Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с выжимками .
Образец высокопористой пемзы из вулкана Тейде на Тенерифе , Канарские острова . Плотность образца примерно 0,25 г / см 3 ; шкала в сантиметрах .
Кутхины баты, обнажение пемзовой породы, расположенное в 4 км от истока реки Озерная (Курильское озеро), недалеко от южной оконечности полуострова Камчатка , Россия.

Пемза ( / р ʌ м ɪ с / ), называется pumicite в порошке или в форме пыли, является вулканической породы , которая состоит из высоко везикулярного грубой текстурированной вулканического стекла, которое может быть или может не содержать кристаллы. Обычно это светлый цвет. Скория - еще одна везикулярная вулканическая порода, которая отличается от пемзы наличием более крупных пузырьков, более толстых стенок пузырьков, темного цвета и большей плотности. [1] [2]

Пемза образуется в результате сильного выброса сильно нагретой породы под высоким давлением из вулкана . Необычная пенистая конфигурация пемзы возникает из-за одновременного быстрого охлаждения и быстрого сброса давления. Сброс давления создает пузыри за счет снижения растворимости газов (включая воду и CO 2 ), растворенных в лаве, в результате чего газы быстро растворяются (подобно пузырькам CO 2, которые появляются при открытии газированного напитка). Одновременное охлаждение и сброс давления замораживают пузырьки в матрице . Высыпания под водой быстро охлаждаются, и образуется большой объем пемзы.может представлять опасность для грузовых судов. [3]

Свойства [ править ]

Пемза состоит из очень микровезикулярной стеклянной пирокластики с очень тонкими полупрозрачными пузырьковыми стенками из экструзионных вулканических пород . Обычно он [4], но не исключительно, от кремнекислого или кислого до промежуточного по составу (например, риолит , дацит , андезит , пантеллерит , фонолит , трахит ), но известны базальтовые и другие составы. Пемза обычно бывает бледной, от белого, кремового, синего или серого до зелено-коричневого или черного. Он образуется, когда вулканические газывыделяясь из вязкой магмы, образуют пузырьки, которые остаются внутри вязкой магмы, когда она остывает до стекла. Пемза является обычным продуктом эксплозивных извержений ( плинианского и игнимбритового образования ) и обычно образует зоны в верхних частях кремнистых лав. Пемза имеет пористость 64–85% по объему, и она плавает в воде, возможно, в течение многих лет, пока в конечном итоге не заболачивается и не тонет. [5] [6]

Скория отличается от пемзы большей плотностью. С более крупными пузырьками и более толстыми стенками пузырьков шлак быстро опускается. Разница является результатом более низкой вязкости магмы, образующей шлак. Когда присутствует большее количество газа, получается более мелкозернистая разновидность пемзы, известная как пумицит . Пумицит состоит из частиц размером менее 4 мм. [7] Пемза считается вулканическим стеклом, потому что она не имеет кристаллической структуры. Пемза различается по плотности в зависимости от толщины твердого материала между пузырьками; многие образцы плавают в воде. После взрыва Кракатау , плоты пемзыдрейфовал в Индийском океане до 20 лет, среди них плавали стволы деревьев. [8] Фактически, пемзовые плоты расселяются и поддерживают несколько морских видов. [9] В 1979, 1984 и 2006 годах из-за подводных извержений вулканов возле Тонги образовались большие пемзовые плоты, которые плыли на сотни километров до Фиджи . [10]

Есть две основные формы везикул. Большая часть пемзы содержит трубчатые микровезикулы, которые могут придавать шелковистую или волокнистую ткань. Удлинение микровезикул происходит из-за пластичного удлинения в канале вулканов или, в случае пемзовых лав, во время потока. Другая форма везикул - от субсферической до сферической - возникает в результате высокого давления пара во время прорезывания.

  • Подробно иллюстрирует пористую природу.

  • Камни из туфа Бишопа , несжатые с пемзой слева; сжато с помощью fiamme справа.

  • Кусок пемзы размером 15 сантиметров (5,9 дюйма), поддерживаемый свернутой 20-долларовой банкнотой США, демонстрирует очень низкую плотность.

Этимология [ править ]

Пемза - это вулканическая порода с пенистым видом. Название происходит от латинского слова «pumex», что означает «пена», и на протяжении всей истории ему давали много названий, потому что его образование было неясным. В прежние времена его называли «Spuma Maris», что на латыни означает «морская пена», потому что это был пенистый материал, который считался затвердевшей морской пеной. По той же причине он был также известен как «écume de mer» на французском языке и «Meerschaum» на немецком языке. Около 80 г. до н.э. его называли на латыни «lapis spongiae» из-за везикулярных свойств. Многие греческие ученые решили, что существуют разные источники пемзы, один из которых относится к категории морских кораллов. [11]

Местоположение [ править ]

Пемзу можно найти по всему миру в результате континентального вулканического происхождения и подводного вулканического происхождения. Плавающие камни также могут разноситься океанскими течениями. [12] Как описано ранее, пемза образуется в результате извержения взрывных вулканов при определенных условиях, поэтому естественные источники встречаются в вулканически активных регионах. Пемза добывается и вывозится из этих регионов. В 2011 году объем добычи пемзы в Италии и Турции составил 4 и 3 миллиона тонн соответственно; другими крупными производителями, объем которых превышает миллион тонн, были Греция, Иран, Чили и Сирия. Общее мировое производство пемзы в 2011 году оценивалось в 17 миллионов тонн. [13]

Азия [ править ]

Есть большие запасы пемзы в странах Азии, включая Афганистан , Индонезию , Японию , Сирию , Иран и восточную часть России . Значительное количество пемзы можно найти на полуострове Камчатка на восточном фланге России. Этот район содержит 19 действующих вулканов и находится в непосредственной близости от Тихоокеанского вулканического пояса . Азия также является местом второго по опасности извержения вулкана в 20-м веке, горы Пинатубо , которое извергалось 12 июня 1991 года на Филиппинах . Зола и пемза лапиллябыли распределены на милю вокруг вулкана. Эти выбросы заполнили траншеи, глубина которых когда-то достигала 660 футов. Из жерла вытеснилось столько магмы, что вулкан превратился в депрессию на поверхности Земли. [14] Другой известный вулкан, производящий пемзу, - Кракатау . В результате извержения 1883 года было выброшено так много пемзы, что километры моря были покрыты плавающей пемзой, а в некоторых районах поднялись на 1,5 метра над уровнем моря. [15]

Европа [ править ]

Европа - крупнейший производитель пемзы с месторождениями в Италии , Турции , Греции , Венгрии , Исландии и Германии . Италия является крупнейшим производителем пемзы из-за многочисленных извержений вулканов. На Эолийских островах Италии остров Липари полностью состоит из вулканических пород, включая пемзу. Большое количество магматических пород на Липари связано с многочисленными продолжительными периодами вулканической активности от позднего плейстоцена ( тирренский ) до голоцена. [16]

Северная Америка [ править ]

Пемзу можно найти по всей Северной Америке, в том числе на Карибских островах . В Соединенных Штатах пемза добывается в Неваде , Орегоне , Айдахо , Аризоне , Калифорнии , Нью-Мексико и Канзасе . Производство пемзы и пумицита в США в 2011 году оценивается в 380 000 тонн на сумму 7,7 миллиона долларов, из которых примерно 46% приходится на Неваду и Орегон. [13] Айдахо также известен как крупный производитель пемзы из-за качества и яркости породы, обнаруженной в местных заповедниках. [17] Одним из самых известных вулканов была гора Мазама.который извергся 7700 лет назад в Орегоне и оставил 300 футов пемзы и пепла вокруг вентиляционного отверстия. Извергнувшееся большое количество магмы привело к обрушению структуры, в результате чего образовалась кальдера, известная теперь как Кратерное озеро . [14]

Южная Америка [ править ]

Чили - один из ведущих производителей пемзы в мире. [18] Пуеуэ два коагулированные вулканов в Андах гор, выбрасываемых пепла и пемзы по Чили и Аргентине . Недавнее извержение в 2011 году нанесло ущерб региону, покрыв все поверхности и озера пеплом и пемзой. [19]

Африка [ править ]

В Кении , Эфиопии и Танзании есть месторождения пемзы. [12]

Новая Зеландия [ править ]

Гавр подводный вулкан произвел самую большой известный глубокий океан извержение вулкана на Земле. Вулкан извергался в июле 2012 года, но оставался незамеченным, пока не увидели, как огромные куски пемзы плавают в Тихом океане . Покрывала из камня достигли толщины 5 метров. [20] Большая часть этой плавающей пемзы откладывается на северо-западном побережье Новой Зеландии и на островах Полинезии .

Горное дело [ править ]

Добыча пемзы является экологически безопасным процессом по сравнению с другими методами добычи, поскольку вулканическая порода откладывается на поверхности земли в виде рыхлых заполнителей. Материал добывается открытым способом. Чтобы получить пемзу более чистого качества, почву удаляют с помощью техники. Экраны для скальпирования используются для фильтрации загрязненной поверхностной пемзы органических почв и нежелательных пород. Взрывные работы не требуются, поскольку материал неуплотнен, поэтому используется только простая техника, такая как бульдозеры и экскаваторы. Для конкретных целей требуются пемза разного размера, поэтому дробилки используются для получения желаемых сортов, от кусковой, крупной, средней, мелкой и сверхмелкой. [21]

Использует [ редактировать ]

Пемза - очень легкий, пористый и абразивный материал, который веками использовался в строительстве и индустрии красоты, а также в ранней медицине. Он также используется в качестве абразива , особенно в полиролях , ластиках для карандашей и при производстве джинсов, выстиранных под камнями . Пемза также использовалась в ранней книжной индустрии для изготовления пергаментной бумаги и кожаных переплетов. [22] Существует большой спрос на пемзу, особенно для фильтрации воды, локализации разливов химических веществ, производства цемента, [23]садоводство и все больше и больше для индустрии домашних животных. Добыча пемзы в экологически уязвимых районах стала предметом более пристального внимания после того, как такая операция была остановлена ​​в американском штате Орегон, в Рок-Месе в южной части пустыни Трех сестер . [24]

Ранняя медицина [ править ]

Пемза используется в медицинской промышленности более 2000 лет. Древняя китайская медицина использовала молотую пемзу вместе с молотой слюдойи окаменелые кости добавляются в чаи, чтобы успокоить дух. Этот чай использовался для лечения головокружения, тошноты, бессонницы и тревожных расстройств. Проглатывание этих измельченных в порошок камней действительно могло смягчить узелки и позже использовалось с другими растительными ингредиентами для лечения рака желчного пузыря и проблем с мочеиспусканием. В западной медицине, начиная с начала 18 века, пемзу измельчали ​​до консистенции сахара и с другими ингредиентами использовали для лечения язв, в основном на коже и роговице. Отвары, подобные этим, также использовались, чтобы сделать раны более здоровыми. Примерно в 1680 году английский естествоиспытатель заметил, что порошок пемзы используется для стимуляции чихания. [25]

Личная гигиена [ править ]

Брусочки пемзового мыла

Пемза использовалась в качестве материала для личной гигиены на протяжении тысячелетий. Это абразивный материал, который можно использовать в виде порошка или камня для удаления нежелательных волос или кожи. В Древнем Египте уход за кожей и красота были важны, а макияж и увлажняющие кремы широко использовались. Одной из распространенных тенденций было удаление всех волос на теле с помощью кремов, бритв и пемзы. Пемза в порошкообразной форме входила в состав зубных паст в Древнем Риме. [26] Уход за ногтями был очень важен в древнем Китае; ногти были обработаны пемзой, и пемза также использовалась для удаления мозолей. В римском стихотворении было обнаружено, что пемза использовалась для удаления омертвевшей кожи еще в 100 году до нашей эры, а, вероятно, и раньше. [27] С тех пор он использовался на протяжении многих эпох, в том числеВикторианская эпоха . Сегодня многие из этих методов все еще используются; пемза широко используется как отшелушивающее средство для кожи . Несмотря на то, что методы удаления волос развивались на протяжении веков, абразивные материалы, такие как пемза, также все еще используются. «Пемза» часто используется в салонах красоты во время процесса педикюра для удаления сухой и лишней кожи в нижней части стопы, а также мозолей . Пемза мелкого помола добавляется в некоторые зубные пасты в качестве полироли, аналогичной римской, и легко удаляет зубной налет . Такая зубная паста слишком абразивна для повседневного использования. Пемза также добавляется в сильнодействующие чистящие средства для рук (например, лавовое мыло ) в качестве мягкого абразива. Некоторые маркиВ состав ванны для пыли шиншиллы входит измельченная пемза. Старые косметические приемы с использованием пемзы все еще используются сегодня, но найти новые заменители легче.

Садоводство [ править ]

Хорошая почва требует достаточного количества воды и питательных веществ, а также небольшого уплотнения, чтобы обеспечить легкий обмен газов. Корни растений требуют постоянного транспорта углекислого газа и кислорода к поверхности и от нее. Пемза улучшает качество почвы благодаря своим пористым свойствам, вода и газы могут легко транспортироваться через поры, а питательные вещества могут накапливаться в микроскопических отверстиях. Фрагменты пемзы неорганические, поэтому не разлагаются и не уплотняются. Еще одно преимущество этой неорганической породы заключается в том, что она не привлекает и не является хозяином грибов или насекомых . В садоводстве очень важен дренаж, при наличии пемзы обработка почвы намного проще. Использование пемзы также создает идеальные условия для выращивания таких растений, каккактусы и суккуленты, поскольку они увеличивают удержание воды в песчаных почвах и уменьшают плотность глинистых почв, чтобы обеспечить больший перенос газов и воды. Добавление пемзы в почву улучшает и увеличивает растительный покров, поскольку корни растений делают склоны более устойчивыми, что помогает уменьшить эрозию . Его часто используют на обочинах дорог и в канавах, а также на газонах и полях для гольфа для поддержания травяного покрова и ровности, которые могут ухудшиться из-за большого количества движения и уплотнения. Что касается химических свойств, пемза является нейтральной по pH , она не является кислой или щелочной. [28] В 2011 году 16% пемзы, добытой в Соединенных Штатах, использовалось в садоводческих целях. [13]

Пемза способствует плодородию почвы в тех областях, где она естественным образом присутствует в почве из-за вулканической активности. Например, в горах Джемес в Нью-Мексико, предки пуэблоанцы поселились на «пятнах пемзы» пемзы Эль-Кахете, которая, вероятно, сохраняла большее количество влаги и была идеальной для сельского хозяйства. [29]

Строительство [ править ]

Пемза широко используется для изготовления легкого бетона и изоляционных шлакоблоков низкой плотности . Везикулы, заполненные воздухом, в этой пористой породе служат хорошим изолятором. [14] Мелкозернистая разновидность пемзы, называемая пуццоланом , используется в качестве добавки в цемент и смешивается с известью для образования легкого, гладкого, похожего на штукатурку бетона. Эта форма бетона использовалась еще во времена Римской империи . Римские инженеры использовали его для строительства огромного купола Пантеона с увеличивающимся количеством пемзы, добавляемой в бетон для более высоких высот конструкции. Он также часто использовался в качестве строительного материала для многих акведуков.. Одно из основных применений пемзы в настоящее время в Соединенных Штатах - производство бетона. Эта порода использовалась в бетонных смесях в течение тысяч лет и продолжает использоваться для производства бетона, особенно в регионах, близких к местам отложения этого вулканического материала. [30] Новые исследования доказывают более широкое применение пемзы в бетонной промышленности. Пемза может действовать как вяжущий материал в бетоне, и исследователи показали, что бетон, состоящий из порошка пемзы до 50%, может значительно улучшить долговечность, но при этом снизить выбросы парниковых газов и потребление ископаемого топлива. [23]

См. Также [ править ]

  • Пемзовый плот

Ссылки [ править ]

  1. ^ Джексон, Дж. А., Дж. Мель и К. Нойендорф (2005) Глоссарий геологии Американский геологический институт, Александрия, Вирджиния. 800 стр. ISBN  0-922152-76-4
  2. ^ Макфи, Дж., М. Дойл и Р. Аллен (1993) Вулканические текстуры Руководство по интерпретации текстур в вулканических породах Центр изучения рудных месторождений и геологоразведочных работ, Университет Тасмании, Хобарт, Тасмания .. 198 стр. ISBN 9780859015226 
  3. ^ Редферн, Саймон. «Подводный вулкан создает огромные плавучие острова из скал, нарушает судоходство» . Phys.org . Omicron Technology Ltd . Проверено 25 апреля 2014 года .
  4. ^ Венеция, AM; Флориано, Массачусетс; Deganello, G .; Росси, А. (июль 1992 г.). «Структура пемзы: исследование XPS и 27Al MAS ЯМР». Поверхностный и интерфейсный анализ . 18 (7): 532–538. DOI : 10.1002 / sia.740180713 .
  5. ^ Локвуд, JP; Хазлетт, Р.В. (2010). Вулканы: мировые перспективы . Чичестер: Вили-Блэквелл. С. 184–185. ISBN 978-1-4051-6249-4.
  6. ^ Фаурия, Кристен Е .; Манга, Майкл; Вэй, Цзихан (февраль 2017 г.). «Захваченные пузырьки удерживают пемзу на плаву, а диффузия газа заставляет пемзу тонуть» . Письма о Земле и планетологии . 460 : 50–59. DOI : 10.1016 / j.epsl.2016.11.055 .
  7. ^ Crangle Р., младший (ноябрь 2015). «Минеральный ресурс месяца: Пемза и пумицит» . Земля . Проверено 8 января 2021 года .
  8. ^ De Vantier, LM (1992). «Сплав тропических морских организмов на плавучей коралле» . Серия «Прогресс морской экологии» . 86 : 301–302. Bibcode : 1992MEPS ... 86..301D . DOI : 10,3354 / meps086301 . Стволы и пемза, выброшенные на берег атолла Килинг в начале 1900-х годов, дрейфовали около 20 лет после извержения вулкана Кракатау в 1000 км к северо-востоку в 1883 году ( Wood-Jones 1912).
  9. ^ Брайан, SE; Повар; JP Evans; PW Colls; MG Wells; М.Г. Лоуренс; JS Jell; А. Грейг; Р. Лесли (2004). «Рафтинг пемзы и распространение фауны в 2001–2002 годах в юго-западной части Тихого океана: отчет о дацитовом подводном взрывном извержении из Тонги» (PDF) . Письма о Земле и планетологии . 227 (1–2): 135–154. Bibcode : 2004E & PSL.227..135B . DOI : 10.1016 / j.epsl.2004.08.009 . Архивировано из оригинального (PDF) 29 июля 2008 года . Проверено 14 июля 2007 . Обилие и разнообразие таксонов обрастания в сочетании с длинной траекторией расселения (> 3500 км) и периодом флотации пемзы (≥ 1 года) подтверждают важность морской пемзы как механизма распространения на большие расстояния морских организмов.
  10. ^ "Новый остров и плот пемзы в Тонга" . Земная обсерватория НАСА . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . 16 ноября 2006 . Проверено 23 октября +2016 .
  11. ^ Duffin, Кристофер Дж (1 января 2012). «История фармацевтического использования пемзы» (PDF) . Геологическое общество, Лондон, специальные публикации . 375 : 157–169. DOI : 10.1144 / SP375.8 . S2CID 129854945 .  
  12. ^ a b "Что такое пемза?" . WorldAtlas .
  13. ^ a b c Crangle, Роберт Д. мл. (январь 2012 г.). «Пемза и пумицит - Программа минеральных ресурсов Геологической службы США» (PDF) . Геологическая служба США . Проверено 25 ноября 2018 года .
  14. ^ a b c «Пемза: магматический камень - картинки, определение и многое другое» . geology.com .
  15. ^ "Пемза | вулканическое стекло" . Британская энциклопедия .
  16. ^ Liguori, V .; Sciorta, R .; Руиси В. (1 декабря 1984 г.). «Агрегаты пемзы острова Липари (Эолийские острова - Италия)». Бюллетень Международной ассоциации инженерной геологии . 30 : 431–434. DOI : 10.1007 / BF02594356 . S2CID 127008263 . 
  17. ^ «Что такое пемза: происхождение пемзы: от камня до очищенного порошка пемзы» . hesspumice.com .
  18. ^ Болен, Уоллес. «Пемза и пумицит» (PDF) .
  19. ^ Тейлор, Алан. «Вулканический пепел и пемза из Пуйеуэ - Атлантика» . www.theatlantic.com .
  20. ^ «Гавр - крупнейшее в мире извержение глубоководного вулкана» . Радио Новой Зеландии . 12 июня 2018.
  21. ^ Geroge, S. "Добыча пемзы и экологические проблемы в Нью-Мексико" (PDF) .
  22. ^ Duffin, Кристофер Дж (1 января 2012). «История фармацевтического использования пемзы» (PDF) . Геологическое общество, Лондон, специальные публикации . 375 : 157–169. DOI : 10.1144 / SP375.8 . S2CID 129854945 .  
  23. ^ а б Аскарян, Махья; Фахретаха Аваль, Сиаваш; Джошагани, Алиреза (22 января 2019 г.). «Комплексное экспериментальное исследование характеристик порошка пемзы в самоуплотняющемся бетоне (SCC)». Журнал устойчивых материалов на основе цемента . 7 (6): 340–356. DOI : 10.1080 / 21650373.2018.1511486 . S2CID 139554392 . 
  24. ^ Энциклопедия Орегона. Майкл Макклоски (Sierra Club 2005)
  25. ^ Duffin, Кристофер Дж (1 января 2012). «История фармацевтического использования пемзы» (PDF) . Геологическое общество, Лондон, специальные публикации . 375 : 157–169. DOI : 10.1144 / SP375.8 . S2CID 129854945 .  
  26. ^ Фишман, Стюарт Л. (октябрь 1997). «История средств гигиены полости рта: как далеко мы продвинулись за 6000 лет?». Пародонтология 2000 . 15 (1): 7–14. DOI : 10.1111 / j.1600-0757.1997.tb00099.x .
  27. ^ Duffin, Кристофер Дж (1 января 2012). «История фармацевтического использования пемзы» (PDF) . Геологическое общество, Лондон, специальные публикации . 375 : 157–169. DOI : 10.1144 / SP375.8 . S2CID 129854945 .  
  28. ^ «Улучшение почвы и других садоводческих применений натуральной пемзы» . hesspumice.com .
  29. ^ Готье, Рори; Пауэрс, Роберт; Херхан, Синтия; Бремер, Майк; Гофф, Фрейзер (2007). «Сухое земледелие Эль-Кахете Пемза: стратегии ведения сельского хозяйства пуэбло в горах Хемес, Нью-Мексико» (PDF) . Серия полевых конференций Геологического общества Нью-Мексико . 58 : 469–474 . Проверено 10 января 2021 года .
  30. ^ Грассер, Клаус. Строительство с пемзой (PDF) . п. 64 . Проверено 23 марта 2019 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Изображение пемзы Оксфордского университета. Проверено 27 сентября 2010.
  • Аналитическое определение пемзы из одного источника с берегов Греции и древних памятников Леванта
  • О наличии богатого пемзой слоя в голоценовых отложениях западного Пелопоннеса, Ионическое море, Греция. Геоморфологический и геохимический подход.
  • Пемза Hess - Официальные документы и техническая информация о пемзе.