Rocks

Puimsteen



Puimsteen: Dit exemplaar toont de schuimige blaasjesstructuur van puimsteen. Het heeft een soortelijk gewicht van minder dan één en zal op water drijven. Het is ongeveer vijf centimeter (twee inch) breed.

Puimsteen op Mount St. Helens: Een pyroclastische stroom zal soms grote stukken puim bevatten. Deze foto toont een USGS-wetenschapper die puimblokken onderzoekt bij de teen van een pyroclastische stroom op Mount St. Helens. Afbeelding door Terry Leighley, Sandia Labs.

Wat is puimsteen?

Puim is een lichtgekleurd, extreem poreus stollingsgesteente dat zich vormt tijdens explosieve vulkaanuitbarstingen. Het wordt gebruikt als aggregaat in licht beton, als landschapsaggregaat en als schuurmiddel in een verscheidenheid aan industriële en consumentenproducten. Veel exemplaren hebben een porositeit die hoog genoeg is om op water te drijven totdat ze langzaam onder water komen te zitten.

Puimgroeve: Foto van gelaagde puimafzetting geproduceerd door pyroclastische stromen op Mount St. Helens, Washington. USGS-afbeelding door L. Topinka.

Rock & Mineral Kits: Koop een rots-, mineraal- of fossielenpakket voor meer informatie over aardse materialen. De beste manier om over rotsen te leren, is door monsters beschikbaar te hebben voor testen en onderzoek.

Hoe wordt puim gevormd?

De poriënruimtes (bekend als blaasjes) in puimsteen zijn een aanwijzing voor hoe het zich vormt. De blaasjes zijn eigenlijk gasbellen die in de rots zijn opgesloten tijdens het snel afkoelen van een gasrijk schuimig magma. Het materiaal koelt zo snel dat atomen in de smelt zich niet in een kristallijne structuur kunnen schikken. Puim is dus een amorf vulkanisch glas dat bekend staat als een "mineraloid".

Sommige magma's bevatten verscheidene procent opgelost gas per gewicht terwijl ze onder druk staan. Stop even en denk daar eens over na. Gas weegt heel weinig aan het aardoppervlak, maar deze magma's die onder druk staan, kunnen verschillende gewichtspercent gas bevatten dat in oplossing wordt gehouden.

Dit is vergelijkbaar met de grote hoeveelheid opgelost koolstofdioxide in een afgesloten fles koolzuurhoudende drank zoals bier of frisdrank. Als u de container schudt en vervolgens de fles onmiddellijk opent, zorgt het plotseling vrijkomen van druk ervoor dat het gas uit de oplossing komt en barst de drank uit de container in een schuimige rommel.

Een rijzende magma, aangejaagd met opgelost gas onder druk, gedraagt ​​zich op dezelfde manier. Terwijl het magma door het aardoppervlak breekt, zorgt het plotselinge drukverlies ervoor dat het gas uit de oplossing komt. Dit is wat de enorme stroom hogedrukgas uit de ontluchting produceert.

Deze stroom gas uit de opening versnippert het magma en blaast het uit als een gesmolten schuim. Het schuim stolt snel als het door de lucht vliegt en als puimsteen terug naar de aarde valt. De grootste vulkaanuitbarstingen kunnen vele kubieke kilometers materiaal uitstoten. Dit materiaal kan in grootte variëren van kleine stofdeeltjes tot grote puimblokken ter grootte van een huis.

Grote uitbarstingen kunnen het landschap rond de vulkaan bedekken met meer dan 100 meter puim en stof en as hoog in de atmosfeer lanceren.

De onderstaande secties geven citaten uit rapporten van de United States Geological Survey die de productie van puim beschrijven bij twee belangrijke uitbarstingen.

Pinatubo-uitbarsting: De explosieve uitbarsting van de berg Pinatubo op de Filippijnen op 12 juni 1991 wierp meer dan vijf kubieke kilometer materiaal uit en werd beoordeeld als een VEI 5-uitbarsting op de vulkanische explosiviteitsindex. Veel van dat materiaal was puim lapilli (zie onderstaande afbeelding) die het landschap rond de vulkaan bedekte. USGS-afbeelding.

Pinatubo-puimsteen: Dacitische puimfragmenten barsten uit door Mount Pinatubo, Filippijnen, tijdens een enorme uitbarsting op 15 juni 1991. Foto door W.E. Scott, USGS-afbeelding.

Gas en puimsteen bij de Pinatubo-uitbarsting

De tweede meest krachtige vulkaanuitbarsting van de 20e eeuw was op de berg Pinatubo in 1991. De onderstaande beschrijving legt uit hoe enorme hoeveelheden opgelost gas de uitbarsting hebben aangedreven en hoe een kubieke mijl van as en puimlapilli uit de vulkaan is geblazen.

"Van 7 tot 12 juni bereikte het eerste magma het oppervlak van de berg Pinatubo. Omdat het op de weg naar het oppervlak het grootste deel van het gas erin was kwijtgeraakt, sijpelde het magma eruit om een ​​lavakoepel te vormen, maar veroorzaakte geen explosief Op 12 juni bereikten echter miljoenen kubieke meters gasvormig magma de oppervlakte en explodeerden in de eerste spectaculaire uitbarsting van de opnieuw ontwakende vulkaan.
Toen op 15 juni nog meer met gas geladen Magma het oppervlak van Pinatubo bereikte, explodeerde de vulkaan in een cataclysmische uitbarsting die meer dan 1 kubieke mijl materiaal uitgoot. ... Een deken van vulkanische as en puimsteen lapilli dekte het landschap.
Enorme lawines van brandende hete as, gas en puim brulden langs de flanken van de berg Pinatubo en vulden eens diepe valleien met verse vulkanische afzettingen tot wel 660 voet dik. De uitbarsting verwijderde zoveel magma en rots van onder de vulkaan dat de top instortte om een ​​grote vulkanische depressie te vormen, 2,6 km breed. "1

Puimvlot: Een "vlot" van lichtgewicht puimsteen drijvend op het oppervlak van de Stille Zuidzee na een uitbarsting op de Tonga-eilanden. NASA-afbeelding.

Mount Mazama Eruption (Crater Lake)

"De cataclysmische uitbarsting van de berg Mazama 7.700 jaar geleden begon vanuit een enkele opening aan de noordoostkant van de vulkaan als een torenhoge puimkolom en as die ongeveer 30 mijl hoog reikte. Winden droegen de as over een groot deel van de Pacific Northwest en delen van Zuid-Canada. Zoveel magma barstte ineen dat de vulkaan op zichzelf instortte. Toen de top instortte, openden zich cirkelvormige scheuren rond de piek. Meer magma barstte door deze scheuren om de hellingen af ​​te rennen als pyroclastische stromen. vulde de valleien rond de berg Mazama met maximaal 300 voet puimsteen en as. Naarmate er meer magma uitbarstte, ging de ineenstorting verder totdat het stof zich vestigde om een ​​vulkanische depressie te onthullen, een caldera genaamd, 5 mijl in diameter en een mijl diep. " 2

Puimvlot: Weergave van een puim vlot van een boot. Golven kunnen worden gezien die zich onder het puim bewegen. De vlotten kunnen jarenlang drijven totdat al het puim onder water komt te staan ​​en zinkt of het wordt afgevoerd door golven en wind. USGS-afbeelding.

Samenstelling van Puimsteen

De meeste puimsteen barst uit magma's die sterk zijn geladen met gas en een rhyolitische samenstelling hebben. Puimsteen kan zelden uitbarsten door gasgevulde magma's met een basalt- of andesitische samenstelling.

Pantheon: Een deel van het beton dat in 126 AD door de Romeinen werd gebruikt om het Pantheon te bouwen, was lichtgewicht materiaal gemaakt met puimaggregaat. Fotografie door Roberta Dragan, gebruikt onder een Creative Commons-licentie.

Puim heeft een zeer laag soortelijk gewicht

De overvloedige blaasjes in puimsteen en de dunne wanden ertussen geven de rots een zeer laag soortelijk gewicht. Het heeft meestal een soortelijk gewicht van minder dan één, waardoor de rots op water kan drijven.

Grote hoeveelheden puim geproduceerd door sommige eilanden en onderzeese uitbarstingen zullen aan de oppervlakte drijven en door de wind worden voortgeduwd. Het puimsteen kan lange tijd - soms jaren - drijven voordat het eindelijk water krijgt en zinkt. Grote massa's drijvend puim worden "puimvlotten" genoemd. Ze zijn groot genoeg om te worden gevolgd door satellieten en vormen een gevaar voor schepen die erdoorheen varen (zie afbeeldingen). 3 4

Puimproducten: Een verscheidenheid aan gezondheids- en schoonheidsproducten die puim bevatten. Ze omvatten de beroemde "Lava Soap" die vuile handen reinigt met kleine stukjes puimschuurmiddel, een voet scrubcrème die werkt als een exfoliant om "sandaalvoeten" glad te maken, twee puimstenen en een spons met ingebed puimschuurmiddel.

Gebruik van puimsteen

Het grootste gebruik van puimsteen in de Verenigde Staten is de productie van lichtgewicht betonblokken en andere lichtgewicht betonproducten. Wanneer dit beton wordt gemengd, blijven de blaasjes gedeeltelijk gevuld met lucht. Dat vermindert het gewicht van het blok. Lichtere blokken kunnen de structurele staalvereisten van een gebouw verminderen of de funderingsvereisten verminderen. De ingesloten lucht geeft de blokken ook een grotere isolatiewaarde.

Het tweede meest voorkomende gebruik van puimsteen is in de land- en tuinbouw. Het puim wordt gebruikt als een decoratieve bodembedekker in de groenvoorziening en plantenbakken. Het wordt gebruikt als drainagerots en grondverbeteraar in aanplant. Puim en scoria zijn ook populaire rotsen voor gebruik als substraten in hydrocultuur tuinieren.

Puim heeft vele andere toepassingen. Samen zijn deze goed voor minder dan een paar procent van de consumptie in de Verenigde Staten, maar dit zijn de producten waar de meeste mensen aan denken als ze het woord "puimsteen" horen.

Veel mensen hebben kleine puimsteen gevonden in de zakken van gloednieuwe "steengewassen jeans", en bijna iedereen heeft de beroemde "Lava Soap" gezien die puimsteen als schuurmiddel gebruikt. Hieronder geven we een overzicht van deze en enkele van de andere kleine toepassingen van puimsteen (in willekeurige volgorde). 5

  • een schuurmiddel in conditionerende "steengewassen" denim
  • een schuurmiddel in reep en vloeibare zeep zoals "Lava Soap"
  • een schuurmiddel in potloodgommen
  • een schuurmiddel in scrubproducten voor de huid
  • een fijn schuurmiddel dat wordt gebruikt voor het polijsten
  • een tractiemateriaal op met sneeuw bedekte wegen
  • een tractieversterker in bandenrubber
  • een absorptiemiddel in kattenbakvulling
  • een fijnkorrelig filtermedium
  • een lichtgewicht vulmiddel voor aardewerkklei
Puiminformatie
1 The Cataclysmic 1991 Eruption of Mount Pinatubo, Filippijnen: Chris Newhall, James W. Hendley II en Peter H. Stauffer; United States Geological Survey Fact Sheet 113-97, gepubliceerd 1997.
2 Mount Mazama en Crater Lake: groei en vernietiging van een Cascade-vulkaan: Ed Klimasauskas, Charles Bacon en Jim Alexander; Verenigde Staten Geological Survey Fact Sheet 092-02, gepubliceerd 2002.
3 New Island and Pumice Raft in Tongas: Earth Observatory afbeelding van NASA, 16 november 2006.
4 Maritieme gevolgen van vulkaanuitbarstingen: een gids voor de voorzichtige mariner, National Weather Service, Ocean Prediction Centre, NOAA, website laatst bezocht in juni 2016.
5 Pumice and Pumicite: Robert D. Crangle, Jr., 2011 Minerals Yearbook, United States Geological Survey, augustus 2012.

Puim- en puimsteenproductie

Puim wordt geproduceerd in twee vormen: puimsteen en puimsteen. "Pumicite" is een naam gegeven aan zeer fijnkorrelige puimsteen (minder dan 4 millimeter in diameter tot submillimeter-afmetingen). Het woord kan synoniem worden gebruikt met "vulkanische as". Het wordt gewonnen uit vulkanische asafzettingen of het kan worden geproduceerd door puimsteen te pletten.

Ongeveer 500.000 ton puim en puimsteen werd in 2011 in de Verenigde Staten gedolven. De totale waarde van dit puim bedroeg ongeveer $ 11.200.000, of een gemiddelde van ongeveer $ 23 per ton in de mijn. De producerende staten waren, in volgorde van afnemende productie:

  • Oregon
  • Nevada
  • Idaho
  • Arizona
  • Californië
  • New Mexico
  • Kansas

Puim Reticulite: Reticuliet is een basaltpuim waarin alle bellen zijn gebroken en een honingraatstructuur achterlaten. Foto door J.D. Griggs, USGS-afbeelding.

Geïmporteerde puimsteen en vervangers

Alle puimproductie in de Verenigde Staten vindt plaats ten westen van de rivier de Mississippi. In 2011 werd het grootste deel van het puim voor consumptie in de oostelijke Verenigde Staten geïmporteerd uit Griekenland.

In de oostelijke Verenigde Staten wordt uitgebreid aggregaat, geproduceerd door het verwarmen van specifieke soorten schalie onder gecontroleerde omstandigheden, gebruikt als vervanging voor puimsteen in lichtgewicht aggregaat-, tuinbouw- en landschapstoepassingen.

Bekijk de video: Enorme massa puimsteen in oceaan door onderzeese vulkaan - RTL NIEUWS (November 2020).