Innehåll
- Vad är Pimpsten?
- Hur bildas pimpsten?
- Gas och pimpsten vid Pinatubo-utbrottet
- Mount Mazama Eruption (Crater Lake)
- Sammansättning av pimpsten
- Pimpsten har en mycket låg specifik vikt
- Användning av pimpsten
- Produktion av pimpsten och pumicite
- Importerade pimpsten och ersättare
pimp~~POS=TRUNC: Detta prov visar den skummande vesikulära strukturen hos pimpsten. Den har en specifik vikt på mindre än en och flyter på vatten. Det är ungefär fem centimeter tvär.
Pimpsten vid Mount St. Helens: Ett pyroklastiskt flöde kommer ibland att innehålla stora bitar av pimpsten. Detta fotografi visar en USGS-forskare som undersöker block av pimpsten vid tåen på ett pyroklastiskt flöde vid Mount St. Helens. Bild av Terry Leighley, Sandia Labs.
Vad är Pimpsten?
Pimpsten är en ljus färg, extremt porös stollig berg som bildas under explosiva vulkanutbrott. Det används som aggregat i lättbetong, som landskapsaggregat och som ett slipmedel i en mängd olika industri- och konsumentprodukter. Många exemplar har en tillräckligt hög porositet att de kan flyta på vatten tills de långsamt blir vattnade.
Pimpstenbrott: Fotografi av stratifierad pimpsten som produceras av pyroklastiska flöden vid Mount St. Helens, Washington. USGS-bild av L. Topinka.
Rock & Mineral Kit: Skaffa ett sten-, mineral- eller fossilpaket för att lära dig mer om jordmaterial. Det bästa sättet att lära sig om stenar är att ha exemplar tillgängliga för testning och undersökning.
Hur bildas pimpsten?
Porutrymmen (känd som vesiklar) i pimpsten är en ledtråd till hur den bildas. Blåsorna är faktiskt gasbubblor som fångades i berget under den snabba kylningen av en gasrik skummig magma. Materialet kyls så snabbt att atomer i smältan inte kan ordna sig i en kristallin struktur. Således är pimpsten ett amorft vulkaniskt glas som kallas en "mineraloid".
Vissa magmas innehåller flera procent upplöst gas i vikt medan de är under tryck. Stoppa ett ögonblick och tänk på det. Gas väger mycket lite på jordens yta, men dessa magmas under tryck kan innehålla flera viktprocent gas som hålls i lösningen.
Detta liknar den stora mängden löst koldioxid i en förseglad flaska kolsyrade drycker som öl eller läsk. Om du skakar behållaren öppnar du omedelbart flaskan, den plötsliga frigöringen av trycket gör att gasen kan komma ur lösningen och drycken bryter ut från behållaren i en skummig röran.
En stigande kropp av magma, överladdad med upplöst gas under tryck, uppför sig på liknande sätt. När magma bryter genom jordens yta orsakar det plötsliga tryckfallet gasen ur lösningen. Det här är det som producerar den enorma hastigheten med högtrycksgas från ventilen.
Denna hastighet med gas från ventilen tappar magma och blåser ut den som en smält skum. Skummet stelnar snabbt när det flyger genom luften och faller tillbaka till jorden som bitar av pimpsten. De största vulkanutbrotten kan mata ut många kubik kilometer material. Detta material kan variera i storlek från små dammpartiklar till stora stenar av pimpsten på ett hus.
Stora utbrott kan täcka landskapet runt vulkanen med över 100 meter pimpsten och släppa ut damm och aska högt i atmosfären.
Avsnitten nedan ger citat från United States Geological Survey-rapporter som beskriver produktion av pimpsten vid två stora utbrott.
Pinatubo-utbrott: Det explosiva utbrottet vid berget Pinatubo på Filippinerna den 12 juni 1991 drog ut mer än fem kubikkilometer material och klassificerades som ett VEI 5-utbrott på vulkaniskt explosiva index. Mycket av det materialet var pimpsten lapilli (se bild nedan) som täckte landskapet runt vulkanen. USGS-bild.
Pinatubo pimpsten: Dacitiska pimpstenfragment utbröt av Mount Pinatubo, Filippinerna, under ett enormt utbrott den 15 juni 1991. Foto av W.E. Scott, USGS-bild.
Gas och pimpsten vid Pinatubo-utbrottet
Det näst kraftfullaste vulkanutbrottet under 1900-talet var vid Mount Pinatubo 1991. Beskrivningen nedan förklarar hur enorma volymer upplöst gas drivde utbrottet och hur en kubik mil ask och pimpsten lapilli sprängdes från vulkanen.
"Från den 7 till 12 juni nådde den första magma ytan på berget Pinatubo. Eftersom den hade tappat det mesta av gasen som fanns i vägen till ytan, osa ut magma för att bilda en lavakuppel men orsakade inte ett explosiv Emellertid den 12 juni nådde miljoner kubikmeter gasladdade magma ytan och exploderade i det återuppvaknande vulkanens första spektakulära utbrott.När ännu mer gasladdad magma nådde Pinatubos-ytan den 15 juni exploderade vulkanen i ett kataklysmiskt utbrott som kastade ut mer än 1 kubik mil material. En filt av vulkanisk aska och pimpsten lapilli täckte landskapet.
Enorma snöskott av att skära av varm aska, gas och pimpsten brusade ner vid flankerna på Mount Pinatubo och fyllde en gång djupa dalar med färska vulkanavlagringar så mycket som 660 fot tjocka. Utbrottet avlägsnade så mycket magma och sten från under vulkanen att toppmassan kollapsade för att bilda en stor vulkanisk fördjupning 1,6 mil över. "
Pimpstenflotten: En "flott" med lätt vikten som flyter på södra Stilla havet efter ett utbrott på Tongaöarna. NASA-bild.
Mount Mazama Eruption (Crater Lake)
"Det kataklysmiska utbrottet av Mount Mazama för 7 700 år sedan började från en enda ventil på nordöstra sidan av vulkanen som en tornande kolonn av pimpsten och aska som nådde ungefär 30 mil hög. Vindar bar askan över stora delar av Stillahavsområdet och delar av södra Kanada. Så mycket magma utbröt att vulkanen började kollapsa i sig själv. När toppen toppade, öppnade cirkulära sprickor runt toppen. Mer magma utbröt genom dessa sprickor för att rasa nerför backarna när pyroklastiska flöden. Insättningar från dessa flöden delvis fyllde dalarna runt berget Mazama med upp till 300 fot pimpsten och aska. När mer magma bröt ut fortsatte kollapsen tills dammet nådde sig för att avslöja en vulkanisk depression, kallad en caldera, 5 mil i diameter och en mil djup. "
Pimpstenflotten: Sikt av en pimpstenflotte från en båt. Vågor kan ses rör sig under pimpsten. Flotten kan sväva i flera år tills hela pimpstenen blir vattentät och sjunker eller den sprids av vågor och vind. USGS-bild.
Sammansättning av pimpsten
De flesta pimpsten kommer från magmas som är mycket laddade med gas och har en rolitisk sammansättning. Sällan kan pimpsten komma ut från gasladdade magmas av basaltisk eller andesitisk sammansättning.
Pantheon: En del av betongen som användes för att konstruera Pantheon av romarna år 126 e.Kr var lättviktsmaterial tillverkat av pimpsten. Fotografi av Roberta Dragan, används under en Creative Commons-licens.
Pimpsten har en mycket låg specifik vikt
De rikliga vesiklarna i pimpsten och de tunna väggarna mellan dem ger berget en mycket låg specifik vikt. Den har vanligtvis en specifik vikt som är mindre än en, vilket ger berget en förmåga att flyta på vatten.
Stora mängder pimpsten som produceras av vissa öar och undervattensutbrott kommer att flyta på ytan och pressas runt av vindarna. Pimpstenen kan flyta under långa perioder - ibland år - innan den äntligen blir vattnad och sjunker. Stora massor av flytande pimpsten kallas "pimpstenar." De är tillräckligt stora för att spåras av satelliter och utgör en fara för fartyg som seglar genom dem (se bilder).
Pimpstenprodukter: En mängd hälso- och skönhetsprodukter som innehåller pimpsten. De inkluderar den berömda "Lava Soap" som rengör smutsiga händer med små bitar av pimpster, en skrubberkräm som fungerar som en exfoliant för att jämna ut "sandalfötter", två pimpstenar och en svamp med inbäddat pimpmassi.
Användning av pimpsten
Den största användningen av pimpsten i USA är produktion av lätta betongblock och andra lätta betongprodukter. När denna betong blandas förblir vesiklarna delvis fyllda med luft. Det minskar blockets vikt. Ljusare block kan minska byggnadens stålkrav eller minska grundkraven. Den instängda luften ger också blocken ett större isoleringsvärde.
Den näst vanligaste användningen av pimpsten är inom landskapsarkitektur och trädgårdsodling. Pimpstenen används som ett dekorativt markskydd i landskapsarkitektur och planterare. Det används som dräneringsberg och markbalsam i planteringar. Pimpsten och scoria är också populära stenar för användning som underlag i hydroponic trädgårdsskötsel.
Pimpsten har många andra användningsområden. Tillsammans står dessa för mindre än några procent av konsumtionen i USA, men det är de produkter som de flesta tänker på när de hör ordet "pimpsten".
Många har hittat små pimpstenar i fickorna på helt nya "sten tvättade jeans", och nästan alla har sett den berömda "Lava Soap" som använder pimpsten som ett slipmedel. Nedan listar vi dessa och några av de andra mindre användningarna av pimpsten (i ingen särskild ordning).
- ett slipmedel i konditionering "sten tvättad" denim
- ett slipmedel i bar och flytande tvålar som "Lava Soap"
- ett slipmedel i blyertsraderare
- ett slipmedel i hudexfolierande produkter
- ett fint slipmedel som används för polering
- ett dragmaterial på snötäckta vägar
- en dragförstärkare i däckgummi
- en absorberande i kattkull
- ett finkornigt filtermedium
- ett lätt fyllmedel för keramiklera
Produktion av pimpsten och pumicite
Pimpsten produceras i två former: stenpimpsten och pimpsten. "Pumicite" är ett namn som ges till mycket finkornig pimpsten (mindre än 4 millimeter i diameter ner till submillimeterstorlekar). Ordet kan användas synonymt med "vulkanisk aska." Den bryts från vulkaniska askapplagringar, eller den kan produceras genom att krossa stenpimpisen.
Cirka 500 000 ton pimpsten och pumicit bryts ut i USA under 2011. Det totala värdet på denna pimpsten var cirka 11 200 000 dollar, eller i genomsnitt cirka 23 dollar per ton vid gruvan. De producerande staterna var i ordning för minskande produktion:
- Oregon
- Nevada
- Idaho
- Arizona
- kalifornien
- New Mexico
- Kansas
Pimpstenretikulit: Reticulite är en basaltisk pimpsten där alla bubblorna har brast och lämnat en bikakestruktur. Fotografi av J.D. Griggs, USGS-bild.
Importerade pimpsten och ersättare
All pimpstenproduktion i USA sker väster om Mississippifloden. 2011 importerades det mesta av konsumtionspimpisen i östra USA från Grekland.
I östra USA används utvidgat aggregat, som produceras genom uppvärmning av specifika skiffertyper under kontrollerade förhållanden, som ett substitut för pimpsten i lätta applikationer för aggregat, trädgårdsodling och landskapsarkitektur.