סלעים

ספוג



ספוג: דגימה זו מציגה את המרקם השלפוחי הקצף של ספוג. יש לו כוח משיכה ספציפי של פחות מאחד והוא יצוף על מים. רוחבו כחמישה סנטימטרים.

פומיס בהר סנט הלנס: זרימה פירוקסטית תכיל לעיתים חתיכות גדולות של ספוג. בתצלום זה נראה מדען של USGS הבוחן אבני ספוג בקצה זרימת הפירוקוסטיקה בהר סנט הלנס. תמונה מאת טרי ליילי, מעבדות סנדיה.

מה זה פומיס?

פומיס הוא סלע אדימומי, נקבובי וקלור במיוחד, הנוצר במהלך התפרצויות וולקניות מתפרצות. הוא משמש כמצטבר בבטון קל, כמצטבר לגינון, וכחומר שוחק במגוון מוצרים תעשייתיים וצרכניים. לדגימות רבות יש נקבוביות גבוהה מספיק בכדי שיוכלו לצוף על מים עד שלאט לאט ייכנסו למים.

מחצבת ספוגית: תצלום של מרבץ ספוג מרובד שהופק בזרימת פירוקסטית בהר סנט הלנס, וושינגטון. תמונת USGS מאת L. Topinka.

ערכות רוק ומינרלים: השג ערכת סלע, ​​מינרלים או מאובנים כדי ללמוד יותר על חומרי כדור הארץ. הדרך הטובה ביותר ללמוד על סלעים היא לספק דגימות לבדיקה ובדיקה.

איך נוצר ספוג?

חללי הנקבוביות (הידועים בכינוי שלפוחית ​​השתן) באומקום הם רמז לאופן התהוותם. השלפוחיות הן למעשה בועות גז שנלכדו בסלע במהלך הקירור המהיר של מאגמה מקצימה עשירה בגז. החומר מתקרר כל כך מהר עד שהאטומים במסה אינם מסוגלים לסדר את עצמם למבנה גבישי. לפיכך, האומפייה היא זכוכית געשית אמורפית המכונה "מינרלואיד".

חלק מהמאגמות מכילות כמה אחוזים גז מומס לפי משקל בזמן שהם בלחץ. עצרו לרגע וחשבו על זה. גז שוקל מעט מאוד על פני כדור הארץ, אך מגמות אלה בלחץ יכולות להכיל כמה אחוזים גז לפי משקל המוחזק בתמיסה.

זה דומה לכמות הגדולה של פחמן דו חמצני מומס בבקבוק אטום של משקה מוגז כמו בירה או סודה. אם אתה מנער את המכולה, פתח מיד את הבקבוק, שחרור הלחץ הפתאומי מאפשר לגז לצאת מהפתרון, והמשקה מתפרץ מהמיכל בבלגן מקציף.

גוף עולה של מאגמה, המונע על ידי גז מומס בלחץ, מתנהג בצורה דומה. בזמן שהמאגמה פורצת את פני כדור הארץ, ירידת הלחץ הפתאומית גורמת לגז לצאת מהפתרון. זה מה שמייצר את הבלאגן העצום של גז בלחץ גבוה מהמתקן.

הבלאגן הזה של הגז מהאוורור מגרה את המאגמה ומנפח אותה כמו קצף מותך. הקצף מתמצק במהירות כשהוא עף באוויר ונופל בחזרה לכדור הארץ כפיסי ספוג. ההתפרצויות הגעשיות הגדולות ביותר יכולות להוציא קילומטרים מעוקבים רבים של חומר. חומר זה יכול לנוע בגודלו מחלקיקי אבק זעירים לגושי אבני ים גדולות בגודל של בית.

התפרצויות גדולות יכולות לכסות את הנוף סביב הר הגעש עם מעל 100 מטר של ספוג ולשגר אבק ואפר גבוה לאווירה.

בסעיפים הבאים מופיעים ציטוטים מדו"חות הסקר הגיאולוגי של ארצות הברית המתארים את ייצור האומני בשתי התפרצויות גדולות.

התפרצות Pinatubo: ההתפרצות הנפוצה של הר פינאטובו בפיליפינים ב- 12 ביוני 1991 פלטה יותר מחמישה קמ"ק של חומר ודורגה כפרץ VEI 5 ​​במדד הנפץ הוולקני. חלק גדול מהחומר הזה היה לאפיליות ספוגיות (ראו תמונה למטה) שכיסו את הנוף סביב הר הגעש. תמונה של USGS.

פימוץ פינאטובו: שברי ספוג דקיסיים התפרצו על ידי הר פינאטובו, הפיליפינים, במהלך התפרצות עצומה ב -15 ביוני 1991. צילום: W.E. סקוט, תמונת USGS.

גז ופיומיס בהתפרצות פינאטובו

ההתפרצות הוולקנית השנייה החזקה ביותר של המאה העשרים הייתה בהר פינאטובו בשנת 1991. התיאור שלהלן מסביר עד כמה היקפים עצומים של גז מומס הניעו את ההתפרצות וכיצד נפוצץ קילומטר מעוקב של אפר ופלומיות מה הר הגעש.

"מה -7 עד 12 ביוני הגיעה המאגמה הראשונה לפני השטח של הר פינאטובו. מכיוון שהיא איבדה את מרבית הגז הכלול בה בדרך אל פני השטח, המגימה החליפה ויצרה כיפת לבה אך לא גרמה חומר נפץ עם זאת, ב- 12 ביוני, מיליוני מטרים מעוקבים של מאגמה נטענת גז הגיעו לפני השטח והתפוצצו בהתפרצות המרהיבה הראשונה של הר הגעש.
כאשר מאגמה טעונה יותר על ידי גז הגיעה לפני השטח של פינאטובו ב -15 ביוני, הר הגעש התפוצץ בהתפרצות קטלית, שהפליטה למעלה ממיליון קוב מעוקב. ... שמיכה של אפר וולקני ולפלי ספוג שמיכה את הכפר.
מפולות מפולות ענקיות של אפר, גז וחומץ צורבים שואגים במורד גדות הר פינאטובו, ומילאו עמקים עמוקים פעם עם מרבצים געשיים טריים בעובי 660 מטר. ההתפרצות הוציאה כל כך הרבה מאגמה וסלע מתחת להר הגעש עד שהפסגה התמוטטה ויצרה שקע וולקני גדול שנמצא 1.6 קילומטרים לרוחב. "1

רפסודה ספוגית: "רפסודה" של פומיס קל משקל שצף על פני דרום האוקיאנוס השקט לאחר התפרצות באיי טונגה. תמונת נאס"א.

התפרצות הר מזמה (אגם המכתש)

"ההתפרצות הקטקלית של הר מזאמה לפני 7,700 שנה החלה מאוורור בודד בצד הצפון-מזרחי של הר הגעש כעמוד מתנשא של ספוג ואפר שהגיע לגובה של כ -30 מיילים. רוחות נשאו את האפר על חלק ניכר מהצפון-מערב השקט וחלקים של דרום קנדה. כל כך הרבה מאגמה התפרצה עד שהר הגעש החל להתמוטט בפני עצמו. עם הפסגה של הפסגה נפערו סדקים מעגליים סביב הפסגה. יותר מאגמה התפרצה דרך הסדקים האלה כדי לרוץ במורדות כזרם פירוקסטי. פיקדונות מהזרמים הללו זורמים חלקית מילא את העמקים סביב הר מאזמה עד 300 מטר של ספוג ואפר. ככל שהתפרצה יותר מאגמה, ההתמוטטות התקדמה עד שהאבק התמקם וחשף שקע וולקני, שנקרא קלדרה, קוטרה 5 מיילים ועומק קילומטר. " 2

רפסודה ספוגית: מבט של רפסודה ספוגית מסירה. ניתן לראות גלים שמתנועעים מתחת לאביב. הרפסודות יכולות לצוף במשך שנים עד שכל האומביה נעשתה עמוסה במים ושוקעת או שהיא מתפוגגת על ידי גלים ורוח. תמונה של USGS.

הרכב האומפייה

רוב האומני מתפרץ ממגמות עמוסות מאוד בגז ובעלות קומפוזיציה ריאוליטית. לעיתים נדירות, ספוג יכול להתפרץ ממגמות עמוסות גז בעלות קומפוזיציה בזלתית או אנזיתית.

פנתיאון: חלק מהבטון ששימש לבניית הפנתיאון על ידי הרומאים בשנת 126 לספירה היה חומר קל משקל שעשוי עם צבירה של ספוג. צילום של רוברטה דרגאן, בשימוש ברישיון Creative Commons.

ספינה יש כוח משיכה נמוך מאוד

שלפוחית ​​השפע בשפוליה והקירות הדקים שביניהם מעניקים לסלע כובד ספציפי נמוך מאוד. בדרך כלל יש לו כוח משיכה ספציפי של פחות מאחד, מה שמקנה לסלע יכולת לצוף על מים.

כמויות גדולות של פומיס המיוצרות על ידי התפרצויות של אי ו תת-ים צפות על פני השטח ונדחפות סביב הרוחות. האומקן יכול לצוף לפרקי זמן ארוכים - לפעמים שנים - לפני שהוא סוף סוף מתחלחל ושוקע. המוניות גדולות של ספוג צף ידועות בשם "רפסודות ספוג". הם גדולים דיו למעקב אחר לוויינים ומהווים סכנה לאוניות המפליגות דרכן (ראו תמונות). 3 4

מוצרי פומיס: מגוון מוצרי בריאות ויופי המכילים ספוג. הם כוללים את "סבון לבה" המפורסם שמנקה ידיים מלוכלכות עם חתיכות זעירות של שוחק ספוגית, קרם לשפשוף כפות רגליים הפועל כמו פילינג להחלקה של "כפות רגליים סנדליות", שתי אבני ספוג, וספוג עם שוחן ספוגית משובצת.

שימושים באומפייה

השימוש הגדול ביותר באומפייה בארצות הברית הוא ייצור אבני בטון קלות ומוצרי בטון קלים אחרים. כאשר מעורבב בטון זה, שלפוחיות נשארות מלאות בחלקן באוויר. זה מקטין את משקל החסימה. בלוקים בהירים יכולים להפחית את דרישות הפלדה המבנית של בניין או להפחית את דרישות היסוד. האוויר הלכוד גם מעניק לחסימות ערך בידוד גדול יותר.

השימוש השני בשכיחותו באומפייה הוא בגינון ובגננות. האומסק משמש כחיפוי קרקע דקורטיבי בגינון ובאדניות. הוא משמש כסלע ניקוז ומרכך אדמה בנטיעות. פומיס וסקוריה הם גם סלעים פופולריים לשימוש כמצעים בגינון הידרופוני.

לאומפני שימושים רבים אחרים. יחד אלה מהווים פחות מאחוזים בודדים מהצריכה בארצות הברית, אך אלה הם המוצרים שרוב האנשים חושבים עליהם כאשר הם שומעים את המילה "ספוגית".

המון אנשים מצאו חלוקי נחל קטנים בכיסיהם של מכנסי ג'ינס "שטופים באבנים" חדשים לגמרי, וכמעט כולם ראו את "סבון לבה" המפורסם שמשתמש באבומיה כחומר שוחק. להלן אנו מפרטים את אלה וכמה מהשימושים הקטנים האחרים של ספוג (ללא סדר מסוים). 5

  • חומר ג'ינס שוחק במיזוג "שטף אבן"
  • חומר שוחק בסבונים וסבונים נוזליים כמו "סבון לבה"
  • שוחק במחקי עיפרון
  • חומר שוחק במוצרי פילינג העור
  • חומר שוחק עדין המשמש לליטוש
  • חומר משיכה בכבישים מכוסים שלג
  • משפר משיכה בגומי צמיגים
  • סופג בבזבוז חתולים
  • מדיית פילטרים עדינה
  • חומר מילוי קל לחרס חרס
מידע על ספוג
1 השמדה 1991 של הר הר פינאטובו, הפיליפינים: כריס ניוהול, ג'יימס וו. הנדלי השני, ופיטר ה. סטאופר; גיליון עובדות סקר גיאולוגי של ארצות הברית 113-97, פורסם 1997.
2 הר מאזמה ואגם המכתש: צמיחה והרס של הר הגעש אשד: אד קלימאסאוסקאס, צ'ארלס בייקון וג'ים אלכסנדר; גיליון עובדות של סקר גיאולוגי של ארצות הברית 092-02, פורסם 2002.
3 רפסודת האיים החדשה והסומק בטונגס: תצפית כדור הארץ מאת נאס"א, 16 בנובמבר 2006.
4 ההשפעות הימיות של התפרצויות וולקניות: מדריך למרינר הפרודנט, שירות מזג האוויר הלאומי, מרכז חיזוי האוקיאנוס, NOAA, אתר האינטרנט האחרון שעבר לגישה ביוני 2016.
5 Pumice and Pumicite: רוברט ד. קרנגל, הבן, שנת מחזור מינרלים 2011, הסקר הגיאולוגי של ארצות הברית, אוגוסט 2012.

ייצור ספוגי פומיסיט

פומיס מיוצר בשתי צורות: ספוג סלע ואומק. "Pumicite" הוא שם שניתן לאגזינה דקה מאוד (פחות מ- 4 מילימטרים בקוטר עד לגדלי תת-מילימטר). ניתן להשתמש במילה נרדפת לשם "אפר וולקני". הוא ממוקש ממשקעי אפר געשיים, או שניתן לייצר אותו על ידי ריסוק סלעי אבן.

כ- 500,000 טונות מטומיות של פומיס ואומקיט כרותו בארצות הברית בשנת 2011. הערך הכולל של ספוג זה היה כ- 11,200,000 $, או בממוצע כ- 23 $ לטון במכרה. המדינות המייצרות היו לפי סדר הירידה בייצור:

  • אורגון
  • נוואדה
  • איידהו
  • אריזונה
  • קליפורניה
  • ניו מקסיקו
  • קנזס

דלקת נקייה: רטיקוליט הוא נקבובית בזלתית בה כל הבועות התפוצצו, ומשאירות מבנה של חלת דבש. תצלום מאת ג'יי די גריגס, תמונת USGS.

מיובאים ותחליפים מיובאים

כל ייצור האומני בארצות הברית מתרחש מערבית לנהר מיסיסיפי. בשנת 2011 יובאו מרוב האמפימיה לצריכה במזרח ארצות הברית מיוון.

במזרח ארצות הברית, אגרגטים מורחבים, המיוצרים על ידי חימום של סוגים ספציפיים של פצלים בתנאים מבוקרים, משמשים כתחליף לפומיות ביישומים מצטברים קלים, גננים וגינון.