Rocce

Pomice



Pomice: Questo esemplare mostra la spessa consistenza vescicolare della pomice. Ha un peso specifico inferiore a uno e galleggia sull'acqua. È largo circa cinque centimetri (due pollici).

Pomice sul Monte Sant'Elena: Un flusso piroclastico conterrà talvolta grandi pezzi di pomice. Questa fotografia mostra uno scienziato USGS che esamina blocchi di pomice sulla punta di un flusso piroclastico a Mount St. Helens. Immagine di Terry Leighley, Sandia Labs.

Che cos'è la pomice?

La pomice è una roccia ignea di colore chiaro, estremamente porosa che si forma durante eruzioni vulcaniche esplosive. È usato come aggregato nel calcestruzzo leggero, come aggregato paesaggistico e come abrasivo in una varietà di prodotti industriali e di consumo. Molti esemplari hanno una porosità abbastanza elevata da poter galleggiare sull'acqua fino a quando non si bagnano lentamente.

Cava di pomice: Fotografia del deposito stratificato di pomice prodotto da flussi piroclastici sul Monte Sant'Elena, Washington. Immagine USGS di L. Topinka.

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Come si forma la pomice?

Gli spazi dei pori (noti come vescicole) nella pomice sono un indizio di come si forma. Le vescicole sono in realtà bolle di gas che sono state intrappolate nella roccia durante il rapido raffreddamento di un magma schiumoso ricco di gas. Il materiale si raffredda così rapidamente che gli atomi nel fuso non sono in grado di disporsi in una struttura cristallina. Pertanto, la pomice è un vetro vulcanico amorfo noto come "mineraloide".

Alcuni magmi contengono il percento di gas disciolto in percentuale, mentre sono sotto pressione. Fermati un attimo e pensaci. Il gas pesa molto poco sulla superficie terrestre, ma questi magmi sotto pressione possono contenere diversi percento di gas in peso contenuto nella soluzione.

Questo è simile alla grande quantità di anidride carbonica disciolta in una bottiglia sigillata di bevanda gassata come birra o soda. Se si agita il contenitore, quindi si apre immediatamente la bombola, l'improvviso rilascio di pressione consente al gas di uscire dalla soluzione e la bevanda esplode dal contenitore in un disordine schiumoso.

Un corpo in aumento di magma, sovralimentato con gas disciolto sotto pressione, si comporta in modo simile. Mentre il magma attraversa la superficie terrestre, l'improvvisa caduta di pressione provoca la fuoriuscita del gas dalla soluzione. Questo è ciò che produce l'enorme corsa di gas ad alta pressione dallo sfiato.

Questa scarica di gas dalla bocca distrugge il magma e lo spegne come una schiuma fusa. La schiuma si solidifica rapidamente mentre vola nell'aria e ricade sulla Terra come pezzi di pomice. Le più grandi eruzioni vulcaniche possono espellere molti chilometri cubi di materiale. Questo materiale può variare in dimensioni da piccole particelle di polvere a grandi blocchi di pomice delle dimensioni di una casa.

Grandi eruzioni possono coprire il paesaggio intorno al vulcano con oltre 100 metri di pomice e lanciare polvere e cenere in alto nell'atmosfera.

Le sezioni seguenti forniscono citazioni dai rapporti del Geological Survey degli Stati Uniti che descrivono la produzione di pomice in due importanti eruzioni.

Eruzione del pinatubo: L'eruzione esplosiva del Monte Pinatubo nelle Filippine il 12 giugno 1991 ha espulso più di cinque chilometri cubi di materiale ed è stata classificata come eruzione di VEI 5 ​​sull'indice di esplosività vulcanica. Gran parte di quel materiale erano lapilli di pomice (vedi immagine sotto) che coprivano il paesaggio intorno al vulcano. Immagine USGS.

Pomice di Pinatubo: Frammenti di pomice dacita scoppiati dal Monte Pinatubo, nelle Filippine, durante un'enorme eruzione il 15 giugno 1991. Foto di W.E. Scott, immagine USGS.

Gas e pomice all'eruzione del Pinatubo

La seconda più potente eruzione vulcanica del 20 ° secolo fu al Monte Pinatubo nel 1991. La descrizione che segue spiega come enormi volumi di gas disciolto alimentarono l'eruzione e come un miglio cubo di cenere e pomice lapilli fu fatto esplodere dal vulcano.

"Dal 7 al 12 giugno, il primo magma raggiunse la superficie del Monte Pinatubo. Poiché aveva perso gran parte del gas in esso contenuto sulla strada verso la superficie, il magma trasudò fuori per formare una cupola di lava ma non causò un esplosivo eruzione Tuttavia, il 12 giugno, milioni di metri cubi di magma caricato a gas hanno raggiunto la superficie ed sono esplosi nella prima spettacolare eruzione del vulcano in risveglio.
Quando il magma ancora più fortemente caricato di gas ha raggiunto la superficie di Pinatubo il 15 giugno, il vulcano è esploso in un'eruzione cataclismica che ha espulso più di 1 miglio cubo di materiale. ... Una coltre di cenere vulcanica e lapilli di pomice coprivano la campagna.
Enormi valanghe di ceneri ardenti, gas e pomice ruggirono lungo i fianchi del Monte Pinatubo, riempiendo vallate un tempo profonde con freschi depositi vulcanici spessi fino a 660 piedi. L'eruzione ha rimosso così tanta magma e roccia da sotto il vulcano che la cima è crollata per formare una grande depressione vulcanica di 2,5 chilometri di diametro. "1

Zattera di pomice: Una "zattera" di pomice leggera che galleggia sulla superficie del Pacifico meridionale dopo un'eruzione nelle isole Tonga. Immagine della NASA.

Eruzione del Monte Mazama (Crater Lake)

"L'eruzione cataclismica del Monte Mazama 7.700 anni fa è iniziata da un unico sfogo sul lato nord-est del vulcano come un'imponente colonna di pomice e cenere che ha raggiunto circa 30 miglia di altezza. I venti hanno trasportato la cenere attraverso gran parte del Pacifico nord-occidentale e parti di Canada meridionale: scoppiò così tanto magma che il vulcano iniziò a crollare su se stesso. Quando la vetta crollò, crepe circolari si aprirono intorno alla vetta. Altri magmi scoppiarono attraverso queste crepe per correre giù per i pendii come flussi piroclastici. I depositi da questi flussi parzialmente riempì le valli intorno al monte Mazama con fino a 300 piedi di pomice e cenere. Man mano che veniva espulso più magma, il crollo proseguì fino a quando la polvere si stabilì per rivelare una depressione vulcanica, chiamata caldera, 5 miglia di diametro e profonda un miglio ". 2

Zattera di pomice: Vista di una zattera di pomice da una barca. Le onde possono essere viste muoversi sotto la pomice. Le zattere possono galleggiare per anni fino a quando tutta la pomice non si impregna e affonda o viene dissipata dalle onde e dal vento. Immagine USGS.

Composizione di pomice

La maggior parte della pomice erutta dai magmi che sono altamente carichi di gas e hanno una composizione riolitica. Raramente, la pomice può esplodere da magmi carichi di gas di composizione basaltica o andesitica.

Pantheon: Parte del calcestruzzo utilizzato per costruire il Pantheon dai romani nel 126 d.C. era materiale leggero realizzato con aggregato di pomice. Fotografia di Roberta Dragan, utilizzata su licenza Creative Commons.

La pomice ha un peso specifico molto basso

Le abbondanti vescicole nella pomice e le sottili pareti tra loro danno alla roccia un peso specifico molto basso. In genere ha un peso specifico inferiore a uno, dando alla roccia la capacità di galleggiare sull'acqua.

Grandi quantità di pomice prodotte da alcune isole ed eruzioni sottomarine galleggeranno sulla superficie e saranno spinte in giro dai venti. La pomice può galleggiare per lunghi periodi di tempo - a volte anni - prima che si inumidisca e affondi. Grandi masse di pomice galleggiante sono note come "zattere di pomice". Sono abbastanza grandi da essere tracciati dai satelliti e rappresentano un pericolo per le navi che navigano attraverso di essi (vedi immagini). 3 4

Prodotti di pomice: Una varietà di prodotti per la salute e la bellezza che contengono pomice. Includono il famoso "Lava Soap" che pulisce le mani sporche con minuscoli abrasivi di pomice, una crema scrub per i piedi che funge da esfoliante per levigare i "piedi di sandalo", due pietre pomici e una spugna con abrasivo pomice incastonato.

Usi di pomice

Il più grande uso di pomice negli Stati Uniti è la produzione di blocchi in calcestruzzo leggero e altri prodotti in calcestruzzo leggero. Quando questo calcestruzzo viene miscelato, le vescicole rimangono parzialmente riempite d'aria. Ciò riduce il peso del blocco. I blocchi più leggeri possono ridurre i requisiti di acciaio strutturale di un edificio o ridurre i requisiti di fondazione. L'aria intrappolata conferisce inoltre ai blocchi un valore isolante maggiore.

Il secondo uso più comune della pomice è nel paesaggio e nell'orticoltura. La pomice viene utilizzata come copertura decorativa del terreno in giardini e fioriere. È usato come roccia drenante e ammendante del terreno nelle piantagioni. La pomice e la scoria sono anche rocce popolari da utilizzare come substrati nel giardinaggio idroponico.

La pomice ha molti altri usi. Insieme rappresentano meno del pochi percento del consumo negli Stati Uniti, ma questi sono i prodotti che la maggior parte delle persone pensa quando sentono la parola "pomice".

Molte persone hanno trovato piccoli ciottoli di pomice nelle tasche dei nuovissimi "jeans lavati di pietra" e quasi tutti hanno visto il famoso "Lava Soap" che usa la pomice come abrasivo. Di seguito elenchiamo questi e alcuni altri usi minori della pomice (in nessun ordine particolare). 5

  • un abrasivo in denim "stone washed" condizionante
  • un abrasivo in saponi liquidi e bar come "Lava Soap"
  • un abrasivo in gomme per matita
  • un abrasivo nei prodotti esfolianti per la pelle
  • un abrasivo fine utilizzato per la lucidatura
  • un materiale di trazione su strade innevate
  • un esaltatore di trazione in gomma per pneumatici
  • un assorbente nella lettiera per gatti
  • un media filtrante a grana fine
  • un riempitivo leggero per argilla ceramica
Informazioni pomice
1 L'eruzione cataclismica del 1991 del Monte Pinatubo, Filippine: Chris Newhall, James W. Hendley II e Peter H. Stauffer; Scheda informativa sugli studi geologici degli Stati Uniti 113-97, pubblicata nel 1997.
2 Monte Mazama e Crater Lake: crescita e distruzione di un vulcano a cascata: Ed Klimasauskas, Charles Bacon e Jim Alexander; Scheda informativa sugli studi geologici degli Stati Uniti 092-02, pubblicata nel 2002.
3 New Island e Pumice Raft in the Tongas: Earth Observatory image from NASA, 16 novembre 2006.
4 Impatti marittimi delle eruzioni vulcaniche: una guida per Prudent Mariner, National Weather Service, Ocean Prediction Center, NOAA, ultimo accesso al sito Web giugno 2016.
5 Pomice e pomicite: Robert D. Crangle, Jr., Annuario dei minerali 2011, Indagine geologica degli Stati Uniti, agosto 2012.

Pomice e produzione di pomicite

La pomice è prodotta in due forme: pomice di roccia e pomicite. "Pumicite" è un nome dato a pomice a grana molto fine (meno di 4 millimetri di diametro fino a dimensioni submillimetriche). La parola può essere usata come sinonimo di "cenere vulcanica". È estratto da depositi di cenere vulcanica o può essere prodotto frantumando la pomice di roccia.

Circa 500.000 tonnellate di pomice e pomicite sono state estratte negli Stati Uniti nel 2011. Il valore totale di questa pomice era di circa $ 11.200.000, o una media di circa $ 23 per tonnellata nella miniera. Gli stati produttori erano, in ordine decrescente di produzione:

  • Oregon
  • Nevada
  • Idaho
  • Arizona
  • California
  • Nuovo Messico
  • Kansas

Reticolite di pomice: La reticolite è una pomice basaltica in cui sono scoppiate tutte le bolle, lasciando una struttura a nido d'ape. Fotografia di J.D. Griggs, immagine USGS.

Pomice e sostituti importati

Tutta la produzione di pomice negli Stati Uniti avviene a ovest del fiume Mississippi. Nel 2011, la maggior parte della pomice destinata al consumo negli Stati Uniti orientali è stata importata dalla Grecia.

Negli Stati Uniti orientali, l'aggregato espanso, prodotto riscaldando tipi specifici di scisto in condizioni controllate, è usato come sostituto della pomice in aggregati leggeri, orticoli e paesaggistica.

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