浮石:火成岩-图片,定义及更多

Posted on
作者: Laura McKinney
创建日期: 6 四月 2021
更新日期: 13 可能 2024
Anonim
浮石:火成岩-图片,定义及更多 - 地质学
浮石:火成岩-图片,定义及更多 - 地质学

内容


浮石: 该标本显示了浮石的泡沫状水疱质地。它的比重小于1,会漂浮在水上。大约五厘米(两英寸)。

圣海伦火山浮石: 火山碎屑流有时会包含大量的浮石。这张照片显示了USGS的一名科学家正在检查圣海伦斯山火山碎屑流的脚趾处的浮石块。图片由Sandia Labs的Terry Leighley提供。

什么是浮石?

浮石是在爆炸性火山喷发过程中形成的浅色,极为多孔的火成岩。它在轻质混凝土中用作骨料,在园林中用作骨料,并在各种工业和消费产品中用作磨料。许多标本具有足够高的孔隙率,它们可以漂浮在水上,直到它们慢慢变得水淹。



浮石采石场: 华盛顿圣海伦斯山火山碎屑流产生的分层浮石沉积物的照片。 USGS图片由L.Topinka提供。

岩石和矿物工具包: 获取岩石,矿物或化石工具包,以了解有关地球材料的更多信息。了解岩石的最好方法是提供样本进行测试和检查。

浮石如何形成?

浮石中的孔隙(称为囊泡)是其形成方式的线索。囊泡实际上是在富含气体的泡沫岩浆快速冷却过程中捕获在岩石中的气泡。材料冷却得如此之快,以至于熔体中的原子无法将自己排列成晶体结构。因此,浮石是被称为“矿物”的非晶态火山玻璃。

一些岩浆在压力下含有按重量计百分之几的溶解气体。停下来想一想。气体在地球表面的重量很小,但是在压力下,这些岩浆中所含气体的重量百分比可以保持在溶液中的百分之几。

这类似于一瓶碳酸饮料(如啤酒或苏打水)的密封瓶中大量溶解的二氧化碳。如果摇晃容器,请立即打开瓶子,压力的突然释放会使气体从溶液中逸出,饮料会从容器中冒出泡沫。


岩浆上升体在压力作用下充满溶解的气体,其行为与此类似。随着岩浆突破地球表面,突然的压力下降导致气体从溶液中逸出。这就是从排气口大量涌出高压气体的原因。

气体从喷口喷涌而出,将岩浆切碎并吹成熔融泡沫。泡沫在空中飞行时迅速凝固,并以浮石的形式落回地球。最大的火山喷发可以喷出许多立方公里的物质。这种材料的大小范围从微小的灰尘颗粒到像房屋大小的大型浮石。

大型喷发会用超过100米的浮石覆盖火山周围的景观,并向大气中散布灰尘和灰烬。

以下各节引用了美国地质调查局的报告中的引文,描述了两次主要火山喷发时浮石的产生。



皮纳图博火山喷发: 1991年6月12日,菲律宾皮纳图博火山爆发的喷发喷出了超过5立方公里的物质,火山喷发指数被评为VEI 5喷发。这些物质大部分是浮石覆盖的火山岩(见下图)。 USGS图片。

皮纳图博浮石: 1991年6月15日,菲律宾皮纳图博火山爆发的大山浮石碎片。照片由W.E.斯科特,USGS图像。

皮纳图博火山爆发时的气体和浮石

二十世纪第二大火山爆发是在1991年的皮纳图博火山。下面的描述解释了该火山爆发是如何溶解大量气体的,以及如何从火山中喷出一立方英里的灰烬和浮石lapilli。

“从6月7日至12日,第一个岩浆到达了皮纳图博火山的山地。由于它在流向地面的过程中损失了其中所含的大部分气体,因此该岩浆渗出形成熔岩穹顶,但并未引起爆炸。然而,在6月12日,数百万立方码的充气岩浆到达了地表,并在重新唤醒的火山中首次爆发了壮观的喷发。

6月15日,当气体含量更高的充满岩浆到达Pinatubos地表时,火山在一次大爆炸中爆发,并喷出了超过1立方英里的物质。一条火山灰和浮石拉皮利毯子覆盖了整个乡村。

巨大的滚烫的火山灰,煤气和浮石在皮纳图博火山(Mount Pinatubo)的两翼咆哮,充满了曾经深达660英尺厚的新鲜火山沉积的深谷。火山喷发从火山下面清除了如此多的岩浆和岩石,山顶坍塌形成了一个大的火山洼地,宽1.6英里。”

浮石筏: 在汤加群岛喷发后,漂浮在南太平洋表面的轻质浮石“筏”。 NASA图片。


Mazama山爆发(Crater湖)

“ 7700年前,马扎马山的大火山爆发是从火山东北侧的单个喷口开始的,高耸的浮石和灰烬直达约30英里高。加拿大南部,大量岩浆爆发,火山开始自行坍塌;山顶坍塌,峰顶附近出现圆形裂缝;随着火山碎屑流,更多的岩浆通过这些裂缝喷涌而下。在300英尺高的浮石和灰烬中充满了Mazama山周围的山谷。随着更多的岩浆喷发,坍塌持续进行,直到尘土沉淀下来,露出了火山口,直径5英里,深1英里。

浮石筏: 浮岩筏的看法从小船的。可以看到在浮石下面波涛汹涌。木筏可以漂浮数年,直到所有的浮石浸水并下沉,或者被海浪和风驱散。 USGS图片。

浮石的组成

大多数浮石是由充满气体且具有流纹岩成分的岩浆喷发的。很少会有浮石从玄武岩或安山岩组成的充气岩浆中喷出。

万神殿: 罗马人在公元126年用于建造万神殿的一些混凝土是轻质材料,由浮石骨料制成。罗伯塔·德拉甘(Roberta Dragan)的摄影作品,已获得知识共享许可。

浮石的比重非常低

浮石中丰富的囊泡以及它们之间的薄壁使岩石的比重非常低。它的比重通常小于1,从而使岩石具有在水上漂浮的能力。

由某些岛屿和海底喷发产生的大量浮石将漂浮在地表并被风推动。浮石可以漂浮很长一段时间-有时是数年-直到最终浸水并沉没。大量的浮石被称为“浮石筏”。它们足够大,可以被卫星跟踪,并且对在它们上面航行的船舶构成危险(参见图像)。

浮石产品: 各种含有浮石的保健和美容产品。它们包括著名的“熔岩肥皂”,它用微小的浮石磨料清洁脏手;洗脚膏可作为去角质剂来抚平“凉鞋的脚”;两个浮石;还有海绵,内含浮石磨料。


浮石的用途

在美国,浮石的最大用途是生产轻质混凝土块和其他轻质混凝土产品。当混合这种混凝土时,囊泡保持部分充满空气。这减轻了块的重量。较轻的砖块可以降低建筑物的结构钢要求或降低基础要求。残留的空气还使块具有更大的绝缘值。

浮石的第二个最常见的用途是在园林绿化和园艺中。浮石在园林绿化和花坛中用作装饰性地面覆盖物。在种植中用作排水岩石和土壤改良剂。浮石和火山灰也是在水培园艺中用作基质的流行岩石。

浮石还有许多其他用途。这些产品加起来在美国的消费量中所占比例不到百分之几,但这些是大多数人在听到“浮石”一词时会想到的产品。

很多人在崭新的“石头洗过的牛仔裤”的口袋里发现了小的浮石,几乎每个人都看到了著名的用浮石作为磨料的“ Lava Soap”。下面我们列出了浮石的这些以及其他一些次要用途(无特殊顺序)。

  • 磨毛的“石头洗”牛仔布
  • 酒吧和液体肥皂中的磨料,例如“熔岩肥皂”
  • 橡皮擦中的磨料
  • 皮肤去角质产品中的磨料
  • 用于抛光的细磨料
  • 在积雪覆盖的道路上的牵引材料
  • 轮胎橡胶的牵引增强剂
  • 猫砂中的吸收剂
  • 细颗粒的过滤介质
  • 陶土的轻质填料

浮石和浮石的生产

浮石有两种形式:岩浮石和浮石。 “浮石”是指非常细的浮石(直径小于4毫米至亚毫米大小的浮石)的名称。该词可以与“火山灰”同义使用。它是从火山灰沉积物中开采的,也可以通过破碎浮石来生产的。

2011年,在美国开采了约500,000吨浮石和浮石。该浮石的总价值约为1,120万美元,在矿山中平均每吨约为23美元。按产量递减的顺序,生产状态为:

  • 俄勒冈州
  • 内华达州
  • 爱达荷州
  • 亚利桑那
  • 加利福尼亚州
  • 新墨西哥
  • 堪萨斯州

浮石网纹石: 网纹岩是玄武质浮石,其中所有气泡均破裂,留下蜂窝状结构。图片由J.D. Griggs摄影,USGS图片。

进口浮石和替代品

美国所有浮石的生产都在密西西比河以西。 2011年,美国东部的大部分浮石是从希腊进口的。

在美国东部,通过在受控条件下加热特定类型的页岩而生产的膨化骨料在轻质骨料,园艺和园林绿化应用中用作浮石的替代品。