โขดหิน

หินภูเขาไฟ



ภูเขาไฟ: ตัวอย่างนี้แสดงพื้นผิวเป็นฟองตุ่มของภูเขาไฟ มันมีความถ่วงจำเพาะน้อยกว่าหนึ่งและจะลอยอยู่บนน้ำ มันยาวประมาณห้าเซนติเมตร (สองนิ้ว)

ภูเขาไฟที่ภูเขาเซนต์เฮเลนส์: การไหลเวียนของ pyroclastic บางครั้งจะมีชิ้นหินภูเขาไฟขนาดใหญ่ ภาพถ่ายนี้แสดงให้เห็นว่านักวิทยาศาสตร์ USGS กำลังตรวจดูก้อนภูเขาไฟที่ปลายเท้าของการไหลของ pyroclastic ที่ Mount St. Helens ภาพโดย Terry Leighley, Sandia Labs

ภูเขาไฟคืออะไร

หินภูเขาไฟเป็นหินอัคนีที่มีรูพรุนมากและก่อตัวขึ้นในระหว่างการปะทุของภูเขาไฟระเบิด มันถูกใช้เป็นมวลรวมในคอนกรีตมวลเบารวมการจัดสวนและเป็นสารกัดกร่อนในผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมและผู้บริโภคที่หลากหลาย ตัวอย่างจำนวนมากมีความพรุนสูงพอที่จะลอยอยู่บนน้ำจนกว่าพวกเขาจะกลายเป็นน้ำเปียก

เหมืองหินภูเขาไฟ: รูปถ่ายของภูเขาไฟหินภูเขาไฟแบ่งชั้นที่ผลิตโดยกระแส pyroclastic ที่ Mount St. Helens, Washington ภาพ USGS โดย L. Topinka

ชุดหินและแร่ธาตุ: รับชุดหินแร่ธาตุหรือฟอสซิลเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวัสดุของโลก วิธีที่ดีที่สุดในการเรียนรู้เกี่ยวกับหินคือการมีตัวอย่างสำหรับการทดสอบและการตรวจสอบ

ภูเขาไฟก่อตัวอย่างไร

ช่องว่างรูขุมขน (หรือที่รู้จักกันในชื่อ vesicles) ในหินภูเขาไฟเป็นเบาะแสว่ามันเกิดขึ้นได้อย่างไร ในความเป็นจริงแล้วถุงฟองนั้นถูกห่อหุ้มด้วยหินในระหว่างการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วของแมกม่าที่เต็มไปด้วยแก๊ส วัสดุเย็นตัวเร็วมากจนอะตอมในการหลอมเหลวไม่สามารถจัดเรียงตัวเองเป็นโครงสร้างผลึกได้ ดังนั้นภูเขาไฟจึงเป็นแก้วภูเขาไฟรูปสัณฐานที่รู้จักกันในชื่อ "mineraloid"

magmas บางคนมีแก๊สละลายหลายเปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักขณะที่อยู่ภายใต้ความกดดัน หยุดสักครู่แล้วคิดดู แก๊สมีน้ำหนักน้อยมากที่พื้นผิวโลก แต่ magmas ที่อยู่ภายใต้แรงกดดันสามารถบรรจุแก๊สได้หลายเปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักที่อยู่ในสารละลาย

นี้จะคล้ายกับจำนวนมากของคาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายในขวดเครื่องดื่มอัดลมเช่นเบียร์หรือโซดา หากคุณเขย่าภาชนะให้เปิดขวดทันทีความดันที่ปล่อยออกมาอย่างฉับพลันจะทำให้ก๊าซหลุดออกมาจากสารละลายและเครื่องดื่มจะปะทุออกมาจากภาชนะด้วยความยุ่งเหยิงเป็นฟอง

หินหนืดที่เพิ่มขึ้นซึ่งอัดแน่นไปด้วยก๊าซที่ละลายอยู่ภายใต้ความกดดันจะทำงานในลักษณะเดียวกัน เมื่อแมกมาทะลุผ่านพื้นผิวโลกแรงดันตกกระทันหันทำให้ก๊าซออกมาจากสารละลาย นี่คือสิ่งที่ทำให้เกิดแรงดันมหาศาลของก๊าซแรงดันสูงจากช่องระบายอากาศ

การไหลของก๊าซจากช่องระบายนี้ทำให้แมกมาเป็นก้อนเล็ก ๆ และระเบิดออกมาเป็นฟองของเหลวที่หลอมละลาย ฟองนั้นจะแข็งตัวอย่างรวดเร็วเมื่อมันลอยผ่านอากาศและตกลงสู่พื้นโลกในรูปของภูเขาไฟ การปะทุของภูเขาไฟที่ใหญ่ที่สุดสามารถผลักวัตถุออกมาได้หลายลูกบาศก์กิโลเมตร วัสดุนี้มีขนาดตั้งแต่ฝุ่นละอองขนาดเล็กจนถึงก้อนหินขนาดใหญ่ตามขนาดของบ้าน

การปะทุครั้งใหญ่สามารถปกคลุมภูมิทัศน์รอบ ๆ ภูเขาไฟด้วยภูเขาไฟกว่า 100 เมตรและปล่อยฝุ่นและเถ้าสูงสู่ชั้นบรรยากาศ

ส่วนด้านล่างแสดงใบเสนอราคาจากรายงานการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกาซึ่งอธิบายการผลิตของภูเขาไฟในการระเบิดครั้งใหญ่สองครั้ง

Pinatubo ปะทุ: การปะทุระเบิดของภูเขาไฟ Pinatubo ในฟิลิปปินส์เมื่อวันที่ 12 มิถุนายน พ.ศ. 2534 เกิดการระเบิดของวัตถุมากกว่าห้าลูกบาศก์กิโลเมตรและได้รับการจัดอันดับว่าเป็นระเบิดแบบ VEI 5 ​​จากดัชนีการระเบิดของภูเขาไฟ เนื้อหาส่วนใหญ่เป็นหินภูเขาไฟลาปิลลี (ดูภาพด้านล่าง) ที่ทำให้ภูมิทัศน์รอบภูเขาไฟปกคลุม ภาพ USGS

ภูเขาไฟ Pinatubo: เศษภูเขาไฟ Dacitic ที่ปะทุขึ้นโดยภูเขาไฟ Pinatubo ประเทศฟิลิปปินส์ในช่วงการปะทุครั้งใหญ่เมื่อวันที่ 15 มิถุนายน พ.ศ. 2534 ภาพถ่ายโดย W.E ภาพสกอตต์ USGS

ก๊าซและภูเขาไฟที่ Pinatubo ปะทุ

การปะทุของภูเขาไฟที่ทรงพลังที่สุดครั้งที่สองของศตวรรษที่ 20 อยู่ที่ Mount Pinatubo ในปี 1991 คำอธิบายด้านล่างอธิบายถึงปริมาณก๊าซที่ละลายจำนวนมหาศาลที่ขับเคลื่อนการระเบิดและเถ้าถ่านและภูเขาไฟ Lapilli ลูกบาศก์ไมล์ถูกระเบิดจากภูเขาไฟอย่างไร

"ตั้งแต่วันที่ 7 ถึง 12 มิถุนายนแมกมาแรกก็ถึงพื้นผิวของ Mount Pinatubo เพราะมันสูญเสียก๊าซส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในทางสู่พื้นผิวแมกมา oozed ออกมาเป็นโดมลาวา แต่ไม่ทำให้เกิดการระเบิด การระเบิดอย่างไรก็ตามเมื่อวันที่ 12 มิถุนายนล้านลูกบาศก์เมตรของก๊าซที่มีประจุแมกมาถึงผิวน้ำและระเบิดในการระเบิดครั้งแรกของภูเขาไฟที่น่าตื่นตา
เมื่อแมกมาที่มีแก๊สพุ่งสูงมากถึงพื้นผิวของ Pinatubo เมื่อวันที่ 15 มิถุนายนภูเขาไฟระเบิดในการระเบิดอย่างหายนะที่เกิดจากการระเบิดของวัสดุมากกว่า 1 ลูกบาศก์ไมล์ ... ผ้าห่มของเถ้าภูเขาไฟและภูเขาไฟลาปิลลีปกคลุมชนบท
หิมะถล่มร้อนๆก๊าซและภูเขาไฟขนาดใหญ่ถล่มลงมาจากไหล่เขา Mount Pinatubo เติมหุบเขาลึกลงไปหนึ่งครั้งด้วยตะกอนภูเขาไฟสดหนาถึง 660 ฟุต การปะทุออกเอาหินหนืดและหินมากจากใต้ภูเขาไฟซึ่งยอดเขาทรุดตัวลงเพื่อก่อให้เกิดภูเขาไฟขนาดใหญ่ 1.6 ไมล์ข้าม "[1]

ภูเขาไฟแพ: "แพ" ของภูเขาไฟที่มีน้ำหนักเบาลอยอยู่บนพื้นผิวของแปซิฟิกใต้หลังจากเกิดการระเบิดในหมู่เกาะตองกา ภาพของนาซา

ภูเขาไฟ Mazama Eruption (ทะเลสาบปล่องภูเขาไฟ)

"การระเบิดอย่างรุนแรงของภูเขามาซามาเมื่อ 7,700 ปีที่แล้วเริ่มต้นจากช่องระบายอากาศทางด้านตะวันออกเฉียงเหนือของภูเขาไฟเป็นเสาหินภูเขาไฟและเถ้าถ่านที่สูงตระหง่านถึง 30 ไมล์สูงลมพัดพาเถ้าไปทั่วแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือและบางส่วนของ ทางใต้ของแคนาดาแมกมาปะทุขึ้นมามากจนภูเขาไฟเริ่มยุบตัวในขณะที่การประชุมสุดยอดทรุดตัวลงรอยแตกเป็นวงกลมก็เปิดขึ้นรอบยอดเขาแมกมาระเบิดขึ้นผ่านรอยแตกเหล่านี้เพื่อวิ่งลาดลงตามกระแสไพโรคลิสติก เติมหุบเขารอบภูเขามาซามาด้วยหินภูเขาไฟและเถ้าถ่านสูงถึง 300 ฟุตเมื่อหินหนืดถูกระเบิดมากขึ้นการยุบตัวก็คืบคลานจนฝุ่นตกลงบนพื้นเพื่อเผยให้เห็นภูเขาไฟที่ลุ่มลึกเรียกว่าสมรภูมิ 5 ไมล์และลึกหนึ่งไมล์ " 2

ภูเขาไฟแพ: มุมมองของแพภูเขาไฟจากเรือ คลื่นสามารถมองเห็นการเคลื่อนไหวภายใต้ภูเขาไฟ แพสามารถลอยได้เป็นเวลาหลายปีจนกระทั่งลาวากลายเป็นแหล่งน้ำและจมหรือถูกกระจายไปตามคลื่นและลม ภาพ USGS

องค์ประกอบของภูเขาไฟ

หินภูเขาไฟส่วนใหญ่จะปะทุจากแมกมาซึ่งมีประจุก๊าซสูงและมีส่วนประกอบของไรโรไลติก หินภูเขาไฟสามารถปะทุออกมาจากหินบะซอลต์ที่มีประจุเป็นแก๊สของหินบะซอลต์หรือแอนธินิติ

Pantheon: บางส่วนของคอนกรีตที่ใช้ในการสร้าง Pantheon โดยชาวโรมันใน 126 AD เป็นวัสดุที่มีน้ำหนักเบาทำด้วยการรวมภูเขาไฟ การถ่ายภาพโดย Roberta Dragan ใช้ภายใต้ใบอนุญาต Creative Commons

หินภูเขาไฟมีความถ่วงจำเพาะต่ำมาก

ความอุดมสมบูรณ์ของหินภูเขาไฟและผนังบาง ๆ ทำให้หินมีความถ่วงจำเพาะต่ำมาก โดยทั่วไปจะมีแรงโน้มถ่วงเฉพาะน้อยกว่าหนึ่งก้อนทำให้หินสามารถลอยบนน้ำได้

ภูเขาไฟจำนวนมากที่เกิดจากการระเบิดของเกาะและใต้ทะเลบางส่วนจะลอยบนพื้นผิวและถูกลมพัด ภูเขาไฟสามารถลอยเป็นเวลานาน - บางครั้งปี - ก่อนที่มันจะกลายเป็นเปียกชุ่มและจม หินภูเขาไฟที่มีมวลขนาดใหญ่เป็นที่รู้จักกันในชื่อ "หินภูเขาไฟ" มีขนาดใหญ่พอที่จะถูกติดตามโดยดาวเทียมและเป็นอันตรายต่อเรือที่แล่นผ่านพวกเขา (ดูภาพ) 3 4

ผลิตภัณฑ์หินภูเขาไฟ: ผลิตภัณฑ์เพื่อสุขภาพและความงามที่หลากหลายที่มีภูเขาไฟ พวกเขารวมถึง "สบู่ลาวา" ที่มีชื่อเสียงที่ทำความสะอาดมือที่สกปรกด้วยการขัดผิวด้วยหินภูเขาไฟชิ้นเล็ก ๆ ครีมขัดเท้าที่ทำหน้าที่ขัดผิวเท้าให้เรียบ "หินทราย" สองก้อนหินและฟองน้ำที่มีการขัดด้วยหินภูเขาไฟ

การใช้ภูเขาไฟ

การใช้หินภูเขาไฟที่ใหญ่ที่สุดในสหรัฐอเมริกาคือการผลิตคอนกรีตมวลเบาและผลิตภัณฑ์คอนกรีตมวลเบาอื่น ๆ เมื่อผสมคอนกรีตนี้ถุงจะยังคงเต็มไปด้วยอากาศบางส่วน ที่ช่วยลดน้ำหนักของบล็อก บล็อกที่มีน้ำหนักเบาสามารถลดความต้องการโครงสร้างเหล็กของอาคารหรือลดข้อกำหนดพื้นฐาน อากาศที่ติดอยู่จะให้ค่าฉนวนมากขึ้น

การใช้หินภูเขาไฟที่พบมากที่สุดอันดับสองคือการจัดสวนและพืชสวน หินภูเขาไฟนี้ถูกใช้เป็นวัสดุคลุมดินในการจัดสวนและปลูกต้นไม้ มันถูกใช้เป็นหินระบายน้ำและครีมบำรุงดินในการปลูก หินภูเขาไฟและสกอเรียเป็นหินยอดนิยมสำหรับใช้เป็นพื้นผิวในสวนไฮโดรโพนิก

หินภูเขาไฟมีประโยชน์หลายอย่าง รวมบัญชีเหล่านี้เพื่อการบริโภคน้อยกว่าไม่กี่เปอร์เซ็นต์ในสหรัฐอเมริกา แต่นี่เป็นผลิตภัณฑ์ที่คนส่วนใหญ่นึกถึงเมื่อได้ยินคำว่า "ภูเขาไฟ"

ผู้คนจำนวนมากได้พบก้อนกรวดภูเขาไฟขนาดเล็กในกระเป๋าของ "หินล้างยีนส์" แบรนด์ใหม่และเกือบทุกคนได้เห็น "สบู่ลาวา" ที่มีชื่อเสียงที่ใช้หินภูเขาไฟเป็นหินขัด ด้านล่างเราแสดงรายการเหล่านี้และการใช้งานของผู้ใช้รายย่อยอื่น ๆ ของภูเขาไฟ (ตามลำดับโดยเฉพาะ) 5

  • การขัดในการปรับสภาพยีนส์ "หินล้าง" ยีนส์
  • สบู่ขัดผิวแบบแท่งและของเหลวเช่น "สบู่ลาวา"
  • การขัดในยางลบดินสอ
  • ขัดในผลิตภัณฑ์ขัดผิว
  • การขัดอย่างละเอียดที่ใช้สำหรับการขัด
  • วัสดุฉุดบนถนนที่ปกคลุมด้วยหิมะ
  • สารเพิ่มแรงดึงในยางรถยนต์
  • ดูดซับในครอกแมว
  • สื่อตัวกรองละเอียด
  • สารตัวเติมน้ำหนักเบาสำหรับดินเผา
ข้อมูลภูเขาไฟ
1 The Cataclysmic 1991 การปะทุของภูเขา Pinatubo ฟิลิปปินส์: Chris Newhall, James W. Hendley II, และ Peter H. Stauffer; เอกสารข้อมูลการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกา 113-97 ตีพิมพ์ 1997
2 Mount Mazama และทะเลสาบปล่องภูเขาไฟ: การเติบโตและการทำลายล้างของภูเขาไฟ: Ed Klimasauskas, Charles Bacon และ Jim Alexander; เอกสารข้อมูลการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกา 092-02 เผยแพร่เมื่อปี 2545
3 New Island และภูเขาไฟ Pumice ใน Tongas: Earth Observatory image จากองค์การนาซ่าวันที่ 16 พฤศจิกายน 2549
4 ผลกระทบทางทะเลจากการปะทุของภูเขาไฟ: คู่มือสำหรับนักเดินเรือรอบคอบบริการพยากรณ์อากาศแห่งชาติศูนย์พยากรณ์มหาสมุทร NOAA เว็บไซต์เข้าถึงล่าสุดเมื่อเดือนมิถุนายน 2559
5 Pumice and Pumicite: Robert D. Crangle, Jr. , 2011 แร่ประจำปี, การสำรวจทางธรณีวิทยาสหรัฐอเมริกา, สิงหาคม 2555

การผลิตหินภูเขาไฟและหินภูเขาไฟ

หินภูเขาไฟมีการผลิตในสองรูปแบบ: หินภูเขาไฟและหินภูเขาไฟ pumicite "Pumicite" เป็นชื่อที่มอบให้กับหินภูเขาไฟที่ละเอียดมาก (เส้นผ่าศูนย์กลางน้อยกว่า 4 มิลลิเมตรจนถึงขนาดย่อย) คำนี้สามารถใช้ร่วมกันได้กับ "เถ้าภูเขาไฟ" มันขุดมาจากเถ้าภูเขาไฟหรือเกิดจากการบดหินภูเขาไฟ

ประมาณ 500,000 ตันของภูเขาไฟและหินภูเขาไฟ pumicite ถูกขุดในสหรัฐอเมริกาในปี 2011 มูลค่ารวมของภูเขาไฟนี้อยู่ที่ประมาณ $ 11,200,000 หรือเฉลี่ยประมาณ $ 23 ต่อตันที่เหมือง ประเทศผู้ผลิตอยู่ในลำดับของการลดการผลิต:

  • โอเรกอน
  • เนวาดา
  • ไอดาโฮ
  • อาริโซน่า
  • แคลิฟอร์เนีย
  • ใหม่เม็กซิโก
  • แคนซัส

ภูเขาไฟเรติคูไลต์: Reticulite เป็นภูเขาไฟทุรกันดารซึ่งฟองสบู่ทุกฟองแตกกระจายออกจากโครงสร้างรังผึ้ง ภาพถ่ายโดย J.D. Griggs ภาพ USGS

ภูเขาไฟนำเข้าและสารทดแทน

การผลิตภูเขาไฟทั้งหมดในสหรัฐอเมริกาเกิดขึ้นทางตะวันตกของแม่น้ำมิสซิสซิปปี ในปี 2011 ภูเขาไฟส่วนใหญ่สำหรับการบริโภคในสหรัฐอเมริกาตะวันออกนำเข้าจากกรีซ

ในภาคตะวันออกของสหรัฐอเมริกาขยายตัวโดยรวมที่ผลิตโดยความร้อนชนิดที่เฉพาะเจาะจงของหินดินดานภายใต้เงื่อนไขที่ควบคุมถูกนำมาใช้แทนหินภูเขาไฟในการใช้งานมวลรวมเบาพืชสวนและภูมิทัศน์