المحتوى
- ما هو الخفاف؟
- كيف شكل الخفاف؟
- الغاز والخفاف في بيناتوبو الثوران
- جبل مزاما ثوران (بحيرة كريتر)
- تكوين الخفاف
- الخفاف لديه الثقل النوعي المنخفض جدا
- استخدامات الخفاف
- إنتاج الخفاف و Pumicite
- استيراد الخفاف والبدائل
الخفاف: توضح هذه العينة الملمس الحويصلي الرقيق للخفاف. لها ثقل معين أقل من واحد وسوف تطفو على الماء. حوالي خمسة سنتيمترات (بوصتان) عبر.
الخفاف في جبل سانت هيلينز: سيحتوي تدفق الحمم البركانية في بعض الأحيان على قطع كبيرة من الخفاف. تظهر هذه الصورة عالمًا من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكي يفحص كتل الخفاف في مقدمة تدفق الحمم البركانية في جبل سانت هيلينز. الصورة عن طريق تيري ليغلي ، مختبرات سانديا.
ما هو الخفاف؟
الخفاف هو صخرة نارية نفاذة فاتحة اللون ، مسامية للغاية تتشكل أثناء الانفجارات البركانية المتفجرة. يتم استخدامه كمجموع في الخرسانة خفيفة الوزن ، ومجموع المناظر الطبيعية ، وكشط في مجموعة متنوعة من المنتجات الصناعية والاستهلاكية. تحتوي العديد من العينات على مسامية عالية بما فيه الكفاية بحيث يمكنها أن تطفو على الماء حتى تغمرها المياه ببطء.
محجر الخفاف: صورة لرواسب الخفاف الطبقية الناتجة عن تدفقات الحمم البركانية في جبل سانت هيلينز ، واشنطن. هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية صورة L. Topinka.
مجموعات الصخور والمعادن: احصل على مجموعة صخرية أو معدنية أو أحفورية لمعرفة المزيد عن مواد الأرض. أفضل طريقة للتعرف على الصخور هي إتاحة عينات للاختبار والفحص.
كيف شكل الخفاف؟
المسام المسام (المعروفة باسم الحويصلات) في الخفاف هي دليل على كيفية تشكيلها. الحويصلات عبارة عن فقاعات غازية حوصرت في الصخر أثناء التبريد السريع لصهارة غنية بالغاز. تبرد المادة بسرعة كبيرة بحيث لا تتمكن الذرات الموجودة في الذوبان من ترتيب نفسها في بنية بلورية. وهكذا ، الخفاف هو الزجاج البركاني غير المتبلور المعروف باسم "المعدنية".
تحتوي بعض أنواع الصهارة على عدة في المئة من الغاز المذاب بالوزن أثناء تعرضها للضغط. توقف للحظة وفكر في ذلك. يزن الغاز قليلاً على سطح الأرض ، لكن هذه الصهاريج تحت الضغط يمكن أن تحتوي على عدة في المئة من الغاز بالوزن في محلول.
هذا مشابه للكمية الكبيرة من ثاني أكسيد الكربون المذاب في زجاجة مغلقة من المشروبات الغازية مثل البيرة أو الصودا. إذا اهتزت الوعاء ، ثم فتحت الزجاجة على الفور ، فإن الإطلاق المفاجئ للضغط يتيح خروج الغاز من المحلول وينفجر المشروب من الحاوية في حالة من الفوضى.
يتصاعد جسم الصهارة الصاعد ، المشحون بالغاز المذاب تحت الضغط ، بطريقة مشابهة. عند اختراق الصهارة لسطح الأرض ، يؤدي انخفاض الضغط المفاجئ إلى خروج الغاز عن المحلول. هذا هو ما ينتج الاندفاع الهائل للغاز عالي الضغط من الفتحة.
إن اندفاع الغاز من الفتحة يمزق الصهارة ويفجرها كزبد مصهور. تصلب الزبد بسرعة أثناء تحليقها في الهواء وتعود إلى الأرض كقطع من الخفاف. يمكن لأكبر الانفجارات البركانية إخراج العديد من الكيلومترات المكعبة من المواد. يمكن أن تتراوح هذه المادة في الحجم من جزيئات الغبار الصغيرة إلى كتل كبيرة من الخفاف بحجم المنزل.
يمكن أن تؤدي الانفجارات الكبيرة إلى تغطية المشهد حول البركان بأكثر من 100 متر من الخفاف وإطلاق الغبار والرماد في الجو.
تقدم الأقسام أدناه اقتباسات من تقارير هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية التي تصف إنتاج الخفاف في ثورتي انفجار كبير.
ثوران بيناتوبو: أدى الانفجار المتفجر لجبل بيناتوبو في الفلبين في 12 يونيو 1991 إلى إخراج أكثر من خمسة كيلومترات مكعب من المواد وتم تصنيفه على أنه ثوران بركاني VEI 5 على مؤشر الانفجار البركاني. كان جزء كبير من تلك المواد عبارة عن لفافات من الخفاف (انظر الصورة أدناه) التي غطت المشهد حول البركان. صورة هيئة المسح الجيولوجي الامريكية.
الخفافيش بيناتوبو: اندلعت شظايا الخفافيش الداسيتية بواسطة جبل بيناتوبو ، الفلبين ، خلال ثوران هائل في 15 يونيو 1991. تصوير ووي. سكوت ، صورة USGS.
الغاز والخفاف في بيناتوبو الثوران
ثاني أقوى ثوران بركاني في القرن العشرين كان في جبل بيناتوبو في عام 1991. يشرح الوصف أدناه كيف أن كميات هائلة من الغاز الذائب كانت سببًا في ثوران البركان وكيف تم تفجير ميل مكعب من الرماد ولابيق الخفافيش من البركان.
"من 7 إلى 12 يونيو ، وصلت الصهارة الأولى إلى سطح جبل بيناتوبو. لأنه فقد معظم الغاز الموجود فيه في الطريق إلى السطح ، صهرت الصهارة لتشكيل قبة حمم لكنها لم تسبب انفجارًا. ومع ذلك ، في 12 يونيو ، وصلت ملايين الساحات المكعبة من الصهارة المشحونة بالغاز إلى السطح وانفجرت في ثوران البراكين المذهلة الأولى.عندما وصل الصهارة المشحونة بالغازات إلى سطح بيناتوبوس في 15 يونيو ، انفجر البركان في ثوران كارثي أخرج أكثر من ميل مكعب من المواد. بطانية من الرماد البركاني و lapilli الخفاف بطانية الريف.
هزت الانهيارات الجليدية الكبيرة من الرماد الحار والغاز والخفاف أسفل أجنحة جبل بيناتوبو ، وتملأ الوديان التي كانت ذات عمق عميق برواسب بركانية جديدة يصل سمكها إلى 660 قدمًا. أزال الثوران الكثير من الصهارة والصخور من أسفل البركان إلى درجة أن القمة انهارت لتشكل منخفض بركاني كبير على بعد 1.6 ميل ".
طوف الخفافيش: "طوف" من الخفاف خفيف الوزن يطفو على سطح جنوب المحيط الهادئ بعد ثوران في جزر تونجا. صورة ناسا.
جبل مزاما ثوران (بحيرة كريتر)
"إن الانفجار المفاجئ لجبل مازاما قبل 7700 عام بدأ من فتحة واحدة على الجانب الشمالي الشرقي من البركان كعمود شاهق من الخفاف والرماد وصل ارتفاعه إلى حوالي 30 ميلًا. حملت الرياح الرماد عبر جزء كبير من شمال غرب المحيط الهادئ وأجزاء من اندلعت الكثير من الصهارة حتى بدأ البركان ينهار من تلقاء نفسه ، ومع انهيار القمة ، انفتحت شقوق دائرية حول الذروة ، واندلعت أكثر من الصهارة من خلال هذه الشقوق لتتسابق على المنحدرات مع تدفقات الحمم البركانية. ملأ الوديان المحيطة بجبل مازاما بعمق يصل إلى 300 قدم من الخفاف والرماد ، ومع اندلاع المزيد من الصهارة ، استمر الانهيار حتى استقر الغبار ليكشف عن هبوط بركاني ، يسمى كالديرا ، وقطره 5 أميال وعمق ميل واحد. "
طوف الخفافيش: منظر لطوف الخفاف من قارب. يمكن رؤية موجات تتحرك تحت الخفاف. يمكن أن تطفو الطوافات لسنوات حتى تصبح جميع الخفاف مغمورة وتغرق أو تبددها الأمواج والرياح. صورة هيئة المسح الجيولوجي الامريكية.
تكوين الخفاف
تندلع معظم الخفاف من الصهارة المشحونة بالغاز والتي لها تركيبة ريوليتية. في حالات نادرة ، يمكن أن يندلع الخفاف من الصهارة المشحونة بالغاز ذات التركيب البازلتية أو الانديزيتية.
آلهة: بعض الخرسانة المستخدمة لبناء البانتيون من قبل الرومان في عام 126 ميلادي كانت عبارة عن مادة خفيفة الوزن مصنوعة من الخفاف الكلي. التصوير روبرتا دراغان ، وتستخدم تحت رخصة المشاع الإبداعي.
الخفاف لديه الثقل النوعي المنخفض جدا
تعطي الحويصلات الوفيرة في الخفاف والجدران الرقيقة بينهما الصخرة ثقلًا شديد الانخفاض. عادة ما يكون له ثقل معين أقل من واحد ، مما يعطي الصخور القدرة على الطفو على الماء.
سوف تطفو على السطح كميات كبيرة من الخفاف التي تنتجها بعض ثوران الجزيرة وتحت سطح البحر وتدفعها الرياح. يمكن أن يطفو الخفاف لفترات طويلة من الزمن - أحيانًا سنوات - قبل أن يصبح في النهاية غارقًا بالمياه ويغرق. تُعرف كتل كبيرة من الخفاف العائم باسم "طواف الخفاف". إنها كبيرة بما يكفي لتعقبها بواسطة الأقمار الصناعية وتشكل خطرا على السفن التي تبحر فيها (انظر الصور).
منتجات الخفاف: مجموعة متنوعة من منتجات الصحة والجمال التي تحتوي على الخفاف. وهي تشمل "صابون Lava Soap" الشهير الذي ينظف الأيدي القذرة بقطع صغيرة من جلخ الخفاف ، وكريم فرك القدم الذي يعمل كمقشر لتنعيم "قدمي الصندل" ، وحجرتي الخفاف ، واسفنجة بها خفاف مضمن.
استخدامات الخفاف
أكبر استخدام للخفاف في الولايات المتحدة هو إنتاج كتل خرسانية خفيفة الوزن ومنتجات خرسانية خفيفة الوزن أخرى. عندما يتم خلط هذا الخرسانة ، تبقى الحويصلات مملوءة جزئياً بالهواء. هذا يقلل من وزن الكتلة. كتل أخف وزنا يمكن أن تقلل من متطلبات الفولاذ الهيكلي للمبنى أو تقلل من متطلبات الأساس. الهواء المحبوس يعطي الكتل قيمة عازلة أكبر.
ثاني أكثر استخدامات الخفاف شيوعًا هو المناظر الطبيعية والبستنة. يستخدم الخفاف كغطاء أرضي مزخرف في المناظر الطبيعية والمزارعون. يتم استخدامه كما صخرة الصرف ومكيف التربة في المزارع. الخفاف وسكوريا صخور شائعة الاستخدام كركائز في الحدائق المائية.
الخفاف له العديد من الاستخدامات الأخرى. تمثل هذه العوامل مجتمعة أقل من نسبة مئوية قليلة من الاستهلاك في الولايات المتحدة ، ولكن هذه هي المنتجات التي يفكر بها معظم الناس عندما يسمعون كلمة "الخفاف".
عثر الكثير من الناس على حصوات صغيرة من الخفاف في جيوب "جينز مغسول بالحجر" جديد ، وشاهد الجميع تقريبًا "Lava Soap" الشهيرة التي تستخدم الخفاف كشط. في ما يلي قائمة ببعض هذه الاستخدامات وبعض الاستخدامات الطفيفة الأخرى للخفاف (بدون ترتيب معين).
- جلخ في تكييف "حجر غسلها" الدنيم
- مادة كاشطة في الصابون والصابون السائل مثل "Lava Soap"
- مادة كاشطة في محايات القلم الرصاص
- مادة كاشطة في منتجات تقشير البشرة
- غرامة جلخ تستخدم لتلميع
- مادة الجر على الطرق المغطاة بالثلوج
- الجر الجر في الاطارات المطاطية
- ماصة في فضلات القطط
- وسائل الاعلام مرشح غرامة الحبيبات
- حشو خفيف الوزن للطين الفخار
إنتاج الخفاف و Pumicite
يتم إنتاج الخفاف في شكلين: خفاف الصخور و pumicite. "Pumicite" هو اسم يطلق على الخفاف ذو الحبيبات الدقيقة جدًا (قطره أقل من 4 ملليمترات إلى أحجام subillimeter). يمكن استخدام الكلمة بشكل مترادف مع "الرماد البركاني". يتم استخراجها من رواسب الرماد البركاني ، أو يمكن إنتاجها عن طريق سحق الخفاف الصخري.
تم استخراج حوالي 500000 طن متري من الخفاف والبلوميت في الولايات المتحدة في عام 2011. بلغت القيمة الإجمالية لهذه الخفاف حوالي 11200000 دولار ، أو ما متوسطه حوالي 23 دولارًا للطن في المنجم. الدول المنتجة كانت ، من أجل خفض الإنتاج:
- ولاية أوريغون
- نيفادا
- ايداهو
- أريزونا
- كاليفورنيا
- المكسيك جديدة
- كانساس
شبيكة الخفاف: Reticulite هو خفاف بازلتية انفجرت فيه جميع الفقاعات ، تاركة بنية قرص العسل. الصورة من قبل جي دي غريغز ، صورة USGS.
استيراد الخفاف والبدائل
كل إنتاج الخفاف في الولايات المتحدة يحدث غرب نهر المسيسيبي. في عام 2011 ، تم استيراد معظم الخفاف للاستهلاك في شرق الولايات المتحدة من اليونان.
في شرق الولايات المتحدة ، يستخدم الركام الموسع ، الذي ينتج عن طريق تسخين أنواع معينة من الصخر الزيتي في ظل ظروف خاضعة للرقابة ، كبديل عن الخفاف في تطبيقات الركام الخفيف والبستنة وتنسيق الحدائق.