Rocas

Piedra pómez



Piedra pómez: Este espécimen muestra la espumosa textura vesicular de la piedra pómez. Tiene una gravedad específica de menos de uno y flotará en el agua. Mide unos cinco centímetros (dos pulgadas) de ancho.

Piedra pómez en el Monte St. Helens: Un flujo piroclástico a veces contendrá grandes piezas de piedra pómez. Esta fotografía muestra a un científico del USGS examinando bloques de piedra pómez en la punta de un flujo piroclástico en el Monte St. Helens. Imagen de Terry Leighley, Sandia Labs.

¿Qué es la piedra pómez?

La piedra pómez es una roca ígnea extremadamente porosa de color claro que se forma durante erupciones volcánicas explosivas. Se usa como agregado en concreto liviano, como agregado de paisajismo y como abrasivo en una variedad de productos industriales y de consumo. Muchas muestras tienen una porosidad lo suficientemente alta como para que puedan flotar en el agua hasta que se aneguen lentamente.

Cantera de piedra pómez: Fotografía del depósito de piedra pómez estratificado producido por flujos piroclásticos en Mount St. Helens, Washington. Imagen del USGS por L. Topinka.

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¿Cómo se forma la piedra pómez?

Los espacios porosos (conocidos como vesículas) en la piedra pómez son una pista de cómo se forma. Las vesículas son en realidad burbujas de gas que quedaron atrapadas en la roca durante el enfriamiento rápido de un magma espumoso rico en gas. El material se enfría tan rápido que los átomos en la masa fundida no pueden organizarse en una estructura cristalina. Por lo tanto, la piedra pómez es un vidrio volcánico amorfo conocido como "mineraloide".

Algunos magmas contienen varios por ciento de gas disuelto en peso mientras están bajo presión. Detente por un momento y piensa en eso. El gas pesa muy poco en la superficie de la Tierra, pero estos magmas bajo presión pueden contener varios por ciento de gas en peso retenido en solución.

Esto es similar a la gran cantidad de dióxido de carbono disuelto en una botella sellada de bebidas carbonatadas, como cerveza o refrescos. Si agita el recipiente, luego abra inmediatamente la botella, la liberación repentina de presión permite que el gas salga de la solución, y la bebida sale del recipiente en un desastre espumoso.

Un cuerpo ascendente de magma, sobrealimentado con gas disuelto bajo presión, se comporta de manera similar. A medida que el magma atraviesa la superficie de la Tierra, la caída repentina de presión hace que el gas salga de la solución. Esto es lo que produce la enorme descarga de gas a alta presión desde el respiradero.

Esta descarga de gas del respiradero tritura el magma y lo expulsa como una espuma fundida. La espuma se solidifica rápidamente a medida que vuela por el aire y vuelve a caer a la Tierra como pedazos de piedra pómez. Las mayores erupciones volcánicas pueden expulsar muchos kilómetros cúbicos de material. Este material puede variar en tamaño desde pequeñas partículas de polvo hasta grandes bloques de piedra pómez del tamaño de una casa.

Grandes erupciones pueden cubrir el paisaje alrededor del volcán con más de 100 metros de piedra pómez y lanzar polvo y cenizas a la atmósfera.

Las secciones a continuación ofrecen citas de los informes del Servicio Geológico de los Estados Unidos que describen la producción de piedra pómez en dos erupciones importantes.

Erupción de Pinatubo: La erupción explosiva del Monte Pinatubo en Filipinas el 12 de junio de 1991 expulsó más de cinco kilómetros cúbicos de material y fue clasificada como una erupción VEI 5 ​​en el índice de explosividad volcánica. Gran parte de ese material era piedra pómez lapilli (ver imagen a continuación) que cubría el paisaje alrededor del volcán. Imagen de USGS.

Piedra pómez pinatubo: Fragmentos de piedra pómez dacíticos estallaron en el monte Pinatubo, Filipinas, durante una enorme erupción el 15 de junio de 1991. Foto de W.E. Scott, imagen del USGS.

Gas y piedra pómez en la erupción de Pinatubo

La segunda erupción volcánica más poderosa del siglo XX fue en el Monte Pinatubo en 1991. La descripción a continuación explica cómo enormes volúmenes de gas disuelto impulsaron la erupción y cómo una milla cúbica de lapilli de ceniza y piedra pómez fue expulsada del volcán.

"Del 7 al 12 de junio, el primer magma llegó a la superficie del Monte Pinatubo. Debido a que había perdido la mayor parte del gas contenido en el camino a la superficie, el magma salió para formar una cúpula de lava pero no causó un explosivo. Sin embargo, el 12 de junio, millones de yardas cúbicas de magma cargado de gas alcanzaron la superficie y explotaron en la primera erupción espectacular del volcán.
Cuando el magma cargado de gas llegó a la superficie de Pinatubo el 15 de junio, el volcán explotó en una erupción cataclísmica que expulsó más de 1 milla cúbica de material. ... Una manta de cenizas volcánicas y lapilli de piedra pómez cubrían el campo.
Enormes avalanchas de abrasadoras cenizas calientes, gas y piedra pómez rugieron por los flancos del monte Pinatubo, llenando valles que alguna vez fueron profundos con depósitos volcánicos frescos de hasta 660 pies de espesor. La erupción eliminó tanto magma y rocas de debajo del volcán que la cumbre colapsó para formar una gran depresión volcánica de 1.6 millas de diámetro ". 1

Balsa de piedra pómez: Una "balsa" de piedra pómez ligera que flota en la superficie del Pacífico Sur después de una erupción en las Islas Tonga. Imagen de la NASA.

Erupción del Monte Mazama (Lago del Cráter)

"La erupción cataclísmica del Monte Mazama, hace 7.700 años, comenzó desde un solo respiradero en el lado noreste del volcán como una columna de piedra pómez y ceniza que alcanzó unas 30 millas de altura. Los vientos transportaron la ceniza a través de gran parte del noroeste del Pacífico y partes de sur de Canadá. Había tanto magma en erupción que el volcán comenzó a colapsarse sobre sí mismo. A medida que la cumbre colapsó, se abrieron grietas circulares alrededor del pico. Más magma entró en erupción a través de estas grietas para correr por las laderas como flujos piroclásticos. Los depósitos de estos flujos parcialmente llenó los valles alrededor del Monte Mazama con hasta 300 pies de piedra pómez y cenizas. A medida que más erupción de magma, el colapso progresó hasta que el polvo se asentó para revelar una depresión volcánica, llamada caldera, 5 millas de diámetro y una milla de profundidad ". 2

Balsa de piedra pómez: Vista de una balsa de piedra pómez desde un barco. Se pueden ver olas moviéndose debajo de la piedra pómez. Las balsas pueden flotar durante años hasta que toda la piedra pómez se encharca y se hunde o se disipa por las olas y el viento. Imagen de USGS.

Composición de piedra pómez

La mayoría de la piedra pómez entra en erupción a partir de magmas que están altamente cargados de gas y tienen una composición riolítica. Raramente, la piedra pómez puede brotar de magmas cargados de gas de composición basáltica o andesítica.

Panteón: Parte del concreto utilizado por los romanos para construir el Panteón en el año 126 d. C. era material liviano hecho con agregado de piedra pómez. Fotografía de Roberta Dragan, utilizada bajo una licencia Creative Commons.

La piedra pómez tiene una gravedad específica muy baja

Las abundantes vesículas en piedra pómez y las paredes delgadas entre ellas le dan a la roca una gravedad específica muy baja. Por lo general, tiene una gravedad específica de menos de uno, lo que le da a la roca la capacidad de flotar en el agua.

Grandes cantidades de piedra pómez producida por algunas erupciones de islas y submarinas flotarán en la superficie y serán empujadas por los vientos. La piedra pómez puede flotar durante largos períodos de tiempo, a veces años, antes de que finalmente se empape y se hunda. Las grandes masas de piedra pómez flotante se conocen como "balsas de piedra pómez". Son lo suficientemente grandes como para ser rastreados por satélites y son un peligro para los barcos que navegan a través de ellos (ver imágenes). 3 4

Productos de piedra pómez: Una variedad de productos de salud y belleza que contienen piedra pómez. Incluyen el famoso "Jabón de lava" que limpia las manos sucias con pequeños trozos de piedra pómez abrasiva, una crema exfoliante para pies que funciona como un exfoliante para suavizar "pies de sandalia", dos piedras pómez y una esponja con piedra pómez incrustada.

Usos de piedra pómez

El mayor uso de piedra pómez en los Estados Unidos es la producción de bloques de concreto liviano y otros productos de concreto liviano. Cuando este concreto se mezcla, las vesículas permanecen parcialmente llenas de aire. Eso reduce el peso del bloque. Los bloques más ligeros pueden reducir los requisitos de acero estructural de un edificio o reducir los requisitos de los cimientos. El aire atrapado también le da a los bloques un mayor valor aislante.

El segundo uso más común de piedra pómez es en paisajismo y horticultura. La piedra pómez se utiliza como cubierta decorativa del suelo en paisajismo y jardineras. Se utiliza como roca de drenaje y acondicionador de suelos en plantaciones. La piedra pómez y la escoria también son rocas populares para su uso como sustratos en jardinería hidropónica.

La piedra pómez tiene muchos otros usos. En conjunto, estos representan menos del pocos por ciento del consumo en los Estados Unidos, pero estos son los productos en los que la mayoría de la gente piensa cuando escucha la palabra "piedra pómez".

Mucha gente ha encontrado pequeños guijarros de piedra pómez en los bolsillos de los nuevos "jeans lavados a la piedra", y casi todos han visto el famoso "Jabón de lava" que usa piedra pómez como abrasivo. A continuación, enumeramos estos y algunos de los otros usos menores de la piedra pómez (sin ningún orden en particular). 5 5

  • un abrasivo en el acondicionamiento de mezclilla "lavado a la piedra"
  • un abrasivo en la barra y jabones líquidos como "Jabón de lava"
  • un abrasivo en gomas de borrar
  • un abrasivo en productos exfoliantes de la piel
  • un abrasivo fino usado para pulir
  • un material de tracción en carreteras cubiertas de nieve
  • un potenciador de tracción en caucho para neumáticos
  • un absorbente en arena para gatos
  • un medio filtrante de grano fino
  • un relleno ligero para arcilla de cerámica
Información de piedra pómez
1 La erupción cataclísmica de 1991 del monte Pinatubo, Filipinas: Chris Newhall, James W. Hendley II y Peter H. Stauffer; United States Geological Survey Fact Sheet 113-97, publicado en 1997.
2 Mount Mazama y Crater Lake: crecimiento y destrucción de un volcán en cascada: Ed Klimasauskas, Charles Bacon y Jim Alexander; United States Geological Survey Fact Sheet 092-02, publicado en 2002.
3 Nueva isla y balsa de piedra pómez en las Tongas: imagen del Observatorio de la Tierra de la NASA, 16 de noviembre de 2006.
4 Impactos marítimos de las erupciones volcánicas: una guía para el sitio web Prudent Mariner, Servicio Meteorológico Nacional, Ocean Prediction Center, NOAA, visitado por última vez en junio de 2016.
5 Piedra pómez y pumicita: Robert D. Crangle, Jr., 2011 Minerals Yearbook, United States Geological Survey, agosto de 2012.

Piedra pómez y producción de pumicita

La piedra pómez se produce en dos formas: piedra pómez y piedra pómez. "Pumicita" es un nombre dado a la piedra pómez de grano muy fino (menos de 4 milímetros de diámetro hasta tamaños submilimétricos). La palabra se puede usar como sinónimo de "ceniza volcánica". Se extrae de depósitos de cenizas volcánicas, o se puede producir al triturar piedra pómez.

Alrededor de 500,000 toneladas métricas de piedra pómez y pumicita se extrajeron en los Estados Unidos en 2011. El valor total de esta piedra pómez fue de aproximadamente $ 11,200,000, o un promedio de aproximadamente $ 23 por tonelada en la mina. Los estados productores fueron, en orden decreciente de producción:

  • Oregón
  • Nevada
  • Idaho
  • Arizona
  • California
  • Nuevo Mexico
  • Kansas

Reticulita de piedra pómez: La reticulita es una piedra pómez basáltica en la que todas las burbujas han estallado, dejando una estructura de panal. Fotografía de J.D. Griggs, imagen de USGS.

Piedra pómez y sustitutos importados

Toda la producción de piedra pómez en los Estados Unidos ocurre al oeste del río Mississippi. En 2011, la mayor parte de la piedra pómez para consumo en el este de los Estados Unidos se importó de Grecia.

En el este de los Estados Unidos, el agregado expandido, producido al calentar tipos específicos de lutita bajo condiciones controladas, se usa como sustituto de la piedra pómez en aplicaciones de agregado liviano, hortícola y paisajismo.