Кіріспе

Жақсы түсті, көп көпіршікті жанартаулық тас, пумс (/pron/'/p//ʌ//m////s/) деп аталады, ұнтақ немесе шаң түрінде пумицит деп аталады. Бұл көп көпіршікті, дөңгелек текстуралы жанартаулық шыныдан тұратын жанартаулық тас, онда кристалдар болуы мүмкін немемесе болмауы мүмкін. Әдетте жақсы түсті болады. Скория – бұл тағы бір көпіршікті жанартаулық тас, ол пумстен үлкен көпіршіктермен, қалың көпіршік қабырғаларымен, қара түсті және тығыздығымен ерекшеленеді. Пумс, вулканнан жоғары қызған, жоғары қысымдағы тас тез шығарылғанда пайда болады. Пумстің ерекше көбік тәрізді құрылымы бір уақытта тез суыту мен тез қысымның төмендеуінен туындайды. Қысымның төмендеуі лавада еріген газдардың (су және CO2 қоса) ерігіштігін төмендету арқылы көпіршіктерді жасайды, бұл газдардың тез бөлінуіне себеп болады (көмірқышқыл газы бар сусын ашылғанда пайда болатын CO2 көпіршіктері сияқты). Бір уақытта суыту және қысымды төмендету көпіршіктерді матрицада қатырады. Су астындағы жарылыстар тез суытылады және пайда болған пумстің үлкен көлемі жүк кемелері үшін қауіпті болуы мүмкін.

Қасиеттері

Пемза – өте ұсақ, мөлдір көпіршік қабырғалары бар, экструзивті магмалық тау жыныстарынан құралған, өте микровезикулярлы шыны пирокластикалық материал. Ол көбінесе, бірақ міндетті түрде емес, кремнийлі немесе фелсикалық-аралық құрамда болады (мысалы, риолит, дацит, андезит, пантеллерит, фонолит, трахит), бірақ базальттық және басқа да құрамындағы түрлері де белгілі. Пемза әдетте ақ, қаймақ, көк немесе сұр түстен бастап, жасыл қоңыр немесе қара түске дейін болады. Ол, ыстық магмадан газ бөліну арқылы пайда болатын көпіршіктердің, салқындап шыныға бітуі нәтижесінде түзіледі. Пемза – жарылғыш атқыштардың (плинийлік және игнимбрит түзуші) жиі кездесетін өнімі және көбінесе кремнийлі лавалардың жоғарғы бөліктерінде аймақтарды құрайды. Пемзаның көлемі бойынша 64–85% кеуектілігі бар және ол су бетінде жүзіп, мүмкін жылдар бойы, соңында суға толып, батып кетеді. Скория пемзадан тығыздығымен ерекшеленеді. Ірі көпіршіктері мен қалың қабырғалары бар скория тез батып кетеді. Бұл айырмашылық скорияны құрайтын магманың төмен тұтқырлығымен байланысты. Газдың көп мөлшерде болуы нәтижесінде пемзаның ұсақ түйіршікті түрі – пумицит пайда болады. Пумицит – бөлшектерінің мөлшері кішкентай кезеңдерден тұрады. Пемза кристалдық құрылымы болмағандықтан, вулкандық шыны саналады. Пемзаның тығыздығы көпіршіктер арасындағы қатты материалдың қалыңдығына қарай өзгереді; көптеген үлгілері суда жүзеді. Кракатау жанартауы атқаннан кейін, 20 жылға дейін Үнді мұхиты арқылы ағаш діңгектерімен бірге пемзадан жасалған салдар ағып өтті. Шындығында, пемза салдары бірнеше теңіз түрлерін таратып, оларға тірек болады. 1979, 1984 және 2006 жылдары Тонгаға жақын жердегі су астындағы жанартаулық атқыштар жүздеген шақырым қашықтықта Фиджиге дейін жеткен үлкен пемза салдарына әкелді. Везикулалардың екі негізгі түрі бар. Көптеген пемзаларда жібектей немесе талшықты құрылым беретін түтікшелі микровезикулалар бар. Микровезикулалардың созылуы вулкандық арнадағы немесе, пемзалы лавалардың жағдайында, ағын кезіндегі пластикалық деформацияға байланысты болады. Везикулалардың екінші түрі – субсфералық немесе сфералық және олар атқыштар кезіндегі жоғары бу қысымының нәтижесінде пайда болады. Ретикулит – өте биік лава фонтандарында пайда болатын базальттық пемзаның бір түрі. Ол өте төмен тығыздыққа ие және везикулалар толыққандай біріккен кезде пайда болатын вулкандық шынының желісінен тұрады.

Этимология

Пемза – көбік тәрізді магмалық тау жынысы. Атауы латын тіліндегі pumex сөзінен шыққан (мәні – "пемза"), ол латын тіліндегі spuma – "көбік" сөзімен байланысты. Бұрынғы заманда пемзаны латын тілінде "теңіз көбігі" деген мағына беретін "Spuma Maris" деп атаған, себебі көбікті материалды қатайған теңіз көбігі деп ойлаған. Шамамен б.з.д. 80 жылы оны латын тілінде "lapis spongiae" деп атаған, оның құрамындағы қуыстарға байланысты. Көптеген грек ғалымдары пемзаның әр түрлі пайда болу орындары бар екенін анықтады, олардың бірі теңіз маржандарының қатарына жатқан.

Аумағы

Пемза бүкіл әлемде кездеседі, континенттік және су асты жанартауларынан пайда болады. Жүзбелі тастар мұхит ағындары арқылы таралуы мүмкін. Бұрын сипатталғандай, пемза белгілі бір жағдайларда жарылғыш жанартаулардың атқылауынан түзіледі, сондықтан табиғи қорлары жанартаулық белсенді аймақтарда кездеседі. Пемза осы аймақтардан өндіріліп, тасымалданады. 2011 жылы Италия және Түркия пемза өндірісі бойынша көшбасшы болды, сәйкесінше 4 және 3 миллион тоннаны құрады; миллион тоннадан астам өндірген ірі елдердің қатарында Грекия, Иран, Чили және Сирия болды. 2011 жылы әлемдегі пемзаның жалпы өндірісі 17 миллион тоннаға бағаланды. Пемза шығаратын танымал жанартаулардың бірі – Кракатау. 1883 жылғы атқылау кезінде қатты көп мөлшерде пемза шығып, теңіздің шақырымдаған бөлігін жүзбелі тастар жапты, ал кейбір аймақтарда теңіз деңгейі 1,5 метрге дейін көтерілді.

Еуропа

Еуропа – Италия, Түркия, Грекия, Венгрия, Исландия және Германияда кен орындары бар ең ірі пемза өндіруші. Италия көптеген белсенді жанартауларының арқасында пемзаның ең ірі өндірушісі болып табылады. Италияның Эол аралдарындағы Липари аралы толығымен жанартаулық тау жыныстарынан, оның ішінде пемзадан тұрады. Липаридегі көптеген магмалық тау жыныстарының себебі – Плейстоценнің соңғы кезеңінен (Тиррен) Голоценге дейінгі ұзақ және көптеген вулкандық белсенділік кезеңдері.

Солтүстік Америка

Пемза Солтүстік Американың барлық аймақтарында, оның ішінде Кариб аралдарында да кездеседі. АҚШ-та пемза Невада, Орегон, Айдахо, Аризона, Калифорния, Нью-Мексико және Канзас штаттарында өндіріледі. 2011 жылы АҚШ-тағы пемза мен пумицит өндірісі 380 000 тоннаға бағаланып, құны 7,7 миллион долларды құрады, оның шамамен 46 пайызы Невада және Орегон штаттарынан шықты. Айдахо да жергілікті қорыта табылатын тау жыныстарының сапасы мен ақ түсіне байланысты ірі пемза өндірушісі ретінде белгілі. Ең танымал жанартаулардың бірі – 7700 жыл бұрын Орегон штатында атқан Мазама тауы. Ол жер бетіне 300 фут (шамамен 91 метр) қалыңдықтағы пемза мен күлді төкті. Магманың көп мөлшерде шығуы салдарынан құрылымы күйреп, қазір Кратер көлі деп аталатын кальдера пайда болды. Пуйеуэ-Кордон-Каулье – Анд тауларындағы екі біріккен жанартау, олар Чили мен Аргентинаға күл мен пемзаны шашыды. 2011 жылы болған соңғы атқыш аймақтағы барлық беттер мен көлдерді күл мен пемзамен жауып, қиын жағдай тудырды.

Африка

Кения, Эфиопия және Танзанияда помпаның кейбір кен орындары бар. Осы помпаның көп бөлігі Жаңа Зеландияның солтүстік-батыс жағалауында және Полинезия аралдарында жиналады.

Тау-кен өндірісі

Пемзаның өндірілуі, басқа тау-кендік әдістермен салыстырғанда, қоршаған ортаға қаусыздау процесс болып табылады, себебі бұл жанартаулық тау жынысы жер бетіне шашыраңқы жиынтық түрінде орналасады. Материал ашық карьерлік әдіспен өндіріледі. Таза сапалы пемза алу үшін топырақтар машиналармен қазылып алынады. Лас беткі пемзаны, органикалық топырақ пен қажетсіз тастардан тазалау үшін скалпингтік экрандар қолданылады. Материал біріктірілмегендіктен жарылыс қажет емес, сондықтан бульдозерлер және экскаваторлар сияқты қарапайым машиналар ғана қолданылады. Нақты қолданулар үшін әртүрлі өлшемдегі пемза қажет болғандықтан, қажетті ірі, орташа, ұсақ және өте ұсақ фракцияларды алу үшін дробилкалар пайдаланылады.

Қолданылуы

Пемза өте жеңіл, кеуекті және абразивті материал. Ол ғасырлар бойы құрылыс және сұлулық индустриясында, сондай-ақ ерте медицинада қолданылып келген. Ол абразив ретінде де қолданылады, әсіресе жылтырату құралдарында, қалам сағыздарында және тасқа жуылған джинс жасауда. Пемза бұрын кітап жасау өнеркәсібінде паршмент қағазды және былғары мұқабаларын дайындау үшін пайдаланылған. Пемзаға сұраныс жоғары, әсіресе суды тазалау, химиялық төгілулерді тоқтату, цемент өндіру, егіншілік және мал шаруашылығы салаларында. Экологиялық тұрғыдан сезімтал аймақтарда пемза өндіруге қатысты бақылау күшейді, әсіресе АҚШ-тың Орегон штатында, Үш бауырлас даласының оңтүстігіндегі Рок-Месадағы операция тоқтатылғаннан кейін.

Ертедегі медицина

Пемза 2000 жылдан бері медицина саласында қолданылып келеді. Ежелгі қытай медицинасында рухты тыныштандыру үшін шайға ұнтақталған мика мен қазылған сүйектермен бірге ұнтақталған пемза қосылған. Бұл шай бас айналу, лоқсығу, ұйқысыздық және дауылпаздық сияқты ауруларды емдеу үшін пайдаланылған. Бұл ұнтақталған тастарды ішкенде түйіндер жұмсарады деп сенген, кейіннен оны басқа шөптермен бірге өт қабылдағының қатерлі ісігі мен зәр шығарудағы қиындықтарды емдеу үшін қолданған. Батыс медицинасында 18 ғасырдың басынан бастап, қант тәрізді ұнтақталған пемзаны басқа құралымдармен араластырып, көбінесе тері мен қабықтың жараларын емдеуге тырысқан. Мұндай қоспалар жаралардың денсаулыққа пайдалы жағдайда бітуіне көмектеседі деп ойлаған. Шамамен 1680 жылы ағылшын табиғат зерттеушісі пемза ұнтағын жұққыш ауруды (халық арасында безгек) қоздыру үшін қолданғанын атап өткен.

Жеке күтім

Пемза мыңдаған жылдар бойы жеке күтімде қолданылатын материал ретінде пайдаланылып келеді. Бұл ұнтақ күйінде немесе қаламайтын шашты немесе теріні жою үшін тас ретінде қолданылатын абразивті материал. Ежелгі Мысырда құрттарды бақылау және тазару рәсімі ретінде кремдер, қырғыштар және пемза тастары қолданылып, денедегі барлық түктерді алып тастау кең таралған. Ежелгі Римде тіс пасталарының құрамына ұнтақталған пемза қосылған. Ежелгі Қытайда тырнақ күтіміне ерекше мән берілген; тырнақтар пемза тастарымен күтілген, ал пемза тастары каллустарды жою үшін де қолданылған. Рим поэмасында б.з.д. 100 жылға дейін, тіпті одан бұрын да, пемзаның өлі теріні жою үшін қолданылғаны анықталды. Ол Виктория дәуірі қоса алғанда, содан бергі көптеген дәуірлерде қолданылып келеді. Бүгінде осы әдістердің көптегені әлі де қолданылуда; пемза теріні жаңару үшін кеңінен қолданылады. Шаш алу техникасы ғасырлар бойы дамығанмен, пемза сияқты абразивті материалдар да қолданылып келеді. "Пемза тастары" көбінесе педикюр кезінде сұлулық салондарында аяқ табанындағы және каллустардағы құрғақ және артық теріні жою үшін қолданылады. Римдіктер қолданған сияқты, кейбір тіс пасталарына ұсақталған пемза қосылып, тіс эмаліндегі қабыршақты оңай жояды. Мұндай тіс пастасы күнделікті қолдануға тым абразивті. Пемза сондай-ақ ауыр жұмысқа арналған қол тазалағыштарға (мысалы, лавалық сабынға) жұмсақ абразив ретінде қосылады. Кейбір брендтердің сінчиллаларға арналған шаң ванналары ұнтақталған пемзамен дайындалады. Пемзаны қолданатын ескі сұлулық әдістері бүгінде де қолданылады, бірақ оларды алмастыруға болатын жаңа әдістерді табу оңайырақ.

Тазалау

Пемза тасы, кейде тұтқаға бекітіліп қолданылады, үй шаруашылығындағы (мысалы, ванна бөлмелері) фарфордан жасалған заттардағы әк, тот, судың қатты тұздарынан пайда болатын сақиналар және басқа да дақтарды кетіруге арналған тиімді тазалау құралы болып табылады. Химиялық заттарға, сірке суына, содаға немесе боракқа қарағанда бұл тез әдіс.

Бау-бақша шаруашылығы

Жақсы топырақ газдарды оңай алмастыру үшін жеткілікті су және қоректік заттарды талап етеді, сондай-ақ аз тығыздалуы керек. Өсімдіктердің тамырлары көмірқышқыл газы мен оттегінің үнемі тасымалдануын қажет етеді. Пемза өзінің кезекті қасиеттерінің арқасында топырақтың сапасын жақсартады; су мен газдар кезекті арқылы оңай тасымалданады, ал микроскопиялық тесіктерде қоректік заттар сақталады. Пемза тау жыныстары органикалық емес болғандықтан, ыдырау болмайды және аз тығыздалады. Бұл тау жынысының тағы бір артықшылығы – ол саңырауқұлақтар мен жәндіктерді тартпайды немесе қонақ етпейді. Бау-бақша шаруашылығында дренаж өте маңызды болғандықтан, пемзаның болуы жер жыртуды әлдеқайда жеңілдетеді. Пемзаны қолдану кактустар мен суккуленттер сияқты өсімдіктерді өсіру үшін де қолайлы жағдай жасайды, себебі ол құмды топырақта суды ұстауды арттырады және газдар мен судың көбірек тасымалдануын қамтамасыз ететін сазды топырақтың тығыздығын азайтады. Топыраққа пемза қосу вегетациялық жамылғыны жақсартады және арттырады, өйткені өсімдіктердің тамырлары беткейлерді тұрақтандырады, соның салдарынан эрозияны азайтуға көмектеседі. Ол көбінесе жол жиектерінде және арықтарда қолданылады, сондай-ақ шөптік және гольф алаңдарын күтіп ұстау үшін, жол және тығыздалу салдарынан нашарлайтын жамылғы мен тегістікті сақтау үшін кеңінен қолданылады. Химиялық тұрғыдан пемзаның pH көрсеткіші бейтарап, қышқыл да емес, сілтілі де емес. 2011 жылы АҚШ-та өндірілген пемзаның 16%-ы бау-бақша мақсатында пайдаланылды.

Құрылыс

Пемза жеңіл бетон және оқшаулағыш, төмен тығыздықтағы шлак блоктарын жасау үшін кеңінен қолданылады. Бұл ке porous жыныстағы ауаға толы көпіршіктер жақсы жылу оқшаулағышы болып табылады. Жаңа зерттеулер пемза ұнтағының бетон өнеркәсібінде кеңірек қолданылатынын көрсетеді. Пемза бетон құрамында цементтейтін материал ретінде қолданылуы мүмкін, және зерттеушілер 50%-ға дейін пемза ұнтағы қосылған бетонның беріктігін едәуір арттыратынын, сонымен қатар парниктік газдар шығарылымын және жанар майды тұтынуды азайтатынын көрсетті.