La piedra pómez ( / ˈpʌmɪs / ), llamada pumicita en su forma en polvo, es una roca volcánica que consiste en vidrio volcánico extremadamente vesicular de textura rugosa , que puede contener o no cristales. Por lo general, es de color claro. La escoria es otra roca volcánica vesicular que se diferencia de la piedra pómez por tener vesículas más grandes, paredes vesiculares más gruesas y ser de color oscuro y más densa. [1] [2]
La piedra pómez se crea cuando una roca sobrecalentada y altamente presurizada es expulsada rápidamente de un volcán . La inusual configuración espumosa de la piedra pómez se produce debido a un enfriamiento y una despresurización rápidos simultáneos. La despresurización crea burbujas al reducir la solubilidad de los gases (incluido el agua y el CO2 ) que se disuelven en la lava, lo que hace que los gases se disuelvan rápidamente (como las burbujas de CO2 que aparecen cuando se abre una bebida carbonatada). El enfriamiento y la despresurización simultáneos congelan las burbujas en una matriz . Las erupciones bajo el agua se enfrían rápidamente y el gran volumen de piedra pómez creado puede ser un peligro para los buques de carga. [3]
La piedra pómez está compuesta de vidrio piroclástico altamente microvesicular con paredes de burbujas muy delgadas y translúcidas de roca ígnea extrusiva . Es comúnmente [4] pero no exclusivamente de silícico o félsico a intermedio en composición (por ejemplo, riolítico , dacítico , andesita , pantellerita , fonolita , traquita ), pero se conocen composiciones basálticas y de otro tipo. La piedra pómez es comúnmente de color pálido, que varía de blanco, crema, azul o gris, a verde-marrón o negro. Se forma cuando los gases volcánicos que se exuelven del magma viscoso forman burbujas que permanecen dentro del magma viscoso a medida que se enfría hasta convertirse en vidrio. La piedra pómez es un producto común de erupciones explosivas ( plinianas y formadoras de ignimbrita ) y comúnmente forma zonas en las partes superiores de lavas silícicas . La piedra pómez tiene una porosidad del 64-85% en volumen y flota en el agua, posiblemente durante años, hasta que finalmente se anega y se hunde. [5] [6]
La escoria se diferencia de la piedra pómez en que es más densa. Con vesículas más grandes y paredes vesiculares más gruesas, la escoria se hunde rápidamente. La diferencia es el resultado de la menor viscosidad del magma que forma la escoria. Cuando hay mayores cantidades de gas presentes, el resultado es una variedad de piedra pómez de grano más fino conocida como pumicita . La pumicita consiste en partículas de menos de 4 mm (0,16 pulgadas) de tamaño. [7] La piedra pómez se considera un vidrio volcánico porque no tiene estructura cristalina . La densidad de la piedra pómez varía según el grosor del material sólido entre las burbujas; muchas muestras flotan en el agua. Después de la explosión del Krakatoa , balsas de piedra pómez flotaron a través del océano Índico durante hasta 20 años, con troncos de árboles flotando entre ellas. [8] De hecho, las balsas de piedra pómez se dispersan y sustentan varias especies marinas. [9] En 1979, 1984 y 2006, erupciones volcánicas submarinas cerca de Tonga crearon grandes balsas de piedra pómez que flotaron cientos de kilómetros hasta Fiji . [10]
Existen dos formas principales de vesículas. La mayoría de las piedras pómez contienen microvesículas tubulares que pueden impartir una textura sedosa o fibrosa. La elongación de las microvesículas se produce debido a la elongación dúctil en el conducto volcánico o, en el caso de las lavas pómez, durante el flujo. La otra forma de vesículas es subesférica a esférica y resulta de la alta presión de vapor durante una erupción. [11] La reticulita es un tipo de piedra pómez basáltica que se forma en fuentes de lava muy altas. Tiene una densidad extremadamente baja y está compuesta por una red de vidrio volcánico que se forma cuando las vesículas se han fusionado casi por completo. [12]
La piedra pómez es una roca ígnea de aspecto espumoso. Su nombre deriva de la palabra latina pumex (que significa "piedra pómez") [13], que está relacionada con la palabra latina spuma , que significa "espuma". [14] Antiguamente, la piedra pómez se llamaba "Spuma Maris", que significa "espuma del mar" en latín, porque se pensaba que el material espumoso era espuma marina endurecida. Alrededor del año 80 a. C., se la llamaba "lapis spongiae" en latín por sus propiedades vesiculares. Muchos eruditos griegos decidieron que existían diferentes fuentes de piedra pómez, una de las cuales estaba en la categoría de coral marino. [15]
La piedra pómez se puede encontrar en todo el mundo y proviene de volcanes continentales y submarinos. Las piedras flotantes también pueden distribuirse por las corrientes oceánicas. [16] Como se describió anteriormente, la piedra pómez se produce por la erupción de volcanes explosivos bajo ciertas condiciones, por lo tanto, las fuentes naturales se encuentran en regiones volcánicamente activas. La piedra pómez se extrae y se transporta desde estas regiones. En 2011, Italia y Turquía lideraron la producción minera de piedra pómez con 4 y 3 millones de toneladas respectivamente; otros grandes productores con un millón de toneladas o más fueron Grecia, Irán, Chile y Siria. La producción mundial total de piedra pómez en 2011 se estimó en 17 millones de toneladas. [17]
Existen grandes reservas de piedra pómez en países asiáticos, entre ellos Afganistán, Indonesia, Japón, Siria, Irán y el este de Rusia. Se pueden encontrar cantidades considerables de piedra pómez en la península de Kamchatka , en el flanco oriental de Rusia. Esta zona contiene 19 volcanes activos y se encuentra muy cerca del cinturón volcánico del Pacífico . Asia es también el lugar de la segunda erupción volcánica más peligrosa del siglo XX, el monte Pinatubo , que entró en erupción el 12 de junio de 1991 en Filipinas . La ceniza y lapilli de piedra pómez se distribuyeron a lo largo de una milla alrededor del volcán. Estas eyecciones llenaron fosas que alguna vez alcanzaron los 660 pies de profundidad. Se desplazó tanto magma del respiradero que el volcán se convirtió en una depresión en la superficie de la Tierra. [18] Otro volcán conocido que produce piedra pómez es el Krakatoa . Una erupción en 1883 expulsó tanta piedra pómez que kilómetros de mar quedaron cubiertos de piedra pómez flotante y en algunas zonas se elevó 1,5 metros sobre el nivel del mar. [19]
Europa es el mayor productor de piedra pómez, con yacimientos en Italia, Turquía, Grecia, Hungría, Islandia y Alemania. Italia es el mayor productor de piedra pómez debido a sus numerosos volcanes en erupción. En las islas Eolias de Italia, la isla de Lípari está formada enteramente por roca volcánica, incluida la piedra pómez. Las grandes cantidades de roca ígnea en Lípari se deben a los numerosos y prolongados períodos de actividad volcánica desde el Pleistoceno tardío ( Tirreno ) hasta el Holoceno. [20]
La piedra pómez se puede encontrar en toda América del Norte, incluso en las islas del Caribe . En los Estados Unidos, la piedra pómez se extrae en Nevada , Oregón , Idaho , Arizona , California , Nuevo México y Kansas . La producción estadounidense de piedra pómez y pumicita en 2011 se estimó en 380.000 toneladas, valoradas en 7,7 millones de dólares, de las cuales aproximadamente el 46% procedía de Nevada y Oregón. [17] Idaho también es conocido como un gran productor de piedra pómez debido a la calidad y el brillo de la roca que se encuentra en las reservas locales. [21] Uno de los volcanes más famosos fue el Monte Mazama, que entró en erupción hace 7.700 años en Oregón y depositó 300 pies de piedra pómez y ceniza alrededor del respiradero. La gran cantidad de magma que entró en erupción provocó el colapso de la estructura, formando una caldera ahora conocida como Crater Lake . [18]
Chile es uno de los principales productores de piedra pómez del mundo. [22] El Puyehue-Cordón Caulle son dos volcanes fusionados en la cordillera de los Andes que expulsaron ceniza y piedra pómez a lo largo de Chile y Argentina . Una erupción reciente en 2011 causó estragos en la región al cubrir todas las superficies y lagos de ceniza y piedra pómez. [23]
Kenia , Etiopía y Tanzania tienen algunos yacimientos de piedra pómez. [16]
El volcán submarino Havre produjo la mayor erupción volcánica oceánica profunda conocida en la Tierra. El volcán entró en erupción en julio de 2012, pero pasó desapercibido hasta que se vieron enormes trozos de piedra pómez flotando en el océano Pacífico. Los mantos de roca alcanzaron un espesor de 5 metros. [24] La mayor parte de esta piedra pómez flotante se deposita en la costa noroeste de Nueva Zelanda y las islas de Polinesia .
La extracción de piedra pómez es un proceso respetuoso con el medio ambiente en comparación con otros métodos de extracción, ya que la roca ígnea se deposita en la superficie de la tierra en forma de agregado suelto. El material se extrae mediante métodos a cielo abierto. Los suelos se eliminan con maquinaria para obtener piedra pómez de mayor calidad. Se utilizan pantallas de desbaste para filtrar la piedra pómez superficial impura de los suelos orgánicos y las rocas no deseadas. No es necesario realizar voladuras porque el material no está consolidado, por lo que solo se utiliza maquinaria sencilla, como excavadoras y palas mecánicas. Se necesitan diferentes tamaños de piedra pómez para usos específicos, por lo que se utilizan trituradoras para lograr los grados deseados, que van desde trozos, gruesos, intermedios, finos y extrafinos. [25]
La piedra pómez es un material muy ligero, poroso y abrasivo y se ha utilizado durante siglos en la industria de la construcción y la belleza, así como en la medicina primitiva. También se utiliza como abrasivo , especialmente en abrillantadores , borradores de lápiz y en la producción de vaqueros lavados a la piedra . La piedra pómez también se utilizó en la industria primitiva de fabricación de libros para preparar papel pergamino y encuadernaciones de cuero. [26] Existe una gran demanda de piedra pómez, en particular para la filtración de agua, la contención de derrames químicos, la fabricación de cemento, [27] la horticultura y cada vez más para la industria de las mascotas. La extracción de piedra pómez en áreas ambientalmente sensibles ha estado bajo un mayor escrutinio después de que se detuviera una operación de este tipo en el estado estadounidense de Oregón, en Rock Mesa, en la parte sur del desierto Three Sisters . [28]
La piedra pómez se ha utilizado en la industria medicinal durante más de 2000 años. La medicina china antigua utilizaba piedra pómez molida junto con mica molida y huesos fosilizados añadidos a tés para calmar el espíritu. Este té se utilizaba para tratar mareos, náuseas, insomnio y trastornos de ansiedad. Se creía que la ingestión de estas rocas pulverizadas podía ablandar los nódulos y más tarde se utilizó con otros ingredientes a base de hierbas para tratar el cáncer de vesícula biliar y las dificultades urinarias. En la medicina occidental, a principios del siglo XVIII, la piedra pómez molida hasta obtener una consistencia de azúcar mezclada con otros ingredientes se utilizó para intentar tratar las úlceras, principalmente en la piel y la córnea. También se utilizaban brebajes como estos para ayudar a que las heridas cicatrizaran de una manera supuestamente más saludable. Aproximadamente en 1680, un naturalista inglés observó que el polvo de piedra pómez se utilizaba para promover los estornudos. [29]
La piedra pómez se ha utilizado como material de cuidado personal durante miles de años. Es un material abrasivo que se puede utilizar en forma de polvo o como piedra para eliminar el vello o la piel no deseados. En el antiguo Egipto , era común eliminar todo el vello del cuerpo para controlar los piojos y como una forma de purificación ritual, utilizando cremas, maquinillas de afeitar y piedras pómez. [30] La piedra pómez en forma de polvo era un ingrediente en las pastas de dientes en la antigua Roma. [31] El cuidado de las uñas era muy importante en la antigua China; las uñas se mantenían arregladas con piedras pómez, y las piedras pómez también se usaban para eliminar los callos.
Se descubrió en un poema romano que la piedra pómez se usaba para eliminar la piel muerta ya en el año 100 a. C., y probablemente antes. [32] Se ha utilizado en muchas épocas desde entonces, incluida la época victoriana . Hoy en día, muchas de estas técnicas todavía se utilizan; la piedra pómez se usa ampliamente como exfoliante de la piel . Aunque las técnicas de depilación han evolucionado a lo largo de los siglos, también se siguen utilizando materiales abrasivos como las piedras pómez. Las "piedras pómez" se utilizan a menudo en los salones de belleza durante el proceso de pedicura para eliminar la piel seca y el exceso de la planta del pie, así como los callos .
La piedra pómez finamente molida se ha añadido a algunas pastas de dientes como abrillantador, de forma similar al uso romano, y elimina fácilmente la acumulación de placa dental . Esta pasta de dientes es demasiado abrasiva para el uso diario. La piedra pómez también se añade a los limpiadores de manos de uso intensivo (como el jabón de lava ) como abrasivo suave. Algunas marcas de baños de polvo para chinchillas están formuladas con piedra pómez en polvo. Las antiguas técnicas de belleza que utilizan piedra pómez todavía se emplean hoy en día, pero los sustitutos más nuevos son más fáciles de conseguir.
La piedra pómez, a veces unida a un mango, [33] es una herramienta de fregado eficaz para eliminar la cal, el óxido, los anillos de agua dura y otras manchas en los accesorios de porcelana de los hogares (por ejemplo, los baños). Es un método rápido en comparación con alternativas como los productos químicos o el vinagre y el bicarbonato de sodio o el bórax .
Un buen suelo requiere una carga suficiente de agua y nutrientes, así como poca compactación para permitir un fácil intercambio de gases. Las raíces de las plantas requieren un transporte continuo de dióxido de carbono y oxígeno hacia y desde la superficie. La piedra pómez mejora la calidad del suelo debido a sus propiedades porosas; el agua y los gases pueden transportarse fácilmente a través de los poros y los nutrientes pueden almacenarse en los agujeros microscópicos. Los fragmentos de roca pómez son inorgánicos, por lo que no se descomponen y se compactan poco.
Otro beneficio de esta roca inorgánica es que no atrae ni hospeda hongos o insectos . Como el drenaje es muy importante en la horticultura, con la presencia de piedra pómez la labranza es mucho más fácil. El uso de piedra pómez también crea condiciones ideales para el cultivo de plantas como cactus y suculentas , ya que aumenta la retención de agua en suelos arenosos y reduce la densidad de suelos arcillosos para permitir un mayor transporte de gases y agua. La adición de piedra pómez al suelo mejora y aumenta la cobertura vegetal ya que las raíces de las plantas hacen que las pendientes sean más estables, por lo tanto, ayuda a reducir la erosión . A menudo se utiliza en los bordes de las carreteras y zanjas y se usa comúnmente en césped y campos de golf para mantener la cubierta de césped y la planitud que puede degradarse debido a grandes cantidades de tráfico y compactación. Químicamente, la piedra pómez es de pH neutro, ni ácida ni alcalina . [34] En 2011, el 16% de la piedra pómez extraída en los Estados Unidos se utilizó para fines hortícolas. [17]
La piedra pómez contribuye a la fertilidad del suelo en áreas donde está presente de forma natural debido a la actividad volcánica. Por ejemplo, en las montañas Jemez de Nuevo México, los pueblos ancestrales se asentaron en "parches de piedra pómez" de la piedra pómez de El Cajete , que probablemente retenían una mayor cantidad de humedad y eran ideales para la agricultura. [35]
La piedra pómez se utiliza ampliamente para fabricar hormigón ligero y bloques de hormigón aislantes de baja densidad . Las vesículas llenas de aire de esta roca porosa sirven como un buen aislante. [18] Una versión de grano fino de piedra pómez llamada puzolana se utiliza como aditivo en el cemento y se mezcla con cal para formar un hormigón ligero, liso y similar al yeso. Esta forma de hormigón se utilizó ya en la época romana . Los ingenieros romanos lo utilizaron para construir la enorme cúpula del Panteón y añadieron cantidades cada vez mayores de piedra pómez al hormigón para elevaciones más altas de la estructura. También se utilizó comúnmente como material de construcción para muchos acueductos .
Uno de los principales usos de la piedra pómez en la actualidad en Estados Unidos es la fabricación de hormigón. Esta roca se ha utilizado en mezclas de hormigón durante miles de años y sigue utilizándose en la producción de hormigón, especialmente en regiones cercanas a donde se deposita este material volcánico. [36]
Nuevos estudios demuestran una aplicación más amplia del polvo de piedra pómez en la industria del hormigón. La piedra pómez puede actuar como material cementante en el hormigón y los investigadores han demostrado que el hormigón elaborado con hasta un 50 % de polvo de piedra pómez puede mejorar significativamente la durabilidad y, al mismo tiempo, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y el consumo de combustibles fósiles. [27]
Los troncos y la piedra pómez que llegaron a la orilla del atolón Keeling a principios del siglo XX habían estado a la deriva durante unos 20 años, desde la erupción del Krakatoa a 1000 km al noreste en 1883 (
Wood-Jones
1912)
La abundancia y variedad de taxones contaminantes, junto con la larga trayectoria de dispersión (> 3500 km) y el período de flotación de la piedra pómez (≥ 1 año), confirman la importancia de la piedra pómez transportada por el mar como mecanismo de dispersión a larga distancia para los organismos marinos.
