La piedra pómez ( / ˈ p ʌ m ɪ s / ), llamada pumicita en su forma pulverizada o en polvo, es una roca volcánica que consiste en vidrio volcánico de textura rugosa, muy vesicular , que puede contener o no cristales. Suele ser de color claro. La escoria es otra roca volcánica vesicular que se diferencia de la piedra pómez por tener vesículas más grandes, paredes de vesículas 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 debe al rápido enfriamiento y rápida despresurización simultáneos. La despresurización crea burbujas al reducir la solubilidad de los gases (incluidos el agua y el CO 2 ) que se disuelven en la lava, lo que hace que los gases se disuelvan rápidamente (como las burbujas de CO 2 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 representar 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 . Comúnmente [4] , pero no exclusivamente, tiene una composición silícica o félsica a intermedia (p. ej., riolítica , dacítica , andesita , pantellerita , fonolita , traquita ), pero se conocen composiciones basálticas y de otro tipo. La piedra pómez suele ser de color pálido, desde blanco, crema, azul o gris hasta verde-marrón o negro. Se forma cuando los gases volcánicos que se desprenden del magma viscoso forman burbujas que permanecen dentro del magma viscoso mientras se enfría hasta convertirse en vidrio. La piedra pómez es un producto común de erupciones explosivas ( formadoras de plinianos e ignimbritas ) y comúnmente forma zonas en las partes superiores de lavas silícicas . La piedra pómez tiene una porosidad del 64 al 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 por ser más densa. Con vesículas más grandes y paredes más gruesas, la escoria se hunde rápidamente. La diferencia es resultado de la menor viscosidad del magma que forma la escoria. Cuando hay cantidades mayores de gas, el resultado es una variedad de piedra pómez de grano más fino conocida como pumicita . La pumicita está formada por partículas de menos de 4 mm 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 espesor del material sólido entre las burbujas; Muchas muestras flotan en el agua. Después de la explosión del Krakatoa , balsas de piedra pómez flotaron por el Océano Índico durante hasta 20 años, con troncos de árboles flotando entre ellas. [8] De hecho, las balsas de piedra pómez dispersan y sustentan a 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]
Hay dos formas principales de vesículas. La mayoría de la piedra pómez contiene microvesículas tubulares que pueden impartir un tejido sedoso o fibroso. El alargamiento de las microvesículas se produce debido al alargamiento dúctil en el conducto volcánico o, en el caso de lavas pómez, durante el flujo. La otra forma de vesículas es subesférica a esférica y resulta de una 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 compuesto 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. El nombre se 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 de mar endurecida. Hacia el 80 a. C., se le llamaba "lapis spongiae" en latín por sus propiedades vesiculares. Muchos eruditos griegos decidieron que había 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 ocurrencias volcánicas continentales y de ocurrencias volcánicas submarinas. Las piedras flotantes también pueden ser distribuidas 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 ocurren en regiones volcánicamente activas. La piedra pómez se extrae y 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]
Hay grandes reservas de piedra pómez en países asiáticos como Afganistán, Indonesia, Japón, Siria, Irán y el este de Rusia. En la península de Kamchatka, en el flanco oriental de Rusia , se pueden encontrar cantidades considerables de piedra pómez . Esta área 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 . Lapilli de ceniza y piedra pómez se distribuyó a lo largo de una milla alrededor del volcán. Estas eyecciones llenaron trincheras 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 arrojó tanta piedra pómez que kilómetros de mar quedaron cubiertos de piedra pómez flotante y en algunas zonas se elevaron 1,5 metros sobre el nivel del mar. [19]
Europa es el mayor productor de piedra pómez con depósitos 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 Lipari está formada íntegramente por roca volcánica, incluida la piedra pómez. Grandes cantidades de roca ígnea en Lipari se deben a los numerosos períodos prolongados de actividad volcánica desde el Pleistoceno tardío ( Tirreno ) hasta el Holoceno. [20]
La piedra pómez se puede encontrar en toda América del Norte, incluidas las islas del Caribe . En 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 los 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 hizo erupción provocó que la estructura colapsara, formándose una caldera conocida ahora 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 las montañas de los Andes que expulsaron cenizas 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 con ceniza y piedra pómez. [23]
Kenia , Etiopía y Tanzania poseen algunos depósitos de piedra pómez. [dieciséis]
El volcán Havre Seamount produjo la mayor erupción volcánica en las profundidades del océano 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 la Polinesia .
La extracción de piedra pómez es un proceso respetuoso con el medio ambiente en comparación con otros métodos de extracción porque la roca ígnea se deposita en la superficie de la tierra en forma de agregados sueltos. El material se extrae mediante métodos a cielo abierto. Las tierras se retiran con maquinaria para obtener piedra pómez de calidad más pura. Las cribas de raspado se utilizan para filtrar piedra pómez superficial impura de suelos orgánicos y rocas no deseadas. No es necesaria la voladura porque el material no está consolidado, por lo que sólo se utiliza maquinaria sencilla como topadoras 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 temprana. También se utiliza como abrasivo , especialmente en abrillantadores , borradores de lápices y en la producción de jeans lavados a la piedra . La piedra pómez también se utilizaba en la antigua industria editorial para preparar papel pergamino y encuadernaciones de cuero. [26] Existe una gran demanda de piedra pómez, particularmente 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 zonas medioambientalmente 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 de Three Sisters Wilderness . [28]
La piedra pómez se utiliza en la industria medicinal desde hace más de 2000 años. La antigua medicina china utilizaba piedra pómez molida junto con mica molida y huesos fosilizados añadidos a los tés para calmar el espíritu. Este té se utilizaba para tratar los mareos, las náuseas, el insomnio y los trastornos de ansiedad. La ingestión de estas rocas pulverizadas pudo ablandar los nódulos y luego se usó con otros ingredientes herbales para tratar el cáncer de vesícula biliar y las dificultades urinarias. En la medicina occidental, a partir de principios del siglo XVIII, la piedra pómez se molía hasta obtener una consistencia de azúcar y, junto con otros ingredientes, se utilizaba para tratar úlceras, principalmente en la piel y la córnea. Brebajes como estos también se usaban para ayudar a que las heridas cicatrizaran de una manera más saludable. Aproximadamente en 1680, un naturalista inglés observó que se utilizaba polvo de piedra pómez para estimular 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 forma de purificación ritual, utilizando cremas, navajas y piedras pómez. [30] La piedra pómez en polvo era un ingrediente de las pastas dentales en la antigua Roma. [31] El cuidado de las uñas era muy importante en la antigua China; las uñas se mantenían arregladas con piedra pómez, y también se utilizaba piedra pómez para eliminar los callos.
En un poema romano se descubrió que la piedra pómez se utilizaba 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 utiliza mucho 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 la piedra pómez. Las "piedras pómez" se utilizan a menudo en los salones de belleza durante el proceso de pedicura para eliminar la piel seca y sobrante de la planta del pie, así como los callos .
Se ha agregado piedra pómez finamente molida a algunas pastas dentales como abrillantador, 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 agrega a los limpiadores de manos de uso intensivo (como el jabón de lava ) como un abrasivo suave. Algunas marcas de baño de polvo de chinchilla están formuladas con piedra pómez en polvo. Hoy en día todavía se emplean antiguas técnicas de belleza que utilizan piedra pómez, pero los sustitutos más nuevos son más fáciles de obtener.
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, baños). Es un método rápido en comparación con alternativas como productos químicos o vinagre y bicarbonato de sodio o bórax .
Un buen suelo requiere suficiente carga 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 por sus propiedades porosas; El agua y los gases se pueden transportar fácilmente a través de los poros y los nutrientes se pueden almacenar en los agujeros microscópicos. Los fragmentos de roca pómez son inorgánicos, por lo tanto no se descomponen y se produce poca compactación.
Otro beneficio de esta roca inorgánica es que no atrae ni alberga hongos ni insectos . Como el drenaje es muy importante en 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 los suelos arcillosos para permitir un mayor transporte de gases y agua. La adición de piedra pómez al suelo mejora y aumenta la cubierta vegetal ya que las raíces de las plantas hacen que las pendientes sean más estables y por lo tanto ayuda a reducir la erosión . Se utiliza a menudo en bordes de carreteras y zanjas y comúnmente en césped y campos de golf para mantener la cobertura de césped y la planitud que puede degradarse debido a una gran cantidad de tráfico y compactación. Químicamente la piedra pómez tiene un pH neutro, ni ácido ni alcalino . [34] En 2011, el 16% de la piedra pómez extraída en los Estados Unidos se utilizó con fines hortícolas. [17]
La piedra pómez contribuye a la fertilidad del suelo en áreas donde está presente naturalmente en el suelo debido a la actividad volcánica. Por ejemplo, en las montañas Jemez de Nuevo México, los habitantes ancestrales se asentaron en "parches de piedra pómez" de El Cajete Pumice que probablemente retenían una mayor cantidad de humedad y eran ideales para la agricultura. [35]
La piedra pómez se usa ampliamente para fabricar hormigón liviano y bloques de cemento aislantes de baja densidad . Las vesículas llenas de aire en 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 parecido al yeso. Esta forma de hormigón se utilizaba ya en la época romana . Los ingenieros romanos lo utilizaron para construir la enorme cúpula del Panteón añadiendo cantidades cada vez mayores de piedra pómez al hormigón para elevaciones más altas de la estructura. También se utilizaba habitualmente como material de construcción de muchos acueductos .
Uno de los principales usos de la piedra pómez actualmente en Estados Unidos es la fabricación de hormigón. Esta roca se ha utilizado en mezclas de hormigón durante miles de años y continúa 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 cementoso 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 costa del atolón Keeling a principios del siglo XX habían estado a la deriva durante unos 20 años, desde la erupción del Krakatoa, 1.000 km al noreste, en 1883 (
Wood-Jones,
1912).
La abundancia y variedad de taxones incrustantes, 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 en balsas como mecanismo de dispersión a larga distancia para los organismos marinos.
