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軽石： この標本は、軽石の泡状の水泡テクスチャを示しています。比重は1未満で、水に浮かぶでしょう。直径約5センチ（2インチ）です。
セントヘレンズ山の軽石： 火砕流には、軽石の大きな破片が含まれることがあります。この写真は、マウントセントヘレンズの火砕流の先端で軽石の塊を調べるUSGS科学者を示しています。 Terry Leighley、Sandia Labsによる画像。
軽石とは何ですか？
軽石は、爆発的な火山噴火中に形成される、明るい色の非常に多孔質の火成岩です。軽量コンクリートの骨材として、造園骨材として、またさまざまな工業製品や消費者製品の研磨剤として使用されています。多くの標本は、ゆっくり浸水するまで水に浮くことができるほど高い多孔性を持っています。
軽石採石場： ワシントン州セントヘレンズ山の火砕流によって生成された成層軽石堆積物の写真。 L.トピンカによるUSGS画像。
ロック＆ミネラルキット： 岩石、鉱物、または化石キットを入手して、地球の材料について詳しく学んでください。岩について学ぶ最良の方法は、試験と試験のために標本を用意することです。
軽石はどのように形成されますか？
軽石の細孔空間（小胞として知られている）は、それがどのように形成されるかの手がかりです。小胞は、実際には、ガスが豊富な泡状マグマの急速な冷却中に岩に閉じ込められた気泡です。材料は非常に急速に冷却されるため、溶融物の原子は結晶構造に配列できません。したがって、軽石は「鉱物」として知られる無定形の火山ガラスです。
いくつかのマグマは、圧力下で数パーセントの溶存ガスを含んでいます。しばらく立ち止まって、それについて考えてください。地球表面のガスの重量は非常に少ないが、これらの圧力下のマグマは、溶液中に保持された重量で数パーセントのガスを含むことがある。
これは、ビールやソーダなどの炭酸飲料の密封ボトルに大量の溶存二酸化炭素が含まれていることに似ています。容器を振った後、すぐにボトルを開けると、圧力が突然解放され、ガスが溶液から出て、飲料が泡状になって容器から噴出します。
圧力下で溶存ガスで過給されたマグマの上昇体も同様に振る舞います。マグマが地球の表面を突き破ると、突然の圧力降下によりガスが溶液から出てきます。これが、ベントからの高圧ガスの膨大なラッシュを生成するものです。
通気孔からのこのガスの突進はマグマを細断し、溶けた泡としてマグマを吹き飛ばします。泡は空中を飛ぶと急速に固化し、軽石のように地球に戻ります。最大の火山噴火は数立方キロメートルの物質を噴出する可能性があります。この材料のサイズは、小さな塵の粒子から家の大きさの軽石の大きなブロックまでさまざまです。
大規模な噴火は、火山周辺の景観を100メートル以上の軽石で覆い、塵や灰を大気中に放出する可能性があります。
以下のセクションは、2つの主要な噴火での軽石の生成を説明する米国地質調査報告書からの引用です。
ピナツボ噴火： 1991年6月12日にフィリピンのピナツボ山の爆発的な噴火により5立方キロメートル以上の物質が噴出され、火山爆発指数でVEI 5の噴火と評価されました。その材料の多くは、火山周辺の景観を覆う軽石ラピリ（下の画像を参照）でした。 USGSイメージ。
ピナツボ軽石： 1991年6月15日の巨大な噴火の際にフィリピンのピナツボ山によって噴出したデイサイト軽石の破片。写真：W.E。スコット、USGS画像。
ピナツボ噴火のガスと軽石
20世紀で2番目に強力な火山噴火は、1991年のピナツボ山での噴火でした。以下の説明では、大量の溶存ガスが噴火を促進し、火山から1立方マイルの火山灰と軽石のラピリが噴出した様子を説明します。
「6月7日から12日に、最初のマグマがピナツボ山の表面に到達しました。表面に向かう途中で含まれていたガスのほとんどを失ったため、マグマは溶け出して溶岩ドームを形成しましたが、爆発物は発生しませんでしたしかし、6月12日に、数百万立方ヤードのガスチャージマグマが地表に到達し、目覚めた火山の最初の壮大な噴火で爆発しました。
6月15日にさらにガスの多いマグマがピナツボの表面に達したとき、火山は1立方マイル以上の物質を噴出する大噴火で爆発しました。火山灰と軽石ラピッリの毛布が田舎を覆った。
焼け付くような熱い灰、ガス、軽石でできた巨大な雪崩がピナツボ山の脇にroき、かつては深い谷を660フィートもの厚さの新鮮な火山性堆積物で満たしていました。噴火により火山の下からマグマと岩が大量に除去されたため、頂上は崩壊し、1.6マイルの大きな火山性のくぼみが形成されました。」
軽石ラフト： トンガ諸島での噴火後、南太平洋の表面に浮かぶ軽石の「ft」。 NASAの画像。
マザマ山噴火（クレーターレイク）
「7,700年前のマザマ山の大噴火は、火山の北東側の単一の通気孔から、約30マイルに達する軽石と灰のそびえ立つ柱として始まりました。風が太平洋北西部の大部分とその一部に火山灰を運びました。マグマが非常に多く噴出したため、火山自体が崩壊し始めました。山頂が崩壊すると、ピークの周りに円形の亀裂が広がり、これらの亀裂からさらにマグマが噴火して火砕流として斜面を駆け下りました。マザマ山周辺の谷を最大300フィートの軽石と火山灰で満たした。マグマがさらに噴火すると、崩壊が進行し、直径5マイル、深さ1マイルのカルデラと呼ばれる火山性のくぼみが現れた。
軽石ラフト： ボートからの軽石のいかだの眺め。軽石の下で動いている波を見ることができます。いかだは、軽石のすべてが浸水して沈むか、波と風によって消散するまで、何年も浮くことができます。 USGSイメージ。
軽石の組成
ほとんどの軽石は、ガスを多く含み、流紋岩質の組成を持つマグマから噴出します。まれに、軽石が玄武岩または安山岩のガスチャージマグマから噴火することがあります。
パンテオン： 西暦126年のローマ人によるパンテオンの建設に使用されたコンクリートの一部は、軽石骨材で作られた軽量素材でした。クリエイティブコモンズライセンスの下で使用されるRoberta Draganによる写真。
軽石の比重は非常に低い
軽石の豊富な小胞とそれらの間の薄い壁は、岩に非常に低い比重を与えます。通常、比重は1未満であり、水に浮く能力を岩に与えます。
一部の島および海底噴火によって生成された大量の軽石は、表面に浮かび、風に押しやられます。軽石は、最終的には水没して沈むまで、長期間（時には数年）浮くことができます。浮遊軽石の大きな塊は「軽石ice」として知られています。それらは衛星によって追跡されるのに十分な大きさであり、それらを航行する船にとって危険です（画像を参照）。
軽石製品： 軽石を含むさまざまな健康および美容製品。彼らは、軽石研磨剤の小さな破片で汚れた手をきれいにする有名な「Lava Soap」、滑らかな「サンダルフット」への角質除去剤として働くフットスクラブクリーム、軽石研磨剤が埋め込まれたスポンジを含みます。
軽石の使用
米国での軽石の最大の用途は、軽量コンクリートブロックおよびその他の軽量コンクリート製品の製造です。このコンクリートが混合されると、小胞は部分的に空気で満たされたままになります。これにより、ブロックの重量が軽減されます。軽量のブロックは、建物の構造用鋼の要件を減らすか、基礎の要件を減らすことができます。閉じ込められた空気は、ブロックにより大きな断熱値を与えます。
軽石の2番目に一般的な使用法は、造園と園芸です。軽石は、造園やプランターの装飾的なグランドカバーとして使用されます。それは、植栽の排水岩と土壌改良剤として使用されます。軽石とスコリアも、水耕園芸の基盤として使用される人気のある岩です。
Pumiceには他にも多くの用途があります。これらは合わせて米国の消費の数パーセント未満を占めていますが、これらは「軽石」という言葉を聞いたときにほとんどの人が考える製品です。
多くの人が、新しい「ストーンウォッシュジーンズ」のポケットに小さな軽石の小石を見つけました。ほとんどの人は、軽石を研磨剤として使用する有名な「Lava Soap」を見てきました。以下に、これらと軽石の他のマイナーな使用のいくつかをリストします（順不同）。
- コンディショニング「ストーンウォッシュ」デニムの研磨剤
- 「Lava Soap」などの液体石鹸と棒状の研磨剤
- 鉛筆消しゴムの研磨剤
- 皮膚角質除去製品の研磨剤
- 研磨に使用される微細研磨剤
- 雪道でのトラクション素材
- タイヤゴムのトラクションエンハンサー
- 猫砂の吸収剤
- きめの細かいフィルターメディア
- 陶器粘土の軽量フィラー
軽石とプミサイトの生産
軽石は、岩の軽石とプミサイトの2つの形で生産されます。 「パミサイト」とは、非常に微細な軽石（直径4ミリメートル未満からサブミリメートルサイズまで）に付けられた名前です。この言葉は「火山灰」と同義語として使用できます。それは火山灰堆積物から採掘されるか、岩の軽石を粉砕することで生産できます。
米国では2011年に約500,000トンの軽石とプミサイトが採掘されました。この軽石の合計額は約11,200,000ドル、つまり鉱山での1トンあたり平均約23ドルでした。生産国は、生産量の減少順になっています。
- オレゴン
- ネバダ州
- アイダホ
- アリゾナ
- カリフォルニア
- ニューメキシコ
- カンザス
軽石レチキュライト： レチキュライトは玄武岩質の軽石で、すべての気泡が破裂し、ハニカム構造を残しています。 J.D. Griggsによる写真、USGS画像。
輸入軽石および代替品
米国での軽石生産はすべてミシシッピ川の西部で行われています。 2011年、米国東部の消費用軽石のほとんどはギリシャから輸入されました。
米国東部では、制御された条件下で特定のタイプのシェールを加熱することによって生成された膨張骨材が、軽量骨材、園芸、および造園用途で軽石の代替品として使用されます。