Impacts et atténuation des cendres volcaniques – Densité et dureté


Cendres volcaniques

  • Taille des particules de cendres
  • Composants des cendres
  • Dispersion éolienne
  • Styles d’éruption
  • Épaisseur du dépôt
  • Densité & Dureté
  • Revêtements de surface en cendre

Densité

La densité (masse par unité de volume) des particules de cendre individuelles varie. Par exemple, 700-1200 kilogrammes par mètre cube (kg / m3) pour la pierre ponce, 2350-2450 kg / m3 pour les éclats de verre, 2700-3300 kg / m3 pour les cristaux et 2600-3200 kg / m3 pour les particules lithiques (voir tableau en dessous de). Les fragments de pierre ponce peuvent former des tapis temporaires de matériau flottant s’ils sont déposés sur l’eau. Étant donné que des particules plus grosses et plus denses sont déposées près de la source, les dépôts de cendres distales sont relativement enrichis en verre fin et en éclats de pierre ponce.

Densité des particules de cendre individuelles, kg / m3, d’après Shipley et Sarna-Wojcicki, 1982
Type de particule de cendre Densité de particule
Fragments de pierre ponce 700-1 200 kg / m3
Fragments de verre volcanique 2,350-2450 kg / m3
Cristaux et minéraux 2700-3 300 kg / m3
Autres fragments de roche 2600 -3 200 kg / m3

Granulométrie, composition (proportions de cristal, lithiques, éclats de verre et fragments de pierre ponce), forme des particules, et la teneur en humidité déterminent la densité apparente (densité totale des dépôts, y compris tous les constituants) des dépôts de cendres. Moins de particules sphériques (plus angulaires ou de forme irrégulière) se tasseront relativement mal, ce qui se traduira par une porosité plus élevée et des densités apparentes plus faibles. L’agrégation des particules avant le dépôt entraînera un tassement de particules plus élevé et donc des densités plus élevées.

La densité apparente sèche des dépôts nouvellement tombés et légèrement compactés varie de 500 à 1500 kg / m3, alors que la densité apparente des cendres humides varie de 1 000 à 2 000 kg / m3. Les dépôts de cendres distales montrent le plus souvent de légères diminutions de la densité apparente avec la distance de la source de l’évent volcanique.

Dureté

Les particules de cendres ont généralement des arêtes brisées tranchantes, ce qui fait des cendres volcaniques un matériau très abrasif . Le degré auquel les cendres volcaniques seront abrasives, cependant, est fonction de la dureté du matériau formant les particules, ainsi que de la forme de ces particules. Les valeurs de dureté de plusieurs minéraux courants sont indiquées dans le tableau ci-dessous.

Échelle de dureté de Moh « (dureté minérale de Deer et al., 2004)
Numéro d’échelle Minéral Métal Minéraux dans les cendres volcaniques et leur dureté
1 Talc
2 Gypse Aluminium
Cuivre
mica (H 2-3)
3 Calcite Laiton
4 Fluorite Fer
5 Apatite Acier Verre volcanique, pyroxène, amphibole (H 5-6)
6 Orthoclase
(Feldspath)
plagioclase, alcali-feldspath (H 6-6.5)
7 Quartz olivine (H 6,5-7)
quartz (H 7)
8 Topaze
9 Corindon Chrome


Voir aussi:

Bâtiments > Chargement du toit > Densité & L’épaisseur des cendres est nécessaire pour calculer la charge

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