Tuff - Tuff
Tufa egy olyan típusú kőzet anyaga vulkáni hamu kilökődik a szellőző alatt vulkánkitörés . Miután ejekciós és a lerakódás, a hamut lithified egy szilárd szikla. A 75% -ot meghaladó hamut tartalmazó kőzet tufának minősül, míg a 25–75% hamu tartalmú kőzetet tufaszerűnek (például tufás homokkőnek ) nevezik .
A tufa viszonylag lágy kőzet, ezért ősidők óta használják építésre. Mivel Olaszországban gyakori, a rómaiak gyakran használták az építkezéshez. A Rapa Nui emberek a Húsvét -szigeti moai -szobrok többségének elkészítésére használták .
A tufát magmás vagy üledékes kőzetekbe lehet sorolni . Általában a magmás kőzettan összefüggésében tanulmányozzák , bár néha üledékkutató kifejezésekkel írják le.
Vulkanikus hamu
A vulkánkitörés során kilökődő anyag három típusba sorolható:
- Vulkanikus gázok , főleg gőzből , szén -dioxidból és kénvegyületből álló keverék ( kén -dioxid , SO 2 vagy hidrogén -szulfid , H 2 S, a hőmérséklettől függően)
- Lava , a magma neve, amikor felbukkan és átfolyik a felszínen
- Tephra , bármilyen alakú és méretű szilárd anyag részecskéi kilökődnek és a levegőbe kerülnek
A Tephra akkor keletkezik, amikor a vulkán belsejében lévő magmát a forró vulkáni gázok gyors tágulása fújja szét. A magma általában felrobban, amikor a benne oldott gáz kilép az oldatból, amikor a nyomás csökken, amikor a felszínre áramlik . Ezek az erőszakos robbanások olyan anyagrészecskéket hoznak létre, amelyek aztán repülhetnek a vulkánból. A 2 mm-nél kisebb átmérőjű ( homok méretű vagy kisebb) szilárd részecskéket vulkáni hamunak nevezzük.
A vulkáni hamu további finom hamura oszlik, amelynek részecskemérete kisebb, mint 0,0625 mm, és durva hamura, amelynek részecskemérete 0,0625 mm és 2 mm között van. A tufát ennek megfelelően durva tufára (durva hamu tufa) és finom tufára (finom hamu tufa vagy por tufa) osztják fel. A konszolidált Tefra tagjai többnyire durvább részecskék nevezik lapillistone (részecskék 2 mm-től 64 mm-es átmérőjű) vagy agglomerátum vagy pyroclastic breccia (részecskék több mint 64 mm-es átmérőjű), ahelyett, tufa.
A vulkáni hamu összetétele nagymértékben változhat, ezért a tufákat tovább osztályozzák azon hamu összetétele alapján, amelyből keletkeztek. A magas szilícium-dioxid-tartalmú vulkanizmusból származó hamu, különösen hamuáramokban , főleg vulkanikus üvegszilánkokból áll , és a túlnyomórészt üvegszilánkokból képződött tufát vitrikus tufának nevezik. Az üvegszilánkok jellemzően vagy szabálytalan alakúak, vagy nagyjából háromszög alakúak, domború oldalakkal. Számtalan apró buborék összetört falai, amelyek a magmában keletkeztek, amikor az oldott gázok gyorsan kijöttek az oldatból.
A túlnyomórészt egyedi kristályokból álló hamuból képzett tufákat kristálytufáknak nevezik, míg a túlnyomórészt porított kőzetdarabokból álló hamuból litikus tufákat.
A kémiai összetétele vulkáni hamu tükrözi a teljes körű vulkáni kőzet kémia, a nagy szilícium-dioxid riolit hamu alacsony szilícium bazaltos hamu, és a tufák hasonlóképpen le riolitos, andesitic, bazalt, és így tovább.
Szállítás és kőzetképződés
A vulkáni hamu legegyszerűbb módja a szellőzőnyílástól való eltávolodáshoz olyan hamufelhők, amelyek egy kitörési oszlop részét képezik . Ezek esik a felületre, mint csapadék betétek, amelyek jellemzően jól rendezett , és hajlamosak egy takaró egyenletes vastagságú az egész terepen. Az oszlopok összeomlása látványosabb és rombolóbb szállítási formát eredményez, amely piroklasztikus áramlások és túlfeszültségek formájában jelentkezik, amelyek jellemzően rosszul vannak rendezve és alacsony terepen halmozódnak fel. A túlfeszültségű lerakódásokon néha nagy sebességű áramlásra jellemző üledékes szerkezetek , például dűnék és antidunák láthatók . A felszínen már lerakódott vulkáni hamu iszapáramként ( lahars ) szállítható, ha a csapadékból származó vízzel vagy a kitörés során víztömegbe vagy jégbe keverik.
A vulkáni hamu kellően forró részecskéi a felületre való leülepedés után összehegesztenek hegesztett tufát . A hegesztéshez 600 ° C (1100 ° F) feletti hőmérséklet szükséges. Ha a kőzet szétszórt, borsó nagyságú töredékeket vagy fiammát tartalmaz, hegesztett lapilli -cuccnak nevezik. A hegesztett tufák (és a hegesztett lapilli-tufák) lehetnek lehulló eredetűek, vagy hamuáramokból rakódhatnak le, mint az ignimbritek esetében . A hegesztés során az üvegszilánkok és a horzsakő töredékei egymáshoz tapadnak ( nyakkivágás a pontérintkezőknél ), deformálódnak és összenyomódnak, eutaxitikus szövetet eredményezve . A hegesztett tufa összetétele általában riolitos, de az összes készítményre példák ismertek.
A hamuáramlások sorozata több hűtőegységből állhat . Ezeket meg lehet különböztetni a hegesztés mértékétől. A hűtőegység alapja jellemzően nem hegesztett, mivel az alatta lévő hideg felületről lehűl, és a hegesztés mértéke és az áramlásban lévő folyadékokból származó másodlagos reakciók fokozódnak felfelé az áramlás közepe felé. A hegesztés csökken a hűtőegység teteje felé, ahol az egység gyorsabban lehűl. A hegesztés intenzitása csökkenhet azokon a területeken is, ahol a lerakódás vékonyabb, és a forrástól távol.
A hűvösebb piroklasztikus áramlások nem hegesztettek, és az általuk lerakott hamulemezek viszonylag nem szilárdultak meg. A kihűlt vulkáni hamu azonban gyorsan kőzetessé válhat, mivel általában magas a vulkanikus üveg tartalma. Ez egy termodinamikailag instabil anyag, amely gyorsan reagál a talajvízzel vagy a tengervízzel, amely az alkálifémeket és a kalciumot kimosja az üvegből. Új ásványok, például zeolitok , agyagok és kalcit kristályosodnak ki az oldott anyagokból és cementálják a tufát.
A tufákat tovább osztályozzák a lerakódási környezetük, például a laktusztrintufa, az alultufa vagy a tengeralattjáró tufa, vagy a hamu szállításának mechanizmusa, például a lehulló tufa vagy a hamuáramlás tufa alapján. Az erózió és a hamulerakódások újbóli kialakításával létrejött átdolgozott tufákat általában a szállítószer írja le, például eolikus tufa vagy folyóvízi tufa.
A lehulló tufa rétegei Japánban
Rocks a püspök tufa a California , unwelded a habkő balra, hegesztett Fiamme a jobb
Bandelier Tuff a San Diego -i kanyonban. Az alsó Otowi tag egyetlen hatalmas hűtőegység, míg a felső Tshirege tag több hűtőegységből áll.
Előfordulások
A tufák lerakódhatnak bárhol, ahol robbanásveszélyes vulkanizmus történik, és így széles elterjedésük van elhelyezkedésükben és korukban.
Magas szilícium-dioxid vulkanizmus
Riolit tufa tartalmaznak horzsaköves, üveges fragmentumok és kis scoriae a kvarc , alkáli földpát , biotit , stb Izland, Lipari, Magyarországon, a medence és a tartomány az amerikai Southwest és Új-Zéland között a területeket, ahol az ilyen tuffs dominálnak. Az ősi walesi kőzetekben , Charnwoodban stb. Hasonló tufák ismertek, de minden esetben nagymértékben megváltoztatják őket a szilikálás (amely opállal , kalcedonnal és kvarccal töltötte meg őket ) és a devitrifikáció. A lekerekített korrodált kvarckristályok gyakori jelenléte, mint amilyenek a riolátos lávákban fordulnak elő, segít bemutatni valódi természetüket.
Hegesztett ignimbrit is rendkívül terjedelmes, például a Lava Creek tufa tört Yellowstone Caldera a Wyoming 631.000 évvel ezelőtt. Ennek a tufának az eredeti térfogata legalább 1000 köbkilométer volt. A Lava Creek tufa legalább 1000 -szer akkora, mint az 1980. május 18 -i Mount St. Helens -kitörés lerakódása , és vulkáni robbanási indexe (VEI) 8 volt, nagyobb, mint az utolsó kitörés. 10.000 év. A hamuáf tufák 7000 négyzetkilométert foglalnak el Új -Zéland északi szigetéről és körülbelül 100 000 négyzetkilométert Nevadától . A hamuáramlású tufák az egyetlen vulkanikus termék, amelynek térfogata vetekszik az árvízbázisokkal .
Az Egyesült Államok északkeleti részén található Tioga -bentonit összetétele a kristálytufától a tufa -paláig változik. A szél hordta hamut, amely a tenger fölött hullott ki, és a fenékre telepedett. Ez devon korú és valószínűleg származott szellőző központi Virginia , ahol a tufa eléri a maximális vastagsága mintegy 40 méter (130 láb).
Lúgos vulkanizmus
Trachit tuffs nem vagy alig tartalmaz kvarcot, de sokkal sanidine vagy anorthoclase és néha oligoklász földpát, alkalmi biotit, augit és amfibol. Az időjárással, gyakran változik a puha piros vagy sárga claystones gazdag kaolin másodlagos kvarc. Legutóbbi trachita tufák találhatók a Rajnán ( Siebengebirge -nél ), Ischiában és Nápoly közelében . A kelet-afrikai hasadékban trachit-karbonát tufákat azonosítottak . Lúgos kristálytufákat jelentettek Rio de Janeiróból .
Közepes vulkanizmus
Az andezit tufák rendkívül gyakoriak. Előfordulnak mentén az egész lánc a Kordillerák és Andokban , a nyugat-indiai , Új-Zéland, Japán, stb Az tóvidék , Észak-Wales, Lorne , a Pentland Hills , a Cheviots , és sok más kerületek Nagy-Britannia , az ősi pontosan hasonló jellegű kőzetek bőségesek. Színük vörös vagy barna; scoriae -töredékeik minden méretűek, a hatalmas tömböktől kezdve az apró szemcsés porig. Az üregek sok másodlagos ásványi anyaggal vannak tele, például kalcit , klorit , kvarc, epidóta vagy kalcedon; mikroszkopikus metszeteknél azonban az eredeti láva természetét szinte mindig ki lehet deríteni a bomlott üveges alapban előforduló kis kristályok alakjából és tulajdonságaiból. Ezek az ősi tufák a legapróbb részletekben is teljesen hasonlítanak a Cotopaxi , a Krakatoa és a Mont Pelé modern hamuágyaihoz.
Mafic vulkanizmus
A mafikus vulkanizmus jellemzően hawaii kitörések formájában jelentkezik, amelyek nem robbannak, és kevés hamut termelnek. A bazaltmagma és a talajvíz vagy a tengervíz közötti kölcsönhatás azonban hidromágneses robbanásokat eredményez, amelyek bőséges hamut termelnek. Ezek lerakják a hamu kúpokat, amelyek később tufa kúpokká cementálódhatnak. A Hawaii -i Diamond Head egy példa a tufakúpra , akárcsak Ka'ula szigete . Az ilyen kitörések során keletkező üveges bazalthamu a litifikálási folyamat részeként gyorsan palagonittá változik.
Bár a hagyományos mafikus vulkanizmus kevés hamu keletkezik, a képződő hamu jelentős lerakódásként helyben felhalmozódhat. Példa erre a Hawaii -sziget Pahala hamuja , amely helyileg 15 méter vastag. Ezek a lerakódások is gyorsan változtatja a palagonite, és végül az időjárás laterite .
A bazalttufák megtalálhatók Skye , Mull , Antrim és más helyeken is, ahol paleogén vulkáni kőzetek találhatók; Skóciában, Derbyshire -ben és Írországban a szén -dioxid -rétegek között, valamint a Lake District még régebbi kőzetei, Skócia déli felvidéke és Wales között. Fekete, sötétzöld vagy piros színűek; durvaságukban nagymértékben különböznek, némelyik egy láb vagy annál nagyobb átmérőjű, kerek szivacsos bombákkal van tele; és gyakran tengeralattjáró, agyagpala, homokkő, szemcseméret és egyéb üledékes anyagokat tartalmazhat, és esetenként fosszilis. Legutóbbi bazalt tufa találhatók Izland , a Feröer-szigetek , Jan Mayen , Szicília, a Hawaii-szigeteken , Szamoa , stb Ha viharvert, tele vannak a kalcit, klorit, szerpentin , és különösen, ha a lávák tartalmaznak nefelin vagy leucit , gyakran gazdag zeolit , mint például analcite , prehnit , nátrolit , skolecit , chabazit , heulan stb
Ultramafikus vulkanizmus
Az ultramafikus tufák rendkívül ritkák; jellemzőjük az olivin vagy szerpentin bősége, valamint a földpát és a kvarc hiánya vagy hiánya .
Kimberlitek
Előfordulását ultrabázisos tufa közé felületi rétegeinek kimberlit a maars a gyémánt -fields dél-afrikai és más régiókban. A kimberlit fő fajtája a sötétkék-zöld, szerpentinben gazdag breccsia (kék-őrölt), amely alaposan oxidálva és mállva morzsalékos barna vagy sárga masszává válik ("sárga-őrölt"). Ezeket a breccsákat gáz-szilárd keverékekként alkalmazták, és jellemzően diatrémákban tárolják és bányászják , amelyek tolakodó csőszerű szerkezeteket képeznek. A mélységben néhány kimberlite breccia a töredezett kőzetből készült gátak gyökérzónáiba osztályozódik. A felszínen ultramafikus tufák fordulhatnak elő a maar lerakódásokban. Mivel a kimberlitek a gyémántok leggyakoribb magmás forrásai, részletesen tanulmányozták az átmenetet a maarról a diatreme-re a gyökérzónás gátakra. A Diatreme- facies kimberlitet pontosabban ultramafikus breccsának nevezik, nem pedig tufának .
Komatiták
Komatititufák találhatók például Kanada és Dél -Afrika zöldkő öveiben .
Hajtogatás és metamorfizmus
Idővel az időjárástól eltérő változások megelőzhetik a tufa lerakódásait. Néha részt vesznek a hajtogatásban, nyíródnak és hasítanak . Sok a zöld palák az angol tóvidék finomra hasított hamu. A Charnwood -erdőben is a tufák laposak és hasadtak. A zöld szín a klorit nagy fejlődésének köszönhető. Sok régió kristályos darabjai között zöldágyak vagy zöldhasadékok fordulnak elő, amelyek kvarcból, szarvból, kloritból vagy biotitból, vas -oxidokból , földpátból stb. Állnak, és valószínűleg átkristályosodnak vagy átalakulnak . Gyakran kísérik az epidioritok és a szarvak tömegeit, amelyek a megfelelő lávák és küszöbök . Bizonyos kloritszegélyek is valószínűleg vulkanikus tufa ágyak. A devoni és németországi "Schalsteins" -ben sok hasított és részben átkristályosodott hamuágy található, amelyek némelyike még mindig megőrzi töredezett szerkezetét, bár lapilláik laposak és húzottak. Gőzüregeik általában kalcittal vannak feltöltve, de néha kvarccal. Ezeknek a kőzeteknek a teljesen megváltozott formái a tányéros, zöld kloritos szilánkok; ezekben azonban az eredeti vulkáni jellegüket jelző szerkezetek csak kismértékben fordulnak elő. Ezek közbenső szakaszok a hasított tufák és a kristályos szilánkok között.
Fontosság
A tufa elsődleges gazdasági értéke építőanyag. Az ókori világban a tufa viszonylagos puhasága azt jelentette, hogy általában ott használták az építkezéshez, ahol rendelkezésre állt. A tufa gyakori Olaszországban, és a rómaiak sok épületnél és hidaknál használták. Például Ventotene szigetének teljes kikötője (még mindig használatban van) tufából faragott. A Krisztus előtti negyedik században Róma városának védelmére épített Szervián -fal szintén szinte teljes egészében tufából épült. A rómaiak a tufát is apró, téglalap alakú kövekre vágták, amelyekből falakat készítettek az opus reticulatum néven ismert mintában .
A Peperino , sok használható Róma és Nápoly, mint egy épület kő, a trachit tufa. A Pozzolana szintén bomlott tufa, de alapjellegű, eredetileg Nápoly közelében szerezték be és cementként használták , de ezt a nevet ma már számos, nem mindig azonos jellegű anyagra alkalmazzák. Az Eifel régióban Németország, a trachytic, horzsaköves tufa úgynevezett trassz széles körben dolgozott hidraulikus habarcs .
A németországi Eifel régió tufáját széles körben használják vasútállomások és egyéb épületek építésére Frankfurtban, Hamburgban és más nagyvárosokban. A Rochlitz Porphyr -t használó építkezés a manierista stílusú portálon látható a Colditz -kastély kápolnájának bejáratán kívül . A Rochlitz Porphyr kereskedelmi név a szász dimenziós kő hagyományos megnevezése, több mint 1000 éves építészeti múlttal Németországban. A kőfejtők Rochlitz közelében találhatók.
Yucca Mountain nukleáris hulladéktároló , a US Department of Energy terminál földgáztároló a kiégett nukleáris reaktor és más radioaktív hulladék van tufa és ignimbrit a medencében és tartomány tartomány a Nevada . A Napa Valley és Sonoma-völgy , Kalifornia , területeken készült tufa rutinszerűen feltárt tárolására boroshordó.
A Rano Raraku tufát a Húsvét -sziget Rapa Nui népe használta híres moai szobrainak túlnyomó többségének elkészítéséhez .
AHU Tongariki a Húsvét-szigeten, 15 moai készült tufa származó Rano Raraku kráter: A második moai jobbról egy Pukao ( „bóbita”), amely a vörös salak képzésére .
A riolit tufa portál a „templom ház” Colditz Castle , Szászország , tervezte Andreas Walther II (1584)
Örményországban
A tufát széles körben használják Örményországban és az örmény építészetben . Ez az uralkodó kőfajta , amelyet Örményország fővárosában, Jerevánban , Gyumriban , Örményország második legnagyobb városában és Aniban , az ország középkori fővárosában, ma Törökországban használnak. Egy örmény kis falut 1946 -ban Tufashen (szó szerint "tufából épült") névre kereszteltek .
Örményország kormányháza a Jereván Köztársaság téren , sárga tufából épült
Gyumri Szent Megváltó temploma , főleg fekete tufából
Székesegyház Ani , a 11. század elején, a középkori örmény főváros Ani (mai Törökország) épült tufa
Tephrochronology
A tufák geológiailag azonnal lerakódnak, és gyakran egy nagy területen. Ezáltal rendkívül hasznosak lehetnek időréteg szerinti jelölőként. A tufák és más tephralerakódások ilyen módon történő használatát tephrochronology néven ismerjük, és különösen hasznos a negyedéves kronosztratigráfia során. Az egyes tufaágyak kémiai összetételük és fenokristályos összeállításuk alapján "ujjlenyomatot vehetnek". A tufaágyak abszolút életkorát K-Ar , Ar-Ar vagy szén-14 datálással lehet meghatározni . A sok tufában található cirkóniumszemcsék rendkívül tartósak, és még a gazda tufa metamorfizmusát is képesek túlélni, lehetővé téve az ősi metamorf kőzetek abszolút korának hozzárendelését. Például a cirkonok keltezése a Pilar -formáció metamorfizált tufaágyában szolgáltatta az első bizonyítékokat a Picuris orogeniára .
Etimológia
A tufa szó az olasz tufóból származik .
Lásd még
- Bentonit - Szmektit agyag, amely többnyire montmorillonitból áll
- Brisbane -tufa
- Eutaxitikus textúra - Réteges vagy sávos textúra néhány extrudáló kőzettestben
- Sillar - Különféle riolittartalmú andezit -töredékek
- Tuffit - Tufa, amely piroklasztikus és törmelékes anyagokat is tartalmaz
Hivatkozások
Külső linkek
-
Media kapcsolódó Tuff a Wikimedia Commons
