Вулканический туф это что: Вулканический туф | это… Что такое Вулканический туф?

условия образования и свойства камня, область применения

На нашей планете немало вулканов, в том числе и действующих. Когда происходит их извержение, в атмосферу выбрасывается невероятное количество пепла и различных горных материалов. Они падают и остывают, образуя разные породы камней. К их числу относится туф. Что такое туф, его характеристики и свойства?

Вулканический туф

После извержения вулканов на основе пепла образуются камни горной породы. Туф — это камень, представляющий собой пористую, легкую, сцементированную горную породу вулканического происхождения. Камень образовывается из продуктов вулканических извержений:

• песка;
• пепла,
• лапиллей;
• бомб.

Также там могут быть обломки горных пород, не имеющих отношения к вулканам. Поскольку туфы относятся к камням вулканического происхождения, состав у них бывает разным. В своем составе они могут иметь не один слой материалов после нескольких извержений. Отличаются и плотностью вулканические фрагменты, они могут быть рыхлыми и плотными. Это дает возможность применять их с разной целью. Вследствие извержения камень имеет замечательную легкость и прекрасную водо- и морозостойкость.

В зависимости от образца туф может быть очень мягким, что дает возможность легко его обрабатывать без применения специальных средств. Для этого достаточно иметь топор или пилу. По своей прочности он не хуже гранита, а некоторые другие свойства даже лучше чем у гранита. Есть достаточно твердые образования, которые пролежали под давлением и уже сильно склеились.

Названием вулканический материал обязан Южной Италии, поскольку в той местности его больше всего находиться. Также богатые месторождения туфа есть на территории Армении, Исландии и Кабо-Верде. Встречаются они повсюду, где есть действующие вулканы и потухшие.

Условия образования и физические свойства

Со временем горные породы выветриваются, и вода растворяет химическое соединение. После этого происходит вторичное выпадение осадков и повторное образование горных пород. Туфы образуются, когда отложения происходит в результате неорганических химических соединений. Все они классифицируются как осадочные материалы.

В моменты выхода на земную поверхность водных источников давление падает и углекислый газ удаляется из раствора. В результате этого соединения, растворенные в воде, распадаются, после чего выпадает осадок. В итоге образуются кремнистые или известковые туфы. В пещерах из них могут образоваться сталактиты и сталагмиты.

Вулканическая порода по своему химическому составу более чем наполовину образуется за счет оксида кремния и окиси алюминия. Кроме, этого в состав камня также в незначительной степени входят и другие химические элементы:

• оксиды железа;
• калия;
• натрия;
• магния.

В природе туф встречается разной окраски, часто неоднородной, с различными вкраплениями. Эти камни имеют разнообразную цветовую гамму:

• бурый;
• красный;
• черный;
• коричневый;
• оранжевый;
• кремовый;
• фиолетовый;
• желтый и др.

Туфы имеют различие по структуре, минеральным и химическим свойствам. Эта горная порода обладает небольшим удельным весом.

Область применения

Вулканические образования легко поддаются обработке и по этой причине находят широкое применение в области строительства и архитектуры. Камень отличается многими преимуществами:

• прочность;
• долговечность;
• замечательная устойчивость по отношению к влаге, жаре, холоду;
• звуко- и теплоизоляция;
• легкий в обработке;
• малый вес;
• не боится выветривания и атмосферных осадков.

Туф начали использовать уже давно, задолго до появления сложных инструментов для обработки. Люди строили из вулканического камня дома. Благодаря отличным звуко- и теплоизоляционным свойствам он нашел широкое применение в строительстве жилых домов.

Туф зачастую применяют в качестве декоративного отделочного материала. Жесткие виды камней используются при строительстве домов на территории стран, где бывают землетрясения. Такие камни сейсмоустойчивы, поэтому в Италии и Армении можно заметить целые поселения, построенные из вулканического туфа. Здания, построенные из такого материала, на протяжении столетий стоят неповрежденными, несмотря на то, что подвергаются значительным перепадам температуры. Материал отличается высокими износоустойчивыми качествами.

Туф также используется для многоцелевого строительства. Его в измельченном состоянии добавляют в составы. Те виды, которые хорошо противодействуют морской воде подходят для возведения подводных конструкций. Измельченный камень повышает химическую устойчивость строительного состава. Некоторые виды вулканического материала предотвращают растрескивание бетона.

Камень используется для создания скульптурных композиций. Это можно увидеть на острове Пасхи. Там знаменитые статуи вырублены из туфа. Из камня также изготавливали мелкие предметы обихода, но в меньшей степени.

Вулканический туф: применение и особенности

Вулканический туф — природный строительный материал, состоящий из пепла, песка и застывшей лавы, образующийся во время извержения вулканов; это осадочный камень, чаще всего светлый и слегка пористый.

Туф имеет мягкую структуру, когда добывается из карьера; при вступлении в контакт с воздухом, ветром и солнцем, он становится твердым и превращается в естественный строительный материал. Благодаря своим природным и вулканическим свойствам, он позволяет строить чрезвычайно прочные конструкции и обеспечивает надежную теплоизоляцию.

Некоторые из преимуществ использования туфового камня в конструкциях: 

• нет необходимости применять металлоконструкции
• внутренние и наружные стены не требуют штукатурки, побелки и других аналогичных материалов
• зимой в помещениях тепло, а летом прохладнее. 

После добычи, структура туфа меняется, он начинает твердеть и набирать прочность день за днем.

Туфовый камень имеет широкий спектр применения в строительстве: используется для возведения перегородок и наружных стен, как архитектурный элемент или часть художественного оформления здания. Фасады из туфа имеют красивый и мистический вид, а детали декора визуально добавят богатства в арках, колоннах и садах.

Цвета туфового камня могут меняться в зависимости от сезона и региона добычи.

Характеристики и области применения вулканического туфа:

• Это легкий камень. Имеющий низкий удельный вес.
• Обладает богатым цветовым разнообразием гармонирующим с природой.
• Устойчив к выцветанию.
• Коррозионностойкий.
• Не изнашивается из-за воды, не страдает от воздействия жестких природных реагентов.
• Легко монтировать.
• Устойчив к огню.
• Защищает фасады зданий и придает им неповторимый вид.
• Используется для ограждения деревьев и кустарников.
• Помогает удерживать влажность в почве.
• Уменьшает потребность в поливе.
• Предотвращает образование сорняков.

Розовый туф

Розовый туф применяемый на фасадах

Если Вы окажитесь в столице Армении — Ереване, то увидите гору Арарат, возвышающуюся на расстоянии и отбрасывающую тень на город, окутанный розовым цветом. Именно с этой точки зрения Ереван стал известен как Розовый Город Армении: его здания советской эпохи были построены из розовых камней, добытых из окружающего ландшафта. Цвет лучше всего передается на восходе и закате солнца и изменяется в течение дня в зависимости от того, где в этот момент находится солнце.

Уникальным строительным камнем Еревана на самом деле является все та же вулканическая порода — туф, имеющий не типичный черный или серый оттенок, а от светлых пастельных тонов до ярко розовых с вкраплением оранжевого. С научной точки зрения, данный камень все также состоит из уплотненного вулканического пепла, песка и лавы, выбрасываемых во время извержения. Хотя подобный тип камня можно найти в Турции и некоторых частях юго-запада США, розовый туф редко встречается за пределами региона, и Ереван является единственным крупным городом, построенным из него. Джек Локвуд, консультант по вулканологии, говорит, что разница в цвете обусловлена ​​как скоростью потока лавы, так и происходящим окислением. 

Дома из туфа

Применение туфа в строительстве можно встретить по всему миру. В зависимости от региона он может отличаться по цвету и прочности, но чаще всего его можно увидеть в качестве облицовочного материала. Если Вы хотите придать своему жилищу естественности природной красоты, то, возможно, на него стоит обратить большее внимание.

Геологическая служба США: Глоссарий программы вулканических опасностей

Геологическая служба США: Глоссарий программы вулканических опасностей — Туф

Глоссарий — Туф

Туф

Общий термин для всех консолидированных (затвердевших и/или уплотненных) пирокластических (эксплозивных, вулканического происхождения) пород. Синоним туфогенного.

Глоссарий Термины

A

‘A’ā
Агглютинат
Аллювий
Андезит
Зола
Пепловый туф

3

4

0015

Back-arc basin
Basalt
Basaltic andesite
Base surge
Batholith
Benchmark
Bishop Tuff
Block and ash flow
Bomb
Breadcrust Bomb

C

Caldera
CE
Cinder cone
Cirque
Composite вулкан
Кули
Кора
Криптодом
Кумуло-вулкан

D

Дацит
Обломочная лавина
Обломочная плотина
Деформация
Диамикт
Dike
Directed blast
DOAS
Dome
Drainage

E

Edifice
Effusive eruption
Ejecta
Emission
Eruption column
Explosive eruption
Extensional tectonic environment

F

Facies
Fallout
Fissure
FTIR
Фумарола

G

Ледник

H

Голоцен
Гидрология
Hydrothermal explosion

I

Igneous
ignimbrite
Intrusive
Isopach

K

K-Ar
ka

L

Lahar
Lateral Blast
Lava
Lava flow
Lava Фонтан
Лавовое озеро
Лавовая трубка
Литик
Литоральный конус

M

Ма
Маар
Мафик
Магма
Магматический очаг
Мантия0004 Moat
Monogenetic

O

Obsidian
Ophiolite

P

Pāhoehoe
Paleomagnetic studies
Petrologic
Phreatic eruption
Phreatomagmatic eruption
Pillow lava
Pleistocene
Plinian
Postglacial
Pumice
Pyroclast
Pyroclastic поток
пирокластический выброс

Q

Четвертичный

R

Resurgent dome
Rhyodacite
Rhyolite

S

Scoria
Sedimentary rocks
Seismic swarm
Seismic tomography
Seismicity
Shield volcano
Silica
Silicic
Sinter
Spatter cone
Stratigraphy (Stratigraphic)
Stratovolcano
Subaerial
Субдукция
Подводный вулкан

T

Тектонический
Тефра
Третичный
Термальный
Цунами
Tuff
Tumulus

U

БЕЗОПАСНЫЙ

V

VEI
VENT

77777777777777775777577577577577577577577577575757575757575757н7а

7777777777777777757775777577577577577577577577757575757н7н

Туф (от итальянского «туф») представляет собой горную породу, состоящую из затвердевшего вулканического пепла, выбрасываемого из жерл во время извержения вулкана. (Обратите внимание, что туф — это тип горной породы, полностью отличающийся от туфа 9).0265 .)

Дополнительные рекомендуемые знания

Вулканический пепел

Продуктами извержения вулкана являются вулканические газы, лава, пар и тефра. Магма взрывается, когда она бурно взаимодействует с вулканическими газами и паром. Твердый материал, образующийся и выбрасываемый в воздух в результате таких извержений вулканов, называется тефрой, независимо от состава или размера фрагментов. Если образовавшиеся частицы выброса достаточно малы, материал называется вулканическим пеплом и определяется как такие частицы диаметром менее 2 мм, размером с песок или меньше. Эти частицы представляют собой маленькие зашлакованные кусочки магмы и горных пород, которые были выброшены в воздух выбросами пара и других газов; магма могла быть разорвана на части, поскольку она стала пузырчатой ​​из-за расширения газов внутри нее.

Брекчия

Среди рыхлых пластов пепла, покрывающих склоны многих вулканов, представлены три класса материалов. Кроме настоящих пеплов, описанных выше, имеются глыбы старых лав и туфов, слагающих стенки кратера и т. д., вырванные бурными выбросами пара, и куски осадочных пород из более глубоких слоев. части вулкана, которые были вытеснены поднимающейся лавой и часто сильно запекаются и перекристаллизовываются под воздействием тепла, которому они подвергались.

Во время некоторых крупных вулканических взрывов не было выброшено ничего, кроме материалов второго рода, как, например, на горе Бандайсан в Японии в 1888 году. Также было много извержений, при которых количество разбитых осадочных пород, смешавшихся с пеплом, было очень велико; в качестве примера можно привести вулканы Эйфеля и девонские туфы, известные как «Шальштейны» в Германии. В шотландских угольных месторождениях некоторые старые вулканы забиты массами, полностью состоящими из осадочных обломков: в таком случае мы должны предположить, что не было извержения лавы, а причиной извержения было внезапное выделение и расширение большого количества пара. Однако эти вспомогательные или случайные материалы, в отличие от настоящего пепла, имеют тенденцию встречаться в виде угловатых фрагментов; и когда они составляют большую часть массы, порода скорее является «вулканической брекчией», чем туфом. Пепел различается по размеру от больших блоков двадцати футов и более в диаметре до мельчайшей неосязаемой пыли. Большие массы называются «вулканическими бомбами»; они имеют в основном округлую, эллиптическую или грушевидную форму из-за вращения в воздухе, когда они еще были вязкими. Многие из них имеют ребристую или узловатую поверхность, а иногда имеют корку, пересеченную множеством трещин, как поверхность буханки хлеба. Любая зола, в которой их очень много, называется агломератом.

В тех слоях и слоях туфа, которые распространены на значительных участках местности и которые наиболее часто встречаются среди осадочных пород, значительно преобладают более мелкие обломки, а бомбы диаметром более нескольких дюймов могут вообще отсутствовать. Туф недавнего происхождения, как правило, рыхлый и несвязный, но более старые туфы в большинстве случаев были сцементированы под давлением и действием просачивающейся воды, образуя породы, которые, хотя и не очень твердые, достаточно прочны, чтобы их можно было широко использовать для строительства. строительные цели (например, в окрестностях Рима). Если они накапливались субаэрально, как пласты пепла, обнаруженные в наши дни на Этне или Везувии, то туфы почти полностью состоят из вулканического материала разной степени измельчения с кусочками древесины и растительного вещества, наземными раковинами и т. д. Но многие вулканы стоят у моря, и пепел, выбрасываемый ими, смешивается с отложениями, собирающимися на дне вод. Так образуются пепловые илы или пески, а в некоторых случаях даже пепловые известняки. В самом деле, большинство туфов, обнаруженных в более древних образованиях, содержат примеси глины, песка, а иногда и ископаемых раковин, что свидетельствует о том, что это пласты, расстилавшиеся под водой.

Во время некоторых вулканических извержений слой пепла толщиной в несколько футов откладывается на значительной территории, но такие слои быстро истончаются по мере увеличения расстояния от кратера, и отложения пепла, покрывающие многие квадратные мили, обычно очень тонкие. Ливни пепла часто следуют один за другим через более длительные или более короткие промежутки времени, и поэтому мощные массы туфа, как субаэрального, так и морского происхождения, имеют большей частью слоистый характер. Наиболее грубые материалы или агломераты показывают это наименее отчетливо; в тонких грядках он часто развит в большом совершенстве.

Магматическая порода

Помимо постороннего материала, такого как обломки более древних пород, куски деревьев и т. д., содержимое залежи пепла может быть описано как состоящее из более или менее кристаллических изверженных пород. Если лава внутри кратера была такой температуры, что началось затвердевание, обычно присутствуют кристаллы. Они могут быть значительного размера, как серые округлые кристаллы лейцита, найденные на склонах Везувия. Многие из них очень совершенны и богаты лицами, потому что они выросли в жидкой и не очень вязкой среде. Хорошие кристаллы авгита и оливина можно также получить в пепловых пластах Везувия и многих других вулканов, древних и современных. Блоки этих кристаллических минералов (анортита, оливина, авгита и роговой обманки) часто встречаются в туфах многих вулканов Вест-Индии. Там, где кристаллов очень много, пепел называют «кристаллическими туфами». На Сент-Винсенте и Мартинике в 19 г.02, большая часть пыли состояла из мельчайших кристаллов, заключенных в тонкие стеклянные пленки, потому что лава в момент извержения почти затвердела в виде кристаллической массы. С другой стороны, некоторые базальтовые вулканы выбросили большое количество черного стекловидного шлака, который после затвердевания превращается в красную мягкую породу, известную как палагонит; такие туфы встречаются в Исландии и на Сицилии. На Липарских островах и в Венгрии встречаются кислые (риолитовые) туфы бледно-серого или желтого цвета, в основном сложенные глыбами и обломками пемзы. На значительной части морского дна прослои тонкого ила содержат мелкие, истертые водой, округлые камешки очень губчатого вулканического стекла; они были сброшены с берега или выброшены подводными вулканами и, возможно, прошли сотни миль, прежде чем затонуть; Экспериментально доказано, что некоторые виды пемзы могут плавать в морской воде более года. Глубоководные отложения, известные как «красная глина», в основном имеют вулканическое происхождение и могут быть надлежащим образом описаны как «подводное туфовое ложе».

Туф сварной

Сварной туф – это пирокластическая порода любого происхождения, которая была достаточно горячей во время осаждения, чтобы свариться вместе. Строго говоря, если порода содержит в себе разрозненные обломки или волокна размером с горошину, ее называют спаянным лапилли-туфом. Сварные туфы (и слипшиеся лапилли-туфы) могут иметь осадочное происхождение или образоваться в результате пирокластических плотностных потоков, как в случае игнимбритов. Во время сварки осколки стекла и фрагменты пемзы слипаются (стягиваются в точках контакта), деформируются и уплотняются вместе, образуя «эвтакситную ткань» (см. изображение и контраст с формами пепла в несваренном туфе).

Слипшиеся игнимбриты могут быть очень объемными, например, туф Лава-Крик, извергшийся из Йеллоустонской кальдеры в Вайоминге 640 000 лет назад. Известно, что туф лавового ручья по крайней мере в 1000 раз больше, чем отложения вулкана Сент-Хеленс во время извержения 18 мая 1980 года, и имеет индекс вулканической взрывоопасности (VEI) 8 — больше, чем любое извержение, известное за последние 10 000 лет. годы. Интенсивность сварки может уменьшаться по направлению к верхней границе наплавки, может снижаться по направлению к участкам, где наплавка тоньше, и по мере удаления от источника. Сварной туф обычно имеет риолитовый состав, но известны примеры всех составов.

Риолитовые туфы

Для петрографических целей туфы обычно классифицируют в соответствии с природой вулканической породы, из которой они состоят; это может быть то же самое, что и сопутствующие лавы, если таковые были излиты во время извержения, и если есть изменение в виде излитой лавы, туфы также указывают на это столь же ясно. Риолитовые туфы содержат пемзовые, стекловидные обломки и мелкие шлаки с кварцем, щелочным полевым шпатом, биотитом и др. Исландия, Липари, Венгрия, бассейн и хребет американского юго-запада и Новая Зеландия входят в число областей, где такие туфы выделяются. Разбитая пемза прозрачна и изотропна, а очень мелкие частицы обычно имеют серповидные, серповидные или двояковогнутые очертания, что свидетельствует о том, что они образуются при разрушении пузырькового стекла, иногда описываемого как пепельная структура. Крошечные осколки стекла, полученные из разбитой пемзы, называются осколками; осколки стекла легко деформируются и текут, когда отложения достаточно горячие, как показано на прилагаемом изображении сваренного туфа.

В древних породах Уэльса, Чарнвуда, Пентланд-Хиллз и др. известны подобные туфы, но во всех случаях они сильно изменены окварцеванием (заполнившим их опалом, халцедоном и кварцем) и расстекловыванием. Частое присутствие округлых корродированных кристаллов кварца, например, встречающихся в риолитовых лавах, помогает продемонстрировать их истинную природу.

Трахитовые туфы

Трахитовые туфы содержат мало или совсем не содержат кварца, но много санидина или анортоклаза и иногда олигоклаза полевого шпата, иногда с биотитом, авгитом и роговой обманкой. При выветривании они часто превращаются в мягкие красные или желтые глины, богатые каолином с вторичным кварцем. Современные трахитовые туфы встречаются на Рейне (у Зибенгебирге), на Искье, близ Неаполя, Венгрии и др.

Андезитовые туфы

Чрезвычайно распространены андезитовые туфы. Они встречаются по всей цепи Кордильер и Анд, в Вест-Индии, Новой Зеландии, Японии и др. В Озерном крае, Северном Уэльсе, Лорне, Пентленд-Хиллз, Чевиотсе и многих других районах Великобритании древние скалы точно такой же природы в изобилии. По цвету они красные или коричневые; их фрагменты шлаков имеют все размеры от огромных блоков до мельчайшей зернистой пыли. Полости заполнены многими вторичными минералами, такими как кальцит, хлорит, кварц, эпидот, халцедон, но на микроскопических срезах природу исходной лавы почти всегда можно определить по форме и свойствам мелких кристаллов, встречающихся в разложившееся стеклообразное основание. Даже в мельчайших деталях эти древние туфы имеют полное сходство с современными пепловыми пластами Котопахи, Кракатау и Мон-Пеле.

Базальтовые туфы

Базальтовые туфы также широко распространены как в районах, где сейчас действуют вулканы, так и в землях, где извержения давно прекратились. На Британских островах они встречаются в Скай, Малле, Антриме и других местах, где есть третичные вулканические породы; в Шотландии, Дербишире, Ирландии среди каменноугольных толщ; и среди еще более старых скал Озерного края, южных нагорий Шотландии и Уэльса. Они черного, темно-зеленого или красного цвета; сильно различаются по зернистости, некоторые из них заполнены круглыми губчатыми бомбами диаметром фут или более, и, часто будучи подводными, могут содержать сланец, песчаник, песок и другой осадочный материал, а иногда и ископаемые. Современные базальтовые туфы обнаружены в Исландии, Фарерских островах, Ян-Майене, Сицилии, Везувии, Сандвичевых островах, Самоа и др. При выветривании они заполнены кальцитом, хлоритом, серпентином и, особенно там, где лавы содержат нефелин или лейцит, часто богатые цеолитами, такими как аналцит, пренит, натролит, сколецит, шабазит, гейландит и др.

Ультраосновные туфы

Ультраосновные туфы встречаются крайне редко; их особенностью является обилие оливина или серпентина и недостаток или отсутствие полевого шпата и кварца. К редким проявлениям могут относиться необычные поверхностные отложения мааров кимберлитов алмазоносных месторождений Южной Африки и других регионов. Основная порода кимберлита представляет собой темно-голубовато-зеленую, богатую серпентином брекчию (голубой грунт), которая при полном окислении и выветривании превращается в рыхлую коричневую или желтую массу («желтый грунт»). Эти брекчии внедрялись в виде газотвердых смесей и обычно сохраняются и добываются в диатремах, образующих интрузивные трубчатые структуры. На глубине некоторые кимберлитовые брекчии переходят в корневые зоны даек, сложенных нефрагментированными породами. На поверхности в мааровых отложениях могут встречаться ультраосновные туфы. Поскольку кимберлиты являются наиболее распространенным изверженным источником алмазов, переходы от маара к диатреме и дайкам корневой зоны были подробно изучены. Кимберлит диатремовой фации правильнее называть ультраосновной брекчией, а не туфом.

Складывание и метаморфозы

Со временем туфовые отложения могут превзойти другие изменения, кроме выветривания. Иногда они участвуют в складчатости и становятся срезанными и расколотыми. Многие из зеленых сланцев озерного края в Камберленде представляют собой мелкую расколотую золу. В лесу Чарнвуд туфы также сланцевые и расщепленные. Зеленый цвет обусловлен большим развитием хлорита. Среди кристаллических сланцев многих районов встречаются зеленые пласты или зеленые сланцы, состоящие из кварца, роговой обманки, хлорита или биотита, окислов железа, полевого шпата и др. и, вероятно, представляющие собой перекристаллизованные или метаморфизованные туфы. Они часто сопровождают массы эпидиоритов и роговообманковых сланцев, которые являются соответствующими лавами и силлами. Некоторые хлоритовые сланцы также, вероятно, представляют собой измененные пласты вулканического туфа. «Шальштейны» Девона и Германии включают множество расколотых и частично перекристаллизованных слоев пепла, некоторые из которых все еще сохраняют свою фрагментарную структуру, хотя их лапилли уплощены и вытянуты. Их паровые полости обычно заполнены кальцитом, но иногда и кварцем. Наиболее совершенно измененные формы этих пород представляют собой плитчатые зеленые хлоритовые сланцы; в них, однако, лишь изредка встречаются структуры, указывающие на их первоначальную вулканическую природу. Это промежуточные стадии между расколотыми туфами и кристаллическими сланцами.

Экономическое значение

Хранилище Юкка-Маунтин, терминальное хранилище отработавших ядерных реакторов и других радиоактивных отходов Министерства энергетики США, находится в туфе и игнимбрите в провинции Бассейн и хребет в Неваде.