Tuff

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Le tuff est une roche relativement molle et poreuse qui faite de cendres et d’autres sédiments provenant d’évents volcaniques qui se sont solidifiés dans la roche. Après avoir été éjectées et déposées, les cendres sont compactées en une roche solide dans un processus appelé consolidation. Les roches qui contiennent plus de 50 % de tuf sont considérées comme tuffeuses. Elles peuvent être classées comme des roches sédimentaires ou ignées. Ils sont généralement étudiés dans le contexte de la pétrologie ignée, bien qu’ils soient parfois décrits en utilisant des termes sédimentologiques.

Origine du nom : Le nom de Tuff driven de l’italien tufo, également connu sous le nom de tuf volcanique

Texture : Pyroclastique

Origine : Extrusive/Volcanique

Composition chimique :felsique

Couleur : brun clair à brun foncé

Composition minérale :prédominance du verre

Divers : Fragments de pierre ponce gris clair dans une matrice de cendres blanches

Environnement tectonique:Frontière convergente – zones de subduction de type andin, points chauds et rifts intracontinentaux

Classification et composition des tufs

Tuf soudé

Le tuf soudé est une roche pyroclastique qui était suffisamment chaude au moment du dépôt pour se souder. Si la roche contient des fragments épars, de la taille d’un pois, ou du fiamme, on l’appelle généralement un tuf soudé. Pendant la soudure, les tessons de verre et les fragments de pierre ponce se collent les uns aux autres, se déforment et se compactent.

Tuf rhyolitique

Le tuf est généralement classé selon la nature de la roche volcanique qui le compose. Les tufs rhyolitiques contiennent des pumices, des fragments vitreux et de petites scories avec du quartz, du feldspath alcalin, de la biotite, etc. La ponce brisée est claire et isotrope, et les très petites particules ont couramment des contours crescéniques, en forme de faucille ou biconcaves, montrant qu’elles sontproduites par l’éclatement d’un verre vésiculaire, parfois décrit comme une structure de cendres.

Tuff de trachyte

Les tuffs de trachyte contiennent peu ou pas de quartz, mais beaucoup de sanidine ou de feldspath anorthoclase et parfois oligoclase, avec parfois de la biotite, de l’augite et de la hornblende. En s’altérant, ils se transforment souvent en argilites rouges ou jaunes tendres, riches en kaolin avec du quartz secondaire.

Tuff andésitique

En couleur, ils sont rouges ou bruns ; leurs fragments de scories sont de toutes tailles, depuis les énormes blocs jusqu’aux minuscules poussières granulaires. Les cavités sont remplies de nombreux minéraux secondaires, tels que la calcite, la chlorite, le quartz, l’épidote ou la calcédoine ; dans les coupes microscopiques, cependant, la nature de la lave d’origine peut presque toujours être déduite des formes et des propriétés des petits cristaux qui se produisent dans la base vitreuse décomposée.

Tufle basaltique

Les tufs basaltiques sont également très répandus, tant dans les districts où les volcans sont actuellement actifs que dans les terres où les éruptions ont cessé depuis longtemps. Ils sont de couleur noire, vert foncé ou rouge ; leur grosseur varie beaucoup, certains étant remplis de bombes rondes spongieuses d’un pied ou plus de diamètre ; et étant souvent sous-marins, ils peuvent contenir du schiste, du grès, du gravier et d’autres matières sédimentaires, et sont parfois fossilifères.

Tufle ultramafique

Les tufs ultramafiques sont extrêmement rares ; leur caractéristique est l’abondance d’olivine ou de serpentine et la rareté ou l’absence de feldspath et de quartz. Les occurrences rares peuvent inclure des dépôts de surface inhabituels de maars de kimberlites des champs de diamants d’Afrique australe et d’autres régions. La roche principale de la kimberlite est une brèche bleu-vert foncé, riche en serpentine (le « blue-ground ») qui, lorsqu’elle est complètement oxydée et altérée, devient une masse brune ou jaune friable (le « yellow-ground »).

Plissement et métamorphisme

Au cours du temps, des changements autres que l’altération peuvent envahir les dépôts de tuf. Parfois, ils sont impliqués dans le plissement et deviennent cisaillés et clivés. La couleur verte est due au grand développement de la chlorite. Parmi les schistes cristallins de nombreuses régions, on trouve des lits verts ou des schistes verts, qui se composent de quartz, de hornblende, de chlorite ou de biotite, d’oxydes de fer, de feldspath, etc. et sont probablement des tufs recristallisés ou métamorphisés. Ils accompagnent souvent des masses d’épidiorite et de hornblende – schistes qui sont les laves et les filons-couches correspondants. Certains chlorite-schistes sont aussi probablement des lits altérés de tuf volcanique.

Formation de tuf

La plupart des formations de tuf comprennent une gamme de tailles et de variétés de fragments. Celles-ci vont de la poussière et des cendres à grain fin (tufs cendrés) à des fragments de taille moyenne appelés lapilli (tufs lapilli), en passant par de gros blocs volcaniques et des bombes (tufs bombés). Les tufs naissent lorsque du magma moussant remonte à la surface sous forme d’un mélange de gaz chauds et de particules incandescentes et est éjecté d’un volcan. Les conditions dans lesquelles les cendres éjectées se solidifient déterminent la nature finale du tuf. Il peut varier tant en texture qu’en composition chimique et minéralogique en raison des variations des conditions de leur formation et de la composition du matériau éjecté. Si le matériau pyroclastique est suffisamment chaud pour fusionner, un tuf soudé (appelé ignimbrite) se forme immédiatement. D’autres tufs se lithifient lentement par compaction et cimentation, et peuvent se stratifier lorsqu’ils s’accumulent sous l’eau.

Utilisations du tuf

C’est une roche relativement tendre, elle a donc été utilisée pour la construction depuis l’Antiquité. Comme elle est commune en Italie, les Romains l’utilisaient souvent pour la construction. Le peuple Rapa Nui l’a utilisé pour fabriquer la plupart des statues moai de l’île de Pâques.

Sa principale valeur économique est celle de matériau de construction. Dans le monde antique, la relative souplesse du tuf faisait qu’il était couramment utilisé pour la construction là où il était disponible. Il est commun en Italie, et les Romains l’ont utilisé pour de nombreux bâtiments et ponts.

Le peperino, très utilisé à Rome et à Naples comme pierre de construction, est un tuf trachyte. La pouzzolane est également un tuf décomposé, mais de caractère basique, obtenu à l’origine près de Naples et utilisé comme ciment, mais ce nom est maintenant appliqué à un certain nombre de substances pas toujours de caractère identique. Dans la région d’Eifel, en Allemagne, un tuf trachytique et ponceux appelé trass a été abondamment travaillé comme mortier hydraulique.

Le dépôt de déchets nucléaires de Yucca Mountain, une installation de stockage terminal du ministère américain de l’Énergie pour les déchets radioactifs des réacteurs nucléaires usés et autres, se trouve dans du tuf et de l’ignimbrite dans la province de Basin and Range au Nevada. Dans les vallées de Napa et de Sonoma, en Californie, des zones constituées de Ils sont régulièrement excavées pour le stockage de tonneaux de vin.

Le tuf de Rano Raraku a été utilisé par le peuple Rapa Nui de l’île de Pâques pour fabriquer la grande majorité de ses célèbres statues moai.

Conclusion

• Les dépôts de tufs peuvent avoir une épaisseur de plusieurs centaines de kilomètres et le volume total de l’éruption peut atteindre plusieurs kilomètres cubes. Cette épaisseur peut provenir d’une seule ou de plusieurs éruptions sur une longue période de temps.
• Un petit cône volcanique de faible relief qui entoure un cratère peu profond est appelé anneau de tuf. Les cratères sont appelés maars et sont formés par des explosions provoquées par le contact entre des eaux souterraines froides et du magma chaud. L’anneau se forme lorsque les matériaux retombent sur la Terre.
• Le tuf soudé est une roche formée lorsque les éjectas sont suffisamment chauds lorsqu’ils atterrissent et que les particules sont molles et collantes. Les particules éjectées sont soudées entre elles. Les dépôts peuvent se trouver près de l’évent et le tuf « non soudé » à une distance où des particules plus froides et plus petites sont tombées sur le sol.
• Un large éventail de matériaux est souvent désigné sous le nom de tuf. Souvent, la seule exigence est que les matériaux aient été produits par une éruption volcanique.
• Il peut contenir différentes tailles de particules, de la taille d’une poussière à celle d’un bloc rocheux, et être composé de nombreux types de matériaux différents.
• Un grand nombre de dépôts de tuf peut contenir des fragments non liés à l’activité volcanique. L’implication provient d’explosions volcaniques se produisant sous le sol.
• De nombreux dépôts de tuf se forment à partir d’un magma de composition rhyolitique, mais des magmas basaltiques, andésitiques et d’autres types de magma pourraient y contribuer.
• Ils sont généralement considérablement altérés dans leur composition et leur texture après leur dépôt. L’altération peut commencer par le ragoût d’une couche de cendres chaudes dans ses propres gaz et fluides condensés, ou par de l’eau extérieure ajoutée aux cendres chaudes.
• Ces roches peuvent être trouvées dans le Nord-Ouest des États-Unis, une grande partie de Washington et de l’Oregon, à la suite de l’explosion du mont Saint Helens. D’autres régions comprennent la Nouvelle-Zélande, l’île de Pâques, la Grèce et le Pérou.
• Il a été utilisé comme matériau de construction depuis les temps anciens parce qu’il est facile à travailler et relativement mou.
• Dans le passé, de grandes sculptures ont été faites à partir de tuf, et il y a des statues célèbres sur l’île de Pâques faites de tuf.
• Il est commun en Italie et les Romains l’ont utilisé pour les bâtiments et les ponts. Les Romains pensaient également que les abeilles se nichaient dans le tuf.
• Lorsque le tuf se forme à partir d’une coulée de cendres chaudes, il peut créer des coquilles autour d’un objet ou de personnes.
• L’éruption du mont Vésuve et le tuf ont donné lieu à des formes et des postures préservées des personnes qui ont été piégées par l’éruption et les cendres recouvertes.
• Le dépôt de déchets nucléaires situé dans le Yucca Mountain, une installation de stockage terminal pour les réacteurs nucléaires usés et les déchets radioactifs, se trouve dans du tuf et de l’ignimbrite.