Tufa

• 

• 

A tufa viszonylag puha és porózus kőzet, amely a vulkáni kitörésekből származó hamuból és más üledékekből áll, amelyek kőzetté szilárdultak. A kilövellést és lerakódást követően a hamu a konszolidációnak nevezett folyamat során szilárd kőzetté tömörül. A tufát 50%-nál nagyobb arányban tartalmazó kőzetet tufás kőzetnek nevezzük. Az üledékes vagy vulkáni kőzetek közé sorolható. Általában a vulkáni petrológia kontextusában vizsgálják, bár néha szedimentológiai kifejezésekkel írják le őket.

Név eredete: A tufa elnevezés az olasz tufo, más néven vulkáni tufa elnevezésből vezethető le

Szerkezet: Extrúzív/vulkáni

Kémiai összetétel: Felsikus

Szín: Világos- vagy sötétbarna

Ásványi összetétel: Túlnyomórészt üveg

Egyebek: Tektonikus környezet: Konvergens határ – Andok-típusú szubdukciós zónák, intrakontinentális forró foltok és szakadékok

Tufa osztályozása és összetétele

Hegesztett tufa

A hegesztett tufa olyan piroklasztikus kőzet, amely a lerakódás idején elég forró volt ahhoz, hogy összeforrjon. Ha a kőzet szétszórt, borsó nagyságú töredékeket vagy lángokat tartalmaz, akkor általában hegesztett lapilláris tufának nevezik. A hegesztés során az üvegszilánkok és a habkődarabok összetapadnak, deformálódnak és tömörödnek.

Riolittufa

A tufát általában aszerint osztályozzák, hogy milyen vulkáni kőzetből áll. A riolittufa habarcsot, üveges töredékeket és apró szkóriákat tartalmaz kvarccal, alkáliföldpáttal, biotittal stb. A tört habkő tiszta és izotróp, és a nagyon apró részecskék általában krikett, sarló alakú vagy bikonkáv körvonalakkal rendelkeznek, ami azt mutatja, hogy egy hólyagos üveg összetörésével keletkeztek, amelyet néha hamuszerkezetűnek neveznek.

Trachittufa

A trachittufa kevés vagy egyáltalán nem tartalmaz kvarcot, de sok szanidin vagy anortoklász és néha oligoklász földpátot, esetenként biotittal, augittal és hornblendével. Az időjárás hatására gyakran puha vörös vagy sárga agyagkövekké alakulnak át, amelyek kaolinban gazdagok, másodlagos kvarccal.

Andezittufa

Színüket tekintve vörös vagy barna színűek; koromtöredékeik a hatalmas tömböktől az apró szemcsés porig mindenféle méretűek. Az üregeket számos másodlagos ásvány tölti ki, mint például kalcit, klorit, kvarc, epidot vagy kalcedon; mikroszkópos metszetekben azonban a bomlott üveges alapban előforduló kis kristályok alakjából és tulajdonságaiból szinte mindig megállapítható az eredeti láva jellege.

Bazalttufa

A bazalttufa szintén széles körben elterjedt mind azokban a körzetekben, ahol a vulkánok jelenleg is aktívak, mind pedig azokon a vidékeken, ahol a kitörések már régen véget értek. Fekete, sötétzöld vagy vörös színűek; durvaságuk nagymértékben változik, némelyikük tele van kerek, szivacsos bombákkal, amelyek átmérője egy láb vagy annál nagyobb; és mivel gyakran tenger alattiak, tartalmazhatnak pala-, homokkő-, kavics- és egyéb üledékes anyagokat, és esetenként fosszilisek.

Ultramafikus tufa

Az ultramafikus tufák rendkívül ritkák; jellemzőjük az olivin vagy szerpentin bősége, valamint a földpát és a kvarc ritkasága vagy hiánya. Ritka előfordulásai közé tartozhatnak a dél-afrikai és más régiók gyémántmezőinek kimberlitek maarjainak szokatlan felszíni lerakódásai. A kimberlit fő kőzete egy sötétkékes-zöld, szerpentinben gazdag breccsa (“kékföld”), amely alapos oxidáció és időjárás hatására morzsalékos barna vagy sárga masszává (“sárgaföld”) válik.

Hajtás és metamorfózis

Az idő múlásával az időjáráson kívül más változások is utolérhetik a tufa lelőhelyeket. Néha hajtogatásban vesznek részt, nyíródnak és hasadnak. A zöld szín a klorit nagymértékű kifejlődésének köszönhető. A kristályos sziklák között számos régióban előfordulnak zöld rétegek vagy zöld sziklák, amelyek kvarcból, szarublendából, kloritból vagy biotitból, vasoxidokból, földpátból stb. állnak, és valószínűleg átkristályosodott vagy átalakult tufák. Gyakran kísérik az epidiorit és a hornblende – skizit tömegeit, amelyek a megfelelő lávák és palák. Egyes klit-schisták is valószínűleg vulkáni tufa átalakult rétegei.

Tufaképződmények

A legtöbb tufaképződmény a töredékméretek és fajták széles skáláját tartalmazza. Ezek a finom szemcsés portól és hamutól (hamutufa) a közepes méretű, lapillinak nevezett töredékeken (lapilli tufa) át a nagy vulkáni tömbökig és bombákig (bombatufa) terjednek. A tufák akkor keletkeznek, amikor a habzó magma forró gázok és izzó részecskék keverékeként a felszínre tör, és kilökődik a vulkánból. A tufa végső jellegét az határozza meg, hogy milyen körülmények között szilárdul meg a kilökött hamu. Mind textúrájában, mind kémiai és ásványtani összetételében változhat a kialakulásuk körülményeinek és a kilökött anyag összetételének eltérései miatt. Ha a piroklasztikus anyag elég forró ahhoz, hogy összeolvadjon, azonnal hegesztett tufa (úgynevezett ignimbrit) alakul ki. Más tufák tömörödés és cementálódás révén lassan litifikálódnak, és rétegződhetnek, ha víz alatt halmozódnak fel.

Tufa felhasználása

Viszonylag puha kőzet, ezért már az ókor óta használják építésre. Mivel Itáliában elterjedt, a rómaiak gyakran használták építkezésekhez. A Rapa Nui nép a Húsvét-szigeten található moai-szobrok nagy részének elkészítéséhez használta.

Elsődleges gazdasági értéke építőanyagként van. Az ókori világban a tufa viszonylagos puhasága miatt gyakran használták építkezésekhez, ahol rendelkezésre állt. Olaszországban elterjedt, és a rómaiak számos épülethez és hídhoz használták.

A Rómában és Nápolyban építőköveként sokat használt peperino egy trachittufa. A pozzolana szintén bomlott tufa, de bázikus jellegű, eredetileg Nápoly közelében nyerték és cementként használták, de ezt a nevet ma már számos anyagra alkalmazzák, amelyek nem mindig azonos jellegűek. Németország Eifel régiójában a trasznak nevezett trachitikus, habarcsos tufát széles körben dolgozták fel hidraulikus habarcsként.

A Yucca Mountain nukleáris hulladéktároló, az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának a kiégett atomreaktorok és más radioaktív hulladékok termináltároló létesítménye tufában és ignimbritben található a nevadai Basin and Range tartományban. A kaliforniai Napa-völgyben és Sonoma-völgyben a belőlük készült területeket rendszeresen feltárják boroshordók tárolására.

A Rano Raraku tufát a Húsvét-sziget Rapa Nui népe a híres moai-szobraik túlnyomó többségének elkészítéséhez használta.

Következtetés

• A tufa lerakódásai több száz kilométer vastagok lehetnek, és a kitörés teljes térfogata sok köbkilométer lehet. Ez a vastagság származhat egyetlen vagy több, hosszú időn át tartó kitörésből.
• Az alacsony domborzatú kis vulkáni kúpot, amely egy sekély krátert vesz körül, tufagyűrűnek nevezzük. A krátereket maaroknak nevezik, és a hideg talajvíz és a forró magma érintkezése által okozott robbanásokból keletkeznek. A gyűrű akkor alakul ki, amikor az anyagok visszahullanak a Földre.
• A hegesztett tufa olyan kőzet, amely akkor keletkezik, amikor az ejekta elég forró, amikor földet ér, és a részecskék puhák és ragadósak. A kilökődött részecskék összehegednek. A lerakódások lehetnek a nyílás közelében, a “hegesztetlen” tufa pedig távolabb, ahol hidegebb, kisebb részecskék hullottak a földre.
• Az anyagok széles skáláját gyakran nevezik tufának. Gyakran az egyetlen követelmény, hogy az anyagok vulkánkitörés során keletkeztek.
• A tufa különböző méretű részecskéket tartalmazhat, a por méretűtől a szikla méretű részecskékig, és sokféle anyagból állhat.
• A tufa lerakódások nagy része tartalmazhat olyan töredékeket, amelyeknek nincs köze a vulkáni tevékenységhez. A bevonódás a föld alatt zajló vulkáni robbanásokból származik.
• Nagyszámú tufa lerakódás riolitikus összetételű magmából képződik, de bazaltos, andezites és más típusú magmák is hozzájárulhatnak.
• A lerakódás után általában jelentősen megváltozik az összetételük és a textúrájuk. Az átalakulás kezdődhet a forró hamuréteg saját gázaiban és kondenzált folyadékaiban való pörköléssel, vagy a forró hamuhoz hozzáadott külső vízzel.
• Ezek a kőzetek az Egyesült Államok északnyugati részén, Washington és Oregon nagy részén megtalálhatók a Mount St. Helens robbanásának eredményeként. Más területek közé tartozik Új-Zéland, a Húsvét-sziget, Görögország és Peru.
• Az ókor óta használják építőanyagként, mert könnyen megmunkálható és viszonylag puha.
• A múltban nagyméretű faragványokat készítettek tufából, és a Húsvét-szigeten híres szobrokat találunk tufából.
• Itáliában gyakori, a rómaiak épületekhez és hidakhoz használták. A rómaiak úgy gondolták, hogy a méhek is fészkelnek a tufában.
• Amikor a tufa forró hamuáramlásból képződik, héjakat hozhat létre tárgyak vagy emberek körül.
• A Vezúv kitörése és a tufa eredményezte a kitörés és a hamu által csapdába ejtett emberek megőrzött alakjait és testtartását.
• A Yucca Mountainben található nukleáris hulladéktároló, a kiégett atomreaktorok és radioaktív hulladékok végső tárolóhelye tufában és ignimbritben található.

Tufa és ignimbrit.