Tuff

• 

• 

Tuff is een relatief zacht en poreus gesteente dat bestaat uit as en andere sedimenten van vulkanische openingen die zijn gestold tot het gesteente. Na het uitwerpen en afzetten wordt de as verdicht tot een vast gesteente in een proces dat consolidatie wordt genoemd. Rotsen die voor meer dan 50% uit tufsteen bestaan, worden als tufgesteenten beschouwd. Het kan worden geclassificeerd als sedimentair of stollingsgesteente. Zij worden gewoonlijk bestudeerd in de context van igneous petrology, hoewel zij soms worden beschreven gebruikend sedimentologische termen.

Naamoorsprong: De naam van Tuf gedreven van het Italiaanse tufo, ook bekend als vulkanische tuf

Textuur: Pyroclastisch

Oorsprong: Extrusief/Volkanisch

Chemische Samenstelling: Felsisch

Kleur: Licht- tot donkerbruin

Minerale Samenstelling: Overwegend Glas

Diversen: Lichtgrijze puimsteenfragmenten in witte asmatrix

Tectonisch milieu:Convergente grens – subductiezones van het Andes-type, intracontinentale hot spots en rifts

Tufsteenclassificatie en samenstelling

Gelaste tuf

Gelaste tufsteen is een pyroclastisch gesteente dat ten tijde van de afzetting heet genoeg was om aan elkaar te lassen. Als het gesteente verspreide scherven ter grootte van erwten of vuursteen bevat, wordt het over het algemeen een gelaste tufsteen genoemd. Tijdens het lassen blijven de glasscherven en puimsteenfragmenten aan elkaar kleven, vervormen en verdichten zich.

Rhyolitische tuf

Tuf wordt over het algemeen ingedeeld naar de aard van het vulkanisch gesteente waaruit het bestaat. Rhyoliet tufstenen bevatten puimsteen, glasachtige fragmenten en kleine scoriae met kwarts, alkaliveldspaat, biotiet, enz. Het gebroken puimsteen is helder en isotroop, en zeer kleine deeltjes hebben vaak halvemaanvormige, sikkelvormige of biconcave omtrekken, waaruit blijkt dat ze zijn ontstaan door het verbrijzelen van een vesiculair glas, dat soms wordt omschreven als as-structuur.

Trachyte tuf

Trachyte tufstenen bevatten weinig of geen kwarts, maar veel sanidine of anorthoklaas en soms oligoklaas veldspaat, met af en toe biotiet, augiet, en hoornblende. Bij verwering veranderen zij dikwijls in zachte rode of gele kleistenen, rijk aan kaolien met secundaire kwarts.

Andesitische tufsteen

In kleur zijn zij rood of bruin; hun scoriae fragmenten zijn van alle afmetingen, van reusachtige blokken tot minuscuul korrelig stof. De holten zijn gevuld met vele secundaire mineralen, zoals calciet, chloriet, kwarts, epidoot, of chalcedoon; in microscopische doorsneden kan de aard van de oorspronkelijke lava echter bijna altijd worden opgemaakt uit de vormen en eigenschappen van de kleine kristallen die in de ontlede glasachtige basis voorkomen.

Basalttuf

Basalttuf komt ook veel voor, zowel in gebieden waar nu vulkanen actief zijn als in gebieden waar de uitbarstingen al lang geleden zijn beëindigd. Zij zijn zwart, donkergroen of rood van kleur; variëren sterk in grofheid, sommige zitten vol met ronde sponsachtige bommen van een voet of meer in diameter; en omdat zij vaak onderzees zijn, kunnen zij schalie, zandsteen, gruis en ander sedimentair materiaal bevatten, en zijn soms fossielhoudend.

Ultramafische tuf

Ultramafische tufbuizen zijn uiterst zeldzaam; hun kenmerk is de overvloed aan olivijn of serpentijn en de schaarste of afwezigheid van veldspaat en kwarts. Tot de zeldzame voorkomens kunnen ongewone oppervlakteafzettingen behoren van maars van kimberlieten van de diamantvelden van zuidelijk Afrika en andere streken. Het hoofdgesteente van kimberliet is een donker blauwgroene, serpentijnrijke breccia (blauwe grond) die, wanneer zij grondig geoxideerd en verweerd is, een brokkelige bruine of gele massa wordt (de “gele grond”).

Plooiing en metamorfisme

In de loop der tijden kunnen andere veranderingen dan verwering tufsteenafzettingen overnemen. Soms zijn ze betrokken bij plooiing en worden ze afgeschoven en gespleten. De groene kleur is te wijten aan de grote ontwikkeling van chloriet. Onder de kristallijne schisten van vele streken komen groene bedden of groene schisten voor, die bestaan uit kwarts, hoornblende, chloriet of biotiet, ijzeroxiden, veldspaat, enz. en die waarschijnlijk geherkristalliseerde of gemetamorfoseerde tufstenen zijn. Zij vergezellen dikwijls massa’s epidioriet en hoornblende – schisten die de overeenkomstige lavas en sillaten zijn. Sommige chloriet-schisten zijn waarschijnlijk ook veranderde bedden van vulkanische tufsteen.

Tufsteen Formatie

De meeste tufsteen formaties omvatten een scala van fragmentgrootte en variëteiten. Deze variëren van fijnkorrelig stof en as (ash tuffs) tot middelgrote fragmenten die lapilli worden genoemd (lapilli tuffs) tot grote vulkanische blokken en bommen (bomb tuffs). Tuffen ontstaan wanneer schuimend magma naar de oppervlakte welt als een mengsel van hete gassen en gloeiende deeltjes en uit een vulkaan wordt uitgestoten. De omstandigheden waaronder de uitgeworpen as stolt, bepalen de uiteindelijke aard van de tufsteen. Deze kan zowel in textuur als in chemische en mineralogische samenstelling variëren als gevolg van variaties in de omstandigheden van hun vorming en de samenstelling van het uitgeworpen materiaal. Als het pyroclastische materiaal heet genoeg is om te fuseren, vormt zich onmiddellijk een gelaste tufsteen (ignimbriet genoemd). Andere tufsoorten lithificeren langzaam door verdichting en cementering, en kunnen stratificeren als ze zich onder water ophopen.

Tufsteen Gebruik

Het is een betrekkelijk zacht gesteente, zodat het al sinds de oudheid voor de bouw wordt gebruikt. Omdat het veel voorkomt in Italië, gebruikten de Romeinen het vaak voor de bouw. De Rapa Nui gebruikten het om de meeste Moai beelden op Paaseiland te maken.

De belangrijkste economische waarde ervan is als bouwmateriaal. In de antieke wereld werd tufsteen, vanwege zijn relatieve zachtheid, vaak gebruikt voor de bouw waar het beschikbaar was. Het komt veel voor in Italië, en de Romeinen gebruikten het voor veel gebouwen en bruggen.

De peperino, in Rome en Napels veel gebruikt als bouwsteen, is een trachyte tufsteen. Pozzolana is ook een ontlede tufsteen, maar van basische aard, oorspronkelijk verkregen in de buurt van Napels en gebruikt als cement, maar deze naam wordt nu toegepast op een aantal stoffen, niet altijd van identieke aard. In de Eifel in Duitsland is een trachytische puimsteentuf, trass genaamd, op grote schaal bewerkt als hydraulische mortel.

Yucca Mountain opslagplaats voor nucleair afval, een opslagplaats voor gebruikte kernreactoren en ander radioactief afval van het Amerikaanse Ministerie van Energie, bevindt zich in tufsteen en ignimbriet in de Basin and Range Provincie in Nevada. In Napa Valley en Sonoma Valley, Californië, worden gebieden van tufsteen routinematig afgegraven voor de opslag van wijnvaten.

Tufsteen van Rano Rarakuw werd door het Rapa Nui volk van Paaseiland gebruikt om de overgrote meerderheid van hun beroemde moai beelden te maken.

Conclusie

• De afzettingen van tufsteen kunnen honderden kilometers dik zijn en het totale volume van de uitbarsting kan vele kubieke kilometers bedragen. Die dikte kan afkomstig zijn van een enkele of van meerdere erupties over een lange periode.
• Een kleine vulkanische kegel met weinig reliëf die een ondiepe krater omgeeft, wordt een tufsteenring genoemd. De kraters staan bekend als maars en worden gevormd door explosies veroorzaakt door het contact tussen koud grondwater en heet magma. De ring vormt zich als de materialen terugvallen op de aarde.
• Gelaste tufsteen is gesteente dat wordt gevormd als ejecta heet genoeg is als het aan land komt en de deeltjes zacht en kleverig zijn. De uitgeworpen deeltjes worden aan elkaar gelast. De afzettingen kunnen zich in de buurt van de opening bevinden en “ongelaste” tufsteen op een afstand waar koudere, kleinere deeltjes op de grond zijn gevallen.
• Een breed scala van materialen wordt vaak aangeduid als tufsteen. Vaak is de enige vereiste dat de materialen werden geproduceerd door een vulkanische uitbarsting.
• Het kan verschillende groottes van deeltjes bevatten, van stofgrote tot kei-grote deeltjes en samengesteld zijn uit veel verschillende soorten materialen.
• Een groot aantal tufsteenafzettingen kan fragmenten bevatten die geen verband houden met vulkanische activiteit. Ze zijn afkomstig van vulkanische explosies die onder de grond hebben plaatsgevonden.
• Veel tufsteenafzettingen ontstaan uit magma met een rhyolitische samenstelling, maar ook basaltisch, andesitisch en andere soorten magma kunnen bijdragen.
• Ze zijn na afzetting meestal sterk veranderd in samenstelling en textuur. De verandering kan beginnen met het stoven van een hete aslaag in zijn eigen gassen en gecondenseerde vloeistoffen, of met water van buitenaf dat aan hete as wordt toegevoegd.
• Deze gesteenten kunnen worden gevonden in het noordwesten van de Verenigde Staten, een groot deel van Washington en Oregon als gevolg van de Mount St. Helens-explosie. Andere gebieden zijn Nieuw-Zeeland, Paaseiland, Griekenland en Peru.
• Het wordt al sinds de oudheid gebruikt als bouwmateriaal omdat het gemakkelijk te bewerken is en relatief zacht.
• In het verleden werden grote houtsnijwerken gemaakt van tufsteen, en er zijn beroemde beelden op Paaseiland gemaakt van tufsteen.
• Het komt veel voor in Italië en de Romeinen gebruikten het voor gebouwen en bruggen. De Romeinen dachten ook dat bijen zich in tufsteen nestelden.
• Wanneer tufsteen zich vormt uit een hete asstroom kan het schelpen rond voorwerpen of mensen vormen.
• De uitbarsting van de Vesuvius en de tufsteen resulteerden in de bewaard gebleven vormen en houdingen van de mensen die door de uitbarsting en de bedekte as werden ingesloten.
• De opslagplaats voor nucleair afval in de Yucca Mountain, een eindopslagplaats voor gebruikte kernreactoren en radioactief afval, bevindt zich in tufsteen en ignimbriet.