Tuffi (tufo) – vulkaaninen tuhkakivi: muodostus, koostumus ja ominaisuudet

Tulivuorenpurkauksessa magma hajoaa vulkaanisten kaasujen ja höyryn vaikutuksesta. Tuotteita ovat tuliperäiset kaasut, laava, höyry ja tefra (sirpaleet). Syntyvää ja ilmaan heitettyä kiinteää ainetta kutsutaan tefraksi koostumuksesta tai sirpaleiden koosta riippumatta. Jos heittokappaleet ovat pieniä, materiaalia kutsutaan vulkaaniseksi tuhkaksi, jolla tarkoitetaan halkaisijaltaan alle 2 mm:n kokoisia, hiekan kokoisia tai sitä pienempiä hiukkasia. Nämä hiukkaset ovat pieniä, kuonamaisia magman ja kiven kappaleita, joita höyryn ja muiden kaasujen purkaukset ovat heittäneet ilmaan.

Tulivuorenpurkauksessa magma hajoaa vulkaanisten kaasujen ja höyryn vaikutuksesta. Tuotteita ovat tuliperäiset kaasut, laava, höyry ja tefra (sirpaleet). Syntyvää ja ilmaan heitettyä kiinteää ainetta kutsutaan tefraksi koostumuksesta tai sirpaleiden koosta riippumatta. Jos heittokappaleet ovat pieniä, materiaalia kutsutaan vulkaaniseksi tuhkaksi, jolla tarkoitetaan halkaisijaltaan alle 2 mm:n kokoisia, hiekan kokoisia tai sitä pienempiä hiukkasia. Nämä hiukkaset ovat pieniä, kuonamaisia magman ja kiven kappaleita, joita höyryn ja muiden kaasujen purkaukset ovat heittäneet ilmaan.

Breccias

Monien tulivuorten rinteitä peittävässä löyhässä tuhkakerroksessa on kolme materiaaliluokkaa.

1. Edellä kuvatun kaltaista aitoa tuhkaa.
2. Kraatterin seinämiä muodostavia vanhoja laavoja ja tuffia, jotka ovat repeytyneet pois rajujen höyrypurkausten vaikutuksesta.
3. Tulivuoren syvemmältä peräisin olevia sedimenttikiviä, jotka nouseva laava on irrottanut ja jotka ovat usein kuumuuden paahtamia ja uudelleenkiteyttämiä.

Joissakin suurissa tulivuoren räjähdyksissä vapautui vain toisenlaista ainetta, kuten Bandai-vuorella Japanissa vuonna 1888. On myös ollut monia purkauksia, joissa tuhkan joukkoon sekoittuneiden rikkoutuneiden sedimenttikivien määrä on hyvin suuri.

Nämä materiaalit esiintyvät yleensä kulmikkaina palasina, toisin kuin todellinen tuhka. Kun ne muodostavat suuren osan massasta, kivi on pikemminkin "vulkaaninen brekki" kuin tuffi. Breksiat ovat kiviä, joissa on teräväsärmäisiä fragmentteja.

Agglomeraatti

Tuhka vaihtelee kooltaan suurista, halkaisijaltaan vähintään kaksikymmentä metriä suurista lohkareista pienimpään hahmottomaan pölyyn. Suuria massoja kutsutaan "vulkaanisiksi pommeiksi"; ne ovat useimmiten pyöreitä, ellipsin tai päärynän muotoisia, koska ne ovat pyörineet ilmassa ennen jähmettymistään. Monissa niistä on uurteinen tai kyhmymäinen pinta, ja joskus niissä on kuori, jota leikkaavat monet halkeamat kuten leivän pintaa. Tuhkaa, jossa niitä on hyvin runsaasti, kutsutaan agglomeraatiksi.

Konsolidointi

Tuore tuffi on yleensä löysää, mutta vanhemmat tuffit ovat yleensä sementoituneet yhteen paineen ja tunkeutuvan veden vaikutuksesta. Näin syntyy kiviä, jotka eivät ole kovin kovia, mutta riittävän vahvoja rakennuskäyttöön (esim. Rooman ympäristössä).

Veden alla

Monet tulivuoret ovat lähellä merta, ja niiden heittämä tuhka sekoittuu veden pohjalle kerääntyviin sedimentteihin. Näin muodostuu tuhkamaista mutaa tai hiekkaa tai joissakin tapauksissa jopa tuhkamaista kalkkikiveä. Itse asiassa useimmat vanhemmista kivimuodostumista löytyvät tuffit sisältävät saven, hiekan ja joskus fossiilisten kuorien sekoituksia, jotka osoittavat, että ne ovat olleet veden alla levinneitä kerrostumia.

Breccias

Monien tulivuorten rinteitä peittävässä löyhässä tuhkakerroksessa on kolme materiaaliluokkaa.

1. Edellä kuvatun kaltaista aitoa tuhkaa.
2. Kraatterin seinämiä muodostavia vanhoja laavoja ja tuffia, jotka ovat repeytyneet pois rajujen höyrypurkausten vaikutuksesta.
3. Tulivuoren syvemmältä peräisin olevia sedimenttikiviä, jotka nouseva laava on irrottanut, ja jotka ovat usein kuumuuden paahtamia ja uudelleenkiteyttämiä.

Joissakin suurissa tulivuoren räjähdyksissä vapautui vain toisenlaista ainetta, kuten Bandai-vuorella Japanissa vuonna 1888. On myös ollut monia purkauksia, joissa tuhkan joukkoon sekoittuneiden rikkoutuneiden sedimenttikivien määrä on hyvin suuri.

Nämä materiaalit esiintyvät yleensä kulmikkaina palasina, toisin kuin todellinen tuhka. Kun ne muodostavat suuren osan massasta, kivi on pikemminkin "vulkaaninen brekki" kuin tuffi. Breksiat ovat kiviä, joissa on teräväsärmäisiä fragmentteja.

Agglomeraatti

Tuhka vaihtelee kooltaan suurista, halkaisijaltaan vähintään kaksikymmentä metriä suurista lohkareista pienimpään hahmottomaan pölyyn. Suuria massoja kutsutaan "vulkaanisiksi pommeiksi"; ne ovat useimmiten pyöreitä, ellipsin tai päärynän muotoisia, koska ne ovat pyörineet ilmassa ennen jähmettymistään. Monissa niistä on uurteinen tai kyhmymäinen pinta, ja joskus niissä on kuori, jota leikkaavat monet halkeamat kuten leivän pintaa. Tuhkaa, jossa niitä on hyvin runsaasti, kutsutaan agglomeraatiksi.

Konsolidointi

Tuore tuffi on yleensä löysää, mutta vanhemmat tuffit ovat yleensä sementoituneet yhteen paineen ja tunkeutuvan veden vaikutuksesta. Näin syntyy kiviä, jotka eivät ole kovin kovia, mutta riittävän vahvoja rakennuskäyttöön (esim. Rooman ympäristössä).

Veden alla

Monet tulivuoret ovat lähellä merta, ja niiden heittämä tuhka sekoittuu veden pohjalle kerääntyviin sedimentteihin. Näin muodostuu tuhkamaista mutaa tai hiekkaa tai joissakin tapauksissa jopa tuhkamaista kalkkikiveä. Itse asiassa useimmat vanhemmista kivimuodostumista löytyvät tuffit sisältävät saven, hiekan ja joskus fossiilisten kuorien sekoituksia, jotka osoittavat, että ne ovat olleet veden alla levinneitä kerrostumia.

Joidenkin tulivuorenpurkausten aikana huomattavan laajalle alueelle kerrostuu useita metrejä paksu tuhkakerros, mutta tällaiset kerrostumat ohenevat nopeasti etäisyyden kasvaessa kraatterista, ja useita neliökilometrejä kattavat tuhkakerrostumat ovat yleensä hyvin ohuita.

Tuhkakerrostumat seuraavat usein toisiaan pidempien tai lyhyempien välien jälkeen, ja siksi paksut tuffimassat, olivatpa ne sitten subaerista tai meriperäistä alkuperää, ovat useimmiten kerrostuneita. Hienoissa kerrostumissa se on usein kehittynyt erittäin täydelliseksi.

Joidenkin tulivuorenpurkausten aikana huomattavan laajalle alueelle kerrostuu useita metrejä paksu tuhkakerros, mutta tällaiset kerrostumat ohenevat nopeasti etäisyyden kasvaessa kraatterista, ja useita neliökilometrejä kattavat tuhkakerrostumat ovat yleensä hyvin ohuita.

Tuhkakerrostumat seuraavat usein toisiaan pidempien tai lyhyempien välien jälkeen, ja siksi paksut tuffimassat, olivatpa ne sitten subaerista tai meriperäistä alkuperää, ovat useimmiten kerrostuneita. Hienoissa kerrostumissa se on usein kehittynyt erittäin täydelliseksi.

Hitsattu tuffi on pyroklastinen laavavirta, joka on ollut tarpeeksi kuuma hitsatakseen yhteen. Hitsauksen aikana lasinsirpaleet ja hohkakivifragmentit tarttuvat toisiinsa (kaulaantuminen pistekosketusalueilla), deformoituvat ja tiivistyvät toisiinsa.

Kuuma laavavirta, jonka kuumuus on hitsannut yhteen, voi olla erittäin suuri, kuten Yellowstone Calderasta Wyomingissa 640 000 vuotta sitten purkautunut Lava Creek Tuff. Lava Creek Tuff oli ainakin 1000 kertaa suurempi kuin St. Helens -vuoren 18. toukokuuta 1980 tapahtuneen purkauksen kerrostumat. Sen tulivuoren räjähdysindeksi (VEI) oli 8 - suurempi kuin minkään viimeisten 10 000 vuoden aikana tunnetun purkauksen.

Hitsattu tuffi on pyroklastinen laavavirta, joka on ollut tarpeeksi kuuma hitsatakseen yhteen. Hitsauksen aikana lasinsirpaleet ja hohkakivifragmentit tarttuvat toisiinsa (kaulaantuminen pistekosketusalueilla), deformoituvat ja tiivistyvät toisiinsa.

Kuuma laavavirta, jonka kuumuus on hitsannut yhteen, voi olla erittäin suuri, kuten Yellowstone Calderasta Wyomingissa 640 000 vuotta sitten purkautunut Lava Creek Tuff. Lava Creek Tuff oli ainakin 1000 kertaa suurempi kuin St. Helens -vuoren 18. toukokuuta 1980 tapahtuneen purkauksen kerrostumat. Sen tulivuoren räjähdysindeksi (VEI) oli 8 - suurempi kuin minkään viimeisten 10 000 vuoden aikana tunnetun purkauksen.

Basalttituffia esiintyy laajalti. Niitä esiintyy Skyellä, Mullilla, Antrimissa ja muissa paikoissa, joissa on tertiäärisiä vulkaanisia kiviä; Skotlannissa, Derbyshiressä ja Irlannissa hiilikivikerrostumien joukossa sekä Lake Districtin, Skotlannin eteläisten ylänköalueiden ja Walesin vielä vanhempien kivien joukossa.

Basalttituffi on väriltään mustaa, tummanvihreää tai punaista. Niiden karkeus vaihtelee suuresti. Ne ovat usein merenalaisia, ja ne voivat sisältää liusketta, hiekkakiveä, soraa ja muuta sedimenttimateriaalia, ja ne ovat toisinaan fossiilipitoisia. Uusia basalttituffeja esiintyy muun muassa Islannissa, Färsaarilla, Jan Mayenilla, Sisiliassa, Sandwichsaarilla ja Samoalla.

Basalttituffia esiintyy laajalti. Niitä esiintyy Skyellä, Mullilla, Antrimissa ja muissa paikoissa, joissa on tertiäärisiä vulkaanisia kiviä; Skotlannissa, Derbyshiressä ja Irlannissa hiilikivikerrostumien joukossa sekä Lake Districtin, Skotlannin eteläisten ylänköalueiden ja Walesin vielä vanhempien kivien joukossa.

Basalttituffi on väriltään mustaa, tummanvihreää tai punaista. Niiden karkeus vaihtelee suuresti. Ne ovat usein merenalaisia, ja ne voivat sisältää liusketta, hiekkakiveä, soraa ja muuta sedimenttimateriaalia, ja ne ovat toisinaan fossiilipitoisia. Uusia basalttituffeja esiintyy muun muassa Islannissa, Färsaarilla, Jan Mayenilla, Sisiliassa, Sandwichsaarilla ja Samoalla.