Вулканичните туфи () са група порьозни скали, съставени от циментирани в твърда маса здрави, разнообразни скални и минерални късове, пемза и вулканично стъкло, които са продукти на вулканични изригвания, лавови потоци или лахари. Размерите на отломките се движат в широки граници. Вулканични туфи се получавате и от смесването на този тип скали с морски седименти. Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона/Туфы Учебный кабинет геологии/Вулканический туф Свързващото вещество е вулканична пепел, глинести или силициеви вещества, а понякога и продукти от разлагането на вулканичната пепел. Большая российская энциклопедия/Вулканический туф

Поради последвалият по-слаб или по-силен метаморфизъм, в туфите протичат определени промени, понякога прикриващи до известна степен първоначалния им характер. Тъй като са съставени от продукти на изригванията, те придружават само ефузивни скали. Затова тяхното присъствие служи като доказателство за вулканичния произход на тези скали и доказва, че в района някога са действали вулкани, въпреки че не са запазени други следи от тяхното съществуване.

Характеристика Вулканичните туфи се характеризират с фрагменти с различни размери, различни форми и различни цветове, разпръснати на фона на пореста маса. Справочник по геология/Вулканический туф Структурата им е конгломератна, пореста, а текстурата – нееднородна, плътна или грубослоиста. Формата на отломките в по-грубите туфи може да бъде кръгла (вулканични бомби), ъгловата или назъбена. Характерна особеност на експлозивите туфи е, че фрагментите са несортирани, а пепелните туфи са единствените представители на групата, които могат да бъдат сравнително хомогенни. Над 90% от обема на скалата са заети от пирокластичен материал, съответстващ по състав на ефузивни скали.

Порьозността на вулканичните туфи достига до 40%, поради което те имат ниска топлопроводимост и добри звукоизолационни качества. Специфичното им тегло варира от 1,4 до 2,5 г/см3. Якостта им на натиск достига до 60 Mpa, а твърдостта по скалата на Моос е 3. Притежават малка насипна плътност (1220 – 2250 кг/м3) и достатъчно висока якост (140 – 820 кг/см2). Горная энзиклопедия/Туф вулканический Външният им вид е твърде разнообразен. Зависи от типа на преобладаващите вулканични продукти, техния състав, цвят, порьозност, както и доколко са видоизменени от последвалите хидрохимически процеси. Цветът им може да бъде розов, червен, люляков, сивозелен, жълт, оранжев, лилаворозов, кафяв, сив, черен и др. и съответства на цвета на ефузивните скали от които са съставени.

В състава на вулканичните туфи са включени вулканична пепел (по-малки от 0,1 мм), вулканичен пясък (зрънца с размери 0,1 – 2 мм), лапили (отломки от 2 до 64 мм), вулканични бомби (късове с големина над 64 мм.) и др.Приложение Петрография/Кратки сведения за магмени, седиментни и метаморфни скали Придружавани са и от незначително количество кластичен материал от невулканичен произход.

Химическият им състав варира, съдържайки SiO2 (49 – 72%), Al2O3 (10 – 24%), Fe3O4 (2 – 6%), MgO (1 – 2,5%) и др.

Образуване

Вулканичните туфи се образуват при изхвърлянето на фрагменти от застинала или полузастинала лава по време на експлозивни вулканични изригвания. При тези ерупции вулканът взривява скали, пепел, магма и други материали. Изхвърлените от кратера продукти се издигат във въздуха и падат обратно на земята в района около него. Geology/Tuff, an igneous rock that forms from the debris ejected by an explosive volcanic eruption На мястото на отлагане рохкавият кластичен материал се уплътнява и циментира. Това става в резултат от разлагането на пепелни и пясъчни частици под въздействието на горещи разтвори от вулканичен произход и тяхното пресоване и уплътняване. Туфите по-често придружават изливанията на вискозни кисели и среднокисели лави, и по-рядко – на течни, основни. Някои от най-големите находища на витрокластични туфи в света се получават чрез изригвания през голям брой тесни пукнатини, а не от вулканичните конуси. Encyclopedia Britannica/Tuff

Най-дебелият пласт от туфи обикновено се намира до кратера и намалява с отдалечаването от него. В някои случаи може да бъде най-дебел от страната по посока на вятъра или от страната на отвора, получен при насочен вулканичен взрив. Някои отлагания от туфи са с дебелина стотици метри и имат общ обем на изригване от много кубически километри. Тази огромна дебелина може да бъде създадена от еднократна ерупция, от често повтарящи се последователни изригвания, или от такива, разделени от дълги периоди от време. В близост до отдушника, туфите обикновено се състоят главно от големи блокове, слепени от вулканична пепел. С увеличаване на разстояние частиците стават все по-малки по размери и в краищата туфите са съставени главно от много фина пепел.

В някои случаи около плитки вулканични кратери се образува пръстен от туфи. Тези кратери, известни като маари, са образувани от експлозии, причинени от гореща магма, влизаща в контакт със студената подземна вода. Експлозията взривява фрагменти от основните скали, тефра и пепел от кратера. Туфовите пръстени се образуват, когато тези изхвърлени материали падат обратно на земната повърхност. Диаметърът им варира от няколкостотин до няколко хиляди метра. Дебелината на пласта в непосредствена близост до кратера обикновено е няколкостотин метра и с отдалечаването от него намалява, дори и при много лек наклон, по-малък от 10 градуса.

Много от туфите съдържат фрагменти от основните скали над вулканичния взрив, които нямат връзка с вулканичната активност. Тези материали се включват в състава им, когато вулканичната експлозия се случва под земята. Подземният взрив разбива горния скален слой и го изхвърля във въздуха, смесен с тефра и вулканична пепел, произведени от източника на магма в дъното на кратера. След падането им на земята те се уплътняват, слепват и се превръщат във вулканични туфи.

Възможен допълнителен механизъм за образуването на много от вулканичните туфи е частичният пренос и новото отлагане на кластичен материал чрез временни водни или кални потоци.

С течение на времето туфите могат да се преобразуват. Тези промени се изразяват в развитието на вторични минерали, в зависимост от състава на изходните скали – хлорит, серицит, епидот, глини и др. В обширни находища туфите могат да се видоизменят значително не само като текстура, но и по химичен и минералогичен състав. Възрастта им варира от докамбрийския период до наши дни. Повечето от по-старите вулканични туфи са загубили цялата си оригинална текстура и са прекристализирали. Много от старите базалтови туфи са заместени от зелен хлорит и амфиболни шисти, а много от риолитните – от серицитни шисти.

Спечени туфи

При някои изригвания на повърхността се изхвърля пенообразуваща магма, във вид на емулсия от горещи газове и нажежени скални частици, която се разпространява бързо, като светеща лавина, дори и над съвсем леки наклони. Тези образувания са силно нагорещени и светят през нощта, поради което са известни още като пламтящи облаци. Те могат да се движат в продължение на много километри, а скоростта им може да надмине 160 км/час. Под въздействието на гравитацията крайните части на тази огнена маса започват да падат и се плъзгат по склона на вулкана под формата на пламтяща лавина. Изхвърлените материали са толкова горещи, че когато се приземят, частиците все още са меки и лепкави. При удара си в земята, чрез сцепление на горещите фрагменти, стъкловидната материя слепва и се уплътнява много здраво, образувайки ивици от спечени туфи (игнимбрити). Някои отлагания могат да съдържат такива туфи в близост до отдушника, и неразградени туфи на разстояние от него, където на земята падат по-малките и по-хладни частици. Спечени туфи покриват обширни площи в Нова Зеландия, Гватемала, Перу, Националния парк Йелоустоун в САЩ и на много други места.

Пеперит Пеперитът е вид вулканичен туф, състоящ се от утаечни скали, които съдържат фрагменти от по-млад магмен материал. Носи името си заради сходството във външния му вид с черен пипер – гранули от тъмен базалт, потънали в светло оцветен варовик. Journal of Volcanology and Geothermal Research 114 (2002) 1 – 17/Peperite: a review of magma^sediment mingling Образува се обикновено при подводни изригвания, когато магмата влиза в контакт с мокри утаечни скали. Тя нахлува и се смесва с неспоени или слабо споени, влажни седименти, започва да се разпада, смесва се с тях и впоследствие се уплъттнява. Терминът се отнася и до подобни смеси, получени от същите процеси над земята, протекли при контакт на лава и други горещи вулканични кластични отлагания с такива седименти. 21ème Colloque International des Bassins Sédimentaires, 27 – 30 avril 2011, Fès, Maroc/Lava-sediment interaction and peperite formation

На видовете пиперит влияят много фактори – специфичните свойства на магмата и утайките, съставът и размерът на зърната, тяхното разпределение, порьозността и проницаемостта на седимента и магмата. Различават се два вида пеперити – флуидни (кълбовидни) и блокиращи. И двата са съставени от късове от магмени скали, заобиколени от утайка и обратно. Флуидни – Магмените частици в тях са с неправилна кълбовидна форма. Размерите на отломките са от няколко милиметра до няколко дециметра. Блокиращи – Магмените късове са с неправилна, ъгловата форма. Размерите на отломките са от няколко сантиметра до няколко дециметра.

Класификация според типа на преобладаващите скални късове За петрографски цели туфите обикновено се класифицират според естеството на вулканичната скала, от която се състоят. Chemeurope/Tuff В зависимост от състава на доминиращите отломки, те се наричат базалтови, трахитни, андезитни, липаритови, пемзови и т.н. Съдържат над 90% вулканичен материал, а туфитите – от 50 до 90%. Ако вулканичният материал е по-малко от 50%, името се посочва според преобладаващия материал с различен произход.

Базалтов туф Базалтовият туф е финозърнеста, циментирана, плътна или рохкава скала, съставена от малки и раздробени частици базалт, сред които се виждат по-големи парчета от същия вид, често примесени с фрагменти от други скали – кристали от фелдшпат, авгит, оливин, слюда, магнетит, пясъчник и други утаечни материали и фосили. Цветът им може да бъде сив, жълтокафяв, черен, тъмнозелен, червен. Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона/Базальтовый туф Видът на скалните късове може да варира значително от по-едри и груби до дребни и заоблени. Някои от тях съдържат кръгли порести частици с диаметър от 30 и повече сантиметри. В по-голямата си част материалът на туфите е сериозно разрушен, тъй като често е прорязан от вулканични жили и гнезда от варовиков шпат, арагонит и зеолити. На места се виждат останки от сладководни и морски черупки, отпечатъци от листа и овъглени и вкаменени парчета от дърво. Базалтовият туф винаги е с повече или по-малко ясно изразена слоеста структура. В нея ясно се забелязват последователните отлагания от продукти на предишни вулканични изригвания – вулканичен пясък, пепел и лапили, отмити и пренесени от водата.

Когато с течение на времето базалтовите туфи се минерализират, те съдържат калцит, хлорит, серпентинит и др. Там, където лавите са били богати на нефелин или левцит туфите включват зеолити като аналцит, пренит, натролит, сколецит, хабазит, хеландит и др.

Базалтовите туфи се срещат в почти всички вулканични области, вмъкнати в масивни базалтови покрития или представляват външната обвивка на базалтовите вулканични куполи. Те са широко разпространени както в районите, където вулканите вече са активни, така и на териториите, където изригванията отдавна са приключили. Големи количества базалтови туфи се срещат в Исландия, Фарьорските острови, Сицилия, около Везувий, Хавайските острови, Самоа, норвежкия остров Ян Майен в Северния ледовит океан и на много други места.

Риолитов туф