터프

Tuff
기타 용도는 Tuff(동음이의)를 참조하십시오.
투파와혼동해서는 안 된다.
뉴멕시코 주 반델리에 국립기념물에서 나온 용접 터프
밴디타키아에 있는 무덤에서 에트루스칸이 터프 블럭을 만들었다.
독일의 한 터프 하우스.

터프는 화산 폭발 중 분출구에서 분출되는 화산재로 만들어진 암석의 일종이다.분출과 퇴적 후에, 재는 단단한 바위로 석회화된다.[1][2]75% 이상의 회분을 함유한 암석은 터프로 간주되며, 25%~75%의 회분을 함유한 암석은 터프화석(예를 들어, 터프화석)으로 묘사된다.[3]

터프는 비교적 부드러운 바위여서 예로부터 건축에 사용되었다.[4]이탈리아에서는 흔하기 때문에 로마인들은 건축에 자주 사용했다.[5]라파 누이 사람들은 이스터섬에 있는 대부분의 모아이상을 만드는데 그것을 사용했다.[6]

터프는 화성암이나 퇴적암으로 분류할 수 있다.퇴적학 용어로 설명되기도 하지만 대개 화성암염학 맥락에서 연구된다.

화산재

화산 폭발 시 배출되는 물질은 다음 세 가지 유형으로 분류할 수 있다.

  1. 화산 가스, 주로 증기, 이산화탄소, 황화합물(온도에 따라 황산화물, SO2, 또는 황화수소, HS2)으로 만들어진 혼합물
  2. 용암, 마그마가 나타나서 표면 위를 흐를 때의 이름
  3. 테프라(Tephra), 모든 모양과 크기의 고체 물질의 입자들이 공기를 통해 분출되고 던져진다.
얇은 단면에서 볼 수 있는 가벼운 미세한 튜프 이미지(긴 치수는 몇 mm):비록 유리가 부분적으로 변형되었지만, 변형된 유리 조각의 곡선 형태는 잘 보존되어 있다.그 모양은 팽창하고 물이 풍부한 기체의 거품을 중심으로 형성되었다.

테프라(Tephra)는 화산 내부의 마그마가 뜨거운 화산 가스의 급속한 팽창에 의해 산산조각날 때 만들어진다.마그마는 일반적으로 그 안에 용해된 가스가 표면으로 흐를 때 압력이 감소함에 따라 용액에서 나올 때 폭발한다.이 격렬한 폭발은 화산에서 날아올 수 있는 물질의 입자를 생성한다.직경 2mm 이하(모래 크기 이하)의 고체 입자를 화산재라고 한다.[7][3]

화산재는 더 나아가 지름이 0.0625mm 이하인 미세 재와 지름이 0.0625mm~2mm인 거친 재로 나뉜다.터프는 이에 상응하여 거친 터프(재떨이 코칭)와 미세 터프(미세 재 터프 또는 먼지 터프)로 나뉜다.코아저 입자로 구성된 통합 테프라를 대부분 라필리스톤(직경 2mm~64mm) 또는 응집체 또는 화쇄성 브레치아(직경 64mm 이상 입자)라고 한다.[3]

화산재는 성분에 따라 크게 다를 수 있으므로, 터프는 그들이 형성한 재의 성분에 따라 더욱 분류된다.고실리카 화산, 특히 화산재 흐름에서 나오는 재는 주로 화산 유리 파편들로 이루어져 있으며,[8][9] 유리 파편에서 주로 형성된 튜프는 유리 파편에서 형성된 튜프를 유리 파편이라고 한다.[10]유리 조각은 전형적으로 불규칙한 형태이거나 볼록한 면이 있는 대략 삼각형이다.용해된 가스가 용액에서 빠르게 나와 마그마에 형성된 수많은 작은 거품의 산산조각이 난 벽들이다.[11]

개별 결정으로 구성된 재에서 형성된 터프는 결정 터프라고 설명되며, 분쇄된 암석 파편으로 구성된 재에서 형성된 터프는 석회 터프라고 표현된다.[10]

화산재의 화학적 구성은 고실리카 라율리틱 회에서 저실리카 기저성 회에 이르는 화산암 화학의 전 범위를 반영하고 있으며, 터프는 마찬가지로 라율리틱, 안드로이드틱, 기저성 회분 등으로 묘사된다.[12]

운송 및 석회화

화산재가 분출구에서 멀어질 수 있는 가장 간단한 방법은 화산재 구름으로서 분출기둥의 일부분이다.이들은 낙진 침전물이 특징적으로 잘 짜여져 있고 지형을 가로질러 균일한 두께의 담요를 형성하는 경향이 있어 표면으로 떨어진다.기둥 붕괴는 더 화려하고 파괴적인 운송 형태를 낳는데, 이것은 화쇄성 흐름의 형태를 취하고 특성적으로 서툴게 분류되어 낮은 지형에 웅덩이가 되는 급류를 형성한다.서지 퇴적물은 때때로 모래언덕이나 안티두네와 같이 높은 속도의 흐름의 전형적인 퇴적 구조를 보여준다.[13]이미 표면에 퇴적된 화산재는 강우로부터 오는 물과 섞이거나 분화를 통해 물이나 얼음의 몸통으로 유입될 때 진흙이 흐를 때(라하르) 운반할 수 있다.[14]

충분히 뜨거운 화산재의 입자는 표면에 안착한 후 함께 용접되어 용접된 터프가 생성된다.용접에는 600 °C(1,100 °F) 이상의 온도가 필요하다.만약 바위에 흩어진, 완두콩 크기의 파편이나 화암이 들어있다면, 그것은 용접된 라필리-터프라고 불린다.용접된 터프(및 용접된 라필리-터프)는 낙진 원점이거나 점화원처럼 재 흐름에서 침전될 수 있다.[15]용접을 하는 동안 유리 파편과 푸미스 파편이 서로 붙고(점 접촉부의 목걸이), 변형되고 압축되어 유탁식 원단이 된다.[16]용접된 터프는 일반적으로 구성에서는 운율론적이지만, 모든 구성의 예는 알려져 있다.[17][18]

일련의 회분 흐름은 여러 개의 냉각 장치로 구성될 수 있다.이것들은 용접의 정도에 의해 구별될 수 있다.냉각 장치의 기초는 일반적으로 낮은 표면에서 냉각되어 용접되지 않으며, 유체에서 발생하는 용접 정도와 이차 반응의 정도가 유체의 중앙을 향해 위쪽으로 증가한다.용접은 냉각 장치의 상단을 향해 감소하며, 냉각 장치의 냉각 속도가 더 빠르다.용접 강도는 또한 출처와의 거리에 따라 침전물이 얇은 영역을 향해 감소할 수 있다.[19]

냉각기의 화쇄성 흐름은 용융되지 않고 그들에 의해 퇴적된 재 시트는 비교적 통합성이 없다.[16]그러나 냉각된 화산재는 보통 화산 유리의 함량이 높기 때문에 빠르게 석회화 될 수 있다.이것은 유리에서 알칼리 금속과 칼슘을 침출하는 지하수나 바닷물과 빠르게 반응하는 열역학적으로 불안정한 물질이다.Zeolite, Clay, calcite와 같은 새로운 미네랄은 용해된 물질로부터 결정화되어 터프를 시멘트로 만든다.[20]

터프는 라쿠스린 터프, 아내리알 터프 또는 잠수함 터프와 같은 퇴적 환경이나 낙진 터프 또는 재 흐름 터프와 같은 재를 운반하는 메커니즘에 의해 더욱 분류된다.재작업된 촉매는 재침입과 재반입에 의해 형성되며, 통상적으로 aeolian tuff 또는 fluous tutf와 같은 운송업자에 의해 설명된다.[21]

  • 일본의 낙진토프 층

  • 캘리포니아 주 비숍 터프에서 나온 바위들, 왼쪽에는 푸미스가, 오른쪽에는 피암므가 용접되어 있지 않다.

  • 샌디에이고 캐년의 밴들리에 터프.하부 오토위 멤버는 단일 대규모 냉각 유닛이고, 상부 티셔지 멤버는 다중 냉각 유닛으로 구성된다.

발생 횟수

터프는 폭발화산이 발생하는 곳이면 어디든 퇴적될 수 있는 잠재력을 갖고 있어 위치와 연령에 있어서 분포가 넓다.[22]

고실리카 화산론

라이올라이트 터프에는 석영, 알칼리 장석, 바이오타이트 등이 들어있다.아이슬란드,[23] 리파리,[24] 헝가리,[25] 미국 남서부의 분지와 산맥, 뉴질랜드[26] 등이 이 같은 터프가 두드러지는 지역이다.웨일스,[27] 챈우드 [28]등의 고대 암석에서는 비슷한 터프가 알려져 있지만, 모든 경우에 있어서 규산화(오팔, 찰세돈, 석영으로 채운 것)와 디비트리피케이션에 의해 크게 변화한다.[29]라임 라바에서 일어나는 것과 같이 둥근 부식된 석영 결정의 빈번한 존재는 그들의 실체를 보여주는 데 도움이 된다.[7]

용접된 이그넴브라이트는 63만1천년 전 와이오밍 주의 옐로우스톤 칼데라에서 분출된 용암 크릭 터프처럼 매우 부피가 클 수 있다.이 터프는 원래 부피가 최소 1,000 입방 킬로미터(240 cu mi)나 되었다.[30]라바 크릭 터프는 1980년 5월 18일 세인트 화산 폭발의 퇴적물보다 최소 1000배 이상 큰 것으로 알려져 있다. 헬렌스, 그리고 그것은 지난 10,000년 동안 알려진 화산 폭발 지수보다 더 큰 8을 가지고 있었다.[31]화산재 흐름 터프는 뉴질랜드 북섬의 7000평방킬로미터(2,700평방미터)와 네바다 주의 약 10만 평방킬로미터(3만9,000평방미터)에 걸쳐 있다.화산재 유량 터프는 홍수 현무암과 맞먹는 양을 가진 유일한 화산 제품이다.[26]

미국 북동부의 Tioga Bentonite는 결정 터프부터 백악의 셰일까지 구성이 다양하다.바람에 실려온 재가 바다 위로 떨어져 바닥에 가라앉으면서 퇴적되었다.그것은 나이가 드보니아어로, 터프가 최대 두께 약 40미터(130피트)에 이르는 버지니아 중심부의 환기구에서 나왔을 가능성이 높다.[32]

알칼리성 화산학

Trachyte tuffs는 석영을 거의 또는 전혀 포함하지 않지만, 많은 산니딘 또는 아노르토클라아제와 때때로 올리고클라아제 장식을 포함하며, 때때로 바이오타이트, 아우구이트, 혼블렌드를 포함한다.풍화에서는 종종 연한 빨강이나 노란 점토로 바뀌는데, 2차 석영으로 된 카올린이 풍부하다.[7]최근의 트라키테 터프는 라인 강([33]시벤게비르헤에서), 이스키아와[34] 나폴리 근처에서 발견된다.[35]트라키테-카보나타이트 터프가 동아프리카 균열에서 확인되었다.[36]알칼리성 결정 터프가 리우데자네이루에서 보고되었다.[37]

중간 화산학

안데시틱 터프는 매우 흔하다.그것들은 서인도 제도,[40] 뉴질랜드,[41] 일본 [42]등에서 코딜레라스와[38][39] 안데스 산맥의 전체 사슬을 따라 발생한다.노스웨일스 [43]주 레이크 구, 로른, 펜틀랜드 힐스, 체비아트, 그리고 영국의 많은 다른 지역들에는 정확히 비슷한 성질의 고대 암석들이 풍부하다.색깔은 빨강이나 갈색이다; 그들의 고깔 조각은 거대한 블록에서 미세한 미세한 먼지까지 모든 크기의 것이다.충치는 석회석, 클로로사이트, 석영석, 전염병 또는 찰시돈과 같은 많은 이차 광물로 가득 차 있다; 그러나, 현미경으로 보면, 원래 용암의 성질은 거의 항상 분해된 유리 밑바닥에서 일어나는 작은 결정체의 모양과 성질들로 만들어질 수 있다.아주 작은 디테일에서도 이 고대의 터프들은 코토팍시, 크라카토아, 몽펠레의 현대적인 재침대와 완전히 닮아 있다.[7]

마픽화산주의

다이아몬드 헤드, 터프 콘
이스터섬의 대부분의 모이는 툴리아이트 현무암으로 조각되어 있다.

마픽화산은 전형적으로 하와이 화산 폭발의 형태를 취하고 있으며, 화산재를 거의 생성하지 않는다.[44]그러나 기저성 마그마와 지하수 또는 바닷물 사이의 상호작용은 풍부한 재를 생성하는 수화 폭발을 초래한다.이러한 퇴적재 원뿔은 나중에 터프 원뿔로 굳어질 수 있다.하와이 다이아몬드 헤드는 카울라 섬과 마찬가지로 터프 콘의 예다.그러한 폭발에서 생성된 유리 같은 기저귀 재는 석회화 과정의 일부로서 빠르게 변화하여 고형석으로 바뀐다.[45]

전통적인 마픽화산은 재를 거의 생산하지 않지만, 형성된 화산재는 상당한 퇴적물로 국지적으로 축적될 수 있다.현지 두께가 15m(49ft)나 되는 하와이 섬의 파할라 화산재가 대표적이다.이 퇴적물들은 또한 빠르게 변화하여 극락으로 변하게 되고, 결국 나중의 극락으로 변하게 된다.[46]

염기성 튜프는 스카이, 물, 앤트림 등지에서 발견되며, 콜로니퍼스 층층 중에서는 스코틀랜드, 더비셔, 아일랜드, 그리고 아직도 오래된 호수 지구의 바위들, 스코틀랜드 남부 고지대, 웨일즈에서도 발견된다.그것들은 검은색, 짙은 녹색 또는 빨간색이다; 어떤 것은 직경이 1피트 이상 되는 둥근 스폰지 폭탄으로 가득 차 있고, 그리고 종종 잠수함인 것은 셰일, 사암, 그릿, 그리고 다른 퇴적 물질을 포함할 수 있고 때때로 화석화된 것이다.최근의 기저귀 터프는 아이슬란드, 파로 제도, 얀 마옌, 시칠리아, 하와이 제도, 사모아 등에서 발견된다.해동하면 석회암, 염소산염, 뱀산염으로 가득 차는데, 특히 라바에 족벌이나 류카이트가 들어 있는 곳에는 항문산염, 프레나이트, 나톨라이트, 스콜라산염, 차바자이트, 훌란다이트 등과 같은 제올산염이 풍부하게 들어 있는 경우가 많다.[7]

울트라마피 화산학

울트라마프 터프는 극히 드물다. 그들의 특징은 올리빈이나 서펜틴의 풍부함과 장석이나 석영질의 희소성 또는 부존성이다.[47]

킴벌라이트

울트라마프 터프 발생은 남아프리카와 다른 지역의 다이아몬드 밭에 있는 마아에 킴벌라이트의 표면 침전물을 포함한다.킴벌라이트의 주요 품종은 짙은 청록색, 뱀이 풍부한 브레치아(파란지반)로, 철저하게 산화되고 풍화되면 갈색이 되거나 노란 덩어리가 된다('황색지반').[7]이 브레치아는 기체 고체 혼합물로 전치되었으며 일반적으로 파이프와 같은 침입식 구조를 형성하는 다이아트렘으로 보존 및 채굴된다.깊은 곳에서, 몇몇 김베를라이트 브레치아는 조각되지 않은 바위로 만들어진 둑의 뿌리 부분에 등급이 매겨진다.표면에서는 마아 퇴적물에서 초음파 터프가 발생할 수 있다.킴벌라이트는 다이아몬드의 가장 흔한 화성 물질이기 때문에, 마아에서 디아트리메이트로, 루트존 다이크로의 전환이 상세하게 연구되어 왔다.디아트리메이트 킴벌라이트는 터프보다는 울트라마피성 브레치아로 더 적절하게 불린다.

코마티족

예를 들어, 캐나다와 남아프리카의 그린스톤 벨트에서 코마티이트 터프가 발견된다.[48][49]

접기 및 변성

터프 블록으로 만들어진 고대 로마의 세르비아 성벽의 유적
브리즈번 도시 브리즈번 터프로 쌓은 19세기 제방벽

시간이 흐르면 풍화 이외의 변화는 터프 퇴적물을 추월할 수도 있다.때때로, 그들은 접히는 것에 관여하고 깎이고 갈라진다.영국 호수 지구의 많은 녹색 슬레이트들은 잘게 쪼개진 잿더미들이다.Charnwood Forest에서도, 그 터프들은 슬래티하고 갈라져 있다.녹색은 염소산염이 크게 발달했기 때문이다.많은 지역의 결정체 분열 가운데 녹침대나 녹조가 발생하는데, 이것은 석영, 뿔블렌드, 염소산염 또는 비오타이트, 철산화물, 장막 등으로 이루어져 있으며 아마도 재분해되거나 변형된 튜프일 것이다.그것들은 종종 방부제와 뿔블렌드 - 해당하는 라바와 실인 쉬스트 -를 동반한다.몇몇 염소자리-스시스트들은 아마도 화산 터프의 변형된 층일 것이다.데본과 독일의 "샬스테인"은 많은 분해되고 부분적으로 재분석된 재침대를 포함하며, 그 중 일부는 비록 그들의 라필리가 납작해지고 뽑혔지만, 여전히 파괴적인 구조를 유지하고 있다.그들의 증기 구멍은 보통 석회암으로 채워지지만 때때로 석영으로 채워진다.이 암석들의 더 완전히 변형된 형태는 평평하고 녹색의 염소산 조각이다; 그러나 이 암석들에서는 원래의 화산성질을 나타내는 구조물들이 거의 발생하지 않는다.이것들은 잘게 썬 터프와 결정판 조각 사이의 중간 단계들이다.[7]

중요도

터프의 1차적 경제적 가치는 건축자재로서의 것이다.고대 세계에서 터프의 상대적인 부드러움은 터프가 사용 가능한 곳에서 흔히 건축에 사용된다는 것을 의미했다.[4]터프는 이탈리아에서 흔하며, 로마인들은 그것을 많은 건물과 다리에 사용했다.[5]예를 들어, 벤토테네 섬의 전체 항구(아직 사용되고 있음)는 터프(touff)로 조각되었다.기원전 4세기 로마를 방어하기 위해 세워진 서비안 장벽도 거의 전적으로 터프로부터 건설된다.[50]로마인들은 또한 작은 직사각형의 돌로 터프를 자르기도 했는데, 이 돌들은 오푸스 레티쿨라툼이라고 알려진 패턴으로 벽을 만들 때 사용되었다.[51]

로마와 나폴리에서 건축용 돌로 많이 쓰이는 페페리노는 트라키테 튜프다.포졸라나 역시 분해된 터프이지만, 기본 성질의 것으로, 원래 나폴리 근처에서 얻어 시멘트로 사용되었지만, 지금은 이 이름이 항상 동일한 성질의 것이 아닌 여러 물질에 적용되고 있다.독일의 아이펠 지역에서는 트라시스라고 불리는 트라키틱하고 수분이 많은 터프가 수압 모르타르로 광범위하게 작용되어 왔다.[7]

독일 에이펠 지역의 터프는 프랑크푸르트, 함부르크, 기타 대도시에 철도역 및 기타 건물 건설에 널리 사용되어 왔다.[52]로클리츠 포르피르를 이용한 건축은 콜디츠 성의 예배당 입구 밖에 있는 마네티스트 스타일의 조각 포탈에서 볼 수 있다.[53]로클리츠 포르피르라는 상표명은 독일에서 1000년이 넘는 건축 역사를 지닌 작센의 차원석을 가리키는 전통적인 명칭이다.채석장은 로클리츠 근처에 위치해 있다.[54]

미국 에너지부의 사용후 원자로 및 기타 방사성 폐기물을 위한 터미널 저장시설인 유카산 핵폐기물 저장소는 네바다주 분지 및 레인지 주(州)[55]의 터프 및 점화브라이트에 있다.캘리포니아주 나파밸리와 소노마밸리에서는 와인통 보관을 위해 터프로 만든 지역이 일상적으로 발굴되고 있다.[56]

라노 라라쿠에서 온 터프는 이스터 섬의 라파 누이족에 의해 그들의 유명한 모아이 석상의 대부분을 만드는데 사용되었다.[6]

아르메니아에서

터프는 아르메니아 건축과 아르메니아 건축에서 광범위하게 사용된다.[57]아르메니아의 수도 예레반,[58][59] 아르메니아 제2의 도시인 규므리, 그리고 현재 터키의 중세 수도인 아니에서 건축에 사용되는 지배적인 형태의 석재다.[60]아르메니아의 한 작은 마을은 1946년에 투파센으로 이름이 바뀌었다.[61]

  • 노란 터프로 지어진 예레반 공화국 광장에 있는 아르메니아의 정부청사

  • 교므리에 있는 성스러운 사비오 교회, 주로 검은 터프로 지어졌다.

  • 11세기 초, 중세 아르메니아 수도 아니(현대 터키)의 아니 성당은 터프(tuff[62])로 지어졌다.

테크로시학

주요 기사:테크로시학
방사선 측정 데이트에 사용되는 메타머프 침대를 보여주는 필라르 형성 아웃크롭

터프는 지질학적으로 즉각적으로 그리고 종종 넓은 지역에 걸쳐 퇴적된다.이것은 그것들을 시간-스트라티그래픽 표지로 매우 유용하게 만든다.이러한 방식으로 터프 및 기타 테프라 퇴적물을 사용하는 것을 테크로시학(tephrocynthology)이라고 하며, 특히 4차 연대기(theaturnary lonorstratratigraphy)에 유용하다.개별 터프 침대는 화학적 구성과 페노크리스스트 조립물에 의해 "손가락으로 인쇄"할 수 있다.[63]터프 침대의 절대 연령은 K-Ar, Ar-Ar 또는 탄소-14 데이트로 결정할 수 있다.[64]많은 터프에서 발견되는 지르콘 알갱이는 내구성이 뛰어나고 숙주 터프가 슈이스트로 변형되는 것조차 살아남을 수 있어 절대 연령을 고대의 변성암에 배정할 수 있다.예를 들어, Pilar Formation의 변형된 터프 베드에서 지르콘의 데이트는 피쿠리스 오로지에 대한 최초의 증거를 제공했다.[65]

어원

tuff라는 단어는 이탈리아 tufo에서 유래되었다.[66]

참고 항목

  • 벤토나이트 – 대부분 몬모릴로나이트로 구성된 스멕타이트 클레이
  • 브리즈번 터프
  • 유탁자적 텍스처 – 일부 돌출된 암석 본체에서 레이어드 또는 밴딩 처리된 텍스처
  • 실라르 – 안데스라이트 조각이 함유된 라일라이트 다양성
  • 터파이트 – 화쇄성 물질과 탈탄성 물질을 모두 함유한 터프

참조

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외부 링크

  • 위키미디어 커먼스의 터프 관련 매체