В зависимости от того, какой вулканический материал является основным компонентом тофи, различают следующие типы: базальт, трахит, липарит и андезит.
Все о вулканическом туфе
Наша планета является сложным геологическим образованием с раскаленным ядром и слоем горячей магмы, расположенным под литосферными плитами. С тех пор как Земля появилась, на протяжении своей истории она испытывала множество вулканических извержений, в ходе которых высвобождалась бушующая внутренняя энергия. Эти извержения привели к образованию множеств уникальных пород, среди которых на особое внимание заслуживают вулканические туфы.
Что это такое?
Термин «туф» — это обобщенное понятие, происходящее от латинского слова «tufus». Этот термин используется, поскольку в Италии, а именно в этом регионе, долгое время добывали породу, которая в основном представляла собой известняк и использовалась в строительстве, включая такие знаковые сооружения, как Колизей, еще со времен Древнего Рима. Климатические особенности, геологические условия и различные типы извержений формируют все разнообразие вулканических туфов, которые можно разделить на три основные категории, исходя из условий их образования и минералогического состава:
- Вулканический туф — это уплотнившийся обломочный вулканогенный материал, образованный из продуктов вулканической деятельности;
- Известковый туф (травертин) — осадочная порода, в которой основным компонентом является карбонат кальция;
- Кремнистый туф (гейзерит) — имеет геотермальное происхождение и образуется в результате выпадения соединений кремния из горячих источников (гейзеров).
Происхождение
Вулканический тип туфа образуется в процессе цементации пирокластических материалов, что в дословном переводе с греческого означает «разрушенный огнем». В результате взрывной деятельности вулкана осколки и фрагменты обломков взрывоопасного характера выбрасываются в воздух, а затем, падая на поверхность, смешиваются с пылью, глиной, песком и пеплом среди раскаленных потоков лавы, слипаются и в итоге формируют твердые горные массы.
Месторождения туфа можно найти близ старых или действующих вулканов в разных странах, таких как Турция, Италия, Соединённые Штаты Америки, Азербайджан, Грузия и Кабардино-Балкария в России. Армения, в частности, известна своей уникальной топографией и причудливой архитектурой, привлекательность которой подчеркивает число сооружений, изготовленных из туфа.
Например, в столице Армении, Ереване, здания, храмы и правительственные сооружения оформлены плиткой различных оттенков — от красновато-коричневого до черного, с преобладанием розового и сиренево-фиолетового тонов артикского туфа.
Артик — это месторождение, расположенное у подножия стратовулкана Арагац, связанного с легендами о горе Арарат. В начале 20 века Артик становился крупнейшим центром промышленной добычи туфа в мире. В Армении сегодня существует пять разновидностей этого материала, и многие эксперты указывают, что розовый артикский туф идеален для облицовки и строительства.
Структура и текстура
Структура верхних слоев туфа по своей природе пористая и пластичная. Порода обладает следующими текстурными характеристиками:
- наличие обломков различных минералов, застывшей лавы и щебня;
- структурная неоднородность;
- несортированность составляющих;
- отсутствие четкой слоистости.
Форма включений в туфе может быть разнообразной:
- Округлая форма — это, как правило, вулканические бомбы;
- Остроугольная форма — фрагменты щебня;
- Фигурная форма — может встречаться в зависимости от специфики образования.
Туф делится на семь основных типов по размеру фрагментов:
- Глыбовый агломератовый — фрагменты размером больше 200 мм;
- Агломератовый — размер фрагментов колеблется от 50 до 200 мм;
- Лапиллиевый — размер фрагментов находится в диапазоне от 10 до 50 мм;
- Мелколапиллиевый — фрагменты размером от 2 до 10 мм;
- Среднеобломочный (гравийный) — фрагменты от 0,1 до 2 мм;
- Мелкообломочный — фрагменты составляют от 0,01 до 0,1 мм;
- Тонкообломочный (пепловый) — фрагменты меньше 0,01 мм.
Свойства
Уникальный физико-химический состав вулканического туфа раскрывает его преимущества по сравнению со многими другими строительными материалами. Работа с туфом не представляет сложности; его можно просто разрезать на куски или слои.
Фундаментальные свойства туфа включают:
- высокую пористость;
- низкий удельный вес;
- высокую прочность на сжатие — превышает прочность кирпича;
- достаточную твердость;
- отличные звукоизоляционные характеристики;
- низкую теплопроводность;
- небольшую гигроскопичность;
- устойчивость к воздействию морозов;
- огнеупорные качества;
- долговечность при правильной эксплуатации.
Туф особенно ценен за свои высокие декоративные свойства. Он обладает богатой палитрой цветов, которая варьируется в зависимости от состава породы, из которой он был образован. Окраска туфа может выглядеть неоднородной и включать разнообразные вкрапления.
Вулканический туф, что это за камень такой?
На поверхности нашей планеты расположено множество вулканов, среди которых как активные, так и потухшие. В результате их извержений в атмосферу выбрасывается огромный объем вулканического пепла и массивных горных обломков. Эти материалы, остывая и оседая, образуют различные породы, среди которых находятся вулканические тофи.
Туф представляет собой пористую и легкую сцементированную породу вулканического происхождения, сформировавшуюся из продуктов вулканической активности. В его состав могут входить как обломки пород, непосредственно связанных с вулканами, так и другие компоненты, не имеющие вулканического происхождения. Эти особенности делают вулканические туфы разнообразными по составу, и они могут состоять из нескольких слоев, наслаивающихся друг на друга в результате нескольких извержений.
Плотность вулканических обломков может варьироваться, и они могут быть как рыхлыми, так и плотными. Это разнообразие позволяет использовать их в самых разных областях. Из-за процесса извержения и последующей консолидированности порода обладает удивительной легкостью и высокой устойчивостью к водным и морозным условиям.
В зависимости от конкретного типа туфа, его характеристика может быть такой, что он достаточно мягкий для обработки без применения специализированных инструментов. В большинстве случаев достаточно иметь под рукой простой топор или пилу. Примечательно, что по прочности туф не уступает граниту, а по некоторым дополнительным качествам даже превосходит его. Это плотные образования, которые, как правило, подвергались интенсивной эксплуатации и характеризуются прочным соединением между фрагментами.
Название этого материала ведет свое происхождение из южной Италии, так как он стал наиболее распространенным в этом регионе. Кроме того, богатые запасы туфа встречаются в Армении, Исландии и Кабо-Верде. Эти продукты могут быть найдены в любых регионах, где имеются действующие или потухшие вулканы.
Условия образования и физические свойства
С течением времени порода погружается в состояние выветривания, и вода начинает растворять содержащиеся в ней химические соединения. Затем происходит их повторное осаждение, что приводит к изменениям формы самих туфов. Верхние слои образуются, когда осаждение осуществляется неорганическими химическими соединениями, что классифицирует эту породу как осадочную.
Когда источники воды достигают поверхности Земли, при этом происходит снижение давления, и растворенный в воде углекислый газ выходит из состава. Это вызывает разложение растворенных в воде соединений с их последующим выпадением в осадок. Результатом данного процесса становятся кремнистые или кальциевые формы туфа, из которых могут образовываться сталактиты и сталагмиты в пещерах.
Научные исследования указывают на то, что химический состав вулканических пород более чем на 50% состоит из кремнезема, а также значительную долю занимает глинозем. Некоторые другие элементы также присутствуют, однако занимают незначительное место в общей массе породы:
- оксиды железа;
- калий;
- натрий;
- магний.
В природе туф может демонстрировать разнообразные цвета, часто они имеют неоднородный вид с различными вкраплениями и бывают следующих оттенков:
- бурый;
- красный;
- черный;
- коричневый;
- оранжевый;
- кремовый;
- фиолетовый;
- желтый и так далее.
Ирисы розового и красного туфа могут варьироваться по своей структуре, минеральным и химическим свойствам. Этому способствует и технологический процесс, который направлен на сохранение натуральной текстуры.
Область применения
Поскольку вулканические туфы характеризуются легкостью и простотой обработки, их часто используют в разных областях строительства и архитектуры. Этому материалу присущи многочисленные преимущества:
- высокая прочность;
- долговечность;
- отличная устойчивость к воздействию влаги, высокой температуры и низкой температуры;
- высокие звукоизоляционные и теплоизоляционные характеристики;
- простота в работе;
- малый вес;
- стойкость к выветриванию и атмосферным осадкам.
Туфы использовались в строительстве задолго до появления высокоразвитых технологий и инструментов. Древние люди использовали вулканический камень для возведения своих жилищ, так как его отличные тепло- и звукоизоляционные качества делали его оптимальным выбором. На данный момент вулканический камень также служит декоративным материалом на поверхности зданий и сооружений.
В регионах с сейсмической активностью для строительства предпочитают использовать этот материал, так как он обладает высокой устойчивостью к землетрясениям. Например, в Италии и Армении можно увидеть целые районы, построенные из вулканического туфа, которые остаются неповрежденными даже спустя века, даже в условиях значительных колебаний температуры. Материал также демонстрирует отличную износостойкость.
Туф обладает многофункциональными свойствами и используется во множестве различных конструкционных решений. В измельчённой форме он становится компонентом строительных смесей. Некоторые его виды обладают хорошей устойчивостью к морской воде, что делает их подходящими для подводных конструкций. Щебень, получаемый из туфа, также улучшает стойкость строительного состава к воздействиям окружающей среды. Некоторые разновидности могут предотвращать появление трещин в бетоне.
Кроме этого, туф входит в состав различных скульптурных композиций. Прекрасные примеры этого можно увидеть на острове Пасхи, где знаменитые статуи были вырезаны из туфа. Этот материал также применялся для создания мелких бытовых предметов, хотя и в меньших масштабах.
Месторождения и добыча туфов
Туфы имеют многообразие оттенков. Например, розовый туф добывают в Армении, где расположено одно из самых известных месторождений — Артик, где также располагаются обширные запасы розового туфа.
Помимо этого, розовый вулканический туф добывается в России, в Кабардино-Балкарии, тогда как желто-коричневый туф можно найти на Камчатке. Одной из самых интересных разновидностей является золотой туф, который добывается в Грузии.
Темно-серый и черный туф добываются в Армении, неподалеку от города Гюмри. Некоторые виды туфа имеют различный состав, в зависимости от месторождения. Так, красные и желтые туфы встречаются на иранских месторождениях. По оценкам, на сегодняшний день насчитывается около 30 разновидностей туфа, большинство из которых имеют теплые оттенки.
На фотографии представлен чисто розовый туф, добываемый в Армении. Всего в мире имеются известные месторождения известнякового туфа, которые располагаются в Турции и Армении.
Кроме этих стран, месторождения туфа можно найти и в других частях света, где присутствуют гидротермальные источники: в Исландии, Новой Зеландии, Азербайджане и США (например, в Йеллоустонском гейзерном парке), а также в Италии, Кабо-Верде, Германии, Кыргызстане и Таджикистане.
Добыча туфа осуществляется открытым способом, с поэтапной отработкой длинными лавами. Шахты работают по привычной технологии с использованием как отечественного, так и импортного оборудования. Туф встречается в отдельных пластах и слоях, переслаивающихся с другими пирокластическими и осадочными породами.
Как правило, туф с крупнозернистой фракцией, то есть с более крупными обломками пепла, накапливается в более отдалённых точках от вулканов, тогда как мелкозернистые туфы, как правило, оседают в непосредственной близости от места извержения. В Россию туфы, чаще всего, поставляются из Турции, которая является основным импортёром. При этом Россия также экспортирует туфы из таких стран, как Индия, Китай, Бразилия и Армения.
Применение туфа
Туф активно используется в строительстве. Множество зданий в Армении, России, Франции, Италии и Азербайджане построены из туфа, что объясняется его легкостью и прочностью. Этот камень легко поддается обработке и полированию, для чего не требуются сложные технические инструменты.
Вулканические и известняковые туфы часто используют для выполнения облицовочных работ, тогда как силикатные туфы чаще предназначены для внутренней отделки. В частности, армянский вулканический туф применяют в отделке кухонь, труб и дымоходов, при условии, что температура в этих местах не превышает 800 °C.
Специально подготовленные дробленые фрагменты туфа применяются как заполнители в легких бетонах. Такие заполнители изготавливаются из отходов, получаемых в процессе создания фасадных панелей и могут производиться непосредственно на месторождении. Эти добавки улучшает устойчивость конструкций к воздействию морской воды. Кроме всего прочего, дробленый туф активно задействует в лакокрасочной промышленности.
Структурные элементы, выполненные из туфа, обеспечивают высокие тепло- и звукоизоляционные свойства для зданий. Также они показывают отличные характеристики водо- и морозостойкости, что делает их идеальными для использования в суровых климатических условиях и в горных регионах.
Легкость и простой процесс монтажа делают этот материал прочным и долговечным. Поэтому туфы находят широкое применение в строительстве. Интересно, что здания, отделанные туфом разной гаммы, от желтого до черного, выглядят очень эффектно.
Благодаря разнообразию цветовой палитры туфы можно сочетать как с натуральными, так и с искусственными материалами, придавая фасадам зданий уникальный и индивидуальный вид.
Дизайнеры интерьера активно используют туф для облицовки каминов, подвалов и стен, как внутренних, так и наружных, а также при проектировании ландшафта. Из туфа создаются столы и стулья, декоративные колонны, перила, ступени и плинтусы, что создает впечатление использования натурального камня. В офисах и массажных кабинетах туф используется для отделки стен, обеспечивая комфортный микроклимат и защищая от внешнего шума.
Туф также привлекателен для ландшафтных архитекторов при создании бассейнов и аквариумов. Этот материал способен аккумулировать солнечное тепло, что делает его идеальным для облицовки стен и полов в бассейнах. Дома из туфа выглядят привлекательно независимо от выбранного стиля, поскольку материал демонстрирует превосходные качества и долговечность.
Цена туфа
Стоимость туфа зависит от цвета исходного камня и степени обработки готовых блоков. Туф может обрабатываться разными методами, такими как пиление, шлифовка, полировка и искусственное состаривание. Наименьшей ценой обладает квадратный метр пиленого туфа, а самые дорогие виды — полированный и искусственно состаренный туф.
Совокупная покупка туфа в больших объемах обеспечивает значительное снижение цены за каждый метра квадратный. Природный туф обладает удивительной палитрой цветов и текстурой с плавным переходом между оттенками. На распиленных образцах он порой напоминает текстуру натурального дерева.
Благодаря своим свойствам туф становится все более популярным облицовочным материалом, его декоративные качества высоко оцениваются архитекторами и дизайнерами, в то время как строители выделяют его функциональные достоинства.
Месторождения минерала
Месторождения туфа встречаются на территориях, где в прошлом существовали или существуют вулканы, и каждый конкретный регион характеризуется определенной окраской своей породы.
- Армения, месторождение Артик — фиолетово-розовый;
- Грузия — золотистый;
- Кабардино-Балкария — розовый;
- Камчатка — желто-коричневый.
Месторождения также расположенны в Соединенных Штатах, Италии и Исландии. Добыча камня осуществляется целыми блоками, после чего производится резка на фрагменты нужного размера.
Свойства и применение туфа
Структура плит туфа включает как пористую, так и разложенную составляющие. Физические свойства этого материала следующие:
- Удельный вес: колеблется в пределах 1,4–2,5 грамма на кубический сантиметр, что непосредственно зависит от количества включений;
- Твердость: 3 по шкале Мооса;
- Прочность на сжатие: достигает 60 МПа.
Туф обладает высокой прочностью и легкостью, а также, благодаря своей пористой структуре, обладает отличными тепло- и звукоизоляционными свойствами. Процесс его добычи и обработки был упрощен, что сделало его популярным в строительстве и архитектуре. Щебень из туфа применяется в различных строительных смесях и шлаках.
Плиты туфа могут использоваться как самостоятельный строительный материал.
Данный материал применяется для возведения интерьеров, таких как лестничные проступи, обкладка каминов, а также дверные и оконные проемы. Камень также подходит для укладки полов в прихожей, на террасе или в дворе. Из туфовых блоков производят мебель и скульптуры для интерьеров.
Просмотрелив видео, на котором можно увидеть, как этот камень изменяет дизайн помещений:
Вулканический туф — это легкий и практичный строительный материал. Хотя он не подойдет для возведения высотных зданий, дома из него, в сочетании с кирпичом, становятся теплыми и комфортными. Кирпичи также могут использоваться для внутренних работ.
Так, вы знаете о применении вулканического туфа? Хотели бы вы использовать его в отделке вашего дома? Поделитесь мнением в комментариях и не забудьте рассказать об этой статье своим друзьям в социальных сетях.
Известковый туф
Известковый туф также считается осадочной породой. Эта разновидность представляет собой поликристаллическую и однородную породу, в которой основными компонентами являются карбонатные минералы, встречающиеся вблизи геотермальных источников. Крупнейшие месторождения располагаются в Италии, однако они также встречаются в Германии, Армении, России, Иране, Азербайджане, Южной Африке, Кыргызстане, Турции и Закавказье.
В составе известнякового туфа содержится около 50% карбоната кальция. Кроме того, в природе эта порода содержит примеси алюминия, железа, кремнезема и ряда других элементов. В относительно чистом виде данный туф имеет белый цвет, однако большое количество примесей может сделать его песчаным или коричневым. Этот вид туфа обычно отличается мягкостью и пористостью, что упрощает его обработку.
По своим свойствам известняковый туф находится между известняком и мрамором. Однако ввиду того, что этот материал не устойчив к влаге, его область применения значительно меньше по сравнению с вулканическим туфом. Более того, некоторые его сорта бывают особенно чувствительными к кислотным воздействиям.
Несмотря на некоторые недостатки, известняковый туф имеет теплую цветовую палитру и достаточно прочен, долговечен и жаростоек. Эти характеристики делают его востребованным в строительной сфере. Кроме этого, известковый туф характеризуется высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами. Он легко поддается дальнейшей обработке, выдерживает атмосферные воздействия и демонстрирует высокую морозостойкость.
Часто известняковый туф используется для изготовления архитектурных украшений, скульптурных форм, элементов ландшафтного дизайна и более. Также его применяют как элемент для напольного покрытия. В архитектурном облике в стиле «антик» данный материал предварительно обрабатывают с сохранением естественного цвета. Поскольку влага и загрязнения способны разрушать этот материал, дополнительная обработка специальными средствами обязательна.
На текущий момент существует множество сортов известнякового туфа: итальянский, армянский, турецкий и другие, в зависимости от происхождения. Цветовая гамма может варьироваться от золотистого и орехового до белого или традиционного.
Кремнистый туф
Кремнистый туф образуется в результате активной деятельности гейзеров. При образовании пара, содержащий кремнезем, выпадает в осадок, и, падая на землю и остывая, со временем превращается в твердый слой породы. Данный вид также известен под названием гейзерит, и способен встречаться в различных оттенках, таких как серый, белый, розовый и коричневый.
Силикатный туф отличается прочностью — он достаточно крепкий, чтобы поцарапать стекло, а его структура схожа с известняковыми породами, но не разрушится под воздействием морской соли.
Крупнейшие месторождения кремнистого туфа располагаются на Камчатке. Тем не менее, его также добывают в Исландии, России и Северной Америке. Как и другие виды туфа, этот материал широко применяется в строительной сфере и как элемент для декоративных изделий.
Применение туфа
Наиболее известным во всем мире является армянский туф. В эту категорию входят разновидности, образовавшиеся из вулканического пепла. Доказательства использования туфа в качестве строительного материала сохранились в Армении на протяжении веков. Этот материал применялся для создания стен, крыш, куполов и прочих элементов.
В советское время туф широко использовался для постройки типовых жилых домов, включая знаменитых жилой комплекс в Новом Уренгое, который был возведен из популярного розового камня и по сей день сохраняется без реставрации.
Сейчас армянский туф продолжает использоваться как строительный материал. Из него возводят многоэтажные жилые здания, загородные коттеджи, а также коммерческую и элитную недвижимость. На протяжении веков армянский туф стал символом вечности и олицетворяет прочность, надежность и богатство.
