Tuffstein

Tuffsteinbruch in Ettringen

Felsenwohnungen aus Tuffstein in Kappadokien, bei Göreme

Maria Laach: Bedeutendes romanisches Bauwerk in der Eifel aus Tuffgestein

Mauerfassade des Westfälischen Museums für Kunst- und Kulturgeschichte, Domplatz in Münster

Unter Tuff (ital. tufo, vom gleichbedeutendem lat. tofus), auch Aschentuff, versteht man in der Petrographie ein pyroklastisches Gestein, das zu mehr als 75% aus vulkanischer Asche besteht. Vulkanische Asche hat eine Korngröße von < 0,2 cm. Häufig findet noch eine weitere Untergliederung in Grober Aschentuff und Feiner Aschentuff statt. Letzterer wird auch als Staubtuff bezeichnet. Früher wurde der Begriff umfassender verwendet. In diesem Sinne wird als Tuff verfestigtes pyroklastisches Material aller Korngrößen bezeichnet.

Definition

Der Begriff Tuff ist allein durch die Korngröße definiert; 75% der Komponenten müssen aus vulkanischer Asche (< 0,2 cm) bestehen, der Rest kann auch aus gröberen Komponenten bestehen. Weiterhin muss ein Tuff zu mehr als 75% aus Pyroklasten bestehen, der Rest kann auch aus anderen Gesteinen bestehen. Liegt der Anteil an Pyroklasten dagegen zwischen 25 und 75% wird das Gestein als Tuffit bezeichnet.

Der Begriff Tuff wird auch mit anderen Termini der pyroklastischen Gesteine kombiniert. Sie sollten jedoch nicht mit dem allgemeinen Begriff Tuff bezeichnet werden, sondern immer nur in dieser Kombination.

• Tuff-Brekzie ist ein pyroklastisches Gestein, das zwischen 25% und 75% aus vulkanischen Bomben und Blöcken besteht, der Rest kann Lapilli und/oder vulkanische Asche sein.
• Lapilli-Tuff ist ein pyroklastisches Gestein, das weniger als 25% vulkanische Bomben und vulkanische Blöcke enthält und mehr als 75% Lapilli und vulkanische Asche.

Die Genese und der Chemismus der Aschenkomponenten spielen bei der Benennung zunächst keine Rolle. Allerdings unterscheiden sich Tuffe aus pyroklastischen Fallablagerungen und Tuffe aus pyroklastischen Strömen oft sehr deutlich voneinander. Dies liegt vor allem an der sehr unterschiedlichen Temperatur von pyroklastischen Fall- und Stromablagerungen.

Untergliederung der Tuffe

Tuffe (und Aschen) können zunächst nach ihren Komponenten genauer untergliedert werden.

• Lithischer Tuff besteht überwiegend aus Gesteinsfragmenten
• Vitrischer Tuff besteht überwiegend aus Bims und Glasfragmenten
• Kristalltuff besteht überwiegend aus Kristallen

Untergliederung nach Genese

Pyroklastische Ablagerungen werden auch nach Art des Transports unterschieden. Pyroklastische Fallablagerungen haben einen ballistischen Transport hinter sich, pyroklastische Ströme und pyroklastische Surges fließen dagegen am Boden entlang. Die Temperatur dieser pyroklastischen Ströme ist im Gegensatz zu den pyroklastischen Fallablagerungen oft sehr hoch. Nach der Ablagerung kann das enthaltene Material bei der Abkühlung regelrecht „zusammengeschweißt“ werden. Der so entstandene Schmelztuff oder auch Ignimbrit (von lat. ignis = Feuer, imber = Regen) besteht meist aus einer einzigen sehr kompakten Schicht, die sehr dick sein kann. Schmelztuffe sind von Lava oft nur schwer makroskopisch zu unterscheiden.

Wissenschaftliche Bedeutung

Weiberner Tuff, Muster ca. 23×14cm

Tuffo Giallo aus der Gegend von Viterbo, Muster ca. 15×15cm

Leichte, bis in viele Kilometer Höhe geschleuderte Aschen werden oft Tausende von Kilometern verdriftet und können zur Ablagerung von Tuffen in Gebieten führen, die weit entfernt vom Eruptionszentrum liegen. Tuffe sind in Bohrkernen leicht zu erkennen und eignen sich zur relativen und absoluten Datierung sowie zur Korrelierung von Profilen.

Wirtschaftliche Bedeutung und Naturwerksteine

Tuff ist ein relativ weiches Gestein und lässt sich daher gut als Naturwerkstein verarbeiten. Aufgrund seiner (durch Gaseinschlüsse hervorgerufenen) dämmenden Eigenschaft wird er gerne als Baumaterial verwendet. Vor allem in der Gegend um Rom und Neapel, wo der so genannte Peperin schon im Altertum als Baumaterial verwendet wurde, lassen sich auch heute noch viele Gebäude finden, die aus diesem Tuff errichtet wurden. Hier einige Beispiele:

• Weiberner Tuff (Weibern, Eifel)
• Ettringer Tuff (Ettringen, Eifel)
• Tuffo Giallo (Viterbo im Umbrien, Italien)

In Kappadokien entstanden in mächtigen Tuffablagerungen zahlreiche Siedlungen, die in den Tuff getrieben wurden.

Kalk-"Tuff"

Nicht mit dem vulkanischen Tuff verwechseln darf man den so genannten Kalk-Tuff. Die Begriffe Kalktuff, Travertin, Kalksinter bezeichnen biogene und/oder chemische Sedimente bei dem in Wasser gelöstes Kohlendioxid durch Ausfällung Kalkkrusten oder Kalklagen gebildet hat, häufig unter Einschluss von größeren Mengen an organischem Material. Durch die Zersetzung des organischen Materials blieben zahlreiche Hohlräume zurück. Diese porösen Ablagerungen erinnern z.T. auch an Bimsstein. Wahrscheinlich führte dieses lockere Gefüge zur Übertragung des Begriffs auch auf Kalksteine.

Literatur

• Roger Walter Le Maitre: Igneous rocks: IUGS classification and glossary; recommendations of the International Union of Geological Sciences, Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks. 2. Aufl., 236 S., New York, Cambridge University Press 2002 ISBN 0-521-66215-X
• Walter Maresch, Olaf Medenbach: Steinbachs Naturführer. Gesteine. Mosaik-Verlag, München 1996, ISBN 3-576-10699-5, S. 142 ff. 
• Roland Vinx: Gesteinsbestimmung im Gelände. 2. Auflage. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg 2008, ISBN 978-3-8274-1925-5. 
• Hans Pichler und Thomas Pichler: Vulkangebiete der Erde. 261 S., Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2007 13:978-3-8274-1475-5

Weblinks

• Ekkehard Scheuber: Arten pyroklastischer Ablagerung. Institut für Geologische Wissenschaften, Fachbereich Geowissenschaften, Freie Universität Berlin