Tefra

Tefra is stukke materiaal wat geskep word in 'n vulkaanuitbarsting, ongeag die samestelling of grootte daarvan. Vulkanoloë verwys ook na fragmente in die lug as piroklaste. Nadat klastiese materiaal op die grond geval het, bly dit as tefra bestaan, tensy dit warm genoeg is om saam te smelt en piroklastiese gesteentes of tuf te vorm.

Tefrochronologie^[1] is 'n geochronologiese tegniek wat afsonderlike lae tefra – vulkaanas van 'n enkele uitbarsting – gebruik om 'n chronologiese raamwerk te skep waarbinne argeologiese rekords geplaas kan word. Wanneer 'n vulkaan ontplof, stel dit 'n verskeidenheid soorte tefra vry, insluitende as, sintels, bomme en blokke. Hierdie materiaal val op die grond en mettertyd vind sedimentasie plaas waarin dié tefralae in die fossielrekord opgeneem word. Dikwels wanneer 'n vulkaan uitbars, word biologiese organismes gedood en hulle oorskot in die tefralae begrawe. Dié fossiele kan later deur wetenskaplikes gedateer word om die ouderdom daarvan en hul plek in die fossielrekord te bepaal.

Die woord "tefra" en "piroklast" is albei afgelei van Griekse woorde. Die woord τέφρα tefra beteken "as". "Piroklast" is afgelei van πῦρ pir, "vuur", en κλαστός klastos, "in stukke gebreek".

Tefra is piroklastiese materiaal wat in 'n vulkaanuitbarsting uitgeskiet word en nie daarna saamsmelt nie. Dit bestaan uit 'n verskeidenheid materiale, gewoonlik glasagtige deeltjies wat gevorm word deur die afkoeling van druppels magma, en kan vloeitraag, solied of vlokkerig wees. Dit kan ook wisselende proporsies kristallyne en minerale samestellings hê van die berg en die mure van die opening. Terwyl die deeltjies aarde toe val, word hulle in 'n mate gesorteer deur die wind en swaartekrag, en vorm hulle lae ongekonsolideerde materiale. Die deeltjies word ook soms deur grondbewegings en watervloei geskuif.^[1]

Die grootste stukke tefra val gewoonlik eerste op die aarde nadat hulle uit die vulkaan gebars het en lê dus meestal nader aan die vulkaanopening. Kleiner stukke trek verder – as kan tot duisende kilometers ver trek of selfs halfpad om die aarde, want dit kan dae of weke lank in die stratosfeer bly.

Wanneer groot hoeveelhede tefra in die atmosfeer versamel ná 'n paar vulkaanuitbarstings (of vele klein uitbarstings) kan dit die lig en hitte van die son in die atmosfeer terugweerkaats. In uiterste gevalle kan die temperatuur daal en 'n tydelike "vulkaanwinter" veroorsaak. Die uitwerking van suurreën en -sneeu, die neerslag wat veroorsaak word wanneer tefra in die armosfeer beland, kan jare ná 'n uitbarsting nog gesien word. Tefra-uitbarstings kan ekostelsels oor miljoene vierkante kilometers of selfs oor hele kontinente beïnvloed (na gelang van die grootte van die uitbarsting).^[2]

Tefrafragmente kan volgens grootte ingedeel word in:

• Vulkaanas – deeltjies minder as 2 mm breed. Soms word die term verkeerdelik vir enige soort tefra gebruik, ook groter stukke. Vulkaanas word gevorm tydens 'n ontploffende uitbarsting wanneer opgeloste gasse in die magma uitsit en gewelddadig in die atmosfeer ontsnap. Die krag van die gasse breek die magma op en skiet dit die atmosfeer in, waar dit in stukkies vulkaanrots en glas stol. As word ook gevorm wanneer magma in kontak met water kom tydens 'n freatomagmatiese uitbarsting – dit laat die water ontploffend in stoom verander en die magma spat in stukke. As dit eers in die lug is, kan vulkaanas duisende kilometers ver deur die lug trek.
• Lapilli of vulkaniese sintels – tussen 2 en 64 mm breed. Lapilli (enkelvoud: lapillus) is Latyn vir "klippies". Dit is ronde of ovaal druppels gesmelte of halfgesmelte lawa wat deur 'n vulkaan uitgeskiet word en terugval aarde toe terwyl dit nog minstens gedeeltelik gesmelt is. Akkresie-lapilli, daarenteen, bestaan uit gelaagde asdeeltjies en word gevorm wanneer nat vulkaanas saampak om 'n voorwerp wat as kern dien voordat dit uit die wolk val. Dit bestaan dus uit konsentriese lae vogtige as om 'n sentrale kern.
• Vulkaanbomme en vulkaanblokke – meer as 64 mm breed. Vulkaan- of lawabomme is stukke gesmelte tefra wat gevorm word wanneer 'n vulkaan vloeitrae fragmente lawa uitskiet. Hulle koel af en stol voordat hulle die grond bereik en kry dikwels aërodinamiese vorms terwyl hulle deur die lug trek. Vulkaan- of lawablokke is soliede stukke rots wat uitgeskiet word en bestaan uit materiaal van vorige uitbarstings of omliggende gesteente. Bomme en blokke kan besonder groot wees. In die 1935-uitbarsting van die berg Asama in Japan is bomme van 5-6 m breed na tot 600 m van die opening af geskiet.

Benewens tefrochronologie word tefra deur 'n verskeidenheid wetenskaplike dissiplines soos geologie, paleokologie, antropologie en paleontologie gebruik om fossiele te dateer, datums in die fossielrekords te identifiseer en te leer oor prehistoriese kulture en ekostelsels.

Voetafdrukke van mense is byvoorbeeld ontdek in tefra van 'n vulkaan in die Oos-Afrikaanse Skeurvallei. Dit bewys hulle was naby die uitbarsting.^[3] Onder sekere toestande kan vulkaniese blokke vir miljarde jare gepreserveer word en tot 400 km van die uitbarsting voorkom.

Afrika se vulkane het 'n impak op die fossielrekord gehad. El Hierro, wat geografies deel van Afrika is, is 'n skildvulkaan en die jongste en kleinste van die Kanariese Eilande. Die mees onlange uitbarsting van El Hierro het in 2011 onder water voorgekom, en aardbewings en grondverskuiwings deur die hele Kanariese Eilande veroorsaak. In plaas van as, is drywende rotse, bekend as "restingoliete", ná elke uitbarsting vrygestel.^[4]

Ná die 2011-uitbarsting is fossiele van enkelsellige mariene organismes in die restingoliete gevind wat die teorie bevestig het dat die Kanariese Eilande ontstaan het uit 'n enkele veerkragtige straal magma uit die aarde se kern, in plaas van krake in die seebodem. Dit word weerspieël in die afnemende ouderdom van die eilande van oos na wes, van Fuerteventura na El Hierro.^[5]

In Ethiopië in Oos-Afrika is sowat 60 vulkane. In Suid-Ethiopië is die Omo Kibish-rotsformasie saamgestel uit lae tefra en sediment. In dié lae is verskeie fossiele ontdek. In 1967 is twee Homo sapiens-fossiele in die Omo Kibish-formasie ontdek. Met behulp van radiokoolstofdatering is vasgestel hulle is 195 duisend jaar oud.^[6] Ander soogdiere wat in die formasie ontdek is, sluit in die Hylochoerus meinertzhageni (reusebosvark) en Cephalophus (duiker).^[7]

Antarktika het 'n unieke vulkaniese geskiedenis. Vulkaanaktiwiteit vind vandag plaas op eilande aan die kus van die vasteland. Een van die aktiefste eilande is Rosseiland, wat vier vulkane het: Erebus, Terror, Bird en Haddington. Erebus, 'n stratovulkaan, is die aktiefste en bars sedert 2019 aanhoudend uit. Dit is die bekendste vir sy lawameer.^[8]

Sowat 252 miljoen jaar gelede het die Perm-Trias-uitwissing die oorgang tussen die Paleosoïese en die Mesosoïese Era aangedui. Dié voorval het herhalende meteorietimpakte ingesluit wat groot vulkaanuitbarstings veroorsaak het, en dit het enorme hoeveelhede metaangas in die atmosfeer vrygestel. In dié tyd was Antarktika steeds aan Suid-Amerika vas. Toe die vulkane uitbars, is hele woude in Antarktika met lawa bedek. In 2015 is die Allan Hills-fossielwoud ontdek wat terugdateer na die Triasperiode, sowat 252 miljoen tot 200 miljoen jaar gelede.^[9] Baie fossielwoude is dwarsoor Antarktika ontdek en is van belang vir wetenskaplikes oor die wêreld heen.

In Asië beïnvloed verskeie vulkaanuitbarstings steeds plaaslike kulture. In Noord-Korea het die berg Paektu, 'n stratovulkaan, in 946 n.C. die eerste keer uitgebars. Dit is 'n godsdiensterrein vir plaaslike bewoners. Dit het in 1903 die laaste keer uitgebars. In 2017 is nuwe fossielbewyse ontdek wat die datum van Paektu se eerste uitbarstings, wat voorheen onbekend was, bepaal het. 'n Span wetenskaplikes het die reusestomp van 'n lorkeboom ontdek wat in Paektu vasgesit het. Ná radiokoolstofdatering is vasgestel die lorkehout is 264 jaar oud – wat ooreenstem met die uitbarsting in 946 n.C. Sy drie ringe word bestudeer en baie nuwe ontdekkings word gemaak oor Noord-Korea in dié tyd.^[10]

In Noordoos-China het 'n groot vulkaanuitbarsting in die vroeë Krytperiode die fossilering van 'n hele ekostelsel bekend as die Jehol-biota veroorsaak toe kragtige piroklastiese strome die gebied oorvloei het. Die deposito's sluit baie perfek bewaarde fossiele van dinosourusse, voëls, soogdiere, reptiele, visse, paddas, plante en insekte in.^[11]

Australië se nuut ontdekte prehistoriese vulkane interesseer wetenskaplikes wêreldwyd omdat hulle sover bekend die oudstes in dié land is. Daar is net twee aktiewe vulkane in Australië: een op Heardeiland en die ander op die McDonaldeilande.^[12] In 2019 is egter sowat 100 prehistoriese vulkane onder die Cooper-Eromanga-bekkens ontdek. Hulle dateer van die Juraperiode, sowat 160 tot 180 miljoen jaar gelede. Navorsers is opgewonde daaroor om nog vulkane onder Australië te ontdek en meer te leer oor die land se landskap gedurende die Jura.^[13]

Europa se vulkane verskaf unieke inligting oor die geskiedenis van Italië. Die berg Vesuvius, 'n stratovulkaan in Suid-Italië, het in Maart 1944 laas uitgebars.^[14] Toe dit in 79 n.C. uitbars, het dit die stad Pompeji met lawa, as, puimsteen, vulkaanblokke en giftige gasse oorstroom. Die hele uitbarsting het 12 tot 18 uur geduur. Ná die tyd was alles perfek bewaar danksy die vulkaanas en het dit kosbare inligting oor die antieke Roomse kultuur verskaf.^[15]

Die Stromboli-vulkaan het laas in Julie 2019 uitgebars. In 2013 het 'n span navorsers fossiele voetspore van 'n dinosourus, Diplodocus hallorum, in dik lae as ontdek.^[16]

Verskeie vulkaanuitbarsting is al in Noord-Amerika bestudeer. Op 18 Mei 1980 het Mount Saint Helens, 'n stratovulkaan, in Washington uitgebars en 500 miljoen ton tefra oor Washington, Montana en Idaho versprei. Aardbewings, grondstortings en tsoenami's is veroorsaak wat die topografie van nabygeleë gebiede verander het.^[17]

In 2006 het die Augustine-vulkaan in Alaska uitgebars en tefra sowat 290 km van daar laat val, benewens die aardbewings en sneeustortings wat dit veroorsaak het. Die koepelvulkaan is meer as 40 000 jaar oud en het sedert 1800 altesaam 11 keer uitgebars.^[18]

In Suid-Amerika is daar verskeie histories aktiewe vulkane. In Suid-Chili het die Chaiténvulkaan in 2011 uitgebars en 160 m by sy rand gevoeg. Die ouderdom van prehistoriese wapens en gereedskap wat van tefra gemaak en 400 km van daar ontdek is, is bepaal op 5 610 jaar.^[19]

Vanweë die subduksiesone van die Nazca- tektoniese plaat in die oostelike Stille Oseaan is daar 21 aktiewe vulkane in Suid-Peru.^[20] In 2006 het paleontoloë fossiele onder 'n laag vulkaanas in Peru ontdek. Dit is geëien as drie verskillende soorte prehistoriese walvisse. Dit is ouer as 36,61 miljoen jaar, en was in 2011 die oudste fossiele van walvisse wat nog ontdek is.^[21]

• Wikimedia Commons het meer media in die kategorie Tefra.

• Hierdie artikel is in sy geheel of gedeeltelik uit die Engelse Wikipedia vertaal.