Contribution
Tafoni weathering, with examples from Tuscany, Italy
Martini, I. Peter
Zeitschrift für Geomorphologie Volume 22 Issue 1 (1978), p. 44 - 67
57 références bibliographiques
publié: Apr 7, 1978
ArtNo. ESP022002201003, Prix: 29.00 €
Abstract
Tafoni is a type of cavernous weathering of granular rocks. Tafoni-like features of smaller scale are known as alveoli and honeycomb weathering. The processes that form tafoni and tafoni-like alveoli relate to differential weathering due to microclimatological differences between the inside and outside of hooded cavities. The inside has more uniform temperature and higher moisture. This, plus the fact that the outside is frequently protected by a mineralized coating leads to higher rates of weathering in the inside through reactions such as hydrolysis, hydration and salt weathering predominantly of micaceous and argillaceous minerals. Once they are initiated under special conditions such as hot mediterranean, semi-arid climates, and in coastal warm and cold deserts, where saline moistures exist, tafoni can persist as long as outcrops are not shadowed and the inside-outside microclimatological differences persist. In Tuscany, Italy two areas relatively close to each other have well developed tafoni. One, the isle of Elba, has them in granitic rocks where they are very active, as indicated by fresh inner surfaces, abundant flaking, and absence of alveoli and of lichen cover. The second area, Mt. Pisani, near Pisa, displays tafoni in slightly metamorphosed conglomerates, where they are for the most part inactive and actively losing their monk-like hoods. This latter activity is indicated by fresh detachment surfaces of flakes only around the rim. The main differences between the two areas are distance from sea coast, exposure to saline air flow, and insolation. The Mt. Pisani area was close to the coast in early Quaternary times; it is now twenty kilometers away, and is developing a forest that shadows parts of the outcrop.
Kurzfassung
Tafoni sind eine Art der kavernösen Verwitterung von grobkörnigen Gesteinen. Tafoni-ähnliche Erscheinungen von geringerer Größe sind als Alveolen oder Wabenverwitterung bekannt. Die Prozesse, die Tafoni und Tafoni-ähnliche Alveolen formen, beruhen auf einer differenzierten Verwitterung, die durch mikroklimatische Unterschiede zwischen der Innen- und Außenseite überdachter Höhlen erfolgt. Im Inneren herrschen gleichmäßigere Temraturen und größere Feuchtigkeit. Dieses und die Erscheinung, daß oft die Außenseite durch eine Kruste geschützt ist, führt zu höheren Verwitterungsraten im Inneren durch Vorgänge wie Hydrolyse, Hydratation und Salzverwitterung vor allem von Glimmer- und Tonmineralen. Wenn einmal unter besonderen Bedingungen wie einem heißen mediterranen, semiariden Klima und warmen oder kalten Küstenwüsten entstanden, wo salzhaltige, feuchte Winde existieren, können Tafoni so lange erhalten bleiben, wie Gesteinsausbisse nicht beschattet werden und die mikroklimatischen Unterschiede zwischen innen und außen bestehen. In der Toscana, Italien, haben zwei relativ nahe gelegene Gebiete gut entwickelte Tafoni. In einem, auf der Insel Elba, sind sie in granitischen Gesteinen ausgebildet und sind sehr aktiv, wie durch die frische Oberfläche im Inneren, häufiges Abschuppen und das Fehlen von Alveolen und Flechtenüberzug angezeigt wird. Das zweite Gebiet, der Mt. Pisani bei Pisa hat Tafoni in leicht metamorphisierten Konglomeraten, die weitgehend inaktiv sind und deren überkragendes Dach jetzt zerstört wird. Diese Inaktivität wird angezeigt dadurch, daß frische Abschuppungen nur am Rand auftreten. Die Hauptunterschiede der beiden Gebiete sind Entfernung zur Küste, Exposition zu salzbringenden Winden und Insolation. Das Mt. Pisani-Gebiet war im Frühquartär nahe der Küste, es ist jetzt 20 km davon entfernt, und es entwickelt sich ein Wald, der die Gesteinsausbisse beschattet.
Résumé
Les «taffonis» représentent une variété de désagrégation en creux de roches grenues. Des altérations similares d’échelle plus petite constituent de alvéoles, ou une altération en gâteau de miel. Les processus en cause consistent en une altération différentielle due à des différences microclimatologiques entre l’intérieur et l’extérieur de cavités encapuchonnées. L’intérieur a une température plus uniforme et une plus grande humidité. Ceci, souvent combiné avec le fait que la partie extérieure est d’ordinaire protégée par une pellicule minéralisée, détermine des vitesses d’altération supérieures à l’intérieur, par des réactions telles qu’hydrolyse, hydratation et désagrégation saline de minéraux micacés et de composants des argiles. Une fois qu’ils ont commencé a se produire, et dans des conditions spéciales telles que climat chaud, méditerranéen, semi-aride, ou de déserts côtiers chauds et froids, où il existe des vents humides et salés, les taffonis peuvent persister aussi longtemps que leurs affleurements ne sont pas masqués, et que persistent les différences microclimatologiques. En Toscane (Italie), deux régions assez proches l’une de l’autre ont des taffonis bien développés. L’une, l’île d’Elbe, les montre dans des granites, et ils y sont très actifs, comme l’indiquent leur surface interne à l’état frais, et l’absence d’alvéoles et de lichens. L’autre, le mont Pisani, près de Pise, montre des taffonis dans des conglomérats légèrement métamorphiques, où ils sont pour la plupart inactifs et perdant de façon nette leurs capuchons. Cette inactivité est indiquée par les surfaces à détachement récent situées exclusivement en bordure. Les principales différences entre les deux régions sont la distance entre elles et la mer, l’exposition au flux d’air salin et l’insolation. La région du Mont Pisani était proche de la côte au début du Quaternaire; elle en est maintenant distante de 20 km, et une forêt s’y développe, qui met à l’ombre des parties de l’affleurement.
Mots-clefs
tafoni;weathering;coarse grained rock