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角礫岩（/ ˈ b r ɛ tʃ i ə / BRETCH -ee-ə または / ˈ b r ɛ ʃ i ə / BRESH -ee-ə、イタリア語: [ˈbrettʃa] ;イタリア語で「割れ目」を意味する）は、細粒のマトリックスによって固められた、角張った大きな鉱物または岩石 の破片で構成された岩石です。
この言葉はイタリア語に由来し、「瓦礫」を意味します。[1]角礫岩には、堆積性角礫岩、断層性角礫岩、火成性角礫岩、衝突性角礫岩、熱水性角礫岩など、その種類によって異なる起源があります。
メガブレシアは、時には数キロメートルにも及ぶ非常に大きな岩石の破片で構成された角礫岩であり、地滑り[2] 、衝突[3]、またはカルデラの崩壊によって形成されることがあります。[4]
種類
角礫岩は、セメントまたは細粒のマトリックスによって結合された粗い岩石の破片で構成されています。[5]礫岩と同様に、角礫岩には少なくとも30％の砂利サイズの粒子（サイズが2mmを超える粒子）が含まれますが、岩石の破片が摩耗していない鋭いエッジを持っている点で礫岩と区別されます。[ 6]これは、砂利がその発生源の非常に近くに堆積したことを示しており、そうでなければ輸送中にエッジが丸くなっているはずです。[1]岩石の破片が丸くなるののほとんどは輸送の最初の数キロメートル以内に起こりますが、非常に硬い岩の小石が完全に丸くなるには、最大300キロメートル（190マイル）の川の輸送が必要になる場合があります。[7]
メガブレシアは、少なくとも1メートルから400メートルを超える非常に大きな岩石の破片を含む角礫岩です。場合によっては、岩石が非常に大きいため、岩石の角礫化の性質が明らかではありません。[8]メガブレシアは、地滑り、[2] 衝突イベント、[3]またはカルデラの崩壊によって形成されます。 [4]
角礫岩は形成メカニズムによってさらに分類される。[5]
堆積性
堆積性角礫岩は堆積作用によって形成された角礫岩である。例えば、崖の基部に堆積した岩屑は、岩片を囲むような移動を経験することなく、固まって崖錐角礫岩を形成することがある。 [9] 堆積性（崩積性）角礫岩の厚い層は、通常、地溝の断層崖の隣に形成される。[10] [11]
堆積性角礫岩は海底土石流によって形成されることがある。タービダイトは堆積性角礫岩流の周辺部に細粒の堆積物として発生する。[12]
カルスト地形では、陥没穴への岩石の崩壊や洞窟の発達により、崩壊角礫岩が形成されることがあります。[13] [14]崩壊角礫岩は、その下にある蒸発岩層の溶解によっても形成されます。[15]
故障
断層角礫岩は、2つの断層ブロックが互いに滑り合う際に生じる摩擦作用によって形成される。その後、地下水中の鉱物質の流入によって、これらの破片がセメント化される可能性がある。[16]
火成岩
火成岩は 2 つのクラスに分けられます。
火山の
火山性火砕岩は、爆発的な溶岩噴出と、噴火柱に巻き込まれた岩石によって形成される。これには、マグマ導管の壁から剥がれた岩石、またはその後の火砕サージによって物理的に持ち上げられた岩石が含まれる可能性がある。[17]溶岩、特に流紋岩とデイサイトの流れは、自己破砕と呼ばれるプロセスによって砕屑性火山岩を形成する傾向がある。これは、厚くほぼ固体の溶岩がブロックに砕け、これらのブロックが再び溶岩流に取り込まれ、残りの液体マグマと混合されるときに発生する。結果として生じる角礫岩は、岩石の種類と化学組成が均一である。[20]
カルデラの崩壊により巨大角礫岩が形成され、カルデラ底の露頭と間違われることがある。[8]これらはむしろプレカルデラ岩の塊であり、カルデラの不安定な急勾配の縁から来ることが多い。[4]これらは、大きさが1メートル未満でカルデラ底に層を形成する中角礫岩とは区別される。 [21]カルデラ巨大角礫岩のいくつかの岩片は、長さが1キロメートルを超えることもある。[4]
爆発性火山の火道内では、火山性角礫岩環境が貫入性角礫岩環境に融合する。そこでは、湧昇する溶岩は静止期間中に固化する傾向があり、その後の噴火で粉砕される。これにより、異質火山性角礫岩が形成される。[22] [23]
侵入的
砕屑岩は、斑岩ストック、花崗岩、キンバーライトパイプなどの浅い火山底 貫入岩にもよく見られ、火山角礫岩との遷移岩となっている。 [24]貫入岩は、特に新鮮なマグマが部分的に固化したマグマに貫入した場合、貫入の複数の段階によって外観が角礫岩状になることがある。これは、後期のアプライト脈が花崗岩塊の初期段階を貫いて後期ストックワークを形成する多くの花崗岩貫入岩に見られる。 [25] [26]特に激しい場合、岩石は混沌とした角礫岩のように見えることがある。[27]
苦鉄質および超苦鉄質の貫入岩中の砕屑岩は、いくつかのプロセスを経て発見され、形成されています。
- 壁岩が消費され溶融混合し、壁岩が軟化し、徐々により高温の超塩基性岩の貫入によって侵食される（タクシー組織を形成する）[28]
- 天井からマグマ溜まりを通って落ちてきた岩石が堆積し、混沌とした残骸を形成する。[29]
- 新鮮なマグマの注入による部分的に固化した堆積岩の自壊[30]
- 流入管または通気管内の捕獲岩の集積により、ダイアトリーム角礫岩パイプが形成される。[31]
インパクト
衝突角礫岩は、小惑星や彗星が地球に衝突するなどの衝突イベントの証拠であると考えられており、通常は衝突クレーターで見つかります。衝突角礫岩は、インパクタイトの一種で、大きな隕石や彗星が地球や他の岩石惑星や小惑星に衝突したときに、衝突クレーターの形成過程で形成されます。このタイプの角礫岩は、クレーターの底の上または下、縁、またはクレーターの外に放出された噴出物の中に存在することがあります。
衝突角礫岩は、既知の衝突クレーター内またはその周辺での発生、および/または、破砕円錐、衝突ガラス、衝撃を受けた鉱物、および地球外物質による汚染の化学的証拠および同位体証拠（例：イリジウムおよびオスミウムの異常）などの衝突クレーターの他の生成物との関連によって識別される場合があります。衝突角礫岩の例としては、ノイグルンド衝突で形成されたノイグルンド角礫岩があります。
熱水
熱水角礫岩は通常、地震や火山活動によって地下深くの断層に沿って空洞が開き、地殻の浅いレベル（1 km 未満）で 150 ～ 350 °C の間で形成される。空洞は熱水を吸い込み、空洞内の圧力が低下すると、水は激しく沸騰する。さらに、空洞が突然開くと、断層の側面にある岩石が不安定になり、内側に押しつぶされ、砕けた岩石は岩石、蒸気、沸騰水のかき混ぜられた混合物に巻き込まれる。岩石の破片は互いに、また空洞の側面に衝突し、角張った破片はより丸みを帯びる。沸騰が続くと、揮発性ガス、特に二酸化炭素が蒸気相に失われる。その結果、流体の化学組成が変化し、鉱石鉱物が急速に沈殿する。角礫岩に含まれる鉱床は非常に一般的である。[32]
鉱床に関連する角礫岩の形態は、板状のシート状鉱脈[33]や、過圧された堆積層に関連する砕屑岩脈[34]から、大規模な貫入性ダイアトリーム角礫岩（角礫岩パイプ）[35]、さらには堆積盆内の間隙水の過圧によってのみ形成される堆積同期性ダイアトリームまで多岐にわたります[36]。熱水角礫岩は通常、高圧の熱水流体による岩石の水圧破砕によって形成されます。これらは浅熱水性鉱床環境に典型的であり、スカルン、グライゼン、斑岩関連鉱化などの貫入性鉱床と密接に関連しています。浅熱水鉱床は銅、銀、金の採掘に使用されます[37]。
中温帯では、はるかに深いところで、岩石静圧下にある流体が、山岳形成に伴う地震活動中に放出される可能性がある。加圧された流体は、静水圧の低い浅い地殻レベルに向かって上昇する。その過程で、高圧流体は水圧破砕によって岩石を割り、角張った角礫岩をその場で形成する。中温帯では、形成イベントが短いため、岩石の破片が丸くなることはあまり一般的ではない。沸騰が発生すると、メタンと硫化水素が蒸気相に失われ、鉱石が沈殿する可能性がある。中温鉱床は、金の採掘によく使用される。[37]
装飾用途
数千年もの間、角礫岩は見た目が印象的なため、彫刻や建築の材料として人気がありました。角礫岩は、紀元前1800年頃、クレタ島のミノア文明 のクノッソス宮殿の柱の土台に使用されていました。[38]角礫岩は古代エジプト人によって限られた規模で使用されていました。最もよく知られている例の1つは、大英博物館にある女神タワレトの像です。 [39]角礫岩はローマ人にとって特に貴重な石とみなされ、知名度の高い公共の建物によく使用されました。[40]多くの種類の大理石は角礫岩化しており、その例としては、角礫岩オニシアタが挙げられます。[41]
参照
- クラックル角礫岩
- ダラス石 – ブリティッシュコロンビア州で発見された緑がかった角礫岩
- 衝突クレーター – 小さな物体の衝突によって固体天体に形成された円形の窪み
- 熱水循環 – 熱交換による水の循環
- 鉱脈（地質学） – 岩石内の結晶化した鉱物のシート状の塊
- キンバーライト – ダイヤモンドを含むこともある火成岩
- レゴリス – 固い岩石を覆う、ゆるく不均質な表層堆積物の層
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