柱状節理

柱状節理は、交差する狭い間隔の亀裂のセット（節理と呼ばれる）によって、多角柱（玄武岩柱）または柱の規則的な配列が形成される地質構造です。柱状節理は多くの種類の火成岩で発生し、岩石が冷えて収縮するときに形成されます。柱状節理は、冷却中の溶岩流や火山灰流凝灰岩（イグニンブライト）、および一部の浅い貫入岩で発生する可能性があります。^{[1]柱状節理は、高温の熱}水流体による間隙鉱物（多くの場合、石英または隠微晶質シリカ）の溶解と再沈殿、および岩石ユニットの膨張と収縮の組み合わせにより、堆積岩でもまれに発生します。これらは両方とも、近くのマグマ貫入の存在によって発生します。^[2]

柱の直径は3メートルから数センチまで様々で、高さは30メートルにも達する。^[1]柱は通常は平行で真っ直ぐだが、曲線を描いて直径が変化することもある。^[1]規則的で真っ直ぐで直径の大きい柱の配列はコロネードと呼ばれ、不規則で真っ直ぐではなく直径の小さい配列はエンタブラチュアと呼ばれる。^[3]個々の柱の辺の数は3から8まで様々で、6辺が最も一般的である。^[1]

溶岩が冷えて玄武岩になったとき、まだ多くの熱が残っています。さらに冷えると、玄武岩は収縮し、亀裂を形成して引張エネルギーを解放します。その後、地下水の沸騰と逆流によってさらに冷やされます。

亀裂が最初に表面に形成されるとき、亀裂は個別に形成されるため、泥亀裂のように T 字型の接合部が支配的になります。1 つの亀裂が形成されて表面を横切って移動し、前の亀裂にぶつかって T 字型の接合部を形成します。

その後、これらの亀裂は、ほぼ平面で表面と平行な移動前線に沿って下方に伸びます。移動すると、亀裂パターンは焼きなましされてエネルギーが低くなります。前線が移動する速度vは、地下水の流量によって決まります。前線が数メートル深く移動すると、ほぼ等しい幅Lの六角形のグリッドに進化します。幅L は、玄武岩の材料特性と、前線が移動する速度vによって決まります。 ^[4]

ペクレ数 を定義します。ここで、は材料の熱拡散率です。すべての柱状節理において、 Peの値はおよそ 0.2 であるため、スケーリング後のすべての柱状節理の形状と速度は同様です。1センチメートルの厚さのコーンスターチを乾燥させて、約 1 mm 幅の柱を作成すること で、スケーリングされたモデルを作成できます。${\displaystyle Pe={\frac {Lv}{D}}}$${\displaystyle D}$

玄武岩の場合、コーンスターチの場合、[ ^4]${\displaystyle Pe\approx 0.35}$${\displaystyle Pe\approx 0.1}$

柱状節理が見られるアメリカ合衆国の有名な場所としては、ワイオミング州のデビルズタワー、カリフォルニア州のデビルズポストパイル、オレゴン州、ワシントン州、アイダホ州のコロンビア川 洪水玄武岩などがある。その他の有名な場所には、北アイルランドのジャイアンツコーズウェイ、スコットランドのスタファ島のフィンガルの洞窟、アイスランドのスタズラギル渓谷などがある。^[5]

アメリカ合衆国ワイオミング州にあるデビルズタワーは、約4000万年前に形成され、高さは382メートル（1,253フィート）である。^{[1]地質学者は、デビルズタワーを形成する岩石は貫入によって固まったことに同意しているが、この貫入からの}マグマが地表に到達したかどうかは確認されていない。ほとんどの柱は6面体であるが、4面体、5面体、7面体のものも見られる。^[6]

北アイルランドのアントリム海岸北部にあるジャイアンツ・コーズウェイ（アイルランド語：Clochán An Aifir）は、6000万年前の火山活動によって形成され、4万本以上の柱で構成されています。^{[1] [7]}伝説によると、巨人のフィン・マックールがスコットランドへの土手道としてジャイアンツ・コーズウェイを作ったと言われています。^[8]

日本の北海道上川町にある層雲峡は、3万年前の 大雪山火山群の噴火によってできた24キロメートル（15マイル）にわたる柱状節理が特徴です。

インドの白亜紀後期のデカン・トラップは地球上で最大の火山地域の一つを構成しており、柱状節理の例はカルナタカ州のセント・メアリーズ島で見ることができます。 ^[9]

白亜紀に形成された柱状岩は、香港のサイクンの貯水池とその近くの島々の周囲で発見されています。岩石が苦鉄質ではなく、珪長質凝灰岩であることが特徴的です。

イスラエル、ネゲブ砂漠、マクテシュ・ラモンのマクテシュ（浸食圏谷）にあるハミンサラ（大工工房）の柱状節理砂岩。

パラグアイのアスンシオン大都市圏には柱状節理砂岩の例がいくつかある。最も有名なのはアレグアの Cerro Kõi だが、ルケにもいくつかの採石場がある。

火星探査機（MRO）に搭載された高解像度画像科学実験（ HiRISE ）カメラによって、火星の柱状節理の画像がいくつか発見されました。^{[10] [11]}

オーストラリア、ニューサウスウェールズ州ナラブリ近郊のマウント・カプター国立公園にあるソーン・ロックスは、小川の上40メートル、地表下30メートルに柱状節理が広がっています。^[12]

アレクサンダー・フォン・フンボルトは、メキシコのイダルゴ州ワスカ・デ・オカンポにあるプリズムを記録しました。

マレーシアのタワウにあるカンポン・バルン・ココスでは、川が柱状玄武岩の地域を流れています。川岸の垂直の高いところにある部分が 1 つ見られます。残りの部分は川岸にあります。最も低い場所から水が流れ、滝を形成します。

ガルニ渓谷は、アルメニアのエレバンから東に 23 km、同名の村のすぐ下にあります。ガルニ渓谷のこの部分は、一般に「石のシンフォニー」と呼ばれています。渓谷の上の岬には、紀元 1 世紀のガルニ神殿が見えます。

エイイルススタジルの西 45 マイルに位置するストゥズラギル渓谷。柱状節理の玄武岩の岩層とそこを流れる青緑色の水の景色が見られます。

西オーストラリアのダントルカストー国立公園にあるブラックポイントは、黒色柱状玄武岩の一例です。

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ウィキメディア・コモンズには、柱状火成岩に関連するメディアがあります。

• Aydin, A.、および J. Zhong (nda) 柱状節理、複数の節理セット、Rock Fracture Knolwedgebase、スタンフォード大学、カリフォルニア州スタンフォード。