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泥割れ（泥のひび割れ、乾燥ひび割れ、ひび割れ泥とも呼ばれる）は、泥質の堆積物が乾燥して収縮することによって形成される堆積構造です。 [1] [2]粘土質土壌では、水分含有量の減少の結果として亀裂形成も発生します。
泥割れの形成
自然に形成される泥割れは、湿った泥の堆積物が乾燥して収縮することで発生します。上層が収縮する一方で、下層の物質は同じサイズのままであるため、ひずみが生じます。このひずみが十分に大きくなると、乾燥した表面に溝状のひび割れが形成され、ひずみが緩和されます。個々のひび割れは広がって結合し、「モザイク」と呼ばれる多角形の相互接続されたネットワークを形成します。ひずみがさらに大きくなると、多角形は上向きに丸まり始めます。この特性は、地質学で岩石の元の方向を理解するために使用できます。[3]ひび割れは後に堆積物で埋められ、ベース上に鋳物を形成することがあります。 [要出典]
通常、初期の亀裂パターンはT字型の接合部が支配的です。泥原が繰り返し湿潤と乾燥を繰り返すと、柱状節理や多角形パターンの地盤のように熱力学的に有利であるため、Y字型の接合部が支配的なパターンに焼きなます。 [ 4]
シネレシスクラックは、泥質堆積物が水中で収縮して形成される、空気中の露出や乾燥によるものではなく、塩分や化学的条件の違いによって形成される、おおむね同様の特徴である[1] 。シネレシスクラックは、不連続で、曲がりくねっていて、三条または紡錘形である傾向があるため、泥のクラックと区別することができる。 [5]
泥割れの形態と分類
泥割れは上から見ると一般的に多角形で、断面は V 字型です。「V」は層の上部に向かって開き、亀裂は下に向かって細くなっています。Allen (1982) は、泥割れの完全性、方向、形状、充填物の種類に基づいて泥割れの分類体系を提案しました。[5]
泥割れの完全性
完全な泥割れは相互に連結したモザイク状のネットワークを形成します。亀裂の連結は、個々の亀裂が結合してより大きな連続した亀裂を形成するときによく発生します。[5] 不完全な泥割れは互いに連結していませんが、他の亀裂と同じ領域または場所に形成されます。[5]
平面図ジオメトリ
直交交差は、優先方向を持つこともあれば、ランダムなこともあります。方向性のある直交亀裂では、亀裂は通常完全で、互いに結合して不規則な多角形を形成し、不規則な多角形の列を形成することがよくあります。ランダムな直交亀裂では、亀裂は不完全で方向性がないため、接続したり一般的な形状を形成したりしません。一般的な形状を形成しない場合でも、完全に幾何学的ではありません。[6] 非直交泥亀裂には幾何学的なパターンがあります。未完成の非直交亀裂では、3 つの亀裂で構成される単一の 3 点星形として形成されます。3 つ以上の亀裂で形成されることもありますが、一般的に 3 つの亀裂が最小と考えられています。完成した非直交亀裂では、非常に幾何学的なパターンを形成します。パターンは、繰り返しパターンの小さな多角形のタイルに似ています。[5]
マッドカール
泥カールは乾燥の最終段階の 1 つで形成されます。泥カールは、非常に薄く層をなした泥岩の露出した最上層によく発生します。泥カールが形成されると、堆積物内の水分が蒸発し始め、成層が分離します。個々の最上層は複数の層よりもはるかに弱いため、乾燥が起こると収縮してカールを形成することができます。[6]泥カールは、後の流れによって運ばれた場合、泥片の破片の破片として保存される場合があります。
環境と基質
泥割れは、かつて水で飽和していた堆積物に自然に発生します。放棄された河川の水路、氾濫原の泥、乾燥した池などは、泥割れが発生する場所です。[7] 泥割れは、主に日当たりの良い、または日陰の多い環境で形成されたことを示すこともあります。日当たりの良い環境では急速に乾燥するため、泥割れの間隔が広く不規則になり、間隔が狭く規則的な泥割れは、日陰の場所で形成されたことを示しています。[8] 同様の特徴は、凍土、溶岩流（柱状玄武岩など）、火成岩の岩脈や岩床にも見られます。[9]
テクノロジー
泥割れに似た多角形の亀裂ネットワークは、陶磁器の釉薬、塗装膜、粗悪なコンクリートなどの人工材料に形成されることがあります。より小さなスケールの泥割れパターンは、マイクロテクノロジーやナノテクノロジーを使用して堆積された技術的薄膜[10] [11]を使用して観察および研究することもできます。[12]
泥割れの保存
泥割れは、泥質堆積物の層の上部にV字型の亀裂として、または上にある層の底に鋳型として保存されることがあります。層の上部に保存されている場合、亀裂は形成当時のままのように見えます。岩盤の底に保存されている場合、亀裂はより若い、上にある堆積物で埋められます。ほとんどの層底の例では、亀裂が最も突き出ている部分です。層底の保存は、すでに形成され完全に乾燥した泥割れが新しい湿った堆積物で覆われ、埋もれたときに発生します。埋没と圧力により、新しい湿った堆積物が亀裂にさらに押し込まれ、そこで乾燥して硬化します。その後、泥割れした岩石は、その後浸食にさらされます。[2]これらの場合、元の泥割れは、空間を埋めるより新しい物質よりも速く浸食されます。このタイプの泥割れは、褶曲や断層によって変化した岩石サンプルの垂直方向を決定するために地質学者によって使用されます。[13]
ギャラリー
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古代の泥割れの層理平面図 -
古代の泥割れの断面図 -
ユタ州ガンロック付近のカーメル層（中期ジュラ紀）の泥割れ。
参照
参考文献
- ^ ab Jackson, JA、1997、「地質学用語集（第4版）」、アメリカ地質学研究所、バージニア州アレクサンドリア、769 ページ。
- ^ ab Stow, DA, 2005, Sedimentary Rocks in the Field、Academic Press、ロンドン、320 ページ。
- ^ 「Mudcracks」. Stratigraphic Up Indicators . 2022年1月26日閲覧。
- ^ Goehring, Lucas; Morris, Stephen W. (2014年11月1日). 「泥の割れ、土の凍結、岩の破壊」. Physics Today . 67 (11): 39–44. Bibcode :2014PhT....67k..39G. doi :10.1063/PT.3.2584. ISSN 0031-9228.
- ^ abcde Allen, JRL, 1982,堆積構造: その特徴と物理的基礎(第 2 巻): Elsevier, Oxford, 593 ページ。
- ^ ab Linholm, R., 1987, A Practical Approach to Sedimentology、Allen and Unwin、ロンドン、276 ページ。
- ^ コリンソン、J.; トンプソン、D. (1989)。堆積構造（第2版）。ロンドン：アンウィン・ハイマン。ISBN 0-04-445172-5。
- ^ Kindle, EM (1917). 「泥割れの発生に影響を与えるいくつかの要因」.地質学ジャーナル. 25 (2): 135–144. Bibcode :1917JG.....25..135K. doi : 10.1086/622446 . JSTOR 30060962.
- ^ Boggs, JS (2006).堆積学と地層学の原理（第4版）. アッパーサドルリバー、ニュージャージー：ピアソンエデュケーション。ISBN 0-13-154728-3。
- ^ MD Thouless「弾性基板上の脆性膜の亀裂間隔」J. Am. Chem. Soc. 73, 2144 (1990). doi :10.1111/j.1151-2916.1990.tb05290.x
- ^ ZC Xia、JW Hutchinson「薄膜の亀裂パターン」J. Mech. Phys. Solids 48、1107（2000）。doi ： 10.1016/S0022-5096（99）00081-2
- ^ R. Seghir および S. Arscott「ポリジメチルシロキサンエラストマー表面の制御された泥割れパターン形成および自己組織化亀裂」Sci. Rep. (Nature) 5, 14787 (2015). doi :10.1038/srep14787.
- ^ ミドルトン、ジェラルド V. (2003)。堆積物と堆積性岩石の百科事典。シュプリンガー。p. 212。ISBN 978-1-4020-0872-6。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズの Mudcracks に関連するメディア- NEFI: 泥の亀裂の画像からネットワークを抽出するために使用できるソフトウェア。