剥離ジョイント

剥離節理またはシート節理は、岩石内の表面に平行な亀裂システムであり、多くの場合、同心円状のスラブの侵食につながります。

• 一般的には地形に沿って進む。^{[1] [2] [3]}
• 岩石を亜平面^{[と定義すると？ ]}の板に分割します。^[3]
• 関節間隔は深さとともに増加し、表面近くの数センチメートルから数メートルまで増加する^{[3] [4] [5]}
• 観測された発生の最大深度は約100メートルである。^{[3] [4] [5] [6]}
• より深い節理はより大きな曲率半径を持ち、材料が侵食されるにつれて地形の角が丸くなる傾向がある^{[1] [2] [3] [4] [5]}
• 破壊モードは引張破壊である^{[7] [8]}
• 氷河地帯に限らず、さまざまな岩相や気候帯で発生します。 ^{[3] [9] [10]}
• 母岩は一般に節理がまばらで、かなり等方性があり、高い圧縮強度を持っています。^{[1] [5] [10]}
• 上向きの凹面や凸面の湾曲を持つことがある。^{[1] [2] [11]}
• アーチ、座屈、Aテント（座屈したスラブ）などの二次圧縮形状と関連することが多い^[11]

さまざまな地形でよく見られるにもかかわらず、地質学者は剥離節理の形成に関する一般理論についてまだ合意に達していません。さまざまな理論が提唱されていますが、以下は最も一般的な理論の概要です。

この理論は、1904年に先駆的な地形学者であるグローブ・カール・ギルバートによって最初に提唱されました。この理論の根拠は、表土の浸食と深く埋まった岩石の地表への露出により、それまで圧縮されていた岩石が放射状に膨張し、引張応力が生じて岩石が地表と平行な層に割れるというものです。このメカニズムの説明により、剥離節理の別名として圧力解放節理やオフロード節理などと呼ばれるようになりました。この理論の論理は魅力的ですが、フィールドや実験室での観察と矛盾する点が多く、不完全である可能性があります。たとえば、次のとおりです。 ^{[6] [10] [12]}

• 剥離節理は、深く埋もれていない岩石でも見つかります。
• 実験室での研究では、現実的な条件下での岩石サンプルの単純な圧縮と緩和では、破砕は発生しないことが示されています。
• 剥離ジョイントは、表面平行の圧縮応力領域で最も一般的に見られますが、この理論では、剥離ジョイントは伸張領域で発生するとされています。

この理論を圧縮応力理論（以下に概説）と一致させるための拡張として考えられるものは次のとおりです^[3]（Goodman、1989）：深く埋まった岩石の露出により垂直応力は軽減されますが、媒体が横方向に制限されているため、水平応力は適切な岩盤内に残る可能性があります。この境界で垂直応力がゼロに低下するため、水平応力は現在の地表と揃います。したがって、露出によって表面に平行な大きな圧縮応力が生成され、以下に説明するように岩石の引張破壊につながる可能性があります。

岩石は加熱すると膨張し、冷却すると収縮します。岩石を構成する鉱物によって熱膨張率や収縮率は異なります。岩石表面の温度は毎日大きく変動することがあり、加熱時に生じる応力によって岩石の表面付近の領域が膨張し、薄い板状に剥がれるのではないかと多くの人が示唆しています (例: Wolters, 1969)。^[12] 大きな日中または火災による温度変動によって岩石の表面に薄い層状構造や剥がれが生じることが観察されており、これを剥離と呼ぶこともあります。^{[13]ただし、日中の温度変動は岩石の深さ数センチにしか及ばないため (岩石の}熱伝導率 が低いため)、この理論では 100 メートルに達することもある剥離接合部の深さを説明できません。^{[1] [3] [6] [10]}

浸透した水による鉱物の風化は、一部の鉱物が水和すると体積が増加するため、岩石の薄い殻の剥離を引き起こす可能性があります。^[10] しかし、すべての鉱物の水和が体積の増加につながるわけではなく、剥離節理の現地観察では、節理の表面が大きな化学的変化を経験していないことが示されているため、この理論は大規模でより深い剥離節理の起源の説明としては却下できます。

陸地（または自由地表）に平行な大きな圧縮地殻 応力は、岩石に引張モードの破壊を引き起こす可能性があり、この場合、破壊の伝播方向は最大の主圧縮応力に平行であり、破壊の開口方向は自由表面に垂直です。^{[3] [6] [7] [8] [9] [10] [14]} このタイプの破壊は、少なくとも1900年以来実験室で観察されています（一軸および二軸の非拘束圧縮荷重の両方で。Gramberg、1989を参照）。^[15] 引張亀裂は、岩石格子内の広範なマイクロクラックの影響と、優先配向したマイクロクラックの先端近くからいわゆるウィングクラックが伸びることで圧縮応力場内に形成され、その後、主圧縮応力の方向に合わせて曲がり、整列します。^{[16] [17]}このようにして形成された亀裂は、軸方向の割れ目、縦方向の割れ目、または伸張亀裂と呼ばれることもあり、実験室での一軸圧縮試験中によく観察されます。高い水平方向または表面平行方向の圧縮応力は、地域的な地殻変動や地形の応力、または表土の侵食や掘削によって生じることがあります。

現場での証拠と、発生、破壊モード、二次形態の観察を考慮すると、表面平行の高い圧縮応力と伸張破壊（軸方向の割れ）が、剥離節理の形成を説明する最も妥当な理論であると思われます。

剥離節理の存在を認識することは、地質工学において重要な意味を持つ可能性がある。最も顕著なのは、斜面の安定性への影響であろう。傾斜した谷壁、岩盤の丘陵斜面、崖などの地形に沿った剥離節理は、特に滑りやすい岩塊を形成する可能性がある。特に、斜面の先端が切り下げられている場合（自然または人間の活動により）、節理の傾斜が節理の摩擦角を超えると、剥離節理面に沿った滑りが発生する可能性が高い。基礎工事も、例えばダムの場合のように、剥離節理の存在によって影響を受ける可能性がある。^[18]ダムの基礎 の下にある剥離節理は、重大な漏水の危険を引き起こす可能性があり、節理内の水圧の上昇はダムの持ち上がりや滑りを引き起こす可能性がある。最後に、剥離節理は、地下水の流れと汚染物質の移動 に対して強力な方向制御を及ぼす可能性がある。

• 剥離花崗岩
• シュタイナーネのバラは、剥離によって形成された自然の岩の記念碑の例です。

• ウィキメディア・コモンズの剥離関節に関連するメディア