パンホール

パンホールまたは風化ピットは、平坦または緩やかな傾斜の粘着性岩に浸食されてできた窪みまたは盆地です。^{[ 1 ]}この地形を表す類似の用語には、gnamma ^{[ 2 ]}またはrock holes ^{[ 3 ]}（オーストラリア）、armchair hollows、weathering pans、solution pans（またはpits）などがあります。^{[ 1 ] [ 4 ]}

一部の著者^{[ 4 ]}は、パンホールをポットホールとも呼んでいます。ポットホールは、同様の形状の河川地形によく使われる用語です。河川地形学では、ポットホールという用語は、一般的に、川の岩床に発達した、滑らかで、ボウル型または円筒形のくぼみで、幅よりも深さが深いものを指します。この種の地形は、石または複数の石、あるいは渦や川の流れの力によって回転し、動き続ける粗い堆積物の研磨作用によって形成されます。^{[ 5 ]}

パンホールは、さまざまな気候環境やさまざまな岩石の種類で形成される侵食または破壊地形です。これらの浅い盆地、または閉じた窪地は、花崗岩や砂岩の表面によく発達しています。一般的に、平らな底と、時には張り出した側面が特徴です。初期形態は、腐植土の塊によって作られた閉じた窪地である可能性があります。直径は6フィート (1.8 m)を超えることはめったにありません。^{[ 6 ]}パンホールの中には、その丸みが非常に完璧であったため、自然にできたものではなく、人間によって形作られたに違いないと考えられていたものもありました。^{[ 1 ] [ 4 ]}  

パンホールは、コロラド高原などの砂漠地帯で最もよく見られます。キャニオンランズ国立公園、キャピトルリーフ国立公園、モアブの砂岩の表面に発達した有名なパンホールがいくつかあります。パンホールは、雨が降ると水を溜め、寒くなると凍り、暑くなると乾燥し、細菌、地衣類、コケ、藍藻類などの種を含むこともあります。^{[ 6 ]}パンホールの大きさは、直径数センチメートルから数メートルまで様々です。空洞は浅いものから、 15メートル（49フィート）以上の深さで数百リットルの水を含むものまであります。 

特にオーストラリア先住民の言葉であるgnammaは、乾燥地帯で水を貯めることができる窪地を意味し、先住民にとって重要な水源であり、注意深く維持する必要があった。^{[ 2 ] [ 7 ]}当初は自然に形成されたグナンマは、水を貯めるために先住民によって維持され、一部は拡大された。また、トカゲを捕獲して食料にするために使用されたものもあった。^{[ 8 ]}

パンホール内部には、シアノバクテリア、真菌、藻類などの細菌を含む多様な生態系があり、これらはバイオフィルムと呼ばれる。^{[ 4 ]}多様な無脊椎動物群集もよく存在し、昆虫や甲殻類の濾過摂食動物が真核生物バイオマスの大部分を占めている。^{[ 9 ]}パンホールには魚などの捕食者はいないが、水生昆虫などの小型の捕食者はよく存在する。^{[ 10 ] [ 11 ]}バイオフィルムはパンホール内のケイ酸塩鉱物の一部を分解して栄養分を得るため、パンホールの風化がさらに進む。^{[ 11 ]}パンホールに生息する生物は、水温、pH、酸素、二酸化炭素濃度、イオン濃度の急激な変化に耐えなければならない。^{[ 4 ]}

カリフォルニア州シエラネバダでは、これらの地形はフランソワ・E・マテスによって風化ピット^{[ 12 ]}と呼ばれ、氷河に覆われていない、あるいは最近の氷河作用を免れた岩の表面を示していると考えられています。シエラネバダの花崗岩では、これらの地形は幅が深さよりも速く広がるという特徴的な形状をしています。^{[ 13 ]}その形状の説明の一つは、ピットに溜まる水たまりの縁に沿って湿潤と乾燥が交互に繰り返されるゾーンが風化の最も活発な環境であるため、縁は底のすべての点が同時に均等に湿潤または乾燥するまで深くなり、拡大する傾向があり、その結果、特徴的な形状が生まれるというものです。^{[ 14 ]}パンホールは風化と侵食によって拡大することがありますが、パンホールが拡大する主な要因は生物風化です。かつては、パンホールの拡大に関与する唯一の要因は物理的風化であると考えられていました。^{[ 4 ]}

2020年の研究では、風化穴は一般的に、水が関与する風化作用によって、ほぼ水平な岩盤表面のくぼみに水が溜まることで形成されると結論づけられた。

世界各地で行われたいくつかの研究では、宇宙線生成放射性核種年代測定法を用いて風化ピットの年代を特定し、それによってピットの形成速度を明らかにしようと試みられてきた。ピットの深さの増加速度は、他のタフォニ風化構造と同様にシグモイド曲線的な変化率に従うと示唆されており^{[ 15 ]} 、風化速度は地域の気候条件に依存するとされている^{[ 16 ] 。}

ピットの風化速度を確かめるには、周囲の岩石表面の風化速度を制御する必要がある。ケアンゴームズの花崗岩のトーについては、ある研究でこれを4.1 ± 0.2 mm/1000年と推定した。^{[ 17 ]}

• タフォニ- 粒状岩石中の空洞の総称。