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環状岩脈は、円形、楕円形、または弓形の平面を持ち、接触部が急峻な貫入 火成岩体である。 [1]環状岩脈の幅はさまざまであるが、数千メートルに達することもある。[2]環状岩脈の形成方法として最も一般的に認められているのは、カルデラの崩壊に直接関係している。[3]
カルデラの崩壊と環状岩脈の形成
崩壊カルデラは、マグマ溜まりが空になることで形成される。[4]関連する火山の側面で起こる噴火と、マグマをマグマ溜まりから遠ざける割れ目システムは、どちらもマグマ溜まりを空にするメカニズムである。マグマ溜まり内の圧力が変化すると、引張応力が増加し、火山の表面に張力亀裂が生じる。マグマ溜まりの上部の形状によって、張力亀裂の位置と大きさが決まる。さらに、マグマ溜まりの半径と深さの比が高いほど、崩壊カルデラが形成される確率が高くなることがわかった。[3]
張力閾値に近づくと、マグマ溜まりの天井が崩壊し、大釜の沈下として知られる現象が起こる。[5] 張力亀裂は断面のより深いところまで広がり、せん断亀裂または縦ずれ断層がカルデラの周囲に円形に形成され、環状断層と呼ばれる。環状断層は垂直断層または急傾斜断層のいずれかである。[6]内側に傾斜している場合は正断層、外側に傾斜している場合は逆断層と呼ばれる。その後、環状断層によりマグマが亀裂を通って上昇し、環状岩脈が形成される。[7]これらの岩脈は、崩壊カルデラの形成の直接的な結果として形成される場合もあれば、時間の経過とともに環状断層の周囲に何度も注入された結果形成される場合もある。[8] 環状岩脈のマグマは、マグマ溜まりの上部に存在する密度の低い溶融物のため、通常、酸性または中間の組成で構成される。[9]
リング岩脈形成のもう一つのメカニズム
環状岩脈は、傾斜した岩盤が環状断層系内に捕捉され、フィーダー岩脈として作用することで形成されるという仮説が立てられている。岩盤のたわみは、断層帯間および断層帯内の物質特性の違いによって引き起こされる可能性がある。[10]
意味合い
カルデラ環状断層が沈下の中心から内側に傾くか外側に傾くかは、非常に議論の多い問題である。地表近くの環状断層は侵食や土砂崩れの影響を受けやすく、カルデラ壁の形状が変化し、形成時の断層の傾斜を判断することが困難になる。[10]
よく知られている例
オシピー環状岩脈複合体
ニューハンプシャー州のオシピー山脈では、約36の環状岩脈が発見されている。カルデラの沈下は、いくつかの環状岩脈の形成につながったメカニズムであると思われるが、すべての環状岩脈がそうではない。その組成は、モンゾニ岩から石英閃長岩までの範囲である。[11]
バ湖の環状堤防
スコットランドのマル島にあるロッホ・バ環状岩脈は、よく形成された環状岩脈の典型的な例である。[12]この貫入岩体は楕円形をしており、その直径はおよそ5.8 km x 8.5 kmと測定できる。岩脈の幅は断面全体で異なり、最大幅は約300メートルである。組成は流紋岩から珪長岩まで様々で、斑晶にはアルカリ長石と塩基性鉱物が含まれる。[ 13]
参照
参考文献
- ^ ビリングス、マーランド P.「地質学と鉱物学のセクション：リング岩脈とその起源」ニューヨーク科学アカデミー紀要5.6 シリーズ II (1943): 131–44
- ^ ジョンソン、スコット E.、SR パターソン、MC テイト。「メキシコ、バハ カリフォルニアのザルサ貫入岩体における多中心円錐シート含有リング複合体の構造と形成史」アメリカ地質学会紀要111.4 (1999): 607–19。
- ^ ab Gudmundsson, Agust. 「崩壊カルデラの形成」地質学16.9 (1988): 808–10.
- ^ Troll, VR; Walter, TR; Schmincke, H.-U. (2002-02-01). 「周期的なカルデラの崩壊: ピストンか部分的な沈下か? 現場と実験による証拠」.地質学. 30 (2): 135–138. Bibcode :2002Geo....30..135T. doi :10.1130/0091-7613(2002)030<0135:CCCPOP>2.0.CO;2. ISSN 0091-7613.
- ^ ブラット、ハーヴェイ、ロバート・トレイシー、ブレント・オーウェンズ。岩石学：火成岩、堆積岩、変成岩。マクミラン、2006年。[ ISBN欠落] [ページが必要]
- ^ Walter, Thomas R.; Troll, Valentin R. (2001-06-01). 「カルデラ周辺断層の形成: 実験的研究」. Bulletin of Volcanology . 63 (2): 191. Bibcode :2001BVol...63..191W. doi :10.1007/s004450100135. ISSN 1432-0819. S2CID 59140680.
- ^ Emeleus, C. Henry; Troll, Valentin R.; Chew, David M.; Meade, Fiona C. (2012 年 3 月)。「浅層貫入岩における横方向と垂直方向の配置? スリーヴ・ガリオン・リング複合体の再考」。Journal of the Geological Society。169 ( 2): 157–171。Bibcode : 2012JGSoc.169..157E。doi : 10.1144 / 0016-76492011-044。ISSN 0016-7649。S2CID 130108022 。
- ^ Gudmundsson、Agust、Joan Marti、Elisenda Turon。「火山に環状断層を生成する応力場」地球物理学研究論文集24.13 (1997): 1559–62
- ^ オキーフ、ジョン A.、ポール D. ロウマン、ウィニフレッド S. キャメロン。「オービター I による月のリングの岩脈」サイエンス155.3758 (1967): 77–79。
- ^ ab Browning J. & Gudmundsson A. (2015). 「カルデラ断層が傾斜したシートを捕捉して偏向させる：環状岩脈形成の代替メカニズム」（PDF） . Bulletin of Volcanology . 77 (4): 4. Bibcode :2015BVol...77....4B. doi :10.1007/s00445-014-0889-4. S2CID 54022484.
- ^ モデル、デイビッド。「ベルナップ山脈の環状岩脈複合体。ニューハンプシャー州。」アメリカ地質学会紀要47.12（1936）：1885–1932。
- ^ ヤング、デイビス A.、マインド・オーバー・マグマ：火成岩岩石学の物語、 プリンストン大学出版、2003年、341～342ページ、ISBN 978-0691102795
- ^ ロックウッド、ジョン・P. およびリチャード・W.・ハズレット、「火山：地球規模の展望」、ワイリー・ブラックウェル（2010年）。[ ISBN欠落] [ページが必要]