ドーム（地質学）

ドームとは、構造地質学において、地球表面の円形部分が押し上げられ、既存の地層が中心から離れて傾いている地形のことである。専門用語では、ドームは対称的な背斜で構成され、それぞれの頂点で互いに交差している。ドームは、そのままの状態では、地球の表面に丸みを帯びた球形から楕円形の突出部がはっきりと見える。ドームを地球の表面に平行に切断すると、地層の同心円状の輪が見られる。ドームの上部が平らに侵食された場合、平面図で見ると、結果として生じる構造は的のように見え、最も若い岩石層が外側にあり、各輪は内側に向かって次第に古くなる。これらの地層は堆積時には水平であったが、後にドーム形成に伴う隆起によって変形したと考えられる。 ^{[1] [2]}

ドームの形成には多くのメカニズムが考えられますが、最も重要なのは、再褶曲、ダイアピル作用、火成岩の貫入、衝突後の隆起です。

構造ドームは、リフォールディングと呼ばれるプロセスで水平応力によって形成されます。このプロセスでは、2 つ以上の折り畳み構造が重ね合わされます。1 方向の水平主応力によって形成された垂直の折り畳み構造は、元の応力に対して 90 度の方向にある別の水平応力によって変化する可能性があります。これにより、波の干渉パターンに似た 2 つの折り畳み構造が重ね合わされ、盆地とドームのシステムが形成されます。両方の構造の向斜が重なると盆地が形成されますが、両方の構造の背斜が重なるとドームが形成されます。^{[1] [3]}

ダイアピル現象とは、密度勾配が確立されたシステム内で平衡に達するために、物質の塊が上層の地層を通って垂直に移動する現象である (レイリー・テイラー不安定性を参照)。平衡に達するために、密度の低い物質でできた地層の塊が地球の表面に向かって上昇し、断面で「涙滴」型と表現されることが多い地層を形成する。この場合、丸い端が上層の地層の表面に最も近い。塊が上昇するにつれて上層の地層が変形するほど弱い場合は、ドームが形成される可能性がある。上層の地層が特に応力に対する抵抗力を欠いている場合は、ダイアピルが地層全体を貫通して地表に噴出する可能性がある。これらの密度の低い地層に含まれる可能性のある物質には、塩（圧縮性が非常に低いため、堆積した地層の下に埋もれて上部の応力を受けると、構造的に不安定になり、ダイアピル現象を引き起こす）や部分的に溶融したミグマタイト（形成時に熱や圧力が関与することが多いため、ドームによく見られる変成岩）などがある。^{[4] [5]}

層状の堆積岩にマグマが侵入し、その結果ラコリスや火成岩の塊が形成されると、ドームが形成されることもあります。ラコリスの場合、これは、マグマの垂直方向の動きが特定の堆積層の底で止まり、上昇するマグマの管から離れて横方向に広がり始めるときに発生します。マグマがマグマの管から横方向に流れると、キノコ型のマグマの塊が形成されます。これにより、上にある堆積岩の層が巨大な水疱のように上方に膨らみ、ドームに変形します。^{[6] [7]}

超高速物体がそれより大きい物体と衝突してできた複雑なクレーターは、衝突地点の中心にドームが存在するのが典型的である。これらのドームは典型的には大規模（数十メートルの大きさ）で、衝突後に上部の地層と基盤が弱くなった結果であると考えられている。弱化は、ドームを形成するために必要な垂直方向の隆起が起こるために不可欠であり、変形していない岩石の元々の剛性特性に制約されない垂直方向の変位を可能にする。^{[8]この変位は、地層と}基盤からなる衝突地点の中心にある岩石の塊が重力に対して再平衡になった結果である。以前の理論では、ドームを形成する隆起は跳ね返りによるものと考えられていたが、これは岩石が弾性的に変形することを意味する。衝突は岩石の機械的特性を変えるような大規模な破砕と部分的な溶融を伴うため、弾性変形は起こりそうにない。^[9]

• カザフスタンのカラタウ断層系で観測された^[10]
• ノースポールドーム、西オーストラリア（ピルバラクラトン内）^[11]

• ゴアレーベンの塩のドーム、ドイツ、ニーダーザクセン州の極北東にあるリュッハウ・ダネンベルク地区。
• レオ・パーギル・ドーム、ヒマーチャル・プラデーシュ州/チベット国境^[12]

• ヘンリー山脈、ユタ州^{[6] [7]}
• リシャット構造、中央モーリタニア、衝突構造の可能性あり^[13]

• アメリカ合衆国ユタ州アップヘイバルドーム^[14]
• フレデフォートドーム、南アフリカ^[8]

• ドームの錯覚

ウィキメディア・コモンズには、自然のドームに関連するメディアがあります。