環状岩脈
南アフリカのピラネスバーグ環状岩脈群

環状岩脈（りんどういん）は、円形、楕円形、または弓形の平面形状を持ち、接触部が急峻な貫入火成岩体である。 [ 1 ]環状岩脈の幅は様々であるが、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受け入れられているのは、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

クエスタカルデラ環状岩脈、米国ニューメキシコ州レッド川渓谷に露出

崩壊カルデラは、マグマだまりが空になることで形成される。[ 4 ]火山の側面で発生する噴火と、マグマをマグマだまりから排出する割れ目は、どちらもマグマだまりを空にするメカニズムである。マグマだ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。マグマだまりの頂上の形状は、張力亀裂の位置と大きさを決定する。さらに、マグマだまりの半径と深さの比が大きいほど、崩壊カルデラが形成される確率が高くなることが判明している。[ 3 ]

張力閾値に近づくと、マグマだまりの天井が陥没し、大釜の沈下として知られる現象が発生する。[ 5 ] 張力による断層は断面のより深いところまで伸び、せん断断層や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となる。[ 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。環状断層はマグマを断層を通して上昇させ、環状岩脈を形成する。[ 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こともあれば、長い時間をかけて環状断層の周囲に多数回注入された結果形成されることもある。[ 8 ] 環状岩脈のマグマは、マグマだまりの上部に存在する密度の低い溶融物のため、通常は酸性または中間の組成で構成される。[ 9 ]

リングダイク形成のもう一つのメカニズム

環状断層系に傾斜した岩盤が捕捉され、それが供給岩盤として作用することで、環状岩盤が形成されるという仮説がある。岩盤の撓みは、断層帯間および断層帯内の物質特性の差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降中心から内側に傾斜しているか外側に傾斜しているかは、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岩塊の崩壊の影響を受けやすく、カルデラ壁の形態を変化させ、形成時の断層の傾斜を特定することが困難になる。[ 10 ]

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ます。カルデラの沈降は、一部の環状岩脈の形成に関与していると考えられますが、全てがそうではありません。岩石組成はモンゾニ岩から石英閃長岩まで多岐にわたります。[ 11 ]

バ湖の環状堤防

スコットランドのマル島で発見されたロッホ・バ環岩脈は、よく形成された環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、直径は約5.8km×8.5kmである。岩脈の幅は断面全体で変化し、最大で約300メートルに達する。岩脈の組成は流紋岩から珪長岩まで様々で、斑晶としてアルカリ長石や塩基性鉱物が含まれる。[ 13 ]

参照

参考文献

  1. ^ビリングス、マーランド・P.「地質学・鉱物学編：環状岩脈とその起源」ニューヨーク科学アカデミー紀要5.6シリーズII（1943年）：131-44
  2. ^ジョンソン、スコット・E、S・R・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岩体の構造と定置史」アメリカ地質学会紀要111.4 (1999): 607–19。
  3. ^ a b Gudmundsson, Agust. 「崩壊カルデラの形成」地質学16.9 (1988): 808–10.
  4. ^ Troll, VR; Walter, TR; Schmincke, H.-U. (2002-02-01). 「周期的カルデラ崩壊：ピストン沈下か部分的沈下か？現場および実験による証拠」 .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 .
  5. ^ブラット、ハーヴェイ、ロバート・トレイシー、ブレント・オーウェンズ著『岩石学：火成岩、堆積岩、変成岩』マクミラン、2006年。
  6. ^ 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 .  
  7. ^ 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水平方向の定置と垂直方向の定置？ スリーブ・ガリオン・リング複合岩体の再考」 . Journal of the Geological Society . 169 (2): 157– 171. Bibcode : 2012JGSoc.169..157E . doi : 10.1144/0016-76492011-044 . ISSN 0016-7649 . S2CID 130108022 .  
  8. ^ Gudmundsson, Agust, Joan Marti, Elisenda Turon. 「火山における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
  9. ^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による月の環の岩脈」サイエンス155.3758 (1967): 77–79.
  10. ^ a b Browning J. & Gudmundsson A. (2015). 「カルデラ断層は傾斜シートを捕捉・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 . 
  11. ^モデル、デイヴィッド. 「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.
  12. ^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、341-42ページ、 ISBN 978-0691102795
  13. ^ロックウッド、ジョン・P.、ハズレット、リチャード・W. (2010). 『火山：地球規模の視点』 ワイリー・ブラックウェル. ISBN 9781405162494。
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