Столбчатая отдельность — это геологическая структура, в которой группы пересекающихся близко расположенных трещин, называемых суставами , приводят к образованию регулярного массива полигональных призм ( базальтовых призм ) или колонн. Столбчатая отдельность встречается во многих типах магматических пород и формируется по мере охлаждения и сжатия породы. Столбчатая отдельность может встречаться в остывающих потоках лавы и туфах пепловых потоков ( игнимбритах ), а также в некоторых неглубоких интрузиях . [1] Столбчатая отдельность также редко встречается в осадочных породах из-за сочетания растворения и повторного осаждения интерстициальных минералов (часто кварца или криптокристаллического кремнезема ) горячими гидротермальными жидкостями и расширения и сжатия горной породы, оба из которых являются результатом присутствия близлежащей магматической интрузии . [2]
Диаметр колонн может варьироваться от 3 метров до нескольких сантиметров, а высота может достигать 30 метров. [1] Обычно они параллельны и прямые, но могут быть также изогнутыми и иметь разный диаметр. [1] Массив правильных, прямых и большего диаметра колонн называется колоннадой; нерегулярный, менее прямой и меньшего диаметра массив называется антаблементом. [3] Количество сторон отдельных колонн может варьироваться от 3 до 8, наиболее распространенным является 6 сторон. [1]
Когда лава остывает в базальте, все еще остается много тепла. По мере дальнейшего охлаждения базальт сжимается и образует трещины, чтобы высвободить энергию растяжения. Затем он охлаждается еще больше за счет кипения и обратного течения грунтовых вод .
Когда трещины впервые образуются на поверхности, они доминируют в виде Т-образных соединений, как грязевые трещины , поскольку они образовались по отдельности. Одна трещина образуется и движется по поверхности, пока не натолкнется на предыдущую трещину, образуя Т-образное соединение.
Затем эти трещины распространяются вниз в движущемся фронте, который является примерно плоским и параллельным поверхности. По мере движения рисунок трещины отжигается , становясь более низким по энергии. Скорость v , с которой движется фронт, определяется скоростью потока грунтовых вод. После того, как фронт переместится на несколько метров в глубину, он превратится в гексагональную сетку с примерно равной шириной L. Ширина L определяется свойствами материала базальта и скоростью v , с которой движется фронт. [4]
Определим число Пекле , где — температуропроводность материала. Для всех столбчатых соединений значение Pe составляет около 0,2, и, таким образом, форма и скорость всех столбчатых соединений после масштабирования будут одинаковыми. Масштабную модель можно сделать, высушив кукурузный крахмал толщиной в сантиметр, что создаст столбики шириной около 1 мм.
Для базальта, . Для кукурузного крахмала, . [4]
Некоторые известные места в Соединенных Штатах, где можно найти столбчатую отдельность, это Башня Дьявола в Вайоминге, Столб Дьявола в Калифорнии и базальты реки Колумбия в Орегоне , Вашингтоне и Айдахо . Другие известные места включают Дорогу гигантов в Северной Ирландии , Пещеру Фингала на острове Стаффа , Шотландия и Каньон Студлагил , Исландия . [5]
.jpg/1280px-%22This_means_something._This_is_important%22_(19967592275).jpg)
Башне Дьявола в Вайоминге, США, около 40 миллионов лет, а ее высота составляет 382 метра (1253 фута). [1] Геологи сходятся во мнении, что скала, образующая Башню Дьявола, затвердела из-за интрузии, но не установлено, достигала ли магма из этой интрузии поверхности. Большинство колонн имеют 6 сторон, но встречаются также 4, 5 и 7 сторон. [6]
Дорога гигантов ( ирландский : Clochán An Aifir ) на северном побережье Антрима в Северной Ирландии была создана вулканической активностью 60 миллионов лет назад и состоит из более чем 40 000 колонн. [1] [7] Согласно легенде, великан Финн МакКул создал Дорогу гигантов как дорогу в Шотландию. [8]
Ущелье Соункё, часть города Камикава, Хоккайдо , Япония, представляет собой 24-километровый участок столбчатой трещиноватости, образовавшийся в результате извержения вулканической группы Дайсэцудзан 30 000 лет назад.
Позднемеловые Деканские траппы Индии представляют собой одну из крупнейших вулканических провинций Земли, а примеры столбчатой отдельности можно найти на острове Сент-Мэрис в штате Карнатака. [9]
Образованные в меловой период, столбчатые породы встречаются вокруг водохранилища и островов поблизости в Сайкуне , Гонконг . Особенностью является то, что породы не являются мафическими, а представляют собой фельзитовый туф .
Столбчатый трещиноватый песчаник Ха-Минсара (плотницкая мастерская) в махтеше (эрозионном цирке ) Махтеш-Рамон , пустыня Негев , Израиль .
В регионе Асунсьон в Парагвае есть несколько примеров столбчатых трещиноватых песчаников . Самый известный из них — Серро-Кой в Арегуа , но есть также несколько карьеров в Луке .
Несколько проявлений столбчатой трещиноватости были обнаружены на планете Марс с помощью камеры High Resolution Imaging Science Experiment ( HiRISE ), установленной на борту Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). [10] [11]
Sawn Rocks, в Национальном парке Маунт-Капутар недалеко от Наррабри , Новый Южный Уэльс, Австралия , представляет собой 40-метровую колоннообразную трещиноватость над ручьем и 30-метровую под поверхностью. [12]
Александр фон Гумбольдт задокументировал призмы, расположенные в Уаске-де-Окампо, в мексиканском штате Идальго.
В Кампунг Балунг Кокос, Тавау , Малайзия , река протекает через область столбчатого базальта. Один участок виден вертикально высоко на берегу реки. Остальная часть лежит на берегу реки. Вода течет из самой низкой области, образуя водопад.
Ущелье Гарни расположено в 23 км к востоку от Еревана, Армения, чуть ниже одноименной деревни. Эту часть ущелья Гарни обычно называют «Симфонией камней». На мысе над ущельем можно увидеть храм Гарни первого века нашей эры.
Каньон Студлагил, расположенный в 45 милях к западу от Эгильсстадира, демонстрирует вид на столбчатые базальтовые скальные образования и сине-зеленую воду, протекающую по ним.
