角礫岩

カナリア諸島の玄武岩角礫岩。緑色の基質は緑簾石で構成されている。
カリフォルニア州デスバレー国立公園、タイタス​​・キャニオン・ナローズのメガブレシア（左）
カリフォルニア州モハーベ砂漠、レスティング・スプリングス峠の第三紀角礫岩
アズライトとマラカイトで固められた珍しい角礫岩、アリゾナ州モレンシー鉱山

角礫岩（/ ˈ b r ɛ ( t ) ʃ i ə / BRETCH -ee-ə, BRESH - ;イタリア語: [ˈbrettʃa] ;イタリア語で「破片」の意味）は、細粒のマトリックスによって固められた鉱物または岩石の大きな角張った破片で構成される砕屑岩です。

この言葉の語源はイタリア語で「瓦礫」を意味します。[ 1 ]角礫岩は、堆積性角礫岩、断層性または構造性角礫岩、火成性角礫岩、衝突性角礫岩、熱水性角礫岩など、その種類によって異なる起源を持つ場合があります。

メガブレシアは、時に数キロメートルにも及ぶ非常に大きな岩石の破片で構成された角礫岩で、地滑り[ 2 ] 、衝突[ 3 ]、またはカルデラの崩壊[ 4 ]によって形成されることがあります。

種類

角礫岩は、セメントまたは細粒のマトリックスによって結合された粗い岩石の破片で構成されています。[ 5 ]礫岩と同様に、角礫岩には少なくとも30％の砂利サイズの粒子（サイズが2mmを超える粒子）が含まれますが、岩石の破片が摩耗していない鋭いエッジを持っているため、礫岩と区別されます。 [ 6 ]これは、砂利が発生源の非常に近くに堆積したことを示しており、そうでなければ輸送中にエッジが丸くなっているはずです。[ 1 ]岩石の破片が丸くなるのは、輸送の最初の数キロメートル以内でほとんどが起こりますが、非常に硬い岩の砂利が完全に丸くなるには、最大300キロメートル（190マイル）の川の輸送が必要になる場合があります。[ 7 ]

メガブレシアは、1メートル以上から400メートルを超える非常に大きな岩石片を含む角礫岩です。場合によっては、岩石片が非常に大きいため、岩石の角礫化が明らかでないこともあります。[ 8 ]メガブレシアは、地滑り、[ 2 ]衝突、[ 3 ]カルデラの崩壊によって形成されます。[ 4 ]

角礫岩は形成メカニズムによってさらに分類される。[ 5 ]

堆積性

堆積性角礫岩は、堆積作用によって形成された角礫岩です。例えば、崖の基部に堆積したガレは、岩片を包み込むような移動を経験することなく、固結して崖錐角礫岩を形成することがあります。 [ 9 ] 堆積性（崩積性）角礫岩の厚い層は、一般的に地溝の断層崖に隣接して形成されます。[ 10 ] [ 11 ]

堆積性角礫岩は海底土石流によって形成されることがあります。タービダイトは堆積性角礫岩流の周辺部に細粒の堆積物として存在します。[ 12 ]

カルスト地形では、陥没穴への岩石の崩壊や洞窟の発達により、崩壊角礫岩が形成されることがあります。[ 13 ] [ 14 ]崩壊角礫岩は、下層の蒸発岩層の溶解によっても形成されます。[ 15 ]

故障

断層角礫岩は、2つの断層ブロックが互いに擦れ合う際に生じる摩擦作用によって形成される。その後、地下水中の鉱物質の流入によって、これらの破片がセメント化されることがある。[ 16 ]

火成岩

火成岩砕屑岩は 2 つのクラスに分けられます。

  1. 溶岩と火砕流の両方の火山噴火に伴う砕けた岩石。[ 17 ]
  2. 貫入作用によって生成された破砕された断片的な岩石で、通常は深成岩や斑岩の塊と関連している。[ 18 ] [ 19 ]

火山

火山性火砕岩は、溶岩の爆発的な噴火と、噴煙柱に巻き込まれた岩石によって形成されます。これには、マグマ導管の壁から剥がれた岩石、またはその後の火砕サージによって物理的に持ち上げられた岩石が含まれます。[ 17 ]溶岩、特に流紋岩とデイサイト流は、オートブレッチングと呼ばれるプロセスによって砕屑性火山岩を形成する傾向があります。これは、厚くほぼ固体の溶岩がブロックに砕け、これらのブロックが再び溶岩流に取り込まれ、残りの液体マグマと混合されるときに発生します。結果として生じる角礫岩は、岩石の種類と化学組成が均一です。[ 20 ]

カルデラの崩壊はメガブレシアの形成につながり、これはカルデラ底の露頭と間違われることがある。[ 8 ]これらはむしろプレカルデラ岩の塊であり、カルデラの不安定な急勾配の縁から発生することが多い。[ 4 ]これらは、大きさが1メートル未満でカルデラ底に層を形成するメソブレシアとは区別される。 [ 21 ]カルデラメガブレシアのいくつかの破片は長さが1キロメートルを超えることもある。[ 4 ]

爆発性火山の火道内では、火山性角礫岩環境が貫入性角礫岩環境と融合する。そこでは、湧昇する溶岩は静穏期に固化し、その後の噴火によって粉砕される傾向がある。こうして、溶岩質火山性角礫岩が形成される。[ 22 ] [ 23 ]

侵入的な

砕屑岩は、斑岩ストック、花崗岩、キンバーライトパイプなどの浅い火山底貫入岩にも一般的に見られ、そこでは火山性角礫岩との遷移岩として見られます。 [ 24 ]貫入岩は、特に新鮮なマグマが部分的に固結または凝固したマグマに貫入した場合、複数の段階の貫入によって外観が角礫岩状になることがあります。これは多くの花崗岩貫入岩に見られ、後期のアプライト脈が花崗岩体の初期段階を貫入する後期段階のストックワークを形成しています。 [ 25 ] [ 26 ]特に激しい貫入の場合、岩石は混沌とした角礫岩のように見えることがあります。[ 27 ]

塩基性岩および超塩基性岩の貫入岩中の砕屑岩は、いくつかのプロセスを経て発見され、形成されています。

  • 消費と溶融により壁岩が軟化して徐々に高温の超塩基性岩の貫入が起こり（タクシー組織が形成される）[ 28 ]
  • 天井からマグマ溜まりを通り抜けて落ちてきた岩石が堆積し、混沌とした残骸を形成する。[ 29 ]
  • 新鮮なマグマの注入による部分的に固結した堆積岩の自破砕作用[ 30 ]
  • 供給導管または通気導管内の捕獲岩の集積により、ダイアトリーム角礫岩パイプが形成される。[ 31 ]

インパクト

ネバダ州パラナガット山脈ハンコック山頂付近のアラモ火球衝突角礫岩（デボン紀後期、フラスニアン）

衝突角礫岩は、小惑星や彗星が地球に衝突したなどの衝突現象を示唆する特徴と考えられており、通常は衝突クレーターで発見されます。衝突角礫岩は、インパクタイトの一種で、巨大な隕石や彗星が地球や他の岩石惑星、小惑星に衝突した際に形成される衝突クレーター形成の過程で形成されます。このタイプの角礫岩は、クレーター底の上または下、クレーター縁、あるいはクレーター外に噴出した 噴出物中に存在することがあります。

衝突角礫岩は、既知の衝突クレーター内またはその周辺で産出すること、および／または、破砕円錐、衝突ガラス、衝撃を受けた鉱物、地球外物質による汚染の化学的および同位体的証拠（例：イリジウムおよびオスミウムの異常）といった衝突クレーターの他の生成物との関連によって特定されることがあります。衝突角礫岩の一例として、ノイグルンド衝突で形成されたノイグルンド角礫岩が挙げられます。

熱水

アイルランドのブレシントン近郊のクログリー鉄鉱山にある熱水角礫岩。主に石英とマンガン酸化物で構成され、約1200万年前の地震活動の結果である。

熱水角礫岩は通常、地震や火山活動によって地下深くの断層に沿って空洞が開いた際に、地殻浅部（1 km未満）の150～350 °Cで形成される。この空洞は熱水を吸い込み、空洞内の圧力が低下すると水は激しく沸騰する。さらに、空洞の急激な開口により断層側面の岩石は不安定になり、内側に崩壊する。そして、砕けた岩石は岩石、蒸気、沸騰水の混合液に巻き込まれる。岩石の破片は互いに衝突し、また空洞の側面にも衝突し、角張った破片はより丸みを帯びてくる。沸騰が続くと、揮発性ガス、特に二酸化炭素が水蒸気相中に失われる。その結果、流体の化学組成が変化し、鉱石が急速に沈殿する。角礫岩を母岩とする鉱床は非常に一般的である。[ 32 ]

珪化・鉱化した角礫岩。淡灰色は主にドロマイトで、少量の半透明の石英を含む。濃灰色はジャスパーロイドと鉱石鉱物。標本の下端に沿った細脈には、炭酸塩中に閃亜鉛鉱が含まれる。ワシントン州ペンド・オレイル郡、ペンド・オレイル鉱山

鉱床に伴う角礫岩の形態は、板状のシート状鉱脈[ 33 ]や過剰圧力を受けた堆積層に伴う砕屑岩脈[ 34 ]から、大規模な貫入性ダイアトリーム角礫岩（角礫岩パイプ）[ 35 ] 、さらには堆積盆内の間隙水圧の過剰によってのみ形成される堆積同期性ダイアトリーム[ 36 ]まで多岐にわたります。熱水角礫岩は通常、高圧の熱水流体による岩石の水圧破砕によって形成されます。これらは浅熱水性鉱床環境に典型的であり、スカルン、グライゼン、斑岩関連鉱化作用などの貫入性鉱床と密接に関連しています。浅熱水性鉱床では銅、銀、金が採掘されます。[ 37 ]

中温帯では、はるかに深い場所で、造山活動に伴う地震活動の際に、岩石静水圧下にある流体が噴出することがある。加圧された流体は、静水圧の低い浅い地殻層へと上昇する。その過程で、高圧流体は水圧破砕によって岩石を砕き、角張った角礫岩をその場形成する。中温帯では、形成過程が短時間であるため、岩石破片が丸くなることはあまり一般的ではない。沸騰が起こると、メタンと硫化水素が水蒸気相に失われ、鉱石が沈殿する可能性がある。中温帯の鉱床は、しばしば金の採掘に用いられる。[ 37 ]

装飾用途

古代エジプトの女神タワレトの角礫岩像

数千年もの間、角礫岩は印象的な外観から、彫刻や建築の材料として人気がありました。紀元前1800年頃、クレタ島のミノア文明 のクノッソス宮殿では、柱の土台に角礫岩が使用されていました。[ 38 ]古代エジプト人にも角礫岩は限られた規模で使用されており、最も有名な例の一つは大英博物館にあるタワレト女神像です。 [ 39 ]ローマ人にとって角礫岩は特に貴重な石とみなされ、知名度の高い公共建築物によく使用されました。[ 40 ]多くの種類の大理石は角礫岩化しており、例えばブレシア・オニシアタなどがあります。[ 41 ]

古代日本の文化では、「細石」は天皇の長きにわたる統治を祈願する縁起の良い石とされ[ 42 ] 、日本の国歌にもそのように歌われています。

参照

参考文献

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さらに読む

ウィキメディア・コモンズには、角礫岩に関連するメディアがあります。
ウィキソースには、 1911 年のブリタニカ百科事典の記事「Breccia 」のテキストがあります。
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