凍結破砕作用

凍結破砕作用

凍結破砕作用（とうけつはさいさよう、英名：congelifraction）は、機械的風化の一形態であり、主に寒冷気候における自然現象の一つです。この現象は、岩石や岩盤の亀裂、堆積層などに水が侵入し、その水が凍結して膨張することによって引き起こされます。膨張する水の圧力が岩石にかかることで、岩石は破砕され、礫片が生成されます。このプロセスを通じて、凍結破砕礫が形成されるだけでなく、岩海（block field）と呼ばれる大規模な角礫の堆積や、斜面を下る砕礫が生じることもあります。これらの要素は、最終的に円錐形の崖錐（talus）という地形を作り上げることがあります。

破砕される岩石の種類

凍結破砕作用は、岩石の種類によってその影響が異なります。例えば、平滑ではっきりとした割れ目の多い頁岩（shale）や片岩（schist）、さらに結合が脆弱な泥岩（mudstone）やシルト岩（silt）などは、比較的簡単に破砕され、細かな岩片が生成されます。逆に、平滑な割れ目が少ない深成岩（plutonic rock）や砂岩（sandstone）などでは、岩塊が形成されることが多く、その結果、生じる岩石の性質は大きく異なります。

このように、岩石が凍結破砕作用によって生成される凍結破砕土壌は、主に高緯度地域や高山地域に広がっていますが、それらの土壌は腐植が発展しにくく、非常に貧弱であると言われています。また、凍結破砕による破砕礫は粗粒化し、その後、濾過洗食作用によって細粒部分の土壌へと移動します。その結果、スランピング（slumping）と呼ばれる未固結または半固結の堆積物が、重力の影響で斜面を滑り落ちる現象が引き起こされることがあります。

冷涼地域における凍結破砕作用

凍結破砕作用は、後期更新世（Pleistocene）に強く影響を受けた地域で特に顕著に見られます。これには、凍結破砕岩屑ツンドラ帯という生態系が含まれます。この帯域は、かつての大陸氷床の南側に存在し、現在のイングランド南部や北ヨーロッパの平原、フランス、ポーランド、ロシアの一部がこの地域に相当します。

特に、レス・ツンドラ帯と呼ばれるフランスとポーランドにまたがる地域では、レス（loess）の堆積とともに、凍結破砕作用で生成された砂が風によって堆積されます。この地域は連続的または不連続的な永久凍土（permafrost）に覆われており、植物が生育するのに非常に厳しい条件が整っています。また、アルプス山脈の上部でも凍結破砕作用が見られ、この地帯では凍結破砕礫が露出しており、厳しい環境に耐える苔類などの植物がまばらに存在しています。

このように、凍結破砕作用は岩石の破砕、地形の形成、さらには特異な生態系の発展に寄与している重要な自然のプロセスです。

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