Las juntas de columnas son una estructura geológica en la que conjuntos de fracturas que se cruzan muy poco espaciadas, denominadas juntas , dan como resultado la formación de una serie regular de prismas poligonales o columnas. Las uniones columnares ocurren en muchos tipos de rocas ígneas y se forman a medida que la roca se enfría y se contrae. Las uniones columnares pueden ocurrir en flujos de lava enfriados y tobas de flujo de cenizas ( ignimbritas ), así como en algunas intrusiones poco profundas . [1] Las uniones columnares también ocurren raramente en rocas sedimentarias , debido a una combinación de disolución y reprecipitación de minerales intersticiales (a menudo cuarzo o sílice criptocristalina ) por fluidos hidrotermales calientes y la expansión y contracción de la unidad de roca, ambas resultantes de la presencia de una intrusión magmática cercana . [2]
Las columnas pueden variar desde 3 metros hasta unos pocos centímetros de diámetro y pueden tener hasta 30 metros de altura. [1] Por lo general, son paralelos y rectos, pero también pueden ser curvos y variar en diámetro. [1] Un conjunto de columnas regulares, rectas y de mayor diámetro se llama columnata; una matriz irregular, menos recta y de menor diámetro se denomina entablamento. [3] El número de lados de las columnas individuales puede variar de 3 a 8, siendo 6 lados el más común. [1]
Cuando la lava se enfría y se convierte en basalto, aún queda mucho calor. A medida que se enfría más, el basalto se contrae y forma grietas para liberar la energía de tracción. Luego se enfría aún más mediante ebullición y reflujo del agua subterránea .
Cuando las grietas se forman por primera vez en la superficie, están dominadas por uniones en T, como las grietas de barro , porque se formaron individualmente. Se formaría una grieta y se movería a través de la superficie, hasta chocar con una grieta anterior, formando una unión en T.
Luego, estas grietas se extienden hacia abajo en un frente en movimiento que es aproximadamente plano y paralelo a la superficie. A medida que se mueve, el patrón de grieta se recoce para reducir su energía. La velocidad v a la que se mueve el frente está determinada por el caudal de agua subterránea. Después de que el frente se mueva unos pocos metros de profundidad, evolucionaría hacia una cuadrícula hexagonal con aproximadamente el mismo ancho L. El ancho L está determinado por las propiedades del material del basalto y la velocidad v a la que se mueve el frente. [4]
Defina el número de Péclet donde es la difusividad térmica del material. Para todas las uniones de columnas, el valor de Pe es de alrededor de 0,2 y, por lo tanto, la forma y la velocidad de todas las uniones de columnas son similares después del escalado. Se puede hacer un modelo a escala secando maicena de un centímetro de espesor, lo que crea columnas de aproximadamente 1 mm de ancho.
Para basalto, . Para la maicena, . [4]
Algunos lugares famosos en los Estados Unidos donde se pueden encontrar uniones de columnas son Devils Tower en Wyoming, Devils Postpile en California y los basaltos de inundación del río Columbia en Oregon , Washington e Idaho . Otros lugares famosos incluyen la Calzada del Gigante en Irlanda del Norte , la Cueva de Fingal en la isla de Staffa , Escocia y el Cañón Stuðlagil , Islandia . [5]
La Torre del Diablo en Wyoming, Estados Unidos, tiene unos 40 millones de años y 382 metros (1253 pies) de altura. [1] Los geólogos están de acuerdo en que la roca que forma la Devils Tower se solidificó a partir de una intrusión, pero no se ha establecido si el magma de esta intrusión llegó alguna vez a la superficie. La mayoría de las columnas tienen 6 lados, pero también se pueden encontrar columnas de 4, 5 y 7 lados. [6]
La Calzada del Gigante ( en irlandés : Clochán An Aifir ) en la costa norte de Antrim en Irlanda del Norte fue creada por actividad volcánica hace 60 millones de años y consta de más de 40.000 columnas. [1] [7] Según una leyenda, el gigante Finn McCool creó la Calzada del Gigante, como vía elevada hacia Escocia. [8]
Sōunkyō Gorge, una parte de la ciudad de Kamikawa, Hokkaido , Japón, presenta un tramo de 24 kilómetros (15 millas) de unión columnar, que es el resultado de una erupción del Grupo Volcánico Daisetsuzan hace 30.000 años.
Las trampas del Decán del Cretácico tardío de la India constituyen una de las provincias volcánicas más grandes de la Tierra, y se pueden encontrar ejemplos de uniones columnares en la isla de St. Mary en el estado de Karnataka. [9]
Formadas en el Cretácico, las rocas columnares se encuentran alrededor del embalse y las islas cercanas en Sai Kung , Hong Kong . Es especial que las rocas no sean máficas, sino toba félsica .
La piedra arenisca articulada columnar de HaMinsara (Carpintería) en el makhtesh ( circo de erosión ) de Makhtesh Ramon , desierto de Negev , Israel .
Hay varios ejemplos de areniscas articuladas columnares en la gran región de Asunción en Paraguay . El más conocido es el Cerro Kõi en Areguá , pero también existen varias canteras en Luque .
La cámara del Experimento científico de imágenes de alta resolución ( HiRISE ), transportada por el Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), ha descubierto varias exposiciones de uniones de columnas en el planeta Marte . [10] [11]
Sawn Rocks, en el Parque Nacional Monte Kaputar cerca de Narrabri , Nueva Gales del Sur, Australia , presenta 40 metros de juntas columnares sobre el arroyo y 30 metros debajo de la superficie. [12]
Alexander von Humboldt documentó los prismas ubicados en Huasca de Ocampo, en el estado mexicano de Hidalgo.
En Kampung Balung Cocos, Tawau , Malasia , el río fluye a través del área de basalto columnar. Una sección se ve verticalmente en lo alto de la orilla del río. El resto se encuentra a orillas del río. El agua fluye desde la zona más baja formando una cascada.
El desfiladero de Garni está situado a 23 km al este de Ereván, Armenia, justo debajo del pueblo del mismo nombre. Esta parte de Garni Gorge suele denominarse la "Sinfonía de las Piedras". En un promontorio sobre el desfiladero se puede ver el templo de Garni del siglo I d.C.
El Cañón Stuðlagil, situado a 45 millas al oeste de Egilsstaðir, muestra una vista de formaciones rocosas de basalto conjuntas columnares y el agua azul verdosa que la atraviesa.