Dike - ganmyaku (English spelling)

A plate-like igneous rock that intrudes obliquely into the bedding planes of the surrounding strata or into the foliation of metamorphic rocks. It is also called a dike. It generally refers to steeply inclined to vertical inclinations. Dikes are also called dikes when the surrounding strata have no foliation such as bedding planes or foliation, or when they intrude into granite that does not have foliation. Most dikes are one to several tens of meters wide and several hundred meters long, but there are also cases where they extend for several kilometers wide or 100 kilometers long. The English word for dike originally means a stone wall or earth wall. This is because when there is a nearly vertical dike 2 to 3 meters wide, it is more resistant to erosion than the surrounding sedimentary rocks, and so it sometimes remains uneroded like a stone wall, and this was converted into a geological term. The Hashiguiwa rocks in Kushimoto Town, Wakayama Prefecture, are the remains of a linear row of bridge piles formed when a nearly vertical vein of quartz porphyry intrudes into the mudstone of the Kumano Group. Because the rock is more resistant to erosion than the mudstone, the Hashiguiwa rocks are more resistant to erosion than the mudstone.

A dike is an igneous rock formed by magma intruding through cracks in the surrounding rocks, cooling and solidifying. The walls of the dike are often parallel, but the tip may taper into a wedge or branch into two. The tip of the dike may also transition to lava erupted above ground. The edges of a plate-like dike are in contact with sedimentary rock and cooled rapidly, so crystals cannot grow and the edges are glassy or finer than the center of the dike. This fine-grained edges are called quenched marginal facies. Columnar joints that run perpendicular to the boundaries often form within the dike. In the case of a thick dike, thermal metamorphism may occur in a narrow area of ​​the surrounding rock. A composite dike is formed when magma with different components intrudes continuously. On the other hand, a multiple dike is formed when magma with the same components intrudes multiple times with a cooling time between them.

Depending on the form of the fissure into which the magma intrudes, they are classified into parallel dikes, radial dikes, ring dikes, etc. Dikes are igneous rocks, so they are often dealt with in the field of igneous petrology, but because magma intrudes into fissures, they are also the subject of research in structural geology, which deals with fissures (fractures). For a dike to form, there must be an existing fissure or a new fissure must be formed, and the pressure of the magma must be high enough to push the fissure open. Radial dikes form around volcanoes because magma rises under high pressure, forming radial fissures into which the magma intrudes. When many dikes are formed over a wide area, it is possible to determine the regional stress field at the time of dike formation. This is because the minimum principal stress axis is perpendicular to the plate-like dike, and the maximum and intermediate principal stress axes are in planes parallel to the dike, so by measuring the strike of a dike close to vertical, that direction can be determined as the maximum horizontal principal stress axis. This technique is called the dike method and is used to estimate the regional stress field at the time of dike formation.

Instead of magma intruding, sand and mud liquefied by seismic motion may intrude into the surrounding sedimentary layers; these are called clastic or sedimentary dikes.

[Akihiro Murata]

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

板状の火成岩体で、その周囲にある地層の層理面や変成岩の面構造に斜交して貫入しているもの。ダイクともいう。一般的に急傾斜から垂直のものをさすことが多い。周囲の地層に層理面や片理面などの面構造が見られなかったり、面構造をもたない花崗岩(かこうがん)などに貫入したものも岩脈とよばれる。岩脈の幅は1～数十メートル、長さ数百メートル以下のものが多いが、幅数キロメートル、長さ100キロメートルも続く例もある。岩脈の英語であるdike、dykeは、本来は石塀・土塀という意味である。これは、幅2～3メートルでほぼ垂直な岩脈がある場合、周囲の堆積(たいせき)岩よりも岩脈のほうが侵食に対して強いため石塀のような形で侵食されずに残っていることがあり、これが地質用語に転用されたことによる。和歌山県串本(くしもと)町の橋杭岩(はしぐいいわ)は、石英斑岩(せきえいはんがん)のほぼ垂直な岩脈が熊野層群の泥岩に貫入し、泥岩よりも侵食に対して強いために、橋の杭が直線状に連なったように残ったものである。

　岩脈は、周囲の岩石にできた割れ目を押し広げてマグマが貫入し、冷却・固結して形成された火成岩である。そのため、岩脈の両壁は平行であることが多いが、先端部ではくさび状に先細りになっていたり、二つに枝分かれしていることがある。また、岩脈の先端が地上に噴出した溶岩に移行することがある。板状の岩脈の周縁部は、堆積岩に接し急激に冷却されるため、結晶が成長できずにガラス質であったり、岩脈中央部に比べて細粒であったりする。この細粒な周縁部は急冷周縁相とよばれる。また、岩脈内には、境界に対して垂直に延びた柱状節理が形成されることが多い。厚い岩脈の場合には、周囲の岩石の狭い部分に熱変成作用を及ぼすことがある。異なった成分をもつマグマが連続して貫入することによってできたものが複合岩脈composite dikeである。一方、同じ成分をもつマグマが冷却時間をおいて複数回にわたって貫入したものが重複岩脈multiple dikeである。

　マグマの貫入した割れ目の形態に応じて、平行岩脈群、放射状岩脈群、環状岩脈などに分類される。岩脈は火成岩体のため、火成岩岩石学の分野で扱われることが多いが、マグマは割れ目に貫入するため、割れ目（破断）を扱う構造地質学の研究対象でもある。岩脈が形成されるためには、既存の割れ目があるか、あるいは新たに割れ目が形成され、その割れ目を押し広げるほどにマグマの圧力が高まることが必要になる。火山を中心にして放射状岩脈が形成されるのは、マグマが高い圧力で上昇してくるため、放射状の割れ目が形成され、そこにマグマが貫入するためである。広い範囲に多くの岩脈が形成されている場合、岩脈形成時の広域応力場を求めることができる。これは、板状の岩脈に垂直な方向が最小主応力軸、岩脈に平行な面内に最大・中間主応力軸が存在するため、垂直に近い岩脈の走向を測定すると、その方向が最大水平圧縮主応力軸として求められる。この手法は岩脈法とよばれ、岩脈形成時の広域応力場の推定に用いられている。

　マグマが貫入するのではなく、地震動で液状化した砂・泥などが周囲の堆積層などに貫入することがあり、これらは砕屑(さいせつ)岩脈あるいは堆積岩脈とよばれる。

［村田明広］

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