柱状节理(Columnar joint)[1]是发育于火山岩中的一种原生张性破裂构造,尤其以发育于玄武岩中的最为完 好和典型,因此一般所称的柱状节理构造,均专指玄武岩柱状节理构造。柱状节理构造多见于玄武岩中,有时在中酸性熔岩、熔结凝灰岩、潜火山岩、基性岩脉中也可见到。柱状节理并非为玄武岩所特有,发育在玄武岩以外的其它岩类中的柱状节理构造,泛指为“非玄武岩”柱状节理构造。[2]柱状节理总是垂直于冷却面发育,[3]有多种产状,[4]基本排列方式有垂直、平卧、斜立等。[5]其断面形态有四边形、五边形、六边形、七边形等。节理柱的直径从几厘米到数米。[6] 柱状节理的形成取决于岩浆流动冷却时的状态,因此熔岩流需满足以下条件:熔岩流具有一定厚度,熔岩流到地面不能接触水体,岩浆成分要相对均一,岩浆均匀冷却。[5]柱状节理的形成原因主要有“冷却收缩说”和“双扩散对流作用说”。[7]全球玄武岩柱状节理主要分布在苏格兰-北大西洋和印度德干高原及邻近的印度洋,非洲、巴西、西伯利亚、中国、美国等地。非玄武岩柱状节理主要分布在美国、俄罗斯、加拿大、德国、中国等地。中国的玄武岩柱状节理主要分布在云南、贵州、四川等西南诸省,非玄武岩柱状节理主要分布在浙江、甘肃、新疆、海南等省。[2] 柱状节理的科学研究具有广泛的运用,在火山学[5]、白鹤滩水电站拱坝设计[8]、柱状节理玄武岩工程建设等的研究中有重要的应用价值。[9]柱状节理因其地貌景观与自然风光的独特性常被开发为旅游景 区、地质公园或火山公园。[2]其中较为著名的有北爱尔兰的“巨人台阶”景区(Giant's Causewaay)、美国“魔鬼柱堆”国家公园(Devil's Postpile National Park)[2]、中国江苏“桂子山石柱林”景区等。[10] 名称来源
柱状节理因若干走向不同的节理将岩石切割多边形柱状体而得名。[11]其英文名称“Columnarjoint”[1]中的“columnar”意为“具有柱状形态的、与柱子有关的”,源自晚期拉丁语 “columnaris”,[12]而“joint”意为“将骨头连接在一起的关节”,源自古法语“joint ”。[13]