안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
주상절리는 주로 지하 얕은 곳에 관입한 화성암에 인장단열로 형성된다. 흔히 분출 화성암이나 얕은 곳에 관입한 암석에서 모암과 관입암 사이에 열적 수축(thermal contraction)과 냉각에 의해 열 응력(thermal stress)이 작용하면서 형성된다. 높은 온도의 용암이나 응회암이 고화될 때 주변의 모암에 비하여 온도가 훨씬 높기 때문에 열적 수축이 상당히 크게 된다. 두 암석 사이의 용결된 접촉부는 상대적인 변위를 일으키지 못하고, 냉각되면서 두 암석 사이 상당한 열적 응력이 생성된다.
두 암석의 접촉면과 평행한 수직응력 성분은 화성암에서 열적 수축이 필요한 만큼 수축을 방지하며, 이러한 응력성분은 모암에서의 압축응력에 의해 균형을 이루고, 그 힘은 열적 수축이 요구하는 것 보다 더 크게 수축한다. 일반적으로 화성암에서 인장응력은 냉각 동안에 등열적 표면(isothermal surface)과 평행하게 된다. 암석은 압축응력 보다 인장응력에 더 약하기 때문에 등 온도를 나타내는 표면에 직각 방향으로 인장 단열이 쉽게 형성된다.