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암석

암석은 지구의 고체부분, 즉 지각과 맨틀을 이루고 있는 물질로 여러 종류의 광물이 무수히 모여 이루어진 광물의 집합체이다. 즉, 광물이 모여 암석이 되고 암석이 모여 지각을 이루고 있는 것이다. 암석은 생성 원인에 따라 크게 화성암, 퇴적암, 변성암으로 구분 할 수 있다.

암석

• 광물의 집합으로 이루어진 자연산 고체
• 광물 외의 유리와 변질된 유기물 및 이들의 조합으로 이루어지기도 합니다. 딱딱한 암석으로 이루어진 지각과 상부 맨틀을 암석권이라 합니다.
• 암석은 크게 퇴적암, 변성암, 화성암으로 나누고, 이는 암석의 순환과정을 통해 서로 변합니다.
• 우리가 생활하는 지표는 퇴적암의 비율이 상대적으로 높습니다. 하지만 퇴적암층 아래의 화성암과 변성암에 비교하면 피자 위에 올려진 얇은 치즈의 두께 정도로 얇습니다. 퇴적암은 물과 바람 등의 운반작용에 의해 운반된 광물이 지표의 낮은 압력과 낮은 온도상태에서 퇴적작용을 거쳐 만들어집니다. 화성암, 변성암과는 구조와 조직이 다르고, 가장 큰 특징으로 화석을 포함합니다.
• 화성암은 지표보다 상당히 높은 온도에서 녹은 마그마가 식으면서 결정작용을 거쳐 만들어집니다. 마그마의 성분과 결정작용이 이루어지는 상황에 따라 다른 특징을 가집니다.
• 변성암은 퇴적암과 화성암이 높은 압력과 온도로 인해 원래의 광물성분이나 조직이 변하여 만들어집니다. 원래의 암석에서 볼 수 없었던 새로운 변성광물이나 변성조직을 갖습니다.
• 때로 마그마의 결정작용으로 이루어진 물질로 퇴적암의 형태를 갖는 암석도 있습니다. 이런 경우에 암석의 분류는 논쟁이 끊이지 않고 있습니다.

화성암

• 암석은 생성원리에 따라 퇴적암, 변성암, 화성암으로 나뉘는데 그 중 뜨거운 마그마가 식어 만들어진 암석을 화성암이라 합니다. 마그마가 급히 식으면 입자의 크기가 작은 화산암을, 지각 깊은 곳에서 천천히 식으면 입자의 크기가 큰 심성암이 생성됩니다.
• 암석은 만들어진 원리에 따라 퇴적암, 변성암, 화성암으로 나뉩니다. 화성암은 이름에 불(火)의 뜻이 담겨있듯이 뜨거운 마그마와 관련이 있습니다. 마그마는 고온의 녹은 상태의 규산염(SiO2)과 휘발성의 가스로 이루어져 있고 하부지각과 맨틀 부분에서 생성됩니다. 용융된 상태의 마그마는 주변 물질보다 밀도가 작아 상승하고, 밀도가 같아지는 곳에서 결정작용을 거쳐 암석이 됩니다. 결정작용 도중 밀도가 주변보다 작으면 다시 상승하여 재결정작용을 거칩니다. 이를 통해 여러 위치에서 다른 성분의 화성암이 만들어집니다.
• 마그마가 지표에 나와 급히 식으면 입자의 크기가 작은 화산암을, 지각 깊은 곳에서 천천히 식으면 입자의 크기가 큰 심성암을 만들어집니다. 또한 포함된 SiO2의 양이 66% 이상이면 산성암, 52% 이하이면 염기성암, 그 중간이면 중성암으로 분류합니다. 마그마의 온도에 따라 만들어지는 광물 또한 다릅니다. 고온에서는 광물 입자가 다른 성분과 결합할 시간이 없어 간단한 구조의 감람석이 생성되지만, 온도가 낮은 마그마에서는 다른 성분과 많이 결합하여 복잡한 구조의 석영이 생성됩니다. 비와 바람에 의해 풍화, 침식작용을 받을 때, 간단한 구조의 감람석보다 복잡한 구조의 석영이 상대적으로 안정됩니다. 그러므로 석영 성분으로 이루어진 모래를 강과 바다에서 흔히 볼 수 있습니다.

퇴적암

물과 바람 등의 운반작용에 의해 운반된 광물이 지표의 낮은 압력과 낮은 온도 상태에서 퇴적작용을 거쳐 만들어진 암석.풍화와 침식에 의해 퇴적물이 만들어지고, 중력에 의해 낮은 곳으로 이동되어 딱딱하게 굳어지면 퇴적암이 됩니다.

퇴적암의 분류

운반작용을 거쳐 만들어진 쇄설성퇴적암과 화학적, 생물학적 침전으로 만들어진 비쇄설성퇴적암으로 나눌 수 있습니다. 쇄성성퇴적암은 입자의 크기에 따라 역암, 사암, 이암 등으로 나누고, 비쇄설성퇴적암에는 탄산염암 등이 있습니다. 이외에 퇴적물이 공급된 위치와 퇴적물의 기원에 따라 구분하기도 합니다.

퇴적암과 지구의 역사

퇴적암은 지구에 대기와 바다가 만들어진 후에 생성되었다고 추정합니다. 화성활동에 의해 처음 생성된 지각은 풍화·침식에 점차 줄어들고 퇴적암이 증가하여, 현재 대륙의 약 80%와 바다의 대부분이 퇴적암으로 덮여 있습니다. 변성암과 화성암의 경우 온도와 압력이 높아 당시의 환경을 나타내주는 구조나 화석이 모두 녹아버립니다. 하지만 퇴적암은 이와 달리 지표에서 형성되므로 퇴적된 당시의 환경을 알 수 있고 지층의 상하를 구분할 수 있습니다. 예를 들어 연흔은 얕은 물 밑에서 만들어지고, 건열은 건조한 기후에서 만들어지며, 사층리는 바람이나 유수의 흐름을 나타냅니다. 그러므로 퇴적암은 지질시대의 환경과 지구의 역사를 해석하는 데 중요합니다.

변성암

• 높은 온도와 압력에 의해 변성작용을 받아(액체로 변하지 않고 고체상태에서) 변화된 암석.
• 변성암은 열과 온도, 화학적 활성기체나 액체에 의해 만들어집니다. 높은 온도와 압력을 받은 암석은 새로운 화학조합이나 구조를 갖는 암석으로 변합니다. 이때 변성작용을 받는 암석은 액체상태가 아닌 고체상태에서 변성이 일어납니다. 만약 암석이 액체상태인 마그마로 변한다면 변성암이 아닌 화성암이 만들어집니다.
• 변성암은 지표면의 암석 중 약 17%를 차지합니다. 그러나 지표보다 깊은 곳은 대부분이 변성암으로 되어있습니다. 이는 지각 외의 나머지 부분은 높은 압력과 온도를 갖기 때문에 암석의 조직과 광물이 변할 수 밖에 없기 때문입니다.
• 변성작용은 암석을 이루고 있는 광물의 배열을 바꾸기도 합니다. 이때 층상이나 호상의 엽리를 만들어내기도 하는데 암석 내의 광물들이 평행하게 배열할 때 만들어집니다. 변성암은 이러한 엽리가 있는지 없는지에 따라 크게 엽리가 있는 암석과 엽리가 보이지 않는 암석으로 나누기도 합니다. 엽리가 있는 암석으로는 편암과 편마암이 대표적이고 엽리가 없는 암석으로는 석회암이 변성된 대리암과 사암이 변성된 규암이 대표적입니다.