화성암의 산출 상태#

화성암은 마그마가 냉각되어 굳어진 암석이다.

화성암은 마그마가 냉각되는 장소와 깊이에 따라 화산암, 반심성암, 심성암으로 구분할 수 있다.

화성암의산출상태

심성암#

심성암은 마그마가 지하 깊은 곳에서 천천히 냉각되어 형성된 화성암이다.

  • 지하 깊은 곳에서 형성된다.
  • 마그마의 냉각 속도가 느리다.
  • 광물이 충분히 성장할 수 있으므로 비교적 큰 결정이 발달한다.
  • 주로 조립질 조직이 나타난다.
  • 대표 암석: 반려암, 섬록암, 화강암

반심성암#

반심성암은 마그마가 지하의 비교적 얕은 곳에서 냉각되어 형성된 화성암이다.

  • 지하의 비교적 얕은 곳에서 형성된다.
  • 일반적으로 심성암보다 냉각 속도가 빠르다.
  • 냉각 과정에 따라 반상 조직 등이 나타날 수 있다.
  • 주로 암맥이나 암상 등의 관입체에서 관찰된다.
  • 대표 암석: 휘록암, 섬록 반암, 석영 반암

화산암#

화산암은 마그마가 지표로 분출하거나 지표 부근에서 빠르게 냉각되어 형성된 화성암이다.

  • 지표 또는 지표 부근에서 형성된다.
  • 마그마의 냉각 속도가 빠르다.
  • 광물 결정이 크게 성장할 시간이 부족하여 작은 결정이 발달한다.
  • 주로 세립질 조직이 나타나며, 반상 조직도 나타날 수 있다.
  • 대표 암석: 현무암, 안산암, 유문암

화성암의 조직#

화성암의 조직은 마그마가 냉각되는 속도와 결정의 성장 과정에 따라 달라진다.

일반적으로 마그마가 천천히 냉각될수록 광물 결정이 크게 성장하고, 빠르게 냉각될수록 결정의 크기가 작아진다.

화성암의조직

조립질 조직#

광물 결정의 크기가 비교적 크고, 육안으로도 광물 입자를 구별하기 쉬운 조직이다.

  • 마그마가 천천히 냉각될 때 형성된다.
  • 광물 결정이 충분히 성장하여 입자가 크다.
  • 주로 심성암에서 나타난다.
  • 대표 암석: 반려암, 섬록암, 화강암

세립질 조직#

광물 결정의 크기가 작아 육안으로 광물 입자를 구별하기 어려운 조직이다.

  • 마그마가 빠르게 냉각될 때 형성된다.
  • 결정이 성장할 시간이 부족하여 입자가 작다.
  • 주로 화산암에서 나타난다.
  • 대표 암석: 현무암, 안산암, 유문암

반상 조직#

크기가 큰 광물 결정인 반정이 작은 광물 결정이나 유리질로 이루어진 석기 속에 포함되어 있는 조직이다.

  • 반정: 먼저 성장한 비교적 큰 광물 결정
  • 석기: 반정 주위를 채우는 작은 결정이나 유리질 부분

마그마가 처음에는 비교적 천천히 냉각되어 큰 결정인 반정이 형성되고, 이후 빠르게 냉각되면 작은 결정이나 유리질의 석기가 형성될 수 있다.

반상 조직은 화산암과 반심성암에서 나타날 수 있다.

화성암의 분류#

화성암은 화학 조성과 냉각 환경에 따라 분류할 수 있다.

화학 조성에 따라 염기성암, 중성암, 산성암으로 구분하며, 냉각 환경에 따라 화산암, 반심성암, 심성암으로 구분한다.

구분 염기성암 중성암 산성암
화산암 현무암 안산암 유문암
반심성암 휘록암 섬록 반암 석영 반암
심성암 반려암 섬록암 화강암

화학 조성에 따른 특징#

  • 염기성암: 이산화 규소 함량이 상대적으로 적고, 철과 마그네슘 성분이 풍부하여 대체로 어두운색을 띤다.
  • 중성암: 염기성암과 산성암의 중간 정도의 화학 조성을 가진다.
  • 산성암: 이산화 규소 함량이 상대적으로 많고, 석영과 장석 등의 광물이 풍부하여 대체로 밝은색을 띤다.

일반적으로 염기성암에서 산성암으로 갈수록 이산화 규소 함량이 증가하고, 암석의 색은 밝아지는 경향이 있다.

염기성암(어두운색) → 중성암 → 산성암(밝은색)

화성암의 결정 형태#

화성암을 구성하는 광물 결정은 성장 과정에서 나타나는 외형에 따라 자형, 반자형, 타형으로 구분할 수 있다.

자형#

광물 결정이 고유한 결정면을 잘 발달시킨 형태이다.

  • 주변의 방해를 적게 받으며 성장한 결정에서 잘 나타난다.
  • 광물 고유의 결정 형태가 뚜렷하게 나타난다.

반자형#

광물 결정의 일부에는 고유한 결정면이 발달하지만, 다른 부분에는 결정면이 뚜렷하지 않은 형태이다.

  • 결정면이 부분적으로 나타난다.
  • 주변 광물의 성장에 영향을 받아 일부 결정면이 발달하지 못한 형태이다.

타형#

광물 고유의 결정면이 거의 발달하지 않은 형태이다.

  • 광물의 외형이 불규칙하게 나타난다.
  • 이미 성장한 다른 광물 사이의 공간을 채우며 성장할 때 나타날 수 있다.

퇴적암의 조직#

퇴적암은 퇴적물이 쌓인 뒤 다짐 작용과 교결 작용 등의 속성 작용을 받아 형성되는 암석이다.

퇴적암은 퇴적물의 종류와 형성 과정에 따라 쇄설성 조직, 결정질 조직 등이 나타나며, 화석이 포함되기도 한다.

퇴적암의조직

쇄설성 조직#

기존 암석이 풍화와 침식 작용으로 부서져 만들어진 퇴적물 입자들이 쌓인 뒤 굳어 형성된 조직이다.

  • 크기가 서로 다른 퇴적물 입자들이 관찰될 수 있다.
  • 퇴적물 입자 사이에 교결 물질이나 세립질 물질이 존재할 수 있다.
  • 입자의 크기와 형태를 통해 퇴적 환경을 추정할 수 있다.
  • 대표 암석: 역암, 사암, 셰일 등

결정질 조직#

물에 녹아 있던 물질이 침전되거나 기존의 퇴적물이 재결정되면서 광물 결정들이 맞물려 나타나는 조직이다.

  • 광물 결정들이 서로 맞물려 있는 형태가 나타난다.
  • 결정의 크기와 형태는 형성 과정에 따라 달라진다.
  • 화학적 퇴적암에서 관찰할 수 있다.
  • 대표 암석: 암염, 일부 석회암 등

화석#

화석은 과거에 살았던 생물의 몸체나 생물 활동의 흔적이 지층 속에 보존된 것이다.

  • 생물의 껍데기나 골격 등이 퇴적물과 함께 쌓여 보존될 수 있다.
  • 화석을 통해 과거 생물의 종류와 퇴적 환경을 추정할 수 있다.
  • 생물의 유해가 많이 쌓여 형성된 퇴적암에서도 관찰된다.
  • 대표 암석: 화석을 포함한 석회암 등

변성 작용과 변성암의 조직#

변성 작용은 기존 암석이 높은 열이나 압력을 받아 고체 상태에서 광물의 조성이나 조직이 변하는 작용이다.

변성 작용은 주로 접촉 변성 작용과 광역 변성 작용으로 구분할 수 있다.

접촉 변성 작용#

접촉 변성 작용은 마그마가 주변 암석에 관입할 때 전달되는 높은 열에 의해 일어나는 변성 작용이다.

  • 주로 마그마와 주변 암석의 접촉부에서 발생한다.
  • 높은 열이 중요한 작용 요인이다.
  • 일반적으로 방향성이 없는 조직이 발달한다.
  • 혼펠스 조직과 입상 변정질 조직 등이 나타난다.

혼펠스 조직

혼펠스 조직은 접촉 변성 작용으로 형성되는 치밀하고 단단한 조직이다.

  • 광물 입자들이 비교적 작고 치밀하게 배열된다.
  • 뚜렷한 방향성이 나타나지 않는다.
  • 대표 암석: 혼펠스

입상 변정질 조직

입상 변정질 조직은 광물 결정들이 재결정되어 서로 맞물린 입상 구조를 이루는 조직이다.

  • 광물 입자가 재결정되어 발달한다.
  • 일반적으로 뚜렷한 방향성이 나타나지 않는다.
  • 대표 암석: 규암, 대리암

광역 변성 작용#

광역 변성 작용은 조산 운동과 같은 대규모 지각 변동이 일어나는 지역에서 암석이 높은 열과 압력을 받아 발생하는 변성 작용이다.

광역변성작용2

  • 넓은 지역에 걸쳐 발생한다.
  • 높은 열과 압력이 중요한 작용 요인이다.
  • 광물이 일정한 방향으로 배열되면서 엽리가 발달할 수 있다.
  • 대표 암석: 점판암, 천매암, 편암, 편마암

엽리

엽리는 변성 작용을 받은 암석에서 광물이 일정한 방향으로 배열되거나 서로 다른 광물들이 띠 모양으로 분포하여 나타나는 조직이다.

  • 주로 방향성이 있는 압력의 영향을 받아 형성된다.
  • 판상 또는 길쭉한 광물이 일정한 방향으로 배열될 수 있다.
  • 일반적으로 최대 압축 응력 방향에 수직한 방향으로 발달한다.
  • 변성 정도에 따라 엽리의 형태가 달라질 수 있다.

변성암의 종류#

변성암은 기존 암석의 종류와 변성 작용의 조건에 따라 서로 다른 암석으로 변할 수 있다.

셰일의 변성 작용#

셰일이 접촉 변성 작용을 받으면 혼펠스가 형성될 수 있다.

셰일 → 접촉 변성 작용 → 혼펠스

  • 혼펠스에서는 혼펠스 조직이 나타난다.
  • 뚜렷한 엽리가 발달하지 않는다.

셰일이 광역 변성 작용을 받으면 변성 정도가 증가함에 따라 다음과 같이 변할 수 있다.

셰일 → 점판암 → 천매암 → 편암 → 편마암

변성암 조직의 특징
점판암 미세한 광물이 배열되어 판상으로 쪼개지는 점판벽개 발달
천매암 미세한 운모 광물의 배열로 인해 비단과 같은 광택이 나타남
편암 판상 광물들이 일정한 방향으로 배열된 편리 발달
편마암 밝은 광물과 어두운 광물이 띠 모양으로 배열된 편마 구조 발달

사암의 변성 작용#

사암이 변성 작용을 받으면 규암이 형성될 수 있다.

사암 → 규암

  • 주로 석영으로 이루어진 암석이다.
  • 석영 입자들이 재결정되어 입상 변정질 조직을 형성한다.
  • 일반적으로 뚜렷한 엽리가 나타나지 않는다.

석회암의 변성 작용#

석회암이 변성 작용을 받으면 대리암이 형성될 수 있다.

석회암 → 대리암

  • 주로 방해석 등의 탄산염 광물로 이루어진 암석이다.
  • 방해석 결정들이 재결정되어 입상 변정질 조직을 형성한다.
  • 일반적으로 뚜렷한 엽리가 나타나지 않는다.

사암과 석회암은 접촉 변성 작용뿐만 아니라 광역 변성 작용을 받아도 규암과 대리암으로 변할 수 있으며, 일반적으로 엽리보다 입상 변정질 조직이 발달한다.