암석학 : 생성 원리에 따른 암석의 분류 및 특징

암석은 지표면 아래에서 형성된 고체 물질로, 지질학적 조건에 따라 분류됩니다. 암석은 크게 생성원리에 따라 화성암, 퇴적암, 그리고 변성암으로 분류할 수 있는데 이번 글에서는 이러한 암석들의 분류를 비롯하여 다양한 특징에 대해 살펴보겠습니다.

 

화성암

 암석은 만들어진 원리에 따라 퇴적암, 변성암, 화성암으로 나뉩니다. 화성암은 이름에 불(火)의 뜻이 담겨있듯이 뜨거운 마그마와 관련이 있는데, 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 되며, 결정작용 도중 밀도가 주변보다 작으면 다시 상승하여 재결정작용을 거치게되는데 이러한 과정을 통해 여러 위치에서 다른 성분의 화성암이 만들어집니다.

 

1. 화강암

 화강암은 지하에서 액체상태였던 마그마가 보다 지표면에서 멀리 그리고 오랜시간동안 냉각하면서 형성된 암석입니다. 화강암은 대개 결정체 구조를 가지며, 규칙적인 모양을 가진 크리스털이 많이 있습니다. 화강암은 매우 단단하고 내구성이 뛰어나며, 다양한 색상을 가지고 있습니다. 또한, 화강암은 건축, 도로, 명석 등에 널리 사용되는 기반암층 중 하나입니다.

 

2. 현무암

 현무암은 액체상태의 마그마가 지표면으로 분출 또는 지표면 근처에서 빠르게 냉각하면서 형성된 암석입니다. 현무암은 화강암과는 달리 결정체 구조를 가지지 않으며, 조각 모양이 불규칙합니다. 현무암은 화강암보다 상대적으로 부드럽고 취약하며, 다양한 색상을 가지고 있습니다. 현무암은 건축물, 도로, 철도 등의 인프라 구조물을 지을 때 기반암층으로 사용됩니다.

 

3. 화강암과 현무암 비교

 화강암과 현무암은 모두 용액상태였던 액체가 냉각하면서 형성된 암석입니다. 그러나 화강암은 결정체 구조를 가지고 있으며, 규칙적인 크리스털로 이루어져 있습니다. 반면에, 현무암은 결정체 구조가 없으며, 불규칙한 모양을 가지고 있습니다. 이는 냉각 속도 및 냉각 위치 등 다양한 요소에 기인합니다.

 

 또한, 화강암은 매우 단단하고 내구성이 뛰어나며, 다양한 색상을 가지고 있습니다. 이러한 특징 때문에 화강암은 건축, 도로, 명석 등에 널리 사용되는 기반암층 중 하나입니다. 반면에, 현무암은 화강암보다 상대적으로 부드럽고 취약하며, 다양한 색상을 가지고 있습니다. 

 

 

퇴적암

퇴적암은 지하 또는 바다 밑에 쌓인 미립자, 모래, 진흙 등의 퇴적물이 압축되고 시간이 지나면서 고체가 된 암석입니다. 

 

1. 셰일

 셰일은 지질학에서 매우 중요한 암석 중 하나입니다. 이 암석은 진흙, 점토, 광택성 미립자 등의 퇴적물로 이루어져 있있습니다. 셰일은 일반적으로 회색, 검은색 또는 갈색을 띠고 있으며, 부드럽고 광택이 있습니다. 이러한 특성은 셰일이 화석을 보존하기에 이상적인 성질을 가지고 있으며, 지질학자들은 이를 통해 지구의 역사와 지질학적 과정에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 또한, 셰일은 에너지 산업의 관심을 받고 있으며, 새로운 기술을 통해 천연가스와 석유를 생산하는 데 사용될 수 있습니다.

 

 셰일은 이암의 일종으로 이암 중에서는 층리가 얇게 발달하는 암석을 말합니다.

 

2. 사암

 사암은 모래와 같은 입자가 퇴적층의 압력을 받아 단단하게 결합하여 형성된 퇴적암입니다. 이러한 입자는 다양한 크기와 모양을 가지고 있습니다. 사암은 건축물, 도로, 철도 등의 인프라 구조물을 지을 때 주로 사용되는 기반암층으로 많이 사용됩니다. 사암은 노란색, 분홍색, 회색 등 다양한 색상과 무늬를 가지고 있습니다. 사암은 화성암석으로, 모래와 같은 입자가 시멘트로 결합하여 형성됩니다.

 

3. 석회암

 석회암은 해양 생물의 유화물이 침전하여 형성된 퇴적암입니다. 대부분 밝은 색상과 아름다운  무늬를 가지고 있으며, 규칙적인 결정체 구조를 가지고 있습니다. 이러한 특징이 석회암을 바닥암층으로 많이 사용하는 이유 중 하나입니다.

 

 석회암은 그 다양한 특성으로 인하여 건축, 농업, 화학 등의 분야에서 광범위하게 활용됩니다. 건축 분야에서는 석회암을 시멘트, 벽돌, 석재 등의 재료로 사용합니다. 농업 분야에서는 석회암을 토양 개량제로 사용하여 토양의 pH를 조절하고 작물의 생장을 촉진시킵니다. 화학 분야에서는 석회암을 수처리, 제지, 의약품 등의 생산에 사용됩니다.

 

변성암

 마지막으로, 변성암은 기존에 이미 존재하고 있던 암석, 즉 모암이 변성작용(암석의 형태를 변화시키는 작용)을 받아 변화되어 만들어진 암석을 말합니다. 이는 강력한 열을 동반한 압력을 통해 물리적 또는 화학적인 변화가 일어날 때 발생하게 됩니다.  모암은 퇴적암일수도 있고 화성암일수도 있으며 혹은 다른 변성암일수도 있습니다.

 지구의 기나긴 지질역사를 따라 지구 내 수많은 암석들이 이러한 변성 작용을 바탕으로 변화하였으며 현재의 다양한 암석층의 근간을 이루었습니다. 변성암은 지각의 많은 부분을 차지하며 조직과 화학적, 광물조합(변성상) 등으로 분류됩니다. 변성암은 지표 아래 깊은 곳에서 높은 온도와 위에 놓인 층들의 높은 압력을 받아 만들어질 수도 있고, 수평적 압력, 대륙의 충돌과 같은 조구적 과정에 의해 동반된 마찰, 뒤틀림, 압력 등에 의해서 만들어질 수 있으며 또한 관입한 마그마 주변의 암석이 열을 받아서 만들어질 수도 있습니다.

 

결론

암석학은 암석과 그 형성에 대해 연구하는 지질학의 한 분야입니다. 고온 고압 실험 등 암석의 생성조건을 연구하고, 암석의 구성요소 또는 암석의 분포상태 등을 파악하기위해 노력하는 암석학을 바탕으로 우리는 다양한 암석을 분류하고 탐구하여 지구의 기나긴 역사에 한 발 더 다가갈 수 있을 것입니다.