
우리가 주변에서 흔히 볼 수 있는 단단한 바위와 돌들은 아주 오랜 시간 동안 아무런 변화가 없었던 것처럼 보입니다. 하지만 암석들은 긴 시간에 걸쳐 녹고 쪼개져 다져지거나 성질이 변하는 등 다양한 변화를 겪습니다.
오늘은 지구를 구성하는 세 가지 핵심 암석의 정확한 정의와 각각의 생성 과정 및 종류, 그리고 이들이 변화하는 암석의 순환과정을 정리해 보도록 하겠습니다.
다른 과학 지식들도 다른 글들을 통해 얻어가실 수 있으니 관심 있으신 분들은 참고해 주시길 부탁드립니다.
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화성암의 정의와 종류
암석이란 지구의 겉 부분인 지각과 상부 맨틀을 구성하는 단단한 고체 물질로, 한 가지 이상의 광물이 자연적으로 모여 이루어진 집합체를 의미합니다.
지질학에서는 이 암석들이 어떤 환경에서 어떻게 만들어졌는지 그 생성 원인에 따라 크게 화성암, 퇴적암, 변성암으로 나눌 수 있습니다. 이 세 가지 암석은 탄생하는 물리적, 화학적 환경이 다르고 그에 따라 암석의 내부 조직과 종류도 명확하게 구분됩니다.
먼저 화성암에 대해 알아보도록 하겠습니다. 화성암은 지구 깊은 곳에 있던 뜨거운 마그마나 지표면 밖으로 분출된 용암이 식어서 굳어진 암석입니다.
마그마가 지하 깊은 곳에서 천천히 식으면 결정의 크기가 큰 심성암, 지표 밖에서 용암이 급격히 식으면 결정이 작은 화산암이 만들어집니다. 또 성분이나 에 따라서도 여러 가지 종류로 나누어질 수 있는데 이는 표로 정리해 두도록 하겠습니다.
| 염기성암 | 중성암 | 산성 | |
| 어두운 색 | 중간 | 밝은 | |
| 화산암 | 현무암 | 안산암 | 유문암 |
| 심성암 | 반려암 | 섬록암 | 화강암 |
퇴적암의 정의와 종류
다음은 퇴적암입니다. 기존의 암석이 바람과 물에 풍화, 침식당한 뒤 강물이나 바다 밑바닥에 퇴적물로 쌓이고, 오랜 시간 동안 무게에 짓눌리며 성분이 엉겨 붙으면 만들어지게 됩니다.
퇴적암에는 퇴적물이 겹겹이 쌓이면서 생긴 평행한 줄무늬인 층리가 나타나며, 고대 생물의 유해인 화석이 발견되는 생성 과정을 가집니다. 퇴적암은 크게 쇄설성 퇴적암, 유기적 퇴적암, 화학적 퇴적암으로 나눌 수 있습니다.
쇄설성 퇴적암은 풍화, 침식된 쇄설물이 퇴적되어 생성된 퇴적암입니다. 자갈로 구성된 역암, 모래로 구성된 사암, 점토로 구성된 셰일 등이 이에 해당합니다.
화학적 퇴적암은 물에 녹은 물질이 침전되어 생성된 퇴적암입니다. 탄산 칼슘이 침전되어 생기는 석회암이나 염화 나트륨이 침전된 암염 등이 이에 해당합니다.
유기적 퇴적암은 생물체의 유해 등 유기물로 생성된 퇴적암입니다. 석회직 생물체의 유해로 구성된 석회암이나 식물체로부터 만들어지는 석탄 등이 유기적 퇴적암에 해당합니다.
변성암의 정의와 종류
다음은 변성암입니다. 화성암이나 퇴적암이 지하 깊은 곳에서 거대한 판의 충돌 등으로 인해 지구 내부의 강력한 열과 압력을 받아 완전히 녹지 않은 상태에서 성질과 조직이 완전히 새로운 암석으로 재탄생한 것입니다.
압력의 직각 방향으로 광물들이 눌려 정렬되면서 생기는 부드러운 줄무늬인 엽리 구조가 특징입니다.
변성암의 종류에 대해서도 알아보도록 하겠습니다. 사암의 경우 열을 받아 변성되면 규암이 됩니다. 석회함의 경우는 열을 받아 대리암이 되고, 화강암은 열과 압력을 받으면 편마암이 됩니다.
그 외에도 셰일이 변성된 점판암이나 편암, 현무암이 변성되어 생길 수 있는 각섬암 등 다양한 종류의 변성암이 존재합니다.
순환
지구상의 암석들은 그 형태가 영원히 고정되어 있는 것이 아닙니다. 환경의 변화에 따라 화성암이 퇴적암이 되고, 퇴적아미 다시 변성암이 되기도 합니다. 이를 암석의 순환이라고 부릅니다.
암석의 순환 과정은 서로 맞물려 있습니다. 예를 들어, 화산 폭발로 만들어진 화성암이 지표면에 노출되면 수천 년 동안 침식되어 모래나 진흙이 될 수 있습니다. 이 퇴적물이 바다로 이동해 쌓이고 다져지면 퇴적암이 됩니다.
이 퇴적암이 거대한 판의 이동으로 인해 지하 깊은 곳으로 끌려 들어가면 엄청난 열과 지각 압력을 받아 조직이 변하면서 변성암으로 성질이 바뀝니다.
만약 변성암이 더 깊숙이 내려가 완전히 녹아 마그마가 되면 이 마그마가 다시 굳어 화성암이 되면서 순환이 이루어지는 것입니다. 결국 지구의 모든 돌들은 수억 년의 타임라인 속에서 멈추지 않고 끊임없이 순환을 반복하는 관계에 있는 것입니다.
여기까지 화성암, 퇴적암, 변성암의 정의와 각각의 종류, 암석의 순환 과정에 대해서 알아보았습니다. 다음 시간에는 이따금 뉴스에서 들리는 소식 중 하나인 싱크홀에 대해서 알아보는 시간을 갖도록 하겠습니다.
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