다양한 돌들은 어떻게 생기나? 현무암, 퇴적암, 변성암 등

[변영기]

지구에는 다양한 종류의 암석이 존재하며, 이들은 생성 과정에 따라 크게 화성암, 퇴적암, 변성암 세 가지로 분류됩니다. 이 세 종류의 암석은 서로 순환하며 끊임없이 변화합니다.

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1. 화성암 (Igneous Rock)

화성암은 마그마나 용암이 식어서 굳어진 암석을 말합니다. 마그마는 지하 깊은 곳에서 암석이 녹아 형성된 뜨거운 용융체이며, 용암은 마그마가 지표로 분출한 것을 의미합니다.

• 현무암 (Basalt): 대표적인 화산암(분출암)입니다. 마그마가 지표로 분출하여 용암이 된 후, 급격하게 식으면서 생성됩니다. 이 때문에 광물 결정이 작고 단단하며, 용암이 식을 때 가스가 빠져나와 생긴 작은 구멍(기공)이 특징적으로 나타납니다. 제주도의 돌하르방이나 돌담에 흔히 쓰이는 돌이 바로 현무암입니다.
• 화강암 (Granite): 대표적인 심성암(관입암)입니다. 마그마가 땅속 깊은 곳에서 천천히 식으면서 굳어져 만들어집니다. 오랜 시간 동안 식으면서 광물 결정이 크게 자라기 때문에 맨눈으로도 광물 알갱이를 볼 수 있습니다. 밝은 색을 띠는 경우가 많고, 비석이나 건축 재료로 많이 사용됩니다.

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2. 퇴적암 (Sedimentary Rock)

퇴적암은 기존의 암석이나 생물의 유해 등이 풍화와 침식 작용을 거쳐 운반되고 쌓여서 굳어진 암석입니다.

• 생성 과정:
  1. 풍화 및 침식: 지표에 드러난 암석이 바람, 물, 온도 변화 등에 의해 부서집니다.
  2. 운반: 부서진 암석 조각(퇴적물)이 강물, 바람, 빙하 등에 의해 낮은 지대로 운반됩니다.
  3. 퇴적: 운반된 퇴적물이 호수, 바다, 강바닥 등에 쌓입니다.
  4. 다져짐 및 교결 작용: 오랜 시간이 지나면서 위에서 쌓이는 퇴적물의 무게에 의해 아래쪽 퇴적물이 다져지고, 광물 성분이 접착제 역할을 하여 단단하게 굳어집니다.
• 대표적인 퇴적암:
  • 사암 (Sandstone): 모래가 쌓여 굳어진 암석
  • 셰일 (Shale): 진흙이 쌓여 굳어진 암석
  • 석회암 (Limestone): 탄산칼슘(주로 조개껍데기나 산호 등 생물의 유해)이 쌓여 굳어진 암석
  • 역암 (Conglomerate): 자갈이 쌓여 굳어진 암석

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3. 변성암 (Metamorphic Rock)

변성암은 이미 만들어진 화성암이나 퇴적암, 또는 다른 변성암이 지구 내부의 높은 열과 압력을 받아 성질과 형태가 변해서 만들어진 암석입니다. 암석이 녹지 않는 수준에서 변화가 일어납니다.

• 생성 과정:
  • 광역 변성 작용: 넓은 지역에 걸쳐 지각 변동(판의 이동 등)으로 인해 암석이 지하 깊은 곳으로 이동하면서 높은 열과 압력을 동시에 받아 변성되는 경우입니다. 이때 암석 내 광물들이 압력에 수직 방향으로 재배열되면서 **엽리(줄무늬)**가 나타나기도 합니다. 편마암, 편암 등이 이에 해당합니다.
  • 접촉 변성 작용: 마그마가 주변 암석을 뚫고 올라올 때, 마그마의 뜨거운 열에 의해 주변 암석이 변성되는 경우입니다. 이 경우에는 압력보다는 열의 영향이 크기 때문에 엽리가 잘 나타나지 않습니다. 대리암, 규암, 혼펠스 등이 이에 해당합니다.
• 대표적인 변성암:
  • 편마암 (Gneiss): 화강암이나 셰일 등이 높은 열과 압력을 받아 변성된 암석으로, 밝은색과 어두운색 광물이 줄무늬를 이루는 엽리가 뚜렷하게 나타납니다.
  • 대리암 (Marble): 석회암이 열에 의해 재결정 작용을 거쳐 변성된 암석으로, 건축이나 조각 재료로 많이 사용됩니다.
  • 규암 (Quartzite): 사암이 열과 압력을 받아 변성된 암석으로, 매우 단단합니다.

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이처럼 지구의 암석들은 서로 다른 환경에서 형성되며, 끊임없이 변화하며 순환하고 있습니다. 이를 암석의 순환이라고 합니다.