설명해 드리면 다음과 같습니다.
Porrenga(1966)의 연구에 의하면, 아열대 습윤기후의 아프리카 나이제르 강하구와 외해인 기니아만의 퇴적물에서 산출되는 점토광물의 분포는 강어귀 가까이에서 카올리나이트(고령석)가 주로 많이 산출되고, 외해쪽으로 수심이 깊어질수록 스멕타이트의 양이 급격하게 증가한다는 사실을 발견하였다. 자생의 철분을 함유하는 광물들이 먼 바다로 갈수록 차모나이트(녹니석)는 내해쪽에, 해록석은 외해쪽에 분포한다는 것이다. 해록석은 장석이나 운모가 칼륨이온이나 철이온을 흡착하여 점토광물로 변질되어 자생으로 생성이 된다. 해록석은 퇴적물과 동시생성광물인 칼륨을 함유하므로 칼륨-아르곤법으로 절대연대를 측정할 수 있다.
대륙주변부에서 카올리나이트(고령석)와 녹니석이 산출되는 이유는 무엇인가?
강어귀 가까이에 카올리나이트(고령석)가 주로 많이 산출되는 것은 아프리카의 아열대 습윤기후의 육지와 강에서 암석의 풍화작용 결과로 생긴 카올리나이트가 공급되었기 때문이다. 카올리나이트의 속성작용으로 딕카이트, 네크라이트가 되고 이들이 초기 변성을 받아 녹니석이 된다. 따라서 아열대 습윤기후의 대륙주변부에서 카올리나이트(고령석)와 녹니석이 산출될 수 있다.
해양중앙부의 해저에서 스멕타이트와 일라이트가 산출되는 이유는 무엇인가?
퇴적지질학 233면에 의하면, 스멕타이트(예컨대, 몬모릴로나이트)의 형성에 영향을 주는 요인은 저지대의 지형, 배수가 안되는 조건, 고철질암(염기성암)의 모암이 있다. 스멕타이트로 이루어진 토양은 주로 아열대 기후대로서 연간 강수량이 적고 배수가 잘 안되는 지형에서 발달한다. 습윤한 조건이 되면 스멕타이트는 불안정해져 아열대 습윤기후에서 카올리나이트로 바뀐다. 아프리카의 아열대 습윤기후의 육지와 강에서 암석의 풍화작용 결과로 생긴 카올리나이트가 공급되면 아열대 습윤기후의 대륙주변부에서 카올리나이트(고령석)와 녹니석이 산출될 수 있다. 점토광물의 분포는 강어귀 가까이에서 카올리나이트(고령석)가 주로 많이 산출되고, 외해쪽으로 수심이 깊어질수록 스멕타이트의 양이 급격하게 증가하는 것은 무엇때문인가?
예컨대, 스멕타이트에 속하는 몬모릴로나이트는 화산재층이 변질되어 생길 수도 있다. 중앙해령에는 해저화산활동에 의해 화산재층이 생길 수 있고, 이들은 변질되어 몬모릴로나이트가 되어 해양중앙부의 해저에 점토광물로 분포할 수 있다. 이러한 스멕타이트의 Na와 Ca 양이온이 K로 치환되면 일라이트가 형성되기에 스멕타이트와 일라이트가 분포할 수 있다. ‘스멕타이트’에서 ‘일라이트’로의 변화는 온도와 밀접한 관련이 있는데 약 70~95°C에서 변한다. 따라서 해양중앙부의 해저에서 스멕타이트와 일라이트가 산출될 수 있다. 속성작용으로 스멕타이트의 Na와 Ca 양이온이 K로 치환되면 ‘일라이트’가 되고, 스멕타이트의 Ca이 해수 중에 Mg으로 교대가 일어나면 ‘녹니석’이 되어 스멕타이트, 일라이트, 녹니석이 산출될 수 있다.
퇴적지질학 231면에 의하면, 아열대 습윤기후의 해양퇴적물에서 점토광물의 분포는 육지쪽(대륙주변부)에는 카올리나이트(고령석)가 우세하게 분포하고, 외해쪽에는 스멕타이트와 일라이트가 우세하게 분포한다.
암석학개론 398면에 의하면, 대륙주변부에서 고령석(카올리나이트)과 녹니석이 우세하게 분포하고, 해양중앙부의 해저에서 스멕타이트가 우세하게 분포한다. 속성작용으로 스멕타이트의 Na와 Ca 양이온이 K로 치환되면 ‘일라이트’가 되어 해양중앙부의 해저에서 스멕타이트와 일라이트가 산출될 수 있다. 스멕타이트의 Ca이 해수 중에 Mg으로 교대가 일어나면 ‘녹니석’이 되어 스멕타이트, 일라이트, 녹니석이 산출될 수 있다. 퇴적암이 되는 속성작용이 진행되면 스멕타이트와 고령석(카올리나이트)은 소멸되고, 일라이트와 녹니석이 생성될 수 있다.
일라이트는 칼륨을 주요 양이온으로 하는 함수 알루미늄 규산염 광물로 해양 셰일의 주요 점토광물이다. 스멕타이트 그룹은 철, 마그네슘, 칼슘, 나트륨 등의 양이온을 갖는 함수 규산염 광물로 몬모릴로나이트, 논트로나이트, 사포나이트는 스멕타이트 그룹에 속한다. 녹니석은 주로 철과 마그네슘을 함유하는 함수 알루미늄 규산염 광물로 녹니석질 점토는 주로 해양 셰일에 나타나는데 속성작용에 의해 생성된 것으로 여겨진다. 카올리나이트는 녹니석군에 속한다. 혼합층 점토는 하나의 결정 단위에 둘 내지 세 종류의 점토광물이 구조적 형태로 구성되어 있는 점토로 예컨대, 일라이트-스멕타이트, 일라이트-녹니석, 녹니석-스멕타이트, 백운모-일라이트와 흑운모-스멕타이트 쌍이 있다. 일라이트-녹니석-스멕타이트의 세 종류가 혼합층을 이루는 것도 있다.
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