암석의 특징 종류

퇴적암의 분류

미성숙 단계

성숙 단계

성분

분급도

원마도

암석종류

다양한 광물조성(장석, 운모, 암편, 점토 등)

불량(자갈~점토)

불량(각형)

각력암, 역암, 그레이와케, 장석질사암

단순광물조성(대부분 석영)

양호(대부분 모래)

양호(원형)

석영아레나이트

미성숙 단계

성숙 단계

성분

분급도

원마도

암석종류

다양한 광물조성(장석, 운모, 암편, 점토 등)

불량(자갈~점토)

불량(각형)

각력암, 역암, 그레이와케, 장석질사암

단순광물조성(대부분 석영)

양호(대부분 모래)

양호(원형)

석영아레나이트

  SiO2 (wt, %)

마그마유형

초염기성암

염기성암

중성암

산성암

분출암

코마차이트

현무암

안산암

유문암

관입암

페리도타이트

반려암

섬록암

화강암

유색광물함량

------------------------------------------------->(증가)

액상온도

------------------------------------------------->(감소)

암석색상

(유색광물) ---------------------------------------->(무색광물)

FeO, MgO, CaO

------------------------------------------------->(감소)

Na2O, K2O, Rees

------------------------------------------------->(증가)

주 구성광물

감람석

  휘석

Ca사장석

휘석

감람석

각섬석

Ca-Na 사장석

감섬석

휘석

석영

석영 (준장석류)

K-장석

Na사장석

흑운모/백운모

각섬석

                                           칼크-알칼리암                          알칼리암

                        Ultra Mafic          Mafic                                 Felsic

색

산성암

중성암

염기성암

초염기성암

SiO₂

             66           60            55             52            45

광물성분

석영

정장석

흑운모

백운모

각섬석

정장석

사장석

석영

흑운모

각섬석

백운모

정장석

흑운모

백운모

각섬석

사장석

각섬석

흑운모

사장석

휘석

감람석

감람석

휘석

자철석

크롬철석

심성암

화강암

화강섬록암

섬장암

섬록암

반려암

감람암,

듀나이트

반심성암

화강반암, 석영반암

화강섬록반암

섬장반암

반암

섬록반암

반암

반려반암, 조립현무암

화산암

유문암

석영조면암

석영안산암

조면암

안산암

현무암

비현정질암맥

유리질

유리질

다공상구조

행인상구조

분석

다공상

행인상

현무암

원암

변성정도

저변성도

중변성도

고변성도

엽리조직

셰일(사암)

현무암

슬레이트(slate)

녹색편암(greenschist)

천매암(phyllite)

각섬암(amphibolite)

편암→편마암

에클로자이트(eclogite)

입상조직

셰일, 사암

석회암

초염기성암

석영사암

←--------혼펠스(hornfels)---------→

←---------대리암(marble)---------→

사문암 ←---------각섬암, 휘석암----→

←-----------규암---------------→

원래의 암석

접촉변성암

광역변성암

* 셰일, 사암 -----------혼펠스---------------슬레이트→천매암→편암→편마암

* 석회암 ------------결정질 석회암(대리암)-----결정질 석회암(대리암)

* 석영질 사암---------규암------------------규암 및 규질편암

* 석회질 셰일, 응회암, 현무암- 녹염석 혼펠스------각섬암 및 각섬석편암

* 화강암----------------------------------화강편마암

속성작용

저변성도

중변성도

고변성도

셰일

슬레이트

천매암

편암, 편마암

층리

층리와 점판벽개

편리구조(세립)

편리, 엽리, 편마구조

←-----------------------------  석영 --------------------------→ 

←----------- 혼합점토광물 --------→ 

     ←------------------------- 사장석 ------------------→ 

              ←---------- 녹니석 ------------→ 

              ←---------------- 백운모 ------------→ ←----K-장석 --→ 

                    ←---------------------- 흑운모 ---------------→ 

                                           ←-------------석류석----------→ 

                                          ←---- 남정석 ---→  ←-- 규선석 --→ 

        --------------------------------------------→ (P, T의 증가)

1. 암석의 종류와 특징에 대해 알아봅시다

   우리가 살고 있는 지구의 껍데기를 지각이라고 합니다. 이 지각은 암석으로 이루어져 있는데 암석은 만들어지는 원인에 따라 크게 화성암, 퇴적암, 변성암으로 구분하고 있습니다. 여기서는 각 암석의 특징에 대해서 간단히 알아보도록 합시다.

   화성암(火成巖)은 지하 깊은 곳에서 암석 성분이 녹아서 된 마그마가 지표로 분출하거나 땅 속에서 서서히 식으면서 다시 굳어져서 된 암석을 말합니다. 여기서 마그마란 암석이 다시 녹은 액체와 일부 기체 상태가 섞여 있는 것입니다. 위와 같이 열에 의해 녹은 마그마가 다시 굳어져서 암석이 되었다고 해서 화성암(불이 돌을 만들었다는 뜻)이라고 합니다. 화성암에는 현무암, 화강암, 유문암, 반려암 등이 있습니다.
   퇴적암(堆積巖)은 빗물이나 강물 및 바람 등에 의해서 돌이 부스러지고 물에 의해서 운반된 다음, 퇴적된 돌 부스러기나 침전물 및 조개와 같은 생물의 유해 등이 쌓여 만들어진 암석을 말합니다. 퇴적이란 물 속에서 가라앉아 쌓였다는 뜻입니다. 퇴적암에는 역암, 사암, 이암, 셰일, 석회암 등이 있습니다.

   한편, 변성암(變成巖)은 이미 만들어진 암석이 열이나 압력 또는 다른 작용을 받아 그 성질이 변화된 암석을 가리킨다. 이때 만일 암석이 열이나 압력을 받아 녹았다면 마그마가 되고, 이것이 식으면 화성암이 됩니다. 그러므로 변성암은 암석 자체가 고체 상태를 그대로 유지하면서 암석의 성분이나 치밀한 정도가 달라진 것을 말하는 것입니다. 변성암에는 편암, 편마암, 천매암, 규암 등이 있습니다.

2. 퇴적암에는 어떤 것들이 있나요?

   산이나 강가에 가 보면 돌이 차곡차곡 쌓여 있는 모습을 쉽게 볼 수 있습니다. 이와 같이 돌이나 모래 및 흙이 차곡차곡 싸여서 옆으로 줄무늬가 나있는 것을 지층이라 합니다. 지층은 흐르는 물에 의해 운반된 것이 퇴적되어 단단하게 굳어서 만들어집니다.
   지층을 이루는 암석은 대부분 퇴적암인데, 퇴적암의 생성 과정을 살펴보면 다음과 같습니다.
   먼저 진흙, 모래, 자갈 등이 흐르는 물이나 바람에 의해 운반됩니다. 이어서 물, 바람, 빙하 등의 작용으로 운반된 퇴적물이 쌓여서 두꺼운 지층을 형성합니다. 다음에 지층이 두껍게 쌓이면 아래에 있는 지층이 압력을 받아 퇴적물이 굳어집니다. 끝으로 오랜 시간 동안 이런 작용이 계속되면 퇴적물이 쌓인 지층이 굳어져서 퇴적암이 됩니다.
   이와 같이 퇴적암의 가장 큰 특징은 층리를 가지고 있다는 것입니다. 그리고, 생성되는 장소에 따라 여러 가지 모양과 색깔, 구성 성분 등이 달라집니다. 그러므로 퇴적암을 자세히 조사하면 퇴적물이 쌓일 당시의 자연 환경을 추측할 수 있습니다. 또한 퇴적물이 쌓이던 당시의 화석(생물, 나뭇잎 등)을 포함하고 있는 경우가 있어서 당시에 살고 있던 생물의 종류도 알 수 있습니다.
   대표적인 퇴적암으로는 역암, 사암, 이암, 셰일, 석회암 등이 있는데 이에 대한 자세한 설명은 다음과 같습니다.
   역암(轢巖)은 돌 속에 울퉁불퉁한 자갈이 들어 있으며 모래와 진흙이 섞여져 굳어서 된 돌입니다. 만져 보면 대개 촉감이 거칠고 단단합니다. 색깔도 자갈, 모래, 진흙의 성분에 따라 다양하게 나타납니다.
   사암(砂巖)은 겉모양은 모가 나고 약간 울퉁불퉁합니다. 촉감이 꺼칠하며 모래 크기 정도의 알갱이로 되어 있습니다. 이루고 있는 물질은 모래로 비교적 단단하며, 모래의 색깔에 따라 암석의 색깔이 달라집니다.
   이암(泥巖)은 진흙이 굳어져서 된 돌로 암석의 모서리가 날카롭지 않습니다. 만져 보면 부드러운 느낌이 든다. 알갱이는 진흙으로 이루어져 있으므로 아주 잘고 비교적 잘 부서집니다. 색깔은 다양하게 나옵니다. 한편 진흙으로 이루어 진 돌 중에서 한 방향으로 무늬가 있고 잘 쪼개지는 성질을 갖고 있는 것을 셰일이라 합니다. 이암이나 셰일은 모두 진흙으로 이루어져 있어 구분하기 어려운 경우가 많습니다. 일반적으로 셰일은 가로 줄무늬가 발달되어 있어 한쪽 방향으로 잘 쪼개지나, 이암은 층리가 없고 잘 쪼개지지 않습니다. 또한 손에 침을 묻혀 암석의 표면을 문질러 보면, 이암은 꺼칠한 느낌이 나는데 반하여 셰일은 비누처럼 미끈미끈합니다.

   석회암은 바다 속에서 산호나 조개 껍데기와 같이 석회분을 가지고 있는 생물의 유해가 바다 밑에 퇴적되어 만들어진 암석입니다. 그러므로 석회암이 나오는 지역이 있다면 이 지역은 아주 오랜 옛날에 바다였음을 알 수 있습니다.

3. 화성암에는 어떤 것들이 있나요?

   화성암은 지하에서 만들어진 마그마가 식어서 된 암석을 말합니다. 그런데 마그마가 땅속 깊은 곳에서 식으면 서서히 식게 되므로 광물의 입자가 커진 화성암이 됩니다. 그 예로는 흔히 볼 수 있는 화강암이 있습니다. 반면에 마그마가 지표로 분출하면 빨리 식게 되므로 광물 입자가 커질 시간적 여유가 거의 없습니다. 그러므로 광물 입자는 눈에 거의 보이지 않게 됩니다. 현무암이 그 대표적인 예입니다.

   그렇다면 현무암과 화강암은 어떻게 다를까요? 직접 학교나 주변에서 현무암과 화강암을 찾아 본 다음 그 특징을 조사해 봅시다.
   현무암(玄武巖)은 땅속에 있던 마그마가 화산 활동으로 지각을 뚫고 용암으로 분출된 후 지표면 밖에서 굳어져 만들어진 암석입니다. 대부분의 현무암은 겉 표면에는 크고 작은 구멍이 많이 뚫려 있는데 이것은 마그마가 지표면 밖으로 나올 때 여러 가지 가스가 빠져나간 자국이 남았기 때문입니다. 주의할 점은 모든 현무암이 곰보 모양이 되는 것은 아닙니다. 곰보 모양으로 나타난 것은 지표면 가까이 분출된 것이며, 보다 깊은 곳에서 만들어진 현무암은 구멍이 없습니다. 현무암은 일반적으로 검은색(흑색) 또는 회색을 나타내며, 맨 눈으로 구별하기 어려울 정도로 광물 입자가 아주 작습니다.
   화강암은 현무암처럼 땅속에 있던 마그마가 화산 활동으로 지각을 뚫고 용암으로 분출된 것이 아니라 땅속 깊은 곳에서 서서히 식어서 만들어진 암석입니다. 겉보기 모양은 유리알 같은 입자와 약간 분홍색을 띄거나 흰색을 띠는 입자 및 검은 색을 띠는 입자로 구성되어 있습니다. 특히 알갱이의 크기는 거의 같으며 분명하게 보입니다. 여기서 유리 같은 입자를 석영이라 하고 약간 분홍색이나 흰색을 띠는 입자를 정장석이라 하며 검은 색을 띠는 입자를 흑운모라고 합니다.
   화성암은 마그마가 식어서 굳은 위치에 따라, 심성암, 반심성암 및 화산암으로 다시 구분됩니다. 심성암은 지하 깊은 곳에서 만들어진 화성암을 말하며, 화산암은 지표에 분출하였거나 또는 지표에 매우 가까운 곳에서 만들어진 화성암을 가리킨다. 반심성암은 심성암과 화산암의 고결 위치의 중간에서 고결된 화성암입니다.

   또한 화성암은 구성 광물에 따라 산성암, 중성암, 염기성암으로 구분합니다. 여기서 산성암이나 염기성암은 그 암석이 산성이나 염기성을 띤다는 의미는 아닙니다. 암석의 색깔이 밝은 것을 산성암이라 하고, 암석의 색깔이 어두운 것을 염기성암이라고 처음 이름을 붙인 것을 그대로 따라하기 때문입니다. 암석의 색깔은 석영의 함량과 밀접한 관계가 있는데, 석영의 함량이 많은 것은 산성암이고, 석영의 함량이 적은 것은 염기성암입니다.

4. 퇴적암, 화성암 및 변성암은 어떻게 구분할까요?

   퇴적암은 돌부스러기가 돌이 된 것이고, 화성암은 마그마가 식어서 된 돌이라는 것을 앞에서 배웠습니다. 변성암은 이러한 퇴적암이나 화성암이 열이나 압력을 받아서 성질이나 구성 광물이 변한 암석을 말합니다. 그런데 우리는 야외에서 돌을 볼 때 퇴적암과 화성암, 그리고 변성암을 어떻게 구분할 수 있을까요?
   우선 퇴적암은 구성된 돌의 입자가 작은 가루(흙, 모래, 자갈)로 되어 있습니다. 반면에 화성암은 돌을 이루는 입자가 한 가지 성분으로 이루어진 광물 입자로 구성되어 있는 것이 다릅니다. 변성암은 알갱이 입자가 주로 가로 방향으로 무늬가 나타나거나 치밀하게 보이는 특징이 있습니다.
   그러면 얼핏 보면 거의 비슷하지만 성인이 서로 다른 돌의 예를 들어 자세히 알아봅시다.

■ 현무암과 세일은 어떻게 다를까요?

◀ 현무암과 셰일 비교

   먼저 색깔이 검은 화성암인 현무암과 퇴적암인 셰일을 구분해 봅시다.
   현무암은 대개 겉 표면에 크고 작은 구멍이 많이 뚫려 있습니다. 이것은 용암이 분출한 다음 가스가 날아간 구멍임을 앞에서 공부했습니다. 또한 광물 입자가 맨눈으로 구별하기 어려울 정도로 매우 작은 것으로 화산 활동에 의해 마그마가 지표로 분출할 때 생성된 암석입니다.
   반면에 셰일은 진흙이 쌓여서 된 퇴적암으로 일반적으로 층 무늬(층리)를 볼 수 있습니다. 또한 검은 색 셰일뿐만 아니라 밝은 색깔을 가진 셰일도 있습니다. 그리고 돌을 이루는 알갱이가 매우 작습니다. 특히 셰일은 층 무늬가 있어 현무암과 쉽게 구별할 수 있습니다. 
 

■ 화강암과 사암은 어떻게 다를까요?

◀ 화강암과 사암 비교 

   다음으로, 암석을 이루는 알갱이가 비교적 크고 모래가 쌓인 것처럼 보이는 화성암인 화강암과 퇴적암인 사암을 비교해 봅시다.
   화강암은 흰색과 붉은색과 검은 색의 알갱이들이 모여서 한 덩어리를 이룹니다. 이와 같은 알갱이를 광물이라 하는데, 눈으로 쉽게 구별될 정도로 큽니다. 화강암은 손으로 만져 보면 꺼칠꺼칠하며, 검은 알갱이는 반짝거리지요. 화강암은 마그마가 지하 깊은 곳에서 서서히 식었기 때문에 광물 결정이 충분하게 만들어진 것입니다.
   한편 퇴적암인 사암은 일반적으로 모래 정도 크기의 알갱이로 되어 있는데, 알갱이 하나 하나가 색깔이 다른 것이 아니라 모두 비슷합니다. 즉 모래가 굳어져서 된 돌입니다. 

■ 편마암과 대리암은 어떻게 다를까요?

▲ 편마암                                                                                   ▲ 대리암

   편마암(片麻巖)과 대리암(大理巖)은 모두 변성암입니다. 편마암은 화성암인 화강암이나 퇴적암인 이암이 변성된 것으로 작은 입자들이 설탕 모양으로 뭉쳐져 있는 듯 보입니다. 밝은 색과 짙은 색이 섞여 있는데 이것을 편마 구조라 합니다. 반면에 대리암은 퇴적암인 석회암이 변성된 것으로 흰 부분과 검은 부분이 교차되어 약간 어두운 색으로 보이는 경우가 많습니다. 겉으로 보기에는 대리암과 편마암을 구분하기 어려운 경우가 많은데, 대리암은 묽은 염산을 떨어뜨리면 이산화탄소가 발생되어 거품이 나는 것이 특징입니다. 물론 석회암의 경우도 묽은 염산을 떨어뜨리면 거품이 납니다.
 

 ■ 편마암과 셰일은 어떻게 다를까요?

◀ 셰일과 편마암 비교

   그러면 편마암과 셰일은 어떠한 차이가 날까요? 편마암은 변성암으로, 흰 부분과 검은 부분이 교차되어 있고 약간 어두운 색으로 나타납니다. 또한 검은 색깔을 띤 알갱이가 줄무늬(편리)를 이루고 있습니다. 돋보기로 알갱이를 살펴보면 검은 부분에 검은 색의 알갱이가 보입니다.
   반면에 셰일은 일반적으로 검은 색이거나 갈색을 띄고, 층 무늬(층리)를 분명하게 볼 수 있습니다. 돌을 이루는 알갱이가 아주 작으며 퇴적암의 일종으로 진흙이 굳어져서 된 돌입니다. 편마암보다는 단단하지 않습니다. 
 

■ 대리암과 사암은 어떻게 다를까요?

◀ 사암과 대리암 비교

   끝으로 대리암과 사암을 비교해 봅시다. 대리암은 밝은 색과 짙은 색이 섞여 있는 것 등 색깔이 다양하며 아름다운 무늬를 지니고 있습니다. 이것은 석회암이 매우 높은 열을 받아 변한 암석으로 묽은 염산을 떨어뜨리면 거품이 나는 특징이 있습니다. 반면에 사암은 비교적 밝은색을 갖고 있으며 층 무늬가 나타나지 않습니다. 모래알 크기 정도의 알갱이를 관찰할 수 있으며 모래 알갱이들의 퇴적으로 생성된 퇴적암의 일종입니다