기질 (지질학)
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1. 개요
기질(지질학)은 퇴적물이 굳어져 퇴적암이 되는 과정에서 나타나는 현상을 의미한다. 퇴적 작용, 압밀 작용, 교결 작용 등을 포함하며, 퇴적물 입자 사이의 공극에 물질이 침전되어 입자를 결합시키는 교결 작용이 핵심이다. 교결 물질로는 석회질, 규질, 산화철 등이 있으며, 이러한 물질은 퇴적암의 강도를 높이는 역할을 한다.
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변성암은 기존 암석이 고온, 고압, 화학적 변화를 겪어 광물 조성과 조직이 변한 암석으로, 재결정 작용에 의한 조직 변화와 엽리 구조를 보이며, 변성 작용 유형과 원암, 광물 조성, 조직에 따라 다양한 종류로 분류되고 지구 지각의 상당 부분을 차지하며 건축 자재 등으로 활용되지만, 토목 공사나 건강에 위협을 줄 수도 있다. - 암석학 - 용암
용암은 화산 활동으로 지표면에 분출된 액체 상태의 녹은 암석 물질이거나 굳어져 형성된 암석을 뜻하며, 마그마에서 휘발성분이 빠져나온 것으로, 규산염이 주성분이고 온도와 조성에 따라 점성이 달라지며, 파호이호이 용암, 아아 용암 등의 형태가 있다.
| 기질 (지질학) | |
|---|---|
| 일반 정보 | |
| 이름 | 기질 |
| 다른 이름 | 바탕 매트릭스 접합제 |
| 설명 | 더 큰 입자가 박혀 있는 암석 내의 더 미세한 물질 |
| 암석학적 의미 | |
| 정의 | 더 큰 광물 결정 또는 암석 파편을 둘러싸고 있는 화성암, 퇴적암 또는 변성암의 미세 입자 물질 |
| 구성 | 화성암: 미정질 또는 유리질 물질 퇴적암: 점토, 미사, 화학적 침전물 |
| 중요성 | 암석의 기원과 역사를 이해하는 데 도움을 줌 |
| 예시 | 사암의 기질: 모래 알갱이 사이의 점토 또는 화학적 침전물 반상 화성암의 기질: 반정을 둘러싸는 미정질 용암 |
| 영어 용어 | |
| 영어 | matrix groundmass |
| 추가 정보 | |
| 관련 용어 | 반정 (phenocryst) |
2. 속성 작용
퇴적물은 처음에는 모래, 점토, 자갈, 조개껍데기처럼 응집력이 없는 상태로 존재하며, 이러한 상태는 무한정 지속될 수 있다. 예를 들어, 제3기 초기 지층 중 일부는 해저에 쌓인 지 수백만 년이 지났음에도 여전히 매우 부스러지기 쉬운 상태를 유지하고 있다(예: 런던 점토).[1] 그러나 일반적으로 퇴적암은 시간이 지날수록 굳어지는 경향을 보이며, 오래된 지층일수록 '암석'이라는 단어에 내포된 단단한 성질을 가질 가능성이 크다.[1]
이러한 경화 작용의 원인 중 하나는 새로운 퇴적물이 쌓이면서 아래에 있는 퇴적물에 가하는 압력이다. 또한, 물에 용해된 물질이 퇴적물 입자 사이의 공극에 침전되는 작용도 중요한 역할을 한다. 이러한 침전 작용은 상부 퇴적물의 압력과 암석이 지표 아래 깊이 묻히면서 발생하는 온도 상승에 의해 가속화될 수 있지만, 온도 상승폭은 크지 않을 수 있다.[1]
가장 흔하게 재침전되는 접착 물질은 석회질 또는 규질 성분이다. 조개껍데기나 산호 등이 느슨하게 쌓여 만들어진 석회암은 이러한 과정을 통해 단단한 암석으로 변한다. 이 과정은 산호초 깊은 곳이나 비에 노출된 바람에 날린 조개 모래에서도 쉽게 관찰할 수 있다.[1]
2. 1. 압밀 작용
퇴적물은 처음에는 응집력이 없는 상태(예: 모래, 점토, 자갈)이지만, 새로운 퇴적물이 쌓이면서 아래에 있는 퇴적물은 압력을 받아 입자 사이의 간격이 좁아지고 단단해진다. 이 과정은 퇴적암의 밀도를 높이고 공극률을 감소시킨다.[1]이러한 압밀 작용은 위에 쌓이는 퇴적물의 무게에 의한 압력뿐만 아니라, 물에 용해된 물질이 퇴적물 입자 사이의 공극에 침전되면서 더욱 강화된다. 이 과정은 암석이 표면 아래 깊이 묻히면서 발생하는 온도 상승에 의해 가속화될 수 있지만, 온도 상승은 크지 않을 수 있다.[1]
석회암은 원래 조개, 산호 등의 느슨한 축적물이지만, 이러한 방식으로 단단한 암석으로 압축된다. 산호초의 깊은 곳이나 바람에 날린 조개 모래 덩어리에서도 이러한 압밀 작용이 일어난다. 접착 물질은 원래 입자가 결정질인 경우 결정질 연속성으로 침전될 수 있으며, 사암에서는 방해석의 결정질 기질이 모래 입자를 감싸기도 한다.[1]
아라고나이트가 방해석으로, 방해석이 백운석으로 변하는 것도 암석 내부에 새로운 결정질 덩어리를 형성하여 응고를 가속화한다. 실리카는 물에 잘 녹지 않지만, 암석의 이 성분조차도 용해되고 재침전되는 경우가 많다. 많은 사암은 미량의 콜로이드 또는 미정질 실리카에 의해 함께 유지된다. 어떤 암석들은 고령토나 운모, 점토질 물질, 흑연 등의 미세한 비늘을 포함하며, 단순한 압력에 의해서도 압축될 수 있다.[1]
2. 2. 교결 작용
퇴적물이 단단하게 굳는 주된 원인은 새로운 퇴적물이 쌓이면서 아래에 있는 덩어리에 가하는 압력보다는, 물에 녹아 있던 물질이 퇴적물 입자 사이의 공극에 침전되는 교결 작용이다. 이 작용은 상부 덩어리의 압력과 암석이 지표 아래 깊이 묻히면서 발생하는 온도 상승에 의해 가속화될 수 있지만, 온도 상승은 크지 않을 수 있다.[1]교결 작용으로 침전되는 물질로는 석회질, 규질, 산화철 등이 있다. 석회암은 석회질 물질이 침전되어 단단한 암석으로 압축된 대표적인 예시이다. 실리카는 물에 잘 녹지 않지만, 암석에서는 빈번하게 용해되고 재침전되며, 많은 사암이 미량의 콜로이드나 미정질 실리카로 결합되어 있다. 그 외에도 고령토, 운모, 흑연 등의 광물이 교결 작용에 관여한다.[1]
2. 2. 1. 석회질 교결 작용
탄산 칼슘(CaCO3)이 주성분인 석회질 물질은 주로 따뜻한 바다에서 생성되는 석회암의 주요 교결 물질이다. 석회암은 원래 조개, 산호 등이 느슨하게 쌓여 있다가, 틈새로 스며든 물에 녹아 있던 석회질 물질이 침전되면서 단단한 암석으로 굳어진다. 이 과정은 산호초 깊은 곳이나 비에 노출된 바람에 날린 조개 모래에서도 쉽게 일어난다.[1]접착 물질은 원래 입자가 결정질인 경우 결정질 연속성으로 규칙적으로 침전될 수 있다. 사암의 경우, 방해석의 결정질 기질이 모래 입자를 감싸는 방식으로 나타나기도 한다. 아라고나이트가 방해석으로, 방해석이 백운석으로 변하는 것은 암석 내부에 새로운 결정질 덩어리를 형성하여 응고를 가속화한다.[1]
2. 2. 2. 규질 교결 작용
실리카는 일반적인 물에는 잘 녹지 않지만, 암석에서는 이 성분조차도 빈번하게 용해되고 다시 침전된다. 많은 사암은 미량의 콜로이드 또는 미정질 실리카로 결합되어 있다. 채석장에서 갓 채취했을 때는 부드럽고 가공하기 쉽지만, 공기에 노출되면 규질 시멘트가 굳어져 훨씬 단단해진다.[1]2. 2. 3. 산화철 교결 작용
산화철(Fe2O3)은 적색 사암과 같은 퇴적암에 붉은색을 띠게 하는 교결 물질이다.
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