각력암

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1. 개요
2. 종류
3. 활용
참조

1. 개요

각력암은 다양한 암석 조각들이 섞여 굳어진 퇴적암의 일종으로, 형성 메커니즘에 따라 퇴적 각력암, 단층 각력암, 화성 각력암, 충격 각력암, 열수 각력암으로 분류된다. 각력암은 독특한 외관으로 인해 고대부터 조각 및 건축 재료로 사용되었으며, 한국에서도 발견된다.

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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.
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각력암
개요
종류	퇴적암
구성 성분	각진 암석 파편
특징	파편들이 각이 져 있고, 크기가 다양함
형성 과정	단층 작용에 의한 파쇄 화산 폭발 운석 충돌 암석 사태 용암류의 흐름
종류 및 분류
퇴적 각력암	암석 파편들이 침전, 압착, 또는 교결 작용으로 굳어져 형성됨 파편은 모서리가 각진 형태로 나타남 주로 산사태, 진흙 사태, 퇴적 작용으로 인해 형성됨
단층 각력암	단층 운동으로 인해 암석이 파쇄되어 형성됨 암석의 파쇄면을 따라 단층 점토와 함께 나타남
화산 각력암	화산 폭발 시 방출된 암석 파편들이 퇴적되어 형성됨 화산력이나 화쇄류에 의해 형성됨 폭탄, 응회암, 스코리아 등이 포함될 수 있음
충돌 각력암	운석 충돌로 인해 형성된 각력암 운석 충돌 분화구에서 발견됨
수성 각력암	유동층의 작용으로 형성된 각력암 퇴적암이나 화산암 등 다양한 종류의 파편을 포함할 수 있음
생성 환경
단층대	단층 운동으로 인한 암석 파쇄
화산 지역	화산 폭발 시 암석 파편 분출
사면	산사태, 암석 사태
충돌 분화구	운석 충돌로 인한 파편 퇴적
용암류	용암 흐름 중 고화된 표면 파편
관련 용어
응회암	화산재가 굳어져 형성된 암석
화산탄	화산 폭발로 인해 방출된 큰 암석 파편
암맥	지하의 마그마가 지표면으로 뚫고 들어오며 형성된 암석층
각섬암	사장석과 각섬석으로 구성된 심성암
변성암	기존의 암석이 열과 압력을 받아 변성된 암석
파쇄대	암석이 깨지거나 부서진 구역
파쇄암	단층 작용으로 인해 형성된 파쇄된 암석
기타
분포	지구와 화성 등 다양한 행성에서 발견됨
활용	건축 자재로 사용, 특히 장식용 석재로 활용

2. 종류

각력암은 시멘트 또는 세립질 기질에 의해 결합된 거친 암석 파편으로 구성된다.^[5] 역암과 마찬가지로 각력암은 30% 이상의 자갈 크기의 입자(2mm 이상의 입자)를 포함하지만, 암석 파편의 가장자리가 마모되지 않은 날카로운 모서리를 가지고 있다는 점에서 역암과 구별된다.^[6] 이는 자갈이 그 근원지에 매우 가까이 퇴적되었음을 나타낸다. 그렇지 않으면 운반 중에 가장자리가 둥글게 되었을 것이기 때문이다.^[1]

거대 각력암(megabreccia)은 최소 1미터 크기에서 400미터 이상의 매우 큰 암석 파편을 포함하는 각력암이다. 거대 각력암은 산사태,^[2] 충돌 사건,^[3] 또는 칼데라 붕괴^[4]에 의해 형성될 수 있다.

각력암은 형성 과정에 따라 더 세분된다.^[5]

2. 1. 퇴적 각력암

퇴적 각력암은 퇴적 과정에 의해 형성된 각력암이다. 예를 들어, 절벽 아래에 쌓인 사면 붕괴 퇴적물은 암석 파편을 둥글게 하는 운반 과정을 거치지 않고도 고결되어 사면 붕괴 각력암을 형성할 수 있다.^[7]

두꺼운 퇴적(붕적성) 각력암층은 일반적으로 그라벤의 단층 절벽 근처에서 형성된다.^[7]^[8]

퇴적 각력암은 해저 토사류에 의해 형성될 수 있다. 터비다이트는 퇴적 각력암류의 미세 입자 주변 퇴적으로 나타난다.^[9]

카르스트 지형에서 붕괴 각력암은 싱크홀로 암석이 붕괴되거나 동굴이 발달하면서 형성될 수 있다.^[10]^[11] 붕괴 각력암은 또한 하부 증발암층이 용해되어 형성되기도 한다.^[12]

2. 2. 단층 각력암

단층 또는 구조각력암은 두 개의 단층 블록이 서로 미끄러져 지나가면서 갈리는 작용으로 인해 생성된다. 이러한 부서진 조각들의 후속적인 교결작용은 지하수 내 광물 물질의 유입을 통해 발생할 수 있다.^[13]

2. 3. 화성 각력암

화성쇄설암은 크게 두 가지로 나눌 수 있다.

용암과 화산쇄설암 유형 모두에서 발견되는 화산 분출로 인해 부서지고 파편화된 암석^[14]
관입암체나 반암 암맥과 관련된 관입 작용으로 생성된 부서지고 파편화된 암석^[15]^[16]

화산쇄설암은 마그마의 폭발적인 분출과 분출 기둥에 섞인 암석들로 형성된다.^[14] 여기에는 마그마 통로 벽에서 떨어져 나온 암석이나 화쇄류에 의해 흡수된 암석이 포함될 수 있다.^[14] 특히 유문암과 안산암 용암류는 '자동각력암화' 과정을 통해 쇄설성 화산암을 형성한다. 이는 두껍고 거의 고체 상태인 용암이 암괴로 부서지고, 이 암괴들이 다시 용암류에 재결합하여 남은 액체 마그마와 섞일 때 발생한다. 이렇게 만들어진 각력암은 암석 종류와 화학적 조성이 균일하다.

칼데라 붕괴는 거대 각력암을 형성하기도 하는데, 이는 칼데라 바닥의 노두와 혼동되기도 한다. 이들은 칼데라의 불안정하고 경사가 급한 가장자리에서 나온 칼데라 이전의 암석 덩어리이다.^[4] 직경이 1미터 미만인 암편으로 구성되어 칼데라 바닥에 층을 이루는 중간 각력암과 구분된다. 일부 칼데라 거대 각력암의 암편은 길이가 1킬로미터가 넘기도 한다.^[4]

폭발적인 화산의 화산 통로 내부에서 화산 각력암은 관입 각력암 환경과 합쳐진다. 상승하는 용암은 정지 간격 동안 고체화되지만, 뒤따르는 분출에 의해 산산조각이 나면서 '배열 각력암'을 생성한다.

쇄설암은 포르피리 스톡, 화강암, 킴벌라이트 파이프와 같은 천부 화산암체 관입암에서 흔히 발견되며, 화산 각력암과 전이적인 특징을 보인다.^[17] 관입암은 여러 단계의 관입으로 인해 각력암처럼 보일 수 있는데, 특히 신선한 마그마가 부분적으로 고화되었거나 응고된 마그마에 관입될 때 그렇다. 많은 화강암 관입암에서 후대의 정장암 암맥이 화강암체의 초기 단계를 관통하는 후기 단계의 스톡워크를 형성하는 경우에서 이를 볼 수 있다.^[18]^[19] 특히 강렬한 경우에는 암석이 혼란스러운 각력암처럼 보일 수 있다.^[20]

2. 4. 충격 각력암

충격 각력암은 소행성이나 혜성과 같은 충돌 사건의 진단 지표로 여겨지며, 일반적으로 충돌구에서 발견된다. 충격 각력암은 일종의 임팩타이트로, 큰 운석이나 혜성이 지구 또는 다른 암석 행성이나 소행성과 충돌하는 과정에서 생성된다. 이러한 유형의 각력암은 충돌구 바닥 위 또는 아래, 가장자리 또는 충돌구 너머로 방출된 이젝타에 존재할 수 있다.

네바다주 파라나가트 산맥의 핸콕 정상 근처에 있는 알라모 운석 충돌(Late 데본기, 프라스니안) 각력암

충격 각력암은 알려진 충돌구 내부 또는 주변에서의 발생, 쇄설구(shatter cone), 충격 유리, (충격을 받은 광물), 그리고 외계 물질(예: 이리듐 및 오스뮴 이상)의 오염에 대한 화학적 및 동위원소적 증거와 같은 충격 크레이터링의 다른 생성물과의 연관성으로 확인될 수 있다. 충격 각력암의 예로는 노이그룬트 충돌에서 형성된 노이그룬트 각력암이 있다.

2. 5. 열수 각력암

아일랜드 블레싱턴 근처 클로그리 철광산의 열수 각력암. 주로 석영과 망간 산화물로 구성되어 있으며, 약 1200만 년 전 지진 활동의 결과임

열수 각력암은 일반적으로 지각의 얕은 부분(1km 미만)에서 150°C~350°C 사이의 온도에서 형성된다. 지진이나 화산 활동으로 인해 지하 깊은 곳의 단층을 따라 공극이 열리면, 이 공극은 고온의 물을 끌어들인다. 공동 내부의 압력이 떨어지면 물이 격렬하게 끓게 된다. 또한, 공동이 갑자기 열리면 단층면 측면의 암석이 불안정해져 안쪽으로 함몰되고, 부서진 암석은 암석, 수증기 및 끓는 물의 혼합물에 휘말린다. 암석 파편은 서로 충돌하고 공동의 측면과 충돌하며, 각진 파편은 더욱 둥글게 된다. 끓는 과정이 계속됨에 따라 수증기 상으로 휘발성 가스, 특히 이산화탄소가 손실된다. 결과적으로 유체의 화학적 조성이 변화하고 광석 광물이 빠르게 침전된다. 각력암형 광석 광상은 매우 흔하다.^[24]

규화 및 광물화된 각력암. 연회색은 대부분 돌로마이트와 약간의 반투명 석영으로 구성된다. 암회색은 자스퍼와 광석 광물이다. 표본의 아랫부분을 따라 있는 세맥에는 탄산염 내에 섬아연석이 포함되어 있다. 펜드 오레일 광산, 워싱턴주 펜드 오레일 카운티

광상과 관련된 각력암의 형태는 판상의 엽맥^[25] 및 과압 퇴적층과 관련된 쇄설성 다이크^[26]부터 대규모 관입형 다이아트림 각력암(각력암 파이프)^[27] 또는 심지어 퇴적분지 내부의 간극 유체 과압에 의해서만 형성된 일부 동시퇴적 다이아트림^[28]까지 다양하다. 열수 각력암은 일반적으로 고압 열수 유체에 의한 암석의 수압 파쇄에 의해 형성된다. 이는 열수성 광상 환경의 전형적인 특징이며, 스카른, 그라이젠 및 반암과 관련된 광화 작용과 같은 관입암과 관련된 광상과 밀접하게 관련되어 있다. 열수성 광상은 채굴되어 구리, 은, 금을 얻는다.^[29]

중온대에서는 훨씬 더 깊은 곳에서 지하암석압 하에 있는 유체가 산맥 형성과 관련된 지진 활동 중에 방출될 수 있다. 가압된 유체는 더 낮은 정수압을 받는 더 얕은 지각 수준으로 상승한다. 이동 과정에서 고압 유체는 수압 파쇄를 통해 암석에 균열을 발생시켜 각진 ''현장'' 각력암을 형성한다. 형성 사건이 짧기 때문에 중온대에서는 암석 파편의 둥글기가 덜 흔하다. 끓는 현상이 발생하면 메탄과 황화수소가 수증기 상으로 손실될 수 있으며, 광석이 침전될 수 있다. 중온대 광상은 종종 금을 채굴하기 위해 채굴된다.^[29]

3. 활용

각력암은 눈에 띄는 외관 덕분에 수천 년 동안 조각 및 건축 재료로 인기를 얻었다. 기원전 1800년경 크레타섬 크노소스(Knossos)의 미노아 문명(Minoan civilization) 미노아 궁전(Minoan palace)에서는 기둥 기단으로 사용되었다.^[30] 고대 이집트인들은 각력암을 제한적으로 사용했는데, 대영박물관에 있는 여신 타웨레트(Tawaret)의 조각상이 대표적인 예이다.^[31]

고대 로마인들은 각력암을 특히 귀한 돌로 여겨 중요한 공공 건물에 사용했다.^[32] 브레치아 오니치아타(Breccia Oniciata)와 같이 많은 종류의 대리석이 각력암화되어 있다.^[33]

참조

_[1] 서적 A dictionary of geology and earth sciences Oxford University Press 2013
_[2] 학술지 The Early Miocene Markagunt Megabreccia: Utah's largest catastrophic landsline https://geology.utah[...] 2020-07-28
_[3] 학술지 Noachian Megabreccia on Mars https://ui.adsabs.ha[...] 2020-07-28
_[4] 학술지 Geologic map of the Valles caldera, Jemez Mountains, New Mexico https://geoinfo.nmt.[...] 2020-05-18
_[5] 서적 Glossary of geology. American Geological Institute 1997
_[6] 서적 Principles of sedimentology and stratigraphy Pearson Prentice Hall 2006
_[7] 학술지 Outcrop reservoir analogous and porosity changes in continental deposits from an extensional basin: The case study of the upper Oligocene Sardinia Graben System, Italy 2015-11-00
_[8] 학술지 A Multidisciplinary Investigation at the Lastros-Sfaka Graben, Crete 2017-07-27
_[9] 학술지 Kirks Breccia: a late cretaceous submarine channelised debris flow deposit, Raukumara Peninsula, New Zealand 1989-06-00
_[10] 서적 Paleokarst Related Hydrocarbon Reservoirs https://archives.dat[...] Society for Sedimentary Geology 2022-04-02
_[11] 학술지 A new computational model for flow in karst-carbonates containing solution-collapse breccias 2020-02-00
_[12] 서적 Origin of sedimentary rocks Prentice-Hall 1980
_[13] 학술지 Classification of fault breccias and related fault rocks https://www.gt-crust[...] 2008-05-00
_[14] 서적 Pyroclastic rocks Springer-Verlag 1984
_[15] 학술지 Classification of Volcanic Breccias: A Discussion 1963-00-00
_[16] 학술지 A low-δ18O intrusive breccia from Koegel Fontein, South Africa: Remobilisation of basement that was hydrothermally altered during global glaciation? 2018-02-00
_[17] 학술지 Origin of breccia pipes
_[18] 학술지 The Proterozoic granitoids of Finland: granite types, metallogeny and relation to crustal evolution
_[19] 학술지 Multistage Intrusion, Brecciation, and Veining at El Teniente, Chile: Evolution of a Nested Porphyry System https://figshare.com[...] 2010-01-01
_[20] 학술지 Constraints on the origin of intrusion breccias: Observations from the Paleoproterozoic Boundary Intrusions in the Flin Flon area https://geoconventio[...] 2022-04-02
_[21] 학술지 The mineral system approach applied to magmatic Ni–Cu–PGE sulphide deposits 2016-07-00
_[22] 서적 Principles of igneous and metamorphic petrology Cambridge University Press 2009
_[23] 학술지 The mode of emplacement of the Honningsvåg Intrusive Suite, Magerøya, northern Norway 1998-03-00
_[24] 학술지 Hydrothermal breccias in vein-type ore deposits: A review of mechanisms, morphology and size distribution
_[25] 학술지 Origin of the McLaughlin Mine sheeted vein complex; metal zoning, fluid inclusion, and isotopic evidence 1995-12-01
_[26] 학술지 Hydrothermal alteration and sedimentation at the formative period of a hot spring gold deposit 1994-00-00
_[27] 학술지 Breccia Pipes, Products of Exsolved Vapor from Magmas 1973-07-01
_[28] 학술지 Seismic characteristics of fluid escape pipes in sedimentary basins: Implications for pipe genesis 2015-08-00
_[29] 학술지 Hydrothermal breccias in vein-type ore deposits: A review of mechanisms, morphology and size distribution 1997-12-00
_[30] 웹사이트 Knossos fieldnotes http://www.themodern[...] 2007-00-00
_[31] 서적 Ancient Egyptian materials and technology https://books.google[...] Cambridge University Press 2022-04-02
_[32] 학술지 Six Coloured Types of Stone from Asia Minor Used by the Romans, and Their Specific Deterioration Problems 2010-01-00
_[33] 학술지 Selected examples of natural stones from Italy and Germany used in architectural objects in Krakow – a short geological excursion 2009-00-00

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