이회암
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1. 개요
이회암은 다양한 양의 점토와 실트를 포함하는 탄산염이 풍부한 진흙 또는 이암으로, 경화된 암석을 이회암석이라고 한다. 이회암은 해양 및 호수 퇴적물에서 흔히 발견되며, 글라우코나이트를 함유한 글라우코나이트 이회암도 존재한다. 이회암은 산성 토양 개량제, 시멘트 제조, 해저 터널 건설, 핵 폐기물 저장 등 다양한 용도로 활용된다. 또한 이회암 호수는 이회암의 퇴적을 특징으로 하며, 생태학적으로 중요한 가치를 지닌다.
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| 이회암 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 유형 | 퇴적암 |
| 구성 성분 | 탄산칼슘 점토 광물 실트 |
| 상세 정보 | |
| 색상 | 회색, 갈색, 흰색, 노란색 |
| 질감 | 미세 입자 |
| 경도 | 연약함에서 중간 정도 |
| 용도 | 시멘트 제조 비료 토양 개량제 |
| 추가 정보 | |
| 형성 과정 | 석회질 진흙 또는 이암이 변성되어 형성 |
| 발견 장소 | 호수 바닥 석호 해양 환경 |
| 관련 용어 | 석회질 진흙 이암 |
2. 정의 및 특성
이회암(Marl) 또는 이회암석(marlstone)은 탄산염이 풍부하고, 다양한 양의 점토와 실트를 포함하는 진흙 또는 이암이다.[1] 이 용어는 원래 담수 환경에서 형성된, 점토와 탄산 칼슘의 혼합물로 구성된 흙 같은 퇴적물에 적용되었다. 이회암은 35~65%의 점토와 65~35%의 탄산염을 함유한다.[1] 오늘날에는 경화된 해양 퇴적물과 호수 퇴적물을 설명하는 데에도 사용되며, 더 정확하게는 '이회암석'이라고 한다.[1]
2. 1. 조성
이회암은 주로 점토와 탄산 칼슘의 혼합물로 구성되며, 일반적으로 35~65%의 점토와 65~35%의 탄산염을 함유한다.[1] 주된 탄산염 광물은 방해석이지만, 아라고나이트 또는 백운석과 같은 다른 탄산염 광물도 존재할 수 있다.[1] 점토 성분의 비율이 증가하면 석회질 점토가 되고, 감소하면 점토질 석회암이 된다.[1]2. 2. 물리적 특성
마석(marlstone)은 마와 거의 같은 조성을 가진 굳어진 암석으로, 흙 같거나 불순한 점토질 석회암으로 더 정확하게 설명된다. 덩어리진 아패각상 파절을 가지며, 셰일보다 덜 박리성이다.[1] 대부분의 마에서 지배적인 탄산염 광물은 방해석이지만, 아라고나이트 또는 백운석과 같은 다른 탄산염 광물이 존재할 수도 있다.[2]글라우코나이트 마는 마에 녹색을 띠게 하는 점토 광물인 글라우코나이트 알갱이를 함유한 마이다. 글라우코나이트는 해양 환경에서 퇴적된 퇴적물의 특징이다.
3. 산출 및 분포
이회암은 해양 및 호수 퇴적물에서 흔히 발견된다. 영불 해협 해저 터널은 프랑스와 영국 사이의 이회암 층을 따라 건설되었다.
3. 1. 해양 퇴적물
도버의 백악 절벽의 하부 층서 단위는 글라우코나이트 이회암 시퀀스와 리듬감 있게 띠를 이루는 석회암 및 이회암 층으로 구성된다.[1] 백악과 이회암의 교대 주기는 북서 유럽의 백악기 지층에서 흔하게 나타난다.[2] 영불 해협 해저 터널은 프랑스와 영국 사이의 이회암 층을 따라 건설되었다. 독일의 상부 백악기 순환 시퀀스와 소르바스 분지의 이회암–오팔이 풍부한 토르토니안–메시니안 지층은 밀란코비치 주기 궤도 강제력과 상관관계가 있다.3. 2. 호수 퇴적물
이회암은 빙하기 이후의 호상 퇴적물에서 흔히 발견된다.[1] 차라(Chara)는 석회 조류로도 알려진 거대 조류로, 높은 pH와 알칼리도를 가진 얕은 호수에서 잘 자라며, 줄기와 열매가 석회화된다. 조류가 죽으면 석회화된 줄기와 열매는 미세한 탄산염 입자로 분해되어 실트와 점토와 섞여 이회암을 생성한다.[2] 미국 북동부의 이회암 연못은 종종 석회암 기반암 지역의 케틀 연못이며, 필수 인산염의 침전으로 인해 영양분이 부족해진다(빈영양). 일반적인 연못 생물은 살아남을 수 없으며, ''스파에리움'' 및 ''플라노르비스''와 같은 담수 연체동물의 골격이 바닥 이회암의 일부로 축적된다.3. 3. 기타
헝가리에서는 상부 에오세 시대에 형성된 부다 이회암이 발견된다. 부다 이회암은 암석과 토양의 층 사이에 있으며, "약한 암석과 강한 토양"으로 정의될 수 있다.[1]아르헨티나의 바카 무에르타 지층에서는 이회암이 지배적인 암석 유형이다.[2]
4. 활용
이회암은 농업 분야에서 산성 토양을 중화하고 토양 구조를 개선하는 데 사용되며, 포틀랜드 시멘트 제조에도 쓰인다.[1] 투수율이 매우 낮은 이회암은 해저 터널 건설에 활용되었으며, 핵 폐기물 저장 시설로의 사용 가능성도 연구되고 있다.
4. 1. 농업
이회암은 산성 토양의 토양 개량제 및 중화제로 사용된다.[1] 이회암은 이용 가능한 칼슘을 증가시킬 뿐만 아니라, 토양 구조를 개선하고 토양 산성도를 감소시켜 다른 영양소의 이용 가능성을 높인다. 16세기부터 널리 사용되면서 근대 초 농업 혁명에 기여했다. 그러나 산업 혁명 이전까지는 대규모 사용이 어려웠다.18세기 영국, 특히 랭커셔에서 이회암이 광범위하게 사용되었다. 거의 모든 밭에 이회암 채취 구덩이가 있었지만, 일부는 철도로 더 먼 거리를 수송하기도 했다. 그러나 19세기 초, 이회암은 석회와 수입된 광물 비료로 점차 대체되었다. 스코틀랜드에서도 이와 비슷한 역사를 보인다.
1840년경 이전까지 미국 남부에서 소량으로 이용 가능한 몇 안 되는 토양 개량제 중 하나였다. 19세기 후반 뉴저지에서 산업적 규모로 채굴되었으며, 등급별로 분류되어 주 지질 조사에서 상세한 화학 분석을 발표하면서 더욱 과학적인 기반으로 사용되었다.
21세기에도 농업에 계속 사용되고 있지만, 빈도는 줄어들었다. 이회암의 탄산염은 주로 탄산칼슘이기 때문에, 마그네슘이 보충되지 않으면 마그네슘 결핍이 나타날 수 있다.
이회암은 팸리코 만에서 굴을 위한 인공 기질을 제공하여 암초와 유사한 환경을 조성하는 데 사용된다.
4. 2. 시멘트
이회암은 포틀랜드 시멘트 제조에 사용된다.[1] 이회암은 풍부하며, 메타카올린보다 우수한 물리적 및 기계적 특성을 나타내는 보조 시멘트 재료이고[2] 훨씬 낮은 온도에서 소성될 수 있다.포틀랜드 시멘트의 원료로 사용되는 이회암 중, 그대로의 조성으로 사용할 수 있는 것은 시멘트 암(시멘트 록)이라고 불린다. 그러나 일반적으로 산화철이나 마그네슘 함량이 너무 많은 등 성분에 편차가 있다는 단점이 있다.
4. 3. 토목 공학
해저 터널은 이회암층을 포함하는 지질 구조인 웨스트 멜버리 머리 찰크에서 건설되었다. 이 지층은 투수성이 매우 낮고, 차트가 없으며, 위에 있는 지층에서 발견되는 균열이 없다는 특징 때문에 선택되었다. 하부의 글라우코나이트 마르는 코어 샘플에서 쉽게 식별할 수 있어 터널 굴착에 적합한 수준을 설정하는 데 도움이 되었다.이회암 토양은 특히 습윤과 건조가 반복될 때 좋지 않은 공학적 특성을 갖는다. 이러한 토양은 포졸란(화산재)을 첨가하여 안정화할 수 있다.
4. 4. 핵 폐기물 저장
일부 이회암층은 투과성이 매우 낮아 핵 폐기물 저장에 사용되는 방안이 검토되고 있다. 이러한 저장소 부지로 제안된 곳 중 하나는 스위스 중부에 위치한 벨렌베르크이다.[1]5. 이회암 호수
이회암 호수는 바닥 퇴적물에 이회암의 큰 퇴적물이 포함된 호수이다.[1] 이들은 최근 빙하기 지역에서 흔히 발견되며,[2] 탄산염 광물이 퇴적되는, 용존 탄산 칼슘이 풍부한 알칼리성 물이 특징이다.
이회암 호수는 종종 포틀랜드 시멘트 제조에 사용되는 이회암을 위해 준설되거나 채굴되었다.[1] 그러나 이들은 생태학적으로 중요하며, 토사 퇴적, 영양 오염, 배수, 침입종에 의한 피해에 취약하다. 영국에서는 스코틀랜드 북부의 더 외진 지역에 있는 이회암 호수만이 가까운 미래에도 원래의 모습을 유지할 가능성이 높다.
참조
[1]
서적
Sedimentary Rocks
Harper & Brothers
1957
[2]
간행물
セラミック原料解説集 チ
https://doi.org/10.2[...]
日本セラミックス協会
1965
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