각암
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1. 개요
각암은 주로 미세 결정질 실리카로 구성된 화학적으로 침전된 퇴적암이다. 폴크 분류에 따라 과립상 미세 석영, 옥수, 거대 석영의 세 가지 조직으로 나뉘며, 층상 처트, 결절상 처트, 규조토 처트, 방사충암, 극편암 등 다양한 종류가 있다. 각암은 선캄브리아 시대부터 현생 이언까지 다양한 환경에서 형성되었으며, 특히 층상 처트는 생물체에 의해 해수에서 추출된 실리카 골격의 화석 잔해로 구성된다. 선사 시대에는 석기 제작에 사용되었으며, 불을 피우는 데에도 활용되었다. 또한, 철, 우라늄 등 귀중한 퇴적층과 관련되기도 하며, 화석 보존에도 중요한 역할을 한다.
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| 각암 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 종류 | 퇴적암 |
| 구성 성분 | 미정질 또는 잠정질 석영 |
| 영어 | chert |
| 일본어 | チャート (chāto) |
| 한자 | 角岩 |
| 상세 정보 | |
| 정의 | 미정질 또는 잠정질 실리카로 구성된 단단하고 미세한 퇴적암 |
| 지질학적 정보 | |
| 생성 모델 | 석회암 내 처트 생성 모델 |
2. 성분 및 특징
각암은 미세 결정질, 숨은 결정질, 미세 섬유질 실리카로 구성된 화학적 침전 퇴적암이다.[12] 대부분 순수한 실리카로 구성되어 있으며, 다른 광물은 5% 미만이다.[13] 실리카 함량은 65%에서 99% 이상까지 다양하다. 알루미늄은 가장 풍부한 미량 원소이며, 철, 망가니즈, 칼륨, 나트륨, 칼슘이 그 뒤를 잇는다. 결정 외수(석영 입자 내 및 주변의 작은 포유물)는 대부분 각암의 1% 미만을 차지한다.[14]
폴크 분류에 따르면 각암은 조직에 따라 과립상 미세 석영, 옥수, 거대 석영의 세 가지로 구분된다.[12] 대부분의 각암은 미세 결정질 석영에 약간의 옥수와 때로는 오팔을 포함하지만, 거의 순수한 오팔에서 거의 순수한 석영 각암까지 다양하다. 6천만 년이 넘는 오팔은 거의 발견되지 않는다. 오팔성 각암은 종종 규조류, 방산충, 유리 해면 해면체의 눈에 보이는 화석을 포함한다.
각암은 온천(`규질 소결물`), 스트로마톨라이트(`자스필라이트`) 또는 알칼리성 호수와 같은 다양한 환경에서 발견되지만, 대부분 ''층상 각암'' 또는 ''결절성 각암'' 형태로 발견된다. 층상 각암은 선캄브리아 시대 지층에서 더 흔하고, 결절성 각암은 현생 이언에 더 흔하다. 층상 각암은 초기 중생대 이후 드물며, 데본기와 석탄기, 쥐라기부터 현재까지 비교적 풍부하게 발견된다.
리본 각암이라고도 불리는 층상 각암은 얇은 층상 층(두께 수 cm ~ 1m) 형태로 나타나며, 실리카가 풍부한 얇은 셰일 층에 의해 분리된 거의 순수한 각암으로 구성된다. 일반적으로 검은색에서 녹색을 띠며, 층의 전체 두께는 수백 미터에 달할 수 있다. 셰일은 전형적으로 검은색 셰일이며, 때로는 황철석을 포함하는데, 이는 무산소 환경에서 퇴적되었음을 의미한다. 층상 각암은 터비다이트, 심해 석회암, 해저 화산암, 사문암, 혼성암과 활동성 대륙 연변부의 판 경계에서 가장 자주 발견된다. 퇴적 구조는 층상 각암에서 드물게 나타난다. 층상 각암의 높은 순도는 쇄설성 퇴적물(실트와 점토 입자가 풍부한 강물 등)의 유입이 적은 지역에서 퇴적되었음을 나타낸다. 존재하는 불순물은 쇄설성 광물 흔적 외에도 퇴적 후에 형성된 자생광물 황철석과 적철석을 포함한다.
해수는 일반적으로 0.01~11 ppm의 실리카를 함유하며, 약 1ppm이 전형적이다. 이는 포화도보다 훨씬 낮아, 무기적 과정을 통해 실리카가 일반적으로 해수에서 침전될 수 없음을 의미한다. 대신 실리카는 규조류, 방산충, 유리 해면과 같은 생물체에 의해 해수에서 추출된다. 이들은 매우 불포화된 물에서도 실리카를 효율적으로 추출할 수 있으며, 현재 세계 해양에서 연간 12km3의 오팔을 생성하는 것으로 추정된다. 규조류는 이상적인 조건에서 하루에 8배로 수가 증가할 수 있으며(일반적인 해수에서는 하루에 한 번 증가) 실리카가 0.1ppm에 불과한 물에서도 실리카를 추출할 수 있다. 생물체는 금속 이온으로 "갑옷"을 입혀 골격을 용해로부터 보호한다. 생물체가 죽으면, 골격은 바다 밑바닥에 쌓여 매몰되지 않으면 빠르게 용해되어, 30%~60%의 실리카를 함유하는 규질 연니를 형성한다. 따라서 층상 각암은 일반적으로 실리카 골격을 분비하는 생물체의 화석 잔해로 구성되며, 이는 용액 및 재결정화에 의해 변형된다.
이러한 생물체의 골격은 장거리 결정 구조가 없는 비정질 형태의 실리카인 오팔-A로 구성된다. 이는 점차 크리스토발라이트와 트리디마이트의 칼날형 결정으로 구성된 미세 결정질 형태의 실리카인 오팔-CT로 변환된다. 많은 오팔-CT는 직경 약 10마이크론의 칼날형 결정 클러스터인 ''lepispheres'' 형태를 취한다.[15] 오팔-CT는 다시 미세 석영으로 변환된다. 심해에서는 오팔-CT로의 전이는 약 45°C에서 발생하며, 미세 석영으로의 전이는 약 80°C에서 발생한다. 그러나 전이 온도는 상당히 다르며, 재결정화를 위한 핵을 제공하는 수산화마그네슘의 존재에 의해 전이가 가속화된다. 거대 석영은 변성 작용의 전형적인 높은 온도에서 형성된다.
오팔-CT의 함량이 높은 방해석의 한 종류인 포슬레인나이트는 매우 얕은 깊이에서 재결정화된다는 증거가 있다. 텍사스의 카발로스 노바큘라이트 역시 얕은 수심 퇴적 구조와 증발암 가상형태를 포함하여 매우 얕은 수심 퇴적의 징후를 보이는데, 이는 표면 근처 조건에서만 형성될 수 있는 용해성 광물의 결정 주형이다. 이 노바큘라이트는 탄산염 배설물 펠릿이 각암으로 대체되어 형성된 것으로 보인다.
과거에는 "각암(角岩, hornstone)"이라고 불리기도 했지만, 이 단어는 정의에 따라 가리키는 암석이 다르기 때문에 현재는 사용되지 않는다. 또한, "규암"이라고 불리기도 했지만, 현재는 열변성된 규질암을 가리킨다.
2. 1. 구성 광물
암석학에서 "처트(chert)"는 주로 미세 결정질, 숨은 결정질 및 미세 섬유질 실리카로 구성된 화학적으로 침전된 퇴적암을 의미한다.[12] 대부분의 처트는 거의 순수한 실리카로 이루어져 있으며, 방해석, 백운석, 점토 광물, 적철석, 유기물 등의 다른 광물은 5% 미만으로 포함된다.[13] 처트는 실리카 함량에 따라 99% 이상인 매우 순수한 처트부터 65% 미만인 불순한 결절형 처트까지 다양하다. 가장 풍부한 미량 원소는 알루미늄이며, 철, 망가니즈, 칼륨, 나트륨, 칼슘이 그 뒤를 잇는다. 결정 외수(석영 입자 내 및 주변의 작은 포유물)는 대부분 처트의 1% 미만을 차지한다.[14]폴크 분류에 따르면 처트는 세 가지 조직 범주로 나뉜다. 과립상 미세 석영은 처트의 구성 요소로, 크기가 1~20미크론(일반적으로 8~10미크론) 정도인 대략 등방향의 석영 입자로 구성된다. 옥수는 미세 섬유질 석영으로, 약 100미크론 길이의 매우 얇은 결정이 방사형으로 묶인 형태이다. 거대 석영은 크기가 20미크론이 넘는 등방향 입자로 구성된다.[12] 대부분의 처트는 미세 결정질 석영에 약간의 옥수와 오팔을 포함하는 형태이지만, 거의 순수한 오팔에서 거의 순수한 석영 처트까지 다양하게 나타난다. 그러나 6천만 년이 넘는 오팔은 거의 발견되지 않는다. 오팔성 처트는 종종 규조류, 방산충, 유리 해면 해면체의 눈에 보이는 화석을 포함하기도 한다.
2. 2. 물리적 성질
암석학에서 "처트(chert)"는 주로 미세 결정질, 숨은 결정질 및 미세 섬유질 실리카로 구성된 화학적으로 침전된 퇴적암을 의미한다.[12] 대부분의 처트는 거의 순수한 실리카로, 다른 광물(주로 방해석, 백운석, 점토 광물, 적철석, 유기물)이 5% 미만이다.[13] 그러나 처트는 실리카 함량이 매우 높은 것부터 낮은 것까지 다양하다. 알루미늄은 가장 풍부한 미량 원소이며, 철, 망가니즈, 칼륨, 나트륨, 칼슘이 그 뒤를 잇는다. 결정 외수(석영 입자 내 및 주변의 작은 포유물)는 대부분의 처트에서 1% 미만을 차지한다.[14]폴크 분류는 처트를 세 가지 조직 범주로 나눈다.
- 과립상 미세 석영: 크기가 1~20미크론(일반적으로 8~10미크론)인 대략 등방향의 석영 입자로 구성된다.
- 옥수: 약 100미크론 길이의 매우 얇은 결정의 방사형 묶음으로 구성된 미세 섬유질 석영이다.
- 거대 석영: 크기가 20미크론이 넘는 등방향 입자로 구성된다.[12]
대부분의 처트는 미세 결정질 석영에 약간의 옥수와 때로는 오팔을 포함하지만, 처트는 거의 순수한 오팔에서 거의 순수한 석영 처트까지 다양하다. 그러나 6천만 년이 넘는 오팔은 거의 없다. 오팔성 처트는 종종 규조류, 방산충, 유리 해면 해면체의 눈에 보이는 화석을 포함한다.
처트는 온천 퇴적물(''규질 소결물''), 스트로마톨라이트(''자스필라이트'') 또는 알칼리성 호수와 같은 다양한 환경에서 발견된다. 그러나 대부분의 처트는 ''층상 처트'' 또는 ''결절성 처트''로 발견된다. 층상 처트는 선캄브리아 시대 지층에서 더 흔하고, 결절성 처트는 현생 이언에 더 흔하다. 층상 처트는 초기 중생대 이후 드물다. 처트는 데본기와 석탄기 동안, 그리고 쥐라기부터 현재까지 적당히 풍부했다.
2. 3. 조직
암석학에서 "처트(chert)"는 일반적으로 주로 미세 결정질, 숨은 결정질 및 미세 섬유질 실리카로 구성된 모든 화학적으로 침전된 퇴적암을 지칭한다.[12] 대부분의 처트는 거의 순수한 실리카로, 다른 광물(주로 방해석, 백운석, 점토 광물, 적철석, 유기물)이 5% 미만이다.[13]폴크 분류는 처트를 세 가지 조직 범주로 나눈다.
| 조직 | 설명 |
|---|---|
| 과립상 미세 석영 | 처트의 구성 요소로, 크기가 1미크론의 일부에서 20미크론까지 다양하지만 가장 일반적으로 8~10미크론인 대략 등방향의 석영 입자로 구성된다. |
| 옥수 | 미세 섬유질 석영으로, 약 100미크론 길이의 매우 얇은 결정의 방사형 묶음으로 구성된다. |
| 거대 석영 | 크기가 20미크론이 넘는 등방향 입자로 구성된다.[12] |
처트는 온천 퇴적물(''규질 소결물''), 스트로마톨라이트(''자스필라이트''), 알칼리성 호수 등 다양한 환경에서 발견된다.
3. 생성 환경 및 과정
대부분의 처트는 ''층상 처트'' 또는 ''결절성 처트'' 형태로 발견되지만, 그 외에도 선캄브리아 시대의 줄무늬 철광층은 처트와 산화철이 교대로 층을 이루는 특징을 보인다.
비해양성 처트는 염수성 알칼리 호수에서 얇은 렌즈나 결절 형태로 형성될 수 있으며, 증발암 기원을 시사하는 퇴적 구조를 보인다. 동아프리카 지구대의 알칼리 호수에서 이러한 처트가 형성되는 것을 관찰할 수 있다. 이 호수들은 최대 2700ppm의 실리카를 함유할 수 있는 매우 높은 pH를 가진 탄산나트륨 염수로 특징지어진다. 호수로 유입되는 담수는 pH를 낮추고 마가디아이트나 케냐이트와 같은 규산나트륨 광물을 침전시킨다. 이후 매몰 및 속성 작용을 거치면서 이들은 마가디형 처트로 변한다. 모리슨 층에는 알칼리성 호수 T'oo'dichi'에서 형성되었을 것으로 추정되는 마가디형 처트가 포함되어 있다.[18]
또한, 처트는 상부 화산재 층에서 용해된 규소에 의해 화석 토양(고토양)의 칼크리트가 치환되어 형성될 수도 있다.[19]
3. 1. 층상 처트 (Bedded chert)
암석학에서 "처트(chert)"는 주로 미세 결정질, 숨은 결정질 및 미세 섬유질 실리카로 구성된 화학적으로 침전된 퇴적암을 의미한다.[12] 대부분의 처트는 거의 순수한 실리카이며, 다른 광물(주로 방해석, 백운석, 점토 광물, 적철석, 유기물)은 5% 미만이다.[13] 처트는 실리카 함량이 99% 이상인 매우 순수한 처트에서 실리카 함량이 65% 미만인 불순한 결절형 처트까지 다양하다. 알루미늄은 가장 풍부한 미량 원소이며, 그 다음으로 철, 망가니즈, 칼륨, 나트륨, 칼슘이 있다.
폴크 분류는 처트를 과립상 미세 석영, 옥수, 거대 석영의 세 가지 조직 범주로 나눈다. 대부분의 처트는 미세 결정질 석영으로 약간의 옥수와 때로는 오팔을 포함하지만, 거의 순수한 오팔에서 거의 순수한 석영 처트까지 다양하다. 그러나 6천만 년이 넘는 오팔은 거의 없다. 오팔성 처트는 종종 규조류, 방산충, 유리 해면 해면체의 눈에 보이는 화석을 포함한다.
처트는 온천 퇴적물, 스트로마톨라이트, 알칼리성 호수와 같은 다양한 환경에서 발견되지만, 대부분 ''층상 처트'' 또는 ''결절성 처트''로 발견된다.[15] 층상 처트는 선캄브리아 시대 지층에서 더 흔하지만, 결절성 처트는 현생 이언에 더 흔해졌다. 층상 처트는 초기 중생대 이후 드물며, 데본기와 석탄기 동안, 그리고 쥐라기부터 현재까지 다시 적당히 풍부해졌다.
해수는 일반적으로 0.01~11 ppm의 실리카를 함유하며, 약 1ppm이 전형적이다. 이는 포화도보다 훨씬 낮아 무기적 과정을 통해 실리카가 해수에서 침전될 수 없음을 나타낸다. 대신 실리카는 규조류, 방산충, 유리 해면과 같은 생물체에 의해 해수에서 추출된다. 이들은 매우 불포화된 물에서도 실리카를 효율적으로 추출하며, 현재 세계 해양에서 연간 12km3의 오팔을 생성하는 것으로 추정된다. 규조류는 이상적인 조건에서 하루에 8배까지 수가 증가할 수 있으며, 실리카가 0.1ppm에 불과한 물에서도 실리카를 추출할 수 있다. 생물체는 금속 이온으로 "갑옷"을 입혀 골격을 용해로부터 보호한다. 생물체가 죽으면 골격은 바다 밑바닥에 쌓이고, 매몰되지 않으면 빠르게 용해되어 30~60%의 실리카를 함유하는 규질 연니를 형성한다.
생물체의 골격은 오팔-A로 구성되며, 점차 오팔-CT로 변환된다. 오팔-CT는 크리스토발라이트와 트리디마이트의 칼날형 결정으로 구성된 미세 결정질 형태의 실리카이며, 많은 경우 직경 약 10마이크론의 칼날형 결정 클러스터인 ''lepispheres'' 형태를 취한다. 오팔-CT는 다시 미세 석영으로 변환된다. 거대 석영은 변성 작용의 전형적인 높은 온도에서 형성된다.
오팔-CT 함량이 높은 방해석의 한 종류인 포슬레인나이트는 매우 얕은 깊이에서 재결정화된다는 증거가 있다. 텍사스의 카발로스 노바큘라이트는 얕은 수심 퇴적 구조와 증발암 가상형태를 포함하여 매우 얕은 수심 퇴적의 징후를 보이는데, 이는 표면 근처 조건에서만 형성될 수 있는 용해성 광물의 결정 주형이다. 이 노바큘라이트는 탄산염 배설물 펠릿이 처트로 대체되어 형성된 것으로 보인다.
3. 1. 1. 종류
리본 처트라고도 불리는 층상 처트는 얇은 층상 층 형태로 나타나며, 실리카가 풍부한 얇은 셰일 층에 의해 분리된 거의 순수한 처트로 구성된다.[16] 일반적으로 검은색에서 녹색을 띠며, 층의 전체 두께는 수백 미터에 달할 수 있다. 층상 처트는 터비다이트, 심해 석회암, 해저 화산암,[16] 사문암 및 혼성암과 활동성 대륙 연변부의 판 경계에서 가장 자주 발견된다.[15]
층상 처트는 일반적으로 실리카 골격을 분비하는 생물체의 화석 잔해로 구성되며, 이는 용액 및 재결정화에 의해 변형되기도 한다.[16] 이러한 생물체의 골격은 오팔-A로 구성되며, 점차 오팔-CT로 변환되고, 다시 미세 석영으로 변환된다. 심해에서는 오팔-CT로의 전이는 약 45°C에서 발생하며, 미세 석영으로의 전이는 약 80°C에서 발생한다.[15]
규질 처트는 규질 골격을 생성한 유기체의 종류에 따라 다음과 같이 세분될 수 있다.[16]
일부 층상 처트는 현미경으로 자세히 조사해도 화석이 없는 것으로 보인다. 그 기원은 불확실하지만, 근처의 층에서 규소를 침전시키기 위해 이동하는 유체에 완전히 용해된 화석 잔해에서 형성되었을 가능성이 있다.[17] 선캄브리아기 층상 처트는 흔하며, 중기 선캄브리아기 퇴적암의 15%를 차지한다.[18] 이는 현대 해양보다 규소로 더 포화된 해양에서 비생물학적으로 퇴적되었을 수 있다.[17]
3. 2. 결절상 처트 (Nodular chert)
결절 처트는 석회암에서 가장 흔하게 발견되지만, 셰일 및 사암에서도 발견된다.[1] 백운암에서는 덜 흔하다.[1] 탄산염암 내의 결절 처트는 타원형에서 불규칙한 결절 형태로 발견된다. 이들은 크기가 석영 입자에서부터 수 미터에 달하는 결절까지 다양하다. 결절은 화석 유기체가 축적되고 용존 실리카의 공급원이 되는 층리면 또는 스타일라이트 (용해) 표면을 따라 가장 전형적으로 나타나지만, 때로는 처트가 화석 굴, 유체 탈출 구조 또는 균열을 채우면서 층리면을 가로질러 발견되기도 한다. 크기가 몇 센티미터 미만인 결절은 달걀 모양을 띠는 경향이 있는 반면, 더 큰 결절은 울퉁불퉁한 표면을 가진 불규칙한 덩어리를 형성한다. 큰 결절의 외부 몇 센티미터는 결절과 동시에 형성된 것으로 보이는 2차 처트가 있는 건조 균열을 보일 수 있다. 석회질 화석은 때때로 완전히 규화된 상태로 나타난다. 처트가 백악이나 마르에서 나타나는 경우, 일반적으로 플린트라고 불린다.
결절 처트는 종종 어두운 색을 띤다.[1] 고고학에서 ''피질''로 알려진 흰색 풍화 껍질을 가질 수 있다.
대부분의 처트 결절은 조직을 가지고 있으며, 이는 실리카가 탄산 칼슘 또는 점토 광물 대신에 퇴적되는 속성 작용 치환에 의해 형성되었음을 시사한다.[1] 이는 강수 (눈이나 비에서 유래한 물)가 퇴적층의 해수와 섞이고, 이산화탄소가 갇히면서 실리카가 과포화되고 탄산 칼슘이 불포화된 환경이 발생한 곳에서 일어났을 수 있다.[1] 결절 처트는 특히 대륙붕 환경에서 흔하게 나타난다.[1] 페름기 분지 (북아메리카)에서 처트 결절과 처트화된 화석은 분지 석회암에 풍부하지만, 탄산염 축적 구역 자체에는 거의 없다. 이는 탄산염이 활발하게 퇴적되는 곳에서 오팔의 용해, 이러한 환경에 실리카질 유기체의 부재, 또는 실리카질 물질을 깊은 분지에 재퇴적시키는 강한 해류에 의한 실리카질 골격 제거를 반영할 수 있다.
결절 처트의 실리카는 결절 내부의 밴딩을 바탕으로 오팔-A로 침전될 가능성이 높으며,[1] 오팔-CT로 재결정화되지 않고 직접 마이크로석영으로 재결정화될 수 있다.[1] 일부 결절 처트는 낮은 실리카 과포화도 때문에 마이크로석영으로 직접 침전될 수 있다.[1]
3. 3. 기타 생성 환경
암석학에서 "처트(chert)"는 미세 결정질, 숨은 결정질 및 미세 섬유질 실리카로 구성된 화학적으로 침전된 퇴적암을 지칭한다.[12] 처트는 온천 퇴적물(''규질 소결물''), 스트로마톨라이트(''자스필라이트'') 또는 알칼리성 호수와 같은 다양한 환경에서 발견된다.
대부분의 처트는 ''층상 처트'' 또는 ''결절성 처트'' 형태로 발견된다. 층상 처트는 선캄브리아 시대 지층에서 더 흔하고, 결절성 처트는 현생 이언에 더 흔해졌다. 처트는 데본기와 석탄기 동안, 그리고 쥐라기부터 현재까지 비교적 풍부하게 발견된다. 선캄브리아 시대의 줄무늬 철광층은 처트와 산화철이 교대로 층을 이루고 있다.
비해양성 처트는 염수성 알칼리 호수에서 얇은 렌즈나 결절 형태로 형성될 수 있으며, 증발암 기원을 시사하는 퇴적 구조를 보인다. 이러한 처트는 오늘날 동아프리카 지구대의 알칼리 호수에서 형성되고 있다. 호수로 유입되는 담수의 유출은 pH를 낮추고 규산나트륨 광물인 마가디아이트 또는 케냐이트를 침전시킨다. 매몰 및 속성 작용 후, 이들은 마가디형 처트로 변한다. 모리슨 층은 알칼리성 호수에서 형성되었을 수 있는 마가디형 처트를 포함한다.[18]
처트는 상부의 화산재 층에서 용해된 규소에 의해 화석 토양(고토양)의 칼크리트가 치환되어 형성될 수도 있다.[19]
4. 선사시대 및 역사적 이용
규질암은 오늘날 실리카(석영 모래가 훨씬 더 중요함)의 공급원으로서 경제적 중요성은 작다. 그러나 규질암 퇴적층은 철, 우라늄, 망간, 인산염, 석유의 귀중한 퇴적층과 관련될 수 있다.
4. 1. 석기 제작
선사 시대에 처트는 종종 석기 제작의 원료로 사용되었다. 흑요석 뿐만 아니라 일부 유문암, 펠사이트, 석영암 및 석기에서 사용되는 다른 도구석과 마찬가지로, 처트는 충분한 힘으로 타격을 받으면 헤르츠 콘 형태로 파괴된다. 이로 인해 조개껍질 모양의 파절이 발생하는데, 이는 벽개 면이 없는 모든 광물의 특징이다. 이러한 종류의 파절에서 힘의 콘이 충격 지점을 통해 재료 전체로 전파되어 결국 전체 또는 부분 콘을 제거하는데, 이는 판유리 창문에 공기총 발사체와 같은 작은 물체가 부딪혔을 때와 유사하다. 석기 제작 과정에서 생성된 부분 헤르츠 콘은 석편이라고 불리며, 타격대, 힘의 구근, 그리고 때때로 석편의 힘의 구근에서 분리된 작은 이차 석편인 에라일러를 포함하여 이러한 종류의 파손의 특징을 나타낸다.[32]
4. 2. 불 피우기
처트 돌을 철 함유 표면에 부딪히면 불꽃이 발생한다. 이것은 처트를 불을 피우는 훌륭한 도구로 만들었으며, 역사적으로 부싯돌과 일반적인 처트는 부싯깃 상자와 같은 다양한 종류의 불 피우는 도구에 사용되었다.[2] 화승총 화기에 사용된 것이 일반 처트와 부싯돌의 주요 역사적 용도인데, 처트가 금속판을 쳐서 흑색 화약을 담고 있는 작은 저장고에 불꽃을 일으켜 화기를 발사했다.[33]4. 3. 기타 용도
규질암 퇴적층은 철, 우라늄, 망간, 인산염, 석유의 귀중한 퇴적층과 관련될 수 있다.규장토는 콘크리트 골재로 사용될 때 여러 가지 문제를 일으킬 수 있다. 심하게 풍화된 규장토는 높은 다공성으로 인해 콘크리트가 동결과 해동을 반복할 때 표면이 팝아웃되는 현상을 보인다. 또 다른 문제는 특정 규장토가 고알칼리 시멘트와 알칼리-실리카 반응을 일으킨다는 점이다. 이 반응은 콘크리트의 균열과 팽창을 유발하여 결국 재료의 파손으로 이어진다.[34]
5. 종류
각암에는 육안, 현미경 및 물리적 특성에 따라 분류되는 수많은 종류가 있다.[8][9]
| 종류 | 설명 |
|---|---|
| 부싯돌 | 치밀한 미세 결정질 석영. 원래는 백악이나 탄산칼슘이 실리카로 대체되어 형성된 이회암 지층에서 발견되는 각암의 명칭. 흔히 결절 형태로 발견되며, 과거에는 칼날 도구를 만드는 데 자주 사용됨. 오늘날 일부 지질학자들은 어두운 회색에서 검은색 각암을 부싯돌이라고 부름.[35][36] 어두운 색상은 유기물 함유물 때문. 비지질학자들 사이에서는 "부싯돌"과 "각암"의 구분이 종종 품질에 따라 이루어지는데, 각암은 부싯돌보다 품질이 낮다고 여겨짐. 이러한 용어 사용은 대부분의 진정한 부싯돌(백악 지층에서 발견)이 "일반 각암"(석회암 지층에서)보다 품질이 더 좋았던 영국에서 특히 널리 사용됨.[37] |
| 일반 각암 | 석회암 지층에서 탄산칼슘이 실리카로 대체되어 형성되는 각암의 한 종류. 각암 중 가장 풍부하게 발견됨. 일반적으로 부싯돌보다 보석과 칼날 도구를 생산하는 데 덜 매력적인 것으로 간주됨. |
| 벽옥 | 1차 퇴적물로 형성된 각암의 한 종류로, 마그마 지층 내 또는 그와 관련하여 발견되며, 전형적인 붉은색은 적철석 함유물 때문. 벽옥은 또한 함유된 철의 종류에 따라 검은색, 노란색 및 녹색으로 나타남. 벽옥은 대개 불투명하거나 거의 불투명. 밴드철광층에서도 존재하며, 여기서는 자스필라이트라고 묘사됨. |
| 방산충암 | 1차 퇴적물로 형성된 각암의 한 종류로, 방산충 미화석을 포함. 많은 경우 심해 기원의 증거를 보이지만, 일부는 200m 정도로 얕은 물에서 형성된 것으로 보임. |
| 옥수 | 미세 섬유질 석영. |
| 마노 | 색상이나 가치가 다른 연속적인 층으로 뚜렷하게 줄무늬가 있는 옥수.[38] |
| 오닉스 | 평행선으로 층을 이루는 줄무늬 마노로, 종종 검은색과 흰색(사도닉스)임. |
| 마가디형 각암 | 케냐의 마가디 호수와 같이 알칼리성이 높은 호수에서 규산나트륨 전구체로부터 형성되는 종류.[39] |
| 노바큘라이트 | 매우 조밀하고, 세립이며, 균일한 형태의 매우 순수한 백색 각암으로, 결정 외 물의 함량이 높음. 이는 미국 남중부의 텍사스, 오클라호마, 아칸소의 중고생대 암석에서 가장 흔하며, 일부 변성 작용을 겪었음. |
| 도자기석 | 무광 도자기와 유사한 질감과 파쇄를 가진 세립질 규질 암석에 사용되는 용어. 이는 얕은 물에서 형성될 가능성이 높으며, 대부분 오팔-CT로 구성됨. |
| 트리폴리암 (또는 트리폴리) | 각암 또는 규질 석회암의 풍화(탈탄산화)로 인한 밝은 색의 다공성 부서지기 쉬운 규질(대부분 옥수) 퇴적암. |
| 규질 소결암 | 온천과 간헐천의 물에 의해 퇴적된 다공성, 저밀도, 밝은 색의 규질 암석. |
| 모자카이트 | 다양한 색상을 띠며, 고광택을 내는 데 용이한 오르도비스기 각암. 미주리주의 주 암석. |
| 기타 | 파이어스톤, 실렉스 (덜 사용되는 고어) |
6. 명칭
암석학에서 "처트(chert)"는 주로 미세 결정질, 숨은 결정질 및 미세 섬유질 실리카로 구성된 화학적으로 침전된 퇴적암을 지칭한다.[12] 대부분의 처트는 거의 순수한 실리카로, 방해석, 백운석, 점토 광물, 적철석, 유기물 등의 다른 광물은 5% 미만이다.[13] 처트는 실리카 함량에 따라 99% 이상인 매우 순수한 처트에서 65% 미만인 불순한 결절형 처트까지 다양하다. 알루미늄은 가장 풍부한 미량 원소이며, 철, 망가니즈, 칼륨, 나트륨, 칼슘이 그 뒤를 잇는다. 결정 외수(석영 입자 내 및 주변의 작은 포유물)는 대부분 처트의 1% 미만을 차지한다.[14]
폴크 분류는 처트를 세 가지 조직 범주로 나눈다.
- 과립상 미세 석영: 처트의 구성 요소로, 크기가 1~20미크론(일반적으로 8~10미크론)인 대략 등방향의 석영 입자로 구성된다.
- 옥수: 미세 섬유질 석영으로, 약 100미크론 길이의 매우 얇은 결정의 방사형 묶음으로 구성된다.
- 거대 석영: 크기가 20미크론이 넘는 등방향 입자로 구성된다.[12]
대부분의 처트는 미세 결정질 석영으로 약간의 옥수와 때로는 오팔을 포함하지만, 거의 순수한 오팔에서 거의 순수한 석영 처트까지 다양하다. 그러나 6천만 년이 넘는 오팔은 거의 없다. 오팔성 처트는 종종 규조류, 방산충, 유리 해면 해면체의 눈에 보이는 화석을 포함한다.
각암에는 육안, 현미경 및 물리적 특성에 따라 분류되는 수많은 종류가 있다.[8][9] 주요 종류는 다음과 같다.
- 부싯돌: 치밀한 미세 결정질 석영이다. 원래는 백악이나 탄산칼슘이 실리카로 대체되어 형성된 이회암 지층에서 발견되는 각암을 지칭했다. 흔히 결절 형태로 발견되며, 과거 칼날 도구를 만드는 데 자주 사용되었다. 오늘날 일부 지질학자들은 어두운 회색에서 검은색 각암을 부싯돌이라고 부른다. 어두운 색상은 유기물 함유 때문이다. 비지질학자들 사이에서는 "부싯돌"과 "각암"의 구분을 품질에 따라 하는 경우가 많다. (각암은 부싯돌보다 품질이 낮다.) 이러한 용어 사용은 영국에서 특히 널리 사용되었는데, 이는 대부분의 진정한 부싯돌(백악 지층)이 "일반 각암"(석회암 지층)보다 품질이 더 좋았기 때문이다.[37]
- "일반 각암": 석회암 지층에서 탄산칼슘이 실리카로 대체되어 형성되는 각암이다. 각암 중 가장 풍부하게 발견된다. 일반적으로 부싯돌보다 보석과 칼날 도구 재료로 덜 선호된다.
- 벽옥: 1차 퇴적물로 형성된 각암으로, 마그마 지층 내 또는 그와 관련하여 발견되며, 전형적인 붉은색은 적철석 함유 때문이다. 철의 종류에 따라 검은색, 노란색, 녹색을 띠기도 한다. 대개 불투명하거나 거의 불투명하다. 밴드철광층에서는 재스필라이트라고도 불린다.
- 방산충암: 1차 퇴적물로 형성된 각암으로, 방산충 미화석을 포함한다. 많은 경우 심해 기원의 증거를 보이지만, 일부는 얕은 물에서 형성된 것으로 보인다.
- 옥수: 미세 섬유질 석영이다.
- 마노: 색상이나 가치가 다른 연속적인 층으로 뚜렷하게 줄무늬가 있는 옥수이다.[38]
- 오닉스: 평행선으로 층을 이루는 줄무늬 마노로, 종종 검은색과 흰색(''사도닉스'')이다.
- 노바큘라이트: 매우 조밀하고, 세립이며, 균일한 형태의 매우 순수한 백색 각암으로, 결정 외 물 함량이 높다. 미국 남중부( 텍사스, 오클라호마, 아칸소)의 중고생대 암석에서 가장 흔하며, 일부 변성 작용을 겪었다.
- 도자기석: 무광 도자기와 유사한 질감과 파쇄를 가진 세립질 규질 암석이다. 얕은 물에서 형성될 가능성이 높으며, 대부분 오팔-CT로 구성된다.
- 트리폴리암(트리폴리): 각암 또는 규질 석회암의 풍화(탈탄산화)로 인한 밝은 색의 다공성, 부서지기 쉬운 규질(대부분 옥수) 퇴적암이다.
- 규질 소결암: 온천과 간헐천의 물에 의해 퇴적된 다공성, 저밀도, 밝은 색의 규질 암석이다.
- 모자카이트: 다양한 색상을 띠며, 고광택을 낼 수 있는 오르도비스기 각암이다. 미주리주의 주 암석이다.
각암에 대한 다른 덜 사용되는 고어는 파이어스톤과 실렉스이다. 과거에는 "각암(角岩, hornstone)"이라고 불리기도 했지만, 정의에 따라 가리키는 암석이 다르기 때문에 현재는 사용되지 않는다. 또한, "규암"이라고 불리기도 했지만, 현재는 열변성된 규질암을 가리킨다.
7. 화석 보존
처트는 미정질 성질을 가지며, 풍화, 재결정작용, 변성작용에 대한 저항력이 뛰어나 초기 생명체의 보존에 이상적인 암석이다.[20]
다음은 처트에서 발견된 화석의 예시이다.
| 지층 | 연대 | 보존된 화석 |
|---|---|---|
| 에스와티니와 남아프리카 공화국 사이의 바버턴 산맥에 있는 무화과 나무 지층 | 32억 년 전(Gya) | 비식민지성 단세포 박테리아[21][22] |
| 서부 온타리오의 건플린트 처트 | 19억~23억 년 전 | 박테리아, 시아노박테리아, 암모니아 소비 추정 유기체, 녹조류, 곰팡이류 유사 유기체[23][24] |
| 호주 필바라 순상지의 에이펙스 처트 | 34억 년 전 | 11개의 원핵생물 분류군 (논란 있음)[25][26][27] |
| 중앙 호주 아마데우스 분지의 비터 스프링스 지층 | 8억 5천만 년 전 | 시아노박테리아, 조류[28][29][30] |
| 스코틀랜드의 라이니 처트 | 4억 1천만 년 전 | 데본기 육상 식물 및 동물 화석 (세포 연구 가능)[31] |
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