관입암
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1. 개요
관입암은 마그마가 지표면 내부에서 굳어져 형성된 화성암의 일종이다. 관입암은 광물 성분, 특히 석영, 알칼리 장석, 사장석 등의 상대적 양에 따라 분류되며, 심성암과 반심성암으로 구분된다. 심성암은 지하 깊은 곳에서 서서히 냉각되어 조립질의 결정 구조를 가지며, QAPF 다이어그램에 따라 세부적으로 분류된다. 반심성암은 심성암보다 얕은 곳에서 형성되어 심성암과 화산암의 중간 정도의 입자 크기를 보인다. 관입암은 지표면의 7%를 차지하며, 암괴, 암맥, 라콜리스 등 다양한 형태로 나타난다.
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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.
| 관입암 | |
|---|---|
| 정의 | |
| 설명 | 지표면 아래에서 형성된 마그마 기원의 암석을 말함 |
| 특징 | |
| 형성 위치 | 지표면 아래 |
| 관련 용어 | 라코리스 |
2. 분류
관입암은 형성 깊이와 냉각 속도에 따라 크게 두 가지로 나뉜다. 지구 깊은 곳에서 천천히 식어 결정 입자가 굵게 성장한 암석은 심성암이라 부르고, 상대적으로 얕은 곳에서 빠르게 식어 입자가 작은 암석은 반심성암(또는 천심성암)이라고 한다.[4]
관입암을 분류하는 가장 중요한 기준은 광물 조성이다. 특히 석영, 알칼리 장석, 사장석, 준장석의 상대적인 비율이 중요하며, 대부분의 심성암은 이들 광물의 함량을 바탕으로 QAPF 다이어그램 상에서 분류된다.[5][6] 섬록암과 반려암은 포함된 사장석이 나트륨이 풍부한지 여부에 따라 추가로 구분되며, 나트륨 함량이 낮은 반려암은 감람석, 각섬석, 휘석 등 고철질 광물의 상대적 함량에 따라 더 세분화된다.[5][6]
반심성암은 입자 크기가 미세하여 화산암과 유사하게 분류되기도 하며, 때로는 휘록암이나 람프로파이어처럼 독자적인 분류 명칭을 갖기도 한다.[4] 또한, 고철질 광물이 90% 이상인 초고철질암이나 탄산염 광물이 50% 이상인 탄산염암과 같이 특수한 조성을 가진 암석들은 별도의 분류 체계를 따른다.[5][6]
2. 1. 심성암
마그마가 관입하는 고체의 주변암은 열을 잘 차단하기 때문에 마그마는 매우 천천히 식는다. 이 때문에 관입 화성암은 입자가 굵은 현정질 조직을 보인다. 지구 내부 깊은 곳에서 형성되는 이렇게 입자가 굵은 관입 화성암을 심성암(深成巖, plutonic rock)이라고 부른다. 반면, 지표면 가까이에서 형성되어 상대적으로 빨리 식은 암석은 반심성암(半深成巖, hypabyssal rock) 또는 천심성암(淺深成巖)이라고 불린다.[4]심성암은 일반적으로 광물 조성을 기준으로 화산암과 별도로 분류된다. 특히 석영, 알칼리 장석, 사장석, 준장석의 상대적인 양이 중요하며, 대부분의 심성암은 QAPF 다이어그램 상의 위치에 따라 분류된다. 섬록암과 반려암은 포함된 사장석의 나트륨 함량이 높은지 낮은지에 따라 추가로 구분된다. 나트륨 함량이 낮은 반려암은 철이나 마그네슘이 풍부한 다양한 고철질 광물(예: 감람석, 각섬석, 휘석)의 상대적인 함량에 따라 더 세분화된다. 관입암에서는 이러한 고철질 광물이 흔하게 발견된다. 고철질 광물이 90% 이상 함유된 드문 초고철질암이나, 탄산염 광물이 50% 이상 함유된 탄산염암은 별도의 특수한 분류 체계를 따른다.[5][6]
2. 2. 반심성암 (천심성암)
마그마가 관입하는 고체의 주변암은 열을 잘 차단하기 때문에 마그마는 매우 느리게 식으며, 이로 인해 관입암은 일반적으로 입자가 굵은(현정질) 특징을 보인다. 그러나 마그마가 상대적으로 얕은 깊이에서 관입하면 냉각 속도가 빨라져, 이때 생성된 암석은 더 깊은 곳에서 형성된 관입암보다 입자가 훨씬 작다. 지구 표면 근처에서 형성되는 이러한 관입암을 반심성암 또는 천심성암이라고 부른다.[4] 반면, 지구 내부 깊은 곳에서 형성되는 조립질 관입 화성암은 심성암이다.[4]천심성암은 심성암보다는 화산암과 더 유사한 특징을 보이는데, 입자가 거의 미세하며 일반적으로 화산암과 같은 이름으로 불리기도 한다. 예를 들어, 현무암과 조성이 같은 암맥에서 발견되는 암석은 종종 심성암과 화산암 사이의 중간 정도 입자 크기를 가지며, 이를 휘록암 또는 dolerite|돌러라이트eng로 분류한다. 또한, 람프로파이어라고 불리는 희귀한 초고철질암 계열의 천심성암도 존재하며, 이는 자체적인 분류 체계를 가지고 있다.
3. 특징
관입암은 큰 결정 크기를 특징으로 하며, 개별 결정이 눈으로 보이기 때문에 ''현정질''이라고 불린다.[7] 이는 마그마가 지하 깊은 곳에서 천천히 식으면서 결정이 충분히 성장할 시간을 가졌기 때문이다. 관입암의 질감과 구조는 주로 결정화 마지막 단계에서 발달하므로, 마그마가 흘렀던 흔적은 거의 나타나지 않는다. 마그마에 포함된 가스는 위쪽의 암석 때문에 빠져나가지 못하고 암석 내부에 공동을 형성하기도 한다. 이 공동에는 크고 잘 형성된 결정들이 늘어서 있는 경우가 많은데, 화강암에서 특히 흔하며 이를 ''미아롤질 조직''이라고 부른다. 또한, 관입암을 이루는 결정들의 크기가 대체로 비슷하기 때문에 ''등립질''이라고도 한다.[8]
심성암(관입암과 거의 같은 의미로 쓰임)은 화산암에 비해 반정질 조직을 덜 보이는 경향이 있다. 반정질 조직은 큰 결정(반정)이 더 미세한 입자들(석기) 속에 박혀 있는 형태를 말한다. 심성암의 광물들은 특정한 순서대로 만들어진다. 각 광물은 뚜렷한 결정화 시기를 가지거나, 다른 광물이 만들어지는 시기와 겹치기도 한다. 암석 대부분이 아직 액체 상태일 때 먼저 만들어진 결정들은 비교적 완벽한 형태를 갖추는데, 이를 자형(idiomorphic)이라고 한다. 나중에 만들어진 결정들은 이미 존재하는 결정들 사이의 빈 공간을 채우며 형성되기 때문에 형태가 불규칙한 경우가 많으며, 이를 타형(xenomorphic)이라고 한다.
심성암과 화산암을 구별하는 다른 특징들도 있다. 예를 들어, 심성암의 알칼리 장석은 주로 정장석인 반면, 더 높은 온도에서 안정한 사니딘은 화산암에서 더 흔하다. 네펠린이라는 광물의 변종에서도 비슷한 차이가 나타난다. 백류석은 용암(화산암)에서는 흔하지만 심성암에서는 매우 드물게 발견된다. 백운모는 관입암(심성암)에서만 나타나는 경향이 있다. 이러한 차이들은 결정이 만들어질 당시의 온도나 압력 같은 물리적 조건이 달랐기 때문에 생긴다.[9]
반심성암은 분출암(화산암)과 심성암의 중간적인 특징을 보인다. 반심성암은 반정질 조직을 매우 흔하게 나타내며, 때로는 유리질화되거나 기공 조직을 보이기도 한다. 실제로 많은 반심성암은 화학적 조성이 비슷한 용암과 암석학적으로 구별하기 어렵다.[9]
4. 산출 형태 (Occurrences)
심성암은 현재 지구 육지 표면의 7%를 차지한다.[10] 관입암은 산맥 크기의 암괴에서부터 얇은 맥암과 같은 단열 충진물인 세맥암이나 페그마타이트까지 매우 다양한 크기와 형태로 나타난다.
4. 1. 종류
심성암은 현재 지구 육지 표면의 7%를 차지한다.[10] 관입암은 산맥 크기의 암괴에서부터 얇은 맥암과 같은 단열 충진물인 세맥암이나 페그마타이트까지 매우 다양하다.
관입암의 주요 종류는 다음과 같다.
- 암괴: 크고 불규칙한 부조화 관입암.
- 코노리드: 기저부가 입증된 불규칙한 형태의 관입암.
- 큐폴라: 거대한 지하 관입암 상단에서 돔 모양으로 돌출된 부분.
- 암맥: 비교적 좁은 판상 부조화 암체로, 종종 거의 수직이다.
- 라콜리스: 대략 평평한 기저부와 볼록한 상부를 가진 조화 암체로, 일반적으로 하부에 공급 파이프가 있다.
- 로폴리스: 대략 평평한 상부와 얕은 볼록한 기저부를 가진 조화 암체로, 하부에 공급 암맥이나 파이프가 있을 수 있다.
- 파콜리스: 전형적으로 배사의 산등성이 또는 향사의 골짜기를 차지하는 조화 렌즈형 심성암.
- 화산관 또는 화산경: 화산의 공급 통로였을 수 있는 튜브형의 거의 수직인 암체.
- 암상: 층리면을 따라 관입된 비교적 얇은 판상 조화 암체.
- 스톡: 더 작은 불규칙한 부조화 관입암.
- *보스: 작은 스톡.
참조
[1]
웹사이트
Intrusive rocks
http://www.kids-fun-[...]
2017-03-27
[2]
웹사이트
Igneous intrusive rocks
http://www.geocases2[...]
2017-03-27
[3]
웹사이트
intrusive rock | geology | Britannica.com
https://www.britanni[...]
2017-03-27
[4]
서적
Principles of igneous and metamorphic petrology
Cambridge University Press
2009
[5]
논문
The IUGS systematics of igneous rocks
[6]
논문
Rock Classification Scheme - Vol 1 - Igneous
http://nora.nerc.ac.[...]
1999
[7]
서적
Petrology : igneous, sedimentary, and metamorphic.
W.H. Freeman
1996
[8]
웹사이트
Geology - rocks and minerals
https://flexiblelear[...]
2017-03-28
[9]
간행물
Petrology
[10]
논문
Global geologic maps are tectonic speedometers—Rates of rock cycling from area-age frequencies
[11]
웹사이트
貫入岩 [かんにゅうがん]
http://www.city.mira[...]
2021-02-13
[12]
웹사이트
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http://www.kids-fun-[...]
2017-03-27
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[16]
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