병반

3. 형성과정

라콜리스는 마그마가 지각을 뚫고 올라오다가 지표면에 도달하기 전에 냉각되어 굳으면서 형성되는 화성암 관입의 일종이다. 돔 모양의 윗면과 평평한 밑면을 가지는 것이 특징이며, 아래쪽에서 연결된 통로로 공급되는 것으로 추정되지만, 이는 거의 드러나지 않는다.^[1][2] 모암이 화산암일 경우, 라콜리스를 크립토돔이라고 부른다.^[3] 라콜리스는 지각의 비교적 얕은 깊이에서 형성되며, 일반적으로 중간 조성 마그마에서 형성되지만, 실리카가 적은 현무암에서 실리카가 풍부한 유문암에 이르기까지 모든 조성의 라콜리스가 알려져 있다.

라콜리스는 초기 판상 관입이 퇴적암 층 사이에 주입된 후, 관입의 크기가 임계 반경을 초과하면서 덮고 있는 지층을 들어올려 돔을 형성하며 생성된다. 관입의 크기가 제한적이면 암상이 형성되는데, 이때 관입 위아래의 지층은 서로 평행하게 유지되고 관입은 판상으로 유지된다. 관입 반경이 임계 반경을 초과하는 경우에만 덮고 있는 지층을 들어올리고 돔을 형성하기 시작한다.

1877년, 미국의 유타주 헨리 산맥에서 그로브 칼 길버트는 암상은 항상 면적이 1km² 미만인 반면, 라콜리스는 항상 면적이 1제곱킬로미터 이상임을 발견했다. 이를 통해 길버트는 암상이 라콜리스의 선구자라고 결론 내렸다. 라콜리스는 마그마의 압력이 덮고 있는 지층을 위로 밀어 올릴 만큼 충분히 커졌을 때 암상에서 형성된다. 길버트는 또한 더 큰 라콜리스가 더 깊은 깊이에서 형성된다는 것을 밝혀냈다.^[1] 라콜리스와 암상은 모두 관입의 대부분이 모암 지층을 가로지르지 않고 지층 사이에 관입하기 때문에 ''조화'' 관입으로 분류된다.

최근 연구에 따르면 암상과 라콜리스는 모두 쐐기 모양이 아닌 둔한 모서리를 가지며, 헨리 산맥의 암상은 일반적으로 두께가 10m이고 라콜리스는 두께가 200m에 달한다.^[4] 라콜리스의 주변부는 매끄러울 수 있지만, 지층을 따라 밀어내는 마그마의 레일리-테일러 불안정성과 일치하는 손가락 모양의 돌출부를 가질 수도 있다.^[5] 손가락 모양 라콜리스의 예는 미국 몬태나주의 숀킨 사그 라콜리스이다. 암상에서 라콜리스로의 전환에 대한 임계 반경은 마그마의 점성뿐만 아니라 모암의 강도에 의해 영향을 받는다. 라콜리스는 두께가 더 커서 냉각 속도가 느려지기 때문에 암상보다 일반적으로 입자가 더 거칠다.

라콜리스의 성장은 단일 마그마 주입과 관련하여 몇 개월에서, 여러 마그마 펄스가 서로 위에 암상을 쌓고 호스트 암석을 점진적으로 변형시켜 수백 또는 수천 년이 걸릴 수도 있다.^[6][7][8] 시간이 지나면서 침식은 중심 봉우리를 중심으로 작은 언덕과 심지어 산을 형성할 수 있는데, 이는 관입 암석이 일반적으로 모암보다 풍화에 더 강하기 때문이다.^[9]

3. 1. 라콜리스의 형태 공식

4. 침식

시간이 지나면서 침식은 중심 봉우리를 중심으로 작은 언덕과 심지어 산을 형성할 수 있는데, 이는 관입 암석이 일반적으로 모암보다 풍화에 더 강하기 때문이다.^[9] 라콜리스가 돔 형태로 지층을 밀어 올렸기 때문에 지역적인 지형 기복이 증가하고 침식이 가속화되어, 덮고 있는 지층이 침식되면서 관입된 암석이 노출된다.^[9]

5. 어원

'라콜리스'라는 용어는 1875년경 길버트가 유타주의 헨리 산맥에서 섬록암의 관입을 연구한 후 처음 ''laccolite''로 사용했다.^[10][11] ''laccolith''는 그리스어 ''lákko(s)'' ('연못')와 ''-lith'' ('돌')에서 파생되었다.^[12]

6. 형성 위치

라콜리스는 비교적 얕은 깊이에서 형성되는 경향이 있으며, 섬록암, 화강섬록암, 화강암으로 결정화되는 마그마와 같이 점성이 높은 마그마에 의해 형성되는 경우가 많다.^[13] 판상 관입은 주변 암석에서 최소 응력 방향에 수직으로 형성되는 경향이 있다. 따라서 라콜리스는 지각이 압축되고 최소 응력 방향이 수직인 지역의 특징이며, 지각이 인장 상태에 있는 지역은 최소 응력 방향이 수평이므로 암맥이 형성될 가능성이 더 높다. 예를 들어, 뉴멕시코의 오르티즈 반암 벨트에 있는 라콜리스는 3,300만 년에서 3,600만 년 전 이 지역의 라라미드 조산운동 압축 동안 형성되었을 가능성이 높다. 라라미드 압축이 나중에 인장으로 대체되었을 때, 암상 및 라콜리스의 관입은 암맥의 관입으로 대체되었다. 관입 시기를 측정하여 압축이 인장으로 대체된 지질학적 시간을 결정하는 데 도움이 되었다.^[14]

7. 예시

8. 외계의 라콜리스

달 표면에는 라콜리스의 사례가 많이 있다. 일부는 충돌구의 중심에 있으며 충돌구의 충돌 후 진화의 일부로 형성될 수 있다. 다른 것들은 단층 또는 틈새를 따라 위치해 있을 수 있다.^[21] 달의 라콜리스는 지구의 라콜리스보다 훨씬 넓지만 두께는 얇은데, 이는 달의 낮은 중력과 더 유동적인 마그마 작용 때문이다.^[22]

화성의 서부 아르카디아 평원에서도 라콜리스로 추정되는 지형이 확인되었다.^[23]

참조

_[1] 서적 Principles of igneous and metamorphic petrology Cambridge University Press 2009
_[2] 서적 Certificate Physics And Human Geography; Indian Edition https://books.google[...] Oxford University Press 1995-10-27
_[3] 논문 Progressive Growth of the Cerro Bayo Cryptodome, Chachahuén Volcano, Argentina—Implications for Viscous Magma Emplacement 2019-08-14
_[4] 논문 Mechanics of growth of some laccolithic intrusions in the Henry mountains, Utah, I 1973-07
_[5] 논문 The Form and Growth of Fingered Sheet Intrusions 1975-03-01
_[6] 논문 Rapid laccolith intrusion driven by explosive volcanic eruption 2016-12
_[7] 논문 Syn-Emplacement Fracturing in the Sandfell Laccolith, Eastern Iceland—Implications for Rhyolite Intrusion Growth and Volcanic Hazards 2018-02-05
_[8] 논문 Emplacement of multiple magma sheets and wall rock deformation: Trachyte Mesa intrusion, Henry Mountains, Utah 2008-04
_[9] 서적 Geological evolution of the Colorado Plateau of eastern Utah and western Colorado, including the San Juan River, Natural Bridges, Canyonlands, Arches, and the Book Cliffs University of Utah Press 2010
_[10] 서적 Monograph 1877
_[11] 웹사이트 Grove Karl Gilbert http://academic.empo[...] academic.emporia.edu 2018-12-29
_[12] 웹사이트 laccolith https://www.dictiona[...] dictionary.com 2018-12-29
_[13] 간행물 Pseudo-Rhythmic Layering in the Square Butte Alkali-Gabbro Laccolith. 1972-07
_[14] 논문 Laccoliths of the Ortiz porphyry belt, Santa Fe County, New Mexico https://geoinfo.nmt.[...] 2020-06-08
_[15] 논문 Time resolved construction of a bimodal laccolith (Torres del Paine, Patagonia)
_[16] 논문 Petrological constraints on the recycling of mafic crystal mushes and intrusion of braided sills in the Torres del Paine Mafic Complex (Patagonia) http://doc.rero.ch/r[...]
_[17] 논문 Geology of the Pine Valley Mountains Utah 1957
_[18] 논문 Two-stage growth of laccoliths at Elba Island, Italy 2002-11-01
_[19] 웹사이트 Noe, D. C., and Alexander T. Klink. OF-15-06 Geologic Map of the Crawford Quadrangle, Delta and Montrose Counties, Colorado. 1:24,000. https://store.colora[...] Colorado Geological Survey 2019-07-26
_[20] 논문 The laccolith-stock controversy: New results from the southern Henry Mountains, Utah 1988-01-01
_[21] 논문 Lunar intrusive domes: Morphometric analysis and laccolith modelling 2009-12
_[22] 논문 Dynamics of magmatic intrusions in the upper crust: Theory and applications to laccoliths on Earth and the Moon https://hal-insu.arc[...] 2011-05-17
_[23] 논문 Magmatic intrusions and deglaciation at mid-latitude in the northern plains of Mars 2013-07
_[24] 논문 Fluid evolution and kinetics of metamorphic reactions in calc-silicate contact aureoles—From H2O to CO2 and back 2007
_[25] 논문 Emplacement and fabric-forming conditions of plutons from structural and magnetic fabric analysis: A case study of the Plana pluton (Central Bulgaria)