화성암 ()
내용 요약
화성암은 지구 내부에서 생성된 고온의 규산염 용융체 마그마가 굳어서 된 암석이다. 마그마가 굳을 당시의 깊이·냉각속도·화학성분, 온도의 압력에 따라 여러 종류의 암상이 나타난다. 주요 구성 광물로는 석영·장석·운모·각섬석·휘석·감람석 등의 규산염광물이 있다. 우리나라 약 30.5％가 화성암으로 구성되어 있다. 남한의 경우에는 화성암체의 분포상태를 경기육괴·옥천대·영남육괴·경상분지·환동해알칼리암구의 5개 구역으로 나누어 볼 수 있다. 이들 화성암체는 우리나라의 금속·비금속 광상들과 성인적(成因的)으로 밀접히 연관되어 있다.
정의
지구 내부에서 생성된 고온의 규산염 용융체 마그마가 굳어서 된 암석.
내용
마그마주1가 굳을 당시의 깊이 · 냉각속도 · 화학성분, 온도의 압력에 따라 여러 종류의 주2이 나타나게 된다. 지하 깊은 곳에서 마그마가 굳을 경우에는 냉각속도가 느려 결정의 성장이 잘 되므로 암석 전체가 결정입자로 구성되는 완정질(完晶質)의 주3이 생성되고, 지표에 분출한 경우에는 냉각속도가 빨라 결정의 성장에 충분한 시간이 주어지지 못하므로 유리질의 화산암 혹은 분출암이 생성된다. 지표 가까이에서 마그마가 주4하여 굳은 경우에는 심성암과 화산암의 중간적 조직을 갖는 주5이 생성된다.
화성암 내에 많이 포함되는 화학성분은 SiO₂ · TiO₂ · Al₂O₃ · Fe₂O₃ · FeO · MnO · MgO · CaO · K₂O · Na₂O · H₂O · P₂O5(작게) 등이다. 이들 중 SiO₂의 함량이 35∼80%로 가장 많고, 함량 변화가 심하므로 SiO₂의 양에 따라 화성암을 분류하게 되는데, SiO₂ 함량이 66% 이상인 것을 산성암(酸性巖), 66∼52％를 중성암(中性巖), 52∼45％를 염기성암(鹽基性巖), 45％ 이하를 초염기성암(超鹽基性巖)으로 나누고 있다. 또한, 화성암은 화학성분상 K₂O와 Na₂O가 많은 것을 알칼리 암렬(巖列), CaO가 많은 것을 칼크알칼리 암렬, 중간 성질을 몬조나이트 암렬이라 하여, 이들 암렬은 SiO₂의 함량과 함께 화성암의 분류기준이 되고 있다.
화성암을 구성하는 주요 광물로는 석영 · 장석 · 운모 · 각섬석 · 휘석 · 감람석 등의 규산염광물(珪酸鹽鑛物) 들이 있고, 이 밖에도 부성분 광물로 인회석 · 자철석 · 티탄철석 · 저어콘 등이 있다. 화성암은 그 종류에 따라 함유하는 광물의 함량이 다르다. 화성암의 산출상태는 다양해서 화산암의 경우에는 용암류(熔巖流) · 화산암설(火山巖榍) 등으로 나타나고, 심성암 · 반심성암의 경우에는 암맥(巖脈) · 병반(餠盤) · 암경(巖頸) · 저반(底盤) · 암주(巖柱) 등으로 나타난다.
화산암에서 특징적으로 나타나는 조직으로는 진주(眞珠)조직 · 구과상(球果狀)조직 · 다공질(多孔質)구조 · 유동(流動)구조 · 반상(斑狀)조직 · 베개구조 · 주상절리(柱狀節理) 등이 있다. 우리 나라에서 울릉도 · 구룡포 · 제주도의 현무암 용암류에서는 육각형 단면의 규칙적인 주상절리가 잘 발달되어 있다.
우리 나라 전역의 약 30.5％가 화성암으로 구성되어 있는데, 남한의 경우에는 화성암체의 분포상태를 경기육괴(京畿陸塊) · 옥천대(沃川帶) · 영남육괴(嶺南陸塊) · 경상분지(慶尙盆地) · 환동해알칼리암구(環東海alkali巖區)의 5개 구역으로 나누어 볼 수 있다. 경기육괴 내에서는 서울∼철원의 화강암 저반, 춘천관악산수원을 따라 산재하는 소규모의 화강암 저반 · 암주 및 반려암 암주, 차령산맥 화강암의 저반 등이 발달하고 있다.
옥천대 내에서는 양양청주군산의 거대한 화강암 저반, 제천보은금산해남을 따라 산재하는 소규모의 화강암 저반 · 암주 및 각섬암 · 반려암 · 감람석현무암 · 휘록암, 울진상주남원을 따라 발달하는 편상화강암(片狀花崗巖) 저반 등이 있다. 영남육괴 내에서는 울진 남부춘양거창함양을 따라 산재하는 소규모 화강암 저반과 섬록암 · 반려암 암주, 육괴 북동부의 홍제사화강암(洪濟寺花崗巖)이 분포하고 있다.
경상분지 내에서는 유천을 중심으로 몇 개의 동심원상의 화강암체들이 분포하고 유천 일대와 남해의 해안을 따르는 구역에서는 안산암질화산암과 화강암이 소규모의 암주 혹은 저반으로 나타나고 있다. 환동해알칼리암구역 내에서는 동해안을 따라 울릉도 · 제주도 · 포항구룡포 · 통천 · 삼척 · 영덕 등지에 신생대 제3기∼제4기의 알칼리화산암류가 나타나고 있다. 우리 나라의 화성암은 산성암이 가장 많고, 중성암 · 염기성암 · 초염기성암은 전체 화성암의 14.1％만을 차지한다.
우리 나라의 화성암을 대표할 만한 산성암의 분포를 살펴보면, 주6 주7에 관입한 심성암체가 태백산 남측과 동남측에서 분천 · 농거리 · 내덕리 · 임원진 · 묵호 · 중봉산 · 홍제사화강암체로서 확인되고, 황해도 남부, 평안남도 서해안 및 압록강 하류에서 저반 또는 암주상으로 화강암이 나타난다. 주8 말에서 주9 초에 이르는 시기의 화강암류는 함경북도 나진시와 이의 서측에서 소규모 저반상으로 나타나고, 중생대 주10의 심성암체는 우리 나라에서 가장 광범위하게 분포하여 주로 옥천대의 서북측 연변과 이의 서측에서 나타난다. 산성화산암류는 극히 적어 옥천대 서남부와 경상분지 내에서 소규모의 유문암으로 나타난다.
우리 나라에서 산출되는 중성암은 주로 화산암체로서 광범하게 분포되는데, 특히 경상분지와 옥천대 서남부 및 함평분지에서 백악기 안산암 · 유문암으로 잘 나타나 있다. 신생대 중성암은 주로 울릉도 · 제주도 · 길주명천 · 백두산 일대에서 안산암 · 조면암질 용암류 상태로 나타난다. 염기성화산암은 제주도 · 울릉도 · 구룡포 · 추가령지구대 · 백두산 일대 · 길주명천지구대 등지에서 현무암으로 나타나고, 염기성심성암은 대전광역시 동남방 세천의 커밍토나이트반려암 암주가 알려졌다. 초염기성암으로는 함경북도 청진 부근의 사방휘석감람암과 두나이트(dunite) · 휘록암 · 휘장암 들이 주목되며, 이들은 크롬철광 · 동광 · 니켈광을 수반한다.
또한, 경상남도 하동 · 산청 · 단성 · 진교에서는 남북 방향으로 아놀소사이트가 분포하여, 이것의 풍화 잔류물은 고령토광상을 형성시키고 있다. 옥천대 중간을 횡단하는 충주봉화재상내리안남 방향으로도 각섬암으로서 초염기성암이 주11한다. 이들 화성암체는 우리 나라의 많은 금속 · 비금속 광상들과 성인적으로 밀접히 연관되어 있으며, 오래 전부터 유용한 자원의 공급원이 되어 왔다.
참고문헌
『신지질학개론』(정창희, 박영사, 1970)
『한국의 지질과 광물자원』(연세대학교 지질학과, 1982)
『이상만교수영수기념논문집(李商萬敎授領壽記念論文集)』(서울대학교 지질학과, 1986)
｢한국중부옥천지향사대(中部沃川地向斜帶)에 있어서의 화성활동(火成活動)에 관한 연구｣(이대성, 『지질학회지』 73, 1971)
Igneous Rocks(Barker,D.S., PrenticeHall Inc., 1983)
주석
