암석의 성인과 분류

학교 화단의 경계석을 돋보기로 보니 밝은 회색 알갱이, 분홍빛 알갱이, 까만 알갱이가 3 mm쯤 되는 크기로 빽빽이 맞물려 있었다. 하천의 둥근 자갈 하나는 알갱이가 너무 작아 보이지 않고 까맣고 매끈했으며, 건물 계단의 판석은 얇은 층이 같은 방향으로 늘어서 반짝였다. 알갱이의 크기와 배열은 그 돌이 어떻게 만들어졌는지 말해 준다고 한다. 세 돌은 각각 어디서 어떻게 생겼을까?

1.8.1식는 빠르기가 결정 크기를 정한다

마그마가 식으면 광물 결정이 생겨 자란다. 땅속 깊은 곳에서는 주변이 뜨거워 마그마가 수만 년에 걸쳐 천천히 식으므로, 결정이 자랄 시간이 길어 크게 자란다. 그래서 화강암 같은 심성암은 알갱이가 눈에 보일 만큼 크고 서로 맞물려 있다. 지표로 흘러나온 용암은 며칠 만에 식어 결정이 자랄 틈이 없어, 현무암 같은 화산암은 알갱이가 아주 작거나 유리질이다. 화성암은 결정 크기로 식은 깊이를, 밝은 광물과 어두운 광물의 비율로 마그마의 성분을 알려 준다.

퇴적암은 풍화로 생긴 알갱이가 물이나 바람에 실려 와 쌓이고 굳은 것이어서 알갱이 사이가 붙어 있고 층리가 보인다. 알갱이가 둥글고 크기가 고르면 오래 운반된 것이다. 변성암은 이미 있던 암석이 땅속에서 열과 압력을 받아 광물이 다시 자란 것으로, 압력의 방향에 수직으로 광물이 늘어서는 엽리가 생긴다. 계단 판석의 반짝이는 층은 운모가 한 방향으로 늘어선 엽리이다.¹

1.8.2점을 세어 비율 재기

암석의 광물 비율은 표면에 격자를 그린 투명 종이를 대고, 격자의 교점마다 아래에 있는 광물을 세어 어림한다. 점이 많을수록 비율이 정확해지므로 200점 이상 센다. 어떤 광물이 전체에서 차지하는 점의 비율은 그 광물이 암석에서 차지하는 부피의 비율과 같다고 본다. 이렇게 얻은 비율로 분류표에서 암석의 이름을 정한다.

1.8.3예제 풀이

석영 \(60/200 = 30\)%, 장석 \(110/200 = 55\)%, 흑운모 \(30/200 = 15\)%이다. 밝은 광물이 85%로 이산화 규소가 많은 마그마에서 생겼고, 결정이 3 mm로 커 땅속 깊이에서 천천히 식었으므로 화강암이다. 우리나라의 화강암은 대부분 1억 년 넘게 전 땅속 수 km 깊이에서 식은 뒤, 위의 암석이 깎여 나가 지표에 드러났다.

까맣고 결정이 보이지 않으며 작은 구멍이 있는 자갈은 현무암이다. 구멍은 용암 속의 기체가 빠져나가며 남긴 기공으로, 지표에서 빠르게 식었다는 증거이다. 하천을 따라 굴러오며 모서리가 닳아 둥글어졌다. 즉 암석의 조직은 그 암석이 얼마나 빨리 식었는지, 어떻게 쌓였는지, 어떤 압력을 받았는지를 기록하며, 광물 비율과 함께 읽으면 이름과 생긴 과정을 함께 알 수 있다.

아래 탐구 카드에서 암석 표본의 조직과 광물 비율을 관찰하여 성인과 이름을 정해 보자.

1. 서울의 북한산과 도봉산의 하얀 바위는 약 1억 6000만 년 전 쥐라기에 땅속에서 식은 화강암이다. 그 위를 덮고 있던 수 km의 암석이 깎여 나가면서 드러났고, 압력이 줄며 생긴 판 모양의 틈을 따라 둥근 바위 봉우리가 되었다.