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편마암(Gneiss) (해외배송 가능상품)

기본 정보
상품명 편마암(Gneiss)
제조사 자체제작
원산지 국내
판매가 5,500원
상품코드 P0000VAW
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S H O P P I N G - T I P

변성암


변성암은 암석이 외부 환경에 의해 변성이 되면 변성암이라고 한다. 그래서 변성암에서 중요한 점은 바로 변성이다. 더 자세히 보면 무엇이 암석을 변하게 만드는지, 암석의 어떤 부분이 변하는지가 중요하다. 암석의 성질을 변화시키는 요소는 기본적으로 (최소 150 ~ 200정도에서의 변성 작용을 이야기 함)압력이다. 이 열과 압력이 암석에 가해지면 암석을 구성하는 조직, 조성이 바뀌게 된다. 암석은 구성 성분이 비슷하다는 전제하에 특정 온도와 압력에 놓이면 특정 광물들이 형성되어 암석을 구성하게 된다. 예를 들어 지표면 상에서(압력이 낮은) 화산암에 해당하는 현무암은 온도가 높은 열원에 의해 변성되면 대부분 혼펠스(Hornfels)가 만들어진다. 이렇게 온도와 압력에 따라 특정 성분의 암석이 어떻게 변성되는지를 나타낸 표를 변성상 도표라고 하는데 변성암을 연구하는데 많은 도움이 되고 있다.


변성암이 변성되기 전, 즉 모암이 어떤 암석인지는 사실 환경에 따라 아주 다양할 수 있으며 변성된 암석이 또 변성이 될 수도 있다. 즉 모암에 대해 연구하는 것은 상당히 어려운 일이다. 이는 변성암의 기원을 따라가야 하는 일인데 변성이 단순히 한번으로 끝나지 않기 때문에 이 추적 과정은 상당히 어려운 일이다. 다만 위에서 언급된 것처럼 특정 성분의 암석은 특정 온도, 압력 구간에 다다르면 특정 광물로 구성이 되는 경향을 보이며 지구상에서 구성성분이 제한적인 점을 미루어 보아 변성암의 종류 역시 몇 가지로 한정되는 것이 사실이다. 정리해보면 구성성분이 어느 정도 예상이 되는 시점에서 변성 작용에 대해 좀 더 초점을 맞출 필요가 있는 것이다.


변성작용은 크게 전진변성작용후퇴변성작용이 있다. 전진변성작용은 온도가 올라가거나 압력이 올라가는 방향으로 변성이 진행되는 것을 말하며 후퇴변성작용은 온도가 내려가거나 압력이 내려가는 방향의 변성을 말한다.


전진변성작용은 다시 국부적으로 온도가 올라 변성되어 만들어지는 접촉변성작용과 보다 넓은 범위에서 발생하는 변성 작용인 광역변성작용으로 나뉘게 된다.


접촉변성작용은 암석 주변에 온도가 높은 열원이 다가와서 암석이 열을 받아 변성하는 작용인데 보통 마그마가 암석에 관입 되면서 주변 암석이 겪게 되는 작용이다. 마그마가 관입이 되는 상황은 보통 압력이 낮지 않은 환경에서 나타나게 된다. 즉 접촉변성작용은 저압 고온의 환경이며 이 환경에서 암석 속에 고체 상태로 흩어져있던 주변 광물들이 녹은 후 모여서 재결정작용이 이루어지게 된다. 때문에 입자 크기가 변성 전 보다 더 커지고 치밀한 구조를 가지는 것이 특징이다. 보통 셰일, 이암과 같은 작은 크기의 입자가 접촉변성이 되면 혼펠스가 되고 사암은 규암, 석회암은 대리암, 현무암은 각섬암이 된다.


셰일, 이암 > 혼펠스

사암 > 규암

석회암 > 대리암

현무암 > 각섬암


광역변성작용은 조산 운동에 의해 넓은 지역에 걸쳐 나타나는 고온, 고압형 변성 작용으로 높은 열과 더불어 압력까지 받는 변성 작용이다. 접촉변성작용처럼 변성된 후에 입자의 크기가 커지지만 압력을 받는 과정에서 방향성이 생겨버리게 되는 것이 가장 큰 특징이다. 이 방향성으로 생기는 구조가 바로 엽리, 편리, 편마구조와 같은 것들이다.


엽리는 광역변성작용에서 흔히 보이는 층상구조로 높은 온도로 인해 암석 내부의 광물이 용융되어 변성되는 과정에서 높은 압력을 받으면서 광물들이 판 모양으로 재배치가 되거나 한 방향으로 길게 늘어지는 형태를 하는 구조이다. 운모나 녹니석(Chlorite) 같은 판상광물이 엽리 구조의 바탕을 가지는 대표적인 광물이다. 한쪽 방향으로 작용한 압력은 엽리조직을 만들며 방향성을 가지는 암석이 생기기 때문에 이 엽리 조직을 따라 쪼개지는 벽개의 특징을 가지기도 한다. 한편 모든 방향에서 압력을 받거나 특정 방향성을 가지는 광물을 포함하지 않을 경우 엽리는 생기지 않는다.


편마구조는 다음과 같이 만들어진다. 암석이 고온 고압에서 변형되기 시작하면 암석 내부에 있던 광물이 변성되기 시작하며 때문에 암석에 가해지는 응력에 대해 광물들이 반응하는 정도도 변성 전과 후가 달라지게 된다. 이 과정에서 비슷한 물리적 성질을 가진 광물들은 모이려고 하는 특징이 있다. 그렇다 보니 한층 한층 나뉘어 모여서 검은색, 흰색 줄무늬 층이 형성이 되며 기존에 있던 광물들은 압력 때문에 평행하게 늘어나게 된다. 이렇게 흰색 검은색의 층이 일단 만들어지고 나면 이를 편마구조라고 하게 된다.


이 이후에 변성에 의해 새롭게 만들어진 광물은 비슷한 물리적 성질의 광물이 있던 곳에서 층을 이루어 자라게 된다. 결과적으로 편마암은 석영과 사장석 정장석과 같이 흰 광물이 주를 이루는 층과 흑운모, 각섬석과 같이 검은 광물이 주를 이루는 층으로 나뉘며 이 층들이 교대로 나타나게 된다. 이런 층상구조는 변성 정도가 심해지면 점차 뚜렷해지는 경향을 보이며 편마구조는 점점 흰색과 검은색의 구분이 뚜렷해지는 경향을 보이게 된다.

여기서 같은 편마구조를 가지더라도 편암은 편마암보다 판상광물이 더 많아서 잘 쪼개지고 편마암은 잘 깨진다는 특징을 가진다. 즉 처음 편마구조가 만들어진 후 변성(고온, 고압의 변화)을 많이 거치지 않으면 이 구조가 되도록 유지가 되어 편암이 만들어지고 후에 이런저런 변성 과정을 많이 거치면 흰색, 검은색의 구분이 보이고 층상구조가 보일 지라도 층 구분이 굉장히 모호해지는 암석이 있는데 이 암석이 편마암이 된다. 즉 편암이 더 변성을 받으면 편마암이 된다는 것이 일반적인 견해이다.


화강암 > 화강편마암

현무암 > 녹색 편암

셰일 > 슬레이트 > 천매암 > 편암 > 편마암


접촉변성이든 광역변성이든 둘 다 기본적으로 고온 고압에 잘 견디는 광물이 새로 자라서 암석을 구성한다는 특징을 가진다. 이런 광물들은 대체로 밀도가 높고 무수광물에 가까운데 석류석, 강옥, 운모와 같은 것들이 있다.


후퇴변성작용은 고온 고압의 환경에 있던 암석이 저온 저압의 환경으로 돌아가는 과정에서 생기는 현상이다. 이렇게 돌아갈 때 암석은 갑자기 압력과 온도가 사라지면서 내부의 응력이 평형을 이룰 정도로 변화가 일어나야 되는데 에너지가 충분하지 않다. 허나 유체(보통 물)가 관여하면 활성화 에너지를 낮춰서 암석이 쉽게 변하게 만들어준다. 저온 저압의 환경은 보통 지표면을 가리키는 환경이고 물이 풍부하기 때문에 암석은 변화가 일어나게 된다. 결국 후퇴변성 과정에서 암석은 물과 반응하면서 부피가 좀 더 큰 광물로 분리가 되게 된다. 석류석이 흑운모로 변하는 것이 전형적인 후퇴변성이다. 이 후퇴변성이 중요한 점은 이 후퇴변성 때문에 암석의 기원을 추적하는 일이 쉽지 않아진다는 점이다. 변성암의 시작은 기본적으로 지하 깊은 곳에서 시작을 하기 마련이며 우린 이 지하 속이 어떤 환경이었고 어떤 변성을 겪었는지를 추측해야 하는데 후퇴변성은 이 흔적을 지워버리는 작용이기 때문에 쉽지가 않다.


 

 



편마암


검은색 흰색 무늬가 잘 발달해 장식용으로 잘 활용되며 변성암 중 가장 잘 알려진 암석이다. 학술적으로도 많이 사용되는 이름이지만 정의가 정확히 정해져 있진 않다. 편마암은 말 그대로 편마구조가 드러난 변성암이다. 편마구조는 편마암에서 보이는 흰색, 검은색이 교대로 나타나는 무늬를 가리키고 있다.

편마구조는 위에서 언급되었듯 광물이 변성되면서 암석에 가해지는 압력에 대응하는 정도가 달라지면서 만들어지는 구조이다. 모암이 화강암인 경우는 변성된 후 화강편마암이라고 부르며 셰일이 쭉 변성이 되면 편암 또는 편마암이라고 부르게 된다. 편마암은 대부분 광역 변성 작용을 통해 만들어지게 된다.

상품에 대해 궁금한 점을 해결해 드립니다.

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