2014. 4. 24. 02:35ㆍ# 공부방
광석 광물의 침전
1. 일반적인 광물 형성
⑴ solution으로부터 생성
① 물리화학적 특징에 의해 변화
② 다른 물질과 반응하여 광물을 형성
③ 화성암화 과정에 의해 생성.
④ 온도, 압력, pH, Eh의 변화가 중요.
⑵ 이전에 존재하던 광물로부터 생성
① 물리화학적 조건에 의해 변화 되어 다른 광물로 바뀜.
② 풍화작용등에 의한, 산화, 환원작용에 의해 변화.
③ 화학적으로 붕괴되며, 퇴적작용이 그 대표적인 예임.
⑶ 광물의 반응
① 광물 성질을 유지하면서 변화됨.
② 온도와 압력이 변화됨.
③ 대표적인 예가 변성과정에서의 광물의 변화임.
⑷ 화학적 반응
① 기체 상태의 것이 고체, 액체, 기체와 결합하여 생성되는 것으로 기체의 함량이 높으 며, 그 예로 대표적인 것이 화산활동임.
② 액체상태의 것이 고체, 액체와 결합하여 형성되는 것으로서, 서로 다른 두 마그마의 결합, 변성작용이 대표적인 예임.
⑸ 박테리아에 의한 생성
2. 마그마 분화작용
마그마 내부에서 일어나는 일련의 작용으로서 균질한 단일 모 마그마로부터 둘 이상의 마그마나 혹은 암석을 형성시키는 것을 말함.
⑴ 마그마의 근원암의 차이로부터의 용융 차이(distinct melting events from distict sources)
생성되는 각 마그마의 원암의 성분이 각기 다르기 때문에 생성되는 것으로 원암이 같더라도 용융되는 시간이 틀려서 화학적 조성이 다르게 나타남.
⑵ 결정-용액 분별작용(Crystal Fractionation)
마그마 쳄버 내에서 용액과 결정이 서로 분리되는 작용으로 원래조성과 틀린 조성의 암석이 생성됨.
① 보웬의 반응계열
- 연속 반응 계열 : 사장석은 자연 상태에서 고용체로 나타나며 Ca사장석에서 Na사장석에 이르기까지 지속적인 성분 변화를 보여 주나 원래의 결정구조 는 같다. 처음에 정출된 사장석은 Ca성분이 풍부하기 때문에 용암의 Ca성분은 적어지며 상대적으로 Na성분은 많아진다. 결정작용이 진행됨에 따라서 상대적으로 Na성분이 많은 결정으로 전이되며, 결정작용이 완전히 끝났을 때 최종적으로 생성된 결정은 원래 용융체와 같은 성분의 결정이 된다. 이 같은 과정은 연속적인 반응계열, 다시 말하면 먼저 생성된 결정은 잔류 용액과 계속 반응하여 새로운 성분의 결정을 만든다.
- 불연속 반응 계열 : 마그마에서 사장석이 정출되는 것과 동시에 감람석을 비롯한 휘석, 각섬석 등 형성된다. 맨 먼저 감람석이 정출되고 일정 온도에 도달하면 휘석이 정출되기 시작하며, 휘석은 마그마와 반응하여 각섬석이 되고, 또 각섬석은 마그마와 반응하여 흑운모를 생성시킨다. 이와 같은 과정을 보엔의 불연속 반응계열이라고 부르는데, 사장석과 같은 연속 반응계열에서는 연속적으로 결정의 성분변화가 이루어지지만, 이 같은 불연속 반응계열에서는 특정 온도에서만 광물의 변이가 일어난다. 불연속 계열에 속하는 광물의 결정구조는 온도가 내려가면서 점차 복잡하게 되는 경향을 보인다. 감람석은 독립형, 휘석은 단쇄상, 각섬석은 복쇄상, 운모류는 판상형을 띤다
.
- 마그마의 분화 : 반응계열에서 처음에 정출된 후에 결정이 비중에 의해 바닥으로 가라앉거나, 또는 결정작용이 진행되는 동안 구조적 변형에 의해 마그마가 다른 곳으로 압출되는 경우도 있다. 어떠한 경우든 초기에 감람석이 정출되고 분리된 후, 마그마는 분화되어 그 성분이 섬록암과 같아지며, 후기 단계로 가면서 용액의 { SiO}_{2 } 성분은 증가하여 마그마는 더욱 규질로 되고 결국은 화강암질 마그마를 형성한다. 다시 말하면 마그마는 결정작용이 진행되는 동안 점차 현무암질 마그마 - 안산암질 마그마 - 화강암질 마그마의 순서로 분화된다. 이러한 경우에 초기의 마그마로부터 생성된 암석은 감람석과 휘석등의 유색 광물과 Ca사장석을 많이 포함한 현무암과 같은 어두운 색 암석을 형성 할 것이다. 한편 분화 말기의 마그마로부터 형성된 암석은 정장석, 석영의 무색광물과 및 Na사장석이 풍부한 밝은 색 암석을 형성한다. 화강암이 대표적인 예이다.