< 퇴 적 암 >
1. 퇴적암의 생성과정
① 퇴적물의 생성과 종류
ⓐ 쇄설성퇴적물(clastic sediments)
• 만들어 질 때부터 퇴적될 때 까지 고체상태로 존재하다가 퇴적된 물질.
• 입자의 크기에 따라 분류함.
★ 쇄설성 퇴적물의 분류
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쇄설성퇴적물 |
크기(mm) |
φ 척도 |
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자갈(gravel) |
표 력(boulder) |
256이상 |
-8이상 |
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왕자갈(cobble) |
64 ~ 256 |
-8 ~ -6 |
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잔자갈(pebble) |
4 ~ 64 |
-6 ~ -2 |
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왕모래(granule) |
2 ~ 4 |
-2 ~ -1 |
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모래(sand) |
1/16 ~ 2 |
-1 ~ +4 |
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미사(silt) |
1/256 ~ 1/16 |
+4 ~ +8 |
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점토(clay) |
1/256이하 |
+8 이하 |
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ⓑ 화학적퇴적물
• 암석이 용해되어 용액상태로 되었던 성분이 침전되어 고체로 된 물질.
ⓒ 유기적퇴적물
• 생물의 유해와 같은 유기적 물질이 쌓여서 만들어진 퇴적물질.
② 속성작용(diagenesis)
☞ 퇴적물이 퇴적 된 후부터 받는 모든 물리화학적인 변화를 총칭하며 변성작용 전까지의 변화를 의미하여 속성작용을 통해 퇴적물은 고화(lithification)된다.
ⓐ 다짐작용(compation)
ⓑ 새로운 물질의 첨가
ⓒ 물질의 제거
ⓓ 광물상의 변화에 의한 변형
ⓔ 광물상끼리의 교대
ⓕ 교결작용
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★ 고화작용(lithification) ☞ 다져짐작용(compaction), 교결작용(cementation), 재결정화작용(recrytallization) |
2. 퇴적암의 특징
① 층리(bedding)
☞ 퇴적암내에 나타나는 층상으로 발달되는 평행구조.
ⓐ 층리의 성인
• 입자의 크기의 변화
• 퇴적물의 종류의 변화 및 색의 변화
• 운반 매질의 변화
ⓑ 층리의 성인을 야기시키는 요인
• 일기, 계절 및 기후
• 해저의 심도 변화
• 해류의 변화
• 해수와 호수 농도 및 수온의 변화
• 생물의 성쇠
② 사층리(cross-bedding)
• 평행하지 않고 복잡하게 경사 진 층리.
• 비교적 얕은 수심의 퇴적환경이나 사막의 풍성퇴적물에서 나타남.
• 고수류의 방향의 지층의 상하를 판단할 수 있음.
③ 연흔(ripple mark)
• 잔물결이나 파랑에 의해서 퇴적물 표면에 생기는 요철형태의 물결자국.
• 지층의 상하판단을 할 수 있으며, 비대칭연흔은 고수류의 방향도 알 수 있음.
④ 건열(sun or mud crack)
• 점토나 미사와 같은 퇴적물이 수면위로 노출되어 건조한 상태에 놓이게 되면 수분의 증발로 인해 퇴적물이 수축하여 쐐기모양으로 틈을 의미.
• 지층의 상하 판단이 가능함.
⑤ 결핵체(concretion)
• 퇴적암 내에 역이 아닌 구형, 편두상, 불규칙상의 굳은 물체가 역처럼 들어가 있는 것을 지칭.
• 인산염, 경석고, 방해석, 규산 등의 성분이 물속에 용해되어 있다가 침전되어 형성.
• 지층의 퇴적과 동시에 형성된 것과 지층의 퇴적 후에 생성된 것이 있으며, 후자의 경우는 층리를 절단.
⑥ 저흔(sole mark)
• 퇴적층에 나타나는 바닥흔적
⑦ 화석(fossil)
• 퇴적물이 퇴적될 당시 수중에 살던 생물의 유해가 같이 쌓여 형성된 것.
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★ 생흔화석(trace fossil) ☞ 생물의 유해는 아니지만, 퇴적암 속에 생물체의 흔적으로서 남아 있는 것. 생물이 판 구멍이나 생물체의 발자국과 같은 것이 있음. |
⑧ 점이층리(graded bedding)
• 하부에서 상부로 분급이 잘 된 형태를 보이는 층리. 일반적으로 하부는 조립질 입자가 상부에는 세립질의 입자로 구성되며 주로 저탁류에서 발달하는 층리.
⑨ 기저역암
• 퇴적층 하부에 나타나는 기반암의 역으로 부정합의 좋은 지시자임.
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★ 지층의 상하를 판단 할 수 있는 퇴적구조 ☞ 사층리, 연흔, 건열, 점이층리, 저흔 |
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★ 고수류의 방향을 판단 할 수 있는 퇴적구조 ☞ 사층리, 비대칭연흔 |
3. 퇴적암의 종류
① 쇄설성퇴적암(clastic sedimentary rock)
ⓐ 수성쇄설암(aqueous clastic rock)
• 분류
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종류 |
예 |
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역질암(rudaceous rock) |
역암, 각력암 |
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사질암(arenaceous rock) |
사암 |
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점토질암(lutaceous rock) |
미사암, 셰일, 이암 |
• 역암(conglormerate) : 둥근 자갈 사이를 모래나 점토가 충진하여 교결된 암석으로 해안, 얕은 바다, 하안, 하저에서 주로 퇴적됨.
• 각력암(breccia) : 자갈이 각져 있는 각력으로 되어 있는 역암의 일종.
• 사암(sandstone) : 모래(sand)가 주된 퇴적물로 고결된 암석으로 주 구성광물은 석영, 장석, 암편으로 구성되며, 얕은 해저, 호저, 하저, 사막과 같은 퇴적환경에서 주로 퇴적된다.
★ 사암의 분류
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주성분 |
기질<15%이하 |
기질>15% |
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석영 |
석영사암(quartz arenite) |
이질석영사암(quartz wacke) |
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장석 |
장석사암(feldspathic arenite, 또는 arkose) |
장석잡사암(feldspathic graywack, arkosic wacke) |
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암편 |
암편사암(lithic arenite) |
암편잡사암(lithic graywacke) |
• 미사암(siltstone) : 미사(silt)가 주성분으로 고결된 암석.
• 셰일(shale) : 미사와 점토를 주성분으로 고결된 암석으로 층리가 발달하며, 성층면을 따라 잘 쪼개지는 박리성을 가짐.
• 이암(mudstone) : 미사와 점토를 주성분으로 고결된 암석이며 층리가 잘 발달하지 않는 것이 셰일과의 차이점이며, 석회분을 많이 포함하는 이암을 이회암(marl)라고 함.
ⓑ 풍성쇄설암(aeolian clastic rock)
• 풍성사암 : 사막에서 사구의 모래가 고결되어 만들어진 사암으로 입자의 형태에 구에 가까우며, 입도가 양호하며 삼릉석을 포함하는 경우가 있으며 심한 사층리를 보임.
• 황토(loess) : 황갈색의 세립질 암석으로 뜬짐의 상태로 바람에 의해 먼 곳까려 날아가다가 풍속이 약해진 곳에서 쌓인 것으로 층리는 없으며 상하로 절리가 발달.
ⓒ 화성쇄설암
★ 화성쇄설암의 분류
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크기(mm) |
입자 |
미고결집합체 |
고결집합체 |
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256
64
2
1/16 |
조립 |
원형 |
각형 |
집괴암 (화산탄) 화산각력암 (화산암괴) |
집괴암(agglomerate) (화산탄) 화산각력암(vocanic breccia) (화산암괴) |
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화산탄 |
화산암괴 |
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세립 |
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|
화산력 |
화산력층 |
화산력암 (역질응회암 또는 화산력응회암-lapilli tuff) |
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|
조립 |
화산회 |
화산회층 |
응회암(tuff) (회질응회암) |
||
|
세립 |
|||||
ⓓ 빙성쇄설암
• 빙성암(tillite) : 빙하로 인해 운반된 암설이 모인 표석점토가 굳어진 암석을 지칭하며 분급이 가장 불량하며, 암괴에는 평면과 조선이 발달함.
• 호상점토층 : 세립질로 된 빙성쇄설물로 만들어진 평행구조를 가진 지층으로 쌍으로 나타나는 계절적인 퇴적층을 의미. 여름에는 담색의 층을 보이며 겨울에는 유기물이 많은 검은 색의 층을 나타내며 이들의 한 쌍은 1년을 지시.
② 화학적퇴적암
ⓐ 탄산염암
• 탄산염광물 : 방해석(calcite), 아라고나이트(aragonite), 고회석(dolomite), 능철석(siderite) 등.
• 석회암(limestone) : 화학적침전으로 만들어지는 화학적퇴적암과 유기적으로 형성되는 유기적퇴적암 2종류가 있으며 주로 생물의 생화학적작용으로 만들어지는 것이 많음.
※ 석회암을 구성하는 방해석 : 알로켐(allochem), 오소켐(orthochem)
• 고회암(dolostone) : 석회암이 돌로마이트화 작용을 받아 만들어지는 암석으로 Mg를 함유한다. 석회암층에 협재되어 산출되며 냉염산에 잘 반응하지 않으며, 석회암보다 용해작용에 강하며 색깔도 석회암보다 희다.
ⓑ 비탄산염암
• 암염(rock salt) : 바닷물의 증발로 인해 만들어지는 NaCl을 주성분으로 하는 화학적퇴적암으로 엽리가 발달함.
• 석고(gymsum) 및 경석고(anhydrite) : 녹기 어려운 물질이므로 가장 빨리 침전하는 3화학적 퇴적암.
• 처트(chert) : 규질의 화학적 침전물로서 치밀하고 굳은 암석으로 SiO2함량이 95%.
• 철광층(iron formation)
• 초석(niter)
③ 유기적퇴적암
• 석회암 : 산호, 방추충, 조개와 같은 생물에 의해서 만들어진 유기적 퇴적암.
• 백악(chalk) : 미국과 영국에 분포하는 백색의 지층으로 코콜리스라는 단세포식물, 유공충, 조개껍질 등으로 이루어진 유기적 퇴적암.
• 규조토(diatomaceous earth) : 해중에 사는 규조의 유해가 쌓여서 만들어진 백색의 지층으로 SiO2를 주성분으로 함.
• 처트(chert) : 생물의 규질 유해가 쌓여서 만들어진 유기적 퇴적암으로 주로 방산충의 유해로 만들어짐.
• 석탄(coal)
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★ 석탄의 탄화순서 ☞ 토탄 – 갈탄 – 역청탄 – 무연탄 |
• 아스팔트(asphalt)
★ 정리
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조 직 |
성 인 |
구 성 물 질 |
퇴 적 암 |
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쇄 설 성 퇴 적 암 |
육성쇄성물 (주로 유수에 의하여 운반, 퇴적) |
쇄설물의 명칭 |
입자의 직경(mm) |
역암 |
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표력(대력, boulder) |
>256 |
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왕자갈(cobble) |
64~256 |
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잔자갈(pebble) |
4~64 |
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왕모래(granule) |
2~4 |
||||
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모래(sand) |
1/16~2 |
사암 |
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실트(silt) |
1/256~1/16 |
실트암(이암) |
이암 |
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점토(clay) |
<1/256 |
점토암(셰일) |
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화산쇄설암 (화산분출물이 운반, 퇴적) |
화산암괴 |
>32 |
화산각력암 |
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화산력 |
4~32 |
집괴암 |
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화산재 |
1/4~4 |
조립응회암 |
|||
|
화산진 |
<1/4 |
응회암 |
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비 쇄 설 성 퇴 적 암 |
유기적 퇴적암 (생물 유해의 집합) |
석회질 생물체 규질생물체 식물체(탄질) 동물체(아스팔트질) |
석회암. 돌로마이트 규조토, 처트 석탄 아스팔트,석유,천연가스 |
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화학적 퇴적암 (화학적 침전물의 집합) |
탄산칼슘(CaCO3, 방해석) 돌로마이트[CaMg(Co3)2] 염화나트륨(NaCl) 황산칼슘(CaSO4․2H2O) 질산나트륨(NaNO3) |
석회암 돌로마이트 암염 석고 칠레초석 |
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★ 퇴적물의 성숙도
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미성숙 단계 |
성숙 단계 |
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성분 분급도 원마도 암석종류 |
다양한 광물조성(장석, 운모, 암편, 점토 등) 불량(자갈~점토) 불량(각형) 각력암, 역암, 그레이와케, 장석질사암 |
단순광물조성(대부분 석영) 양호(대부분 모래) 양호(원형) 석영아레나이트 |