화성암(igneous rock)
화성암(火成巖, Igneous rock)은 마그마가 식어서 형성된 암석이다.
암석의 성분에 따라서 염기성암과 산성암으로 분류한다. 염기성암은 규소에 비해 산소의 함량이 낮은 암석으로, 대체로 어두운 색을 띤다. 이에 비해 산성암은 규소에 비해 산소의 함량의 높은 암석으로, 밝은 색을 띤다.
또한, 생성시의 깊이에 따라서 화산암과 심성암으로 분류한다. 화산암은 용암이 지표에 분출되었거나, 지표 부근에서 급격하게 냉각되어 형성된 암석으로, 입자의 크기가 작은 편이다. 심성암은 상대적으로 깊은 곳에서 천천히 냉각되었기 때문에, 입자의 크기가 큰 편이다.
화성암을 이루는 마그마는 맨틀이나 지각의 일부가 지하 심부에서 녹아서 형성된 것이다. 암석은 압력이 낮아지거나, 온도가 높아지거나, 성분이 변할 때 녹을 수 있게 된다.
지질학적 중요성
화성암은 지각의 95% 이상을 차지한다. 화성암이 그만큼 흔히 보이지 않는 것은 퇴적암이나 변성암이 얇지만 광범위하게 화성암을 덮고 있기 때문이다. 또 다른 화성암의 중요성은 다음과 같다.
화성암의 광물조성과 화학성분을 조사하면, 그 화성암을 만든 마그마가 녹아 나온 맨틀이나 지각 암석의 성분을 알 수 있다. 더하여 어떤 온도·압력 조건에서 그 화성암이 만들어져 나왔는지에 대한 정보를 줄 수 있다.
화성암은 방사성 연대 측정을 통하여 그 절대연령을 알 수 있다. 따라서 화성암에 접하고 있는 퇴적암의 연대를 측정해서 지질사를 절대적인 시간 척도에 맞추어 재구성할 수 있게 한다.
각 화성암의 특징은 화성암이 형성된 지구조적인 환경에 따라 다르다. 따라서 지구조 재구성에 이용될 수 있다.
특별한 조건 하에서는 광상을 동반한다. 텅스텐, 주석, 우라늄 등의 광상은 화강암이나 다이오라이트에 동반되어 생기는 경우가 많고, 크롬과 백금의 광상은 반려암에 동반되는 경우가 많다.
⑴ 정의 : 지각 내부의 고온 용융상태의 조암물질이 암석을 이룬 것
⑵ 마그마(magma)
⑶ 용암(lava) : SiO2 함량에 따라 분류
① 현무암질 용암 : 순상 화산, 용암 대지 생성 (∵ 점성이 작음), 큰 용암류 피해
② 안산암질 용암 : 성층 화산 생성
③ 유문암질 용암 : 종상 화산, 용암돔 생성 (∵ 점성이 큼)
④ 파호이호이(pahoehoe) 용암류는 아아(aa) 용암류와 달리 표면이 깨끗하고 주름진 형태
⑷ 화성암의 종류
① 화산암, 반심성암, 심성암
○ 화산암 : 지표면에서 생긴 화성암. 냉각속도 ↑ → 입자크기 ↓. 세립질, 유리질. 현무암 등
○ 반심성암 : 반상조직. 반점, 석기 순으로 정출순서가 빠르고 용융점이 높음
○ 심성암 : 지하 심부에서 형성된 화성암. 냉각속도 ↓ → 입자크기 ↑. 조립질. 화강암 등
② SiO2, Na2O, CaO 함량이 많을수록, FeO, MgO 함량이 적을수록
○ 결정이 많이 형성됐다는 뜻이므로 정출 온도가 작음
○ 산소를 많이 함유하므로 산성암
○ 분자 간 인력이 많아지므로 점성이 커짐
○ O2 방출량이 많아지므로 화산가스의 함량이 많고 이로 인해 분출 폭발성도 커짐
○ 화산가스의 함량이 많아지므로 용얌이 차지하는 비율이 더 적어짐
③ 암기팁 : 현안유반섬화
⑸ 주요 조암 광물
① 석영
② 장석류
③ 운모류
④ 앰피볼류
⑤ 파이록신류
⑥ 오리빈류
⑹ 생성
① 절리의 생성
○ 절리 : 풍화작용의 결과로 생긴 암석의 균열
○ 주상절리 (예 : 제주도 주상절리)
○ 1st. 용암이 지표면에 분출됨
○ 2nd. 절리 형성 : 분출된 마그마가 급히 냉각되면서 암석에 틈이 형성됨
○ 판상절리 (예 : 북한산 인수봉)
○ 1st. 지하 깊은 곳에서 심성암이 생성
○ 2nd. 심성암이 지표에 노출됨 : 대기의 압력은 지하 압력보다 작으므로 노출된 심성암은 팽창함
○ 3rd. 절리 형성 : 심성암의 팽창에 따라 암석에 틈이 형성됨
○ 4th. 절리의 틈에 주로 풍화작용이 일어나 박리작용이 발생함 : 얇게 층층이 쪼개지는 특성
⑺ 화성암 지역
① 제주도 : 주상절리는 현무암이 급격히 굳어져 만들어짐
② 독도 : 해저에서 분출된 용암이 굳어져 형성된 화산섬
③ 울릉도
④ 북한산
⑤ 설악산 : 화강암으로 이루어짐