예전부터 변성암을 설명할때

 

화성암 중에 화강암이 변하면 편마암이 되고,

퇴적암중에 진흙이 모여서 된 셰일이 변해도 편마암이 되는 이유가 궁금했었다.

 

물론 일부책에서는 화강암이 변해서된 편마암을 화강편마암이라고 부르기도 한다.

 

아래는 비상교과서에 나와 있는 변성암 사진이다.

 

 

최근에 수업을 하다가 그 이유를 이렇게 해석해 보았다. (학술적으로 검증된 것은 아니다)

학생들에게 이해시키기가 좋다.

 

변성암이라는 것은 높은 열과 압력을 받아서 성질이 변한 암석을 말한다.

(선생님 성질이 언제 변하는지 아니? 선생님도 너희들이 수업 열심히 안 듣고 딴짓하면 슬슬 열받기 시작하고, 그래도 꾹 참다가 높은열을 받으면 성질이 확 변해 버리지, 거기에다가 일부학생들로 부터 수업시간이 재미없다는 압력까지 들어오면 성질이 확 변해 버린단다)

 

지구에 가장 흔한 암석이 화강암이므로 주변에서는 화강암이 변해서된 편마암을 흔히 볼 수 있다.

화강암에 들어있는 석영,장석,흑운모들이 높은 열을 받아 재결정작용을 거쳐 결정의 크기가 조금씩 커지면서 압력을 받게 되면 옆으로 퍼지면서 엽리라는 줄무늬를 만들게 되지. 이렇게 해서 만들어진 변성암이 편마암이다.

 

그런데 셰일도 높은 열과 압력을 받으면 편마암이 된다고?

그이유는  셰일의 탄생에서 부터 추적해 보면 된다. 셰일이라는 것은 일반적으로 진흙이 모여서 된 퇴적암인데. 이 진흙이라는 것은 결국 암석들이 풍화작용을 거쳐 잘게 부서져서 만들어 지는 것이거든.

따라서 일반적으로 진흙의 성분도 지구상에 가장흔한 화강암과 별반 다르지 않다는 거지, 진흙이 변해서 된 퇴적암에도 장석,석영,흑운모들이 많이 들어 있을거야

 

화감암이나 셰일이나 같은 원료로 만들어져 있다고나 할까?

 

따라서 높은 열과 압력을 가해서 변하게 되면 재결정이 이루어지고, 엽리가 생기면서 두 암석의 모습은 비슷해져 가겠지. 둘다 편마암이 되는 거란다.

 

다만 어느쪽이 줄무늬가 더 발달하나 살펴보면, 아무래도 원재료(장석,석영,흙운모)를 곱게 갈아 놓은 쪽이 줄무늬도 더 잘 만들어 질거야. 하지만 한번에 녹아서 줄무늬가 될 수 없으므로 셰일의 경우에는 편암을 거쳐서 편마암으로 변해가는 거지

 

만약 셰일이 열만 받고 압력을 받지 않으면 줄무늬가 나타날 수 없어. 이렇게 열만 받아서 줄무늬가 나타나지 않게 변한 변성암을 혼펠스라고 한단다.

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이런식으로 설명하니 무작정 외우라고 하는 것 보다, 훨씬 이해시키기가 더 쉽네요.

 

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재결정작용에 대해 설명할때 화성암의 결정크기 프로그램을 이용해서 추가로 설명해 줍니다.

굳었던 암석이 살짝 녹으면 결정들이 다시 뭉칠 수 있다고

(짝짓기를 할때 동작그만을 시켜서 더이상 모이지 못하게 했지만, 살짝 시간을 더 주면 조금 더 모일 수 있다고)

 

http://www.sciencelove.com/2051

 

 

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아래는 저희학교 급식실 가는 길에 있는 화단에 있는 편마암을 촬영한 사진입니다.

 

 

 

 

 

 

참고로 퇴적암의 층리와 화성암의 엽리는 확연히 다르다. 층리는 규칙이 없이 퇴적물이 차곡차곡 시루떡처럼 쌓여 있는 것이라고 보면 된다. 그래서 색깔이 다양하고 층이 겹치는 곳도 뚜렷하게 구분이 된다. 반면 엽리는 줄무늬가 열과 압력을 받아 만들어 진거라 녹아서 휘어진 느낌이 난다. 그리고 대부분 검은색과 하얀색 줄무늬가 나타난다.

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사암은 왜 편마암이 안되냐는 질문이 있어서 추가로 적어 본다.

사암은 주로 모래가 굳어서 된 암석인데, 모래는 풍화 되는 과정에서 풍화가 쉽게 되는 물질들은 먼저 사라지고, 주로 석영이 많이 포함된 상태로 만들어 진다.(반드시 그런것은 아니지만 대부분 사암은 석영사암이라고 보면 된다.) 따라서 열과 압력을 받으면 석영이 변성이 되면서 규암으로 변하게 되는 것이다.

 

Posted by 민서아빠(과학사랑)

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  1. 이재우 2015.05.29 22:14  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    재미있게 비유를 들어서 설명 잘하셨네요...
    늘 도움이 됩니다. 감사합니다.

  2. 동글 2017.03.26 10:42  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    감사합니다~~^^
    늘 도움을 받고 있습니다.~~~

  3. 이연주 2017.11.05 21:19  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    늘 도움받습니다, 감사합니다~~

  4. 이지영 2018.06.29 01:17  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    수업 중에 저도 학생이 질문을 해서 인터넷에 찾아본다고 찾아봤는데 구체적인 답변을 찾을 수가 없더라구요..
    근데 궁금한 것이 셰일과 화강암의 재료가 별반 다를바가 없기때문에 변성작용에 의해서 편마암이 된다고 설명하셨는데.. 그러면 사암도 편마암이 되야 하는거 아닌가요??

    • 민서아빠(과학사랑) 2018.06.29 06:31 신고  댓글주소  수정/삭제

      밀과 밀가루의 차이라고 보면 되지 않을까요? 밀가루는 곱기 때문에 빵을 만들 수 있지만, 밀을 갈지 않고는 빵을 만들 수 없지요.
      사암도 비슷한 재료로 되어 있을수는 있어도 열과 압력을 받아 완전히 녹았다가 변성암이 되는건 아닙니다. 만약 완전히 녹는 다면 암석의 순환에 의해 편마암이 될 수도 있을 겁니다.
      그리고 결정적으로 사암은 모래가 굳어서 된 암석인데 모래의 주성분은 석영입니다. 아마 풍화가 잘되는 장석이나 운모는 쉽게 떨어져 나가고 가장 단단한 석영이 남아서 모래가 되었다고 생각되네요. 석영사암은 석영이 많이 들어 있어서 규암이 되는 거지요. 그리고 사암도 크기와 성분이 다 다르기 때문에 제 생각에 사암은 다 규암이 된다고 말하는 건 가장 대표적인 경우라고 보면 될 것 같네요.
      결론은 재료가 같아 보이지만, 모래는 석영성분이 훨씬 더 많다고 생각하면 될 듯 합니다.
      그냥 제 혼자 생각이었습니다. ^^

  5. 재미 2020.04.05 01:43  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    도움이 됬어요 감사합니다

  6. 학생 2021.04.27 09:23  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    안녕하세요.
    정말 많은 도움이 되었습니다. 그런데 선생님 혹시, 편마암과 편암을 서로 구분하는 방법에 대해서 어떻게 생각하시는지 궁금합니다. 제가 알고 있는 바로는 두가지의 차이점이 결정의 크기나 엽리구조의 차이로 구분이 될 것같은데요. 암석표본들을 보면 어느정도 명확하다고 생각되는 암석을 분류해서 놓은 것이라 구분이 쉬운데, 정작 실제 탐사과정에서 관찰을 하려고 보니 막막한 생각이 드네요. 변성이라는게 어떤 환경일지도 모르는거고 눈으로만 봐서도 정확히 알 수 있는 것은 아니지만 두가지를 구분한다는 기준이 없는 것 같아서요. 선생님께서 알고 계신 지식이나 팁이 있다면 말씀해주시면 정말 감사드리겠습니다.

    • 민서아빠(과학사랑) 2021.04.27 10:01 신고  댓글주소  수정/삭제

      말씀하신 것 외에 뭐라고 추가로 답변 드릴 수 없네요. 정확한 구분은 사실 쉽지 않습니다. 중간단계도 상당히 많거든요.
      아래 화성암 분류 프로그램 처럼
      https://sciencelove.com/879
      중간 단계도 존재 하기 때문에 정확하게 어떤 암석이라고 분류하는 것은 많은 경험이 필요한 것으로 알고 있습니다. 제가 이 분야 전문가가 아니라 더 자세한 답변은 드릴 수가 없네요

    • 학생 2021.04.27 10:06  댓글주소  수정/삭제

      답변감사합니다. 그럼 탐사를 나설때는 중간단계가 있다는 것을 염두에 두고 능력껏 구분하는 방법이 가장 최선의 방법이 되겠네요. 링크 달아주실 화성암 분류 프로그램도 참조 하겠습니다. 좋은 자료와 설명 감사합니다.