퇴적암의 특징 - 층리 및 사층리

퇴적암의 특징

퇴적암은 퇴적물이 수저나 육지에 쌓여서 만들어진 것이므로 화성암과는 구별이 가능한 몇 가지 특징을 가진다. 그 중 대부분의 퇴적암이 가진 특징으로 중요한 것은 총상으로 발달되는 평행구조 (parallel structure)로서 이것이 총리이다. 이 밖에 결핵체 · 사층리 · 물결자국.건열·빗자국도 발견되고 화석도 포함된다. 이들은 퇴적암에만 볼 수 있는 특징이다.

층 리(脣理:stratification, 또는 bedding)

해저는 거의 수평인 면 (퇴적면)이며 이 면 위에 퇴적물이 거의 고르게 한 겹한겹 쌓여서 점점 두꺼운 지층이 형성된다. 층 사이의 면은퇴적물이 굳어진 후에도 잘 쪼개지는 면을 형성하며 이 면을 성층면(成層面:bedding plane)이라고 한다. 성층면과 직각으로 퇴적암을 잘라 보면 얇게 쌓인 엽층(葉層:lamina, 두께는 1cm 이하)들이 입도와 색을 달리하므로 평행선 모양 또는 대상(帶狀)의 평행구조가 나타나게 되며 이 구조를 층리라고 한다. 퇴적암 중 총리를 나타내지 않는 것을 괴상(塊狀:massive)의 퇴적암이라고 부른다. 때로는 퇴적물에 잘 발달된 총리가 생물에 의하여 교란되어 총리가 없어지는 경우가 있다. 생물의 이러한 교란작용을 생산작용 (生亂作用:bioturbation)이라고 하며 괴상의 세립질퇴적암에는 생산작용으로 층리가 지워진 것이 있다. 생산작용이 심하면 퇴적물을 잘 혼합시켜 균일하게 하기도 한다. 어떤 암석에는 절리가 발달되어 마치 총리와 같이 보이는 일이 있다. 이런 경우에는 충리에 따른 입자들의 배열 상태를 주의하여 관찰하여 절리와 총리와의 혼동을 피하도록 하여야 한다. 층리의 성인은 시간을 달리하여 순차로 쌓이는 퇴적물 입자의 대소·퇴적물의 종류와 색·운반 매질·기타의 변화에 있다. 이런 변화를 일으켜 주는 원인을 보면 다음과 같다.

 

(1) 일기, 계절 및 기후의 변화

일기와 계절은 짧은 시일 사이에 강수량의 변화와 풍향의 변화를 일으키고, 기후는 장기간에 어떤 지역에 건습의 차를 나타내며 풍화 속도에도 변화를 일으킨다.

 

(2) 해저의 심도 변화

해수의 증감 또는 조륙운동에 인한 육지의 상승 및 침강으로 해저의 깊이가 변하면 이에 따르는 퇴적물의 입도와 그 구성 성분이 달라진다.

 

(3) 해류의 변화

(1)의 변화로 해류의 변화가 일어나고 이 때문에 해류에 의하여 운반되는 물질 (생물을 포함)의 퇴적 장소가 달라진다.

 

(4) 해수와 호수 농도 및 수온의 변화

증발이 심하여지거나 수온이 변하면 (보통 높아지면) 용액으로 되어 있던 염분이 과포화 상태에 달하여 침전을 일으킨다. 수온이 높아지면 중탄산석회 (Ca(HCO3),〕 중에서 CO2가 나가므로 CaCO3 의 침전을 일으킨다.

 

(5) 생물의 성쇠

식물 또는 동물이 상기한 환경 변화와 진화에ㅍ의한 변화로 번성 또는 쇠퇴할 때 그 유해의 공급이 가감되어 총리가ㅍ생성된다.

 

 

사 층 리(斜層理:cross-bedding)

모래나 미사로 된 지층에는 평행하지 않은 구조가 발견되는 일이 많다. 이런 복잡한 층리를 사층리라고 한다. 이는 바람이나 물이 한 방향으로 유동하는 곳에 쌓인 지층임을 잘 가리켜 준다. 즉 수심이 대단히 얕은 수저 또는 사막의 사구에서 볼 수 있는 퇴적구조이다.

 

퇴적물이 쌓이며 사층리를 형성할 당시에는 사층리의 각도는 25~35°의 안식각을 유지하나 퇴적 후의 다져짐작용으로 퇴적 당시보다는 훨씬 작은 각도(15~20°)를 가지게 된다. 그러나 지층이 횡압력을 받아서 변형하게 되면 도리어 안식각보다 큰 각도를 보이는 경우도 있다. 사층리가 있으면 퇴적의 순서를 쉽게 알아 낼 수 있다. 만일 지층이 지각변동으로 뒤집혀 있으면 그 사실을 곧 판단할 수 있으므로 지질학상 중요한 자료가 된다. 또한 지층에 나타난 사층리를 많이 측정하여 그 방향을 통계적으로 처리하면 그 지층이 퇴적할 때의 고류계 (古流)의 방향과 퇴적물의 공급원 (provenance)을 알 수 있어 중요하다. 우리 나라 남동부의 경상분지에서는 백악계 퇴적 당시 대체로 북서쪽에서 남동쪽으로 물이 흘렀음이 밝혀져 있다.