동력변성암

동력변성암

 

동력변성작용

 

조산운동 (orogeny)과 같은 지각변동은 암석에 큰 편압을 가하여서 암류대의 암석에 유동을 일으키고 재결정작용(recrystallization)을 일으켜 암석을 변성케 한다. 이렇게 압력에 의하여 일어나는 변성작용을 동력변성작용이라고 한다. 동력변성작용은 광의로는 동력열변성 작용(dynamothermal metamorphism)이며 압력과 열(열은 압력이 가해질 때에 자연히 생김)이 같이 작용한 변성작용이다. 동력변성작용으로 만들어진 암석을 동력변성암 (dynamo-metamorphic rocks)이라고 한다. 동력변성작용은 넓은 지역에 동시에 일어나므로 이를 광역변성작용(廣域變成作用:regional metamorphism)이라고도 한다.

 

 

편마암(gneiss)

입도가 큰 두 종류 이상의 광물들이 불완전하고 불규칙한 호층을 이루며 편마구조를 보여 주는 변성암이다. 편마암에는 화성암에서 유도된 것 및 퇴적암에서 유도된 것이 있다. 후자에는 평행구조가 잘 발달된 것도 있다. 편마암은 장석을 가장 많이 포함하며 다음으로 석영 · 운모 · 각섬석·휘석·석류석을 포함한다. 그 구조와 구성 광물 및 원암의 종류에 따라 다음과 같은 명칭으로 불린다.

(1) 구조에 의한 것
안구편마암 (augen gneiss)

호상편마암 (banded gneiss)

모르타르편마암 (mortar structured gneiss)

압쇄편마암 (sheared gneiss)

반상변정질편마암(porphyroblastic gneiss).

 

 

(2) 광물 성분에 의한 것

화강편마암(granite gneiss)

섬록편마암
(diorite gneiss)

반려편마암(gabbro gneiss)

운모편마암 (mica gneiss)

각섬석편마암 (hornblende gneiss)

휘석편마암 (augite gneiss).

 

(3) 원인의 종류에 의한 것

① 정편마암 (orthogneiss)…화성암 원
② 준편마암(paragneiss)…퇴적암 원

③ 역암편마암 (conglomerate gneiss).역암 원

④ 규암편마암 (quartzite gneiss)…사암 원.

 

편마구조를 가진 암석 중에는 변성작용에 의한 2차적 편마암(secondary gneiss)과 마그마가 유동 중에 고결되어 편마구조와 비슷한유동구조를 가지게 된 일차적 편마암(primary gneiss)이 있다. 후자는 변성암이 아니고 화성암이다. 양자는 현미경하에서 구별이 가능하다.

 

 

편 암(schist)

가장 분포가 넓은 변성암으로서 육안으로 결정이 구별되나 편마암보다는 작은 결정들로 되어 있는 변성암이다. 엽상구조는 편마암보다 뚜렷하고 더 얇다. 편리에 따라 비교적 잘 쪼개지나 그 면은 완전히 평탄치 못하고 파상을 이루는 일도 있다. 무색광물로서는 석영· 백운모·견운모가 가장 많고 장석은 적다. 유색광물로서는 흑운모 · 각섬석·녹니석·흑연·휘석·녹렴석이 있다. 상기한 광물들 외에 재결정작용으로 만들어진 큰 반상변정으로서 티탄철석 (ilmenite)・ 석류석·십자석·옷트렐라이트 (ottrelite)·자철석 남정석·홍주석·전기석·근청석·황철석·흑운모·각섬석·장석 · 기타 광물이 나타난다. 편암은 그 조직과 구조 및 광물 성분으로 다음과 같이 분류된다.

 

(1) 조직과 구조에 의한 것
파상편암 (crumpled schist) 점문편암(spotted schist)

 

(2)광물 성분에 의한 것

석영편암·운모편암·견운모편암 · 각섬편암과 같이 편암 중에 많이 나타나는 광물명을 편암 앞에 붙여서 이름을 짓는다. 두 종류의 광물이 많이 들어 있을 때에는, 한 예로 석영 견운모편암과 같이 두 광물의 이름을 다 붙이되, 석영보다 견운모가 더 많을 때에 견운모를 편암 바로 앞에 놓는다.

 

 

천매암(phyllite)

변성 정도가 편암보다 낮고 슬레이트보다는 높은 변성암으로서 구성광물의 입자는 육안적으로 식별이 곤란할 정도로 작다. 편리면은 강한 광택을 발하는데 이는 견운모의 미립에 의한 것이다. 구성광물은 미립의 석영과 견운모이며 녹니석 • 녹렴석 · 방해석도 다소 들어있다. 그러나 슬레이트의 구성 입자보다는 입도가 크다. 변성 정도가 높은 천매암 중에는 석류석 같은 큰 반상변정이 포함되는 일이 있다. 편리면에 따라 파상으로 또는 지그재그(zig-zag)로 굴곡된 모양이 보이는 예도 있다. 천매암은 대부분이 퇴적암, 특히 점토질인 암석이 변성된 변성암이다.

 

 

슬레이트(slate)

입도가 작은 변성암으로서 보통 육안으로 식별할 수 있는 광물이 발견되지 않는다. 현미경하에서도 극히 작은 석영립과 식별이 불가능한 물질이 보일 정도이다. 슬레이트의 특징은 쪼개짐이 잘 발달되어 있어 평행한 얇은 판으로 잘 쪼개지는 데에 있다. 그러므로 슬레이트를 판암(板岩)이라고도 부른다.

슬레이트는 변성 정도가 가장 낮은 변성암이다. 이는 셰일 (shale)로부터 변성된 것이며 점판암(粘板岩:clay slate)은 그 중에서도 셰일에 가까운 변성 정도가 더 낮은 변성암으로서 쪼개짐만이 발달된 것이다. 변성 정도가 높아지면 그 중에 미립의 운모가 발생하며 이를 운모판암(雲母板岩:mica slate)이라고 한다. 슬레이트의 쪼개짐은 층리와 관계 없이 발달되며, 어떤 것에는 거의 층리와 직각으로 나타난다. 그러므로 층면의 주향과 경사 측정에 있어서는 세심한 주의가 필요하다. 

알프스에서 채취된 셰일 · 슬레이트·천매암 · 편암을 분석해 본 결과 이들 암석은 모두 60% 내외의 SiO2, 15% 이상의 ALO3 및 소량의 Fe, Ca, K, Mg, Na 을 포함하고 있음이 판명되었다. 이는 점토광물의 분석치와도 비슷하다. 그런데 위의 각 암석이 외관을 달리하면서도 그 평균 성분에 변화를 일으키지 않은 것은 변성작용이 원소의 재배열로 다른 광물을 만들었을 뿐이기 때문이라고 생각할 수 있다. 변성의 정도가 커짐에 따라 셰일이 변하여 화학성분이 같은 변성암이 생성되는 순서는 다음과 같다.

 

셰일→ 슬레이트(粘板岩→雲母板岩) → 천매암→ 편암