화성암 - 화성암의 산상

화성암

베르너 (Werner)가 앉아서 지질학을 창조하고 있을 때 하튼 (J. Hutton)은 여행을 하며 용암을 분출하는 화산을 관찰하고 현무암이 만들어지는 모양을 친히 관찰하였다. 그리하여 그는 베르너가 퇴적암이라고 우기던 현무암이 화성암이라는 사실을 밝힘으로써 아마도 실증주의 (actualism)를 지질학적으로는 가장 먼저 적용한 인물이 된 것이다. 그의 생각은 동일과정설로 불린다.

우리도 화산에서 분출된 용암이 굳어져서 암석이 된다는 사실을 알았다. 화도를 따라서 지하로 내려가면 깊은 곳에 마그마가 있을 것이며 이것이 고결되면 역시 암석이 만들어질 것임을 짐작할 수 있게 되었다. 이들은 모두 고온, 즉 불과 관계 있는 암석으로서 화성암(火成岩)이라고 불리게 된 것은 마땅한 일이다. 지표에서 고결된 화성암은 그 성인이 분명하나 지하에서 고결된 화성암도 전자와의 비교 연구로써 그 성인이 명백히 드러나게 되었고, 후자는 지표에 가해진 침식작용으로 인하여 점점 지표에 노출하게 되었음이 밝혀졌다. 이 곳에서는 화성암의 산상·화학 성분·광물 성분·조직ㆍ구조ㆍ분류에 관하여 배우고 마그마에 관한 지식을 얻도록 하자.

 

화성암의 산상

 

분출암과 관입암

화성암은 분출암(噴出岩:extrusive rock) 또는 화산암(火山岩:volcanic rock)과 관입암(貫入岩:intrusive rock)으로 2대분되며 전자는 마그마가 지표에 나와서 고결된 화성암이고 후자는 지각 중에서 고결된 화성암이다. 전자는 급속히, 후자는 천천히 고결된 것이다. 관입암에는 지하 깊은 곳에서 대단히 천천히 고결된 것과 지표 부근에서 비교적 속히 고결된 것으로 나눌 수 있으며, 전자를 심성암(深成岩:plutonic rock), 후자를 반심성암(半深成岩:hypabyssal rock)이라고 한다.

 

 

분출암의 산상

화산에서 배운 바와 같이 분출암은 화산의 화구나 지각의 틈을 따라 분출된 것으로서 용암류와 화산암설, 두 종류의 산상을 가진다. 화구나 틈으로부터 흘러나와 지표에서 굳어진 것으로서 이것이 넓은 면적을 차지하면 이를 분출암상 (噴出岩床: extrusive sheet)이라고도 한다.
(1) 용암류(lava flow)
(2) 화산암설 (volcanic débris) 화산이 폭발할 때에 화구로부터 공중에 던져진 용암의 크고 작은 파편들이 지표나 물 속에 떨어진 것이다.

 

 

관입암의 산상
관입암은 그들이 지표에 나타나 보이는 형태와 이를 포함하는 암석과의 구조적 관계를 보아 산상을 암맥·관입암상·병반·암경·저반·암주의 6종으로 나눌 수 있다.

 

 

암 맥(岩脈:dyke)

기존 암석 중의 틈(fissure)을 따라 관입한 판상의 화성암체를 암맥 또는 판상체(板狀體)라고 하며 암맥을 만드는 암석을 맥암(脈岩:dyke rock)이라고 한다. 암맥은 주로 반심성암으로 되어 있고 다른 암석과의 두 접촉면은 거의 평행하다. 암맥은 모든 기존암, 즉 화성암·퇴적암·변성암을 구조에 관계 없이 뚫고 들어가 있으며 돌산을 잘라 낸 사면에서 흔히 볼 수 있다. 암맥은 그 연장이 수 m밖에 안 되는 것으로부터 수백 km 이상 계속되는 것이 있고, 그 두께는 수 mm 로부터 수백 m 이상에 달하는 것이 있다. 주의할 것은 거의 비슷한 형태로 기존 암석 중에 들어가 있는 석영맥과 방해석맥이다. 이들은 마그마가 굳어진 것이 아니므로 암맥으로 취급되지 않고 이들을 맥(脈:vein)이라고 하여 구별한다.

암맥이 들어 있는 틈은 밑에 있는 마그마쳄버 (magma chamber)를 지표로 연결시켜 용암을 유출시킨 통로인 경우도 있다. 이런 경우에 암맥은 깊은 곳에서부터 지표까지 달하여 있을 것이다. 그러나 암맥에는 지표에 달하지 못한 것도 있다. 암맥 중에는 다음에 말할 큰 화성암체들 사이의 통로가 되어 있던 것도 있다. 암맥은 맥암의 침식에 대한 저항 여하에 따라 다른 암석보다 지표에 두드러져 있기도 하고 우묵한 고랑을 만들기도 하여 보통 쉽게 찾아 낼 수 있다. 또 그 색과 풍화의 모양, 구조의 차이로도 구별이 가능하다. 암맥은 틈을 따라 들어갈 때에 기존 암석의 암편을 떼어 암맥 속에 함유하는 일이 있다. 이를 포획암(捕獲岩:xenolith)이라고 한다. 또 암맥이 냉각될 때는 기존 암석에 접한 부분이 속히 식어서 큰 결정의 양이 적으나 중심부에는 굵은 결정이 생긴다. 암맥은 접하여 있는 암석, 특히 퇴적암에 열을 가하여 이것을 변성케 하는 일도 있다.

 

암맥은 지방에 따라 같은 방향으로 평행하게 여러 줄기 관입되어 있는 일이 많다. 이는 지각에 여러 개의 틈을 평행하게 생성케 한 지각변동에 그 원인이 있을 것이다. 방사상으로 관입되는 일도 있다. 드물게는 원형의 환상암맥 (環狀岩脈:ring dyke)이 있다.