지구과학 고2 지구의 역사와 한반도의 암석

화성암

마그마 냉각 속도와 SiO₂ 함량에 따른 화성암의 종류와 조직을 분류한다.

마그마나 용암이 식어 굳어진 암석으로, 식은 속도가 결정의 크기(조직)를,

Si O_{2}

함량이 색과 이름(화학 조성)을 결정합니다.

화성암을 읽는 것은 사탕을 녹였다 굳힌 것과 같습니다. 천천히 굳히면 알갱이가 크게 자라고, 확 식히면 알갱이가 자랄 틈이 없어 매끈해집니다. 암석의 알갱이 크기가 곧 '얼마나 천천히 식었는가'의 기록입니다.

쉽게 말하면

화산·지진에서 배운 마그마는 결국 어딘가에서 식어 굳습니다. 그렇게 만들어진 암석이 화성암입니다. 화성암 하나를 보고 우리가 알아낼 수 있는 정보는 두 가지 축으로 정리됩니다 — 얼마나 빨리 식었는가, 그리고 원래 마그마에 무엇이 많았는가입니다.

첫 번째 축이 조직입니다. 마그마가 지하 깊은 곳에서 아주 천천히 식으면 광물 결정이 자랄 시간이 충분해 알갱이가 눈으로 보일 만큼 커집니다(조립질). 반대로 지표로 흘러나온 용암은 급하게 식어 결정이 자랄 틈이 없어 알갱이가 아주 작습니다(세립질). 이 축을 자세히 나눈 것이 관입암과 분출암입니다.

두 번째 축이 $Si O_{2}$ 함량입니다. $Si O_{2}$ 가 약 $63%$ 이상이면 산성암, 약 $52%$ 이하이면 염기성암, 그 사이는 중성암이라고 부릅니다. $Si O_{2}$ 가 많을수록 밝은색 광물(석영·장석)이 많아 암석이 밝고 가볍고, 적을수록 어두운색 광물(휘석·감람석)이 많아 어둡고 무겁습니다. 그래서 화강암은 희끗희끗하고 현무암은 검습니다.

두 축을 표로 겹치면 화성암 분류표가 됩니다. 세로로는 냉각 속도(심성암/화산암), 가로로는 $Si O_{2}$ 함량(산성/중성/염기성). 화강암과 유문암은 같은 세로줄(성분이 비슷)에 있고, 화강암과 반려암은 같은 가로줄(둘 다 천천히 식음)에 있습니다.

이렇게 나타납니다

예시 1

화강암 — 밝고 알갱이가 굵다

학교 계단이나 비석에서 흔히 보는 희끗희끗하고 반짝이는 알갱이가 보이는 돌입니다. 알갱이가 크니 천천히 식었고( $\Rightarrow$ 지하 깊은 곳), 밝으니 $Si O_{2}$ 가 많습니다. 즉 산성암 계열의 심성암입니다.
예시 2

현무암 — 어둡고 알갱이가 안 보인다

제주도 돌하르방의 그 검은 돌입니다. 알갱이가 안 보일 만큼 작으니 빠르게 식었고( $\Rightarrow$ 지표로 흘러나온 용암), 어두우니 $Si O_{2}$ 가 적습니다. 즉 염기성암 계열의 화산암입니다.
예시 3

돌 하나로 두 가지를 동시에 읽기

어두운색인데 알갱이가 굵은 돌을 만났다고 합시다. 어둡다 $\Rightarrow$ $Si O_{2}$ 가 적다, 알갱이가 굵다 $\Rightarrow$ 천천히 식었다. 두 정보를 합치면 반려암입니다. 이렇게 색과 알갱이 크기 두 가지만 보면 이름표가 거의 정해집니다.

산성암과 염기성암

구분	산성암 (화강암·유문암)	염기성암 (반려암·현무암)
$Si O_{2}$ 함량	약 $63%$ 이상	약 $52%$ 이하
색	밝은색	어두운색
주요 광물	석영·장석 등 무색 광물이 많음	휘석·감람석 등 유색 광물이 많음
밀도	상대적으로 작음	상대적으로 큼
마그마의 점성	큼(끈적함)	작음(잘 흐름)

자주 하는 오해

산성암·염기성암이 산과 염기(pH)와 관련 있다고 생각하기

이렇게 생각하기 쉬움산성암을 물에 넣으면 물이 산성이 되고, 리트머스 종이가 붉어진다

실제로는여기서 '산성'은

Si O_{2}

가 많다는 뜻일 뿐, 화학에서 배운 산·염기와는 아무 관계가 없습니다.

옛날에 규산(

Si O_{2}

)이 많은 암석을 산성암이라 부르던 관습이 이름으로 굳은 것입니다. 화강암을 물에 담가도 물은 산성이 되지 않습니다. 이 단어를 보면 '

Si O_{2}

함량'으로 바로 바꿔 읽으세요.

화성암은 모두 화산 근처에서 만들어졌다고 생각하기

이렇게 생각하기 쉬움화성암은 마그마가 굳은 것이니, 화강암도 화산에서 나왔을 것이다

실제로는화강암 같은 심성암은 화산 분출과 무관하게 지하 깊은 곳에서 굳었고, 나중에 융기하고 위가 깎여 나가면서 지표에 드러난 것입니다.

'화성(火成)'은 '불(마그마)로 만들어졌다'는 뜻이지 '화산에서 나왔다'는 뜻이 아닙니다. 실제로 우리나라 산의 화강암 봉우리들은 한때 땅속 깊은 곳에 있던 마그마 덩어리였습니다.

선수 개념 — 이걸 먼저 알아야 해요

광물고2 화산·지진고3

이후 개념 — 이 개념을 배우면 이어집니다

관입암과 분출암고2 암석의 순환고2

같은 단원의 개념 — 지구의 역사와 한반도의 암석

자주 묻는 질문

Q1화강암과 유문암은 성분이 같은데 왜 이름이 다른가요?

화학 조성이 거의 같아도 식은 속도가 달라 조직이 다르기 때문입니다. 같은 마그마라도 지하에서 굳으면 화강암, 지표로 흘러나와 굳으면 유문암이 됩니다. 이름은 성분과 조직 두 가지를 함께 표시합니다.

Q2현무암에 구멍이 뚫려 있는 것은 알갱이가 빠져나간 자리인가요?

아닙니다. 용암 속에 녹아 있던 기체가 지표에서 압력이 낮아지며 빠져나가다 굳어 생긴 기공입니다. 결정과는 관계가 없습니다.

Q3화성암도 다시 다른 암석이 되나요?

됩니다. 지표에 드러나 부서지면 퇴적물이 되어 퇴적암이 되고, 땅속에서 높은 온도·압력을 받으면 변성암이 됩니다. 암석의 순환이 그 전체 그림입니다.

교육과정 2022 개정 · 고2 지구과학 · 지구의 역사와 한반도의 암석 수록 기본 (교육과정 단원)

출처 교육부 고시 제2022-33호 (2022 개정 교육과정) · NCIC 국가교육과정정보센터

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