안산암(安山岩, Andesite 안데사이트)은 중생대 백악기 화산활동 당시
현무암과 유문암 사이에서 생성된 화산암입니다.
안산암 표본의 사이즈는 크기 4.5 X 9.0 X 25.0 cm, 무게 4,290g 입니다.
모스 경도 6~7 정도이고, 무게는 약 4.3 Kg으로 매우 단단하고 무겁습니다.
색상은 암회색(暗灰色 Charcoal, Dark Grey) 입니다.
안산암은 중성 성분의 화산암의 일종으로
세립질 내지는 반암질 암석으로 주로 발견됩니다.
안산암과 같은 중성질 마그마 성분은 고철질 마그마의 분별정출, 지각의 부분용융 내지는
규장질의 유문암 마그마와 고철질의 현무암 마그마가 마그마 방에서 혼합되어 생성될 수 있습니다.
화산활동 마그마 분출 당시 용암이 덩어리 채로 굳어버린 듯한 형상을 보입니다.
표본의 표면을 돋보기로 자세히 관찰해 보면
화산 분출 당시 휘발성 성분이 소실되면서 형성된 미세한 기포 자국들이 많이 보입니다.
안산암 표본의 표면은 둥글둥글한 모양으로 자연 수마가 잘 되서 매우 부드럽습니다.
*수마(Waterworn 계곡이나 강, 해변에서 물의 흐름에 의한 자연적인 연마 현상)
판 구조론에서 서로 다른 두 지각 판이 수렴(충돌) 지점인 섭입대의 하부 지각은
간혹 주변 마그마의 열로 녹아 새로운 마그마를 만들거나 주변 마그마에 섞여들거나,
또한 이전에 만들어져 분화한 마그마가 채 완전히 고결화되기 전에
새로운 현무암질 마그마의 공급을 받으면서
서로 다른 두 마그마가 섞이게 되는데요.
이 안산암 표본에서도 이러한 마드마 혼합(Magma mixing) 상태를 관찰할 수 있습니다.
표면 측면에 규장질 마그마와 고철질 마그마가 혼합 관입하여 생긴 아주 검게 보이는 부분은
화산 분출 당시 얼마나 격렬했는지를 생생하게 엿볼 수 있습니다.
중생대 백악기 동안에는 한반도 남부 지방에 활발한 화산 활동이 있었는데
당시의 화산체에서 안산암이 많이 발견됩니다.
중생대 백악기의 경상 누층군 유천층군에는 안산암이 다수 포함되어 분포합니다.
- 안산암(安山岩, Andesite 안데사이트)
안산암의 영문 이름 Andesite는 안데스산맥에서 유래되었고
안산암이라는 이름은 일본에서 안데사이트를 한자로 음역한 음차입니다.
안데사이트라는 이름은 독일의 고생물학자인
크리스티안 레오폴트 폰 부흐 남작(Christian Leopold von Buch, 1774~1853)이
콜롬비아 마르마토의 조면암질 화산암에 대해 안데스산맥의 이름을 따서 명명했습니다.
안산암은 중성 성분의 화산암의 일종으로, 세립질 내지는 반암질 암석으로 흔히 발견됩니다.
비현정질 또는 반상조직을 보입니다.
안산암은 현무암보다는 규장질이지만, 유문암에 비하면 더 고철질인 중성질 암석입니다.
현무암은 주로 검붉은 표면을 띠고, 유문암은 분홍빛을 띠는 반면
안산암은 짙은 암회색을 띠는 것이 특징적입니다.
안산암 색깔은 암회색, 담회색, 회색, 갈색, 갈회색 등으로
고철질(예, 현무암)과 규장질(예, 데사이트) 사이의 중간성분의 화산암입니다.
안산암은 섭입대의 가장 대표적인 화산암입니다.
섭입대 초창기에 현무암이 발달하다가도
안정적으로 발달한 섭입대 화산암류의 대다수는 안산암이 차지하게 됩니다.
섭입대는 안정적으로 마그마를 만드는 곳으로, 다량의 현무암질 마그마가 형성됩니다.
* 섭입대(攝入帶, Subduction zone)
판구조론에서 섭입대란, 섭입(subduction)이 일어나는 곳입니다.
섭입은 서로 다른 두 판이 수렴할 때
한쪽 판이 나머지 판의 아래로 밀려 들어가는 것을 말합니다.
대륙지각 성분은 가볍기 때문에 섭입대에서 침강하는 판은 언제나 무거운 해양 지각입니다.
안산암이 만들어지는 섭입대는 물이 풍부한 마그마가 대부분을 이루기에
대부분 안산암을 분출하는 화산은 물이 많아서 강력한 분출을 일으킬 잠재력을 가지게 됩니다.
달리 말하면, 섭입대의 성층 화산은 그 본체가 대체로 안산암으로 만들어져 있습니다.
화산 분출 당시 안산암질 마그마 덩어리들이 분출되는데
대부분의 안산암질 용암은 점성이 상당히 높은 상태라서 멀리 흐르지 못하고
주변에 굳어 화산돔(Volcanic dome)을 이루게 됩니다.
현무암질 마그마의 분별 결정 작용과, 하부 지각 물질의 부분 용융,
현무암질 마그마와 주변 규장질 암석과의 혼염(Crustal assimilation),
규장질 마그마와 고철질 마그마의 혼합이 모두 안산암 형성에 기여할 수 있고
섭입대는 이 모든 기작을 가장 안정적으로 일으킬 수 있습니다.
안산암의 광물 조합은 사장석이 많으며, 휘석이나 각섬석을 포함합니다.
자철석, 지르콘, 형석, 타이타늄철석, 흑운모, 석류석 등이 부성분 광물로 나타납니다.
안산암의 성분은 분별 결정, 혼합, 부분용융, 섭입했던 판 성분의 유입 등이 일어난 결과이기 때문에
각각의 성분을 분석하는 것이 쉽지 않습니다.
같은 성분의 심성암으로 섬록암(Diorite)이 있습니다.
일본 홋카이도 신칸센 공사 지연 원인 중 하나가 안산암 광맥 때문이라고 하는데요.
쿳찬역 부근에 건설되는 터널의 경우
5층 높이 빌딩 크기의 안산암괴에 가로 막혀 공사기간이 4년이나 지연되었다고 합니다.
경도가 콘크리트의 5배에 달해 실드 공법에 사용되는 TBM으로는 불가능한 수준이라
우회 터널을 만들고 폭파하는 방식으로 뚫었다고 합니다.
* 실드(Shield, 방패, 보호막) 공법
실드 공법이란 실드라고 부르기도 하며
강제의 외각에 의해서 지반(Natural ground)의 붕괴를 방지하고
거기에 의해서 보호된 공간 내의 앞면에서 굴착작업을 하면서 뒤 부분에는 복공(覆工)작업을 반복하면서
실드를 전진시켜서 터널을 파는 공법을 말합니다.
* TBM(Tunnel Boring Machine): 터널을 뚫을때 쓰는 대형 천공기의 일종으로
정식 명칭으로는 터널 보링 머신인데 '터널 천공기' 또는 '굴진기' 정도로 번역합니다.
안산암은 단단함, 아름다움, 지속가능성(무해하고 영구적)을 잘 구현하는 암석인데요.
안산암은 특히 내구성과 경도(굳기), 강도(충격)가 뛰어납니다.
그래서 석재 타일, 건축 자재, 교량, 도로, 건물, 건설 구조물 등에 널리 사용되는 암석 소재입니다.
옛날 돌탑 문화재 경우에도 짙은 회색의 안산암을 다듬어서 쌓은 것들이 많습니다.
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