"암말 말어~ 나이는 못 속여!"
퇴적암 '셰일(Shale)'의 특징인 '층리(Bedding)'는
그가 살아온 질퍽했던 사연들로 점철된 자연 생태 환경과
감출 수도, 숨길 수도 없는 그의 나이를 잘 말해주는 듯 합니다.
셰일은 아름다운 층리 무늬로 관심을 받아왔던 암석이었지만
근래에는 세계 3대 에너지 자원을 보유한 퇴적암으로 큰 주목을 받고 있습니다.
바로 '셰일 가스(Shale Gas)'을 말하는 것입니다.
석유, 천연가스와 함께 대표적인 세계 3대 에너지 자원입니다.
석유를 품은 셰일을 '오일 셰일(Oil Shale)'이라고 부릅니다.
셰일 가스는 퇴적암인 셰일이 형성하는 지층에 포함되어 있는 천연가스나 석유를 말합니다.
퇴적물이 탄화물을 많이 함유하면 석유, 천연가스 등을 생성하게 됩니다.
세계적으로 보자면 석유 유전 지대와 많이 겹칩니다.
세계 각국이 본격적인 셰일 가스, 오일 셰일 개발에 뛰어들었습니다.
미국을 비롯해 캐나다, 러시아, 멕시코, 브라질, 중국 등에 많이 분포돼 있습니다.
관찰 탐구할 암석 표본은 '셰일(Shale)' 천연원석입니다.
사이즈는 크기 23.0 x 13.0 x 8.9cm, 무게 4,205g 입니다.
부피에 비해서 매우 무거운 편입니다.
구성 물질이 얼마나 미세한 입자로 이루어져 있는지 실감케 합니다.
셰일의 특징인 층리가 확연하게 매우 잘 발달돼 있습니다.
전체적으로 둥글둥글한 모양으로 자연 수마가 잘 되서
매끄러울 정도로 부드럽습니다.
*수마(Waterworn 계곡이나 강, 해변에서 물의 흐름에 의한 자연적인 연마 현상)
셰일의 특징들을 두루 잘 갖추고 있고 층리 무늬도 아름답습니다.
'셰일(Shale, 頁岩 혈암, Clay Stone 泥板岩 이판암)'은 퇴적암의 일종으로
주로 입자의 크기가 63㎛보다 작은 진흙이 퇴적되어
오랜 세월 동안 쌓이면서 단단하게 굳어져 형성된 세립질의 암석입니다.
층리(Bedding), 엽리(lamination)가 발달해 있습니다.
층리는 퇴적암에서 나타나는 평행한 줄무늬를 말하는 반면,
엽리는 변성암에서 나타나는 반복되는 면 구조를 말합니다.
*층리(層理, Bedding): 퇴적암 등의 퇴적 구조에서 보이는 평행한 줄무늬
*엽리(lamination): 변성암에서 나타나는 반복되는 면 구조로, 층리와 밀접한 관계.
전형적 층상구조를 보여 쪼개짐(박리 Fissility)이 나타납니다.
성층면(成層面)을 따라 평행하게 얇은 층으로 쪼개지는 성질을 가지는데
이것은 입자의 크기가 다르거나 구성광물의 색이 다를 경우 나타납니다.
셰일은 입자가 매우 고운 퇴적물로
이는 퇴적 당시의 에너지도 낮다는 것을 의미하며
즉, 매우 고요한 환경에서 생성됩니다.
이 때문에 생물 유해가 보존되기 용이한 조건을 가지고 있습니다.
따라서 화석이 가장 잘 보존될 수 있는 암석에 속합니다.
실제로 보존 상태가 매우 뛰어난 많은 화석들이 셰일에서 발견됩니다.
셰일암의 색깔은 보통 붉은색, 녹색, 검은색, 회색 등으로 나타납니다.
- 셰일(Shale, 頁岩 혈암, Clay Stone 泥板岩 이판암)
쇄설성 퇴적암 중에서 입자가 1/16 mm보다 작은 세립질의 실트와 점토로 구성된 것을
'이암(泥岩, Mudstone)'이라 하며
보통 이암 중에서 층리나 쪼개짐이 발달한 암석을 셰일로 간주합니다.
셰일은 퇴적암 중 입자의 크기가 63㎛보다 작은 암석으로
물이 투과하기 어려운 정도로 기질이 치밀하고
따라서 풍화도 잘 진행되지 않는 편입니다.
반면에 층리가 발달하여 층과 평행하게 벗겨지는 특성이 있습니다.
세립질 쇄설성 퇴적암은 구성 입자의 크기에 따라 분류하는데요.
쇄설성 퇴적물의 입자 크기는 일반적으로
'어덴-웬트워스(Udden-Wentworth) 분류법'에 따름니다.
퇴적물을 점토(clay), 실트(silt), 모래(sand),
소력(granule), 중력(pebble), 대력(cobble), 거력(boulder)의 7개 등급으로 나누며,
모래를 5개(극세사, 세사, 중립사, 조사, 극조사),
실트를 4개(극세립 실트, 세립 실트, 중립 실트, 조립 실트) 등급으로 세분합니다.
세립질의 실트나 점토로 구성된 암석에는 이암, 셰일, 실트암이 있습니다.
*세립질(細粒質, Fine-grained): 1㎜ 이하의 작은 결정질(Crystalline)로 이루어진 암석.
이보다 더 작은 결정질은 '유리질'이라 함.
*점토(粘土, Clay): 입자 지름이 0.002mm 이하인 미세한 흙입자.
*실트(Silt, 微砂 미사, 泥土 이토): 입자 지름이 0.002∼0.02㎜인 흙입자.
이암(점토+실트) 중에서 실트가 점토보다 많으면 실트암,
점토가 실트보다 많으면 점토암으로 분류합니다.
이암은 주로 점토로 이루어진 세립질의 퇴적암으로
점토암, 실트암, 셰일, 아질라이트의 총칭입니다.
진흙이 쌓여 딱딱하게 굳었으나
셰일처럼 층을 이루지 않은 퇴적암입니다.
*아질라이트(Argillite): 점토암, 실트암, 셰일 등이 변성 작용에 의해 경화한 암석.
이암은 셰일과 비슷하지만 층이 뚜렷이 나타나지 않습니다.
이암의 경우 많은 양의 점토가 한번에 눌러 암석화되었고
셰일은 미세한 입자들이 층층이 쌓여 굳어진 암석이라 층리가 발달했습니다.
이처럼 이암과 셰일은 층리면과 쪼개짐에서 차이가 있습니다.
퇴적암(堆積巖 Sedimentary Rock)은 지구 표면의 75.4~80.6%를 덮고 있습니다.
지표에서 발견되는 퇴적암은 크게 퇴적 과정에 따라
쇄설성 퇴적암, 생물학적 퇴적암, 화학적 퇴적암으로 나눌 수 있습니다.
쇄설성 퇴적암은 다른 암석이 풍화작용을 받아 부스러진 암석 알갱이들이
에너지(위치+운동)가 낮은 곳에 쌓여서 생긴 암석입니다.
쇄설성 퇴적물은 물과 바람 등에 의하여 운반되는데
이때 입자의 운반 형태는
바닥면과 접촉하면서 이동하는 바닥짐(Bed load) 수송과
매질에 부유한 채로 운반되는 뜬짐(Suspension load) 수송이 있습니다.
모래와 역 크기의 퇴적물은 주로 바닥짐 수송으로 운반되며
실트와 점토 크기의 퇴적물은 항상 뜬짐 수송을 통해 운반됩니다.
쇄설성 퇴적암을 이루는 알갱이들은 풍화에 견디면서 먼 거리를 이동하기 때문에
대체로 풍화에 강한 광물이 남아서 퇴적암을 만들게 됩니다.
따라서 쇄설성 퇴적암은 대부분 규산염질로 되어있습니다.
즉, 석영이나 장석 등의 가루 입자를 말합니다.
고생대 캄브리아기-오르도비스기 조선 누층군 묘봉층, 화절층, 두무동층과 직운산층은
조선 누층군의 대표적인 셰일 지층입니다.
특히 직운산층의 경우 셰일 내에서 다수의 화석이 산출되고 있습니다.
셰일의 용도는 벽돌, 시멘트, 도자기를 만드는 재료로 사용됩니다.
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