옛날 학교 칠판이자 공책! 점판암 표본 천연원석 관찰 탐구 (2)

점판암(粘板巖, Slate, 슬레이트)은
원래는 점토나 셰일 같은 퇴적암이었지만,
고온과 고압을 받아 새롭게 태어난 변성암입니다.
그래서 점판암은 지질학자들에게
지구 내부의 에너지와 시간의 힘을 보여주는
대표적인 암석이기도 합니다.
마치 돌 속에 시간이 흐른 흔적이 담겨 있는 셈입니다.
점판암은 겉보기엔 단순한 검은색 돌처럼 보이지만,
역사, 문화, 기술 측면에서 꽤 흥미로운 이야기를 품고 있습니다.

· 옛날 학교 칠판이자 공책이었던 점판암
과거에는 종이가 귀했기 때문에, 유럽과 미국 등지의 학교에서는
얇게 잘라낸 점판암을 개인용 칠판(Slates)으로 사용했습니다.
어린 학생들이 이 작은 칠판에 글씨를 쓰고 지우며 수업을 들었던 것입니다.
그래서 영어에서 ‘Slate’는 한때 ‘공책’처럼 쓰였고,
'A clean slate(깨끗한 점판)'라는 표현은
새로운 시작을 의미하게 되었습니다.

· '유럽의 지붕'이 된 점판암
유럽의 여러 지역, 특히 웨일스, 독일, 프랑스 등에서는
점판암이 지붕재로 많이 사용되었습니다.
이는 점판암이 얇고 튼튼하며 방수 기능이 뛰어나기 때문이죠.
19세기에는 웨일스 북부에 점판암 산업이 활발해지면서,
이 지역에서 채굴된 슬레이트가 전 세계로 수출되기도 했습니다.
당시 웨일스의 슬레이트 광산은 세계에서 가장 큰 규모였습니다.

· 점판암으로 만든 '돌피리'의 전설
스코틀랜드와 아일랜드 지역에서는 예전부터 돌로 만든 악기,
특히 점판암으로 만든 피리나 휘슬이 있었다는 전설도 전해집니다.
점판암은 절단면이 얇고 고르게 나기 때문에 진동을 잘 전달하고,
어떤 경우에는 소리의 울림도 괜찮아서
간단한 타악기처럼 사용되기도 했습니다.

· NASA의 우주 연구와 점판암
NASA에서는 특정 고온 환경에서 사용할 수 있는 자연 소재를 연구하면서
점판암을 주목한 적이 있습니다.
점판암은 열에 강하고, 층을 따라 쪼개지는 성질이 있어서
지질 모델링 실험에 쓰이기도 했습니다.
특히 달이나 화성에서의 지질구조와 비교할 때
도움이 되는 사례도 있었습니다.

탐구할 점판암 표본 사이즈는 크기 26.7 X 7.9 X 7.6cm,
무게는 2,250g 입니다.
치밀한 입자로 구성돼 사이즈에 비해서 매우 무겁습니다.
이 점판암은 퇴적암인 이암(Mudstone)이나 셰일(Shale)이
낮은 수준의 변성작용(열과 압력)을 받아서 생성된 것입니다.
점판암의 대표적인 특징은
판상구조(Slaty cleavage)의 엽리(葉理, Foliation)로,
일정한 방향으로 얇게 벗겨지는 성질을 말합니다.
균일한 미세 입자로 이루어져 있고
현미경으로만 식별 가능할 정도입니다.
점판암은 압축에 강하고 내수성 뛰어나 내구성이 뛰어난 편입니다.
두드리면 금속성 소리를 냅니다.
또한 물 흡수가 적어 방수성도 우수합니다.
*엽리(葉理, Foliation)와 층리(層理, Bedding)
엽리는 변성암에서 나타나는 모든 반복되는 면 구조,
압력방향에 수직으로 발달하는 면상의 구조.
층리는 퇴적암 등의 퇴적 구조에서 보이는 평행한 줄무늬.
엽리와 층리는 일반적으로 단층의 두께에 의해 구별되는데,
보통 단층 두께가 1cm 이하인 것을 엽층이라 하여
1cm 이상의 단층과 구별하고,
이 양자에 대응하는 성층(成層)상태를
엽리(1cm 이하)와 층리(1cm 이상)라 함.

 

점판암(Slate, 슬레이트) 표본 천연원석 관찰 탐구

점판암(Slate, 슬레이트) 표본 천연원석 - 1

점판암(Slate, 슬레이트) 표본 천연원석 - 2

점판암(Slate, 슬레이트) 표본 천연원석 - 3

점판암(Slate, 슬레이트) 표본 천연원석 - 4

점판암(Slate, 슬레이트) 표본 천연원석 - 5

 

 

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- 점판암(粘板巖, Slate, 슬레이트)

점판암은 퇴적암이 열과 압력을 받아 변화된
대표적인 변성암 중 하나입니다.
아주 미세한 입자 크기를 가진 엽리(葉理, Foliation) 구조의 변성암입니다.
주로 점토나 미세한 퇴적물로 이루어진 암석이
저온·저압의 약한 변성작용을 받아 생성됩니다.
변성암의 분류 중 '저급 변성암(Low-grade metamorphic rock)' 입니다.
점판암은 주로 이암이나 셰일처럼
점토질 성분이 풍부한 퇴적암이 지각운동이나 변성작용을 받아 생성됩니다.
판상구조의 엽리가 발달된 것이 가장 큰 특징입니다.
점판암이 생성되는 과정을 정리하면 다음과 같습니다.
① 퇴적 작용 → 점토가 퇴적되어 이암/셰일 형성
② 지각변동으로 압력과 온도 상승
③ 저온·저압의 변성 환경에서 판상구조 형성
④ 판처럼 얇게 벗겨지는 특성을 가지는 점판암으로 변화
변성 작용 과정의 온도는 약 200~300°C 정도 됩니다.
이때 지향압(Directed pressure)에 의해 생기는 엽리 구조가 형성됩니다.

 

점판암 - 퇴적암 변성암 생성 단계

 

점판암 vs 이암, 셰일, 천매암 구분 차이점

 

이암, 셰일은 퇴적암으로 변성을 받지 않은 상태이고,
점판암은 약한 변성,
천매암은 점판암보다 높은 온도와 압력에서 생성된 변성암입니다.
점판암이 고온·고압을 받아 더 강한 변성이 진행되면
천매암(Phyllite), 편암(Schist), 편마암(Gneiss) 등으로 발전할 수 있습니다.
점판암의 주요 구성 성분은 미세한 점토 광물, 백운석, 운모, 석영, 장석 등 입니다.
색상은 불순물 함량에 따라서
회색, 검은색, 청색, 녹색, 자색 등 다양하게 나타납니다.

 

점판암(Slate, 슬레이트) 표본 천연원석 - 6

점판암(Slate, 슬레이트) 표본 천연원석 - 7

열전도율 테스트. 점판암(Slate, 슬레이트) 표본 천연원석 - 8

점판암(Slate, 슬레이트) 표본 천연원석 - 9

점판암(Slate, 슬레이트) 표본 천연원석 - 10

점판암(Slate, 슬레이트) 표본 천연원석 - 11

 

점판암의 분포 지역은 지각의 활동이 활발했던 지역이나
산악 지대에서 주로 발견됩니다.
영국 웨일즈(Wales)는 세계적인 뛰어난 품질의 점판암 산지로 유명합니다.
스페인 갈리시아 지역, 미국 버몬트(Vermont)와 펜실베이니아,
독일, 프랑스, 인도 등에서도 채굴됩니다.
국내 분포 지역은 강원도 태백산맥 일대, 영월, 정선,
단양, 문경, 예천 등 충북과 경북 지역,
해남, 장흥 등 전남 지역에서 산출됩니다.

점판암의 용도는 판상구조와 내구성을 이용해 다양한 용도로 사용됩니다.
점판암은 그 판상 구조와 내구성을 이용해 다양한 용도로 사용됩니다.
방수성과 내마모성, 내구성이 우수하여  지붕재(Slates roofing tile),
바닥재와 외벽재 등 건축 및 조경 재료로 많이 사용됩니다.
자연스러운 색상과 질감으로 장식용으로도 많이 활용됩니다.
고급스러운 질감을 활용하여 테이블을 만들기도 하고,
과거에는 학교 교실 등의 칠판을 주로 점판암으로 제작하였습니다.
도로포장, 방음벽, 기념비, 공예품 제작 등에도 쓰입니다.

 

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