흑운모 호상 편마암 표본 천연원석 관찰 탐구

'편마암(片麻岩, Gneiss)'은 편암, 화강암, 퇴적암과 같은 기존 암석이
열과 압력을 받아 생성된 변성암(變成岩)의 일종으로,
이러한 변성 작용은 지구 내부 지하 깊은 곳에서 일어나며,
일반적으로 중~고변성도의 암석에 해당합니다.
기존 암석의 광물 조성과 구조를 변화시킵니다.
고온·고압의 조건에서 변성 작용을 받아 재결정화되는 과정에서,
편마 구조(혹은 호상 구조)가 형성됩니다.
밝고 어두운 광물들이 교대로 배열된 띠 모양을 이룬 구조로,
이는 편마암을 식별하는 가장 중요한 특징입니다.

'호상 편마암(縞狀 片麻岩, Banded Gneiss)'은
호상 구조가 뚜렷한 암석을 말합니다.
호상 구조는 밴드처럼 층을 이루며 반복적으로 배열된 구조를 의미합니다.
'호(縞)'는 줄무늬나 띠를 뜻합니다.
즉, ‘호상’은 줄무늬 모양이라는 의미입니다.
띠 무늬 모양은 보이지만 결정편암처럼 엷게 쪼개지지는 않습니다.
이러한 호상 구조는 일반적으로 편마암의 주요 구분 기준 중 하나로,
편암(片岩, Schist)과 구분되는 핵심 특징입니다.

*결정편암: 광역변성암의 일종으로서 광물이 대략 일정한 방향으로 배열하고
엷게 쪼개지는 성질을 소유한 암석.

소개하는 암석표본은 '흑운모 호상 편마암' 입니다.
(黑雲母 縞狀 片麻岩, Biotite Banded Gneiss)
표본 사이즈는 크기 22.0 x 12.0 x 20.0cm, 무게 8,603g 입니다.
어두운 색의 광물(흑운모, 각섬석 등)과 밝은 색의 광물(석영, 장석 등)이
반복적으로 띠를 이루고 있는 모양의 호상 구조를 보이는 것이 특징입니다.
암석의 특성 중 '쪼개짐'과 '깨짐'은 암석이 외부 힘을 받을 때,
어떻게 부서지는지를 나타내는 중요한 물리적 성질입니다.
편암은 편마암보다 판상 광물이 더 많아서 잘 쪼개지고,
편마암은 그렇지 않다는 것이 일반적인 구분법입니다.
망치로 두들겼을 때 쪼개지면 편암,
깨지면 편마암으로 구분하기도 합니다.
암석 광물의 '깨짐', '쪼개짐' 특성에 관해서는
아래에 좀 더 자세히 설명하겠습니다.
표면에 검은색의 반짝이는 광물이 흑운모(黑雲母, Biotite) 입니다.
흑운모 층이 호상 구조를 뚜렷하게 나타내는 역할을 하고 있습니다.
이 표본 암석의 주요 구성 광물은 흑운모 입니다.
전체의 약 50% 정도로 다량 함유하고 있습니다.
함유된 흑운모의 품질은 최상급으로 관찰됩니다

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흑운모 호상 편마암(Banded Gneiss) 표본 천연원석 - 1

흑운모 호상 편마암(Banded Gneiss) 표본 천연원석 - 2

흑운모 호상 편마암(Banded Gneiss) 표본 천연원석 - 3

흑운모 호상 편마암(Banded Gneiss) 표본 천연원석 - 4

흑운모 호상 편마암(Banded Gneiss) 표본 천연원석 - 5

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최근에 천연 흑운모의 웰빙 및 힐링 효과가 주목을 받고 있습니다.
일례로, 흑운모를 피부 미용에 활용하는 사례가 많다고 합니다.
흑운모 분말이나 흑운모수를 피부에 바르면,
피부염, 가려움증, 아토피 등 피부질환 개선에 도움이 된다고 합니다.
이 외에도 흑운모는 수면조절효과, 근육통, 피로회복,
자율신경경계 밸런스 유지, 혈액 순환 활성화,
뇌파안정 유지, 수면 등에도 좋은 효능이 있는 것으로 알려져 있습니다.
흑운모의 건강 효능을 활용한 제품들이 활발하게 개발되고 있습니다.

- 편마암(片麻巖, Gneiss)

편마암은 비교적 큰 결정의 조립(粗粒)질로 이루어져 있습니다.
구성 광물, 생성 환경, 원암 등에 따라 여러 종류로 분류됩니다.
· 혼성편마암(Migmatitic Gneiss)
· 화강편마암(Granite Gneiss)
· 흑운모편마암(Biotite Gneiss)
· 각섬석편마암(Amphibole Gneiss)
· 석류석편마암(Garnet Gneiss)
· 규암편마암(Quartzite Gneiss)

▲ 변성암의 변성 단계 - 편마암(Gneiss)

▲ 원래의 암석 - 변성암

편마 구조는 편마암을 특징 짓는 가장 중요한 구조적 특징입니다.
편마암에서 말하는 '편마 구조'(Gneissic structure)는
광물들이 일정한 방향으로 배열되어 층상 또는 줄무늬 모양의
띠(Banded)를 이루는 조직을 말합니다.
어두운 색과 밝은 색의 광물이 분리되어 반복적으로 배열되는 것을 말합니다.
이러한 줄무늬는 높은 온도와 강한 압력을 받았을 때 만들어집니다.

편마암에 나타나는 줄무늬를 '편마 구조'라 부르고,
편마암보다 약한 열과 압력을 받은 편암에 나타나는 구조는 '편리'라 부릅니다.
편마 구조와 편리를 묶어서 '엽리'라 부르는데,
나뭇잎이 쌓인 것처럼 보인다는 뜻에서 유래한 용어입니다.

▲ 편마 구조 (Gneissic structure)

 

판암-천매암-편암 사이가 점이적이 듯이,
조립의 반상변정질 편암과 편마암은 외형상 다분히 점이적이며,
변성도가 높아짐에 따라 편암은 편마구조를 보이는 편마암으로 바뀌게 됩니다.

편마암이 되면 편암에서 흔히 관찰되던,
녹니석, 백운모와 같은 저온광물들은 줄어들고,
석영, 장석이 주종을 이루며 흑운모, 각섬석 등이 많아집니다.
부성분광물로 석류석, 십자석, 남정석, 규선석, 전기석 등이 관찰되며,
드물게는 홍주석, 근청석, 강옥, 스피넬 등도 수반됩니다.

흑운모 호상 편마암(Banded Gneiss) 표본 천연원석 - 6

흑운모 호상 편마암(Banded Gneiss) 표본 천연원석 - 7

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흑운모 호상 편마암(Banded Gneiss) 표본 천연원석 - 11

 

- 엽리, 편리, 층리, 절리

암석에 나타나는 엽리, 편리, 층리, 절리는 모두 암석 내부의 구조적 특징이지만,
형성 원인과 형태, 나타나는 암석 종류에 따라 구분됩니다.
아래에 각각의 특징과 잘 나타나는 암석 종류를 정리해 보겠습니다.

· 엽리(葉理, Schistosity)

광물들이 압력 방향에 수직으로 배열되어 생긴 띠 모양의 구조.
광물의 결정 크기나 색깔에 따라 엽리가 구분됨.
강한 변성작용(고온·고압)으로 인해
결정성 광물(운모, 흑운모 등)이 정렬됨.
띠 모양의 줄무늬 구조, 방향성 있음.
암석이 판처럼 쪼개질 수 있음.
잘 나타나는 암석: 중·고변성암→편암(Schist), 편마암(Gneiss)

· 편리(片理, Foliation)

암석이 특정 방향으로 잘 쪼개지는 성질.
광물의 배열 또는 변형에 의해 생긴 구조.
낮은 정도의 변성작용이나 압력으로 인해
광물들이 일렬로 배열되어 쪼개지는 방향이 생김.
얇고 규칙적인 쪼개짐 면이 있고, 손으로도 얇게 벗겨질 수 있음.
잘 나타나는 암석: 변성암 (약한 변성)→셰일이 변성되어 생성된 슬레이트(Slate)

▲ 층리, 편리, 엽리, 절리의 특징, 형성 원인과 형태, 나타나는 암석 종류

· 층리(層理, Bedding or Stratification)

퇴적물이 쌓이면서 생기는 수평 방향의 층상 구조.
서로 다른 입자 크기, 색깔, 조성 등으로 층이 나뉘어 보임.
퇴적 환경의 변화(속도, 물질 공급량, 생물 활동 등)에 따라
다른 종류의 퇴적물이 순차적으로 쌓이면서 형성됨.
얇고 수평적인 층들이 반복적으로 나타남.
때로는 교호층, 경사층, 리플 구조 등을 포함함.
잘 나타나는 암석: 퇴적암→이암, 사암, 셰일, 석회암

· 절리(節理, Joint)

암석이 깨지거나 갈라진 틈.
변형이나 수축, 압력 변화 등에 의해 생기며 이동(변위)이 없음.
암석의 냉각 수축, 지질구조 운동, 풍화와 침식 등으로 인한 암석 내 응력 발생.
규칙적 또는 불규칙한 틈이 일정한 방향성을 가지고 나 있음.
단층과 달리 절리에는 이동 흔적이 없음.
잘 나타나는 암석: 화성암, 변성암, 퇴적암 모두에서 나타남.
화강암(수축 절리), 현무암(주상절리)

- 암석 광물의 '깨짐', '쪼개짐' 특성

· 깨짐(Fracture)

광물이나 암석이 불규칙하게 부서지는 성질.
결정을 따라 가지 않고 무작위적으로 부서짐.
깨짐의 유형은 조개모양, 울퉁불퉁, 톱니형 등.
예) 편마암, 석영, 감람석, 흑요석 등

· 쪼개짐(Cleavage)

광물이나 암석이 특정 방향을 따라 평평하고 규칙적인 면으로 갈라지는 성질.
원자 구조(결정 구조)의 약한 결합 방향을 따라 쉽게 쪼개짐.
일정한 방향성과 규칙성을 가짐.
예) 편암, 각섬석, 운모, 방해석 등

국내에서 발견되는 호상 편마암은 주로 선캄브리아기 시기에 생성된 것입니다.
경북 영주, 소백산, 경기 화성, 전북 무주 덕유산,
충남 공주와 서산, 전남 순천, 경기 성남 지역 등에 분포하고 있습니다.

흑운모 호상 편마암의 용도는 아름다운 무늬와 높은 강도를 활용하여,
건물의 외벽, 내장 마감재(벽면, 바닥재)로 많이 사용됩니다.
절단과 연마가 가능하며 미려한 광택이 나기 때문에,
고급 인테리어용으로도 많이 사용됩니다.
내구성이 좋고, 미세한 결을 가지고 있어 조각품 등으로 쓰이기도 합니다.
또한 호상 편마암은 변성 작용의 정도, 지질 구조,
지각 운동 등을 연구하는 데 중요한 단서를 제공하기 때문에
학술 연구 및 교육용 표본으로도 활용됩니다.

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