편암(Schist, 변성암) 표본 천연원석 관찰 탐구 (2)

편암(片岩, Schist)은 암석의 변성작용 증거를 잘 보여주는,
변성암의 형성 과정에 대한 이해를 돕는 중요한 암석입니다.
편암은 보통 지각 깊은 곳의 고온·고압 환경에서
기존의 암석이 변성 작용을 거친 결과로 생성됩니다.
광물들이 편리를 형성하며 배열되어,
특유의 층상 구조 발달로 잘 알려져 있습니다.
편암은 광물들이 평행하게 배열되면서 엽리 조직이 형성돼,
암석이 쉽게 얇게 벗겨지는 성질을 가집니다.
이로 인해 '편암'이라는 이름이 붙었습니다.

탐구할 암석표본은 편암 천연원석입니다.
사이즈는 크기 17.2 x 8.3 x 7.3cm, 무게 1,045g 입니다.
광물들이 얇은 층의 층상 구조를 이루며 휘어지는 특징이 있습니다.
주로 미세한 광물들이 층상 구조를 가지며,
엽리가 발달돼 있습니다.
석영, 운모, 흑운모, 장석 등의 광물이 주요 성분을 이룹니다.
편암의 광물 성분에 따라 색상과 질감이 다를 수 있는데,
운모광물이 많이 포함되어 있어,
표면에서 은빛, 금빛, 또는 청동색 광택이 나타날 수 있습니다.
일반적으로 은백색, 녹색, 붉은색 등 다양한 색을 띠기도 합니다.
표본의 색상은 암회색~은백색을 보입니다.
편암과 편마암(Gneiss)은 모두 변성암이지만,
이들은 형성 과정과 구조에서 다소 차이점이 있습니다.
편마암은 편암보다 더 고온·고압 환경에서 형성된 고등변성암입니다.
편마암은 더 높은 변성을 받은 암석이기 때문에,
더 굳고 단단한 특성을 가지고 있습니다.
편암은 미세한 결정들이 주로 포함되어 있는 반면에,
편마암은 결정들이 더 크게 발달합니다.
편마암은 주로 층리 구조가 뚜렷하고,
퇴적물의 성분에 따라 색상과 성분이 고르게 분포하는 특징이 있습니다.
편암은 평평하고 규칙적인 면의 엽리 조직,
일정한 방향성으로 갈라지는 쪼개짐(Cleavage) 특성이 있습니다.

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편암(Schist, 변성암) 표본 천연원석 - 1

편암(Schist, 변성암) 표본 천연원석 - 2

편암(Schist, 변성암) 표본 천연원석 - 3

편암(Schist, 변성암) 표본 천연원석 - 4

편암(Schist, 변성암) 표본 천연원석 - 5

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- 편암(片岩, Schist, 변성암)

편암은 일반적으로 중간 정도의 변성을 받은 암석으로,
그 정도에 따라 미세편암, 중간편암, 대편암 등으로 분류됩니다.
일반적으로 퇴적암이나 점토암이 변성되어 편암으로 변하게 됩니다.
압력과 온도가 일정 수준에 도달하면,
원래의 퇴적암에서 일어나는 재결정화 과정에 의해
석영, 운모 등의 광물이 크게 재구성됩니다.
이 과정에서 석영은 유지되고, 운모광물이 주로 발달하여,
편암 특유의 층상 구조를 형성합니다.

편암은 일반적으로 조잡한 입자 구조를 가지고 있습니다.
주로 석영, 장석, 점토광물 및 기타 미세한 결정들이 주성분을 이룹니다.
결정의 크기는 일반적으로 0.1mm에서 1mm 정도입니다.
일부는 훨씬 더 작은 미세한 결정들이 존재할 수 있습니다.
특히 운모광물은 편암이 특징적으로
층상 구조를 가지게 만드는 주된 원인입니다.
편암은 여러 개의 미세한 층으로 평행하게 배열된 층상 구조이기 때문에,
물리적으로 갈라지기 쉬운 특징이 있습니다.

▲ 변성암의 변성 단계 - 편암(Schist)

▲ 원래의 암석 - 변성암

편암의 분포 지역은 보통 지각 변동이 활발한 지역에서 주로 발견됩니다.
편암은 고대 대륙의 고원지대나 산악지대에서 많이 발견됩니다.
스코틀랜드: 고생대와 중생대의 편암이 많이 분포해 있습니다.
캐나다: 캐나다의 로키산맥과 그 주변에서 많이 발견됩니다.
인도: 히말라야 지역에서도 편암이 많이 존재합니다.
남아프리카: 편암이 고원지대에서 발견되는 지역 중 하나입니다.
한국: 강원도, 전라북도 등 산지에서 편암을 볼 수 있습니다.

편암은 그 특성상 여러 가지 용도로 활용될 수 있습니다.
그 자체로 매우 강한 구조를 가지고 있어서
건축 자재, 토목 공사, 조각, 장식용 등
다양한 분야에서 유용하게 사용됩니다.
층리 구조 덕분에 잘 갈라지기 때문에,
장식용 돌이나 외벽 마감재로 사용됩니다.
내구성이 뛰어난 특성 덕분에
도로 건설이나 기반 암석으로 활용될 수 있습니다.
편암은 상대적으로 다루기 쉬운 암석이기 때문에,
조각용 재료로도 사용됩니다.

편암(Schist, 변성암) 표본 천연원석 - 6

편암(Schist, 변성암) 표본 천연원석 - 7

열전도율 테스트. 편암(Schist, 변성암) 표본 천연원석 - 8

편암(Schist, 변성암) 표본 천연원석 - 9

편암(Schist, 변성암) 표본 천연원석 - 10

편암(Schist, 변성암) 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

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