반려암(Gabbro, 화성암, 심성암) 표본 천연원석 관찰 탐구 (3)

반려암(斑糲岩, Gabbro, 화성암, 심성암)은 해양지각의 약 70%를 이루는 암석으로,
지질학자들 사이에서는 '지구에서 가장 흔하지만 지표에서 가장 보기 힘든 암석'이라는 별명이 있습니다.
지각 가장 깊은 곳에서 생성되는 심성암이기 때문입니다.
반려암은 지표면에서는 잘 보이지 않지만, 지구 내부를 이루는 핵심 암석이라는 의미입니다.
반려암은 해양 지각 구성 연구의 핵심 암석이며, 지구 내부(맨틀·지각경계)에 대한 정보를 제공합니다.
판구조론의 증거가 되는 오피올라이트 연구에 필수적입니다.
*오피올라이트(Ophiolite): 지표로 드러난 해양지각 조각.
그래서 과학자들에게는 지질 연구 암석으로써 그 가치와 의의가 매우 큽니다.

한국어로 ‘반려암(斑糲岩)’의 의미는
반(斑): 얼룩, 반점
려(糲): 검고 거친 것
즉 '검고 얼룩덜룩한 암석'이라는 뜻입니다.
어두운 바탕에 밝은 반점이나 결정이 군데군데 박힌 모습 때문에 이런 이름이 붙었습니다.

탐구할 암석 표본은 국내산 반려암 천연원석입니다.
크기 20.3 x 16.5 x 9.7cm, 무게 3,359g 입니다.
조립질 내지는 현정질로 굳어진 심성암이며,
밀도 2.9 ~ 3.1 g/cm³으로 부피에 비해서 매우 무겁습니다.
고철질, 칼슘사장석과 (단사)휘석이 풍부하게 함유돼 있고,
흑운모, 감람석 등도 관찰됩니다.
모스 경도는 6.5 정도 됩니다.
색상은 전체적으로 매우 어두운 암녹회색입니다.
보는 각도와 밝기에 따라 검은색, 암녹색, 암회색, 흰색의 사장석 반점 결정들이 보입니다.
표본의 경우 8개의 면을 가지고 있습니다.
주요 구성 광물, 조직, 색상, 경도, 밀도, 깨짐 특성 등
반려암의 특징들을 두루 관찰할 수 있습니다.
교육 교재 및 전시용, 연구용으로 적절한 표본입니다.

반려암(Gabbro, 화성암, 심성암) 표본 천연원석 관찰 탐구

반려암(Gabbro, 화성암, 심성암) 표본 천연원석 - 1

반려암(Gabbro, 화성암, 심성암) 표본 천연원석 - 2

반려암(Gabbro, 화성암, 심성암) 표본 천연원석 - 3

반려암(Gabbro, 화성암, 심성암) 표본 천연원석 - 4

반려암(Gabbro, 화성암, 심성암) 표본 천연원석 - 5

비취(Jadeite) 보석 천연원석 - 에머랄드 빛 SSA-255 : 스톤 스토리

방해석 칼사이트 결정 표본 천연원석 박물관소장용 SSA-153 : 스톤 스토리

히말라야 크리스탈 수정 천연원석 SSA-263 : 스톤 스토리

- 반려암(斑糲岩, Gabbro, 가브로)

반려암 영문표기 'Gabbro(가브로)'라는 이름은 이탈리아 토스카나 지역의 Gabbro 마을에서 유래되었습니다.
1760년대 이탈리아 광물학자 F. B. Brocchi가 이 지역에서 산출된 암석을 연구하며 붙인 이름입니다.
원래 이탈리아어에서 Gabbro는 '거친 돌, 건장한 악당 같은 사내'를 뜻하는 방언이었는데,
이 암석이 매우 거칠고 어두운 색이어서 이에 빗대어 명명한 것으로 알려져 있습니다.
노르웨이에서는 오래전부터 반려암을 '불과 바다 사이에서 태어난 검은 돌'로 불렀습니다.
이 암석의 어두운 색과 결정질 조직이 화산과 깊은 바다의 이미지를 연상시켰기 때문입니다.

반려암은 심성암(深成岩, Intrusive igneous rock) 중 하나로,
지각 깊은 곳에서 마그마가 매우 천천히 식어 굳을 때 생성됩니다.
특히 심성암 중에서도 고철질인 경우로,
칼슘사장석과 보통휘석(Augite)이 주광물인 경우를 말합니다.
현무암과 광물조합상의 정의가 같으며,
현무암과 반려암을 나누는 기준은 조직(Texture)입니다.
즉, 세립질 혹은 유리질로 굳은 경우는 현무암이며,
같은 조성이지만 조립질 내지는 현정질로 굳은 심성암이 반려암입니다.

반려암은 현무암질 마그마, 즉 '고철질 마그마'로부터 만들어집니다.
여기서 '고(苦)'는 마그네슘(Mg)을 이르는 한자이고,
'철(鐵)'은 철(Fe)을 이르는 말입니다.
마그네슘과 철이 풍부한 마그마에서는 결정화되는 광물 역시 그러한 원소가 풍부합니다.
또한 일반적으로 칼슘 함량 역시 고철질 마그마에 더 풍부하게 들어 있습니다.
즉, Ca, Mg, Fe가 많은 환경에서 빚어지는 규산염 광물은 보통 감람석, 휘석, 그리고 칼슘사장석이 있습니다.
반려암이란, 여기서 칼슘사장석과 (단사)휘석이 풍부하게 들어 있는 암석을 일컫는 단어입니다.

화성암 성분과 조직에 의한 분류 - 반려암

반려암은 심성암의 일종이므로 화강암과 비슷하게 커다란 관입암체를 이루게 됩니다.
현무암질 마그마는 화강암질 마그마보다 점성이 낮기 때문에,
보통 관입암체의 모습과 구조가 현무암질의 그것과는 상당한 차이를 보입니다.
다량의 암맥군(Dyke swarm)과 함께 큰 심성암체가 나타나기도 하며
고리모양의 암맥(Ring Dyke)도 발견됩니다.
그러나 반려암이 그저 화강암처럼 단조로운(Homogeneous) 조직으로 일관했다면
그리 큰 관심을 받지는 못했을 것입니다.
반려암 성분을 갖는 심성암체는 놀랍게도 층상 구조(Layering)를 보이기 때문에
예로부터 지대한 관심을 끌어왔습니다.
반려암질 심성암체에서 특히 도드라지는 이 층상구조를
보통 화성 층상구조(Igneous Layering)이라고 합니다.
특히 Skaergaard 반려암질 심성암체가 유명한데요.
바로 이 심성암체의 층상구조를 통해
쏠레아이틱 마그마의 철 부화작용에 대한 경향성이 초기 분별결정작용 순서에 의해 정립되었습니다.
이외에도 반려암질 심성암체의 독특하고 다양한 층상 구조는
화성암이 결정화되는 과정을 기록하고 있으며,
그 구조가 신기한 경우가 많아서 여전히 많은 과학자들이 그 암상 연구에 몰두하고 있습니다.

반려암질 마그마는 현재보다 옛날에 더 활발했던 것으로 보이며,
선캄브리아기의 덜 분화된 지각에서의 고철질 마그마 활동을 기록하고 있어
중요한 지구 역사 정보를 간직하고 있습니다.

- 반려암 생성 환경

반려암의 생성 환경은 해양 지각(Oceanic crust)이며,
가장 대표적인 산출지이기도 합니다.
중앙해령 아래에서 마그마 챔버의 깊은 부분,
맨틀에서 올라온 마그마가 서서히 식어 형성됩니다.
대륙 충돌대에서 맨틀 물질이 상승하는 환경에서도 생성됩니다.

반려암 생성 과정(step-by-step).

1. 맨틀에서 올라온 현무암질 마그마가 지각 내에 머무른다.
2. 심부(수 km 깊이)에서 열이 천천히 빠져나가며 서서히 냉각된다.
3. 느린 냉각 속도 → 큰 결정(조립질, coarse-grained) 생성.
4. 감람석·휘석·사장석 등이 차례로 결정화하면서 반려암을 형성한다.
5. 이후 지각 변동·융기 과정에서 지표로 노출된다.

- 반려암의 주요 구성 광물

반려암은 철-마그네슘(Fe-Mg) 함량이 많고 규산(SiO₂) 함량이 낮은 암석입니다.

- 반려암의 특성 및 성질

1. 조직(texture)
조립질(phaneritic) → 결정이 눈에 보일 정도로 큼.
흔히 흑색~암녹색 바탕 + 밝은 사장석 반점이 보입니다.

2. 색(Color)
검은색, 암녹색, 암회색.
감람석이 많으면 녹빛이 강합니다.
사장석 반점 때문에 얼룩무늬처럼 보이기도 함 → ‘斑(반)’의 이유.

3. 경도(Hardness)
모스 경도 6~7.
사장석(6), 휘석(5~6), 감람석(6.5~7)의 평균.

4. 밀도(Density)
2.9 ~ 3.1 g/cm³.
철·마그네슘이 많아 현무암보다도 약간 무거울 수 있음.

5. 파쇄 특성(Cleavage, Fracture)
전반적으로 균열성(Uneven fracture).
단단하지만 충격 시 부서질 때 날카로운 파편이 생김.
사장석의 층리면 때문에 부분적으로 완전~불완전 쪼개짐이 나타날 수 있음.
전체 암석으로는 완전한 쪼개짐은 없음.

반려암(Gabbro, 화성암, 심성암) 표본 천연원석 - 6

반려암(Gabbro, 화성암, 심성암) 표본 천연원석 - 7

열전도율 테스트. 반려암(Gabbro, 화성암, 심성암) 표본 천연원석 - 8

반려암(Gabbro, 화성암, 심성암) 표본 천연원석 - 9

반려암(Gabbro, 화성암, 심성암) 표본 천연원석 - 10

반려암(Gabbro, 화성암, 심성암) 표본 천연원석 - 11

 
- 반려암 주요 분포 지역 (지표에 노출된 경우)

노르웨이: 노르웨이 순상지의 반려암 복합체.
이탈리아: Gabbro 마을 근처 및 알프스 오피올라이트.
이 외에도 오만, 터키, 캄차카, 시베리아 등에서 발견됩니다.
오만의 오피올라이트(Oman Ophiolite)는 세계 최대 규모입니다.
국내에서는 반려암이 드물지만 국지적으로 발견됩니다.
지표에서 보기 쉬운 암석은 아니지만, 여러 지질대에서 확인됩니다.
경기-강원 지역의 변성 복합체, 부산·경남 일부 지역(오피올라이트 기원 암체),
울릉도·독도의 심성암 조직 일부 등 입니다.

- 반려암 사용 용도

반려암은 높은 강도와 내구성 때문에 건축 및 토목재로 사용됩니다.
건물 외장재, 석축, 교량 기초, 바닥재(연마하면 광택이 좋음) 등으로 쓰입니다.
제철 산업에서 내화재(고온재료)로 사용되기도 합니다.
연마 후 광택이 아름다운 검은 돌이 되어 조각품, 기념비 등에도 사용됩니다.

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