한국 차돌의 원형, 규암(Quartzite)이란 무엇인가? 규암, 석영, 사암 구분 방법 (2)

규암(硅岩, Quartzite)은 매우 단단하고 치밀한 변성암으로, 건축·산업·지질학적으로 중요한 암석입니다.
흔히, 한국에서 '차돌' 혹은 '짱돌'로 널리 알려진 돌이 바로 '규암'입니다.
매우 단단하고 색상도 아름다워서 옛부터 일상 생활에서 여러 용도의 쓸모 있는 돌로 사랑을 받아왔습니다.
시골의 야외 장독대에는 뚜껑이 바람에 날아가지 않도록 위에 올려 놓기 위한 차돌(규암) 서너 개씩은 있었습니다.
집집마다 손절구용나 마늘, 고추, 쑥, 곡물, 약초 등을 다지기 위한 일상 생활 도구로써
주먹만한 예쁜 차돌(규암) 하나씩은 갖추고 있었습니다.
또한 튼튼하게 집을 지을 때 토목 기초 공사 콘크리이트의 주요 배합 재료가 '시멘트+모래+자갈+물'이잖아요.
시멘트가 없었던 고대 시기에는 '점성 좋은 찰흙 혹은 황토+자갈+물'을 배합해서 집의 벽이나 담장을 지었죠.
이때 자갈로써 가장 선호했던 재료가 바로 차돌(규암)이라고 할 수 있는데요.
이는 삼천리 금수강산에 크고 작은 계곡과 강이 발달한 한국 지형에서 나오는 우수한 품질의 차돌(규암)이 풍부하기도 했지만,
무엇보다 차돌(규암)의 치밀하고 단단한 성질을 일상에서 잘 활용한 사례로 볼 수 있을 것입니다.
이처럼 차돌(규암)은 고대 석기시대부터 일상에서 가장 유용하게 쓰인
자연 친화적인 소재의 친근감 있는 생활 도구이자 건축 재료가 아니었을까 싶습니다.
그런 의미에서 차돌(규암)은 '한국인에게 고향 향수 감성의 한 원형의 의미'가 있다고 할 수 있을 것입니다.

 

규암의 영문명 'Quartzite(쿼자이트)'는 1756년 독일의 한 지역 이름인 Quarz(중세 독일어 Zwarc, twarc)에서 유래하였으며,
아마도 서슬라브어에서 유래했을 것으로 보입니다.
Quarz(Zwarc)는 '암석 수정'을 의미합니다.
영어명 'Quartz(석영)' + 접미사 '-ite(암석)', 즉 '석영으로 이루어진 암석'이라는 의미입니다.
중국어로는 石英岩(석영석), 일본어로는 珪岩(규암)이며, 이는 ‘석영으로 된 암석’을 뜻합니다.
한국어로 '규암(硅岩)'도 '규소(Si)를 함유하는 석영질 암석'이라는 뜻입니다.

규암은 대부분 석영 구성 성분의 변성암(Metamorphic Rock)의 일종입니다.
일반적으로 석영사암(Quartz Arenite)이 변성작용(Metamorphism)을 받아서 규암이 형성됩니다. 
규암의 석영 함량은 대체로 90% 이상이며, 일부 경우에는 99% 이상에 달하기도 합니다.
대부분의 규암은 석영질 사암이나 처어트와 같이 석영이 풍부한 퇴적암이 변성작용을 받아 형성됩니다.
이렇다 보니, 규암을 석영이나 사암과 혼동하기가 쉬운데요.
규암, 석영, 사암의 차이점 및 구분 방법에 관해서는 아래에 자세히 정리해 보았으니 참고하시기 바랍니다.

 

 

탐구할 암석 표본은 규암(Quartzite) 천연원석입니다.
크기 21.0 x 15.0 x 12.5 Cm, 무게 5,025g입니다.
색상은 미량의 철(Fe) 성분이 함유되어 연한 갈색을 보입니다.
표본 규암의 표면은 자연 수마가 잘 이루어져 부드럽고, 곡선미가 아름답습니다.
*수마(Waterworn 계곡이나 강, 해변에서 물의 흐름에 의한 자연적인 연마 현상)
규암의 굳기는 일반적으로 모스 경도 7로 석영과 비슷합니다만,
국내산 규암들은 이보다 조금 더 단단한 경우도 많습니다.
표본의 경우에도 열전도율 테스트를 보면 품질이 매우 우수함을 알 수 있습니다.
규암은 석영사암이 변성작용(열과 압력)을 받아서 형성된 변성암입니다.
석영사암은 90% 이상의 쇄설성 석영으로 구성된 사암을 말합니다.
규암은 석영 입자가 95% 이상인 석영사암이 지하 깊은 곳에서 높은 열과 압력을 받아서
재결정작용(Recrystallization)을 거쳐서 생성되며,
내부 구조가 치밀하고 단단해진 변성암입니다.
석영사암 내의 석영 알갱이들이 높은 온도와 압력 조건에서 녹아 붙거나 재결정화되어,
알갱이 사이의 공간(공극)이 사라지고 매우 치밀하고 균질한 구조를 갖게 됩니다.
사암일 때는 입자들이 서로 결합하여 거친 표면을 가졌지만,
규암이 되면 입자들이 서로 단단히 결합하여 매끈한 표면을 가지게 되며
파쇄 시 입자가 아닌 광물 자체를 가로질러 쪼개지는 특성이 있습니다.
규암은 퇴적암 중에서 화학적으로 안정한 석영 입자들로 구성된
가장 성숙도가 높은(초성숙) 암석으로 분류됩니다.

규암(硅岩, Quartzite) 천연원석 - 1

규암(硅岩, Quartzite) 천연원석 - 2

규암(硅岩, Quartzite) 천연원석 - 3

규암(硅岩, Quartzite) 천연원석 - 4

규암(硅岩, Quartzite) 천연원석 - 5

 

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- 규암 화학식 (Chemical Composition) 및 구성 성분 (Mineral Composition)

· 주성분: 이산화규소(SiO₂). 거의 순수한 경우 SiO₂ 함량 90~99% 이상.
· 주 구성광물: 대부분 석영(Quartz).
· 부성분: 운모(Mica), 장석(Feldspar), 철 산화물(Fe₂O₃ 등), 점토광물 등.

- 규암 생성 지질 (Geologic Setting)

· 원암: 사암(Sandstone), 특히 석영 함량이 높은 사암.
· 생성 지질 환경: 대륙 충돌대 (조산대), 깊은 지각 환경, 지역 변성 작용이 활발한 곳.

- 규암 특성 및 성질

매우 단단하고 치밀함, 입자 경계가 사라져 유리처럼 균질하게 보이는 조직.
화학적으로 안정, 풍화와 침식에 매우 강함.

- 규암 색상 (Color)

흰색(순수 석영), 회색, 분홍색(철 포함), 적색, 황색, 갈색, 녹색 등 함유하는 불순물에 따라 다양.

- 규암 경도(Hardness) 및 밀도 (Density)

· 모스 경도: 약 7 (석영과 비슷).
· 밀도: 약 2.6 ~ 2.7 g/cm³

- 규암 파쇄 (깨짐 & 쪼개짐) 특성

· 깨짐(Fracture): 조가비 모양 (Conchoidal fracture).
· 쪼개짐(Cleavage): 없음.
불규칙적 파괴, 입자가 아닌 광물 자체가 깨지는 느낌.

- 규암, 석영, 사암의 차이점 및 구분 방법?

사암, 규암, 석영은 겉보기 생김새가 비슷해서 헷갈리기도 하지만,
형성 과정·구성·단단함이 서로 다릅니다.
서로 관련이 있지만 형성 과정과 구조가 달라서 어렵지 않게 구분할 수 있습니다.

(1) 사암, 규암, 석영의 기본 개념 차이

① 규암(Quartzite)

· 정의: 사암이 강하게 압축·변형된 돌(변성암).
· 형성: 지하에서 사암이 높은 압력·열을 받아서 재결정 변성.
· 특징: 매우 단단함(입자가 서로 강하게 붙어 있음). 입자가 거의 안 보임 (단단히 붙음).
        깨지면 알갱이 경계가 거의 안 보임. 깨지면 유리처럼 날카로운 단면.
        흰색, 회색, 연한 갈색 등 다양, 약간 유리광택 느낌.

② 석영(Quartz)

· 정의: 광물(Mineral), 암석을 이루는 광물 자체, 쉽게 말하자면 하나의 재료.
· 화학식: 이산화규소(SiO₂)
· 특징: 투명~흰색(수정), 유리광택, 매우 단단함 (모스 경도 7).

③ 사암(Sandstone)

· 정의: 모래(주로 석영 입자)가 쌓여 굳은 퇴적암.
· 형성: 강·바다·사막에서 모래가 퇴적 → 압축·고결.
· 특징: 입자가 눈에 보임 (거칠고 알갱이 느낌), 손으로 문지르면 모래 떨어질 수도 있음.
        다양한 색 (갈색, 적색, 황색 등), 비교적 탁한 느낌.

(2) 사암, 규암, 석영의 관계 구조 이해하기

· 석영 (광물)
   ↓ 모여서
· 사암 (퇴적암)
   ↓ 변성되면
· 규암 (변성암)

(3) 규암, 석영, 사암의 차이점 핵심 요약

① 규암: 사암이 '강하게 압축·변형'된 암석(변성암)
② 석영: 자체가 구성 재료, 모래 알갱이를 이루는 조암 광물.
③ 사암: 모래가 굳은 것.

▲ 석영, 사암, 규암의 특징 및 구분 방법

(4) 현장에서 사암, 규암, 석영 구분하는 방법

① 표면 관찰

· 규암 → 덩어리처럼 균질, 거의 입자가 안 보임(하나로 뭉친 느낌).
· 석영 → 결정 형태 (투명/반투명), 유리 느낌.
· 사암 → 모래알 보임, 알갱이 뚜렷.

② 손으로 만져보기

· 규암 → 매우 단단, 입자가 안 떨어짐, 매끈한 파단면.
· 석영 → 애초에 덩어리 광물, 유리처럼 매끈.
· 사암 → 거칠고 부서짐, 모래 떨어짐.

③ 긁기 테스트 (경도)

칼이나 못으로 긁기 테스트를 통해 경도를 체크하여 사암, 규암, 석영을 구분할 수 있습니다.
· 규암 → 잘 안 긁힘
· 석영 → 거의 안 긁힘 
· 사암 → 칼이나 못으로 긁힘.

④ 깨짐(Fracture) 특성

깨짐 특성을 관찰하여 사암, 규암, 석영을 구분할 수 있습니다.
'부서지면 사암, 안 부서지면 규암'이라고 생각하면 쉽습니다.

· 규암 → 날카롭게 깨짐 (유리 느낌).
· 석영 → 결정면 따라 깨짐, 결정면 또는 유리처럼 파단.
· 사암 → 부서지며 알갱이 분리, 알갱이 단위로 부서짐.

*암석의 깨짐(Fracture)과 쪼개짐(Cleavage) 특성
암석의 깨짐과 쪼개짐은 겉보기엔 비슷하지만, 지질학적으로는 완전히 다른 개념이에요.

① 깨짐(Fracture)
암석이 불규칙하게 부서지는 것.
특정한 방향이나 규칙 없음.
표면이 거칠고 들쭉날쭉함.
대표적으로 석영(Quartz) 같은 광물이 이런 방식으로 깨짐.

② 쪼개짐(Cleavage)
암석이나 광물이 일정한 방향을 따라 잘 갈라지는 성질.
내부 구조(원자 배열)에 의해 결정됨.
비교적 평평하고 매끈한 면이 생김.
'결이 있다'고 생각하면 이해 쉬움.
대표적으로 운모(Mica)는 얇게 한 장씩 잘 쪼개짐.

규암(硅岩, Quartzite) 천연원석 - 6

규암(硅岩, Quartzite) 천연원석 - 7

열전도율 테스트. 규암(硅岩, Quartzite) 천연원석 - 8

규암(硅岩, Quartzite) 천연원석 - 9

규암(硅岩, Quartzite) 천연원석 - 10

규암(硅岩, Quartzite) 천연원석 - 11

- 규암 분포 지역 (Distribution)

세계적으로 널리 분포하는데요.
미국(Appalachian 지역), 캐나다, 인도, 브라질, 남아프리카공화국 등 지역에서 많이 산출됩니다. 
한국에서는 강원도, 경기도 북부, 충청북도 일부 지역 등 주로 산맥 지역과 변성대에서 흔하게 분포합니다.

- 규암 사용 용도 (Uses)

건축 및 산업에서 중요하게 쓰이는 자원입니다.
건축 및 토목용 자갈 자재, 철도 포장 자재, 지붕이나 바닥재, 외장재, 도로 자갈 등에 많이 쓰입니다.
산업용으로는 실리카 원료, 유리 제조, 규소 산업 등에 많이 활용됩니다.
단단하고 아름답기 때문에 조경석, 조각 재료, 장식 및 예술 용도로도 많이 쓰입니다.

 

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

번개 맞은 돌 섬전암(섬광석) 풀구라이트 표본 천연원석 SSA-223 : 스톤 스토리

히말라야 크리스탈 수정 천연원석 SSA-263 : 스톤 스토리

 

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