사적양의 문, 조성 속성작용 및 퇴적 환경

 사적 양의 문, 조성 속성 작용 및 퇴적 환경

초기에는 장석의 증가 쪽으로 진행하다가 점차 석영이 진행하는 방향으로 진행 (C) 석영의 성숙도 진행 방향. 결 그림 631 적 물의 성도 가정 (A) Knmine의 주요 광물 성분의 성도 진행 방향 (8) 일반적인 성도의 진양이 분리되어 단결정 따동 소광의 석영으로 함랑비가 증가하다가 궁극적으로 단결정질 직소광 석영으로 진행한다.
퇴적물에서 장석의 함량이 줄어든다면 이는 장석이 마모작용에 의하여 분쇄되어 빠져나갔다는 예은 장석의 화학적 풍화작용의 산물이지 모작용의 산물이 아니라는 것을 가리킨다. 또한 모래 질주보다는 장석의 용해가 일어나고 장석이 점토광물로 변질되었다는 해석이 더 합리적이다. 광물의 성숙도를 측정하는 또 다른 방법으로는 퇴적물의 화학 조성을 이용하는 것이다. 즉, 사암의 전암 분석을 하여 가장 안정한 광물인 석영의 함량을 상대적으로 나타내는 S10, 의 함량으로 비교하는 것이다. 이 경우에는 SiO의 함량과 AIO의 함량과의 비를 이용하여 나타내는데, 광물의 성숙도가 높을수록 SiO/AlO, 의 비율은 높아지게 된다. 그러나 화학 조성을 이용하여 광물의 성숙도를 가늠해 보는 데에는 몇 가지 고려해야 할 사항이 있다. 예를 들면, 퇴적물이 쌓인 후 속성 작용에 의해 새로운 광물이 생성되었을 경우 퇴적물이 쌓일 당시와는 다른 결과를 낳을 수 있다. 또날 수 있으므로 이러한 화학 조성의 값이 반드시 퇴적물에 들어있는 쇄설성 입자인 안 데신, 휘석 한 Ca, Mo와 Fe의 높은 함량은 속성 작용이 일어나는 동안 탄산염과 적철석의 교결 물에 의해 나타(angile), 자철석 등이 풍부하다는 것을 나타내지는 않는다. 따라서 화학 조성을 이용하여 광물의 성숙도를 측정할 때에는 현미경을 통해 관찰하여 자생 광물(authigenie mineral)의 함량을 확인해야 한다. 퇴적물 내의 점토광물의 존재는 퇴적 환경의 조건에 따라 아주 다양하게 나타날 수가 있으며, 퇴적암에서의 점토광물은 성인이 다양하기 때문에 분석된 화학 조성만으로 쉽게 퇴적 당시의 조건을 알아보기는 어렵다. 또한 암 편의 종류에 따라서도 화학 조성의 차이가 나게 된다. 규장 암 편과 화강암 암 편은 석영과 장석으로만 이루어진 퇴적물의 화학 조성과 비슷하게 나타난다. 그러나 이들 암 편의 존재는 암 편이 없을 때의 퇴적물과는 아주 다른 광물학적인 성숙도를 보이므로 화학 조성을 이용하여 광물학적인 성숙도를 알아볼 때에는 주의를 기울여야 한다. 행 방향과 비슷한 경로를 보인다.

이상과 같은 이상적인 경우 퇴적물이 운반되는 과정에서 물성이 강한 석영과 물성이 약한 장석 사이에서 서로 마모가 일어나고 또한 분쇄되어 점차 석영만 남게 되고 장석은 그 함량이 줄어들 것으로 예상된다. 그러나 북미의 중서부에 위치한 플랫강의 600 km 이상의 강 퇴적물에서는 퇴적물의 석영/장석의 비율과 정장석 사장석의 비율이 별로 차이가 나지가 않는 것으로 보고되었(Bryer and Bar, 1978), 비슷한 연구로 Pollack(1961)도 미국 중남부에 위치한 남캐나다강의 약 1000 km 이상의 운반거리를 가지는 강 퇴적물에서 연구한 결과 장석/석영의 비율은 거의 변하지 않았다고 하였다. 또한 Framzinelli와 Pounter(1983)는 남미 아마존강에서 2500 km 이상의 운반거리를 가지는 퇴적물의 조성에 별로 차이가 나지 않는다는 것을 보고하였다. 단지 이 강에서 조성이 많이 변한 것이 관찰되는 것은 안정된 지괴로부터 유래가 되는 석영이 많은 퇴적물을 함유한 지류가 합류되는 곳에서만 발생하였다고 하였다. 이러한 현생 하천 환경에서의 연구 결과는 퇴적물이 운반되는 동안 마모 작용에 의하여 석영과 장석의 함량 변화를 일으키지 않는다고 할 수 있다. 즉, 이상의 삼각 도표에서 예상하는 바와 같이 퇴적물이 강을 통하여 운반되는 동안에 퇴적물 조성의 변화는 일어나지 않기 때문에 최소한 하천을 통한 운반과정에서 광물의 성숙도는 일어나지 않는다. 고 할 수 있다. 그러나 아직 해안선 환경에서의 파도에 의한 영향은 많은 연구가 수행되지 않았기에 이에 대한 판단은 할 수가 없다. 만약 마모 작용에 의하여 장석이 선택적으로 모래 크기의 입자에서 빠져나간다면 이렇게 마모 작용으로 생성되는 세립 질의 장석들은 모래질 퇴적물과 함께 나타나는 세립 질의 머드 퇴적물에 퇴적되어 있을 것이다. 비록 화학적 풍화작용이 일어나지 않은 채 퇴적물이 운반되는 동안 이렇게 마모 작용이 심하게 발생하고 분급 작용이 일어난다면 결국 모래질 퇴적물은 석영으로만 되어 있는 조성을 나타낼 것이고 이에 함께 같이 나타나는 세립 질의 머드 퇴적물은 거의 장석으로만 이루어져 있을 것으로 여길 수 있다. 그러면 이렇게 광물학적으로 성숙한 모래 (석사)와 장석이 높은 비율로 들어있는 장석질 머드 퇴적물의 조합은 지질 기록에 나타나야 되나 실제로는 이러한 조합은 거의 나타나지 않는다. 역으로 이들 세립질 머드 퇴적물에 장석이 아닌 점토광물이 풍부하다면 이

 

네 가지, 즉 골격을 구성하는 입자, 입자의 사이를 채우는 대체로 크기가 30 1m 이하인 기질, 입자를 묶어주는 교결물과 공극으로 구성되어 있다. 이중 사암의 분류에 가장 중요한 요소는 골격을 이루는 입자이다. 사암의 성분 중에서 점토의 기질과 교결 물 그리고 쇄설성 입자 중에서는 해록석(石, glauconite), 인산염 입자, 화석과 운모, 중광 물 등을 제외하면 사암의 분류에 이용되는 쇄설성 입자의 세 가지 중요 골격 입자는 석영, 장석과 암 편이 된다. 이제까지 사암을 분류하기 위한 많은 시도가 있었다. 이 중 사암의 분류에 많이 사용되고 있는 삼각 도표는 그림 6,32에 나타나 있다. 그림 6.32에서 보는 바와 같이 많은 사암의 분류 방법은 사암의 광물 조성에 따라 분류하는 것으로 석영과 처어트를 한 꼭짓점, 장석을 다른 꼭짓점. 그리고 불안정하거나 부스러지기 쉬운 암 편을 또 다른 꼭짓점에 놓고 이들의 상대적인 함량비에 따라 분류하는 것이다. 그러나 세 꼭짓점에 놓이는 조성이 같다 하더라도 각각의 사암 분류에서는 사암의 종류당 각 조성 간의 이들 세 꼭짓점 함량에 대한 기준이 다르며 명명하는 기준마저 다른 경우가 많으므로 사암을 분류하고자 할 때에는 반드시 어느 기준을 따른 것인지를 밝혀주어야 한다. 사암은 기질의 함량에 따라 크게 둘로 구분된다. 기질이 15% 이하로 들어있을 경우에는 비교적 류석의 경우에는 색깔뿐 아니라 (FCO + MgO)/(Cao + MnO)와 같은 주요 성분의 비율이 특정 화석 하고 있다. 중광 물 중에서 휘석과 각섬석은 TiO, Mno와 Na.0의 함량비를 이용하기도 하며, 성암과 변성암의 기원을 지시하는 데 유용하게 이용되고 있다. 이에 대한 내용은 다음에 나오는

광물의 성숙도(mineralogical matunity)란 쇄설성 퇴적물이 형성된 이후에 기원암에서의 초생변질용(deuterie alteration), 토양에서의 풍화작용, 퇴적물의 이동과 퇴적 장소에서의 마모 작용 등에 의한영향을 받아 최종 산물인 안정된 광물로만 구성된 퇴적물로 얼마만큼 근접하였는가를 지시해 주는 사암의 경 광물이나, 특히 중광 물든 입자의 크기에 따라 각각의 함량이 크게 영향을 받는다. 그림 6.30은 입자의 크기와 광물 성분 간의 관계를 나타낸 것이다. 이 그림은 지각을 이루는 모든 종류의 암석을 분쇄한 후 채질 하여 각 입자의 크기에 따른 구성 광물을 분석하여 각각의 간에서는 어떠한 종류의 광물들이 관찰될 수 있는가를 나타내고 있다.


(1936)은 사암의 주요 성분 중 장석과 암편은 점차 그 성분비가 감소하면서 궁극적으로 주로 석영 광물의 성숙도를 알아내는 한 방법으로는 사암을 구성하는 성분 중에서 안정한 성분과 불안정한 성분 간의 비를 알아보는 것이다. 이에는 석영과 장석의 비율, 석영과 처어트의 합과 장석과 암 편의 합의 비율 또는 단결정질 석영과 복결 정질 석영의 비율 등이 이용된다. 중광 물 성분을 이용 때에는 모든 종류의 결정질 암석에 나타나는 저어콘, 전기석과 금홍석이 불투명 광물을 제외한 전체 중광 물 중에서 차지하는 비율(ZTR 지수)을 이용하여 성숙도를 알아보기도 한다. 쇄설성 퇴적물의 광물 성분으로 성숙도를 알아볼 때에는 반드시 퇴적물이 생성될 당시의 기후조건을 고려하여야 한다. 이는 쇄설성 퇴적물이 생성될 때의 기후 조건에 따라 불안정한 광물이 점차 소멸되어 가는 정도가 다르게 나타나기 때문이다. 지표의 기후 조건에 따라 나타날 수 있는 퇴) 적 물의 광물 군을 살펴보면 다음과 같다. (1) 습윤한 열대 기후의 라테라이트에서 볼 수 있는 것처럼 쇄설성 광물이 전혀 나타나지 않는 경우. (2) 습윤한 온대 기후나 아열대 기후에서 형성되는 페달(pedalfer) 토양에서 관찰되는 것처럼 퇴적물이 경 광물로는 주로 단결정의 석영, 김사이 트나 카올리 나이트로 구성되어 있으며, 여기에 중광 물로는 저어콘, 전기석과 금홍석만이 나타날 경우.(3) 습도가 낮은 온대 기후에서 관찰되는 것처럼 주로 석영질 모래로 구성되어 있으며, 이밖에 점토와 신선하거나 변질된 장석, 암면과 여러 종류의 중광 물이 함께 나타나는 경우 그리고 (4) 건조기후와 극지방의 기후에서 관찰되는 것처럼 퇴적물에 석영의 함유비율이 대체로 낮고 반면에 신선한 장석과 암 편 그리고 많은 불안정한 중광 물이 함유되어 있는 경우 등이 있다. 그러나 사암을 이루는 모래 퇴적물은 다양한 기원암과 기후에 걸쳐서 형성되고 여러 번의 퇴적 · 침식의 과정을 거친 모래들로 이루어져 있으므로 이상과 같은 일차적인 기후 조건보다는 좀 더 복잡해질 수 있다. 모든 모래 입자들이 상당한 기간 동안 다양한 기후대에서 형성되었다고 가정할 때 이로부터 최종적으로 형성될 수 있는 안정된 광물 군으로는 경 광물 중 석영과 카올리 나이트가 있으며 중장 물로는 저어론, 전기석 그리고 금홍석 등이 있다.

물의 성숙도를 측정할 때에는 비교 대상이 된 사암들 간에 비슷한 크기의 입자에서 이루어져야 한다. 만약, 어느 장석질 지층에서 조립질 사암이 화강암편을 많이 함유하고 있다고 하여 화강권을 함유하지 않은 세립질 사암에 비해 광물의 성숙도가 낮다고 하는 것은 아무런 의미가 없다. 퇴적물이 퇴적 과정을 거쳐 가면서 광물의 성숙도가 증가하여 가는 경향에 대해서 Kyrine으로만 이루어진 퇴적물로 진행되어 간다고 하였다. 이를 Krynine의 주요 광물 성숙도 진행 방향(main line concept)이라고 한다. Krynine에 의하면 석영, 장석과 암 편의 꼭짓점을 이용한 삼각 도표 그림 6.31 A)에서 초기 조성에 관계없이 원래의 조성에서 석영의 꼭짓점으로 점차 직선의 조성 변화를 보이며 광물의 성숙도가 증가된다는 것이다. 그러나 실제로 퇴적물에서 일어나는 변화를 추적해 보면 장석질 사암에서는 Krynine의 예상대로 광물의 성숙도가 진행하지만, 암 편이 많은 퇴적물들은 이 경향을 따르지 않고 처음에는 장석질 사암 쪽으로 성숙도가 진행하다가 석영의 꼭짓점으로 진행하는 곡선의 변화를 나타낸다(그림 6.31B). 이는 장석과 암 편 입자의 파괴가 일정하게 일어나지 않기 때문이다. 즉, 암 편은 여러 가지 광물로 이루어진 집합체이므로 점차 구성 광물들이 분리되어 사라진다 하더라도 그 결과가 바로 석영의 증가를 의미하지 않고, 암 편의 해체가 일어나면 이로부터 분리된 석영과 장석이 상대적으로 비슷한 비율을 유지하며 증가한다. 암 편의 해체 작용이 어느 정도 진행된 후에는 장석의 선별 제거로 인해 석영의 상대적 성분비가 점차 증가하여 조성 변화는 석영의 꼭짓점으로 진행을 한다. 석영에서도 복결 정질로 구성된 석영은 각각의 단결정 석영으로 분리가 먼저 일어난 후, 단결정의 파동 소광을 나타내는 석영은 결정구조 내 변형으로 인하여 단결정의 직소광을 나타내는 석영보다 안정도가 낮기 때문에 점차 그 함유 비가 낮아지게 되므로 광물의 성숙도가 가장 높은 퇴적물은 단결정의 직소광을 나타내는 석영으로만 구성된다. 이에 따라 석영의 광물 성숙도 진행 방향(그림 6.31C)도 앞의 석영과 처어트-장석 -암 편의 성숙도 진