자, 지난번 포스팅까지 태양계가 형성되었고, 지구가 만들어졌으며,
지구 내부가 이런저런 식으로 되어있다고 했었습니다.
이번 포스팅부터는 본격적인 지질학의 주제인 암석(rock)에 대해서 알아보겠습니다.
이번 포스팅은 광물이란 무엇이고 암석이란 무엇인지에 대한 것입니다.
그럼 암석이란 뭘까요?
아래 그림을 일단 보시져.
그림에서 알 수 있듯이 암석은 광물들이 모인 것을 말합니다.
그렇다면 광물은 뭘까요?
그림에서 보자면 광물은 분자들이 모인 것 같은데....
광물 (Mineral)
일단 암석을 이야기하기 전에 광물에 대해서 먼저 얘기를 해봅시다.
광물의 정의는
"특정한 화학적 성분과 결정구조를 가지는 자연적으로 형성된 물질"
입니다.
우리가 아는 석영(Si02), 방해석(CaCO3), 암염(NaCl), 경석고(CaSO4), 금(Au) 등이 다 광물들입니다.
위쪽의 광물의 정의에서 '특정한 화학성분'을 가진다는 말은 뭐 이해가 되는데
'특정한 결정구조' 라는 말이 언듯 이해가 가지 않습니다.
그럼 결정(crystal)이란 뭘까요?
결정이란 광물을 구성하는 원자들이 배열하는 방법입니다.
같은 성분이라도 이들의 배열에 따라서 단단한 정도, 전기 전도도, 결정의 모양, 결정이 깨지는 형태, 광학적 특성이 달라집니다.
이걸 설명하는 가장 좋은 예는 바로 흑연과 다이아몬드입니다.
두 광물 모두 화학적인 성분은 딸랑 탄소(C) 뿐입니다.
두 광물의 차이는 이 탄소 원자들이 배열하는 방법이죠. 아래 그림을 보세요. 같은 탄소원자가 배열하는 방법이 다릅니다.
단순히 원자의 배열이 다르지만 강도, 물질적 특성, 가격 (네네, 그렇져)이 엄청난 차이를 보입니다.
이렇기에 광물은 화학성분과 함께 결정구조도 광물을 정의하는데 사용되는 것입니다.
광물 이야기를 하는 김에 광물에 들어가있는 불순물에 대해서도 썰을 풀어봅니다.
이 세상에는 코런덤(corundum)이라는 광물이 있습니다.
아래 그림을 보면 그리 매력적으로 보이지 않는 알루미늄과 산소로 구성된 광물입니다.
그런데 가끔 이 광물이 형성되는 동안에 불순물이 끼어들어가게 됩니다.
그렇게 되면 광물은 투명한 성질을 가지게 되고 특별한 색을 띄게 됩니다. 아래 그림처럼 말이죠.
그렇습니다.
우리가 보석으로 사용하는 루비와 사파이어는 모두 코런덤이라는 광물입니다.
단지 살짝 들어간 불순물의 차이로 서로 다른 보석이 되는 것이죠.
예전에 지구과학을 들으신 분들은 육방정계니 뭐 이런 것들을 외우신 적이 있었을 겁니다.
저도 결정광학 강의를 들을 때 거의 실신하다시피 했습니다.
이런 이유로 광물의 종류랄지 결정계의 구조랄지 하는 내용은 포스팅하지 않을 예정입니다.
네네, 제가 이쪽에도 약하죠. -_-a
참고로 이 포스팅들은 공부하는 사람을 위한 것이 아니라 취미로 지질학을 알아보는 사람들을 위한 것이랍니다.
훗훗-
암석 (Rock)
자자, 쓸데없는 얘기는 치우고 (먼산) 암석에 대해 얘기를 시작합니다.
앞에서도 봤듯이 암석은 광물들이 모여서 됩니다.
위의 그림은 우리가 잘 아는 바로 화강암입니다.
자세히 보면 흰색, 검은색, 분홍색 부분들이 보입니다. 이 서로 다른 색들이 서로 다른 광물이죠.
그러니까 화강암은 여러개의 광물이 모여서 만든 암석인 셈입니다.
아래 표는 주변에서 흔히 볼 수 있는 광물들입니다.
조금 신경써서 살펴보면 어떤 암석은 딸랑 하나의 광물로 되어있기도 하고 (석회암, 대리석), 여러 광물들이 섞여서 되어있기도 합니다.
또한 어떤 녀석들은 광물은 같은데 암석 이름이 다르기도 합니다.
석회암과 대리석이 그 예인데, 이건 이제부터 살펴볼 암석의 구분과 형성과정이 다르기 때문입니다.
지질학자들은 이 세상의 암석을 암석이 만들어지는 방법을 기준으로 화성암, 변성암, 퇴적암의 세 가지로 구분을 했습니다.
예전에 교양으로 지질학을 듣는 문과생들에게 1번 시험문제로 나갔었던 것이었죠. 후후-
이들 세 종류의 암석들은 뭐랄까 그냥 서로가 서로를 바라보는 소 닭보듯 하는 관계가 아니라
지구의 다이나믹한 활동을 통해서 지속적으로 변하는 그러니까 화성암이 퇴적암이 되기도 하고 변성암이 되기도 하며, 변성암이 퇴적암이나 화성암이 되기도 하는 퇴적암도 화성암도 변성암도 되는 그런 관계입니다.
각각 암석들에 대해서는 다음 포스팅에서 좀 더 알아봅시다.