지구와 지질학/지질학 Geology

퇴적암

mmgoon 2017. 1. 5. 16:02

퇴적암 (Sedimentary Rock)



제가 개인적으로 가장 잘 아는 암석이 바로 퇴적암입니다.

전공도 그렇고 지금 하고 있는 일이 퇴적암들을 잘 연구해서 월급을 받는 셈이니까요.

참고로 저는 petroleum geologist입니다.


그럼 퇴적암이란 뭘까요?


"이동된 물질들이 퇴적되거나 용해된 상태로 이동된 물질이 침전하여 형성된 암석"


이라고 정의되어 있습니다.


그러니까 기본적으로 기계적으로 이동되었든 녹아서 이동되었던 물질들이 쌓여서 만들어진 암석인 것이죠.


퇴적암은 형성방법을 기준으로 쇄설성, 유기성, 화학성 퇴적암으로 구분됩니다.







제가 개인적으로 퇴적암을 좋아라 하는 이유는 바로 퇴적암에는 화석이 있기 때문입니다.






이런 화석들을 통해서 지질학자들은 지질시대를 나누고, 당시의 환경을 예측할뿐만 아니라

인류 생존의 근간인 에너지원이 되는 화석연료를 얻는다죠.


으음. 화석 이야기는 나중에 따로 다루기로 하죠.




자, 다시 퇴적암으로 돌아와서,

아래 파이차트를 봐주세요.


그러니까 이 세상에 가장 많은 퇴적암은 세일이고, 그 다음이 사암입니다. 

그러니까 쇄설성 퇴적암이 전체 퇴적암의 78%나 되는 셈입니다.

석회암이 약 20%가 되고, 증발암이 2% 정도가 되는 셈이네요.

실제로 눈에 띄는 퇴적암이 대충 세일, 사암, 석회암 정도라고 생각하시면 될 것 같습니다.


이런 이유로 일단 쇄설성 퇴적암들을 살펴봅시다.


쇄설성 퇴적암들은 기본적으로 물에 의해 운반되어 퇴적되어 형성된 암석들입니다.

물론 바람, 빙하등도 운반을 하지만 양이 매우 적습니다.





퇴적물들이 주로 물에 의해 운반되는데, 당연하게도 물의 속도가 빠르면 큰 덩어리까지 그리고 속도가 느리면 작은 덩어리만을 운반합니다. 만약에 아주 굵은 퇴적물로 이루어진 퇴적암을 보면


'아, 물이 상당히 세게 흘렀겠군'


하고 생각할 수 있는 것이죠.


쇄설성 퇴적암의 이름은 그 암석을 만든 퇴적물의 종류를 이용해서 부릅니다.

그러니까 모래가 퇴적되어 만든 암석이라면 사암이 되고 뭐 이런 식입니다.





예를 들어 위에 사진과 같이 돌멩이들이 퇴적되면 아래 사진과 같은 역암이 되는 겁니다.

보다 정확히 하자면 2mm 이상의 암석이 포함된 쇄설성 퇴적암을 말하죠.


역암에는 돌맹이들뿐만 아니라 모래, 점토등이 마구 뒤섞여 있는 형식입니다.


아, 그리고 그리스에 가면 꼭 본다는 메테오라가 바로 역암으로 이루어진 기둥입니다.




사암은 그러니까 당연히 모래(직경 0.0625~2mm)로 이루어진 암석입니다.

아래 왼쪽위 그림은 현재의 모래 ripple이고 (우리나라 말로 리플이 뭔지 아시는 분~), 오른쪽 위가 리플 모양이 그대로 남은 사암입니다.


사암은 단단하고, 아름다운 무늬가 있어서 건축재료로도 많이 사용되는데 대표적으로 이집트의 피라미드가 있습니다.

그리고 석유를 탐사하는 사람으로서 가장 좋아라 하는 암석이기도 합니다. 흠흠...





세일과 이암은 점토입자가 모여서 만들어진 쇄설성 퇴적암입니다.

일반적으로 짙은 색을 띄고 유기물 함량이 높습니다.


세일은 아래 사진에서와 같이 박층 형태 (fissility)를 보여줍니다.




반면에 이암은 층리가 나타나지 않습니다. 아래 사진을 보세요.






쇄설성 퇴적물은 이만하고, 화학적 퇴적암인 증발암(Evaporite)에 대해서 알아봅시다.

증발암에는 암염(NaCl), 경석고(CaSO4), 석고(CaSO4.2H2O) 등이 있는데 화학적인 침전으로 형성됩니다.


우리나라에서는 잘 찾아보기 어렵고 중동에는 많은 노두가 있습니다.

아아- 이라크 땡볕에서 지질조사 하던 우울한 시절이 생각납니다. 흑흑-


녀석들은 상대적으로 소성변형 그러니까 깨지지 않고 휘는 변형을 잘 합니다. 


그나저나 암염으로는 김치를 담그지 못합니다. 

아무리 소금에 절여도 배추가 숨이 죽지를 않더군요. 역시 김치는 바다소금을 사용해야 하는 것입니다.






그리고 살펴볼 녀석이 석회암(limestone)입니다.

녀석은 참 특이합니다.

화학적 침전으로도 형성이 되고, 생물학적 퇴적으로도 형성이 되는 녀석입니다.


아래 사진 왼쪽과 같은 산호초가 매몰되서 암석이 되면 석회암이 되는 것이죠.


녀석은 물리적으로는 상당히 단단합니다. 덕분에 야외지질조사할 때 시료 채취가 힘들죠.

반면에 화학적으로는 약해서 묽은 산에도 쉽게 녹고, 지하수에도 녹아서 동굴들을 만들기도 합니다.

그렇습니다. 강원도에 있는 동굴들 대부분이 석회암이 지하수에 녹아서 형성된 것들입니다.



우리나라에서는 주로 시멘트 재료가 되는 녀석이고,

중동에서는 막대한 중동유전을 만드는 녀석입니다.

제가 있었던 이라크 북부는 눈에 띄는 암석의 90% 이상이 석회암이었습니다.



위의 사진은 이라크 북부 자그로스 산맥 서르다시라는 산꼭대기에서 바라본 사진입니다. 

보이는 모든 암석이 다 석회암이죠.

아아- 여기까지 기어올라갔었구나.


이전 쿠르드의 기억을 되살려보면서 이번 포스팅을 마칩니다.