조면암
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1. 개요
Trachyte
화산암의 일종.
2. 정의
이론적인 정의는, 알칼리 장석과 소듐-장석이 주를 이루고, 알칼리 장석의 함량이 소듐-장석의 함량을 넘어서는 화산암의 일종이다.
3. 진화 계열
화산 활동에 의해 만들어지는 화산암을 분류하는 기준은 다양하다. 하지만 보통 알칼리 원소의 함량비(즉, 포타슘과 소듐)가 기본적인 기준 중 하나이며, 알칼리 원소 함량비가 상대적으로 높은 화산암 계열을 알칼리 화산암이라고 말한다. 마그마의 진화 계열은 거의 항상 마그네슘과 철, 칼슘 등의 함량이 높은 성분에서 알루미늄과 규소 함량이 높아지는 방향으로 흘러가기 마련이다. 전자의 성분을 갖는 암석의 대표적인 예가 현무암이다. 알칼리 화산암들도 마찬가지의 계열을 가지기 때문에, 처음에는 '알칼리 현무암'에서 시작하여, 알칼리 함량이 점점 더 농축되고, 마그네슘과 철은 결핍되어가는 경향성을 보인다. 조면암은, 그 여러 계열 중에서, 알칼리 현무암, 혹은 조면현무암 계통이 거의 끝까지 분화할 때 나타나는 암석이다.
화산암 중 가장 흔하고 잘 알려진 계열인 준알칼리 계열을 보면, 현무암에서 안산암, 석영안산암을 거쳐 유문암으로 향한다. 마찬가지로, 알칼리 현무암은 조면안산암(trachyandesite)을 거쳐 조면암으로 향해가는 것이다. 아래 TAS 도표를 참고하면 이해가 편하다.
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많은 화산은 조면현무암에서 시작하여 조면암에 이르는 분화 계열을 가지지만[1], 어떤 화산들은 그 이상으로 분화하여 알칼리 유문암, 코멘다이트 계열까지 나아간다. 백두산은 그러한 계열을 보여주는 화산의 한 예이다. 또한, 조면암 성분에 해당하는 구간에 열적 분기점(thermal divide)이 있어, 알칼리 함량이 조금만 더 부화되면 조면암에서 유문암으로 가지 않고, 오히려 규산염이 줄어들면서 향암(phonolite)으로 진화한다. 울릉도가 그러한 예이다.
4. 조직
보통 조면암, 안산암과 같은 분화한 암석들은 큰 반정과 작은 석기가 공존하는 반정질 조직(porphyritic texture)을 보인다. 그렇지만 상당히 분화한 결과 만들어지는 조면암 중에서는 아주 작고 극히 적은 함량의 반정만이 들어있고 거의 대부분 (~95% 이상) 석기로 가득한 비반상(aphyric) 조직을 보여주기도 한다.
조면암에서 특기할 사항은 매우 작고 길쭉하게 신장된 알칼리 장석과 소듐 장석이 석기를 채울 때, 그들의 배열성이 있는 경우가 흔하다. 이렇게 석기 내에 특정한 방향성이 있는 경우, 이를 조면암 조직(trachytic texture)이라고 말한다.
조면암에 들어가는 주광물은 앞서 말한 장석인데, 특히 알칼리 장석은 '새니딘(sanidine)'으로 산출하고, 소듐 장석은 종종 '아노르소클레이스(anorthoclase)'라는 독특한 장석이 나오는 것이 특징이다. 성분에 따라 갈리지만, 석영이 소량 섞여 있거나, 준장석이 들어있기도 하고,[2] 경우에 따라 각섬석, 흑운모, 그리고 철이 풍부한 휘석[3]이 들어있기도 하다. 물이 비교적 풍부하면 전자의 구성이, 물이 부족하면 휘석의 양이 좀 더 많아질 것이라 생각할 수 있다.
5. 산출
조면암이 산출하는 곳은 알칼리 화산암이 만들어지는 다양한 환경에서 분화 산물로 발견된다. 한반도에서는 백두산, 울릉도, 제주도 등이 대표적인 신생대 조면암 산출지이다. 예컨대 울릉도의 절벽을 이루는 암석 중에서, 북쪽의 밝은 회색 계열[4] 절벽은 조면암으로 되어 있다.
[1] 제주도는 조면암 이상의 분화를 보여주지 않고 있다.[2] 석영과 준장석은 둘 다 들어있을 순 없다. 둘 중 하나만 있을 수 있다.[3] Aegirine-augite 계열이 나온다.[4] 참고로 독일 쾰른 대성당은 이것으로 만들어졌다. 그래서 성당의 원래 색깔은 밝은 흰색이었으나, 2차 세계대전과 그 이후의 산업발전에 따른 공해, 매연 등으로 인해 시커매졌다.