화성암의 역사 (마그마 생성)

1) 마그마 생성 원리

지구과학에서 화성암은 어떻게 생성되고 어떻게 분류하는지 알아보겠습니다. 마그마에는 크게 화강암 마그마와 현무암 마그마가 있습니다. 먼저 화강암 마그마는 지하 깊이 약 30km 부근의 깊이에서 물을 함유하고 있는 용융 곡선이 대류의 지각의 온도 곡선과 만나면 일어나는 rt으로 과학적으로 풀이하는데 이것을 좀 쉽게 풀이하자면 지금의 대륙지각을 만든 근원이 화강암 마그마라고 보면 됩니다. 화강암 마그마의 특징은 주요 조암광물인 OH를 함유하고 있기 때문에 다량의 물을 함유하고 있다는 점입니다. 이러한 화강암 마그마는 해령과 열점에서 많이 발생합니다. 먼저 해령은 맨틀의 상승에 의한 압력 저하에 의해서 맨틀의 부분 용융에 의해서 마그마가 생성됩니다. 이 압력 저하는 암석의 녹는 점 차이를 나타내기도 합니다. 암석이 녹는 점에 다다르면 부분 용융이 일어나면서 액체가 발생하는데 이 액체 양에 따라서 현무암질 마그마가 만들어집니다. 열점이란 맨틀 내에서 마그마가 발생하는 점을 말합니다. 맨틀의 상승으로 인한 압력저하에 따라 부분적으로 용해되는 점으로 다시 얘기할 수 있습니다. 현무암 마그마는 마그마의 온도 및 압력 상승이 암석의 온도와 압력 상승을 뜻하기 때문에 지각 및 맨틀 성분의 융해로 액체 마그마가 되는데 이 과정으로 액체가 되기는 정말 어렵습니다. 그러나 어떠한 이유로 지중의 온도가 상승하거나 압력이 저하하는 상태에 다다르면 지중의 온도 곡선이 현무암의 융해 곡선과 일치해 현무암 마그마가 탄생하게 됩니다.

 

2) 마그마의 감별

마그마의 감별과 분류는 어떻게 해야할까요. 각 마그마의 감별은 고온 마그마가 식으면 모든 광물이 동시에 결정으로 퍼지는 것이 아니라 마그마가 분화하는 고유의 고융점 시퀀스로 마그마 함량이 변화합니다. 이렇게 분화할 때 고온에서 초기에 퍼지는 미네랄의 성분은 주로 Ca, Mg, Fe 함유량이 가장 많습니다. 정출되는 성분을 보면 SiO2(대표적으로 석영광물)가 가장 두드러지는데 이 함량이 적으면 어두운 색의 미네랄이 나오게 됩니다. 저온 정제 광물은 이와 반대로 K 와 NA을 많이 포함한 높은 광물이며 SiO2함량으로 인해 엷은 색을 띄게 됩니다. 결국 화성암을 분류하는 기준은 SiO2함유량 기준이 가장 중요하며 이 함유량에 따라서 염기성암으로 불리기도하며 중성암으로 불리거나 산성암으로 불립니다. SiO2함유량 이외에도 마그마 냉각 속도에 따라서 다시 한번 화성암과 심성암으로 분류 됩니다. 지금의 우리가 일상생활에서 흔히 볼 수 있는 대리석 인테리어는 대부분 화강암 마그마 성분으로 이루어졌습니다. 지금 우리 눈에 보이는 모든 암석들은 지구 밑에서 엄청난 용융과정을 통해서 마그마로 분출되고 또 오랜 시간동안 냉각 과정을 거쳐서 우리 앞에 나타난 것입니다. 지구과학은 공부를 하면 할수록 지구의 놀라운 이면을 알아낼 수 있습니다.