화학적 퇴적암의 종류

화학적 퇴적암은 유기 또는 무기 화학적 침전물이 굳어져 만들어진 퇴적암이다. 이런 암석의 대부분은 한 성분의 광물로만 구성되어 있는데, 이 광물의 성분은 화학적 퇴적암을 분류하는 바탕이 된다.

 

흔한 화학적 퇴적암의 유형

가장 흔한 화학적 퇴적암들로서 바닷물이나 호수물의 증발에 의해 생성괸 암염(halite - NaCl), 석고(CaSO4·2H2O)와 트로나(trona, Na2CO3·NaHCO3·2H2O)등을 들 수 있는데, 이 암석들은 보통 높은 경제적 가치를 가지고 있는 것들이다(그림 6.12A).

처트(chert)는 서로 껴안는 형태의 미세한 석영 결정들로 구성된 극히 치밀한 퇴적암으로 매우 단단하다. 처트의 특징인, 패각상으로 쪼개지는 현상은 원시인들의 공구 제작에 유용하게 쓰였다. 처트는 연장성이 좋은 퇴적층의 형태로 산출된다(그림 6.12B).

그림 6.12 화학적 퇴적물. A. 동부캘리포니아 주의 시얼리스 호수에서 사막 분지의 높은 증발률은 유기질 점토층 사이에 염의 침전을 빠르게 진행시킨다. 호수 퇴적물은 뚫은 코어에서 발견되는 염은 대부분 암염과 트로나이다. B. 검은 처트층이 서부 워싱턴주의 파이달고 섬의 해변을 따라 노출된 해상 퇴적층에서 석회암과 호층을 이루고 있다.

화학적 퇴적암체내에 발달한 광상

퇴적암 속에는 우리가 현대문명을 영위할 수 있도록 해 주는 막대한 양의 퇴적 광물, 석유와 석탄이 저장되어 있기 때문에 전 세계의 많은 지질학자들에게 일터를 제공한다. 인간사회가 에너지와 광물 자원을 필요로 하는 한은 이 땅 속의 보물들을 어떻게 생성되었고, 어디서 찾을 수 있는지에 대한 지식을 갖춘 지질학자들을 필요로 할 것이다. 석유와 석탅은 생물기원의 퇴적물질이지만, 동식물 기원이 아닌 몇몇 광물자원도 퇴적암체 내에 포함된다.

 

층상철광상

철에 대한 현대문명의 의존도는 다른 어떤 산업금속보다 크다. 세계에서 가장 중요한 몇몇 철광은 수십억년 전에 생성된 오랜 퇴적암체내에서 집중되어 발견된다. 이 철광들은 지금까지 알려진 화학적 퇴적암 가운데서 가장 색다른 종류에 속한다(그림6.13). 이 철광들은 그 기원에서 전적으로 화학적이거나 아마도 생화학적으로 생성된 퇴적물로 되어있으며, 흔히 쇄설성 퇴적암과 호층의 형태를 띠지만 그 속에 암석 파편들은 들어 있지 않다. 층상 철광은 모든 측면에서, 화학적으로 침전되어 생성되었음을 보여주지만 광물이 침전된 원인이 아직도 밝혀야 할 문제로 남아있다.

아마도 이 문제는 당시 바닷물의 화학적 조성에 의해 설명 될 수 있을 것이다. 현재의 바닷물과 철광이 쌓여 퇴적 되던 당시의 바닷물 사이의 가장 큰 차이점은 물의 산소 함유량이다. 만약 수면의 산소함량이 매우 낮았다면 용해된 많은 양의 Fe2+가 운반되어 침전 되었을 것이다. 이는 또한 당시 대기 중의 산소량이 오늘날의 대기에 비해 훨씬 낮았음을 암시하는 것이다.

그림 6.13 층상 철퇴적층. 서부 오스트레일리아 하머슬리 레인지의 블록만에 있는 20억년 전에 쌓인 층상 철퇴적층. 함철양이 큰 화학적 퇴적층이 규산염질의 처트층과 교호하고 있다.

인산염 광물 광상

비료의 가장 중요한 원료가 되는 인산염 광물의 퇴적 광상은 바닷물에서 인회석[Ca5(PO4)3(OH,F)]이 침전되어 만들어진다. 물고기나 다른 바다 동물들은 뼈나 비늘 또는 다른 골격부를 만들기 위하여 인산염을 소모하기 때문에 바다의 표층수는 인이 고갈될 상태에 있다. 동물들이 죽어서 바다 바닥으로 가라앉을 때 그들의 몸은 천천히 부식되어 인을 깊은 바닷물로 내보낸다.

만약 이런 인이 풍부한 바닷물이 용승류를 따라 해수면으로 올라온다면 인회석의 침전이 일어날 수 있다. 인이 풍부한 퇴적물은 오늘날 아프리카와 남아메리카의 서해안에서도 생성되고 있다. 이런 과정은 과거 지질시대에 훨씬 더 잦았으며, 특히 얕은 바다가 대륙의 넓은 지역을 덮게 되었을 때 더욱 빈번하게 일어났을 것이다.

 

증발암 광상

호수나 바닷물이 증발해서, 퇴적 광물이 높은 경제적 가치를 가지도록 농집된 화학적 퇴적암을 증발암(evaporite)이라 한다(그림 6.14). 호숫물로부터 침전되어 만들어진 염의 예로 탄산소다(Na2CO3), 황산소가(Na2SO4), 붕사(Na2B4O7·10H2O)등을 들 수 있다. 이 광물들을 포함하는 염들은 광범위한 용도로 쓰이는데, 종이, 비누, 합성세제 및 방부제를 제조하는데, 그리고 가죽의 무두질이나 염색을 위한 화학제품의 제조 등에 사용된다.

바닷물에서 침전되는 가장 중요한 염으로는 석고, 암염, 그리고 광로석(KCl·MgCl2·6H2O)을 들 수 있다. 우리가 식탁에서 거의 매일 이용되는 대부분의 소금, 그리고 회반죽을 바르는데 사용하거나, 또는 다른 건설자재로 쓰이는 석고는 해성 증발암층에서 얻어진 것이다.

그림 6.14 데스 밸리의 증발암. 증발암인 소금의 캘리포니아 소재 데스 밸리의 사막 플라야의 지표를 덮고 있다, 얕은 호수가 우기에 형성된다. 물이 증발하고 호수가 마름에 따라 소금은 염수에서 결정화되고 마른 퇴적물간의 경계가 다각형의 구조로 이루었다.

 

----  잘 보셨으면  "좋아요" 부탁해요?  010-3816-1998. 감사함다. -----