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문양석의 형성과정

高山 | 2006.07.28 12:33 | 공감 0 | 비공감 0

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문양석의 형성과정

高 山 박철수

들어가면서

문양석은 퇴적암에 기원을 둡니다.

석면에 박혀 있는 무늬가 어떠한 과정과 절차에 의해 형성되는지 미적 측면으로 수석을 보는 수석인에게는 그리 중요한 대목은 될 수 없지만, 결과를 낳게 한 모태가 암석이라는 점에서 그 형성 과정을 알아보는 것은 상당히 주효한 일이라고 할 것입니다.

수석이 일정한 요건으로서 형성되기까지 많은 종류의 암석은 시간과 공간이란 필수 조건하에 분해. 운반, 침식되어 뭉치고 흐터져 장구한 세월을 거쳐 하나의 결정체를 갖게 됩니다.

우선 암석의 성인은 퇴적암, 화성암, 변성암으로 나누는데 주제에 필요한 퇴적암이 문양석으로 작품성을 갖기까지 前 단계 과정을 암석의 구조적 측면에서 살펴보겠습니다.

암석의 변화와 운반

지표는 끊임없이 변화하고 있습니다.

암석은 풍화작용. 유수에 의한 작용, 빙하작용 등에 의해 여러 가지 형태로 분해되는데 이중에서도 풍화로 인한 운반이 제일 많다고 합니다.

풍화가 되는 것은 바람과 지하수에 의한 외부적인 영향으로 갈라지는 것 뿐 만아니라, 암석 틈사이로 식물의 뿌리가 침투하든가, 그 밖에 공기작용, 이산화탄소가 녹은 물, 생물의 유해배설물이 부식되어 풍화작용을 맞습니다.

풍화작용의 주 원인으로는 다음같은 유형을 들 수가 있습니다.

  1. 물의 의한 풍화: 암석 틈에 스며든 물이 얼면 부피가 늘어나므로 암석틈이 벌어 지면서 암석이 깨지는 것

2.식물의 의한 풍화 :

나무의 뿌리나 이끼 등은 암석의 틈을 벌려 쪼개거나 녹이는 액을 내는 것

3.공기의 의한 풍화:

공기중의 산소는 광물과 반응 하여 광물의 결합력을 약하게 하는 것

4.기온의 의한 풍화: 기온의 변화가 심하면 암석의 팽창과 수축이 반복 되어 광물의 결합력이 약해지는 등

여러 요인들이 상호 작용하여 일어나지만 그중에 가장 많이 이뤄지는 물과 공기는 분해의 가장 큰 요인이 됩니다.

잠깐 분해란 어떤 현상인지 살펴보자면, 즉 광물끼리 마찰하여서 타격을 받았을 때 일어나는 물리적인 특징으로써 쪼개짐이란 현상도 들 수 있고, 부딪치지 안해도 외부 환경적인 영향으로 인하여 바위 덩어리가 오랜 세월을 지나오는 동안 붕괴해 지는 것을 들 수 있습니다.

외부에 저항을 이기지 못한 암석은 그 형태가 예시 당초 큰 덩어리가 외부에 저항을 이기지 못해 분해되는 것도 있고, 그 자리에서 아주 미세한 모래나 진흙으로부터 변화되기 때문에 일정한 형태는 말할 수는 없으나 다만 암석의 틈이 많아질수록 분해되는 현상은 더 빠르게 진행 된다고 할 것입니다.

암석이 갈라지는 현상을 보면,

예컨대, 암석으로 흡수된 물이 증발할 때에는 그 자리에서 소금이 생겨나고, 물이 얼음이 될 때는 부패가 9% 늘어남으로서 암석의 틈을 벌리게 하여 식물의 뿌리를 침투하게 만듭니다.

이런 현상은 자연도 법칙이란 테두리 안에 정체되어 있지 않고 반복적으로 순환되는 자연의 섭리 과정이 아닌가 생각합니다.

암석의 운반

하천 상류가 될 수록 경사가 급하여 침식과 운반작용이 활발함으로 퇴적작용이 감소하지만, 하류는 유속이 느려져 퇴적작용이 가장 활발하게 이루어집니다.

그리고 상류쪽으로는 물살에 속도에 의해 입자가 무거운 큰 자갈이나 모래가 먼저 퇴적이 되고 하류로 갈수록 가벼운 작은 입자들이 모이는데 이렇게 퇴적물이 되면 경사가 완만해지고 외부작용이 약해짐으로 운동량이 없어져 쌓입니다.

대부분 유수에 의하여 운반되는 퇴적물은 구름, 미끄러짐으로 모서리각이 마모 되거나 부드러워지는 현상을 나타나게 됩니다.

어느덧 분해되고 부서진 자갈, 모레, 실토라는 무수한 광물군들이 물, 빙하, 파도, 바람에 의해 하류로 운반되고 그런 과정에서 경, 중량이 있는 것끼리 곳곳에 쌓이면서 분류됩니다.

암석이 유수. 빙하, 바람, 해수로 인하여 하천이나 강에서 바다 깊은 곳까지 이동함으로서 퇴적된 퇴적물은 해안 가까운 바다밑에서는 역암이, 좀더 멀리 이동하여 사암이, 깊은 바다에는 셰일층이 형성합니다.

퇴적암의 생성

해안이나 바다 밑으로 운반된 쇄설물은 큰 압력을 받아 부피가 줄어들어 다지게 되는 고화작용과 지하에 녹아있던 석회질. 철질이나 규질이 가라앉으면서 입자 사이의 간격을 메꾸고 붙여주는 고결작용을 갖게 됨으로서 굳어지는 현상을 맞습니다.

1. 속성작용

▶ 다지는 작용 : 퇴적물이 하중에 의해 입자사이의 간격이 줄고 압축시켜 좁혀지는 작용을 말하는 것으로서 밀도는 증가합니다.

▶ 교결작용 : 지하수에 용해된 규산, 석회분, 철분 등의 성분이 침전되어 퇴적물을 연결시켜주는 작용으로서 입자 사이의 간격 없어저 단단하게 굳어집니다.

이런 퇴적물이 어쨌든 최초 운반작용부터 시작하여 다져지고 압력을 받아 굳어짐으로서 퇴적암이 생성되는데 퇴적물의 성분에 따라 그 종류도 다양하게 나타납니다.

퇴적암의 기원

퇴적암의 기원은 당초 암석의 파편이 떨어져 나온 쇄설 물질 성분만 있는 것은 아닙니다.

용암이 분출되어 생기는 화산재 같은 쇄설성 물질인 암괴나 파편이 있는가 하면 생물의 유해 같은 껍데기나 골격이 퇴적된 퇴적물과 물속에 용해된 체로 이동하다가 침전한 침전물, 조류의 배설물, 철이 녹아서 된 비 쇄설성도 있습니다.

퇴적암의 유형

퇴적암의 유형으로는 암석이 풍화와 침식작용으로 부서진 쇄설성기원암과 광물질 성분에 따라 구분된 화학적 기원암, 생물의 종류혹은 껍질에 의한 유기적 기원암으로 구성하고 있습니다.

가, 쇄설성 퇴적암

암석에서 부스러기가 된 작은 모래나 파편들과 광물 조각이 변질작용에 의하여 생성된 점토광물이 하류에 운반하여 퇴적됨으로서 형성합니다.

종 류

크 기

특 징

퇴 적 암

비 고

자 갈

2mm이상 타원 모양의 입자, 분급 분량, 유리나 강철판에 긁으면 흠집이 남 역암, 각력암 크고, 불규칙

모 래

0.5 ∼2mm 불규칙한 모양의 입자, 분급 양호, 표면이 거칠고, 유리나 강철판에 긁으면 흠집이 남 사암

미 사

0.06 ∼ 0.003mm 주로 석영, 장석, 운모 및 기타 광물로 구성 미사암

점 토

0.003mm이하 입자 모양은 불규칙하고, 분급 양호, 굳기는 약하고, 얇게 갈라진다. 셰일 아주 작음

화산재

4∼1/4 mm 유리질과 광물입자로 구성되고 색깔이 다양하고 밝은색, 응회암

注) 쇄설성 퇴적암인 역암, 사암, 셰일 등은 육지 암석의 풍화, 침식으로 생성 퇴적물이 바다에 쌓여 생성되는데, 멀리까지 운반될 수 없기 때문에 퇴적 작용은 주로 대륙붕과 같은 천해에서 일어납니다.

나, 화학적 퇴적암(녹은것이 침전)

수용액에서 화학적 과정으로 직접 침전한 화학적 퇴적물이 굳어진 암석을 말합니다.

  • 탄산염 암 : 방해석. 애거나이트. 고희석. 능철석. 마그네사이트. 안케라이트 등
  • 비 탄산염암 : 암염, 석고 및 경석고, 쳐어트, 철광층

다. 유기적 퇴적암

바다속에 조개껍데기나 산호 등 생물체가 ** 퇴적되어 이루어진 암석을 말합니다. 큰 하천에서 흘러 들어온 바닷가에는 석회암이 없는데 이것은 강에서 흘러드는 퇴적물 때문에 구멍으로 호흡을 하는 탄산염 생물들이 살지 못하기 때문입니다. 아무튼, 석회암은 생물 기원이므로 따뜻한 바다에서 만들어집니다.

<퇴적암이 되기까지 간추려 정리하자면>

  • 암석의 부스러기나 생물의 유해가 풍화와 침식작용을 받아
  • 유수. 빙하. 바람 등에 의해 호수. 바다로 운반되어
  • 쌓이게 됨으로서 다지고 굳는 작용을 거칩니다.

결국 퇴적물이 퇴적암을 이루는 것은 암석의 모태에서 분리될 때에 자갈이나, 모래, 점토등이 있을 것이고, 화학적으로 침전된 처트, 석고, 암염등 생물의 배설물도 있는데 이런 유형들이 제각이 에너지 감소로 퇴적 작용을 갖게 됨으로서 퇴적암이 생성됩니다.

즉 생성에 있어 쇄설성. 유기적. 화학적으로 용해되어 침전된 퇴적물이 물리적인 변화를 받아 다져지고 새로운 물질이 첨가되어 마침내 굳어짐으로서 나오는 현상은 다양한 형태로 변형이 된다고 할 것입니다.

퇴적암의 관찰

기 원

퇴적물

입자의크기

쌓이는 곳

퇴적암

쇄설성 자갈, 점토 크고, 불규칙 해안에서 가까운 얕은 바다 밑 역암
쇄설성 모래 작음 해안에서 더 먼 곳 사암
쇄설성 점토 매우 작음 깊은 바다 셰일
비쇄설성 방해석 세립질 염산과 반응하여 기체(이산화탄소) 발생. 방해석으로 이루어짐 석회암
비쇄설성 염화나트륨 세립질 백색 또는 투명한 결정질, 짠 맛, 손톱과 거의 같은 굳기를 가짐 암염
쇄설성 화산재 매우 작음 화산 지대 응회암
비쇄설성 규산 매우 작음 해면 등의 껍질 또는 골격을 가진 생물의 유체가 바탕이 되어 있는 곳 처트

퇴적암의 특징

  • 층리 : 입자의 크기, 종류, 색깔 변화 등으로 생긴 평행한 줄무늬
  • 화석 : 고생물의 유해나 흔적.
  • 알갱이의 크기나 종류에 따라 생성되는 장소가 다르므로 과거의 퇴적 환경을 알 수 있다.
    • 알갱이가 큰 역암은 주로 얕은 바다에서 생성되며 알갱이가 작은 셰일은 깊은 바다에서 만들어진다.
    • 응회암은 화산 활동이 일어난 지역에서 만들어진다

퇴적구조

1) 층리: 퇴적물이 암석으로 고화되는 과정에서 가로방향의 줄무늬로 평행선으로 층을 이룹니다.

2) 사층리: 줄무늬가 사선으로 비스듬히 형성된 층을 말합니다.

* 물살이 센 방향이나, 바람이 불어온 방향을 알 수 있다.

3) 점이층리(graded bedding):

밑에는 입자가 크고 위쪽으로 갈수록 입자가 작은 퇴적물이 쌓인 구조로서 이런 현상은 크고 작은 퇴적물이 한꺼번에 깊은 물 속으로 떨어질 때 낙하 속도의 차이로 인하여 발생합니다. 수심이 깊은 퇴적 분지로 다양한 크기의 퇴적물이 몰려올 때 생긴다.

4) 연흔(ripple mark): 물결자국을 말합니다.

바다 및 물결에 의해서나 바람으로 인하여 퇴적물 표면에 남는 파상의 요철

5) 건열(mud crack): 얕은 수저에 쌓인 퇴적물이 수면으로 노출되어 수분의 증발하면 건조해지는데 이때 퇴적물이 수축하여 틈이 생기는 현상을 말합니다.

6) 화석 : 퇴적물이 침전될 때 생물의 유해나 흔적이 지층과 같이 쌓여서 지층 중에 남아 있는 것을 화석이라 하는데 이는 과거 환경을 알아내는 중요한 단서를 제공하게 됩니다.

어떤 생물들이 춥고 건조한 기후에서만 살고 있는데 비해 온난하고 습한 기후에 제한되어 사는 생물도 있습니다.

오늘날 살아 있는 동식물의 기후적인 범위를 기준을 동일과정의 원리를 적용할 때, 우리는 현재의 동식물과 닮은 과거 생물들이 살았던 기후의 일반적인 특징을 유추해 낼 수 있습니다.

문양석의 始原

퇴적암은 여러개 단층이 시루떡처럼 포개져 단층 사이에 층리라고 부르는 층의 구조를 이루고 있습니다.

층이 1센치 이하를 엽리라고 하는데, 엽리는 그 이상 수미터 층을 이루게 되며 배열상태, 색깔 등을 구성하는 성분에 따라서 팽행 선이나 띠 모양의 구조를 가지게 되고, 또 환경 변화에 의해서 모양, 두께, 색의 변화를 맞습니다.

이런 과정으로 인하여 자연적으로 층리라는 곳에 무늬가 생기는데 이것이 지각의 상승과 하강작용을 거쳐 문양을 나타냅니다.

이것이 소위 수석으로 즐길 수있는 문양입니다.

수석은 퇴적암이나 화성암 등이 유수에 의한 운반, 미끄러짐, 굴러서 변성된 광물질의 결실이라 할 것입니다.

문양석의 시원으로는

퇴적암으로는 모래와 점토로 고결된 역암, 모난 자갈로 된 각진 것을 각력암, 모래로 된 사암, 펄로 된 실드스톤, 점토광물로 된 세일, 화산재로 된 응회암으로 이러한 류의 광물들이 시원이 됩니다.

문양석으로 좋은 평가를 받을 수 있는 암석의 성분은 그 모태가 사질암이거나 화학적 성분으로 된 석탄류. 암염등은 곤란합니다.

따라서 퇴적암이 변성작용에 의해 이루어진 암석류나 쇄설성 돌부스러기가 유수작용에 의해 마모되고 수류되어 형성된 광물질입니다.

그러면, 문양색은 어떻게 나타나는지 살펴보겠습니다.

암석의 강도는 구성 알갱이에 굳기에 따라 다르며 석영 성분이 알갱이 사이에 많은 경우는 재결정 작용에 의해서 매우 단단히 굳어집니다.

이런 작용으로 형성된 암석은 규암, 호온펠스, 데리석 및 비누암등입니다. 담색또는 검은 색을 띄는 암석은 주로 규소 함량에 따라서 색깔의 차이가 있습니다.

문양석은 퇴적암이 지니는 광물의 색깔에 따라 다르며, 알갱이 사이를 채우는 색소들, 철이온과 탄소의 양이나 산화 환원 환경에 따라서 차이가 납니다.

철 이온은 광물 성분 중에서 암석이 풍화되어 생기며 1%정도만 있어도 색깔은 뚜렷하게 나타나며 그성분에 따라 달라지는 것이지요.

규소 함량이 65%이상 함유된 암석은 담색 화강암을 비롯하여 화강반암, 석영반암, 유문암과 석영 조면암이 있고. 52~45%는 현무암, 반려반암, 조립현무암, 반려암으로 검은색을 가졌고. 35~10%인 안산암, 10%이하인 유문암이 있습니다.

그다음 화성암 중에는 석영, 장석과 같이 무색투명하고 철이나 마그네슘이 함유되지 않은 것이 있고, 다른 하나는 감람석,휘석,감섬석,흑운모와 같은 색이 있고, 철과 마그네슘이 함유되어 있는 것도 있습니다.

수석감으로서의 문양 요건

아무리 돌표면에 절리와 편리가 통일적이고 그림이 잘 박혀 있다고 할지라도 원마도가 날카롭다든지 문양을 받쳐주는 바탕이 요철이 심하고 암편들이 의해 타격을 입게되면 결격입니다.

즉 퇴적암에서 우리에게 손으로 자유롭게 이동할 만한 덩어리가 떨어져 나와 반드시 외부의 의한 천연적 가공상태를 받아야만 문양석으로 가치를 받을 수가 있다 할 것입니다.

그러니까 물. 식물,공기,기온등 여러 가지 풍화작용으로 제2의 탄생을 받음으로서 이중에 장구한 세월동안 물 스침에 의한 과정이 수석으로서 충족된 조건을 달성할 수 있습니다.

문양석은 수석의 장르 중 가장 폭 넓은 분야중 하나로써 보는 사람의 심미안에 의해 증폭을 달리 할 수가 있고,자유자재로 미지의 세계를 추구해 가는 주관적이면서도 객관적으로 동의가 필요한 부류중 하나로 생각합니다.

** 고산의 견해가 틀리면 많은 지도 부탁드립니다.**

※ 사진 제공사이트: http://www.i-scienca.hs.kr/

(위 글은 일반 암석학에서 많은 부분을 참고했습니다)

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