다양한 지질 구조

 퇴적물이 쌓여 지층과 퇴적암이 형성되는 과정에서 다양한 퇴적 구조가 나타나지만, 판의 운동이나 지진, 화산 활동과 같은 지각 변동을 받아서도 다양한 지질 구조가 만들어집니다.

 

관입과 포획

 

 지구 내부에서 생성된 마그마가 위로 상승하는 과정에서 암석의 틈을 벌리거나 지층 사이로 뚫고 들어와 식어서 된 구조를 관입이라고 합니다. 관입 과정에서는 마그마의 열 때문에 주변 암석이 변성되기도 하고, 관입암이 차가운 주변 암석의 영향으로 급격히 냉각된 흔적이 나타나기도 합니다.

 

 마그마가 관입하는 과정에서 깨진 기반암의 일부가 마그마 내부로 들어가는 경우가 있습니다. 이때, 마그마의 온도가 높거나 암석의 용융점이 낮은 경우에는 암석이 녹아 사라지지만, 그렇지 않은 경우에는 화성암 안에서 깨진 암석 조각을 발견할 수 있습니다. 이러한 구조를 포획이라고 하고, 포획된 암석을 포획암이라고 합니다.

 

부정합

 

 상하 퇴적층이 큰 시간 간격이 없이 나란히 쌓여 있는 관계를 정합이라고 합니다. 그러나 지층이 형성되는 과정에서 지각 변동을 겪게 되면 정합과는 다른 관계가 나타날 수 있습니다. 이렇게 상하 지층 사이에 긴 시간 간격이 있어, 두 지층의 관계가 불연속적인 것을 부정합이라고 합니다. 부정합이 만들어지는 과정은 여러 가지가 있으며, 종류도 다양합니다.

 

 부정합면 아래 지층의 쌓인 방향과 기울어진 정도가 위에 쌓인 지층과 다른 경우를 경사 부정합이라고 합니다. 퇴적암이 쌓이고 지각 변동을 받아 뒤틀린 후 침식이 일어나고 다시 퇴적물이 쌓인 경우입니다.

 

 부정합의 아래층과 위층의 쌓인 방향이 평행이면 평행 부정합이라고 합니다. 맨틀 위에 놓인 지각이 빙하에 덮이거나 빙하가 녹는 등의 무게 변화로 생기는 조륙 운동을 받아 퇴적이 중단되었다가 다시 퇴적된 경우에는 위아래 지층이 나란하게 쌓입니다. 이런 경우에는 지층의 경계면에 나타나는 기저 역암*이나 상하 지층의 화석을 비교하여 부정합의 존재를 확인할 수 있습니다.

*기저 역암: 부정합면 바로 위에 놓인 역암

 

 퇴적암이 심성암이나 변성암 위에 쌓여있는 경우를 난정합이라고 합니다.

 

습곡과 단층

 

 지각을 이루는 암석은 판의 이동, 마그마의 관입, 지각 변동 등으로 큰 힘을 받습니다. 암석에 작용하는 힘이 암석이 견딜 수 있는 한계를 넘어서면 변형이 일어나는데, 이러한 변형 구조에는 습곡과 단층이 있습니다.

 

 습곡은 암석 양쪽에서 미는 횡압력이 작용하여 지층이 휘어진 구조를 말합니다. 습곡 구조에서 습곡 중앙의 축을 습곡축, 위로 볼록한 부분을 배사, 아래로 볼록한 부분을 향사라고 합니다.

 

 암석층이 힘을 받아 끊어지고, 끊어진 면의 양쪽 암석이 움직인 구조를 단층이라고 합니다. 이때, 암석에 주어지는 힘의 방향에 따라 다양한 형태의 단층이 만들어집니다.

 

 양쪽으로 잡아당기는 장력이 작용하는 곳에서는 상반이 중력 작용으로 아래로 내려갑니다. 이와 같은 과정으로 만들어진 단층을 정단층이라고 합니다.

 

 반대로, 양쪽에서 미는 횡압력이 작용하면 상반이 중력의 반대 방향으로 올라갑니다. 이와 같은 과정으로 만들어진 단층을 역단층이라고 합니다.

 

 암석층에 힘이 수평 방향으로 어긋나게 작용하면 두 암반이 스쳐 지나갑니다. 이와 같은 과정으로 만들어진 단층을 주향 이동 단층이라고 합니다.

 

절리

 

 암석에 힘이 가해지거나 온도 변화 등으로 부피가 변하면 끊어져 갈라지거나 쪼개지는 틈이 생기는데, 이 틈을 절리라고 합니다. 절리는 단층과 비슷해 보이지만, 단층과 달리 끊어진 틈을 따라 어긋나지는 않습니다. 절리는 모든 암석에서 볼 수 있는데, 화성암에 생기는 대표적인 절리에는 주상 절리와 판상 절리가 있습니다.

 

 용암이 지표로 분출하여 식어 만들어진 화산암은 수축하는 과정을 겪는데, 이때 용암이 다각형의 기둥 모양으로 갈라지면서 굳은 주상 절리가 형성되기도 합니다.

 

 심성암은 압력이 높은 지하에서 마그마가 서서히 식어 만들어지는데, 시간이 흘러 심성암 상부의 지층이 풍화, 침식 작용을 받아 제거되면 심성암이 서서히 융기하여 지표로 노출됩니다. 이 과정에서 외부의 압력이 감소하므로, 암석의 부피가 커지면서 표면에서부터 편평하게 쪼개지는 판상 절리가 형성됩니다.