뉴스 - 화강암의 구성 성분은 무엇일까요?

화강암의 구성 성분은 무엇인가요?

화강암화강암은 지구 대륙 지각에서 가장 흔한 관입암입니다. 분홍색, 흰색, 회색, 검은색이 얼룩덜룩하게 섞인 장식용 석재로 널리 알려져 있습니다. 화강암은 조립에서 중립질의 입자를 가지고 있으며, 주요 광물은 장석, 석영, 운모입니다. 운모는 은빛 백운모나 어두운 색의 흑운모 또는 이 둘이 혼합된 형태로 나타납니다. 이 중 장석이 가장 많고, 석영은 보통 10% 이상을 차지합니다. 알칼리 장석은 종종 분홍색을 띠는데, 이 때문에 장식용 석재로 흔히 사용되는 분홍색 화강암이 있습니다. 화강암은 지구 지각 깊숙한 곳에 있는 규소가 풍부한 마그마에서 결정화됩니다. 많은 광물 퇴적물은 화강암 결정체 근처에서 이러한 마그마가 방출하는 열수 용액으로부터 형성됩니다.

분류

심성암의 QAPF 분류(Streckeisen, 1976)의 상위 부분에서 화강암 영역은 석영(Q 20~60%)의 모달 조성과 10~65 사이의 P/(P + A) 비율로 정의됩니다. 화강암 영역은 섬장화강암과 몬조화강암의 두 하위 영역으로 나뉩니다. 영미권 문헌에서는 섬장화강암 내에 돌출된 암석만을 화강암으로 간주합니다. 유럽 문헌에서는 섬장화강암과 몬조화강암 모두 내에 돌출된 암석을 화강암으로 명명합니다. 이전 분류에서는 몬조화강암 하위 영역에 아다멜라이트와 석영 몬조나이트가 포함되었습니다. 최근 암석 분류 소위원회는 아다멜라이트라는 용어를 폐지하고, 엄밀히 말하면 석영 몬조나이트 영역 내에 돌출된 암석만을 석영 몬조나이트로 명명할 것을 권고했습니다.

화학적 조성

화강암의 전 세계 평균 화학 조성(중량 백분율)

2485건의 분석을 기반으로 함:

이산화규소(SiO2) 72.04% (실리카)
Al2O3 14.42% (알루미나)
K2O 4.12%
Na2O 3.69%
CaO 1.82%
FeO 1.68%
Fe2O3 1.22%
MgO 0.71%
이산화티타늄 0.30%
P2O5 0.12%
MnO 0.05%

화강암은 항상 석영과 장석으로 구성되며, 다양한 다른 광물(부수 광물)이 포함될 수도 있습니다. 석영과 장석 때문에 화강암은 일반적으로 분홍빛에서 흰색에 이르는 밝은 색을 띕니다. 이 밝은 바탕색은 어두운 색의 부수 광물에 의해 더욱 두드러져 보입니다. 따라서 전형적인 화강암은 마치 소금과 후추를 뿌린 듯한 모습을 하고 있습니다. 가장 흔한 부수 광물은 검은색 운모인 바이오타이트와 검은색 각섬석인 혼블렌드입니다. 이러한 암석들은 거의 모두 화성암(마그마가 굳어진 암석)이며, 심성암(깊숙이 묻힌 거대한 암체 또는 관입체에서 굳어진 암석)입니다. 화강암의 불규칙한 결정 배열, 즉 조직이 거의 없다는 점은 화강암이 심성암에서 유래했다는 증거입니다. 화강암과 동일한 조성을 가진 암석은 퇴적암이 오랜 기간 동안 강렬한 변성 작용을 거쳐 형성될 수도 있습니다. 하지만 이러한 암석은 강한 조직을 가지고 있으며, 일반적으로 화강암 편마암이라고 불립니다.

밀도 + 녹는점

이 물질의 평균 밀도는 2.65~2.75 g/cm³이고, 압축 강도는 보통 200 MPa 이상이며, 표준 온도 및 압력(STP) 부근에서의 점도는 3~6 × 10¹⁹ Pa·s입니다. 융점은 1215~1260 °C입니다. 1차 투과성은 낮지만 2차 투과성은 높습니다.

화강암 바위의 출현

화강암은 지구 지각이 깊게 침식된 대륙의 대형 관입암체에서 발견됩니다. 이는 화강암이 그렇게 큰 광물 입자를 형성하려면 깊숙이 묻힌 곳에서 매우 천천히 굳어져야 하기 때문입니다. 면적이 100제곱킬로미터 미만인 관입암체는 스톡(stock)이라고 하고, 그보다 큰 것은 바솔리스(batholith)라고 합니다. 용암은 지구 곳곳에서 분출하지만, 화강암과 같은 성분(유문암)을 가진 용암은 대륙에서만 분출합니다. 이는 화강암이 대륙 암석의 용융으로 형성된다는 것을 의미합니다. 이러한 용융은 두 가지 이유로 발생합니다. 하나는 열이 가해지는 것이고, 다른 하나는 휘발성 물질(물, 이산화탄소 또는 둘 다)이 첨가되는 것입니다. 대륙은 지구에 존재하는 대부분의 우라늄과 칼륨을 함유하고 있기 때문에 상대적으로 온도가 높습니다. 이 물질들은 방사성 붕괴를 통해 주변을 가열합니다. 지각이 두꺼운 곳은 내부가 뜨거워지는 경향이 있습니다(예: 티베트 고원). 또한 판 구조론, 특히 섭입 작용으로 인해 현무암질 마그마가 대륙 아래에서 상승할 수 있습니다. 이러한 마그마는 열 외에도 이산화탄소와 물을 방출하는데, 이는 모든 종류의 암석이 더 낮은 온도에서 녹도록 도와줍니다. 대량의 현무암질 마그마가 대륙 하부에 부착되는 현상, 즉 언더플레이팅(underplating)이 일어날 수 있다고 여겨집니다. 이 현무암에서 열과 유체가 천천히 방출되면서 대륙 지각의 상당 부분이 동시에 화강암으로 변할 수 있습니다.

어디에서 찾을 수 있나요?

현재까지 알려진 바에 따르면 화강암은 지구상에서 모든 대륙의 대륙 지각의 일부로 풍부하게 발견됩니다. 이 암석은 100km² 미만의 작은 암괴 형태로 존재하거나 조산대의 일부인 화강암체에서 발견됩니다. 다른 대륙 지각 및 퇴적암과 함께 일반적으로 지하 경사면의 기저부를 형성합니다. 또한 암석 조각, 해구, 그리고 암맥 경계에서도 발견됩니다. 화강암의 구성 성분과 마찬가지로, 화강암 외에도 알피드와 페그마타이트와 같은 다른 암석 변종이 있습니다. 화강암 침식 경계면에는 화강암보다 입자가 더 미세한 점착성 물질이 나타납니다. 일반적으로 화강암 광상에는 화강암보다 입자가 더 굵은 페그마타이트가 많이 분포합니다.

화강암의 용도

고대 이집트인들은 화강암과 석회암으로 피라미드를 건설했습니다.
고대 이집트에서는 기둥, 문틀, 창턱, 몰딩, 벽 및 바닥 마감재로도 사용되었습니다.
인도 남부 촐라 왕조의 라자라자 촐라 왕은 서기 11세기 인도 탄조르 시에 세계 최초로 전체가 화강암으로 된 사원을 건립했습니다. 시바 신에게 헌정된 브리하데스와라르 사원은 1010년에 건설되었습니다.
로마 제국 시대에 화강암은 건축 자재와 기념비적인 건축 양식의 필수적인 부분이 되었습니다.
주로 크기 측정용 돌로 사용됩니다. 마모를 기반으로 하며, 단단하고 광택이 나며 연마가 잘 되는 구조 덕분에 상당한 무게를 지탱할 수 있어 유용한 암석입니다.
광택 처리된 화강암 슬래브, 타일, 벤치, 타일 바닥, 계단 발판 등 실내 공간의 다양한 실용적이고 장식적인 요소에 사용됩니다.

현대의

묘비와 기념비에 사용됩니다.
바닥재로 사용됩니다.
엔지니어들은 전통적으로 기준면을 만들기 위해 광택 처리된 화강암 표면판을 사용해 왔는데, 이는 화강암이 비교적 불투과성이고 유연성이 없기 때문입니다.

화강암 생산

화강암은 전 세계에서 채굴되지만, 가장 독특한 색상을 내는 화강암은 브라질, 인도, 중국, 핀란드, 남아프리카공화국, 북미 지역의 광상에서 나옵니다. 화강암 채굴은 막대한 자본과 노동력이 투입되는 고비용 공정입니다. 화강암은 절단이나 분사 작업을 통해 광상에서 채취됩니다. 특수 절단기를 사용하여 채취한 화강암을 운반 가능한 판재로 자른 후, 포장하여 철도나 선박으로 운송합니다. 중국, 브라질, 인도는 세계 최고의 화강암 생산국입니다.

결론

흔히 "검은 화강암"으로 알려진 돌은 대부분 화학 구조가 완전히 다른 반려암입니다.
암석은 지구 대륙 지각에서 가장 흔한 암석입니다. 암석은 대규모의 화강암체(batholith) 형태로 분포하며, 대륙의 중심부인 순상지(shield)에서도 발견됩니다. 또한 많은 산악 지대의 중심부에도 암석이 분포합니다.
광물 결정은 지구 표면 아래에서 형성된 용융된 암석 물질이 오랜 시간에 걸쳐 천천히 식어 굳어진다는 것을 보여줍니다.
화강암이 지표면에 노출된 것은 화강암의 융기와 그 위에 있는 퇴적암의 침식으로 인한 것입니다.
퇴적암 아래에는 일반적으로 화강암, 변성 화강암 또는 이와 관련된 암석이 있으며, 이 암석들은 나중에 기저암으로 알려지게 됩니다.
화강암에 대한 정의는 종종 암석에 대한 의사소통을 촉진하지만, 때로는 혼란을 야기하기도 합니다. 여러 가지 정의가 사용되는 경우도 있는데, 화강암을 정의하는 방법은 크게 세 가지가 있습니다.
화강암, 운모, 각섬석 광물과 같은 암석에 대한 간단한 설명은 주로 장석과 석영으로 구성된 거칠고 가벼운 마그마성 암석이라는 것입니다.
암석 전문가는 암석의 정확한 성분을 규명하며, 대부분의 전문가는 특정 광물 함량 비율을 충족하지 않는 암석은 화강암으로 지칭하지 않습니다. 그들은 해당 암석을 알칼리 화강암, 화강섬록암, 페그마타이트 또는 애플라이트라고 부를 수도 있습니다.
판매자와 구매자가 사용하는 상업적 정의는 흔히 화강암보다 단단한 입상 암석을 가리킵니다. 이들은 화강암 대신 가브로, 현무암, 페그마타이트, 편마암 등 다양한 암석을 지칭할 수 있습니다.
일반적으로 특정 길이, 너비 및 두께로 절단할 수 있는 "크기의 돌"로 정의됩니다.
화강암은 대부분의 마모와 무거운 하중을 견딜 수 있을 만큼 강하고, 기상 조건에도 잘 견디며, 광택 처리도 잘 됩니다. 매우 바람직하고 유용한 석재입니다.
화강암은 프로젝트에 사용되는 다른 인조 자재보다 가격이 훨씬 높지만, 그 우아함, 내구성 및 품질 때문에 권위 있고 영향력 있는 자재로 여겨집니다.