변성암이란 - 변성 작용, 변성암의 종류와 특징

변성암이란

지하 깊은 곳에 있는 암석은 지구 내부 환경 하에서 높은 열과 압력을 받게 됩니다. 기존의 암석이 매우 높은 열과 압력을 받게 되면 암석의 성질이 변하여 새로운 암석이 만들어집니다. 이렇게 만들어진 암석을 변성암이라고 합니다.

다시 말해, 변성암은 지하 깊은 곳에서 높은 열과 압력으로 변성되어 만들어지는 암석인 것입니다. 퇴적암의 경우에도 암석이 풍화와 침식 작용을 받아서 퇴적물이 된 후 쌓여서 만들어지는 만큼 기존의 암석이 변했다고 볼 수도 있습니다. 대체 어느 정도의 변화를 겪어야 변성암으로 분류할 수 있을지 생각해 볼 필요가 있습니다. 풍화 작용으로 일어나는 변화와 달리 변성암이 만들어지는 변화는 변성 작용이라고 부릅니다. 변성 작용은 지표 근처에서 일어나는 풍화 작용과 달리 지하 깊은 곳에서 일어납니다. 풍화 작용은 암석의 겉모습만 바꾼다고 하면, 변성 작용은 겉모습뿐만 아니라 암석의 내부 성질까지 완전히 바꾸어 놓습니다. 따라서 변성 작용을 받은 암석은 기존의 암석과 전혀 다른 암석으로 다시 태어나게 됩니다.

 

변성 작용

변성 작용은 지하 깊은 곳에서 매우 높은 열과 압력을 받아 변성암이 만들어지는 작용입니다. 변성 작용이 일어나는 조건은 우선 높은 열, 두 번째는 높은 압력, 그리고 세 번째는 화학 성분입니다.

암석이 열의 영향을 크게 받으면 암석을 이루는 광물 결정이 커지는 특징이 있습니다. 또, 압력의 영향을 받으면 광물 결정이 압력이 가해지는 방향에 수직인 방향으로 눌린 채 배열되는데, 이 때문에 변성암에는 줄무늬가 나타나기도 합니다. 변성암에 나타나는 줄무늬를 엽리라고 부릅니다. 이때 광물 결정의 크기가 커서 맨눈으로 구별할 수 있을 정도가 되면 편리라 하고, 그보다 더 커서 광물 사이의 경계를 뚜렷하게 볼 수 있을 정도라면 편마 구조라고 합니다.

변성 작용은 접촉 변성 작용과 광역 변성 작용으로 크게 두 가지로 나누어 설명할 수 있습니다.

접촉 변성 작용은 지하 깊은 곳의 마그마 주변에서 높은 열의 영향을 주로 받아 일어나는 변성 작용입니다. 마그마가 암석의 틈 사이로 들어가는 것을 관입이라고 하는데, 온도가 보통 1,000 ℃가 넘는 고온의 마그마가 관입할 경우 주변 암석이 변성 작용으로 변성암으로 바뀔 수 있습니다. 마그마가 식을 때 발생하는 기체나 고온의 물이 주변 암석에 스며들어 새로운 화학 성분이 추가되기도 합니다.

광역 변성 작용은 판과 판이 부딪치는 경계와 같이 대규모 지각 변동이 일어나는 곳에서 일어납니다. 이런 곳에서는 열뿐만 아니라 엄청난 압력이 함께 가해지는 특징이 있습니다. 광역 변성 작용은 접촉 변성 작용에 비해 훨씬 더 넓은 지역에서 일어나는 특징이 있습니다.

변성암(편마암)

 

변성암의 종류와 특징

대표적인 접촉 변성암으로는 혼펠스가 있습니다. 혼펠스는 셰일이 접촉 변성 작용을 받아 만들어진 암석입니다. 혼펠스는 검은색을 띠고, 조직이 매우 치밀하고 단단한 특징이 있습니다.

또 다른 변성암으로는 사암이 변성 작용을 받아 만들어진 규암이 있고, 석회암이 변성 작용을 받아 만들어진 대리암이 있으며, 화강암이 변성 작용을 받아 만들어진 편마암이 있습니다. 한편, 셰일은 변성 정도에 따라 점판암, 천매암, 편암, 편마암 순으로 만들어지고, 현무암은 변성 정도에 따라 녹색 편암, 각섬암, 편마암 순으로 만들어집니다.

대리암은 표면에 나타나는 무늬가 아름다워 건축 재료로 많이 이용됩니다. 규암은 ‘차돌’이라고도 불리는 하얗고 단단한 암석입니다. 셰일이 조금 변성되어 만들어진 점판암은 슬레이트라는 이름으로도 불리는데 쪼개지는 특징이 있습니다. 점판암으로 바뀐 뒤 압력을 더 받으면 엽리가 있는 천매암이 되고, 압력을 더 받으면 편리가 발달하는 편암이 되며, 그 이후에도 변성 작용을 계속해서 받으면 편마 구조가 나타나는 편마암이 됩니다.

한편, 아름답고 반짝이는 광택이 있고 매우 단단하여 높은 가치를 지니는 광물을 보석이라고 부르는데, 루비, 사파이어, 에메랄드 등과 같은 보석들도 변성 작용을 받아 만들어집니다. 예를 들어, 태국이나 인도의 편암이나 편마암 속에서는 루비, 사파이어가, 콜롬비아의 편암에서는 에메랄드가 많이 산출된다고 합니다.