화성암

화성암 (火成岩, igneous rock)은 마그마나 용암이 냉각되어 굳어져 형성된 암석을 말한다. 지구 내부의 고온 환경에서 녹아 있던 물질이 지표면이나 지각 내에서 식으면서 결정화되어 만들어진다. 화성암은 생성 환경에 따라 심성암(관입암)과 화산암(분출암)으로 나뉜다.

분류

• 심성암 (深成岩, Plutonic rock or Intrusive rock): 마그마가 지하 깊은 곳에서 서서히 식으면서 형성된 암석이다. 냉각 속도가 느리기 때문에 결정이 크고, 조립질 조직을 가진다. 대표적인 예로는 화강암, 섬록암, 반려암 등이 있다.

• 화산암 (火山岩, Volcanic rock or Extrusive rock): 용암이 지표면으로 분출되어 빠르게 식으면서 형성된 암석이다. 냉각 속도가 빠르기 때문에 결정이 매우 작거나, 비결정질(유리질) 조직을 가진다. 대표적인 예로는 현무암, 유문암, 안산암 등이 있다.

조직

화성암의 조직은 마그마나 용암의 냉각 속도, 화학 조성, 휘발 성분의 함량 등에 따라 다양하게 나타난다. 주요 조직으로는 다음과 같은 것들이 있다.

• 완정질 조직 (Holocrystalline texture): 암석 전체가 결정으로 이루어진 조직이다. 심성암에서 주로 관찰된다.

• 반정질 조직 (Porphyritic texture): 비교적 큰 결정인 반정과 미세한 결정질 또는 비결정질의 석기(groundmass)로 이루어진 조직이다. 냉각 속도가 변하는 환경에서 형성된다.

• 유리질 조직 (Glassy texture): 결정이 거의 없고 유리와 같은 비결정질로 이루어진 조직이다. 용암이 급격하게 냉각될 때 형성된다.

• 기공 조직 (Vesicular texture): 암석 내부에 기포가 많이 포함된 조직이다. 용암이 분출될 때 휘발 성분이 빠져나가면서 형성된다.

성분

화성암의 화학 조성은 마그마의 기원 물질과 분화 과정에 따라 다양하게 나타난다. 일반적으로 화성암은 SiO2(이산화규소), Al2O3(산화알루미늄), Fe2O3(산화철), MgO(산화마그네슘), CaO(산화칼슘), Na2O(산화나트륨), K2O(산화칼륨) 등의 산화물로 구성된다. SiO2 함량에 따라 화성암을 산성암, 중성암, 염기성암, 초염기성암으로 분류하기도 한다.

활용

화성암은 건축 자재, 도로 포장재, 조경 자재 등 다양한 용도로 활용된다. 특히 화강암은 단단하고 내구성이 뛰어나기 때문에 건축물의 외장재나 석조 문화재의 재료로 많이 사용된다. 현무암은 가볍고 단열성이 뛰어나 건축 자재로 활용되며, 현무암 섬유는 고강도, 고탄성 섬유로 다양한 산업 분야에서 사용된다.