25권(2015) | [25권 2호]김종연, 암석의 특성과 풍화 미지형과의 관계에 대한 연구 -심곡 지역의 셰일과 사암을 사례로-

강원도 강릉시 심곡리 일대의 사암과 셰일에 형성된 풍화 미지형을 각 암석의 화학적 조성에 대한 비교를 바탕으로 분석하였다. 대부분의 사암에서는 사암을 구성하는 모래 입자 사이를 충진하는 매트릭스 물질이 풍화 과정에서 제거됨에 따라서 표면이 거칠어지는 수준의 미지형이 형성되는 것으로 관찰되었다. 조립 사암 또는 세립 역암의 경우 공극이 확대되는 이외의 특이한 미지형이 관찰되지 않았다. 소형의 타포니 또는 알베올리가 구조적인 취약선을 중심으로 구형으로 형성되는 것이 관찰되었으며 이는 수분의 순환과 관련된 것으로 보인다. 이에 반하여 셰일의 표면에서는 다양한 풍화 미지형이 관찰되었다. 셰일이 해안에 노출된 경우 흑색으로 변색 되거나 검은색의 얼룩이 형성되는 것이 나타났다. 일부 셰일에 있어서는 암석의 내부는 풍화 되고 알베올리의 격벽 부분만이 잔존하여 표면의 형상이현무암과 유사하게 나타나는 특성이 드러났다. 풍화 양상에서의 이러한 차이는 사암과 셰일의 화학적 조성 차이에 기인하는 것으로 보인다. 화학적 풍화에 상대적으로 안정적인 SiO2는 사암의 88∼95.4%, 셰일의 54.6∼45.2%를 차지하고 있어 큰 차이를 보인다. 철과 알루미늄 성분의 경우에는 셰일에서 그 함량비가 큰 것으로 나타나고 이러한 조성의 차이가 풍화 이전의 원암에서의 차이에 기인하는 것인지 풍화의 결과에 의한 것인지 명확하지는 않으나 원래 조성의 차이가 있었고 풍화의 진행에 따라서 그 차이가 더 커지는 것으로 추정된다. 사암과 셰일 모두 표면에 적색 피막이 형성되고 있으나, 셰일의 경우 피막의 두께가 보다 두껍게 형성되는 것으로 나타났다. 이 피막들은 암체 사이의 균열을 채우거나 암석 표면을 피복하여 암체의 침식의 저지하는 것으로 나타났다.

주요어 : 알베올리, 사암, 셰일, 적색 피막