퇴적암
지구 표면에 드러난 암석은 대부분 퇴적암입니다. 오래된 암석 조각이 한 알씩 쌓여 만들어졌습니다.
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모래가 깔린 해변, 진흙이 쌓인 강가, 조개껍데기로 덮인 호수 바닥은 모두 퇴적물입니다. 퇴적물은 암석이 되어 가는 길 위에 있는, 아직 흩어져 있는 물질입니다. USGS는 지표 위에 드러나 있는 암석의 대부분이 퇴적암이라고 설명합니다. 퇴적암은 물이나 바람에 부서진 오래된 암석의 조각들로 이루어져 있습니다. 퇴적암 하나가 만들어지려면 여러 단계를 차례로 거쳐야 하고, 각 단계는 완성된 암석에 저마다의 흔적을 남깁니다.
암석이 부서지는 과정
풍화는 암석이 움직이지 않고 제자리에 있는 채로 닳거나 부서지는 것을 말합니다. BGS는 풍화를 세 가지로 나눕니다. 첫째, 물리적 풍화에서는 물이 암석의 틈에 스며들어 얼어붙습니다. 얼음은 물보다 밀도가 약 9% 작아서(USGS) 부피가 대략 10분의 1쯤 더 늘어나고, 그래서 쐐기처럼 틈을 더 넓게 벌립니다. 얼음이 녹으면 그 틈으로 물이 더 들어가고, 같은 일이 되풀이됩니다. 둘째, 화학적 풍화에서는 공기 중의 이산화 탄소가 녹아들어 약한 산성을 띠게 된 빗물이 암석 속 광물과 천천히 반응합니다. 셋째, 생물학적 풍화에서는 틈에서 자라는 식물의 뿌리나 굴을 파는 동물이 암석을 비집어 벌립니다.
침식은 풍화로 이렇게 생긴 조각들을 다른 곳으로 실어 가는 일입니다. 중력, 바람, 비, 강, 바다, 빙하가 모두 암석 조각을 옮기고, 조각들은 처음에 떨어져 나온 암석에서 아주 먼 곳까지 가기도 합니다. 퇴적은 퇴적물을 싣고 가던 바람, 물, 얼음이 느려지면서 그 퇴적물을 내려놓는 일입니다. 알갱이들은 물 밑으로 가라앉으면서 저절로 크기에 따라 나뉩니다. 1600년대 중반에 덴마크의 과학자 니콜라스 스테노는 가장 크거나 무거운 알갱이가 먼저 가라앉고 가장 작은 알갱이가 나중에 가라앉는다는 것을 알아챘습니다. 그리고 알갱이의 크기나 성분이 조금씩 바뀔 때마다 층이 하나씩 생긴다는 것도 알아챘습니다. 이렇게 층을 이루는 층리는 퇴적암에서 가장 눈에 띄는 특징입니다.
퇴적물이 돌이 되기까지
새로운 층이 위에 쌓이면 그 아래의 오래된 층은 묻힙니다. 위에서 누르는 무게가 알갱이들을 더 가깝게 눌러 붙이고, 그 사이에 있던 물을 밖으로 짜냅니다. 이 과정을 다짐이라고 합니다. 그다음에는 알갱이 사이의 틈을 지나가는 물에 실려 온 광물이 알갱이 둘레에서 자라나, 알갱이들을 서로 붙여 놓습니다. 모르타르에서 시멘트가 모래를 붙여 주는 것과 같은 방식입니다. 영국 지질학회는 방해석, 규산, 산화철, 점토 광물을 흔한 시멘트 광물로 꼽습니다. 이렇게 다짐과 교결이 함께 일어나면서 흩어져 있던 퇴적물이 단단한 암석으로 바뀝니다.
퇴적암의 이름
쇄설성 퇴적암은 오래된 암석의 조각, 즉 쇄설물로 이루어져 있고, 알갱이의 크기에 따라 이름을 붙입니다. 알갱이를 작은 것부터 큰 것 순서로 늘어놓으면 점토, 실트, 모래가 되고, 2 mm보다 큰 알갱이는 자갈이라고 합니다. 이름을 보면, 셰일은 주로 점토로, 실트암은 실트로, 사암은 모래로 되어 있습니다. 역암은 모래나 진흙으로 된 바탕 속에 자갈이 박혀 있는 암석입니다. 한편 생물이 만들어 내는 퇴적암도 있습니다. 아주 많은 생물이 죽으면, 그 껍데기나 뼈대가 쌓여서 처트나 석회암이 될 수 있습니다. 또 석회암은 물속에서 광물이 곧바로 가라앉아 생기기도 합니다.
퇴적암은 다른 암석들이 잃어버리는 기록을 간직하고 있습니다. USGS는 화석이 거의 퇴적암에서만 발견된다고 말하는데, 그 까닭은 이렇습니다. 화성암은 만들어질 때 너무 뜨겁고, 변성암을 만드는 열과 압력은 대개 화석을 없애 버리기 때문입니다. 물속이나 물가에서 죽은 식물과 동물은 퇴적물에 빨리 묻힙니다. 그래서 화석 기록은 바다에 사는 생물 쪽으로 크게 치우쳐 있습니다.
| 풍화 | 그 자리에서 암석이 부서짐: 물리적, 화학적, 생물학적 |
| 침식 | 중력, 바람, 물, 얼음이 암석 조각을 실어 감 |
| 다짐 | 위층의 무게가 알갱이를 눌러 붙임 |
| 교결 | 새 광물(방해석, 규산, 산화철)이 알갱이를 붙임 |
| 역암 | 모래나 진흙 속의 2 mm 넘는 자갈 |
- 풍화란?
- 암석이 그 자리에서 부서지는 것
- 암석을 실어 가는 것
- 퇴적물을 내려놓는 것
- 틈 속의 물이 얼어 암석이 쪼개집니다. 어떤 풍화일까요?
- 물리적
- 화학적
- 생물학적
- 얼음은 물보다 밀도가 약 9% 작습니다. 얼면 부피는 약 몇 % 늘까요? (정수로)
- 빗물이 약한 산성인 까닭은?
- 공기 중 이산화 탄소가 녹아서
- 바닷소금이 들어 있어서
- 햇빛에 데워져서
- 암석에서 퇴적암까지 단계를 순서대로 놓으세요.
- 모래 크기 알갱이로 된 암석은?
- 사암
- 셰일
- 역암
- 알갱이 크기를 작은 것부터 놓으세요.
- 퇴적암에서 흔한 시멘트 광물은?
- 방해석
- 금강석
- 감람석
- 화석이 거의 언제나 발견되는 암석은?
- 퇴적암
- 화성암
- 변성암
- 니콜라스 스테노가 가라앉는 알갱이에서 알아낸 것은?
- 크거나 무거운 것이 먼저 가라앉아 층이 생긴다
- 크기와 관계없이 함께 가라앉는다
- 가장 작은 것이 먼저 가라앉는다
- 풍화는 그 자리에서 부수고, 침식은 나르고, 퇴적은 층으로 내려놓음.
- 다짐과 교결(방해석, 규산, 산화철, 점토)로 퇴적물이 암석이 됨.
- 쇄설성 퇴적암은 알갱이 크기로: 셰일(점토), 실트암, 사암, 역암(2 mm 넘는 자갈).
- 화석은 거의 퇴적암에서만 나옴.
이 과정의 출처 (18)
- USGS FAQs (usgs.gov/faqs): What is the difference between a rock and a mineral? (mineral definition; common minerals quartz, feldspar, mica, amphibole, olivine, calcite; rock = aggregate of one or more minerals)
- What are igneous rocks? (Latin for fire; intrusive/plutonic slow cooling over thousands or millions of years, coarse grained, granite, diorite, gabbro, peridotite; extrusive/volcanic fine grained or glassy, vesicular, rhyolite, andesite, basalt, obsidian)
- What are sedimentary rocks? (layering; siltstone, sandstone, conglomerate, limestone, shale; clay, silt, sand, pebbles larger than 2 mm; chert; limestone precipitated from water)
- What are metamorphic rocks? (heat, pressure, hot mineral-rich fluids; not melted; denser; phyllite, schist, gneiss, quartzite, marble; foliation; contact metamorphism)
- USGS Find-A-Feature: Fossil (fossils almost exclusively in sedimentary rocks)
- USGS Fossils, Rocks, and Time (pubs.usgs.gov/gip/fossils: most rocks exposed at the surface are sedimentary; gravel to conglomerate, sand to sandstone, mud to mudstone or shale; Nicholas Steno mid-1600s; Law of Superposition; William Smith; Law of Fossil Succession)
- USGS Geologic Time: Age of the Earth (pubs.usgs.gov/gip/geotime/age.html: radiometric dating, half-lives 700 million to more than 100 billion years, Acasta Gneisses 4.03 Ga, Isua 3.7 to 3.8 Ga, zircons 4.3 Ga and 4.4 Ga in Western Australia, Moon rocks 4.4 to 4.5 Ga, meteorites 4.53 to 4.58 Ga, Earth 4.54 Ga with uncertainty under 1%, rocks over 3.5 billion years on all continents)
- USGS Mohs Hardness Scale image page and USGS Bulletin 1042-G Gem Stones of the United States (ten minerals, relative scale, diamond many times harder than corundum, much dust is silica, quartz 7)
- NPS Mohs Hardness Scale (Theophrastus, On Stones, about 300 BC)
- Physical Geology H5P Edition 5.6 Mineral Properties (opentextbc.ca, reference materials: natural fingernail 2 to 2.5, copper 3, steel nail 4, glass and knife 5 to 5.5, streak plate 6.5 to 7)
- Physical Geology 2nd ed. 7.2 Classification of Metamorphic Rocks (Steven Earle, opentextbc.ca: slate, phyllite, schist, gneiss by grade; grade table 150 to 300, 300 to 450, 450 to 550, above 550 °C; marble, quartzite, hornfels; migmatite)
- British Geological Survey, Discovering Geology: Rocks and minerals (rock cycle, Peterhead granite feldspar, quartz and biotite, limestone to marble, shale to slate, contact metamorphism, mineral definition)
- Weathering (biological, chemical, physical, freeze-thaw)
- Geological processes (erosion, deposition)
- BGS Geology dataset page (schist and gneiss recrystallized in the solid state)
- Geological Society of London, Compaction and Cementation (calcite, silica, iron oxides, clay minerals as cements)
- OpenStax Chemistry 2e 1.2 (oxygen 49.20% and silicon 25.67% of the mass of Earth's crust and atmosphere)
- USGS Water Density (ice about 9% less dense than water).
확인한 날: 2026-10-17