판 이동과 마그마 활동_변동대에서의 마그마 활동

2. 변동대에서의 마그마 활동

(1) 마그마의 생성 조건

① 마그마와 화성암 : 지구 내부에서 지각 하부 물질이나 맨틀 물질이 녹아서 생성된 물질을 마그마라고 하며, 마그마가 굳어져서 만들어진 암석을 화성암이라고 한다.

 

② 마그마의 종류 : 마그마는 화학 조성(SiO₂함량)에 따라 현무암질 마그마, 안산암질 마그마, 유문암질 마그마로 구분된다. 마그마의 SiO₂ 함량(%)이 많을수록 마그마의 온도가 낮고 점성이 크다.

 

③ 마그마의 생성 : 일반적으로 지구 내부의 온도는 암석의 용융 온도에 도달하지 못하므로 대부분의 지구 내부에서는 마그마가 생성될 수 없다. 하지만 지구 내부에서 환경 변화가 일어나면 암석이 녹아서 마그마가 생성될 수 있다.

• 압력 일정, 온도 상승 : 지구 내부의 온도가 높아지면 대륙 지각의 물질이 용융되어 마그마가 생성될 수 있다.
• 압력 하강, 온도 일정 : 맨틀 물질이 상승하여 압력이 감소하면 맨틀 물질이 용융되어 마그마가 생성될 수 있다.
• 용융 온도 하강 : 물이 맨틀에 공급되면 맨틀의 용융 온도가 낮아져 마그마가 생성될 수 있다.

(2) 마그마의 생성 과정

① 해령 하부에서의 마그마 생성 : 해령 하부에서는 맨틀 물질이 상승하여 압력이 감소하면 맨틀 물질이 부분 용융되어 주로 현무암질 마그마가 생성되고, 해령에서는 주로 현무암질 마그마가 분출된다.

 

② 베니오프대에서의 마그마 생성 : 해양판이 섭입하여 온도와 압력이 상승하면 해양 지각과 퇴적물의 함수 광물에 포함된 물이 빠져나오고, 이 물의 영향으로 연약권을 구성하는 광물의 용융 온도가 낮아져 주로 현무암질 마그마가 생성된다. 이 현무암질 마그마가 상승하여 대륙 지각 하부에 도달하면 대륙 지각을 이루고 있는 암석이 가열되어 유문암질 마그마가 생성될 수 있다. 또한 상승한 현무암질 마그마와 유문암질 마그마가 혼합되면 안산암질 마그마가 생성될 수 있다. 베니오프대가 발달하는 수렴형 경계에서는 주로 안산암질 마그마가 분출된다.

 

③ 열점에서의 마그마 생성 : 맨틀 물질이 상승하여 압력이 감소하면 맨틀 물질이 부분 용융되어 주로 현무암질 마그마가 생성된다.

 

 

(3) 마그마가 만든 암석

① 화성암 : 마그마가 굳어져서 만들어진 암석을 화성암이라고 한다.

 

② 화학 조성에 따른 화성암의 종류 : SiO₂ 함량에 따라 염기성암, 중성암, 산성암으로 구분된다.

예) 염기성암 : 현무암과 반려암, 중성암 : 안산암과 섬록암, 산성암 : 유문암과 화강암

 

③ 산출 상태와 조직에 따른 화성암의 종류 : 마그마가 어느 깊이에서 어떤 형태로 굳어지는가에 따라서 화성암의 조직과 종류가 달라진다.

• 심성암과 화산암 : 마그마가 지하 깊은 곳에서 서서히 냉각되면 심성암이 되고, 지표 부근에서 빠르게 냉각되면 화산암이 된다. 예) 심성암 : 반려암, 섬록암, 화강암, 화산암 : 현무암, 안산암, 유문암
• 화성암의 조직 : 심성암의 경우 마그마가 서서히 냉각되어 결정의 크기가 충분히 커서 육안으로 식별할 수 있을 정도인 조립질 조직이 발달한다. 화산암의 경우 마그마가 빠르게 냉각되어 결정의 크기가 작아서 육안으로 식별하기 불가능할 정도인 세립질 조직 또는 결정을 형성하지 못한 유리질 조직이 발달한다.

④ 화성암의 분류 : 화성암은 화학 조성과 광물의 조성에 따라 염기성암, 중성암, 산성암으로 분류하고, 암석의 조직에 따라 화산암, 심성암으로 분류한다.

 

(4) 한반도의 화성암 지형

① 화산암 지형 : 제주도, 울룽도, 독도 등에는 현무암이 많이 분포한다. 화산암이 생성되는 과정에서 마그마가 지표 부근에서 급속히 냉각되고 부피가 급격히 수축되어 기둥 모양으로 깨진 주상 절리가 발달하기도 한다.

 

② 심성암 지형 : 북한산, 설악산의 울산바위는 지하 깊은 곳에서 마그마가 관입하여 생성된 화강암이 지표면에 노출되어 형성된 것이다. 화강암이 지표에 노출되면서 압력 감소로 인해 팽창하면서 판상으로 깨진 판상 절리가 발달하기도 한다.