표Ⅰ-2-2)
3) 가야산국립공원의 지질
2016 가야산국립공원 자연자원조사
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Ⅱ. 연구분야 / 1. 지형･지질
그림 Ⅱ-1-27. 가야산국립공원지역의 지질분포도
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나) 지질각론
(1) 편마암류
화강편마암은 뚜렷한 편리19)를 가지고 있는 것이 특징이며
,
그 방향은N40
∼50E,
경사는70∼80NW가 일반적이다.
본 암층의 하부에 2매의 회백색의 결정질획회암 혹은 석회탄산염암을 협재하고 있으므로 퇴적기원임을 암시한다. 편마암 류의 하단부는 주로 층상편마암으로 석영과 장석 등으로 구성된 우백색대와 운 모 등으로 구성된 우흑색대가 1∼2cm의 두께로 교호하며 발달한다. 그러나 중부
∼상부는 반상변정질편마암, 페그마타이트질 암맥 등이 혼재하는 등 미그마타이 트질 편마암의 암상을 보이기도 한다. 본 암층은 전반적으로 편리가 잘 발달하며, 석회암층이 연속적으로 협재하는 것으로 보아 소위 화강암화작용을 받은 퇴적암 층으로 판단된다.
흑운모편마암은 가야산국립공원에 분포하는 편마암류의 대부분을 차지하며, 두리봉
-
깃대봉-
해인사-
마장동지역에 광범위하게 발달한다.
흑운모편마암은 편 리의 발달이 뚜렷하며, 해인사 부근에서는 주향 NS 혹은N10E,
경사50∼70NW
로 발달한다. 해인사-두리봉지역에서는 주로 저변질암인 운모편암, 규암, 천매암 질암 등으로 구성되지만, 가북면 일대에서는 전형적인 흑운모편마암으로 전이된 다. 본 암은 주변의 다른 암층에 비해 풍화에 대한 저항도가 낮아 구릉성 산지 및 계곡을 형성한다. 그리고 능선을 형성하더라도 암봉이 거의 발달하지 않는 특 징이 있다(그림 Ⅱ-1-28).19) 변성작용 등에 의해 암석 내의 광물들이 한 방향으로 배열된 특징
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Ⅱ. 연구분야 / 1. 지형･지질
암석노두의 발달이 미약한 두리봉 두리봉의 흑운모편마암류
용문폭포 인근의 편마암류 무릉교 인근의 미그마타이트질 편마암류 그림 Ⅱ-1-28. 편마암류와 지형특성
(2) 회장암
주로 칼슘이 많은 사장석으로 구성된 관입 화성암으로 지구에서 발견된 모든 회장암은 조립질이 흔하지만, 칠불봉, 상왕봉 및 동성봉을 중심으로 발달하는 회 장암은 세립질이며 부분적으로 반정을 포함하거나 조립질의 특징도 보인다. 회장 암은 현무암이나 안산암에 비해 산출빈도는 현저히 낮지만 복합체로 산출되는 암체의 경우 가끔 매우 큰 규모도 있다. 회장암은 일반적으로 이들은 병반이나 암상으로 산출되는 것이 일반적이지만 가야산의 회장암은 맥상의 특징을 보인다.
캐나다 회장암은 병반인 것으로 여겨지며, 애디론택 회장암은 암상, 서드베리는 분상의 산상으로 추정된다. 회장암은 암맥으로 산출되는 경우는 매우 드물며, 분 출암의 회장암은 알려지 있지 않다
.
가야산의 회장암은 정확한 산상을 알 수 없다.
선캠브리아기의 각 지층을 관입한 시대미상의 회장암은 선캠브리아기의 변성2016 가야산국립공원 자연자원조사
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퇴적암류를 관입하고 있다는 사실로 보아 지질시대는 선캠브리아기 이후에서 백 악기 이전에 생성됐을 것이다. 가야산의 회장암은 분포지역과 암질에 따라 둘로 구분된다. 즉 가야산 정상부인 칠불봉과 상왕봉을 형성하고 풍화 침식에 저항력이 강한 회장암체
,
다른 하나는 대상으로 길게 분포하는 풍화에 약하여 부분적으로는 백토광상을 형성하는 회장암이다. 전자는 가야산 정상부와 그의 동서향 능선을 따 라 비교적 높고 험한 지역에 분포하고, 후자는 해인사화강암과 우백편상 화강암의 지질경계에 따라 맥상으로 발달하며, 이들은 암질에서도상이하다(그림 Ⅱ-1-29).가야산 일대의 회장암은 풍화 및 침식에 강한 저항력이 있으므로 높고 험한 지 형을 형성하므로 주위 타 암석과 지질경계는 지형적인 특징으로 용이하게 설정 할 수 있다. 그리고 회장암이 고기의 편마암을 관입한 증거로서 반상변정편마암 을 포획하고 있는 것으로 알려져 있다. 본 암은 풍화 노두면에서의 색은 회백색 이며 유색광물이 산점으로 존재한다. 이들은 거의 사장석으로 구성되고 유색 광 물도 다소 함유하는 것이 특징적이다.
회장암으로 구성된 칠불봉 회장암으로 이루어진 상왕봉
동성봉 릿지의 회장암(단애) 가야산 회장암 그림 Ⅱ-1-29. 회장암과 회장암으로 구성된 암봉
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Ⅱ. 연구분야 / 1. 지형･지질
(3) 해인사화강암
시대미상의 해인사화강암은 흑운모화강암으로 용기사지-만물상-그리움릿지- 오봉산-남산제일봉-별유산을 잇는 암주20)상의 관입암체이다.
해인사화강암은 흑운모편마암을 관입하고
,
회장암 및 우백편상 화강암과는 접 하지만 상호관계는 불분명하다. 후기의 불국사화강암류에 의해 관입당한 증거가 있을 뿐만 아니라 경상계 퇴적암류인 오도산층에 의해 부정합적으로 피복되어 있다. 또, 분포지역에 따라 암상이 다소 차이가 있지만 전반적으로 조립 내지 중 립질의 화강암이며, 곳에 따라 편마암 구조를 보이기도 한다.관입암은 광물입자의 크기에 따라 세립질(aphanitic), 조립질(phaneritic)으로 구분하고, 분출암인 경우 유리질과 세립질로 구분되며 경우에 따라 반정을 갖기 도 한다. 이는 암석의 생성 심도와 관련이 있다. 유리질 내지 세립질의 분출암은 마그마가 지표로 분출하여 생성되므로 분출 후 급격히 냉각된다. 따라서 유리질 내지 세립질의 특징을 보인다. 반면에 심성암은 마그마가 지하심부에서 서서히 냉각되어 생성되므로 광물들의 입자가 크다
.
따라서 심성암은 조립,
현정질조직 을 갖는다(정, 1994; 김 등, 2003).화성암의 산출상태는 생성환경에 따라 표 Ⅱ-1-7, 표 Ⅱ-1-8, 표 Ⅱ-1-9 및 그 림 Ⅱ-1-31와 같이 구분된다(김 등, 2003).
표 Ⅱ-1-7. 화성암의 생성위치와 화학조성에 따른 분류
생성위치에 따른 분류 화학조성에 따른 분류 화산암 마그마가 지표에서 급히 냉각,
고결(유리질 내지 세립질) 염기성암
SiO2
함량이 50% 내외(암색:대체로 검은색을 띰)
반심성암 마그마가 지하 얕은 곳에서
비교적 급히 냉각, 고결 중성암
SiO2
함량이 60% 내외(암색:대체로 녹색을 띰)
심성암 마그마가 지하 깊은 곳에서
서서히 냉각, 고결(조립질) 산성암
SiO2
함량이70%
내외(암색:대체로 밝은색을 띰)
20) 지표 노출면이 100㎢ 이하의 관입암
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표 Ⅱ-1-8. 화성암의 분류도
마그마 유문암질마그마 안산암질마그마 현무암질마그마 색 밝은 색 ⇦ ⇨ 어두운 색
SiO2% >65 65-60 60± 55± 52-45 40±
구성광물
석영, 정장석, 흑운모, 백운모, 각섬석
정장석, 사장석, 석영, 흑운모, 각섬석, 백운모
정장석, 흑운모, 백운모, 각섬석
사장석, 각섬석, 흑운모
사장석, 휘석, 감람석
감람석, 휘석, 자철석, 크롬철석
심 성 암 화강암 화강섬록암 섬장암 섬록암 반려암 감람암 반심성암 화강반암 화강섬록반암 섬장반암 섬록반암 반려반암
--
화 산 암 유문암 석영안산암 조면암 안산암 현무암--
표 Ⅱ-1-9. 화성암의 산출상태
구 분 특 징
용암류 마그마가 화구나 지각의 틈을 따라 지표로 흘러 나와 굳어진 화성암체 암경 마그마가 화산의 화도에서 굳어진 기둥모양의 화성암체
암상 마그마가 퇴적암의 층리면을 따라 관입한 화성암체
병반 마그마가 퇴적암의 층리면을 따라 관입한 렌즈상 화성암체 암맥 마그마가 기존 암석 중의 틈 사이로 맥상으로 관입한 화성암체
암주 대부분이 저반의 암반부이며 기둥모양을 한 화성암체(분포면적:100㎢이하) 저반 지하 심부의 마그마 방에서 굳어진 화성암체(면적:100㎢이상)
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Ⅱ. 연구분야 / 1. 지형･지질
그림 Ⅱ-1-30. 화성암의 산출상태
표 Ⅱ-1-10. 화성암의 조직
조 직 내 용 산 출 상 태
유리질조직 비정질의 암석조직 화산암류 용암류
미정질조직 암석이 미세한 결정으로 구성된 조직 화산암류 용암류 반상조직 미정질의 석기에 반정이 있는 조직 반심성암류 암맥, 암상,
암경, 병반 현정질조직 육안으로 보이는 결정들로 구성된 조직
(조립 등립질조직)
심성암류 저반, 암주해인사화강암이 전기의 회장암과 접하는 부분은 심한 풍화로 노두가 발달하지 않는다. 다만 후기의 불국사화강암류와의 접촉부에는 조립의 각섬석이 다량 함유 되어 있다. 일반적으로 화강암체가 관입하면 조기에는 마그마의 온도가 높고 후 기로 갈수록 서서히 식는다. 즉 관입 접촉부는 고온성 광물의 함량이 비교적 높
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고, 중심부로 갈수록 석영 등 보다 저온성 광물의 함량이 증가한다. 이러한 규칙 적인 특징을 설명하는 것이 보웬의 반응계열이다(그림 Ⅱ-1-31).
그림 Ⅱ-1-31. 보웬의 반응계열(김, 2003; 일부 수정)
화강암을 구성하는 광물은 대부분 규산염광물이다. 이들 규산염광물은 결정구 조가 다르고, 결정구조는 그 광물의 풍화에 대한 저항도에 직접적인 영향을 준다.
즉, 조기에 정출되는 독립사면체-복사면체-사슬구조 등의 감람석, 휘석 및 각섬 석류에 비해 말기에 정출되는 3차원 망상구조를 갖는 석영과 장석 등이 풍화에 대한 저항도가 높다. 이는 석영이나 장석은 전자의 광물들에 비해 광물격자의 결 함이 적기 때문이다(그림 Ⅱ-1-32).