E,AHRSS

현무암

last modified: 2015-01-21 21:13:16 Contributors

basalt
玄武巖

화산 작용으로 생겨난 의 일종. 보통 거무튀튀하며 종종 기공(vesicle)이 많이 발달해있다. 같은 부피의 다른 암석에 비해 비교적 무겁다. 학술적으로는 다음 세 조건을 만족하는 암석을 가리킨다.

1) 미정질 : 암석을 구성하는 광물의 입자가 매우 작음 (보통 눈으로 구분하기 어려운 정도를 의미).
2) 성암 : 마그마(쉽게 말해 녹은 암석)가 굳어서 만들어짐.
3) 필수광물(essential mineral)이 칼슘장석(calcic plagioclase)과 보통(augite)일 것


하지만 미정질 암석의 필수광물의 비율(modal percentage)을 알아내는 것은 매우 어렵다. 따라서 미정질의 화성암, 즉 산암(volcanic rocks)의 경우, 전암(全巖, whole rock)의 알칼리 성분(소듐포타슘)과 규소 함량의 비율을 통해 정의하기도 한다. 이 때는 총알칼리도표(Total Alkali versus Silica diagram, TAS diagram)가 유용하게 사용된다. 이에 따르면 현무암은 45 ~ 52%의 산화규소 함량을 가지며 알칼리 함량은 약 5wt% (무게비) 이하인 화산암으로 정의된다.

이렇게 정의가 2가지로 나뉘는 것은, 첫번째 정의는 모든 암석에 일반적으로 통용할 수 있는 잣대를 적용한 것이며, 두번째 정의는 그 정의를 활용할 자료를 실제로 얻어내기가 현무암에 대해서는 어렵기 때문이다. 실제 화산을 연구할 때는 두번째 정의가 더 많이 사용된다. 하지만 두 정의가 서로 어긋나는 것은 아니다.

암석학의 가장 기본적인 방침은 "암석의 형성 과정에 대한 정보 없이 암석의 이름을 붙일 수 있어야 한다"는 것이다. 인간의 수명이 한 몇억년은 돼서 마그마가 암석이 될 때까지 죽치고 관찰할 수 없는 이상, 인간이 '알' 수 있는 암석의 형성과정은 증거가 아무리 탄탄해도 불확실성이 있기 때문이다. 즉, 야외에서 암석을 보고 혹은 암석을 지금 분석해서 얻을 수 있는 정보에 의해서 암석의 이름이 붙여질 수 있어야 한다. 따라서 현무암의 정의에는 "지표로 분출됨"과 같이 형성 과정을 지시하는 정보는 가능한 제외하는 것이 옳다. 실제로 현무암이라고 해서 항상 지표로 분출된 것은 아니며, 지하에서 형성되기도 한다.

한국에서는 철원-평강, 특히 제주도에서 많이 발견되는 암석이며, 제주도 하면 떠오르는 돌하르방이 이 현무암으로 만들어진 걸로 유명하다. 해외의 주요 현무암지대로는 인도의 데칸고원, 미국 컬럼비아강 일대 등이 있다. 그러나 현무암이 가장 많은 곳은 바다 밑바닥이다. 거의 모든 해저는 현무암으로 되어 있다. 해양지각은 해령에서 만들어지는데, 해령에서 생성하는 주 암석이 현무암이기 때문이다. 이 때문에 지구상에서 발견되는 화산암 중에서 가장 많은 양을 차지하는 것이 현무암이다(사실 나머지 암석은 10%도 되지 않는다).

대부분의 현무암은 화산작용에 의해 마그마가 지상으로 분출할 때 생성된다. 분출 당시 비교적 빠르게 식어 결정 형성이 빠르게 이루어져서 입자의 크기가 작은 편이며 바탕이 단단하다. 송송 뚫린 구멍은 일명 기공(氣孔)이라고도 하는데 용암이 식을 때 가스가 빠져나온 흔적이다.

급격하게 식으면 상절리(柱狀節理)라 하여 육각형으로 굳은 절리 구조를 만들 때도 있다. 현무암이라는 이름도 일본의 지질학자 고토 분지로(엄청 유명한 그 사람이다)가 겐부동굴이라는 동굴의 이 육각형 지형을 보고 거북이[1]와 비슷하다 하여 현무암이라 붙였다고 한다.


페리도트와 밀접한 관련이 있다. 현무암이 종종 감람석이 대부분을 차지하는 맨틀 암석을 포획하고 있기 때문이다. 물론 대부분의 맨틀 암석에서 발견되는 감람석(페리도트)는 품질이 그리 좋지 않으므로 현무암을 뒤지지는 말자.

P-500 바잘트 대함 미사일의 '바잘트(Базальт)'가 현무암이라는 뜻이다. 여담으로 후속작인 P-700 그라니트(Гранит)의 뜻은 화강암.
----
  • [1] 일단 보통 현무는 거북의 키메라로 묘사한다.