사암

Sandstone
이 기사는 지질 암석의 종류에 관한 것이다.기타 용도는 Sandstone(동음이의)을 참조하십시오.
사암
퇴적암
USDA Mineral Sandstone 93c3955.jpg
리제강 띠 모양의 사암 절단판
구성.
일반적으로 석영과 장석; 석석 조각도 흔합니다.다른 광물은 특히 성숙한 사암에서 발견될 수 있다.

사암은 주로 모래 크기(0.0625~2mm)의 규산염 입자로 이루어진 쇄설 퇴적암이다.사암은 퇴적암의 [1]약 20-25%를 차지한다.

대부분의 사암은 석영이나 장석(둘 다 규산염)으로 구성되어 있는데, 왜냐하면 그것들은 지구 표면의 풍화 과정에 가장 강한 광물이기 때문입니다.모래처럼, 사암은 광물 속의 불순물로 인해 어떤 색이라도 될 수 있지만, 가장 흔한 색은 황갈색, 갈색, 노란색, 빨간색, 회색, 분홍색, 흰색, 그리고 검은색입니다.사암층은 종종 눈에 잘 띄는 절벽과 다른 지형적 특징을 형성하기 때문에 특정 지역에서 특정 색상의 사암을 강하게 식별해 왔다.

주로 사암으로 구성된 암석은 물과 다른 유체의 침투를 허용하고 많은 양을 저장할 수 있을 만큼 다공성이 있어 귀중한 대수층과 석유 저장고가 [2][3]된다.

석영을 함유한 사암은 변성을 통해 석영으로 변할 수 있으며, 보통 조산대 [4][5]내부의 구조 압축과 관련이 있습니다.

오리진스

시리즈의 일부
퇴적물
Channel-StellartonFm-CoalburnPit.JPG
원산지별
  • 코스모제닉
  • 수소성
텍스처별
구성별
프로세스별
구조별
토양 퇴적물
해양 퇴적물
생물 퇴적물
퇴적 생태학
퇴적 탄소
퇴적암
관련된

사암은 (분필이나 석탄과 같은 유기물이나 석고나 [6]재스퍼와 같은 화학 물질과는 대조적으로) 기원이 쇄설이다.규산염 모래 알갱이는 [7]암반의 물리적 화학적 풍화의 산물이다.풍화 및 침식은 화산호, 대륙 강선 지역, 조산대 [8]등 고부양 지역에서 가장 빠르다.

침식된 모래는 강이나 그 근원지에서 퇴적 환경으로 이동하며, 구조학은 퇴적물이 쌓일 수 있는 수용 공간을 만든다.포아크 분지는 암석 입자와 사장석이 풍부한 모래를 축적하는 경향이 있다.대륙 가장자리를 따라 대륙 내 분지와 그래벤도 모래 [9]퇴적을 위한 일반적인 환경이다.

퇴적환경에서 퇴적물이 계속 쌓이면서 오래된 모래가 젊은 퇴적물에 묻히고 퇴적물이 생성된다.이것은 대부분 [10][11]모래의 압축과 석화로 구성됩니다.발아라고 하는 초기 단계인 디아제네시스는 얕은 수심(수십 미터)에서 일어나며, 모래의 생물 동요와 광물학적 변화로 특징지어지며,[12] 약간의 압축만이 특징입니다.붉은 바탕 사암에 색을 입히는 붉은 적혈암은 발기 [13][14]중에 형성될 수 있다.깊은 매몰은 대부분의 압축과 석화가 [11]이루어지는 중간생성을 수반한다.

모래가 쌓이는 퇴적물로부터 압력을 받을 때 압축이 발생합니다.침전물 입자는 보다 콤팩트한 배열로 이동하고 연성 입자(운모 입자 등)는 변형되며 기공 공간이 감소합니다.이러한 물리적 압축 외에 압력 용액을 통해 화학적 압축이 발생할 수 있습니다.곡류 사이의 접촉점은 가장 큰 압력을 받고 있으며, 변형된 광물은 곡류의 나머지 부분보다 용해성이 더 높습니다.그 결과 접점이 용해되어 입자가 [11]밀착할 수 있다.

석화는 깊이의 온도가 상승하면 곡물을 결합하는 시멘트의 퇴적을 촉진하기 때문에 압축과 밀접하게 뒤따릅니다.압력용액은 변형된 접촉점에서 용해된 광물이 변형되지 않은 모공 공간에 [11]재증착되기 때문에 시멘트에 기여한다.

기계적 압축은 주로 1,000미터(3,300피트) 미만의 깊이에서 발생합니다.화학적 압축은 수심 2,000m(6,600ft)까지 계속되며, 대부분의 석출은 수심 2,000-5,000m(6,600-16,400ft)[15]에서 발생합니다.

매몰된 사암의 지붕은 3단계이자 [12]마지막 단계인 말단 형성을 수반한다.침식이 매몰 깊이를 감소시키므로 운석수에 대한 새로운 노출은 2차 [11]다공성을 만들기 위해 시멘트 일부를 용해시키는 것과 같은 사암에 추가적인 변화를 일으킨다.

구성 요소들

골격립

파라다이스 채석장(호주 시드니
그러스 모래 및 그 유래의 그래니토이드

골격 입자는 사암 [16][17]대부분을 구성하는 모래 크기(0.00625~2mm 직경 0.07874인치)의 유해 조각입니다.골디치 분해 시리즈에서 [18]볼 수 있듯이, 대부분의 골격 곡물은 석영 또는 장석으로 구성되어 있는데, 이것은 지구 표면의 풍화 과정에 가장 잘 저항하는 광물입니다.골격 곡물은 광물 조성에 따라 몇 가지 범주로 분류할 수 있다.

  • 석영 골격 입자는 대부분의 쇄설 퇴적암에서 지배적인 광물입니다; 이것은 그들이 경도와 화학적 [1]안정성과 같은 특별한 물리적 특성을 가지고 있기 때문입니다.이러한 물리적 특성은 석영 곡물이 여러 재활용 사건에서 살아남을 수 있도록 하는 동시에 곡물이 어느 정도 [1]반올림을 나타낼 수 있도록 합니다.석영 알갱이는 원래 장석인 플루톤암과 재활용된 오래된 사암에서 진화한다.
  • 장석 골격 곡물은 일반적으로 [1]사암에서 두 번째로 풍부한 광물입니다.장석은 알칼리 장석과 사장석으로 나눌 수 있으며, 이는 석유 [1]현미경으로 구별할 수 있다.
화산과 입자의 사진 현미경 사진. 위 사진은 평면 편광, 아래 사진은 교차 편광, 왼쪽 중심부의 눈금 상자는 0.25mm이다.이런 종류의 곡물은 암석 사암의 주성분이 될 것이다.
  • 석질 골격 곡물은 개별 광물 [1]곡물로 풍화되지 않은 고대 암석 조각입니다.퇴적암에서 발견되는 가장 흔한 암석 조각은 화산암의 [1]쇄설암이지만, 암석 조각은 미세하거나 거친 화성암,[1] 변성암 또는 퇴적암일 수 있습니다.
  • 부속 미네랄은 모두 사암 속의 다른 미네랄 알갱이입니다.이 미네랄들은 보통 사암에 있는 곡물의 극히 일부만을 차지한다.일반적인 부속 미네랄로는 운모, 올리빈, 피록센, 코룬덤 [1][19]등이 있습니다.이 부속물들 중 많은 것들이 바위의 대부분을 구성하는 규산염들보다 더 밀도가 높습니다.이러한 무거운 광물은 일반적으로 풍화에 강하고 ZTR [20]지수를 통해 사암 성숙도를 나타내는 지표로 사용될 수 있습니다.일반적인 무거운 광물로는 지르콘, 토르말린, 루틸레(즉 ZTR), 가넷, 마그네타이트 또는 소스 암석에서 유래한 밀도 있고 내성이 강한 다른 광물이 있습니다.

매트릭스

매트릭스는 골격 [1]입자 사이의 간극 공간 내에 존재하는 매우 미세한 물질입니다.간극 모공 공간 내 매트릭스의 특성은 두 가지 분류로 귀결된다.

  • 아렌라이트는 텍스쳐로 깨끗한 사암으로 매트릭스가 없거나 [19]매우 적다.
  • 괴석은 상당한 양의 [17]매트릭스를 가진 질적으로 더러운 사암입니다.

시멘트

시멘트는 규소 골격의 곡물을 하나로 묶는 것이다.시멘트는 퇴적 후 사암 [1]매몰 과정에서 생기는 2차 광물입니다.이러한 시멘트 재료는 규산염 광물 또는 칼사이트와 [1]같은 비규산염 광물일 수 있습니다.

  • 실리카 시멘트는 석영 또는 오팔 광물로 구성될 수 있습니다.석영은 시멘트 역할을 하는 가장 흔한 규산염 광물입니다.실리카 시멘트가 존재하는 사암에서는 석영 입자가 시멘트에 부착되어 석영 입자 주위에 과성장이라고 불리는 테두리를 형성합니다.과성장은 시멘트가 되어 있는 석영 골격 곡물의 결정학적 연속성을 유지합니다.오팔 시멘트는 화산 유발 물질이 풍부한 사암에서 발견되며, 다른 사암에서는 [1]매우 드물게 발견됩니다.
  • 칼사이트 시멘트는 가장 흔한 탄산염 시멘트이다.칼사이트 시멘트는 작은 칼사이트 결정의 집합체이다.시멘트는 골격에 밀착되어 골격의 골격을 함께 [1]굳힌다.
  • 시멘트 역할을 하는 다른 광물로는 헤마타이트, 리모나이트, 장석, 무수광, 석고, 바라이트, 점토광물, 제올라이트 [1]광물이 있습니다.

풍화를 통해 시멘트 결합제가 고갈된 사암은 점차 부서지기 쉽고 불안정해진다.이 과정은 모래 [21]알갱이 사이에 비정질 이산화규소를 퇴적시키는 테트라에틸 오르토실리케이트(OCH25)4를 적용하면 다소 역전될 수 있습니다.반응은 다음과 같습니다.

Si(OCH25)(4l) + 2 HO2(l) → SiO2(s) + 4 CHOH25(g)

공극 공간

기공 공간은 바위나 흙 [22]안에 있는 열린 공간을 포함한다.암석의 기공 공간은 암석의 다공성 및 투과성과 직접적인 관계가 있다.다공성과 투과성은 모래 알갱이가 함께 [1]채워지는 방식에 의해 직접적인 영향을 받습니다.

  • 다공성은 주어진 [22]암석 내에 틈이 있는 부피의 백분율이다.다공성은 균일한 크기의 구면 입자의 포장에 의해 직접적인 영향을 받으며, 느슨하게 포장된 것부터 [1]사암으로 포장된 가장 촘촘한 것으로 정렬됩니다.
  • 투과성은 물이나 다른 액체가 바위를 통해 흐르는 속도이다.지하수의 경우 단위 유압 [22]구배 아래 1평방피트 단면을 통해 작업 투과율을 갤런 단위로 측정할 수 있다.

사암의 종류

구조 지역을 나타내는 QFL 개략도
오하이오주 잭슨 카운티의 로건층(저탄산층) 사암 교차 침상 및 스크리핑
수천 년 동안의 갑작스런 홍수로 인한 침식으로 매끈하게 마모된 애리조나 주 로어 앤텔로피 캐니언의 붉은 사암 내부

사암은 일반적으로 가찌-디킨슨법과 같은 방법을 사용하여 얇은 단면을 점수로 세어 분류한다.이는 석영, 장석 및 석영 입자의 상대적 비율과 점토 매트릭스의 양을 산출합니다.사암의 구성은 삼각형의 석영, 장석, 석석 조각(QFL 다이어그램)과 함께 사용할 경우 퇴적물의 생성에 대한 중요한 정보를 제공할 수 있습니다.그러나 지질학자는 QFL [1]삼각형의 영역을 구분하는 일련의 경계에 대해 합의할 수 없었다.

시각 자료는 지질학자들이 사암의 다른 특성을 해석할 수 있게 해주는 도표이다.예를 들어, QFL 차트는 골격 입자의 다양한 구성과 함께 사암의 구조학적 기원을 보여주는 출토 모델로 표시할 수 있다.마찬가지로, 텍스처 성숙도 차트는 퇴적물의 운동 처리 [23]정도가 증가함에 따라 사암이 거치는 여러 단계를 보여준다.

  • QFL 차트는 사암에 존재하는 골격 입자와 매트릭스를 표현한 것입니다.이 차트는 화성 암석학에서 사용되는 차트와 유사합니다.이 분석 모델은 올바르게 플롯되면 사암을 [24]의미 있는 정량적으로 분류할 수 있다.
  • 사암 발생률 차트는 일반적으로 QFL 차트를 기반으로 하지만 지질학자들이 사암이 발생할 수 있는 다양한 유형의 장소를 시각적으로 해석할 수 있도록 한다.
  • 텍스처 성숙도 차트는 미성숙, 잠수, 성숙 및 초고숙 사암 간의 차이를 보여준다.사암이 더 성숙해지면 알갱이가 더 둥글어지고 [1]암석 매트릭스에는 점토가 더 적게 생긴다.

도트 분류 체계

도트(1964년)의 사암 분류 체계는 지질학자들이 사암 분류를 위해 사용하는 많은 체계 중 하나이다.도트의 계획은 규산염 사암에 대한 길버트의 분류를 수정한 것으로, R.L. 포크(R.L. Folk)의 이중 텍스쳐와 구성 성숙도 개념을 하나의 분류 [25]체계에 통합한다.Gilbert's와 R. L. Folks의 체계를 결합하는 이면의 철학은 "흙돌에서 아레나이트, 그리고 안정적인 곡물 구성으로부터 불안정한 곡물 구성까지 텍스쳐 변화의 지속적인 특성을 더 잘 전달할 수 있다"[25]는 것이다.도트의 분류 체계는 골격 곡물의 광물학과 골격 곡물의 사이에 존재하는 매트릭스의 유형에 기초한다.

이 특정 분류 체계에서 Dott는 아레나이트와 괴짜 사이의 경계를 15% 행렬로 설정했다.또한 Dott는 사암에 존재할 수 있는 다양한 형태의 골격 입자를 석영, 장석, 석영 [1]입자의 세 가지 주요 범주로 나눕니다.

  • 아레나이트는 골격 입자 사이에 점토 기질이 15% 미만인 사암입니다.
    • 석영 아레인은 규소 입자의 90% 이상을 포함하는 사암이다.곡물에는 석영이나 샤트 암석 [1]조각이 포함될 수 있습니다.석영 아레인은 질적으로 성숙하여 사암으로 발달한다.이러한 순수한 석영 모래는 운송 전과 운송 중에 발생한 광범위한 풍화 현상으로 인해 발생합니다.이 풍화는 가장 안정적인 광물인 석영 알갱이를 제외한 모든 것을 제거했다.그것들은 일반적으로 풍류 해변이나 선반 환경과 [1]같이 안정된 두개 환경에 퇴적된 암석과 관련이 있다.석영은 석영 입자의 다중 재활용에서 발생하며, 일반적으로 퇴적암으로 사용되며 일차 화성암 또는 변성암에서 [1]파생된 1주기 퇴적물보다 덜 규칙적으로 발생한다.
    • 장석은 90% 미만의 석영과 불안정한 석영 조각보다 더 많은 장석과 작은 부속 [1]광물을 포함하는 사암이다.장석 사암은 일반적으로 미성숙하거나 [1]성숙하지 않다.이러한 사암은 두상 또는 안정적인 선반 [1]설정과 함께 발생합니다.장석 사암은 화강암 타입의 1차 결정성 [1]암석으로부터 유래한다.만약 사암이 주로 사장석이라면,[1] 그 기원은 화성입니다.
    • 석회암은 일반적으로 불안정한 석회 조각의 함량이 높은 것이 특징이다.예를 들어 화산 및 변성 쇄설암을 [1]들 수 있지만, 샤트와 같은 안정적인 쇄설암은 암석 영역암에서 흔히 볼 수 있다.이런 종류의 암석은 석영 입자가 90% 미만이고 [1]장석보다 불안정한 암석 조각이 더 많다.그들은 보통 텍스트로 제출하기에는 [1]미성숙하다.이들은 하천 복합체 및 기타 하천 퇴적물 또는 해양 심층 [1]복합체와 관련이 있다.그것들은 대부분 셰일즈, 화산암,[1] 변성암인 미세한 암석으로부터 파생된 불안정한 물질을 대량으로 생산하는 조건에서 형성된다.
  • 괴석은 골격 입자 사이에 점토 매트릭스가 15% 이상 포함된 사암입니다.
    • 석영광은 질적으로 성숙하여 [1]초숙성이기 때문에 석영광은 흔치 않다.
    • Feldspathic wicks는 15% [1]이상의 매트릭스를 포함하는 장석 사암입니다.
    • 석질 와케는 매트릭스가 15%[1] 이상인 사암입니다.
  • 아르코스 사암은 25% 이상의 [6]장석이다.그 알갱이는 순수 석영 사암보다 잘 둥글지 않고 잘 분류되지 않는 경향이 있다.이러한 장석이 풍부한 사암은 화학적 풍화가 물리적 풍화에 종속되는 화강암과 변성 지대에서 빠르게 침식됩니다.
  • 그레이와케 사암은 석영 조각과 장석 또는 미세한 점토 기질로 둘러싸인 각진 입자의 이종 혼합물이다.이 매트릭스의 대부분은 셰일이나 일부 화산암과 같은 비교적 부드러운 파편에 의해 형성되며, 화학적으로 변화하고 사암 형성의 깊은 매몰 후에 물리적으로 압축된다.

석영

사암이 국소 변성과 관련된 엄청난 열과 압력을 받게 되면, 각각의 석영 입자는 이전의 시멘트 재료와 함께 재결정되어 석영석이라고 불리는 변성암을 형성합니다.사암의 원래 질감과 퇴적 구조의 대부분 또는 전부가 [4]변성에 의해 지워진다.알갱이들은 매우 단단하게 맞물려 있어서 바위가 깨지면 알갱이를 통해 불규칙하거나 원추형 [26]골절을 형성한다.

지질학자들은 1941년까지 일부 암석들이 높은 압력과 온도에서 변성을 겪지 않았음에도 불구하고 석영암의 거시적 특성을 보인다는 것을 알아냈다.이 암석들은 퇴적암의 디아제네시스와 관련된 훨씬 낮은 온도와 압력의 영향을 받아왔을 뿐이지만 디아제네시스는 바위를 너무 철저하게 굳혀 변성 석영과 구별하기 위해 현미경 검사가 필요하다.오르토쿼츠석이라는 용어는 그러한 퇴적암과 변성작용에 의해 생성된 메타쿼츠석을 구별하기 위해 사용된다.또한 오르소쿼츠석이라는 용어는 때때로 석영 처리된 석영 아레나이트에 더 일반적으로 적용되어 왔다.Ortho Quartzite(좁은 의미)는 산화철과2 지르콘, 루틸, 마그네타이트와 같은 미량 내성이 있는 광물이 99%인 경우가 많습니다.화석은 일반적으로 거의 존재하지 않지만, 원래의 질감과 퇴적 구조물은 [27][28]보존되어 있다.

진짜 오르토 석영과 일반 석영 사암의 전형적인 차이점은 오르토 석영은 너무 시멘트가 높아서 주변이 아닌 [29]곡물에 걸쳐 부서진다는 것입니다.이것은 현장에서 인식할 수 있는 차이입니다.또한 오르토쿼츠이트와 메타쿼츠이트의 구별은 기존 입자의 재결정화의 시작이다.분할선은 변형된 석영 입자가 새로운 변형되지 않은 작은 석영 입자로 대체되기 시작하는 지점에 배치되어 편광 현미경으로 얇은 단면에서 식별할 수 있는 모르타르 질감을 생성할 수 있습니다.변성 등급이 높아짐에 따라, 추가적인 재결정화는 3중 접합부에서 다각형 입자가 만나는 것이 특징인 발포 텍스처를 생성하고, 그 후 일부 큰 입자를 포함한 거칠고 불규칙한 입자로 특징지어지는 포르피로아플라스트 텍스처를 생성합니다.[26]

사용하다

A panoramic photograph of the Quadrangle
이른바 사암 대학인 시드니 대학의 메인 사각형
1770년경 독일 프라이부르크에 있는 피델리스 스포레르의 사암상 마리아 원죄 없이
프랑스 라스코 동굴에서 발견된 17,000년 된 사암유 램프

사암은 선사시대부터 건축,[30][31] 장식 미술품[32], [33]도구 등에 사용되어 왔다.그것은 [34]전 세계에서 사원, 교회,[34] 가정 및 기타 건물을 건설하고 토목 [35]공학에 널리 사용되어 왔다.

내후성은 다양하지만 사암은 작업하기 쉽다.따라서 아스팔트 콘크리트를 포함한 일반적인 건물 및 포장재가 됩니다.그러나 북서부 잉글랜드에서 사용된 콜리허스트 사암과 같은 과거에 사용된 일부 유형은 장기적인 내후성이 좋지 않아 오래된 [36]건물에서 보수와 교체가 필요하다.개별 곡물의 경도, 곡물의 크기 균일성 및 구조의 연마성 때문에 일부 사암은 숫돌을 만들거나 칼날을 갈거나 다른 [37]도구를 만드는 데 뛰어난 재료입니다.비금성 사암은 곡물을 분쇄하기 위한 숫돌(예: 사암)을 만드는 데 사용할 수 있습니다.

석영이 [38]90~95% 이상 함유된 순수 석영 사암인 오르토 석영(Ortho Quartzite)이 세계 유산 석재 [39]자원의 후보로 제안되었습니다.아르헨티나의 일부 지역에서는 오르토쿼츠석으로 된 정면이 마르델플라타 스타일의 방갈로의 [39]주요 특징 중 하나입니다.

「 」를 참조해 주세요.

  • 치수석 – 특정 크기와 모양으로 마감된 천연석
  • 사암 목록
  • Kurkar – 레반타인 해안의 어올리언 석영 석회암 재료의 지역 이름
  • 퇴적분지 – 퇴적물에 의해 채워질 공간을 만드는 장기 침하 지역
  • 시드니 사암 – 마이너 셰일 및 라미나이트 렌즈를 가진 중간에서 굵은 입자의 석영 사암.
  • 요크스톤 – 영국 요크셔산 사암 종류

메모들

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