현무암 속에 박혀있는 감람암. 거무튀튀한 부분이 현무암이고, 새카만 반점들이 붙어있는 연녹색의 덩어리가 감람암이다.
1. 개요
橄欖巖 / Peridotite주구성 광물이 감람석으로 되어 있는, 조립질(coarse-grained)의 초고철질 암석이다. 초고철질 암석(ultramafic rock)의 대표적인 예이며 상부맨틀의 주 구성 암석이다. 광물 감람석의 보석명인 페리도트(peridot)에 암석을 뜻하는 접미사(-ite)를 붙여 만든 단어이다.
2. 정의
감람암은 조립질 초고철질 암석의 일종이다. 조립질이라는 말은 광물의 크기가 육안으로 식별 가능하다는 뜻이며 화성암에서 심성암이 갖는 전형적인 특징이다. 조립질 암석 중에서 광물 부피비의 90% 이상이 휘석과 감람석으로 되어 있고[1] 수화광물[2]이 없는 경우, 이를 조립질 무수 초고철질암(coarse-grained anhydrous ultramfic rock)으로 구분하게 된다.조립질의 무수 초고철질암은 주 광물이 휘석과 감람석이므로, 이 광물들의 상대적인 부피비를 기반으로 암석의 세부 명칭이 붙게 된다. 한편, 휘석은 단사휘석(clinopyroxene)과 사방휘석(orthopyroxene)으로 나뉘게 되므로 결국은 세 광물의 상대적인 부피비를 고려하게 된다. 이는 아래의 삼각도표를 통해 요약될 수 있다.
보통 맨 위에 감람석을 두며, 왼편에 사방휘석, 오른편에는 단사휘석을 놓게 된다. 부피비를 기반으로 하여, 세 광물의 부피비 혹은 모드비를 100%로 놓고 상대비를 구하게 되면 저 삼각형의 어느 한 위치에 찍히게 되는데, 해당 영역의 이름이 곧 암석의 이름이 된다. 예컨대 감람석이 암석의 90%를 차지하게 되면 이를 듀나이트라고 부르고, 감람석이 40~90% 정도인데, 휘석 종류가 대부분 단사휘석이면, 월라이트(Wehrlite)라고 부르는 식이다.
감람암(peridotite)이란, 바로 저 도표 내에서 감람석의 함량이 40% 이상인 모든 암석 종류를 통칭하는 단어이다. 즉, 감람암이란, 듀나이트, 하즈버자이트, 월라이트 및 러졸라이트를 통칭하는 표현이다.
맨 위의 사진에서 볼 수 있듯이, 최소 40% 이상은 조립질의 감람석으로 되어 있기 때문에 감람암의 색깔은 대체로 예쁜 연녹색을 띄게 된다.
3. 분포
초고철질암은 지표에서 잘 발견되지 않기 때문에, 감람암도 그리 흔한 암석은 아니다. 하지만 초고철질암 중에서 감람암이 대표격이 된 건 지구에 감람암이 무진장 많기 때문이다. 감람암은 맨틀의 주구성 광물이다. 맨틀은 보통 최상부의 경우 장석, 수십 킬로미터 하부에는 첨정석, 그 아래 대부분은 석류석이 포함된 감람암으로 되어 있다. 맨틀 감람암(mantle peridotite)은 감람암의 넓은 영역 중에서도 좁은 부분(위 도표에서 녹색 영역)에 해당하는 조성이 대부분이다.따라서 지표에서 감람암이 발견된다는 것은 어떤 방식으로든 맨틀의 암석이 노출되어 있다는 뜻이다. 가장 쉽게 생각할 수 있는 예는, 마그마가 성장하거나 상승하면서 맨틀의 암석 조각이 마그마 속에 섞여들어가고, 그게 지표에 분출됐을 때 그대로 노출된 경우이다. 맨 위의 사진도 그런 경우로, 이런 것을 맨틀포획암(mantle xenolith)라고 부른다. 대한민국에서는 제주특별자치도 [3], 백령도, 보은군, 평택시, 아산시, 고성군, 간성, 한탄강 유역, 전곡, 철원군 등에서 맨틀포획암이 보고되어 있다. 울릉도도 화산섬이지만 아직까지는 맨틀포획암이 발견된 바 없다.
또 다른 방식의 노출은, 해양지각이 들어올려져 땅 위에 얹어진 채로 노출되어 있는 경우이다. 이를 오피올라이트라고 부르는데, 이 때 이 암상의 가장 기저부는 해양지각 아래에 붙어있던 맨틀이다. 그래서 지표에서 맨틀 암석이 말 그대로 산을 이루고 있다. 중동의 오만에 있는 오피올라이트가 가장 유명하다.
그리고 해령 근처에서 정단층이 발달할 때, 그 단면에 진짜 맨틀의 한 단면이 그대로 노출되기도 한다. 인도양 남부에 그런 곳이 있는데, 이는 해령의 축이 곡선을 이루면서 지각이 어긋나있기 때문이다. 이런 단면을 긁어서[4] 맨틀 암석을 직접 가져올 수 있다! 다만 돈이 무진장 깨진다.
[1] 역으로 말해 규장질 광물이 10%를 넘지 말아야 한다. 여기서 말하는 규장질 광물이라함은 주로 장석을 염두에 둔 것이다.[2] 대표적으로 각섬석이 있다. 종종 변질 산물의 녹니석이나 흑운모 내지는 백운모 등이 섞일 때도 있다.[3] 특히 신산리 현무암이 유명하다.[4] 드렛지(dredge)라고 한다.