주상절리란 무엇이며, 그 생성 원리는 어떻게 되는지 설명해주세요.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
주상절리는 용암이 식으면서 기둥 모양으로 굳은 것을 말합니다.
여기서 '주상'은 기둥과 같다는 의미이고, '절리'는 암석에 나타나는 쪼개짐 현상을 의미합니다.
주상절리가 만들어지는 원리는 뜨거운 용암이 식으면서 굳어질 때 수축되어 용암 용적이 줄어들기 때문이며 이때 용암이 완전히 식기 전에 주상절리가 만들어집니다. 대체로 1150도의 온도를 갖는 현무암질 용암은 약 900도정도로 식었을 때 이러한 주상절리가 만들어진다고 합니다.
보통 기둥의 단면은 4~6각형의 모습을 보이며, 용암의 두께, 냉각 속도 등에 따라 높이 수십 m, 지름 수십 cm의 모습으로 발달하게 됩니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.
주상절리는 용암이 급격하게 식어서 굳을 때 육각기둥 모양으로 굳어져 생긴 지형입니다.
현무암 용암이 흐르다가 식으면서 냉각핵(수축 코어)이 생기면서 냉각핵을 중심으로 수축이 시작됩니다. 물을 제외한 대부분의 물질들은 고체로 냉각되면 부피가 줄어듭니다. 용암의 표면이 먼저 냉각수축되고 표면에서 아래쪽으로 수축이 연이어 일어나는데 이에따라 주상절리가 형성됩니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
주상절리는 화산암, 퇴적암, 변성암 등 다양한 종류의 암석에서 발생할 수 있지만, 주로 화산암에서 발생합니다. 화산암은 냉각 속도가 빠르기 때문에, 내부와 외부의 온도 차이가 크고, 균열이 쉽게 발생합니다. 대기 조건과 물체의 밀도는 주상절리의 형성 과정에 간접적으로 영향을 미치는 요소입니다. 강우량이 많으면 암석의 표면이 습해지면서 암석의 내부에 균열이 발생하기 쉽습니다. 물체의 밀도는 암석의 냉각 속도에 영향을 미칩니다. 밀도가 높은 암석은 냉각 속도가 느리기 때문에, 내부와 외부의 온도 차이가 크고, 균열이 쉽게 발생합니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 주상절리는 한 눈에 보아도 특이한 지질 구조이기 때문에 전 세계 이곳저곳에서 기암괴석으로 생각됐다. 그렇지만 현대적인 논의가 된 것은 아일랜드 북단에 있는 주상절리의 형성 원인에 대한 것이었다. 당시에는 암석이 물에서 만들어진 것인지, 고온에서 만들어지는 것인지에 대한 논쟁이 있었다. 주상절리의 독특한 모양은 암석이 물에서 결정화된다는 이른바 수성론에 힘을 실어주기도 했다.
그러나 지질학의 발전으로 오늘날 주상절리의 형성 원인은 많은 사람들에게 잘 알려진 상식이 되었다. 주상절리는 뜨거운 용암이나 갓 퇴적된 뜨거운 화산재 등이 급격하게 식으면서 만들어지는 균열이다. 퇴적된 화산재가 무척 뜨거워서 그 퇴적층에 주상절리가 발달하는 경우도 있는데, 일반적으로는 두터운 용암류가 식으면서 만들어진다. 지질학적으로 절리라는 것은 암석이 완전히 식은 뒤 지표로 올라오면서 부피 팽창, 즉 풍화의 과정에서 만들어지는 2차적인 구조임을 고려할 때, 주상절리는 절리 중에서도 그 형성 과정이 특이한 편에 속한다.
뜨겁게 흐르거나 쌓인 화산암(쉽게 용암이라 하자)이 주변의 차가운 환경(공기)와 만나게 되면 표면부터 식게 된다. 그런데 이 용암이 내부에서 딱히 많이 흐르고 있는 게 아니라서 단순히 껍질만을 만들고 끝나는게 아니라면, 식으면서 만들어지는 균열이 하부 층으로 전파된다. 아래로 전파된 균열은 하부층의 열기가 빠져나가는 걸 돕고, 그렇게 되면 또 수축이 일어나면서 한층 더 아래로 전파한다. 전파가 단계적이므로, 아주 이상적인 주상절리는 끌 무늬(chisel mark)라고 표현하는, 일련의 수평면에 대한 계단 형식의 표면이 발달한다. 물론 물리적 조건에 따라 끌 무늬가 아닌 물결 무늬가 나타나기도 하고, 아예 깨끗하게 정의되는 평면이 발달하기도 한다.
이러한 절리면이 서로 교차하면서 다각형의 기둥 모양이 구축된다. 육각형이 대부분인 이유는 구조상 응력이 강해지기 때문. 이런 구조를 허니 페이퍼 또는 허니콤이라고 하며, 이름을 보듯 벌집과 같은 구조이다. 이 균열의 발달 원리를 잘 생각해보면, 두꺼운 용암류에서는 공기와 접촉하는 상부 말고도 지면과 접촉하는 하부에서도 주상절리가 발달할 수 있다는 걸 알 수 있다. 그래서 잘 발달한 현무암질 용암류의 절리 구조는 상층과 하부에 각각 주상절리층이 분포한다.
또한 균열이 차가워진 암석의 수축이 일어나면서 전파되는 형식이라는 점을 생각해보면, 균열의 발달 방향이 등온도선에 수직으로 발달할 것이라는 점도 알 수 있다. 그래서 주상절리는 중력에 대한 방향은 별로 의미가 없으며, 용암이 식을 당시 등온도면이 어떻게 분포했느냐가 중요하다. 예컨대 용암이 특정한 계곡 모양의 채널을 따라 이동했다면, 그 채널의 벽면에는 수평한 방향으로 발달한 주상절리를 발견할 수 있다. 또한 특정 균열이 특히 강하게 발달하여 그곳으로 열기가 잘 빠져나가면, 균열의 끝단으로부터 방사상으로 발달하는 주상절리도 볼 수 있다.
출처 : 나무위키 - 주상절리
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