[기본서] 광물의 풍화에 영향을 끼치는 인자

광물의 풍화에 영향을 끼치는 인자

기후조건, 조암광물의 물리적 성질, 조암광물의 화학적 특성 등.

(1) 기후

암석의 풍화의 성격과 속도를 지배하는 중요인자
건조한 조건 : 화학적 풍화는 적어지고 온도의 변화와 바람에 의한 물리적 풍화가 주로 발생함. (풍화산물은 1차 광물이 많다)
습윤지대 : 기계적 풍화 과정과 더불어 다양한 화학반응이 발생함. (규산염 점토광물 및 철과 알루미늄산화물 등이 다양함)

(2) 조암광물의 물리적 성질

광물입자들의 크기와 경도는 풍화에 크게 영향을 끼침.
굵은 광물입자로 이루어진 암석 : 작은 광물입자로 이루어진 암석에 비해 쉽게 풍화 (이유 : 온도의 변화에 따른 암석의 팽창 정도가 크게 다르기 때문)
기계적 붕괴 이후, 단위무게당 표면적이 크고 입자가 고운 광물들이 더 쉽게 풍화된다.
역암, 사암 : 풍화되기 어려운 광물
화산재나 석회암과 같은 다공질의 암석들은 화학적으로 쉽게 분해된다.

(3) 조암광물의 화학적 및 결정학적 특성

석고, 방해석 : 이산화탄소로 포화된 물에 잘 녹기 때문에 모재로부터 쉽게 용해되어 빠져나간다.
감람석, 흑운모 : 철, 고토광물들도 쉽게 풍화됨(쉽게 산화될 수 있는 Fe²⁺을 함유), 감람석의 경우에는 다양한 이온들이 느슨한 결정구조를 이룬다.
운모류 중 백운모 : 풍화되기 어려움. (쉽게 산화될 수 있는 Fe²⁺을 함유하고 있지 않음)

(풍화순서)
석영(가장 강함) > 백운모, 정장석(K장석) > 사장석(Na과 Ca장석) > 흑운모, 각섬석, 휘석 > 감람석 > 백운석, 방해석 > 석고

풍화산물의 이동과 퇴적

잔적모재 : 산악지와 같은 경사지에서의 풍화물은 제자리에 남아 있음.
운적모재 : 중력, 물, 바람 등의 작용으로 이동되어 퇴적.

<지각구성원소들을 네 가지의 상으로 구분>
제1상은 Cl⁻, SO²₄⁻등은 풍화의 제1단계에서 가동되어 양이온과 결합 용탈됨.
제2상은 Ca²⁺, Na⁺, Mg²⁺, K⁺ 등의 알칼리금속 및 알칼리토류금속이 용탈 되고 남아 있는 물질은 kaoline광물
제3상은 반토규산염의 규산(SiO₂)이 용탈 됨
제4상은 철과 알루미늄의 산화물은 가동률이 낮아 최종적으로 풍화물 중에 축적.

(암석 풍화생성물의 가동률 계산)
Cl⁻은 암석에 0.05%, 바닷물 중 광물잔재에 6.75% 존재하며, Cl⁻의 가동률을 100으로 가정한다. 그리고 SO²₄⁻은 암석에 0.15%, 바닷물 중 광물잔재에 11.60% 존재한다. 만약, SO²₄⁻이 Cl⁻과 같은 가동률을 가지고 있다면 암석 중
SO²₄⁻함량이 Cl⁻ 함량의 3배이므로 바닷물 중의 SO²₄⁻농도도 Cl⁻농도의 3배가 되어야 한다.

즉, 바닷물 중 광물잔재의 SO²₄⁻ 농도 = 6.75% (바닷물 중 광물잔재의 Cl⁻농도) x 3
= 20.25%

그러나 실제 바닷물 광물잔재 중의 SO²₄⁻ 농도는 11.6% 이므로 SO²₄⁻의 가동률은 다움과 같이 계산한다.

SO²₄⁻의 가동률 = (11.60% / 20.25%) x 100 = 57.28