복운모 화강암의 최적 관찰지 백운 계곡

 

 

 

 

 

 

 

포천 지역의 지질

 

포천지역은 선캄브리아시대의 변성암이 기반암을 이루고 있으며 이를 중생대의 대보화강암류가 관입하여 넓은 지역을 덮고 있다.

 

신생대 제4기에는 현무암이 분출하여 구 한탄강을 따라 흐르면서 덮었기 때문에, 이 지역에는 각 지질시대의 암석들이 다양하게 분포한다.

 

이중 가장 넓은 범위에 걸쳐 분포하는 암석은 중생대 화강암류이며, 선캄브리아시대의 변성암류가 가산면과 군내면 일대에 분포한다.

 

선캄브리아시대의 변성암이 분포하는 지역은 대체적으로 높은 산지지형을 이루며 중생대 화강암이 분포하는 지역은 가평과 접하고 있는 동쪽을 제외하고는 비교적 완만한 구릉지를 형성하고 있다.

 

포천에는 담터단층, 포천단층, 동송단층, 전곡단층 등 여러 개의 단층이 있고, 이를 따라 하천 및 충적평야가 발달되어 있다.

 

포천의 이러한 수계와 지형은 대부분 이곳에 분포하는 암석의 물리적인 특성과 지질구조의 영향을 받아 형성되었다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

신라시대 창건했다는 흥룡사

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

신라시대 창건했다는 흥룡사를 뒤로 돌아, 뒤쪽으로 가면 맑은 계곡이 약 1Km의 선유담 비경이 펼쳐져 있다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

복운모 화강암

 

백운계곡에는 맑은 물이 흐르고, 바닥에는 화강암체가 노출되어 있어 화강암을 관찰하기에 용이한 곳이다.

일반적으로 화강암의 조암광물은 장석, 석영, 흑운모를 꼽을 수 있는데, 이곳에 분포하는 화강암은 흑운모와 백운모가 함께 나타난다는 특징이 있다.

 

운모류는 얇은 판상의 쪼개짐을 나타내는 광물로, 운모류 중에서 가장 흔한 것은 흑운모이며 철이 많이 들어있어 검은색을 띤다.

반면 백운모는 철의 함량이 낮아 흰색을 띠고, 산업적으로는 좋은 전기절연체를 만드는데 이용되는 중요한 광물이다.

 

 

 

판상의 투명한 결정이 백운모

 

 

 

 

백운모와 흑운모 결정이 함께 나타나고, 광물 입자가 큰 페그마타이트가 나타난다.

 

 

 

 

 

페그마타이트 결정 중앙에 있는 백운모 결정.

 

 

 

 

 

 

 

화강암 속의 거대 결정, 페그마타이트(pegmatite)

 

백운계곡에 분포하는 화강암은 암체를 구성하는 다른 광물에 비해 굉장히 커다란 광물이 많이 나타난다.

페그마타이트(pegmatite)라고 하는 것인데, 어떻게 만들어진 것일까?

 

마그마는 규산염(SiO2)광물들의 용융체로, 시간이 지남에 따라 온도가 낮아져 용융점이 높은 광물로 부터 먼저 결정이 되고,

남아있는 마그마는 점점 SiO2 성분이 상대적으로 많아지게 되는데, 이러한 일련의 과정을 마그마 분화라고 한다.

 

마그마분화의 말기에 대부분의 광물이 정출되고 나면 남아있는 마그마에는 SiO2 성분과 함께 물(열수)과 휘발성분이 상대적으로 많아지게 된다.

즉, 액체성분과 기체성분이 공존하게 되며 이때 마그마의 온도는 대략 400~600℃정도이다.

 

열수와 휘발성분이 주변 암석의 틈을 따라 관입하여 냉각되는 과정에서 마그마에 남아있던 잔여 성분이 거대하게 성장할 수 있는 환경이 제공되기도 하는데,

휘발성분은 광물이 정출되는 온도를 낮추고 결정의 성장을 촉진시키기 때문이다.

 

이런 환경에서 마그마 내에 농집된 성분이 주로 운모, 석영, 장석 등의 거대 결정으로 정출되는데 이를 페그마타이트라 한다.

 

보석광물인 수정, 녹주석 등도 페그마타이트의 일종이며, 이외에도 희토류 광물, 텅스텐 광물, 고령토 등을 산출하기 때문에 상업적으로 매우 중요하다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

단층의 영향을 받아서 생긴 화강암의 절리

 

백운계곡의 화강암은 전체적으로 일정한 방향으로 절리가 발달되어 있다.

화강암에 나타나는 절리의 생성원인은 여러 가지가 있다.

 

화강암은 지하 깊은 곳에서 생성된 것이므로 지표에 노출되면서 지각압력의 감소에 의해 수평방향의 절리가 발달되기도 하고, 풍화 및 마그마의 냉각수축에 의해 발달되기도 한다.

그러나 이곳의 화강암체에 나타난 절리는 남-북 방향으로 방향이 거의 일정하다.

어떻게 전체적으로 일정한 방향의 절리가 발달하게 된 것일까?

 

 

 

 

백운계곡의 서쪽으로는 47번 국도와 나란하게 왕숙천 단층이 발달해 있다.

이 부근의 지질도를 살펴보면 왕숙천 단층을 경계로 동측 지반은 남쪽으로 서측 지반은 북쪽으로 이동했다는 것을 알 수 있다.

 

왕숙천 단층의 영향을 받아 이곳의 화강암은 단층과 평행한 방향의 절리가 나타나는데, 일부분 왕숙천 단층과 같은 방향으로 어긋난 소규모의 단층도 찾아볼 수 있다.

이렇듯 지형의 발달은 그 지역에 분포하는 암석뿐만 아니라 지질구조의 영향도 많이 받는다.

 

 

 

  위 지질도처럼 남북을 가르는 커다란 단층이 생성 될 당시 가해진 커다란 힘들은 동일한 방향으로 지층을 끊어 놓았다.

  따라서 이지역의 화강암들은 남북 방향의 절리가 우세하고 절리면을 기준으로 지각이 뜻겨져 나갔다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

남북 방향의 절리를 따라 침식이 일어나 물의 흐름과는 반대 방향의 골짜기를 만들었다. 

이 후에 다른 방향의 힘들이 작용하여 직각 방향의 절리가 생성되고 이를 따라 흐르던 지하수가 철분을 침전시켜 뻘건 줄을 만들었다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

화강암이 풍화되어 만든 굵은 모래

 

좋은 전기절연체를 만드는데 이용되는 중요한 광물이다.

백운계곡을 따라 노출되어 있는 화강암체 주변을 살펴보면 운동장의 흙처럼 굵은 모래가 잔뜩 깔려 있다.

 

화강암이 풍화에 의해 부스러져 있는 것인데, 모래 입자의 대부분은 석영과 장석으로 되어있다.

화강암은 40~60%의 장석류를 포함하므로, 풍화장소로부터 가까운 곳에 있는 굵은 모래 중에는 장석과 석영이 많다.