나실 마그마 혼합대 > 청송유네스코세계지질공원

나실 마그마 혼합대

">주변 볼거리

나실 마그마 혼합대 Nasil magma mixing zone

 

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나실 지역은 마을 서쪽을 중심으로 사발 모양의 지형을 이루고 있습니다. 안쪽은 오목하게 작은 분지를 형성하고, 중간부는 둥근 능선을, 바깥쪽은 낮은 저지대를 이룹니다. 화강암질 마그마에 섬록암질 마그마가 섞이면서 화강암은 바깥쪽 낮은 저지대에, 화강섬록암은 중간부 능선에, 섬록암이 중앙부를 이루며 동심원상 분포를 이룹니다. 특히 화강섬록암 지역에서는 마그마가 혼합될 때 나타나는 조직을 잘 보여주고 있습니다. 이처럼 좁은 지역에서 규칙적으로 세 종류의 화성암이 동심원상으로 분포하는 것은 마그마의 혼합과정을 잘 보여주는 뛰어난 야외 학습장이라 할 수 있습니다.


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나실 마그마 혼합대 위치

  

    경상북도 청송군 부남면 나실길

   부남면 나실길 입구 천하대장군앞에서 주차 → 마을쪽으로 250미터 도보

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2017.3.16 | 지도 크게 보기 ⓒ  NAVER Corp.

위치 경상북도 청송군 부남면 대전리 산110 

전화번호 054)870-6111(청송군청)

 



나실 마그마 혼합대(Nasil magma mixing zone)는 부남면 대전리 나실 마을 주변에 놓인다. 나실 마을은 부남면 소재지에서 남쪽으로 1.7km 지점에 위치하며 홍원교에서 서쪽으로 마을 진입로를 따라 300m 들어간다. 이 마을은 마을 입구를 제외하고 능선으로 둘러싸여 사발모양으로 오목한 작은 분지를 이룬다.??

(1)지형

나실 지역은 마을 서쪽을 중심으로 사발모양의 오목한 지형을 이룬다. 즉 그 안쪽은 작은 분지를 이루고 그 경계부는 환상으로 높은 능선(최고 540m)을 형성하며, 그 바깥은 낮은 저지를 이룬다. 안쪽 분지에는 섬록암, 바깥 저지에는 화강암, 이들 경계부의 둥근 능선에는 화강섬록암이 동심원상 분포를 보여준다. 그리고 환상 능선부의 동측으로 마평천이 남동쪽에서 북서쪽으로 흘러간다. 마평천은 주위에 다소 넓은 평지를 형성하며 특히 나실에서 감연리 사이에 상당히 넓게 형성되어 있다. 이 평지는 주로 심성암류의 풍화로부터 유래된 모래로 쌓인 충적층이며 전답과 과수원으로 이용되고 있다.??

(2) 주변 지질

주변의 지질은 퇴적암류와 심성암류로 구성된다. 퇴적암류는 심성암류의 관입에 의해 연변부에 접촉변성을 일으켜 혼펠스화 되어있다. 심성암류는 북서-남동 방향으로 길이 9.4km, 북동-남서 방향으로 너비 4.8km의 크기를 갖는 부남 암주를 형성한다. 부남 암주는 조립질 화강암, 섬록암, 화강섬록암, 세립질 화강암으로 구성된다(그림 III-60). 조립질 화강암은 암주 전체에 주로 평지에 넓게 분포하고, 섬록암은 나실 마을과
구천리에 소규모로 분포한다. 화강섬록암은 대체로 섬록암의 외곽부에 환상으로 분포하며 세립질 화강암은 오로지 구천리 병암 주위에만 매우 작은 규모로 산출된다.
부남 암주에서 섬록암은 녹회색 내지 암회색을 띠며, 사장석, 각섬석, 흑운모, 휘석과 석영 등으로 구성된다(그림 III-67A). 경하에서 사장석은 자형 내지 반자형이며 주로 알바이트 쌍정을 이루고 가끔 칼스배드-알바이트 쌍정을 이루기도 한다. 흑운모는 타형으로 가끔 엽편상을 나타낸다. 휘석은 자형 내지 반자형이고 주상으로 나타나며 다색성을 보여준다. 석영은 입자들 사이에 주로 간극상으로 나타난다.??

부남 암주에서 화강섬록암은 회색 내지 녹회색을 띠며, 사장석, 석영, 정장석, 흑운모, 각섬석 등으로 구성된다(그림 III-67B). 경하에서 사장석은 자형 내지 반자형이며 주로 알바이트 쌍정을 이루며 누대구조를 나타낸다. 석영은 입자들 사이에 주로 간극상으로 나타나며 가끔 외래결정으로 나타나는 경우도 있다. 정장석은 반자형 내지 타형이다. 흑운모는 반자형으로 주로 엽편상을 나타낸다. 각섬석은 자형 내지 반자형이고 침상 혹은 주상 형태를 가진다. 부남 암주에서 조립질 화강암(그림 III-67C)은 담회색 내지 담홍색을 띠며 석영, 정장석, 사장석, 흑운모 등으로 구성된다. 경하에서 석영은 타형으로 직소광을 나타내며, 정장석은 타형이고 석영과 함께 미문상 조직을 이루기도 한다. 사장석은 자형 내지 반자형이고 주로 알바이트 쌍정을 이룬다. 흑운모는 반자형으로 주로 엽편상을 이루고 부분적으로 녹니석화되어 있다.?



고철질 미립상 내포체는 화강섬록암에서 흔하게 나타난다(그림 III-68, 69). 이들은 크기가 흔히 5∼20cm를 가지고 수m에 달하는 것도 있으며, 큰 것은 안산암으로 오인할 수도 있을 정도이다. 이 내포체는 녹회색 내지 암회색을 띠며, 섬록암과 같은 구성광물을 가진다. 그러나 섬록암에서와 다르게 입자들이 세립질이고 고철질 광물들이 서로 얽혀있어 지저분하다. 또한 사장석은 누대구조를 잘 나타내며, 어떤 사장석 입자는 각섬석과 흑운모에 의해 둘러싸이는 망토조직을 드물게 관찰할 수 있다. 그리고 각섬석은 침상 형태로 나타나는 경우가 많은 편이다. 화학조성은 SiO2 함량이 53.6∼77.7% 범위를 가진다. 섬록암은 SiO2 함량이 3.6∼
59.5% 범위를 보여주고, 화강섬록암은 59.7∼70.5% 범위, 조립질 화강암은 63.0∼77.7% 범위를 가진다. SiO2 함량은 섬록암에서 세립질 화강암으로 갈수록 증가하는 경향을 나타낸다. SiO2 함량이 증가함에 따라 TiO2, Al2O3, FeO3t, MnO, CaO, P2O5 함량은 감소하는 경향을 보이며, 반면에 K2O와 Na2O는 증가하는 경향을 보여준다.



(3) 마그마 혼합작용

암상의 동심원상 분포, 암석기재적 특징과 화강섬록암 내의 고철질 미립상 내포체의 관계에 따르면, 조성변화의 원인은 분화작용에 의한 변화도 존재하지만 마그마혼합작용(magma mixing)의 주도적 역할에 의해 지배된 것으로 생각된다(그림 III-70). 여기서 마그마 혼합작용은 화강암질 마그마의 챔버 내에 섬록암질 마그마가 주입되어 나타나는 것으로 액체와 액체 사이의 상호작용을 의미한다. 이때 마그마는 일반적으로 끈적한 점성의 유체, 흐름은 층류의 특성을 나타낼 것이고, 속도는 점성에 기인하는 저항력에 따라 감소한다. 점성이 낮은 섬록암질 마그마가 점성이 높은 화강암질 마그마 속으로 주입되면, 섬록암질 마그마의 흐름 전면에 불안정성이 발생한 다(Snyder and Tait, 1995). 이 불안성성은 두 마그마 간의 점성차이에 기인하기도 하고, 또한 부력차이에 기인하기도 한다. 이러한 요인에 의한 불안정성은 주입되는 섬록암질 마그마의 흐름을 여러 갈래로 분기시킨다(Snyder and Tait, 1995; Snyder etal., 1997). 이러한 분기작용은 화강암질 마그마 내에서 계속 파열되고 결국 고철질미립상 내포체를 형성하는 혼화작용(mingling)이 우세해진다.?

초기 단계에서는 두 마그마 간에 온도, 밀도, 점성, 상대적 용적 등의 차이가 크기때문에 혼합작용이 쉽게 일어나지 않는다. 따라서 이때 혼합과정은 거의 역학적 혼합작용이 우세하게 나타난다. 그러나 두 마그마의 경계부에서는 열적 평형이 점진적으로 이루어지면 물성차이가 감소되어 혼성작용(hybridization)이 더 빨리 진행된다.
열적 평형에 도달하면 두 마그마의 조성 간에 화학적 혼합과정이 더 활발하게 일어난다. 그러므로 혼합과정에서 혼화작용, 혹은 혼성작용의 결정은 두 마그마가 얼마나 빠르게 열적 평형에 도달하는가에 달려있다. 또한 두 마그마의 유동학적 성질과 섬록암질 마그마의 비율도 역시 혼합작용을 결정하는 중요 요소이다. 섬록암질 마그마의 주입이 적을 경우에는 열적 평형에 빠르게 도달하지 못하여 화학적 혼성작용에 쉽게 일으키지 못하고 기계적 혼화작용에 의해 내포체를 우세하게 형성한다. 결과적으로 화강섬록암은 화강암질 마그마에 적은 섬록암질 마그마가 만나 섞일때 중간 성분이 굳어진 암석이고 고철질 미립상 내포체를 다량으로 함유한다. 그 후에 화강암질 마그마가 위의 세 암석을 관입하여 세립질 화강암을 형성하였다.?



(4) 가치

나실 마을의 안쪽 분지에는 섬록암, 바깥 저지에는 화강암, 경계부의 둥근 능선에는 화강섬록암이 동심원상 분포를 보여준다. 화강섬록암은 내포체와 같이 마그마 혼합할 때 나타나는 구조를 잘 보여준다. 따라서 이 화강섬록암은 화강암질 마그마와 섬록암질 마그마가 만나 섞일 때 중간 성분을 나타내는 마그마 혼합대가 굳어진 암석이라는 것을 지시한다. 이와 같이 좁은 지역에서 규칙적인 동심원상 분포는 마그마 혼합과정을보여주는 좋은 야외실험장으로 매우 중요한 가치를 가진다. 이와 더불어 주변에는 천연기념물 제401호 홍원개오동나무가 있어서 과학을 즐기는 학생들에게 학습장소로 중요하다. 이 나무는 마을에서 오래전부터 마을을 지켜주고 보호해주는 당산나무로 여겨 매년 정월 대보름에 마을의 안녕과 풍년을 기원하는 제사를 지낸다.?

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