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1. 토양생성에 중요한 암석 2. 화학적, 물리적, 생물적 풍화작용 3. 풍화산물의 이동과 퇴적
암석의 풍화와 토양생성발달
풍화작용 토양생성작용
암석 토양의 모재 토양
암석의 종류
암석의 생성원인에 의한 분류
-용융된 암장이 지표냉각으로 생성→ 화성암
-풍화물이 이동하여 퇴적고결하여 생성 →퇴적암
-퇴적암,화성암이 변성작용을 받아 생성 분포
-화성암, 변성암: 양 95%, 면적 25%(1/4)
-퇴적암: 양 5%, 면적 75%(3/4)
화성암(Igneous rock) -심성암:암장이 깊은 곳에서 느리게 굳어져 생성 -반심성암:암장이 중간깊이에서 고결되어 생성 -화산암:암장이 지표면에 분출되어 급속고결되어 생성
화성암의 조암광물
6대 종암광물:
-무색광물:석영, 장석류
-유색광물:운모류,각섬석,휘석,감람석
산성암 염기성암: 유색광물 증가
풍화속도: 유색광물>무색광물
-장석>운모>휘석>각섬석>석영
-장석, 운모 점토
-석영 모래
화성암의 종류
화성암: 약 700여종
화강암: 전면적의 2/3 차지, 조립질산성암
-조암광물의 80%이상 규산염류
-풍화산물: 조립질 토양
섬록암: 흑백의 조립질, 중성암, 심성암
-조암광물(사장석, 각섬석), 식질토양 생성
현무암: 염기성 화산암, 세립질, 치밀
-산화철이 풍부한 황적색의 식질토양 생성
안산암: 중성 화산암, 주광물은 사장석
-갈색의 식질토양 생성
퇴적암의 종류
변성암의 종류
퇴적암/화성암이 변성작용을 받아 생성
-변성원인: 지압과 지열
-특징: 원암석과 다른 물리 화학성이 변질되어
원래의 암석보다 비중이 높은 암석 생성
높은 열로 수분이 줄고 환원작용 받음
종류:
-화강암 편마암/편암, 석회암 대리
-혈암 점판암 천매암/결정편암
-사암 규암, 현무암 결정편암
암석의 풍화
풍화작용: 환경에 암석과 광물이 반응하여 파괴/합성 작용이 일어나는 것
-암석의 물리적 붕괴 일차광물
-일차광물의 변성, 분해, 재결함 이차광물
풍화작용 인자
-기후인자: 건조/습윤, 고온/냉온
-암석의 특징: 물리적 조성(조립/세립질, 다공성),
화학적 조성(철, 황화물, 탄산염 함유)
풍화작용의 종류
물리적 풍화작용
-기계적 파쇄에 의하여 크기/형태가 변화
-풍화요인:온도,빙결,유수,바람,빙하
화학적 풍화작용
-조성물질이 화학반응에의하여 분해
-풍화요인:산소, 물, 탄산가스, 유기산
생물학적 풍화작용
-생물에 의하여 물리/화학적 풍화작용이 촉진
-풍화요인: 식물근, 토양동물(두더지,지렁이,개미 등)
의 기계적 작용과 활동생성물
물리적 풍화작용
온도의 영향
-조암광물에 따라 열팽창계수 상이
-밤낮의 온도차로 수축/팽창의 반복 물리적 균열
-암석 표면/내부의 심한 온도차 표면층 박리
빙결의 영향
-물: 4oC(액체) 0oC(고체), 용적팽창 1.09083cc
-체적증가 : 1,465 tons/m2(150ton/ft2 ) 압력발생,
-암석틈의 물 빙결: 쐐기작용 암석 균열
물,바람,빙하의 영향
-움직이는 물,바람,얼음(빙하): 운반력, 침식력
화학적 풍화작용-1
<산소의 유무에 의한 화학반응>
산화작용(Oxidation): 산소, 산소/물
- 철 함유 광물
4FeO(아산화철)+O2 2Fe2O3(적철광)
4FeO(아산화철)+ 2H2O +O2 4FeOOH(침철광)
- 황 함유 광물
FeSO4 + 2H2O Fe(OH)2+ H2SO4
환원작용(Reduction)
수산화 제2철 Fe(OH)3 수산화 제1철 Fe(OH)2+ H2SO4
화학적 풍화작용-2
< 물에 의한 화학반응>
수화작용(hydration)
-암석이 물과 결합: 무수물 함수물
2Fe2O3(적철광)+ 3H2O 2Fe2O3.3H2O(갈철광)
CaSO4 (무수석고)+ 2H2O CaSO4.2H2O (석고)
가수분해(Hydrolysis)
-암석이 물과 반응하여 분해를 일으키는 것
K2Al2Si6O16(정장석)+ 2H2O H2Al2Si6O16( 규반산)+2KOH
-습윤지방: 분리된 강염기/규산염이 쉽게 유실
-건조지방: 분리된 강염기 탄산염, 황산염, 염화물
화학적 풍화작용-3
< 탄산가스, 유기물과의 반응>
탄산화작용(Carbonation)
- 공기 중의 CO2에 의한 탄산생성
CO2 + H2O H2CO3
-광물과 탄산의 반응 작용
K2Al2Si6O16(정장석)+ 2H2O+CO2
H4Al2Si2O9(카올리나이트)+4SiO2 +K2CO3
킬레이트화 작용(Chelation)
-유기물이 Al, Mn, Fe 등과 결합하여 유기금속체의 착체 형성
-환상구조, 가용성(쉽게 이동)
생물학적 풍화작용
물리적 풍화작용 촉진: 생물의 기계적 작용
- 식물 뿌리: 좁은 공극에서 근 팽창 발육
- 토양동물: 터널작용에 의한 흙교반,이동
화학적 풍화작용 촉진
-생리대사물질로 각종 산 생성
-탄산(호흡대사물 CO2), 황산(황세균), 질산(질산균), 유기산(미생물에 의한 유기물분해)
-산물질과 암석의 조성광물 간의 화학반응
풍화산물의 가동율과 퇴적위치
반토질잔적층의 암석 풍화시 가동율
- 이동 용이성
. 염화물,황산염 등>알칼리,알칼리토류>규산>철,알루미늄
. Cl-, SO4-2> Ca+2, Na+, Mg+2, K+> SiO2> Fe2O3, Al2O3
- 퇴적형성 위치
- 제자리: 철과 알루미늄이 많은 잔적층
- 이동 퇴적:
. 가장 먼곳- 염화물,황산염 집적층
. 그 다음 먼 곳: 탄산염 집적층
. 가장 가까운 곳: 규반질 집적층
풍화산물의 이동과 퇴적
풍화산물의 비이동/제자리형성: 잔(정)적토
-풍화산물이 이동하지 않고 토양생성: 잔적토
-유기 분해물이 이동하지 않고 제자리형성: 이탄토
풍화산물의 이동 퇴적된 운적모재: 운적토
풍화물 운반체에 의한 운적모재 종류
-바람: 풍적토(loess, 사구, 화산성토 등)
-물, 유수: 충적토/수적토(홍함평지, 삼각주, 하안단구,해성토,)
-빙하: 빙적토(표퇴토, 종퇴석, 저퇴토, 표력토 등)
-중력: 붕적토(절벽밑의 애추, 산사태로 생성되는 설붕 등)
농업적 중요도: 충적토>빙적토>풍적토>붕적토 |
