자갈
자갈(gravel) 또는 역(礫)은 모래보다 큰 암석 조각으로 이루어진 퇴적물이다. 지질학에서 자갈의 상한과 세부 범위는 분류 체계에 따라 다르지만, 웬트워스 입도 분류에서는 2밀리미터보다 큰 입자를 자갈로 다루며, 2~4밀리미터의 과립질 자갈과 4~64밀리미터의 소력질 자갈로 나눈다.[1]
형성
[편집]자갈은 암석이 풍화·침식을 받아 떨어져 나온 뒤 하천, 해변, 빙하, 사면을 따라 운반되고 쌓이면서 형성된다. 흐르는 물이나 파도에 오래 운반된 자갈은 모서리가 닳아 둥글어지는 경향이 있고, 운반 거리가 짧거나 빙하·사면 붕괴로 쌓인 자갈은 모가 난 경우가 많다. 굳어져 암석이 된 자갈 퇴적물은 역암이라고 한다.[2]
자갈은 하천 수로와 선상지, 삼각주, 파도가 미치는 해안 가까운 곳에도 퇴적된다. 퇴적 환경에 따라 자갈층의 두께와 입자 배열, 모래·미사·점토와의 섞임이 달라지므로, 이러한 특징은 과거의 유수와 해안 환경을 복원하는 데 이용된다.[2]
하천 자갈은 유수의 세기와 하천 바닥의 경사에 따라 크기별로 분리되어 쌓이는 경우가 많다. 빙하가 남긴 자갈은 크기와 모양이 고르지 않은 퇴적물에 섞여 나타날 수 있으며, 해안 자갈은 파도의 작용으로 비교적 납작하고 둥근 모양을 띠기도 한다. 이와 같은 입자의 크기·원마도·배열은 퇴적 환경을 해석하는 단서가 된다.
자갈층은 과거 하천의 흐름, 해안선의 이동, 빙하의 작용, 산사태와 같은 지질 과정을 기록한다. 층 안에 자갈이 기와를 포개 놓은 듯 한쪽으로 기울어 배열된 경우에는 흐르던 물의 방향을 추정하는 데 이용할 수 있다. 자갈의 암석 종류를 조사하면 퇴적물을 공급한 지역과 운반 경로를 파악하는 단서가 되기도 한다.[2]
흐르는 물이 운반한 자갈은 대체로 모래와 실트보다 유속이 큰 환경에서 쌓인다. 큰 자갈이 섞인 층은 홍수·산사태·빙하 융빙수처럼 에너지가 큰 사건의 흔적일 수 있으나, 해석할 때에는 층의 연속성·구조·주변 퇴적물도 함께 살펴야 한다. 자갈층 사이에 모래·실트층이 반복되면 유수의 세기가 시간에 따라 달라졌음을 보여 줄 수 있다.
이용
[편집]자갈은 골재로서 콘크리트·도로·철도·배수층에 널리 쓰인다.[3] 자연 자갈 퇴적층은 물이 잘 통하는 경우가 많아 대수층과 관련되기도 한다.[4]
건설용 자갈과 모래의 상당 부분은 콘크리트용 골재로 쓰이고, 나머지는 도로 기층·포장, 성토, 배수층 등에 이용된다. 실제 용도별 비율은 지역과 시기에 따라 달라진다.[3]
건설용 자갈은 자연 하상에서 채취한 것 외에 암석을 부수어 만든 쇄석을 함께 사용한다. 천연 자갈과 쇄석을 보완하기 위해 폐콘크리트 등에서 얻은 재활용 골재도 도로 건설에 이용된다. 골재의 크기 분포, 입자 모양, 강도, 점토질 불순물의 양은 콘크리트와 도로 포장의 성능에 영향을 준다.[5][6]
입도 구분
[편집]웬트워스 입도 분류에서 자갈은 과립·소력·대력·거력으로 세분할 수 있다.[1]
- 과립(granule): 지름 2–4밀리미터
- 소력(小礫, pebble): 지름 4–64밀리미터
- 대력(大礫, cobble): 지름 64–256밀리미터
- 거력(巨礫, boulder): 지름 256밀리미터 초과
토질공학 표준인 ISO 14688에서는 자갈을 세립·중립·조립으로 나누어 각각 2–6.3밀리미터, 6.3–20밀리미터, 20–63밀리미터의 범위를 사용한다.[7] 입자가 모가 난 경우에는 각력이라고 한다.
같이 보기
[편집]각주
[편집]- 1 2 Wentworth, Chester K. (1922). “A Scale of Grade and Class Terms for Clastic Sediments”. 《The Journal of Geology》 30 (5): 377–392. doi:10.1086/622910.
- 1 2 3 Prothero, Donald R.; Schwab, Fred (2004). 《Sedimentary Geology: An Introduction to Sedimentary Rocks and Stratigraphy》 2판. W. H. Freeman. 67–74쪽. ISBN 978-0-7167-3905-0.
- 1 2 “Construction aggregates” (영어). 미국 지질조사국.
- ↑ Freeze, R. Allan; Cherry, John A. (1979). 《Groundwater》. Prentice-Hall. ISBN 0-13-365312-9.
- ↑ “Natural Aggregates of the Conterminous United States” (영어). 미국 지질조사국.
- ↑ “Recycled Aggregates—Profitable Resource Conservation” (영어). 미국 지질조사국.
- ↑ “ISO 14688-1:2002 — Geotechnical investigation and testing — Identification and classification of soil — Part 1: Identification and description” (영어). 국제표준화기구.
