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자연발생석면

정의

지질학적 정의는 지구 내부 순환과정에서 형성되어 암석 및 토양 내에 존재하는 석면으로 석면안전관리법에서는 자연활동으로 인하여 토지, 암석 등에 붙어있는 석면(Naturally Occurring Asbestos, NOA)으로 정의한다.

생성
img자연발생석면 생성

5CaMg(CO₃)₂(돌로마이트) + 8SiO₂(유체) + H₂O(유체) → Ca₂MG₅Si₈O₂(OH)₂(트레몰라이트) + 3CaCO₃(방해석) + 7CO₂(유체)

Mg₂SiO₄(감람석) + MgSiO₃(사방휘석) + 2H₂O(물) → Mg₃Si₂O₅(OH)₄(사문석)

6(Mg,Fe)₂2SiO₄(감람석) + 7H₄O(물) → 3(Mg,Fe)₃Si₂O₅(OH)₄(사문석) + Fe₃O₄(자철석) + H₂O(물)

2Mg₂SiO₄(감람석) + 3H₂O(물) → Mg₃Si₂O₅(OH)₄(사문석) + Mg(OH)₂(수활석)

6MgSiO₃(사방휘석) + 3H₂O(물) → Mg₃Si₂O₅(OH)₄(사문석) + Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂(활석)

- 백운암이 모암인 지역에 규산염 성분과 물을 포함한 광화유체가 유입될 경우 형성된다.

- 초염기성암이 변성작용을 받았거나 열수 작용과 같은 사문암화 작용에 의해 형성된다.

종류
-사문암

· 특징

초염기성암의 변성작용으로 생성된 사문암은 바깥 부분에 매끈한 광택이 있으며, 색상은 일반적으로 암녹색을 띄지만 청록색, 황록색을 띄는 경우도 있다. 사문암은 하나 또는 그이상의 사문석 광물로 구성된 암석을 말하며, 일반적으로 사문석을 50 % 이상 포함하는 암석을 말한다. 사문석은 지구의 맨틀로부터 온 초염기성암이 변성작용을 받았거나 열수 작용과 같은 사문암화 작용에 의해 형성된다.

· 사문암 내 석면 형성

초염기성암인 사문암의 구성광물인 감람석은 사문암화 작용으로 사문석으로 전환이 되고 (Allen and Seyfried., 2004: Cohen, 등, 2004: Mevel 2003) 이 과정 중 일부는 석면이 되는 것으로 보고되고 있다. 동시에 열수에 의해 일어 날 수 있는 변질 작용으로 활석화, 녹리석화, 질석 작용이 있다. 이런 작용에 의하여 한 사문암체 내에서 사문석, 활석, 질석, 녹리석이 백석면과 같은 석면류 광물과 공존하게 되는 이유가 된다.

-변성퇴적암

· 특징

변성 퇴적암이란 퇴적기원의 암석이 전체 혹은 일부분에 열과 압력을 받아 다른 광물로 바뀌거나, 재결정 또는 방향성과 같은 변성의 흔적을 보이는 암석이다. 석면을 포함할 수 있는 대표적인 변성 퇴적암으로 탄산염암의 일종인 변질작용을 받은 백운암이 있다. 백운암(Dolomite)은 대부분이 탄산염 광물로 이루어진 암석으로, 탄산염 광물로는 방해석(Calcite), 아라고나이트(argonite) 그리고 백운석[Dolomite, CaMg(CO3)2] 등이 있다.

· 변성퇴적암 내 석면 형성

석면의 형성 과정은 스카른 광상과 열수 광상의 형성과정과 밀접한 관계가 있다. 이산화규소를 많이 포함하고 있는 화강암질 마그마로부터 온 열수는 접촉대에서 섞이고, 칼슘이 부화된 탄산염 암체를 용융 시키고, 이 결과 원래의 탄산염암이 스카른 광체로 바뀐다. 이 과정이 "metasomatism" (변성교대작용)이라 부르는 변성작용이며, 전형적인 스카른 광물로 휘석, 석류석, 규회석, 악티노라이트(양기석) 석면, 자철석 등이 있다. 트레몰라이트(투각섬석) 석면이나 악티노라이트(양기석) 석면 등은 고온열수광상이나 그보다 높은 온도에서 생성된 광상, 즉 스카른광상이나 기성광상에서 주로 형성된다.

-기타(편암,편마암)

· 편암

편암은 중 변성암으로, 중립에서 조립의 판상, 층상 결정이 우세한 방향으로 방향성을 보인다. 종종 50% 이상의 판상과 신장된 결정들을 포함하기도 한다. 이 결정들 사이로 석영과 장석이 협재되어 있기도 하다. 이들 판상 또는 평상 광물로 운모, 녹리석, 활석, 각섬석, 흑연 등이 있다. 편암은 석류석을 포함하기도 한다. 편암은 고온에서 형상되며 천매암 보다 큰 결정을 가진다. 지질학적으로 엽상이란 중립에서 조립의 결정들이 변성 작용을 받아 선상으로 배열된 것으로 이런 우세한 방향으로 방향성을 보이는 것을 편리구조라 한다.

· 편마암

편마암은 기존의 화성암 또는 퇴적암이 고 광역 변성 작용을 받아 형성된 암석이다. 이 암석들은 종종 판상 및 층상 광물의 선상 배열에 의해 엽상 구조를 보인다. 엽상 구조는 번갈아 어두운색 및 밝은색 띠를 보인다. 편마암질암은 보통 중립에서 조립으로 엽상 구조를 보이고. 대부분이 재결정화 되었으나, 많은 양의 운모, 녹리석과 판상 광물들을 포함하지는 않는다.

· 편암과 편마암에서의 석면 형성

편암 및 편마암에서는 흔히 유색광물로서 각섬석을 포함하는 바, 각섬석계 석면이 산출가능성이 크다. 일반적으로 비-석면형태(벽개형태)의 각섬석이 흔하며, 계속되는 변형 또는 열수작용에 의해 각섬석-석면이 결정되기도 한다. 흔히 이들 암석들은 각섬암 및 각섬석 편암과 같은 염기성암과 백운암을 흔히 협재한다. 각섬석계 석면들이 흔하게 산출될 개연성이 크다.

* 출처 : 석면함유암석(조경석 등) 유통 제도개선 방안 및 규제영향분석(2017.03). 대한자원환경지질학회. 환경부