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빙퇴석
빙퇴석(氷堆石)은 빙하에 의하여 운반되어 하류에 쌓인 돌무더기이다.[1]
내용
빙퇴석(氷堆石) 또는 모레인(영어: moraine)은 빙하가 골짜기를 깎으면서 운반해 온 암석·자갈 및 토사 등이 퇴적되어 만들어진 지형이다. 지형학상의 정의로는 돌무더기 모양의 지형을 가리킨다. 빙퇴석의 입자는 실트 모양의 것부터 거암까지 그 크기가 다양하다.
빙하는 이동하면서 지표면을 침식하여 많은 암석, 자갈, 토양 등이 빙하 속에 포함되어 함께 이동하도록 한다. 이렇게 빙하 속에서 운반되던 각종 암설(岩屑)들은 빙하가 녹으면서 특정 위치에 쌓이게 되어 퇴적층 또는 퇴적지형을 형성하는데, 이와 같이 빙하 속에 포함되어 있는 암설과, 또는 빙하가 사라진후 쌓인 빙하에 의한 퇴적층 등을 모두 포함하여 빙퇴석이라고 한다.
빙퇴석의 특징으로는 첫째, 하천에 의한 퇴적과 달리 분급(分級) 작용이 나타나지 않는다는 것이다. 따라서 큰 거력(巨礫)에서부터 미세한 토양입자까지 다양한 크기의 바위부스러기들이 불규칙하게 뒤섞여 나타난다. 둘째, 빙하에 섞여 운반되면서 기반암과의 마찰로 인해 찰흔(擦痕), 그루브(groove) 등 긁힌 자국들이 나타난다.
빙퇴석은 특정 위치에 큰 규모로 쌓여 나타나는 경우가 많은데, 골짜기의 측면에 연속적으로 퇴적된 것을 측퇴석(lateral moraine), 두 개의 곡빙하가 합류하면서 중앙에 연속적으로 형성된 퇴석을 중앙퇴석(medial moraine), 또 빙하의 말단부에서 빙하가 녹으면서 끝부분에 쌓인 것을 종퇴석(end moraine)이라고 한다. 빙하가 전진하는 속도보다 빨리 녹아서 후퇴하면서 쌓이는 퇴적층을 저퇴석(低堆石, 영어: ground moraine)이라고 한다. 저퇴석은 빙하의 아랫부분에서 퇴적된 것이다.
이럴 때 빙퇴석은 연속된 돌무더기, 또는 돌로 쌓인 언덕으로 나타나 그 경관이 독특하며, 빙하가 사라진 후에도 과거 빙하의 존재와 위치를 확인할 수 있는 증거 지형이 된다.
모레인(moraine)은 과거 프랑스의 알프스 산기슭의 농부들이 빙퇴석을 부르던 이름으로, 오늘날에는 학술용어가 되었고, 지형학적으로는 종퇴석, 측퇴석 등 빙하에 의한 퇴적 지형을 가리키는 말로 더 많이 쓰인다. 유럽의 스칸디나비아반도, 독일 북부, 스코틀랜드, 알프스산맥 일부와 캐나다 일대에 넓게 나타난다.
빙하의 후퇴 등에 의해 빙퇴석이 빙하와 떨어지면서 빙하와의 사이의 공간에 녹은 물이 고여 빙하호를 형성하는 때도 있다. 빙하의 후퇴 때문에 빙퇴석과의 사이에 형성된 빙하호는 빙퇴석의 붕괴 때문에 빙하호 붕괴 홍수를 일으킬 가능성이 있다. 실제로 네팔과 부탄에서 몇 차례 빙하호가 무너져 홍수가 발생하면서 하류에 사망자를 낸 피해가 있었기 때문에 빙하호의 수위를 낮추는 등 시급한 대책이 필요하지만, 지형적・경제적으로 좀처럼 대책이 진행되지 않는 것이 현실이다.
특징
첫째, 빙퇴석을 이루는 물질들은 입도가 크게 다르다. 곧 집채만 한 바위덩어리와 그보다 아주 작은 돌덩이들과 잔자갈들과 모래와 실트와 점토가 뒤섞여 있다. 이는 첫째, 얼음이 기반암을 마모(磨耗 abrasion)시키고 뜯어내기(plucking) 때문이며, 둘째, 얼음이 운반하는 물질들은 물이 운반하는 물질들과 달라, 낮은 곳으로 천천히 움직이면서, 물질들이 크기에 따라 나뉠 수 없기 때문이다. 곧 얼음에 끼이거나 얼음이 갉아내는 상태 그대로 운반되고 쌓이기 때문이다. 그러므로 얼음이 운반한 쇄설물은 분급(分級)되지 않고 성숙(成熟)되지 않는다.
둘째, 흘러내리는 얼음이 운반하는 물질의 상태에 따라 운반된 물질들은 '둥근 정도', 곧 원마도(圓磨度)가 다르다. 일반적으로 하천이 운반하는 퇴적물은 입자들이 서로 부딪쳐 어느 정도 둥글게 될 것이다. 그러나 빙퇴석은 얼음 속에서 운반되므로 아각상(亞角狀)이나 아원상(亞圓狀) 정도이다
셋째, 빙퇴석에 있는 바위나 자갈처럼 큰 입자는 가끔 매끈할 수가 있다. 매끈한 면은 얼음에 이동하며 아랫부분에 포획된 세립의 암편에 갈려서 매끈하게 된 경우이다. 곧 얼음이 바위와 닿는 경우, 얼음이 천천히 흘러내려 가면서 얼음 속 세립 암편들이 오랫동안 같은 면을 갈아낸다면 매끈하게 된다. 두꺼운 빙하로 무거워진 얼음이 오랫동안 같은 면에 닿아 천천히 흘러내리고 그 면이 좁다면, 단단한 암반도 매끈하게 된다. 실제 이런 매끈한 면은 남극 세종기지 부근에서도 드물게 관찰된다.
넷째, 얼음이 운반한 자갈이나 상당히 넓은 지역에 걸쳐 불규칙하거나 평행한 선들이 생기는 수도 있다. 불규칙한 선들은 얼음에 끼인 굵고 단단한 암편이 그보다 무른 암석의 표면을 오랫동안 갉아내어서 생긴 흔적이다. 굳은 정도가 다른 암석들이 오래 닿는다면 생길 수 있는 일이다. 평행한 흔적은 암반의 단단한 정도가 달라, 예컨대 약한 부분이 침식되면 생긴다. 이런 흔적을 빙하조선(氷河條線 glacial streak) 또는 빙하찰흔(氷河擦痕 striation)이라고 부른다. 이런 흔적은 얼음이 흘러간 방향을 가리킨다는 점에서 유용하다.
지질학적 가치
빙퇴석은 얼음이 운반한다는 점에서 지질학적으로 아주 의미가 크다.
얼음은 고체로 물과는 다르게 물질을 깎고 운반한다. 곧 흘러가는 길에 있는 모든 것을 운반하고 양옆을 깎는다. 그러므로 얼음이 깎아내는 빙식곡은 물이 침식시키는 골짜기와는 다르다. 곧 빙식곡은 단면이 U자인 반면, 물이 침식시키는 골짜기는 V자 곡이다. 알프스산맥이나 캐나다나 히말라야산맥이나 극지방에서 볼 수 있는 U자 골짜기는 빙하에 깎인 골짜기이다.
빙퇴석을 가지고 있는 얼음이 바다에 들어와 녹으면 바위와 자갈과 모래는 녹는 그 자리에서 가라앉는다. 그러므로 극지 둘레의 바다에는 얼음에 운반되다가 퇴적시킨 물질이 많다. 예컨대 해안에서 수백 킬로미터 떨어진 진흙 속에 있는 모래와 자갈은 얼음 아니고는 운반을 설명할 방법이 없다.
해저 표면의 자갈과 모래는 현재 얼음이 운반하는 현상을 설명하는 반면 시추심에 있는 자갈과 모래는 과거에 있었던 얼음운반작용을 설명한다. 이런 얼음운반물질을 보아 남극대륙이 3,600만 년 전부터 빙하로 덮이기 시작했다는 것을 알았다.
첫째, 얼음의 발달, 곧 빙하의 발달정도와 발달기간을 나타낸다. 예컨대, 두껍고 넓은 빙퇴석은 그만큼 얼음의 작용이 컸다는 것을 뜻한다. 나아가 평지에 있는 바윗덩어리는 물이 모두 운반한 것은 아니다. 상당 부분은 그 지역이 빙하시대에 얼음으로 덮여있었을 때, 얼음이 운반한 것이다. 그러므로 빙퇴석의 분포와 그 변화로 보아 얼음의 영향과 그 변화를 알 수 있다. 좀 오래된 빙퇴석에서는 그 지역에 특이한 지의류 같은 식물들이 생장할 수 있어, 약간 오래된 빙퇴석과 그렇게 오래되지 않은 빙퇴석을 구분할 수 있는 예도 있다. 극지의 지의류는 생장 속도가 아주 느려 100년에 1cm 자라는 종도 있다.
둘째, 해저 퇴적물에서는 부빙(浮氷)의 분포지역과 존속기간을 나타낼 수도 있다. 예컨대, 북대서양과 남빙양에서 빙하운반퇴적물의 존재는 얼음의 영향과 그 정도를 나타낸다. 그러므로 수심 수백 m 깊이에 퇴적된 점토에 섞여 있는 모래와 자갈은 상당 부분이 바닷물로 운반된 것이 아니다. 그러나 저탁류(底濁流 turbidity current)로 얕은 곳의 퇴적물이 깊은 곳으로 운반되는 때도 있다는 것을 잊지 말아야 한다.
빙퇴석이 운반한 큰 입자는 그 입자 자체가 만들어진 과정을 보여준다. 예컨대, 빙퇴석을 만든 바위 자체가 빙퇴석이 되어 흘러내릴 수 있기 때문이다. 이런 입자는 현재 빙퇴석을 만든 빙하보다 더 오래된 빙하를 가리킨다는 점에서는 아주 중요하다.
빙퇴석은 위에서 이야기한 특징에 따르는 가치 외에도 가치가 있다. 곧 빙퇴석은 얼음에 덮여서 야외조사로는 가까이 가기 힘든 얼음 아래의 지질을 지시한다는 점에서 가치가 크다. 예컨대, 남극 세종기지 부근에서 빙퇴석으로 발견된 규화목화석은 빙퇴석이 기원한 지역의 지질을 가리키는 일차자료가 된다.
동영상
각주
참고자료
- 〈빙퇴석〉, 《위키백과》
- 〈빙퇴석〉, 《네이버지식백과》
- 〈빙퇴석〉, 《네이버지식백과》
- skchang1766, 〈얼음이 운반하는 빙퇴석〉, 《네이버블로그》, 2020-02-18
- 〈빙퇴석〉, 《네이버국어사전》
같이 보기
