[VR/3D] 유문암 가상 표본

유문암의 가상 표본입니다. 미국 콜로라도주 서와치(Saguache) 카운티에 있는 Prosser Rock에서 수집한 암석을 3D로 재현한 것입니다. 3D를 불러들이는 데 약간의 시간이 걸릴 수 있습니다. 화면 아래 구석의 화살표를 클릭하면 전체 화면으로 볼 수 있고, 3D 헤드셋 등으로도 관찰할 수 있습니다. 

이 표본은 실리카(SiO₂) 함량이 높은 규장질 화산암인 유문암(rhyolite)으로, 유문암의 흐르는(유) 무늬(문)인 유상 구조(flow banding)가 잘 드러나 있습니다. 여러 겹의 용암층이 차곡차곡 쌓인 것이 아니라, 점성이 매우 큰 유문암질 마그마가 이동하면서 내부가 강하게 비틀리며(전단, shear) 유리질 부분, 결정이 많은 부분, 기공이 많은 부분이 길게 늘어나 나란히 정렬된 결과입니다. 이 줄무늬는 당시 마그마가 흘러가며 변형된 방향을 보여 주는 중요한 실마리입니다.

자연 상태에서 취한 표본을 그대로 3D 재현했기 때문에, 표면에는 녹색과 주황색의 지의류, 풍화로 인한 변색 자국 등이 그대로 남아 있습니다. 현장에서 암석을 손에 들고 관찰하는 느낌을 최대한 살리기 위해 어떤 세척이나 연마도 하지 않은 상태를 모델링했습니다. 

신생대 올리고세 후반, 약 2,700만 년 전에 이 지역은 미국 서부에서 가장 큰 화산지대 가운데 하나인 산 후안 화산지대 (San Juan volcanic field)의 일부로 격렬한 화산 활동을 겪었습니다. Prosser Rock은 산 후안 화산지대 북동부의 코체토파 파크와 노스 패스 칼데라(Cochetopa Park & North Pass calderas)와 관련된 유문암질 화산 암경(rhyolitic volcanic plug) 가운데 하나로 해석됩니다. 그 당시 상승한 산성 마그마가 화산 중심부의 통로를 채우며 돔 모양의 암체로 굳었고, 이후 오랜 침식 작용으로 주변이 깎여 나가면서 오늘날 Prosser Rock과 주변의 여러 유문암 암체가 지표에 드러나게 되었습니다. 이 유문암 표본은 2018년 8월 Prosser Rock 사면에서 채취한 것입니다. 

다른 연구자들이 수행한 화학 조성과 박편 연구에 따르면 이 유문암은 실리카(SiO₂) 함량이 약 75–79%에 이르는 규장질 조성을 가지며, 전체 부피의 최대 20% 정도까지 비현정질 안산암 암편이 포함되어 있는 것으로 보고되었습니다(Lipman 2012). 이러한 암편은 이 유문암이 형성될 때 인근에서 이미 존재하던 안산암이 부분적으로 뜯겨 올라와 섞인 흔적입니다. 

표면 곳곳의 크고 작은 구멍과 타원형 빈 공간은 주로 마그마 속에 녹아 있던 가스가 팽창하며 이탈하여 만든 기공(vesicles)이거나, 고온의 화산 기체에 의해 주변 유리질 물질이 재정렬되거나 재결정되면서 형성된 리토피세(lithophysae)로 해석됩니다. 일부 빈 공간은 상대적으로 풍화에 약한 유리질 부분이거나 안산암 암편이 오랜 풍화 과정에서 더 쉽게 제거되며 넓어진 자리일 가능성도 있습니다. 이와 비슷한 다른 유문암에서는 이런 빈 공간 안에 석영이나 알칼리 장석, 황옥(topaz), 망가니즈가 풍부한 석류석 등이 자라난 사례도 있다고 합니다.