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암석이 공기, 물, 생물의 작용으로 변하거나 잘게 부서지는 풍화와 기반암, 모질물, 표토, 심토 및 토양의 생성 과정을 설명합니다.
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풍화 작용과 토양의 생성

¶ 지식 정보

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암석이 공기, 물, 생물의 작용으로 변하거나 잘게 부서지는 풍화와 기반암, 모질물, 표토, 심토 및 토양의 생성 과정을 설명합니다.
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¶ 풍화

지표 부근의 암석이 공기, 물, 생물 등의 작용으로 오랜 시간에 걸쳐 성분이 변하거나 잘게 부서지는 현상이다.
풍화 작용은 기계적 풍화 작용, 화학적 풍화 작용, 생물학적 풍화 작용으로 나눌 수 있다.

¶ 기계적 풍화 작용

암석이 물리적인 힘에 의해 잘게 부서지는 작용이다.

¶ 기계적 풍화 작용 예시

압력 변화:
지하 깊은 곳에 있던 암석이 지표에 노출되면 암석의 내부 압력과 외부 압력의 차이에 의해 암석이 팽창하여 틈이 생겨 부서진다.
물의 동결 작용:
암석의 틈 사이로 스며든 물이 얼어 부피가 팽창하면, 주위 암석에 큰 압력이 가해져 틈이 더 크게 벌어진다.
열에 의한 팽창과 냉각에 의한 수축:
열로 인해 암석이 팽창하고 냉각에 의해 암석이 수축하는 과정에서 표면에 틈이 생겨 부서진다.

¶ 화학적 풍화 작용

암석을 이루는 광물이 외부 물질과 화학적으로 반응하여 용해 또는 분해되는 작용이다.

¶ 화학적 풍화 작용 예시

$\circ$ 주성분이 $\mathrm{CaCO_{3}}$ (탄산 칼슘)인 석회암과 방해석의 용해:

석회암이나 방해석은 이산화 탄소 $(\mathrm{CO_{2}})$ 가 녹아 있는 지하수에 의해 용해된다.

$\mathrm{CaCO_{3}}(s)$ 석회암 또는 방해석 $+$ $\mathrm{H_{2}O}(l)$ $+$ $\mathrm{CO_{2}}(g)$ $\rightarrow$ $\mathrm{Ca}^{2+}(aq)$ $+$ $2\mathrm{HCO_{3}}^{-}(aq)$

$\circ$ 적철석 $(\mathrm{Fe_{2}O_{3}})$ 의 생성:

광물에 포함된 철 $(\mathrm{Fe})$ 이 산소 $(\mathrm{O_{2}})$ 와 반응하여 적철석 $(\mathrm{Fe_{2}O_{3}})$ 이 생성된다.

$4\mathrm{Fe}(s)$ 철 $+$ $3\mathrm{O_{2}}(g)$ $\rightarrow$ $2\mathrm{Fe_{2}O_{3}}(s)$ 적철석

$\circ$ 고령토 $(\mathrm{Al_{2}Si_{2}O_{5}(OH)_{4}})$ 와 보크사이트 $(\mathrm{Al(OH)_{3}})$ 의 생성:

고령토의 생성:
주성분이 $\mathrm{KAlSi_{3}O_{8}}$ 인 정장석이 탄산 $(\mathrm{H_{2}CO_{3}})$ , 물 $(\mathrm{H_{2}O})$ 과 반응하여 주성분이 $\mathrm{Al_{2}Si_{2}O_{5}(OH)_{4}}$ 인 고령토가 생성된다.

$2\mathrm{KAlSi_{3}O_{8}}(s)$ 정장석 $+$ $\mathrm{H_{2}CO_{3}}(aq)$ $+$ $\mathrm{H_{2}O}(l)$ $\rightarrow$ $\mathrm{Al_{2}Si_{2}O_{5}(OH)_{4}}(s)$ 고령토 $+$ $\mathrm{K_{2}CO_{3}}(aq)$ $+$ $4\mathrm{SiO_{2}}(s)$

보크사이트의 생성:
고령토 $(\mathrm{Al_{2}Si_{2}O_{5}(OH)_{4}})$ 와 물 $(\mathrm{H_{2}O})$ 이 반응하여 주성분이 $\mathrm{Al(OH)_{3}}$ 인 보크사이트가 생성된다.

$\mathrm{Al_{2}Si_{2}O_{5}(OH)_{4}}(s)$ 고령토 $+$ $\mathrm{H_{2}O}(l)$ $\rightarrow$ $2\mathrm{Al(OH)_{3}}(s)$ 보크사이트 $+$ $2\mathrm{SiO_{2}}(s)$

¶ 생물학적 풍화 작용

생물의 다양한 활동에 의해 기계적 또는 화학적 풍화가 촉진되는 작용이다.

¶ 생물학적 풍화 작용 예시

식물 뿌리의 생장:
식물의 뿌리는 암석 틈을 따라 생장하며 주위 암석에 압력을 가해 암석을 부순다. $\rightarrow$ 기계적 풍화 촉진
생물의 분비물:
생물이 분비하는 물질이 광물을 용해하거나 분해하는 작용을 한다. $\rightarrow$ 화학적 풍화 촉진

¶ 기후에 따른 풍화 작용

기계적 풍화 작용은 주로 물리적인 힘에 의해 발생하므로
고온 다습한 기후보다 고위도 지역이나 고산 지대 또는 기온의 일교차가 큰 사막 지역에서 우세하게 일어난다.
화학적 풍화 작용은 수분과 열에 의해 촉진되므로
한랭 건조한 기후보다 고온 다습한 열대 지방에서 우세하게 일어난다.