개념과 작동 원리
결정화에는 안정한 핵이 만들어지는 핵생성과 그 핵에 물질이 더 붙는 성장이 있습니다. 최종 크기를 설명할 때 둘을 함께 고려해야 합니다.
느린 냉각은 결정이 자랄 시간을 줄 수 있고 빠른 냉각은 작은 결정이나 유리질을 만들 수 있습니다. 실제 결과는 조성과 과냉각 정도에도 달려 있습니다.
관계식과 성립 조건
실험은 정해진 온도 구간에서 핵생성과 성장 시간을 비교합니다. 같은 초기 조건에서 냉각 속도만 바꾸어 결정 개수와 크기 분포를 살펴봅니다.
가상 핵생성률과 성장률은 실제 모든 마그마에 적용되는 법칙이 아닙니다. 냉각 속도 하나만으로 암석의 광물 조성까지 결정할 수는 없습니다.
가상 실험에서 읽을 변화
빠른 냉각은 현무암형 세립 조직, 느린 냉각은 화강암형 조립 조직의 특징을 모식적으로 보여줘요.
가상 규칙이에요. 1000~700 ℃ 구간과 진입 후 10 s 핵생성 창을 정해 두고, 핵생성률을 3v 개/s, 선형 성장률을 0.02 상대 단위/s로 둬요. 결정 충돌·성장 경쟁·화학 조성을 생략해요. 실제 광물 종류·암석·결정 크기를 예측하지 않아요.
핵심 관계와 기호
핵생성률 = 3v, 성장량 ∝ 결정화 구간 체류 시간
| 기호 | 뜻 | 단위 |
|---|---|---|
| 냉각률 | 시간당 온도의 감소량 | °C/s |
| 핵생성률 | 시간당 새로 생기는 핵 수 | 개/s |
예시로 확인하기
이 모형에서 느린 냉각이 큰 결정을 만드는 까닭은?
결정화 구간 1000~700 ℃에서 성장 시간이 길어져요. 고정된 10 s 핵생성 창에서 핵생성률은 냉각 속도에 비례해요.
자주 헷갈리는 점
- 천천히 식으면 언제나 결정의 개수와 크기가 모두 증가한다고 단정할 수 없습니다.