지구과학 · 지질·지구 내부 / 원리와 탐구
마그마 냉각과 결정 크기 실험 해설
마그마가 식는 속도는 결정이 자랄 수 있는 시간과 암석 조직에 영향을 줍니다. 냉각 속도와 초기 온도를 바꾸며 결정의 수와 크기 변화를 비교해 보세요. 빠른 냉각의 세립 조직과 느린 냉각의 조립 조직을 연결하되 암석 종류가 냉각 속도만으로 정해진다고 해석하지는 않습니다.
어떤 원리인가요?
빠른 냉각은 현무암형 세립 조직, 느린 냉각은 화강암형 조립 조직의 특징을 모식적으로 보여줘요.
핵심 관계
핵생성률 = 3v, 성장량 ∝ 결정화 구간 체류 시간
이렇게 관찰해 보세요
- 냉각 속도를 고르고 실행해요. 붉은 용융체에서 작은 핵이 생겨 자라는 과정을 관찰해요. 관찰은 배속으로 진행돼요.
- 초기 1200 ℃에서 10 ℃/s와 1 ℃/s를 기록해요. 결정화 체류 시간·개수·평균 크기를 비교해요.
- 5 ℃/s의 중간 조건을 추가해 냉각 속도와 가상 결정 크기의 관계를 확인해요.
결과를 읽는 기준
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.
모형의 범위와 한계
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.