지반과 토양
1. 지반의 성질
지반이란, 인간의 활동이나 생활에 직접 영향을 주는 표층 지질을 말합니다. 이것에는 토·미 고결 퇴적물·고결함 등이 포함됩니다. 범위를 나타내는 것이 일반적입니다. 그러므로, 지반은 장소에 따라서 다르고, 흙만의 일도 있으면, 암만의 일도 있습니다.
지반의 성질은 다양하며 때로는 액상화, 지반침하, 사면붕괴, 산사태 등의 재해를 일으킬 수도 있습니다.
2. 암석의 풍화
암석은 신선한 상태일 때는 딱딱하고 튼튼한 것이 보통입니다만, 풍우에 노출되어 있으면 점차 부서집니다. 이를 풍화라고 합니다 .
일반적으로 풍화는 암석과 광물이 지표에서 대기나 물에 노출되어 분해·파쇄되는 현상을 나타냅니다.
암석이 미세하게 부서지는 작용 : 물리적 풍화
광물이 다른 광물로 분해되는 작용 : 화학적 풍화
물리적 풍화의 예
물리적 풍화는 온도의 변화가 크거나 풍우가 강하거나 하는 조건에서 빨리 진행합니다. 즉, 한랭지나 건조지에서 현저하게 일어납니다. 물리적 풍화가 진행하면, 암석에는 세세한 균열이 늘어나, 세정화해, 극단적인 경우에는 모래나 진흙처럼까지 부드럽게.
화학적 풍화의 예
암석은 풍화하면 적갈색 색계의 색으로 변화합니다. 이것은, 암석 중에 포함되어 있던 철분이 산소와 결합한 것, 즉 녹의 탓입니다. 산소는 공기 중에 많이 존재합니다만, 암석과 공기만으로는 간단하게는 풍화는 진행되지 않습니다.
풍화를 촉진하는 것은 물입니다. 공기 중의 이산화탄소 (CO2 ) 가 물에 녹으면 약한 산성을 나타냅니다. 또한 흙 속에는 동식물이 만든 유기산이라고 불리는 산이 있으며, 이것이 물에 녹으면 약한 산성을 나타냅니다. 이러한 산성의 산성물이 암석에 작용하는 것입니다.
암석의 주요 구성 원소는 O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, Ti입니다.
Na · Mg · Ca · K · Si · Fe · Al
같아요. 이른 시기에 녹아내는 Na나 K는 알칼리 금속, Ca는 알칼리 토금속이라고 불리는 원소로, 이들이 물에 녹으면, 이번에는 물은 알칼리성을 나타내게 됩니다. 그러면 알칼리성 물에 약한 Si가 녹습니다. 남은 Fe는 물과 반응하여 수산화철이 됩니다. 이 수산화철이 소위 「녹」의 성분입니다.
풍화는 지하에서도 일어나지만, 보통은 생물 활동이 번성하거나 햇빛을 받거나 하는 지표에서 가장 빨리 진행합니다.
3. 토양
암석의 풍화에 의해 생산된 점토가 식물 유해 등으로 구성된 유기물질과 혼합하여 생긴 것이 토양입니다.
일반적으로 산지에서는 유문암과 안산암 등 화산암류를 기반으로 하는 지역은 경사와 기복량이 많고 토양이 얇은 경향이 있으며, 이암이나 응회암 등 퇴적암류를 기반으로 하는 지역은 경사와 기복량이 작고 두꺼운 토양으로 덮여 있는 경향이 있습니다.
토양에는 다량의 공기와 물이 들어 있습니다. 이 때문에 암석과 광물의 풍화로 만든 점토도 토양에서 분해 및 화학 성분의 재이동을 일으킨다.
또, 토양은 그 자리에서 형성된 것만이 아니고, 멀리서 가져온 경우도 있습니다. 떼어내 멀리 옮긴 「빙하성」 토양도 있습니다. 하천의 경우는 상류 지역의 지질이, 화산의 경우는 활동한 마그마의 종류가 토양에 큰 영향을 미치게 됩니다. (황사 등)이나 화산 분출물 등 먼 곳에서 가져오는 물질도 토양에 큰 영향을 미치고 있는 것으로 알려져 있습니다.