감람석

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현무암에 포함된 감람석(황록색,올리브색)

감람석(Olivine)은 마그네슘-질의 규산염 광물화학식은 (Mg,Fe)2SiO4이며, 마그네슘과 철의 비가 두 단종포스터라이트(마그네슘 단종)와 파얄라이트(철 단종) 사이에서 변화하는 고용체이다. 클리솔라이트라고 불리기도 하며 보석 수준의 품질을 가질 때는 페리도트라고 하며, 이는 8월탄생석이기도 하다. 지구 상에서 가장 흔한 광물 중의 하나이며 , 화성, 윌드2 혜성, 기타 많은 운석 등에서도 그 존재가 확인되었다. 감람석의 성분은 보통 철과 마그네슘의 몰수비로 나타낸다. 포스터라이트는 1900 °C에 이르는 유달리 높은 녹는점을 가지고 있으나 파얄라이트의 녹는점은 1200 °C 정도이다.

성분과 종류[편집]

우선, 성분과 종류에는 고토/철/망가니즈/몬티셀리 감람석 등이 있는데, 특징은 다음과 같다. 고토 감람석 (forsterite): - Mg2SiO4. 색은 흰색, 황록색이고, 조흔색은 흰색이다. 광택이 있으며, 쪼개지지 않는다. 경도는 7이고, 비중은 3.2이다. 철 감람석(fayalite): - Fe2SiO4.색은 - 갈색、검정색이고, 조흔색은 연갈색이다. 광택이 있고, 쪼개지지 않는다. 경도는 6.5, 비중은 4.4이다. 테프로이트(테프로석/망가니즈 감람석)(tephroite): - Mn2SiO4. 색은 회색, 짙은 녹색, 짙은 청색이며,빛을 받으면 퇴색하는 경향이 있다. 조흔색은 회색이며, 광택이 있고 쪼개지지 않는다. 경도는 6.5이고 비중은 4.1이다. 참고로 산출될 때, 석영과 공존하지 아니하며 산출량은 제한되어있다. 몬티셀리감람석(monticellite): - CaMgSiO4. 색은 흰색, 진한 녹색, 회색이며, 조흔색은 흰색이다. 광택이 있고 쪼개지지 않는다. 경도는 5이고, 비중은 3.2이다. 석회석에서 산출되지만, 산출되는 장소는 제한되어있다. 이외에도 키르스타이나이트(CaFeSiO4) 등이 있다.

산출지[편집]

산출지는 현무암등의 염기성암이나 초염기성암에 다수 포함되어있다. 철 감람석은, 현무암질 마그마 (Tholeiitic magma series)가 분화할 때 정출되고, 유문암이나 화강암 등에도 포함되어 있는 경우가 있다. 이때, 감람석이 주요한 구성광물인 암석을 감람석이라고 한다. 맨틀의 상부는 주로 감람석으로 구성되어 있다고 판단되고 있다.

트리비아[편집]

참고로 감람석의 어원은 라틴어의 oliva(올리브)가 어원인데, 이는 돌의 색깔이 올리브색이라는 것에 있다. 1790년 아브라함 고틀로프 베르너가 명명했다. olivine을 감람석으로 번역하게 된 유래는 일본지질조사소의 구성원들에 있고, 문헌중 가장 오래된 것은『20万分の1伊豆図幅地質説明書』(西山正吾、1886年) 이라고 한다. 또한, 감람과베트남이 원산지이고, 그 외에 동남아시아 일대에서 재배되고 있다. 무환자나무와 닮았고, 과실은 식용하며 기름을 추출하거나 약용으로도 쓰인다. 이 나무는 과실은 유럽의 지중해 지역에 있는 올리브와 약간 닮았지만 전혀 다른 나무이다. 그러나 일본의 에도 시대 말기에 과실만을 보고 같은 것으로 오인하여, 성서가 한문으로 번역되는 과정에서 올리브가 번역될 때 잘못 전해진 것이라고 한다. 자세한 내용은 감람과를 참조하기 바란다.

고압 환경에서의 동질이상물질[편집]

지구의 깊은 곳의 높은 온도와 압력에서 감람석 구조는 더 이상 안정적이지 않다. 지하 약 410km (250 마일) 이상이 되면 감람석은 sorosilicate, wadsleyite로 상전이를하며, 약 520km (320 마일)의 깊이에서 wadsleyite는 격자 구조로 이루어진 ringwoodite상전이를 한다. ringwoodite는 약 660km 깊이에서 흡열 반응으로 silicate perovskite ((Mg, Fe) SiO3) 및 perovskite((Mg, Fe) O)로 분해된다. 이러한 상전이는 지질학적 방법으로 관찰할 수 있는 지구의 맨틀 밀도가 불연속적으로 증가하게 한다. 그들은 또한 발열 전이가 상경계를 가로 질러 유동을 보강하는 반면 맨틀 대류의 기제에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 맨틀에서 이 상전이가 발생하는 압력은 온도와 철분 함량에 달려있다. 800 ° C (1,070 ° K, 1,470 ° F)에서 순수 마그네슘 말단 재료인 forsterite는 11.8 기가 파스칼(116,000 atm)의 압력에서 와슬 레이라이트로 변형되고 14 GPa (138,000 기압) 이상의 압력에서 ringwoodite로 변형된다. 철 함량을 증가 시키면 상전이가 일어날 때 압력이 감소하고 wadsleyite가 안정해지는 범위가 좁아진다. 약 0.8 몰분율의 fayalite에서 감람석은 압력 범위 10.0-11.5 GPa (99,000-113,000 기압)에 걸쳐 ringwoodite로 직접 변형된다. 온도를 높이면 이러한 상전이의 압력이 증가한다.

참고 문헌[편집]

  • 黒田吉益、諏訪兼位 「4.7 かんらん石類」『偏光顕微鏡と岩石鉱物 第2版』 共立出版、1983年、153-157頁。ISBN 4-320-04578-5
  • 森本信男 「6. オリビン族」『造岩鉱物学』 東京大学出版会、1989年、83-109頁。ISBN 4-13-062123-8
  • 国立天文台編 『理科年表 平成20年』 丸善、2007年、643頁。ISBN 978-4-621-07902-7
  • Olivine〔橄欖石〕グループ - 広島大学 大学院総合科学研究科 地球資源論研究室 福岡正人
  • Christensen, U.R. (1995). "Effects of phase transitions on mantle convection". Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 23: 65–87. Bibcode:1995AREPS..23...65C. doi:10.1146/annurev.ea.23.050195.000433.
  • Deer, W. A.; R. A. Howie; J. Zussman (1992). An Introduction to the Rock-Forming Minerals (2nd ed.). London: Longman. ISBN 0-582-30094-0.
  • Kuebler, K.; Wang, A.; Haskin, L. A.; Jolliff, B. L. (2003). "A Study of Olivine Alteration to Iddingsite Using Raman Spectroscopy" (PDF). Lunar and Planetary Science. 34: 1953.

같이 보기[편집]