전 세계에 분포된 암석 종류는 현재 밝혀진 것만 4,000여 종이 됩니다.
암석들은 종류마다 제각기 고유한 특성이 있습니다.
그리고 그 고유한 특성은 영원합니다.
영원한 사랑을 상징하는 다이아몬드의 가치도
그런 고유한 특성에서 비롯된 것이기도 합니다.
탐구할 표본은 방해석 칼사이트(方解石, Calcite) 천연원석입니다.
빛나는 크리스탈 결정이 신비하고 웅장합니다.
칼사이트 결정 표본으로서는 그야말로 초대형급입니다.
현존 세계 최고 수준의 표본이라 할만 합니다.
표본 사이즈는 크기 24.5 x 21.5 x 17.5Cm
무게 14.3Kg 입니다.
부피에 비해서 매우 무거운 편으로
결정 형태나 그 특징을 완전하게 보여주는 동시에
웅장함과 절개의 미를 느낄 수 있습니다.
반투명 크리스탈 결정으로
결정들의 크기, 투명도, 경도, 빛 굴절률 등 품질이 최고등급입니다.
칼사이트 결정은 흥미로운 쪼개짐 특성을 가지고 있습니다.
결정의 모양이 완전한 마름모꼴, 평행사변형인데요.
외부 충격을 받으면 평행사변형의 형태로 무한히 쪼개지는 특성이 있습니다.
칼사이트 결정은 빛 굴절률(Refractive index)이 높고
결정 표면에서 빛이 2가지의 다른 각도로 동시에 굴절되는
이른바 복굴절(Birefringence) 현상이 나타납니다.
결정이 투명한 경우에는 반대편 물체가 2개로 보입니다.
표면은 빛의 각도에 따라 무지개 빛이 보이기도 합니다.
칼사이트 결정은 복굴절률이 매우 높아서
편광기 등의 광학 기구를 만드는 데 많이 쓰이고
투명도가 우수한 결정체는 프리즘 제작에 쓰입니다.
*복굴절(複屈折, Birefringence)
복굴절은 방해석이나 몇몇 보석류 같이
광학적으로 이방성인 매질 내에서 나타납니다.
빛의 편광 방향에 대한 굴절률이 다른 경우
입사한 빛의 파장이 같더라도 굴절률이 달라
빛이 갈라지는 현상을 말합니다.
복굴절 현상은 매질의 구조가 이방성인 경우에 나타납니다.
매질이 하나의 이방성축(광축)을 가질 때
복굴절은 편광에 대해 서로 다른 두 방향의 굴절률 때문에 나타납니다.
빛을 두 개의 다른 편광으로 분할하는
특정 물질의 능력을 의미합니다.
쉽게 말해서, 이중으로 굴절하는 현상입니다.
복굴절 물질은 굴절률이 2개이고
굴절률에 따라서 빛의 속도가 변하는데
한 파는 빨리가고 한 파는 늦게 가므로
복굴절 물질을 통과하면 편광하게 됩니다.
- 방해석(方解石, Calcite 칼사이트)
칼사이트 화학성분은 탄산 칼슘을 주성분으로 하는
CaCO3로 탄산무수염광물의 일종입니다.
칼사이트는 묽은 염산에서 활발히 거품을 내며 녹으며
이때 이산화탄소를 발생시킵니다.
삼방 정계에 속하며 다양한 결정형을 보이는데요.
높고 낮은 능면체, 주상·판상·견치상 등도 있고
때로 엽편상·섬유상·구상 등도 있습니다.
칼사이트는 비중 2.6∼2.8이고
모스경도 3 정도입니다.
조흔색은 백색입니다.
무색 투명 또는 백색 반투명인 것이 많고
회색 ·녹색 ·홍색 ·황색 등으로 나타냅니다.
표면은 유리광택 또는 진주광택을 보입니다.
칼사이트는 광물 가운데서 그 형태가 가장 다양하며
마그네사이트, 능철석, 능망가니즈석, 능아연석 등과 함께
칼사이트족 광물군을 형성하며
600도씨 이상의 고온에서는 능망가니즈석과
1,100도씨 이상의 고온에서는 돌로마이트와 연속 고용체를 형성합니다.
한편, 석회암은 구성 성분이
대부분 칼사이트의 미세한 입자로 되어 있으며
열과 압력에 의한 변성작용을 받으면 대리석이 됩니다.
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