우리 속담에 '개똥도 약에 쓰려면 없다'는 말이 있습니다.
평소에는 흔하던 것도 막상 긴요하게 쓰려고 하면 구하기가 어렵다는 의미입니다.
흥미롭게도, 중국에도 이와 비슷한 민담이 있습니다.
'想入药 狗屎也找不到(상입약 구시야조부도)'
한문을 번역하자면 '약에 쓰고 싶으면 개똥도 찾을 수 없다'라는 말입니다.
암석들 중에 '휘석'이 그런 격이 아닐까 싶습니다.
휘석은 암석을 구성하는 주요 조암광물로써,
지각 암석 내부 구성 성분으로는 흔하게 존재합니다만,
독립적으로 존재하는 쓸만한 휘석 암석표본은
좀처럼 찾기가 어려운 편입니다.
휘석은 7대 조암광물 중에서도 중요한 위치를 차지하는 광물입니다.
*7대 조암광물(Rock forming mineral): 석영, 장석, 운모, 각섬석, 휘석, 감람석, 준장석
휘석 광물은 주로 화성암 종류의 다양한 범위에서 찾아볼 수 있는데요.
휘석을 풍부하게 함유하고 있는 대표적인 암석이 바로 현무암입니다.
일례로, 제주도의 현무암을 관찰해보면
검은 알갱이 입자들을 많이 볼 수 있는데요.
이게 바로 휘석 광물입니다.
휘석의 특징은 마그네슘과 철의 함량이 비교적 높은 무수광물이며,
변성암과 화성암에서 주로 생성되기 때문에,
화성암석학과 변성암석학에서 많은 관심의 대상이 되는 광물입니다.
탐구할 암석표본은 휘석(輝石, Pyroxene)의 일종입니다.
'완화휘석(頑火輝石, Enstatite, 엔스테타이트, Mg2Si2O6)'으로
마그네슘(Mg)이 풍부하게 함유된 규산염 광물입니다.
표본 사이즈는 크기 18.2 X 13.1 X 8.5cm, 무게 1,720g입니다.
완화휘석은 사방정계(斜方晶系)의 '사방휘석(Orthopyroxene)'에 속합니다.
완화휘석은 주로 화성암과 변성암에서 발견되는 일반적인 암석 구성 광물입니다.
결정은 보통 섬유상 또는 엽편상(葉片狀)을 이룹니다.
완화휘석은 염기성 또는 초염기성 화성암 속에 조암광물로 흔히 산출되며
또 이들 암석 속에서 맥상을 이루는 경우도 있습니다.
심성암이나 화산암의 반정(斑晶)·석기(石基)에서도 볼 수 있습니다.
초염기성암 기원의 열변성암이나 광역변성암 속에서도 산출됩니다.
표본 완화휘석은 변성암 계열로 추정되며
색깔은 전체적으로 밝은 회색입니다.
암회색 유리질이 층층이 엽편상으로 형성돼 있습니다.
결정은 가는 바늘 모양이나 실 모양으로
조흔색은 백색이고 미약한 유리광택이 있습니다.
쪼개짐은 2방향으로 명료합니다.
완화휘석은 고대 이집트에서 부적(符籍)과 인장(印章)으로 사용되었던,
'스카라브(Scarab, 풍뎅이)' 조각품 제작에 사용되었습니다.
완화휘석을 재료로 조각된 스카라브는
스카라브는 고대 이집트인들의 종교적 심볼과도 같습니다.
고대 이집트인들의 이 독특한 예술 조각품은
자신들이 숭상하던 곤충인 스카라브에서 영감을 받았습니다.
풍뎅이가 배설물을 흙과 함께 굴리는 모습이,
고대 이집트 신화에 나오는 최고의 신(神) '라(Ra, 태양신이자 창조신)'가
태양을 하늘로 굴리는 모습과 같다고 여겼기 때문입니다.
- 완화휘석(頑火輝石, Enstatite 엔스테타이트, Mg2Si2O6)
완화휘석은 마그네슘 사방휘석(Orthopyroxene, 오르토피록센)으로
반려암(斑糲岩,Gabbro) 및 섬록암(閃綠岩, Diorite)와 같은
화성암에서 주로 생성됩니다.
사방휘석은 다양한 유형의 화성암과 변성암의 필수 구성 요소입니다.
분리된 독립적 결정은 드문 편입니다.
결정계: 사방정계(斜方晶系)
경도: 5~6
밀도: 3.189 g/cm³
투명성: 반투명, 불투명
색: 흰색, 황록색, 갈색, 녹색 흰색, 회색, 올리브 녹색
줄무늬: 회색, 흰색
광택: 진주, 유리질
자성: 없음
쪼개짐: 있음
*휘석 종류
사방휘석(Orthopyroxene, OPx, 오르토피록센)
단사휘석(Clinopyroxene, CPx)
소듐휘석(Sodic Pyroxene)
칼슘휘석(Calcic Pyroxene)
완화휘석은 미국, 스위스, 그린란드, 스코틀랜드, 일본, 러시아 등에 분포합니다.
갈색을 띤 녹색 완화휘석은 미얀마, 노르웨이, 미국 캘리포니아(California)에서 발견됩니다.
남아프리카에서는 종종 킴벌라이트(Kimberlite)와 함께 발견됩니다.
스리랑카와 인도에서 산출되는 완화휘석의 경우에는
변채효과(Chatoyant)를 보이는 것들도 있습니다.
한반도에서는 평안북도 자성군 평상동의 화강암과 점판암의 접촉대에서
분포하고 있는 것으로 알려져 있습니다.
*변채(Chatoyancy 샤토얀시)효과:
변채효과는 빛이 물체의 내부 구조를 따라 반사하거나 굴절하면서 나타나는 현상으로
빛의 색이 변화하거나 다양한 패턴이 나타나는 것을 의미합니다.
특정 보석에 빛을 비추면 동시에 다양한 색이 번뜩이는 현상을 말합니다.
변채효과는 보석, 목재, 탄소섬유 등에서 나타나는 특정한 광학효과입니다.
유채효과, 유색효과라고도 합니다.
이러한 변채효과가 나타나는 보석을
'묘안석(猫眼石, Cat's Eye Effect 고양이의 눈 효과)'이라 합니다.
예를 들면, 오팔이나 비취휘석에서 형형색색 나타나는
'플레이 오브 컬러(Play of Color)' 현상입니다.
- 휘석(輝石, Pyroxene, 피록센, XY(Si,Al)2O6, XYZ2O6)
휘석은 조암광물의 하나로 화성암과 변성암에서 폭넓게 나타납니다.
휘석은 규산염 사면체의 단일사슬 구조로 이루어져 있고
단사정계 또는 사방정계입니다.
휘석의 화학식은 일반적으로 (Ca,Mg,Fe)2(Si,Al)2O6로 나타낼 수 있습니다.
과립형, 거대형, 원주형 또는 층상일 수 있습니다.
형성 조건은 거의 완전히 고온, 고압 또는 각각의 환경에 제한되어 있습니다.
일부 휘석은 고철질에서 발견됩니다.
염기성 화성암 심성암과 관련이 있습니다.
화학식: XYZ2O6, (Ca,Mg,Fe)2(Si,Al)2O6
결정계: 단사정계(Monoclinic), 사방정계(Orthorhombic)
굳기: 5~6
비중: 3.2-3.9
벽개: 두 방향 90도
규산염구조: 단사슬 구조(Single Chain Silicates)
결정형: 각기둥 모양
색깔: 갈색, 검은색, 흑록색, 녹색 등
휘석은 흰색에서 회색, 또는 매우 연한 녹색을 보입니다.
모스 굳기는 보통 6 정도입니다.
부서지기 쉬우며 파편 조각으로 부서집니다.
충격을 주면 짧은 기둥 모양으로 잘 쪼개지는 성질이 있습니다.
조흔색은 흰색 또는 엷은 녹색입니다.
휘석(XY(Si,Al)2O6, XYZ2O6)은
여러 광물을 포함하는 하나의 군(Group) 이름으로서,
X, Y 자리에 어떤 양이온 조합이 들어있느냐에 따라서
구체적인 이름이 달라지게 됩니다.
가장 기본적인 단종(End member)은 다음과 같습니다.
Ferrosilite (X=Y=Fe(II))
Enstatite (X=Y=Mg(II))
Diopsite (X=Ca; Y=Mg)
Hedenbergite (X=Ca; Y=Fe)
Jadeite (X=Na; Y=Al)
Aegirine (X=Na; Y=Fe(III))
Spodumene (X=Li; Y=Al)
이 중에서 Ferrosilite와 Enstatite로 주로 구성되는 휘석은
X 자리에 큰 이온이 매우 적기 때문에 사방정계를 유지하여
'사방휘석(Orthopyroxene, OPx, 오르토피록센)'이라고 부릅니다.
Na나 Ca의 함량이 높으면 '단사휘석(Clinopyroxene, CPx)'이라고 부릅니다.
비취휘석(Jadeite, 경옥)과 이지린(Aegirine, 염기성 휘석)은 모두 Na가 풍부하여
'소듐휘석(Sodic Pyroxene)'이라고 부릅니다.
Diopisde와 Hedenbergite 계통은 '칼슘휘석(Calcic Pyroxene, CaSiO3 규회석)'이라고 부릅니다.
리튬(Li)을 함유한 Spodumene(리티아휘석, 스포듀민, LiAl(SiO3)2)은
무색 또는 옅은 황색의 크리스탈 보석류입니다.
덧붙여, Ferrosilite-Enstatite는 고용체 관계를 이루고,
또 Diopside-Hedenbergite도 고용체 관계를 이룹니다.
그런데, 두 고용체 사이에는 결정계 차이가 있기 때문에 서로 섞이지 못합니다.
큰 범위에서 보자면 칼슘이 적은 휘석군,
칼슘이 많은 휘석군,
소듐이 많은 휘석군 총 3 개의 영역이 있다고 할 수 있습니다.
Mg와 Fe는 보통 서로 교환이 잘 되는 한 쌍이라고 보면 됩니다.
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