Re:규산염광물을 이해하는데 이온치환과 규산염광물의 구조를 알아야 한다는데

[하늘아이]

먼저. 문제가 잘못된것을 집어야겠네요.. ^^;;

스피넬, 인회석, 석영이 모두 규산염광물이 아니고 여기선 석영만 규산염광물입니다.

스피넬은 산화염광물, 인회석은 인산염광물이죠.

이온의 치환이란것은 고용체.. 말씀하시는것, 맞나요?? ^^;;

질문이 애매해서... 전 스피넬과 인회석이 서로 고용체관계라고 말씀하신줄 알고 신기해서(?) 여기 저기 책을 찾아봤다는.. ^^;;

음음..

일단 고용체 중 치환고용체에 대해 말씀드리면, (아실지도 모르겠지만.. ㅡ.ㅜ)

이온들이 서로 치환할때 영향을 주는 요소가 원소나 이온의 크기, 결정구조, 산화수 차이, 온도입니다.

이온의 크기가 거의 유사하고, 결정구조가 동일하게 계속 유지되고, 산화수차이가 1보다 작거나 같을경우. 온도가 높을수록 치환이 용이합니다.

(조암광물학/민음사 출판/ 김원사저/ P74~80에 고용체에 대한 설명이 잘 나와있습니다.^^)

석영의 경우 치환이 잘 안일어나는 이유는 제가 생각하기에는 석영의 구조가 규산염광물중 가장 복잡한 망상형 구조이기 때문이 아닌가 합니다.(저의 생각입니다.. -ㅁ-//)

망상형 구조는 SiO4사면체의 각 꼭지점에 있는 산소가 모두 다른 사면체와 공유되어 있는 구조로 Si:O=1:2입니다(조암광물학 참조). 석영은 순수하게 SiO2로 구성되어있기 때문에 규소와 산소가 서로 단단하게 손잡고 있는 망상형 구조에서는 치환이 일어나기가 아주 어렵지 않나 싶습니다. 뭐, 이런 구조때문에 풍화에 강한것이니까.. 그런 비슷한것.. 아닐까요? ^^;;

반면에 칼리장석의 경우엔 (Al, Si):O=1:2이거든요. 그러니까 Al과 Si가 서로 치환이 가능하죠. 같은 망상형이라 하더라도요~ 에~ 치환이 일어나기에  (Al, Si)를 O와 함께 비교하냐고 물으신다면.. 그건 아마 아닌것 같네요~ Al은 칼리장석의 주성분원소(KAlSi3O8)거든요. 고로 Al이 칼리장석 형성시부터 함께 있었다고 봐야겠죠? Al과 Si의 비에 따라 칼리장석 종류가 달라지는 것일테고요. 아~ K도 영향을 끼치겠네요~ ^^

음.. 치환고용체 중 대표적인게 감람석인데 감람석의 경우는 독립사면체형으로 규산염광물 중 가장 단순한 유형을 갖는 녀석이죠. 감람석은 Mg와 Fe의 치환이 아주 잘 일어나요. MgSiO4와 FeSiO4의 각 단종들이 있는 완전고용체입니다. 또한 이 구조가 풍화에 약한 이유기도 하고요..

뭐.. 규산염광물에서 구조적으로 치환정도의 차이가 생기는 것은.. 이런 구조 유형차이의 이유가 어느정도 있지 않을까 생각했습니다. 단정지을 수 없는건 앞서 말씀드렸다시피 치환에 미치는 요소가 결정 구조만있는 것이 아니기 때문입니다. 그리고 규산염광물의 전 유형에서 광물에따라 치환이 일어나는 녀석들이 있기 때문이죠.

참고로 스피넬의 경우엔 주성분 원소 중 Mg의 일부를 Fe, Zn, Mn이 치환하거나 Al이 Fe와 Cr에 의해 일부 치환합니다. 스피넬의 경우엔 치환이 아주 많이 일어나는 것이 아니라 일부만 되기 때문에 스피넬의 화학성분은 MgAl2O4입니다. (치환이 많이 일어나 치환이 중요시되는 경우는 광물의 화학식에 (Mg, Fe)SiO4의 식으로 서로 치환되는 원소가 모두 쓰입니다) 스피넬에서 일부만 이루어 지는 치환이 중요시 되는것은 이 치환된 기타원소들이 스피넬의 색을 정하는 발색원소들이기 때문인 것 같네요. 스피넬은 기타원소가 발색원소인 타색광물이거든요.(기본 성분(주성분)이 발색원소이면 자색광물)

에~ 인회석의 경우는 PO4가 SO4, SiO4 등에 의해 일부 치환될 수 있답니다. P가 S로 치환시 Ca가 Na에 의해 동시에 치환되는 쌍상치환을 한다고 나와있습니다.

------

음....

넘 두서없고 긴 설명이 되어버렸네요.. ㅡㅡ;; 이럴생각은아니었는데.. ㅡ.ㅜ

혹시 읽다가 '먼소리야~' 이러실지도.. ㅡㅡ;;

제가 정확히 몰라서 책을 찾아보면서 답변을 썼더니.. ^^;;

암튼. 위에서 말한 "조암광물학"이란 책 참고했습니다.

에~ 책선전이 아니라.. 제가 수업때 썼던 교재가 "조암광물학"과 "보석학"이란 책이기에..

저자는 두권 다 김원사 교수님이구요..

광물학 부분에 대해서는 두권 참조하시면 꽤 도움이 되실듯 해요.

광물들의 기본적은 보석학책이 단순하고 쉽게.. 잘 나와있고요..(보기도 편하구요)

조암광물학 책은 좀 더 자세히하고, 심화된 내용이 많이 나와있는 편이예요~(그래서 약간 딱딱한 편이네요)

님이 원하시는 내용은 아무래도 조암광물학 책이 더 도움 될 듯 싶어요.

고용체에 대한 설명이랑 규산염광물에 대해서 자세히 잘 나와있으니 한번 찾아보시면 도움 되실겁니다. ^^*

헤헷~ 제 답글이 도움되셨길 바랍니다!! ^^*