광물학 2: 광물화학 2.1: 원소 및 광물
출처 덱스터 퍼킨스 노스다코타 대학교 소스: EK 이페어케이 플러스
2.1: 원소 및 광물
모든 물질은 개별 원소의 원자로 구성되어 있습니다. 예를 들어, 우리 은하인 은하수의 물질은 대부분 수소와 헬륨으로 태양의 99% 이상을 구성하는 원소와 같습니다.
그러나 지구는 다른 원소들에 의해 지배되고, 8개에서 10개의 원소가 지구 질량의 대부분을 차지합니다.
지구의 지각과 맨틀은 같은 주요 원소를 포함하고 있지만, 그 비율은 같지 않습니다 (아래 히스토그램 참조). 그리고, 중심핵은 지각과 맨틀과는 완전히 다릅니다 – 그것은 대부분 니켈의 20%와 다른 원소의 양이 거의 없는 철입니다.
2.2 지각과 맨틀의 원소
우리가 보는 대부분의 광물과 다른 지질학적 물질들은 지각에서 유래하지만, 일부는 맨틀의 최상부에서 유래합니다. 두 곳 모두에서, 산소와 규소가 지배적인 원소입니다 (그림 2.2와 2.3).
이 두 원소는 함께 지각의 약 4분의 3과 맨틀의 2를 구성합니다. 지각과 맨틀 모두에 매우 풍부한 다른 원소들은 알루미늄, 철, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 마그네슘을 포함합니다.
그러나 맨틀은 지각보다 훨씬 더 많은 마그네슘과 철, 그리고 더 적은 규소를 포함합니다.
수소(0.15 중량%)와 탄소(0.18 중량%)는 지각의 전반적으로 작은 원소이지만 일부 광물의 핵심 성분입니다. 그리고 다른 일반적으로 희귀한 원소들은 때때로 지질학적 과정에 의해 농축되어 이국적인 광물을 만듭니다.
지구의 외부 층의 구성은 측면과 수직으로 다소 다양합니다. 예를 들어, 해양성 지각은 대륙성 지각과 같은 구성이 아닙니다.
그리고, 얕은 지각의 구성은 깊은 지각과는 다소 다릅니다.
그럼에도 불구하고, 대부분의 환경에서, 우리는 일반적인 광물들이 위의 히스토그램에 나타난 원소들로 만들어지기를 기대할 수 있습니다.
몇몇 원소들은 많은 다른 광물들에서 흔합니다. 산소와 규소가 아마도 가장 좋은 예일 것입니다. 많은 퇴적암들과 거의 모든 화성암과 변성암들은 이 두 원소들을 포함하는 여러 광물들로 구성됩니다.
대조적으로, 그것들의 특성 때문에, 몇몇 다른 원소들은 단지 몇 개의 별개의 광물들에서만 발견되는 경향이 있습니다. 예를 들어, 티타늄(Ti)은 흑운모, 양서석 또는 다른 광물들에서 부성분으로 발생할 수 있습니다.
그러나 많은 암석들에서 Ti는 루틸(TiO2), 티타나이트(CaTiSiO5) 및 일메나이트(FeTiO3)와 같은 Ti가 풍부한 광물들에 농축되어 있습니다.
Ti가 풍부한 암석들은 항상 이 후자의 세 가지 광물들 중 하나를 포함합니다.
유사하게, 상당한 양의 인을 포함하는 암석들은 보통 아파타이트, Ca5(PO4)3(OH,F,Cl) 또는 모나자이트, (Ce,La,Th,Y)PO4를 포함합니다.