광물학 6: 화성암 및 규산염 광물 6.4: 규산염 광물 6.4.5: 운모 마이카스 Micas

[백산]

광물학  6: 화성암 및 규산염 광물 6.4: 규산염 광물 6.4.5: 운모 마이카스 Micas

 
출처 덱스터 퍼킨스 노스다코타 대학교     소스: EK 이페어케이 플러스

6.4.5: 운모 마이카스 Micas

마이카스

(K,Na,Ca)(Al,Mg,Fe)2-3(Si,Al)4O10(OH)2
general formula: X Y2-3Z4O10(OH)2

가장 중요한 최종 구성원
백운모 muscovite  KAl2(AlSi3O10)(OH)2
안아니트 annite     KFe3(AlSi3O10)(OH)2
금운모 phlogopite  KMg3(AlSi3O10)(OH)2

 
다른이들

margarite 진주운모 마가라이트  CaAl2(Al2Si2O10)(OH)2
paragonite  소다운모 파라고나이트  NaAl2(AlSi3O10)(OH)2
lepidolite 바늘운모 리티아 운모 K(Li,Al)2(AlSi3O10)(OH)2

우리는 방금 골조 규산염에 대해 살펴봤습니다. 그 광물들에서 SiO4와 AlO4 사면체에 있는 4개의 산소는 모두 다른 사면체와 공유됩니다. 이것이 3차원 골조를 만드는 것입니다.

판 규산염에서 사면체는 4개의 산소 중 3개만 인접한 사면체와 공유합니다.

판 규산염 하위 분류 내에서 가장 중요한 광물 그룹은 운모, 염소산염 및 점토입니다.

우리는 운모와 더 적은 범위에서, 염소산염만 고려하고 점토 광물에 대한 논의는 퇴적암 및 광물에 대한 장으로 미루겠습니다.

운모는 일반식 XY2-3Z4O10(OH)2를 갖습니다. 몇 가지 구체적인 공식은 위의 파란색 상자에 나와 있습니다.

X 원자가 가장 자주 K이고 덜 일반적인 Na 또는 Ca, 또는 더 희귀한 원소입니다. X 원자가 K 또는 Na인 경우 운모를 일반 운모라고 하고, Ca인 경우(예를 들어 마가라이트)를 취성 운모라고 합니다.

Y 원자는 일반적으로 Al, Mg 또는 Fe이며, Mn, Cr, Ti 또는 Li인 경우는 더 적습니다. Z 원자는 대부분 Si이며, 적은 양의 Al, 심지어 적은 양의 Fe 또는 Ti를 포함합니다.

또한 일부 Cl 또는 F는 (OH)를 대체할 수도 있습니다. 따라서, 운모는 매우 가변적인 화학성을 갖습니다. 구조적으로, Y 원자의 수가 2인 경우 운모는 2면체, 그리고 Y 원자의 수가 3인 경우 3팔면체로 분류됩니다.

2팔면체와 3팔면체 사이의 일부인 중간 운모는 존재하지 않습니다. 상자에 나열된 운모 중, 백운모, 마가라이트, 파라곤라이트, 레피돌라이트는 모두 2팔면체이고, 안나이트와 플로고파이트는 3팔면체입니다. 아래 사진은 일반적인 운모의 예를 보여줍니다.

그림 6.62: 브라질에서 날아온 모스크바의 질량. 폭 6cm.

Figure 6.62: Muscovite mass from Brazil. 6 cm wide.

그림 6.63: 퀘벡의 분홍색 석회암에 있는 흑운모. 표본의 높이는 10cm입니다.

Figure 6.63: Biotite on pink calcite from Quebec. The specimen is 10cm tall.

그림 6.64: 베트남에서 온 석회암의 갈색 플로고파이트 조각

Figure 6.64: Flakes of brown phlogopite in calcite from Vietnam

그림 6.65: 메사추세츠 체스터(Chester)의 고전적인 지역에서 채취한 녹색 염소산염을 가진 마가라이트(Margarite). 이 표본의 높이는 약 6cm입니다.

Figure 6.65: Margarite with green chlorite from the classic locale at Chester, Massachusetts. The specimen is about 6cm tall

그림 6.66: 스위스의 파란색 카얀라이트와 갈색 스타우롤라이트가 있는 파라곤라이트. 표본의 높이는 10cm입니다.

Figure 6.66: Paragonite with blue kyanite and brown staurolite from Switzerland. The specimen is 10 cm tall.

그림 6.67: 브라질산 레피돌, 가로 6cm.

Figure 6.67: Lepidolite from Brazil, 6cm across.

지금까지, 가장 풍부한 운모는 백운모와 흑운모입니다. 흑운모는 플로로파이트와 아나이트의 대부분의 고체 용액인 운모에 사용되는 이름입니다.

흑운모는 흑운모보다 더 흔하지만, 둘 다 매우 다양한 화성암과 변성암에서 발생합니다. 모스크바이트(그림 6.62, 위)는 이중팔면체이고 일반적으로 최종 구성원인 KAl2(AlSi3)O10(OH)2에 가깝습니다.

화학적 분석 없이는 때때로 마르가이트(그림 6.65), 파라곤라이트(그림 6.66), 레피돌라이트(그림 6.67)와 같은 은 이중팔면체 운모와 구별하기가 어렵습니다.

흑운모(그림 6.63), K(Fe,Mg)3(AlSi3)O10(OH)2는 삼팔면체이고 두 최종 구성원인 아나이트와 플로로파이트 사이에 임의의 구성을 가질 수 있습니다(위 파란색 상자의 공식 참조). 흑운모는 때때로 매우 적은 양의 백운모도 포함합니다.

운모는 장기간의 풍화에 노출되면 점토와 다른 광물을 형성하기 때문에 대부분의 퇴적암에는 존재하지 않습니다.

흑운모, 특히 백운모는 다른 많은 화성 광물에 비해 상대적으로 Al과 Si가 풍부합니다. 따라서 흑운모는 화강암과 같은 규질 화성암에서 발견되지만 중간 또는 마픽 구성의 암석에서는 거의 발견되지 않습니다.

흑운모는 화강암에서 마픽 구성에 이르는 암석에서 발견됩니다. 플로고파이트는 때때로 극암에서 발견됩니다.

안나이트라는 이름은 이상적인 철이 풍부한 운모 종착원만을 가리키지만, 플로고파이트라는 이름은 마그네슘이 풍부한 흑운모를 설명할 때 더 일반적인 의미로 사용되는 경우가 많습니다.

플로고파이트는 일반적인 흑운모에 비해 갈색인 경우가 많기 때문에 많은 지질학자들이 일반적인 의미로 백운모, 플로고파이트, 흑운모라는 이름을 사용하여 각각 은 운모, 갈색, 검은 운모를 나타냅니다.

Al-Fe-Mg 치환 외에, F-가 OH-를 대체하는 것과 같은 다른 치환은 운모에서 발생하지만, 일반적으로 경미합니다. 레피돌라이트, 특히 백운모와 유사한 리튬이 풍부한 운모는 예외입니다.

페그마타이트에서 흔히 볼 수 있는 크고 유면체의 광물이며, 종종 리튬-알루미늄 파이록센, 스포두멘과 관련이 있습니다. 그림 6.67의 레피돌라이트 사진은 이 광물의 전형적인 라일락 색상이지만, 레피돌라이트는 노란색 또는 다른 색상일 수도 있습니다.

그림 6.68: 모스크바의 원자 배열

Figure 6.68: The atomic arrangement in muscovite

그림 6.68의 그림은 백운모의 원자 배열을 보여줍니다. 모든 운모에서 배열이 거의 비슷하고 다른 시트 규산염들은 백운모와 밀접하게 관련된 원자 구조를 가지고 있습니다.

운모는 알칼리와 다른 금속을 사이에 두고 (Si,Al)O4 사면체의 시트 (층)를 포함합니다.

대부분의 운모는 백운모와 마찬가지로 사면체 층 사이의 층간 양이온으로 K+를 포함합니다. 운모 종에 따라 Fe2+, Mg2+, Al3+가 사면체의 정점 사이에 위치합니다. 사면체 자체 내에서 Al3+가 일부 Si4+를 대체합니다.

시트 내에서의 결합(모스크바이트 내의 Si4+ 및 Al3+에 O2- 결합된 K+)은 시트 간의 결합(모스크바이트 내의 O2-에 결합된 K+)보다 훨씬 강합니다.

결과적으로, 잘 발달된 기저 분열(평면 및 시트형)은 운모 및 대부분의 다른 시트 실리케이트를 특징으로 합니다. 그림 6.62 내지 6.67의 위 사진 및 그림 3.59의 흑운모도 참조하십시오(제3장)

그림 6.69: 뉴욕 웨스트포인트 인근에서 채취한 8cm 너비의 클리노클로어 샘플

Figure 6.69: 8 cm wide sample of clinochlore from near West Point, New York

클로라이트라는 이름은 종종 녹색을 띤 운모를 가리키는 일반적인 방법으로 사용됩니다. 그러나 엄밀히 말하면 클로라이트는 서로 구별하기 어려운 수많은 다른 종으로 구성된 광물의 그룹입니다.

클로라이트 조성은 단순화된 화학식 (Mg,Fe)3(Si,Al)4O10(OH)2 ∙n(Mg,Fe)3(OH)6으로 설명될 수 있습니다. 그림 6.69의 사진은 드물게 푸른빛을 띠는 클로라이트의 예를 보여줍니다.

Chlorite의 원자 배열은 운모의 배열과 비슷하지만 층간 부위에는 K. Clinochlore – (Mg5Al) (AlSi)3O10 (OH)8 대신 (Mg,Fe)(OH)6이 포함되어 있습니다.

Clinochlore – (Mg5Al) (AlSi)3O10 (OH)8은 아마도 가장 중요한 최종 구성원일 것입니다.

Chlorite 그룹 광물은 일반적으로 중저등급 변성암에서 발생하는 광범위한 조건에서 안정적입니다. 그들은 흑운모, 파이록센, 양서석 및 기타 주요 광물에서 형성되는 화성암의 변형 생성물로도 일반적입니다.