광물의 종류 1 : 감람석 (Olivine) & 페리도트 (Peridot)

 

Olivine(올리빈)이라는 명칭은 광물의 색이 마치 올리브 잎과 같은 녹색을 띠고 있어서 붙여졌고, 감람석(橄欖石)이라는 명칭 역시 감람나무 잎과 같은 녹색을 띠고 있어서 붙여진 이름이다. 이와 같이 흔히 올리브를 감람나무로 번역하지만 둘은 엄밀히 따지면 다른 종류이다. 이름 그대로 야외 산상에서 발견되는 감람암은 특유의 아름다운 녹색 투명한 결정이 있다.

 

지구에는 특히 감람석이 풍부한데, 맨틀 상부를 구성하는 주구성광물이기 때문이다. 상부맨틀의 약 65%는 감람석으로 되어 있다. 그러므로 맨틀은 녹색이다. 온도가 높다고 보통 새빨갛게 칠하지만 사실 아무리 광물 색이 녹색이라한들 700도가 넘은 상부 맨틀을 끄집어내면 빨갛게 달아올라 있을 것이다. 이런 암석을 감람암이라고 부른다. 맨틀의 감람석은 보통 Mg 함량이 Fe 함량보다 9배 정도 많다. 그렇기 때문에 지하 약 410 km 깊이에 가게 되면 감람석은 왓셀라이트로 상전이하게 되며, 520 km 정도에서는 링우다이트가 나타나게 된다. 660 km에 가면 더 이상 이들이 안정하지 않고 페롭스카이트와 위스타이트 두 가지 광물로 상분리된다.

감람석은 또한 고철질 화성암에서도 많이 나온다. 보웬의 반응계열에서 아니나다를까 첫번째 정출광물로 되어 있다. 현무암에서 어렵지 않게 감람석을 찾을 수 있으며, 종종 알칼리가 풍부한 마그마는 상당히 진화한 경우에도 감람석이 나온다. 이때는 철이 마그네슘과 비슷하거나 심지어는 더 많은 감람석이 나타나기도 한다.

감람석은 열수 변질(hydrothermal alteration)에 상당히 약하기 때문에 관찰시에도 변질된 경우가 심심치 않게 보인다. 특히 감람석의 가장자리나 깨진 틈을 따라 사문석이 자라거나 이와 함께 점토광물, 녹니석, 철티타늄산화광물 등이 발달(나노 스케일로 발달)한다. 이게 균질하게 보이면 이를 특히 구별해서 기재한다. 적갈색으로 나타나면 보통 스멕타이트(smectite), 녹니석, goethite나 적철석(hematite)이 포함되는데 이것을 이딩사이트(iddingsite)라고 한다. 한편 녹색에 가깝게 변질되면 이를 Bowlingite라고 부르고(이 경우에는 사문석이 포함됨), iddingsite보다 Fe(III)이 제한적으로 들어간 변질산물은 특별히 Chlorophaeite라고도 하는데 보통은 잘 구별이 안되지만 색상 범위가 좀 더 넓다. 어떤 경우는 사문석의 성장이 무척 도드라지는데 따로 사문화작용을 받았다고 말하고, 이를 사문암(serpentinite)이라고 부른다.

감람석은 보통 마그마에서 가장 먼저 정출되는 광물이기 때문에 지질학적 연구에서 중요한 위치를 차지하게 된다. 또한 맨틀의 주구성 광물이므로 맨틀의 성질을 이해하는 데에도 핵심을 이루고 있다.

다른 행성과 소행성에서도 감람석은 먼저 정출되고 만들어지는 광물이기에 운석에서도 많이 발견된다.

 

보석 등급의 감람석은 어두운 올리브색에 가까울수록 높은 가치를 갖는다고 알려져 있으며, 다른 광물과 마찬가지로 불순물이 없고 고유한 색이 균질하게 잘 나타나야 한다. 감람석은 다른 색이랄게 없기에 보석에서도 녹색만이 알려졌다. 같은 녹색 보석의 대명사격인 에메랄드와는 묘하게 색 차이가 있다. 에메랄드보다 페리도트 쪽이 황녹색에 더 가깝다.

 

페리도트 (Peridot)

 

보석으로서 가치를 갖는 감람석은 특별히 페리도트(peridot)라는 명칭이 따로 존재한다. 이는 감람석이 아주 풍부하게 들어있는 감람암(peridotite)의 어원이다.

 

페리도트는 올리브 그린이라는 한 가지 색상으로만 나타나는 몇 안 되는 원석 중 하나입니다. 그러나 녹색의 강도와 색조는 결정 구조의 철 비율에 따라 달라지므로 개별 페리도트 보석의 색상은 노란색에서 올리브색, 갈색-녹색까지 다양합니다. 드문 경우지만 페리도트는 보조 노란색 색조나 갈색 마스크가 없는 중간 어두운 톤의 순수한 녹색을 가질 수 있습니다. 더 밝은 색상의 보석은 낮은 철분 농도로 인한 것입니다.

  페리도트는 8월의 탄생석으로, 때때로 chrysolite라고 불리는 페리도트(/ˈpɛr.ɪˌdɒt, -ˌdoʊ/ PERR-ih-dot, -⁠doh)는 보석 품질의 감람석과 (Mg, Fe)2SiO4의 공식을 갖는 규산염 광물입니다. 페리도트는 마그네슘이 풍부한 다양한 감람석(포스테라이트)이므로 공식은 Mg2SiO4에 가깝습니다. 녹색은 보석 구조 내의 철분 함량에 따라 다릅니다. 페리도트는 화산 현무암 및 팔라시틱 운석과 같은 실리카 결핍 암석에서 발생합니다. 페리도트는 지각이 아니라 상부 맨틀의 녹은 암석에서 형성되는 것으로 관찰되는 단 두 개의 보석 중 하나입니다. 보석 품질의 페리도트는 맨틀 내부 깊숙한 곳에서 지표면으로 운송되는 동안 풍화에 취약하기 때문에 지표면에서 거의 찾아볼 수 없습니다.

 

중세 시대에 보석은 ​​치유력을 제공하고 우울증을 치료하며 마음을 여는 돌로 여겨졌습니다.

 

부부의 행복과 친구와의 화합, 지혜, 혁명, 성실, 덕방 등의 의미를 지녔다. 또한 결혼 16주년을 기념하기 위해 추천되는 보석이다. 하와이에서는 원주민들이 다이아먼드헤드라는 화산 분화구에서 발견된 페리도트를 다이아몬드로 여겼기 때문에 '하와이안 다이아몬드'라고 했고, 중세 유럽에서는 밤이 되어도 빛을 잃지 않고 오히려 밤의 빛 아래에서 더욱 빛난다는 보석의 특징 때문에 '이브닝 에메랄드'라고 했다. 태양이 내린 선물이라는 이미지와 함께 어두운 밤에도 빛을 잃지 않는 신비함 때문에 악령으로부터 보호하고 근심을 떨쳐버리기 위한 호신부로 쓰였는데, 이때는 금으로 장식하는 것을 으뜸으로 쳤다.

어원은 분명하지 않으나 라틴어로 보석을 뜻하는 faridat에서 유래되었다는 설과, 고대 영어로 오팔의 한 종류를 뜻하는 pedoretés에서 유래되었다는 설 등이 있다. 가장 오래된 관련 기록으로 홍해의 자바가드(Zeberget) 섬에서 채취했다는 기록이 있는데, 이 당시에는 뿌연 안개 때문에 페리도트 채취가 힘들어 그리스어로 '찾아다니다'는 뜻을 지닌 토파즈라 불렸다고 한다. 유럽에는 십자군 전쟁 때 소개되어 교회 장식으로 널리 쓰였다. 독일 쾰른 대성당의 성체현시대에는 200캐럿이 넘는 페리도트를 장식했다.

 

전세계적으로는 이자바가드를 포함하여 미얀마, 하와이, 미국, 호주, 노르웨이, 스리랑카, 멕시코, 브라질 등의 광산에서 채취되고 있다. 1994년 파키스탄과 아프가니스탄 국경지대에서 발견되어 생산되는 고급 페리도트는 '카슈미르 페리도트'라는 명칭으로 불린다.

 

 

콜른성당 성체현시대 사용된 페리도트

 

 

 

 

Mineral properties

 

결정 구조 : 

a 축을 따라 바라보는 감람석의 원자 규모 구조. 산소는 빨간색, 실리콘은 분홍색, 마그네슘/철은 파란색으로 표시됩니다. 단위 셀의 투영은 검은색 직사각형으로 표시됩니다.페리도트의 분자 구조는 사방정계 결정계에서 동형 감람석, 규산염, 마그네슘 및 철로 구성됩니다. 다른 관점에서, 원자 구조는 8면체 부위의 절반이 마그네슘 또는 철 이온으로, 사면체 부위의 1/8이 규소 이온으로 채워진 육각형의 밀집된 산소 이온 어레이로 설명될 수 있습니다.

 

표면 속성 :

페리도트의 산화는 자연 표면 온도 및 압력에서 발생하지 않지만 600°C(870K)에서 천천히 발생하기 시작하며 온도에 따라 속도가 증가합니다.[4] 감람석의 산화는 fayalite 성분의 초기 분해 및 forsterite 성분과의 후속 반응에 의해 발생하여 마그네타이트 및 orthopyroxene을 생성합니다.

 

Ocuurence

 

Geologically

감람석이 그 유형인 감람석은 용암과 맨틀의 감람석 제놀리스에서 종종 발견되는 고철질 및 초고철질 암석의 일반적인 광물로, 용암이 표면으로 운반합니다. 그러나 보석 품질의 페리도트는 이러한 설정의 일부에서만 발생합니다. 페리도트는 운석에서도 찾을 수 있습니다.페리도트는 크기와 구성으로 구분할 수 있습니다. 화산 활동의 결과로 형성된 페리도트는 운석에서 발견되는 것보다 더 높은 농도의 리튬, 니켈 및 아연을 함유하는 경향이 있습니다. 감람석은 풍부한 광물이지만 보석 품질의 페리도트는 지구 표면의 화학적 불안정성으로 인해 다소 희귀합니다. 감람석은 일반적으로 작은 알갱이로 발견되며 심하게 풍화된 상태로 존재하는 경향이 있어 장식용으로 적합하지 않습니다. 페리도트 보석을 절단하는 데 가장 자주 사용되는 변종인 포스테라이트의 큰 결정은 드뭅니다. 결과적으로 감람석은 귀중한 것으로 간주됩니다. 고대 세계에서는 홍해의 세인트 존스 섬에서 당시 토파지오스라고 불리는 페리도트의 채굴이 기원전 300년경에 시작되었습니다. 

 

오늘날 감람석 감람석의 주요 공급원은 애리조나에 있는 산 카를로스 아파치 인디언 보호구역입니다.

또한 애리조나의 다른 위치와 미국의 Kilbourne Hole의 Arkansas, Hawaii, Nevada 및 New Mexico, 호주, 브라질, 중국, 이집트, 케냐, 멕시코, 미얀마(버마), 노르웨이, 파키스탄, 사우디아라비아, 남아프리카 공화국, 스리랑카, 탄자니아. 에서 채굴됩니다. 

 

운석에서   In meteorites

중국 푸캉에서 발견된 올리브 그린 페리도트 결정을 가진 팔라사이트 운석.페리도트 결정은 일부 팔라사이트 운석에서 수집되었습니다. 가장 일반적으로 연구된 팔라시틱 페리도트는 인도네시아 Jeppara 운석에 속하지만 Brenham, Esquel, Fukang 및 Imilac 운석과 같은 다른 운석도 존재합니다.

 

Gemology

페리도트와 같이 사방정계인 모든 광물은 이축이며 α, β, γ의 세 가지 기본 축으로 정의됩니다. 패싯 보석의 굴절률 판독값은 0.036의 해당 이축 복굴절과 함께 지수 α = 1.653, β = 1.670 및 γ = 1.689를 포함합니다. 굴절률과 비중은 철 농도에 따라 약간씩 다릅니다. 페리도트 색상 변화의 주요 원인. 수치적 β 지수는 철 농도의 상응하는 증가와 함께 α 및 γ 지수로 이동하는 경향이 있어 철이 풍부한 최종 부재인 페이얄라이트를 형성합니다.[9]중국의 페리도트 보석 샘플에 대한 연구는 정수학적으로 비중이 3.36으로 결정되었습니다. 동일한 중국 페리도트 샘플의 가시광선 분광법은 493.0 nm에서 481.0 nm 사이의 빛 밴드를 보여주었으며, 492.0 nm에서 가장 강한 흡수를 보였습니다.[10]내포물은 페리도트 결정에서 흔히 볼 수 있지만 그 존재는 발견된 위치와 페리도트의 결정화를 초래한 지질학적 조건에 따라 다릅니다. 1차 음성 결정(둥근 기포)은 페리도트와 함께 제자리에서 형성되며 하와이 페리도트에서 흔히 볼 수 있습니다. 페리도트 골절에서 2차 음성 결정이 형성됩니다. 산카를로스 페리도트에서 자주 볼 수 있는 백합꽃잎 균열은 2차 음의 수정 유형이며 반사광 아래에서 음의 수정을 둘러싼 원형 디스크로 쉽게 볼 수 있습니다. 파키스탄 페리도트에서는 실키하고 막대 모양의 내포물이 일반적입니다.[11] 페리도트에 포함된 가장 일반적인 광물은 크롬이 풍부한 광물 크롬철광입니다. 마그네슘이 풍부한 미네랄은 파이로프와 마그네시오크로마이트의 형태로도 존재할 수 있습니다. 이 두 가지 유형의 광물 내포물은 일반적으로 백합잎 분열을 둘러싸고 있습니다. 흑운모 조각은 평평하고 갈색이며 반투명하고 표 모양으로 나타납니다. [12]가장 큰 감람석 감람석은 워싱턴 D.C.의 스미소니언 박물관에 있는 310캐럿(62그램) 표본입니다.

 

Culture History

미신에 따르면 페리도트는 공포와 악몽을 몰아내는 보호 능력을 주장하는 것으로 초기 문명부터 소중히 여겨져 왔습니다. 일부 미신을 믿는 사람들은 "내면의 광채"라는 선물을 가지고 마음을 날카롭게 하고 새로운 차원의 인식과 성장으로 열어 자신의 운명과 영적 목적을 인식하고 실현하도록 돕습니다. 그러한 주장에 대한 과학적 증거는 없습니다.페리도트는 때때로 에메랄드 및 기타 녹색 보석으로 오인됩니다.[인용 필요] 저명한 보석 학자 George Frederick Kunz는 많은 교회 보물, 특히 독일 쾰른의 Dom에 있는 "Three Magi" 보물에서 에메랄드와 페리도트 사이의 혼동에 대해 논의했습니다.[인용 필요]

페리도트의 관리법

.페리도트는 비교적 경도가 낮다. 탄자나이트보다 약간 높은 6.5~7이기 때문에 관리 시 주의를 기울이지 않으면 표면에 마모된 흔적이 쉽게 남는다. 사실 이건 어지간히 튼튼한 다이아몬드 같은 게 아닌 한 거의 대다수 보석들에서도 마찬가지로 주의해야 할 부분이다.

세척 시 맑은 물이나 비눗물에 헹궈낸 후 부드러운 천으로 닦아야 하며 열이나 부딪침으로부터 주의를 기울어야 한다.

또한 페리도트는 복굴절이 심해 지르콘과 같이 더블링 현상(선이 두 개로 보이는 현상)이 가장 심하게 나타난다.