광물의 종류 12 : Tourmarine

 

전기석 (/ˈtʊərməlɪn, -ˌlin/ TOOR-mə-lin, -⁠leen)은 결정질의 붕소 규산염 광물로 알루미늄, 철, 마그네슘, 나트륨, 리튬 또는 칼륨과 같은 요소가 결합되어 있습니다. 이 보석은 다양한 색상으로 찾을 수 있습니다.

 

결정구조 및  분류

 

전기석은 알루미늄, 붕소, 마그네슘, 철 등이 알칼리 금속과 혼합되어 성장한 규산염 광물이다. 가장 중요한 성분은 붕소이며, '붕소규산염광물'이라고 할만 하다. '전기석'이라 불리는 이유는 결정구조 때문에 분극성의 유전체로 영구적인 정전기 '전기장'(electric field)을 띄고 있어서 (pyroelectric) 문지르지 않아도 가벼운 가루등을 끌어들이거나 밀어내기 때문이다. 

복잡한 구조이나, 기본적으로는 규산염사면체(TO4)가 6개 모여 '환상구조'(6각형의 고리)를 만들어낸다. 그리고 각 고리구조는 알루미늄 팔면체 구조(ZO6)와 접하게 된다. 알루미늄 팔면체 간의 연결은 그 사이에 '붕소삼각형'(BO3)이 놓이면서 이어진다. 즉, 알루미늄팔면체끼리 붕소가 이어주고 있는 것. 그리고 이 육각 구조의 사이 사이에 규칙적으로 양이온(주로 철과 마그네슘)이 만들어내는 제 2의 팔면체(YO6) 혹은 다각형 자리를 구축하는 양이온(나트륨이나 칼슘)이 그 자리를 메워주고 있다.

 

지질학적 배경

 

전기석은 두 가지 암상에서 가장 특징적으로 관찰된다.
하나는 화강암질 페그마타이트 혹은 그에 준하는 화강암 내지는 변질산물이다. 즉, 석영이 포함된 규장질 심성암체와 관련된 화성 기원의 것이다.

나머지 한 가지는 변성암에서 발견되는 것이며, 퇴적암이 모암을 이뤄 변성된 편암 등에서 발견된다. 특히 붕소의 농집이나 변질이 이뤄질 때 발달이 용이하다.

화성암 과정에서 성장한 전기석의 경우에는 보통 2가철이 들어가는 숄이나 리튬이 포함되는 엘바이트로 발견된다. 특히 페그마타이트나 열수 암맥에서 리튬이 포함되는 경우가 흔하다. 마그네슘이 풍부한 전기석은 변성암에서 좀 더 잘 발견되는 편이다. 퇴적암 기원의 변성암(pelitic metamorphic rocks)의 경우, 붕소의 기원이 해수와 같은 지표 근처의 물이 섞여 들어가는 것으로 생각되고 있다.

보통 검은색이나 갈색의 전기석이 가장 흔하게 발견되며 이들은 기둥 모양으로 자라게 된다. 한국에서도 전기석이 들어간 암맥이나 암상을 보는 게 아주 어려운 것은 아니다. 강원도 일대의 기반암류에 종종 길쭉하게 잘 자란 전기석이 페그마타이트나 암맥에 발달해 있는 것을 볼 수 있다.

 

흔히 접할 수 있는 종과 품종 (Commonly encountered species and varieties):

 

Schorl species: 갈색을 띤 검은색에서 검은색으로 — 숄,

 

Dravite 종: Carinthia의 Drave 지역에서

짙은 황색에서 갈색을 띤 흑색 - 드라바이트,

 

Elbaite 종: 이탈리아 엘바 섬의 이름을 따서 명명

빨강 또는 분홍빛이 도는 빨강 - 루벨라이트 품종,

연한 파란색에서 청록색 - 브라질 인디콜라이트 변종(인디고에서), 녹색 - verdelite 또는 브라질 에메랄드 품종,

무색 - 아크로나이트 변종(그리스어 "άχρωμος"에서 "무색"을 의미).

 

활용

전기석은 보통 흑색으로 나오지만, 투명하게 잘 자라는 경우, 미량 원소에 의해 발현되는 색상이 다양하다. 간혹 같은 전기석인데 색깔이 눈에 띄게 다른 경우도 종종 있다. 녹색을 띈 황색부터 시작해 붉은 계통, 푸른 계통, 드물게 투명한 것도 보인다. 이 때문에 보석으로서의 가치를 가진다.

 

낭설

 

음이온을 발생시켜 건강에 좋다는 이유로 전기석 가루를 고무로 된 링에 넣은 것으로 팔찌 등의 악세사리를 만들어 팔기도 한다. 음이온 문서에도 적혀있지만 음이온 관련 상품은 전부 사기다.

전기석에서 나오는 음이온은 계곡에서 빠르게 흐르는 물의 음이온보다도 한참 적어 없는 수준에 가깝다. 오히려 비가 많이오는날 외부 공기에 존재하는 밀도당 음이온이 더 높을 지경이다.