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흙에서 여러 형태의 보석광물로 빛나는 석영

흙살림 조회수 992회 14-03-22 02:19

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흙에서 여러 형태의 보석광물로 빛나는 석영

하천이나 강의 상류유역에 발달된 충적평야에 분포한 흙은 일반적으로 조립질의 토성을 지니고 있는 경우가 많다. 이는 홍수 때마다 범람하여 운반된 자갈과 모래, 미사와 점토가 층층이 쌓여 이루어진 것이다. 퇴적물은 매년 반복되는 과정에서 다양한 크기의 입자로 된 범람원(汎濫原)이 넓게 전개되고 충적층의 흙단면이 발달하게 된다. 문제의 흙인 모래흙은 투수성이 커서 특히 논농사에서는 부적지이고 밭으로도 보수력과 보비력이 낮아 불량하다. 이를 개선하기 위해 점토함량이 높은 적색토를 객토하여 토성을 개량하는 사업이 국가 시책으로 대대적으로 시행되기도 하였다. 최근에는 모래흙을 적극적으로 개량하기 보다는 작토층을 걷어내고 심층의 모래와 자갈을 파내 건축용골재로 이용하기도 한다. 흙속에 지천으로 깔려있는 모래와 자갈은 대부분 석영(SiO2)입자이다. 마을주변이나 논밭에 여기저기 널려있는 유리구슬 같은 석영(차돌)의 모 나있지 않고 동그란 외형은 오랜 기간의 갈이(耕耘)와 세월(風霜)에 깎인 결과이다. 석영이 눈에 잘 띄는 것은 그 양이 많기 때문인데 우리 흙의 2/3정도가 화강암에서 유래되어 규소성분이 많은 조암광물에서 생성되었고 석영의 굳기(硬度)는 모스(Mohs)의 경도계(計)로 7이여서 금강석, 강옥과 황옥 다음으로 풍화작용에 저항성이 커서 흙속에 많이 남게 되며 특히 다른 광물과는 달리 담색으로 암회색인 표면흙색과 쉽게 구별되기 때문이다. 석영은 일반적으로 산화물(SiO2)로 표기되고 암석학에서도 야외명으로도 호칭되지만 화학성분인 규소(SiO2)와는 구분되어 분자식만으로는 어느 것을 지칭하는지 알 수가 없다. 화강암에서 석영을 비롯한 규산염광물의 규소함량은 지각의 65%이상을 점유하고 있다. 석영은 모래에 많이 분포하여 가끔 석영과 모래는 동일개념으로 혼용되기도 하나 일반적으로 모래나 미사입자크기의 분포비율이 높고 0.2마이크로미터 이하인 미세점토입자도 적잖아 흙의 물리화학성질에 주요한 영향을 주고 있다. 석영과 같은 한 물질(SiO2)로 되어 있으나 결정구조가 달라 여러 종류의 동질다상(同質多像)의 광물상(相, phase)을 지닌 광물이 생성하게 된다. 이런 광물로는 정방정계(正方晶系)인 크리스토발라이트(cristobalite), 사방정계(斜方晶系)인 트리디마이트(tridymite)와 무정계인 단백석(蛋白石,opal)등이 속한다. 석영은 광물의 안정도가 매우 높고 흙속에 많은 양이 있음에도 불용성으로 작물에 이용되는 가용성규산으로 전환하지 못해 이용률이 매우 낮아 규산질비료를 시비해야 되고 최근에는 석영을 용융하여 수용성규산질비료를 제조하여 작물에 살포하기도 한다. 석영입자는 쌓여 퇴적암인 사암이 되고 이 암석이 열수압력 등의 변성작용을 받아 변성암인 규암이 되었다가 풍화작용을 받아 흙이 생성되면서 석영으로 되돌아가 최다 조암광물로 남게 된다. 석영의 동질이상(同質異像)인 크리스토발라이트와 트리디마이트는 화산암과 생물기원 퇴적암에 분포하고 경도와 비중이 석영에 비해 낮다. 단백석은 수화된 비정질 규산염광물로 생물기원의 규조암과 열수작용을 받은 암석 중에 다량으로 함유한다. 이밖에 현미경으로 감정되는 미정질(微晶質)석영광물은 칼세도니(chalcedony,玉髓), 쳐트(chert), 자스퍼(jasper,碧玉), 플린트(flint,燧石), 아닉스(onyx,줄瑪瑙), 프레이즈(prase,綠石英), 애거트(agate,瑪瑙)등이 있다. 이 같이 석영은 종류도 다양하고 색깔 역시 다채로워 보석이나 준보석으로 이용되는 대표적인 광물이다. 석영광물의 백미(白眉)는 수정(水晶)으로 무색이면 백수정이라 부르고 자수정은 철이 불순물로 혼입되어 보라색이 되며 망간이 혼합되면 황수정, 티탄늄은 분홍색의 장미석영이 된다. 석영은 흙에서 여러 형태의 보석광물로도 빛을 발하고 있다.

 

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