중정석

3. 산출지 및 광물 조합

중정석은 다양한 퇴적 환경에서 발견되며, 생물기원, 열수 및 증발 작용 등 여러 과정을 통해 퇴적된다.^[2] 석회암 내의 납-아연 광맥, 온천 퇴적물 및 적철석 광석과 함께 산출되는 경우가 많다. 청연석 및 셀레스타이트 광물과 함께 나타나기도 하며, 운석에서도 발견된 바 있다.^[21]

열수 조건 하에서 형성된 천연 중정석은 석영 또는 실리카와 함께 산출될 수 있다.^[27] 열수 분출구에서는 중정석-실리카 광물화가 귀금속을 동반하기도 한다.^[28]

중정석은 오스트레일리아, 브라질, 나이지리아, 캐나다, 칠레, 중국, 인도, 파키스탄, 독일, 그리스, 과테말라, 이란, 아일랜드(벤벌번에서 채굴됨^[22]), 라이베리아, 멕시코, 모로코, 페루, 루마니아(바이아 스프리), 터키, 남아프리카 공화국(바버턴 산악 지대)^[23], 태국, 영국(콘월, 컴브리아, 다트무어/데번, 더비셔, 더럼, 슈롭셔^[24], 퍼스셔, 어가일셔, 서리^[3]) 및 미국(체셔, 디 칼브, 뉴멕시코주 포트 월러스) 등지에서 발견되었다. 아칸소주, 코네티컷주, 버지니아주, 노스캐롤라이나주, 조지아주, 테네시주, 켄터키주, 네바다주 및 미주리주에서 채굴된다.^[3]

2019년 전 세계 중정석 생산량은 2012년 980만 톤에서 감소하여 약 950만 톤으로 추산되었다.^[25] 2017년 기준 주요 중정석 생산국과 소비국은 다음과 같다.

2017년 기준으로, 중정석의 70%는 원유 및 가스 시추용 진흙으로 사용되었다. 15%는 바륨 화학 물질, 14%는 자동차, 건설 및 페인트 산업의 충전제로 사용되었고, 1%는 기타 용도로 사용되었다.^[26]

3. 1. 한국의 중정석 산출

4. 성질 및 특징

판상 결정이 모여 장미꽃처럼 보이는 것을 사막의 장미라고 한다.

물에는 녹지 않으며, 탄소와 함께 강하게 가열하면 환원되어 황화바륨이 된다.^[1]

4. 1. 변종

5. 용도

중정석은 다양한 산업 분야에서 활용된다. "일차 중정석"은 원광(원석)과 세척, 선별, 중액선별, 사류선별, 부유선별과 같은 간단한 선광 방법으로 생산된 제품을 포함한다. 대부분의 원광은 순도나 밀도를 높이기 위해 추가적인 가공이 필요하다.

바륨의 주요 광석인 중정석은 "중량" 시멘트의 골재로 사용될 때는 크기를 균일하게 조절하며, 대부분 충전제, 신장제, 산업 제품 첨가제, 바륨 화학 물질 생산, 석유 유정 시추 진흙의 가중제 등으로 사용되기 전에 작고 균일한 크기로 분쇄된다.

방사상 형태의 중정석은 "볼로냐 돌"이라고도 불리며, 17세기에 빈첸초 카시아롤로가 볼로냐 근처에서 발견한 표본은 소성하면 인광성을 띠어 연금술사들 사이에서 유명했다.

칼 셸레는 1774년에 중정석에 새로운 원소가 포함되어 있음을 알아냈지만, 바륨을 분리하지는 못하고 산화바륨만을 분리했다. 요한 고틀리프 가한도 비슷한 연구를 통해 산화바륨을 분리했으며, 바륨은 1808년 영국의 험프리 데이비 경이 용융된 바륨염의 전기분해를 통해 처음으로 분리되었다.

미국석유협회 규격 API 13/ISO 13500은 시추 목적의 중정석에 대해 규정하고 있지만, 이는 특정 광물이 아니라 해당 규격을 충족하는 재료를 의미한다. 그러나 실제로는 대부분 중정석 광물이다.

5. 1. 석유 및 가스 시추

5. 2. 기타 산업 용도

5. 3. 역사적 용도

5. 4. 안전성

6. 중정석 그룹

• 황산납석 - PbSO₄
• 중정석 - BaSO₄
• 천청석 - SrSO₄
• 하셰마이트 - Ba(Cr,S)O₄

7. 지구화학적 분석

심해에서 대륙 퇴적물의 공급원으로부터 멀리 떨어진 곳에서는 원양성 중정석이 침전되어 상당량의 퇴적물을 형성한다. 중정석은 산소를 함유하고 있으므로, 이러한 퇴적물의 δ¹⁸O 체계는 해양 지각의 고온을 제한하는 데 사용되었다.^[30]

황 동위원소(³⁴S/³²S)의 변화는 황을 포함하는 증발암 광물(예: 중정석)과 탄산염 관련 황산염(CAS)에서 과거 해수 황 농도를 결정하기 위해 조사되고 있으며, 이는 무산소성 또는 산소성 조건과 같은 특정 퇴적 기간을 확인하는 데 도움이 될 수 있다. 황 동위원소 재구성은 분자가 두 원소를 모두 포함하는 경우 산소와 종종 함께 사용된다.^[30]

열수 분출구의 중정석 연대 측정은 그 연령을 결정하는 주요 방법 중 하나이다.^{[31][32][33][34][35]} 열수성 중정석의 연대 측정에 일반적으로 사용되는 방법에는 방사성 동위원소 연대 측정^[31][32] 및 전자 스핀 공명 연대 측정이 있다.^[33][34][35]

7. 1. 산소 및 황 동위원소 분석

7. 2. 연대 측정

참조

_[1] 논문 IMA–CNMNC approved mineral symbols 2021
_[2] 논문 Barite-celestine geochemistry and environments of formation Mineralogical Society of America
_[3] 서적 Dana's Manual of Mineralogy for the Student of Elementary Mineralogy, the Mining Engineer, the Geologist, the Prospector, the Collector, Etc. https://archive.org/[...] John Wiley & Sons, Inc.
_[4] 웹사이트 Barite at Mindat http://www.mindat.or[...]
_[5] 웹사이트 Webmineral data for barite http://webmineral.co[...]
_[6] 웹사이트 Baryte http://rruff.geo.ari[...]
_[7] 백과사전 baryte http://www.lexico.co[...] Oxford University Press
_[8] 문서 barytes
_[9] 서적 Glossary of geology. American Geological Institute 1997
_[10] 웹사이트 History of the Bologna stone http://www.isbc.unib[...]
_[11] 논문 The Bologna Stone: history's first persistent luminescent material https://gfzpublic.gf[...] 2012-09-26
_[12] 서적 The history and use of our earth's chemical elements: a reference guide https://books.google[...] Greenwood Publishing Group 2006
_[13] 웹사이트 ISO 13500:2008 Petroleum and natural gas industries — Drilling fluid materials — Specifications and tests https://www.iso.org/[...] ISO 2008
_[14] 서적 Introduction to mineralogy Oxford University Press 2000
_[15] 웹사이트 Barite Statistics and Information U.S. Geological Survey 2022-02-01
_[16] 간행물 Barite http://minerals.usgs[...]
_[17] 웹사이트 Barite: The mineral Barite information and pictures http://www.minerals.[...] 2017-12-14
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_[24] 웹사이트 Muirshiel Mine http://www.clydemuir[...]
_[25] 웹사이트 Production of barite worldwide 2019 https://www.statista[...] 2020-08-30
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_[27] 논문 Barite-silica mineralization at the inter-Ordovician unconformity in southwestern Sardinia (Italy): a fluid inclusion study
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_[31] 논문 Radioactive orphans in barite-rich chimneys, Axial Caldera, Juan De Fuca Ridge https://pubs.geoscie[...] 1988-09-01
_[32] 논문 Barite geochemistry from hydrothermal chimneys of the Okinawa Trough: insight into chimney formation and fluid/sediment interaction 2011
_[33] 논문 U–Th radioactive disequilibrium and ESR dating of a barite-containing sulfide crust from South Mariana Trough https://linkinghub.e[...] 2013-02
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_[37] 서적 理科年表 平成20年 丸善
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_[40] 서적 学術用語集 地学編 日本学術振興会
_[41] 보도자료 双日、メキシコにおける世界最大級のバライト鉱山へ出資　～石油・ガス採掘時の掘削泥水原料として需要拡大～ http://www.sojitz.co[...] 双日 2012-07-13