회중석
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1. 개요
회중석은 정방정계 결정계에 속하는 광물로, 텅스텐의 주요 광석 광물 중 하나이다. 황금색, 갈색을 띤 녹색 등 다양한 색상을 나타내며, 높은 굴절률과 분산으로 다이아몬드와 유사한 광택을 낸다. 자외선 아래에서 형광을 보이며, 합성 텅스텐석은 다이아몬드 모조품으로 사용되기도 했다. 회중석은 스카른, 열수 광맥 등에서 산출되며, 형광체, X선 및 감마선 검출용 섬광체, 브라운관 인광체 스크린 재료 등으로 사용된다.
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| 회중석 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 분류 | 텅스텐산염 광물 |
| 화학식 | CaWO₄ |
| IMA 기호 | Sch |
| 스트룬츠 분류 | 7.GA.05 |
| 결정계 | 정방정계 |
| 공간군 | I4₁/a |
| 격자 상수 | a = 5.2429(3) Å, c = 11.3737(6) Å; Z = 4 |
| 색상 | 무색, 흰색, 회색, 짙은 갈색, 갈색, 황갈색, 옅은 노란색, 황등색, 황금색, 옅은 오렌지색, 빨간색, 녹색 등; 투과광에서는 무색이며 조성에 따라 색대 (color zoned)를 이룸 |
| 결정형 | 유사팔면체, 덩어리 모양, 기둥 모양, 알갱이 모양 |
| 쌍정 | 흔함, 관입쌍정 및 접촉쌍정, {110} 또는 {001} 면을 따라 발생 |
| 쪼개짐 | {101} 방향으로 뚜렷함; {112} 방향으로 불완전함; {001} 방향으로 불분명함 |
| 깨짐 | 아패각상 또는 불균일 |
| 굳기 (모스 척도) | 4.5–5 |
| 광택 | 유리질에서 금강광택 |
| 굴절률 | nω = 1.918–1.921, nε = 1.935–1.938 |
| 복굴절 | δ = 0.017 |
| 광학적 성질 | 축성 (+) |
| 다색성 | 노란색에서 뚜렷한 이색성 (노란색에서 오렌지색-갈색) |
| 조흔색 | 흰색 |
| 비중 | 5.9–6.1 |
| 용해도 | 알칼리에 용해됨. 산에는 불용성 |
| 투명도 | 투명에서 불투명 |
| 기타 특징 | 단파 자외선 하에서 밝은 파란색, 청백색에서 노란색으로 형광을 냄. 몰리브덴이 많은 표본은 백색에서 노란색으로 형광을 내며, 파월라이트와 유사함. 때때로 중파 자외선 하에서 빨간색으로 형광을 냄. |
| 어원 | |
| 이름 유래 | 칼 빌헬름 셸의 이름을 따서 명명됨 |
| 식별 | |
| 진단 특징 | 높은 비중과 형광 특성으로 구별됨 |
| 산출 | |
| 생성 환경 | 스카른, 페그마타이트, 고온 열수 광맥에서 생성됨 |
2. 성질
회중석은 정방정계 결정계에 속하며, 이면피라미드형의 준팔면체로 나타난다. 색깔은 황금색, 갈색을 띤 녹색에서 암갈색, 분홍색에서 붉은색을 띤 회색, 주황색, 무색 등이 있다. 투명도는 반투명에서 투명까지 다양하며, 결정면은 광택이 난다(유리광에서 금강광). 뚜렷한 쪼개짐을 가지며, 파면은 패각상에서 불규칙적일 수 있다. 비중은 5.9~6.1로 높고, 경도는 4.5~5로 낮다.[2] 드루즈는 매우 드물며, 거의 전적으로 체코의 찐발트에서만 발견된다. 쌍정도 일반적으로 관찰되며, 결정면은 줄무늬가 있을 수 있다. 회중석의 조흔색은 흰색이며, 취성이다.
투명한 회중석을 보석으로 가공하면 부서지기 쉽지만, 굴절률(1.918~1.937, 최대 복굴절 0.016)과 분산(0.026)이 높아 다이아몬드에 가까운 광택과 "불"을 나타낸다.
회중석은 단파장 자외선 아래에서 밝은 하늘색 형광을 띠며, 몰리브덴 불순물이 있으면 녹색으로 빛나기도 한다. 이러한 형광 특성은 지질학자들이 금 광상을 찾는 데 활용되기도 한다.
2. 1. 합성 텅스텐석
텅스텐산칼슘은 인공적으로 합성할 수 있으며, 이렇게 합성된 텅스텐석은 다이아몬드 모조품으로 사용되기도 한다.[19] 그러나 입방정계 지르코니아나 모이사나이트와 같이 더 뛰어난 모조품들이 등장하면서 현재는 다이아몬드 모조품으로 잘 쓰이지 않는다. 굴절률은 1.92~1.93 정도이며, 복굴절은 0.017이다.[17]천연 텅스텐석과 합성 텅스텐석은 현미경 검사를 통해 구별할 수 있다. 천연 텅스텐석은 내부에 성장 특징이나 내포물(불완전성)을 포함하는 경우가 많지만, 합성 텅스텐석은 대체로 깨끗하며, 곡선 줄무늬나 미세한 기포가 관찰될 수 있다.
또한, 천연 텅스텐석은 프라세오디뮴, 네오디뮴 등의 희토류 원소 불순물 때문에 흡수 스펙트럼에서 특유의 흡수선을 나타내지만, 합성 텅스텐석은 이러한 흡수선이 없거나 다른 양상을 보인다.
3. 산출
회중석은 주로 스카른, 고온 열수 광맥, 그라이젠 등에서 산출되며, 화강암 페그마타이트에서 발견되는 경우는 드물다.[2] 생성 온도와 압력은 200~500 °C, 200~1,500 bar 정도이다.[7] 석석, 텅스텐철석, 형석, 인회석 등과 함께 산출되는 경우가 많다.
호주 킹 아일랜드, 뉴질랜드 글레노키, 중국 로양 등이 주요 산출지로 알려져 있다.[8][10]
4. 역사
텅스텐석은 1751년 스웨덴 달라르나주 세테르의 비스프베르크스 클락 산에서 처음 발견되었으며, 칼 빌헬름 셸레의 이름을 따서 명명되었다.[3] 텅스텐석은 특이할 정도로 무거워 스웨덴어로 "무거운 돌"을 뜻하는 "텅스텐(tungsten)"이라는 이름이 붙여졌다. 이후 이 이름은 금속을 지칭하는 데 사용되었고, 광석 자체는 셸레어츠(scheelerz) 또는 텅스텐석(scheelite)이라는 이름이 붙었다.[11]
5. 용도
회중석은 철망간중석과 함께 텅스텐의 주요 광석 광물로 사용된다.[18] 형광 특성을 이용하여 X선 및 감마선 검출용 섬광체에 널리 사용되며,[12] 자외선을 가시광선으로 변환하는 능력 때문에 형광등에도 사용된다.[14] 일부 브라운관(CRT)에서는 인광체 스크린 재료로 사용되기도 한다.[15] 과거 한국에서는 텅스텐이 주요 수출 품목 중 하나였으며, 국가 경제 발전에 기여했다.
투명도가 높은 회중석은 보석으로 가공되기도 하지만, 내구성이 낮아 애호가들이 주로 보관한다.[18]
6. 대중 문화
참조
[1]
논문
IMA–CNMNC approved mineral symbols
2021
[2]
웹사이트
Handbook of Mineralogy
http://rruff.geo.ari[...]
[3]
웹사이트
Mindat.org
http://www.mindat.or[...]
[4]
웹사이트
Webmineral data
http://webmineral.co[...]
[5]
서적
Manual of Mineralogy
Wiley
[6]
논문
X-ray diffraction refinement of the calcium tungstate structure
https://cloudfront.e[...]
1964
[7]
서적
Ore Deposits of the Western States
[8]
백과사전
Scheelite
[9]
서적
Ore Genesis: The State of the Art. Vol. 2
Springer Science & Business Media
[10]
웹사이트
洛阳钼业去年净利增长25%，贡献最大的这两项业务|界面新闻
https://www.jiemian.[...]
[11]
백과사전
Scheelite
[12]
웹사이트
3 Primary Uses of Tungsten
https://www.refracto[...]
2020-03-24
[13]
논문
Calcium and Cadmium Tungstate as Scintillation Counter Crystals for Gamma-Ray Detection
[14]
서적
Fluorescent Minerals Used in Lighting and Elsewhere
U.S. Department of the Interior, Bureau of Mines
[15]
논문
Microstructure of ultra-high-performance concrete (UHPC) – A review study
[16]
웹사이트
English Dub Review: Dr. STONE "Spartan Crafts Club"
https://www.bubblebl[...]
2019-12-07
[17]
서적
宝石の写真図鑑
日本ヴォーグ社
[18]
서적
鉱物の不思議がわかる本
成美堂出版
[19]
서적
宝石の写真図鑑
日本ヴォーグ社
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