백운모

3. 특징

운모는 가짜 육각형 결정 모양과 완벽한 쪼개짐으로 다른 광물과 구별되는데, 이는 결정을 매우 얇고 탄성 있는 시트로 떼어낼 수 있게 해준다. 엽납석과 활석은 운모보다 부드럽고 미끈거리는 느낌이 나는 반면, 녹니석은 녹색을 띠고 쪼개짐 시트가 비탄성적이다. 다른 흔한 운모 광물인 흑운모는 백운모보다 색상이 훨씬 더 어두운 경우가 거의 대부분이다. 패라고나이트는 백운모와 구별하기 어려울 수 있지만 훨씬 덜 흔하며, 종종 백운모로 오인될 정도로 흔하게 발견될 수 있다. 브라질산 백운모는 망가니즈(3+) 때문에 붉은색을 띤다.^[1]

이름에서 알 수 있듯이, 백색 또는 투명하며, 조성에 따라 황색, 갈색 등의 색을 띠는 것도 있다.^[1]

비중은 2.9이다.^[1] 모스 굳기는 2.5이다.^[1]

4. 구조 및 조성

모든 운모 광물과 마찬가지로, 백운모는 ''TOT-c'' 구조를 가진 엽상 규산염 광물(판상 규산염)이다. 즉, 백운모 결정은 칼륨 양이온(''c'')에 의해 서로 결합된 층(''TOT'')으로 구성된다.^[10]

각 층은 세 개의 시트로 구성된다. 외부 시트('T' 또는 사면체 시트)는 규소-산소 사면체와 알루미늄-산소 사면체로 구성되며, 각 사면체의 산소 음이온 중 3개가 인접한 사면체와 공유되어 육각형 시트를 형성한다. 각 사면체 시트의 네 번째 산소 음이온을 ''정점'' 산소 음이온이라고 한다.^[10] 알루미늄 양이온 하나당 3개의 규소 양이온이 있지만 알루미늄과 규소 양이온의 배열은 대체로 무질서하다.^[11]

중간 팔면체(''O'') 시트는 각각 6개의 산소 또는 수산화물 음이온으로 둘러싸여 팔면체를 형성하는 알루미늄 양이온으로 구성되며, 팔면체는 음이온을 공유하여 사면체 시트와 유사한 육각형 시트를 형성한다. 외부 ''T'' 시트의 정점 산소 음이온은 안쪽을 향하고 팔면체 시트와 공유되어 시트를 단단하게 결합한다. 칼륨 양이온이 층 사이에 약하게 결합하는 것과 비교하여 층 내의 산소 음이온과 알루미늄 및 규소 양이온 사이의 비교적 강한 결합은 백운모에 완벽한 기저 벽개(basal cleavage)를 부여한다.^[10]

백운모에서 번갈아 가며 층이 서로 약간 오프셋되어 구조가 두 층마다 반복된다. 이를 일반적인 운모 구조의 1''M'' 다형이라고 한다.^[10]

백운모의 화학식은 일반적으로 KAl2(AlSi3O10)(OH)2로 표시되지만, 다른 원소가 주성분을 대신하는 경우가 흔하다. 나트륨, 루비듐, 세슘과 같은 알칼리 금속은 칼륨을 대체한다. 마그네슘, 철, 리튬, 크롬, 티타늄, 또는 바나듐은 팔면체 시트에서 알루미늄을 대체할 수 있다. 플루오린 또는 염소는 수산화물을 대체할 수 있다.

칼륨의 최대 10%는 나트륨으로, 수산화물의 최대 20%는 플루오린으로 대체될 수 있다. 염소는 수산화물의 1% 이상을 드물게 대체한다. 규소의 몰 분율이 알루미늄보다 크고 마그네슘 또는 철이 알루미늄의 일부를 대체하여 전하 균형을 유지하는 백운모를 페나이트라고 한다.

크롬이 풍부한 백운모와 바나듐이 풍부한 백운모는 각각 푸크사이트와 로스코엘라이트로 알려져 있다.

5. 산출지

백운모는 화성암(화강암 등)이나 변성암(편마암이나 결정편암)에 매우 흔하게 포함된 조암 광물이다. 페그마타이트에서는 큰 결정이 산출된다.

일본에서는 각지의 페그마타이트 광상에서 광범위하게 산출되며, 후쿠시마현 이시카와마치 주변은 대형 결정을 다량 산출하는 지역으로 유명하다.

6. 용도

백운모는 매우 얇고 투명한 시트로 쪼개질 수 있어 유리, 특히 산업용 용광로나 오븐 창과 같은 고온 환경에서 유리를 대체할 수 있다. 또한 광범위한 전자 제품 제조에 사용되며, 페인트, 플라스틱 및 석고보드의 충전재로 사용된다. 벽지에 부드러운 광택을 부여하고, 타이어 제조 시 이형제, 시추 진흙 및 다양한 화장품에 광택을 내기 위해 사용된다.

7. 변종

• 견운모(sericite|세리사이트^영어)는 미세한 백운모^[16]로, 점토 광물의 일종이다.
• 크롬백운모(fuchsite|푸크사이트^영어)는 크롬을 함유한 백운모이다. 요한 네포무크 폰 푸흐스의 이름을 따서 명명되었다.^[17]

참조

_[1] 논문 IMA–CNMNC approved mineral symbols 2021
_[2] 웹사이트 Mineralienatlas https://www.minerali[...]
_[3] 웹사이트 Muscovite mineral information and data Mindat http://mindat.org/mi[...]
_[4] 웹사이트 Muscovite Mineral Data Webmineral http://webmineral.co[...]
_[5] 웹사이트 Handbook of Mineralogy http://rruff.geo.ari[...]
_[6] 웹사이트 Muscovite http://www.britannic[...]
_[7] 논문 The largest crystals http://www.minsocam.[...]
_[8] 서적 Petrology Freeman
_[9] 웹사이트 Minerals Colored by Metal Ions http://minerals.gps.[...] 2023-03-01
_[10] 서적 Introduction to mineralogy Oxford University Press 2000
_[11] 논문 Muscovite dehydroxylation; high-temperature studies https://pubs.geoscie[...] 2021-12-15
_[12] 서적 理科年表 平成20年 丸善
_[13] 웹사이트 2012-04-14
_[14] 웹사이트 https://webmineral.c[...] 2012-04-14
_[15] 서적 学術用語集 地学編 日本学術振興会
_[16] 서적 日本産鉱物型録 東海大学出版会
_[17] 웹사이트 https://www.mindat.o[...] 2015-01-08
_[18] 웹사이트 4.青鳥山 https://www.pref.aic[...] 愛知県 2022-08-16