사문석

3. 성질 및 구조

4. 산출

사문석 광물은 초염기성 암석이 열수 변질을 겪는 다양한 지질 환경에서 흔히 발견된다. 이러한 환경은 육상(해양 열수 작용, 섭입대, 변환 단층)과 지구 외 환경 모두를 포함한다.^[16] 염기성 암석 광물에서 사문석 그룹 광물로 변질되는 과정을 사문암화 작용이라고 한다. 사문석 광물은 주로 감람석이 풍부한 초염기성 암석이 비교적 낮은 온도(0~600°C)에서 물과 반응하는 수화 작용을 통해 형성된다.^[17] 이 과정에서 감람석은 사문석 광물로 변한다. 또한 변성암 내 페리도타이트와 휘석의 변성 작용 과정에서도 생성될 수 있다. 사문석은 다른 마그네슘 규산염을 가상 동질상으로 대체하기도 한다. 변질이 불완전하면 사문석의 물리적 특성이 크게 변할 수 있다.

안티고라이트는 습한 초염기성 암석의 변성 작용 과정에서 가장 흔하게 형성되는 사문석 동질이상이며, 가장 높은 온도(약 600°C)에서 안정적으로 존재한다. 이는 지하 약 60km 깊이에 해당한다. 반면 리자다이트와 크리소타일은 주로 지표면 근처의 낮은 온도(아마도 400°C 이하)에서 형성되며, 크리소타일은 다른 두 사문석 동질이상에 비해 안정적이지 않다는 의견도 있다.

해양 분지에서 채취한 해양 지각 및 최상부 맨틀 시료에는 초염기성 암석에 풍부한 사문석이 흔하게 포함되어 있다. 안티고라이트는 구조 내에 약 13%의 물을 함유하고 있어, 섭입대에서 물을 지구 내부로 운반하는 중요한 역할을 한다. 이 물은 열도에서 마그마를 생성하는 데 사용되며, 일부는 더 깊은 곳까지 운반될 수 있다.

사문석은 전 세계적으로 산출되며, 주요 산출지는 다음과 같다.

5. 용도

사문석은 철도 밸러스트, 건축 자재 등 여러 산업 분야에서 사용되며, 석면형 사문석은 단열 및 절연재(크리소타일 석면)로 쓰인다. 석면은 사문석 채굴 시 공기 중으로 방출될 수 있으며, 도로 표면에 사용될 경우 호흡을 통해 장기간 건강에 악영향을 줄 수 있다. 사문석에서 유래된 석면은 일반적인 풍화 작용으로 인해 물속에 소량 나타날 수 있지만, 사용 또는 섭취와 관련된 완전히 입증된 건강 위험은 아직 없다. 그러나 미국 환경 보호청(EPA)은 양성 장 폴립 발생 위험이 증가할 수 있다고 밝히고 있다.^[19] 자연 상태에서 일부 사문석은 이산화탄소와 반응하여 산소를 대기 중으로 방출한다.

6. 잠재적 유해성

사문석에서 유래된 토양은 니켈, 크롬, 코발트 함량이 높아 많은 식물에게 유해하다. 칼륨과 인 함량은 낮고, 칼슘/마그네슘 비율도 낮아 식물 성장을 억제한다. 이러한 토양에서는 특수하고 천천히 자라는 종을 가진 매우 독특한 식물상이 나타난다. 사문석 유래 토양 지역은 주변 산림 지역과 달리 관목지와 흩어져 있는 작은 나무(주로 침엽수) 띠를 형성하는데, 이를 사문석 황무지라고 부른다.

7. 캘리포니아 주 상징

캘리포니아 주의회는 1965년에 사문석을 "공식 주 암석 및 지질 문장"으로 지정했다.^[24]

참조

_[1] 웹사이트 Serpentine Subgroup https://www.mindat.o[...] mindat.org 2021-04-30
_[2] 웹사이트 pyrophyllite {{!}} mineral {{!}} Britannica https://www.britanni[...] 2022-11-15
_[3] 웹사이트 Serpentine {{!}} NOVA Mineralogy https://blogs.nvcc.e[...] 2022-11-15
_[4] 웹사이트 Serpentine: The mineral Serpentine information and pictures http://www.minerals.[...] 2022-11-15
_[5] 웹사이트 Serpentine Subgroup https://www.mindat.o[...] mindat.org 2021-04-30
_[6] 문서 Serpentine, American Heritage Dictionary
_[7] 웹사이트 Serpentine definition in the Dictionary of Geology https://www.theodora[...] 2018-07-09
_[8] 웹사이트 Serpentine: The mineral Serpentine information and pictures http://www.minerals.[...] 2018-04-04
_[9] 웹사이트 National Park Service http://www.nps.gov/h[...]
_[10] 서적 The Imperial Gazetteer of India Clarendon Press, Henry Frowde Publishers 1907
_[11] 웹사이트 Serpentine Subgroup https://www.mindat.o[...] mindat.org 2021-04-30
_[12] 논문 A reappraisal of the structures of the serpentine minerals https://pubs.geoscie[...] 1975-08-01
_[13] 논문 Serpentinite: What, Why, Where? https://pubs.geoscie[...] 2013-04-01
_[14] 논문 The thermophysical properties of serpentinite https://hrcak.srce.h[...] 2008
_[15] 논문 Kinetics study on the dehydroxylation and phase transformation of Mg3Si2O5(OH)4 https://www.scienced[...] 2017-08-05
_[16] 논문 Olivine and Pyroxene Diversity in the Crust of Mars 2005-03-11
_[17] 논문 The Serpentinite Multisystem Revisited: Chrysotile Is Metastable https://doi.org/10.2[...] 2004-06-01
_[18] 웹사이트 Slate – The Delta Story: A Heritage To Be Preserved http://www.ricksweb.[...] 2005-03
_[19] 웹사이트 National Primary Drinking Water Regulations https://www.epa.gov/[...] 2015-11-30
_[20] 서적 The Commercial Products of India John Murray Publishers 1908
_[21] 문서 The Stone Age Jewels: Serpentine
_[22] 웹사이트 Gemrocks http://www.cst.cmich[...]
_[23] 웹사이트 Gymnite: Gymnite mineral information and data. http://www.mindat.or[...] 2018-04-04
_[24] 웹사이트 CA Codes (Gov:420-429.8) http://www.leginfo.c[...]
_[25] 서적 広辞苑 岩波書店 2008-01-11