녹니석
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1. 개요
녹니석은 변성암, 화성암, 퇴적암에서 발견되는 일반적인 광물로, 다양한 종류가 존재하며 주요 구성 성분에 따라 분류된다. 녹니석은 운모와 유사한 청록색 결정을 형성하며, 비팽창성 점토 광물로 간주된다. 녹니석은 고대 트랜스 엘람 문명에서 용기나 장식판 제작에 사용되었으며, 현대에는 특별한 산업적 용도보다는 장식용 또는 건축 석재로 사용되거나 지붕용 과립으로 사용되기도 했다.
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| 녹니석 | |
|---|---|
| 광물 정보 | |
| 이름 | 녹니석군 |
| 분류 | 판상 규산염 광물 |
 | |
| 화학식 | (Mg,Fe)3(Si,Al)4O10(OH)2*(Mg,Fe)3(OH)6 |
| IMA 기호 | Chl |
| 색상 | 다양한 녹색 음영; 드물게 노란색, 빨간색 또는 흰색 |
| 결정형 | 엽상 덩어리, 비늘 모양 집합체, 흩어진 조각 |
| 결정계 | 단사정계 2/m; 일부 삼사정계 동질이상 존재 |
| 쌍정 | 해당 없음 |
| 쪼개짐 | 완전함 (001) |
| 파단면 | 얇은 판 모양 |
| 모스 경도 | 2–2.5 |
| 광택 | 유리질, 진주 광택, 무광택 |
| 굴절률 | 1.57–1.67 |
| 복굴절 | 해당 없음 |
| 다색성 | 해당 없음 |
| 조흔색 | 옅은 녹색에서 회색 |
| 비중 | 2.6–3.3 |
| 밀도 | 해당 없음 |
| 용융점 | 해당 없음 |
| 용융성 | 해당 없음 |
| 감별 특징 | 해당 없음 |
| 용해도 | 해당 없음 |
| 투명도 | 해당 없음 |
| 기타 특징 | 얇은 판은 유연하지만 탄성이 없음 |
2. 성분 및 종류
녹니석은 운모와 유사한 청록색 결정을 형성하지만, 운모와 달리 판이 유연하지만 탄성이 없고 분리하기 어렵다. 활석과 비교하면 녹니석이 더 단단하며, 활석은 손가락 사이에서 비누 같은 느낌이 난다.[3][4]
녹니석에는 다양한 종류가 있으며, 그 중 일부는 다음과 같다.
| 이름 | 명명 연도 | 화학식 |
|---|---|---|
| 베일클로르 | IMA1986-056 | Zn,Fe(2+),Al,Mg)6(Al,Si)4O10(O,OH)8영어 |
| 보로쿠카이트 | IMA2000-013 | LiAl4(Si3B)O10(OH)8영어 |
| 샤모사이트 | 1820 | (Fe,Mg)5Al(Si3Al)O10(OH)8영어 |
| 클리노클로르 | 1851 | (Mg,Fe(2+))5Al(Si3Al)O10(OH)8영어 |
| 쿠카이트 | 1866 | LiAl4(Si3Al)O10(OH)8영어 |
| 돈바사이트 | 1940 | Al2[Al2.33][Si3AlO10](OH)8영어 |
| 고니어라이트 | 1955 | (Mn,Mg)5(Fe(3+))2Si3O10(OH)8영어 |
| 니마이트 | 1968 | (Ni,Mg,Al)6(Si,Al)4O10(OH)8영어 |
| 페넌타이트 | 1946 | (Mn5Al)(Si3Al)O10(OH)8영어 |
| 리피돌라이트 | 클리노클로르 변종 | (Mg,Fe,Al)6(Al,Si)4O10(OH)8영어 |
| 수도이트 | IMA1966-027 | Mg2(Al,Fe)3Si3AlO10(OH)8영어 |
클리노클로르, 페넌타이트, 샤모사이트가 가장 흔하며, 클리노클로르의 덩어리지고 조밀한 변종은 세라피나이트라는 상품명으로 불리는 장식 조각석으로 사용된다. 세라피나이트는 동시베리아 이르쿠츠크주의 코르슈노프스코예 철 스카른 광상에서 발견된다.[12]
2. 1. 주요 구성 성분
녹니석의 일반적인 화학식은 (Mg,Fe)3(Si,Al)4O10(OH)2*(Mg,Fe)3(OH)6이다. 이 공식은 ''TOT-O'' 형태로 표현되며, ''TOT'' 층과 ''O'' 층이 번갈아 나타나는 구조를 갖는다.[5] ''TOT'' 층(사면체-팔면체-사면체, T-O-T)은 활석의 ''TOT'' 층과 유사하여 '활석 층'이라고도 불린다. 활석의 ''TOT'' 층은 전기적으로 중성이며 약한 반 데르 발스 힘으로 결합되어 있다. 반면, 녹니석의 ''TOT'' 층은 규소 대신 알루미늄을 포함하여 음전하를 띤다. 이 ''TOT'' 층은 양전하를 띤 ''O'' 층(''브루사이트'' 층)과 결합한다. 운모 또한 알루미늄이 풍부하고 음전하를 띤 ''TOT'' 층을 갖지만, 브루사이트 층이 아닌 칼륨, 나트륨, 칼슘 이온과 같은 개별 양이온과 결합한다.녹니석은 점토 광물로 분류된다. 팽창하지 않는 점토 광물이며,[6] 물이 층간 공간에 흡수되지 않고, 양이온 교환 능력이 낮다.[7]
| 이름 | 화학식 | 결정계 |
|---|---|---|
| 샤모사이트 (chamosite) | (Fe,Mg,Fe3+)5Al(Si3Al)O10(OH,O)8 | 단사정계 |
| 클리노클로어 (clinochlore) | (Mg,Fe)5Al(Si3Al)O10(OH)8 | 단사정계 |
| 쿠크석 (cookeite) | LiAl4(Si3Al)O10(OH)8 | 단사정계 |
| 사방샤모사이트 (orthochamosite) | ||
| 페넌타이트 (pennantite) | (Mn,Mg)5Al(Si3Al)O10(OH)8 | 단사정계 |
| 스도석 (sudoite) | Mg2(Al,Fe3+)3Si3O10(OH)6 | 단사정계 |
2. 2. 주요 종류
녹니석은 운모와 유사한 청록색 결정을 형성한다. 그러나 판은 유연하지만 운모처럼 탄성이 없고 분리하기가 더 어렵다. 활석은 훨씬 더 부드럽고 손가락 사이에서 비누 같은 느낌이 난다.[3][4]녹니석은 점토 광물로 간주된다. 비팽창성 점토 광물이며,[6] 물이 층간 공간에 흡착되지 않으며, 상대적으로 낮은 양이온 교환 능력을 가지고 있다.[7]
| 이름 | 명명 | 화학식 |
|---|---|---|
| 베일클로르 | IMA1986-056 | |
| 보로쿠카이트 | IMA2000-013 | |
| 샤모사이트 | 1820년 | |
| 클리노클로르 | 1851년 | |
| 쿠카이트 | 1866년 | |
| 돈바사이트 | 1940년 | |
| 고니어라이트 | 1955년 | |
| 니마이트 | 1968년 | |
| 페넌타이트 | 1946년 | |
| 리피돌라이트 | 클리노클로르 변종 | |
| 수도이트 | IMA1966-027 |
클리노클로르, 페넌타이트, 샤모사이트는 가장 흔한 종류이다. 이 외에도 여러 하위 변종이 알려져 있다. 클리노클로르의 덩어리지고 조밀한 변종은 장식 조각석으로 사용되며, 세라피나이트라는 상품명으로 불린다. 이 석재는 동시베리아 이르쿠츠크주의 코르슈노프스코예 철 스카른 광상에서 발견된다.[12]
- 샤모사이트 - chamosite영어 - (Fe,Mg,Fe3+)5Al(Si3Al)O10(OH,O)8, 단사정계
- 클리노클로어 - (Mg,Fe)5Al(Si3Al)O10(OH)8, 단사정계
- 쿠크석 - cookeite영어 - LiAl4(Si3Al)O10(OH)8, 단사정계
- 사방샤모사이트
- 페넌타이트 - pennantite영어 - (Mn,Mg)5Al(Si3Al)O10(OH)8, 단사정계
- 스도석 - sudoite영어 - Mg2(Al,Fe3+)3Si3O10(OH)6, 단사정계
3. 구조적 특징
녹니석은 운모와 비슷한 청록색 결정을 형성한다. 그러나 운모와 달리 판이 유연하지만 탄성이 없고 분리하기 어렵다. 활석은 녹니석보다 훨씬 부드러워 손가락 사이에서 비누 같은 느낌이 난다.[3][4]
녹니석은 점토 광물로 간주되며, 비팽창성 점토 광물이다.[6] 물이 층간 공간에 흡착되지 않고, 양이온 교환 능력이 상대적으로 낮다.[7]
3. 1. T-O-T 층 (''TOT'' 층)
녹니석의 전형적인 일반 공식은 (Mg,Fe)3(Si,Al)4O10(OH)2*(Mg,Fe)3(OH)6이다. 이 공식은 ''TOT-O''로 묘사되며, 교대로 ''TOT'' 층과 ''O'' 층으로 구성된 그룹의 구조를 강조한다.[5] ''TOT'' 층 ('''T'''etrahedral-'''O'''ctahedral-'''T'''etrahedral = '''''T-O-T''''')은 활석이 완전히 쌓인 ''TOT'' 층으로 구성되어 있기 때문에 종종 활석 층이라고 한다. 활석의 ''TOT'' 층은 전기적으로 중성이며 비교적 약한 반 데르 발스 힘에 의해서만 결합된다. 반대로, 녹니석의 ''TOT'' 층은 규소 대신에 알루미늄을 포함하고 있어 층에 전체적인 음전하를 부여한다. 이 ''TOT'' 층은 때로는 브루사이트 층이라고 불리는 양전하를 띤 ''O'' 층에 의해 결합된다. 운모 역시 알루미늄이 풍부하고 음전하를 띤 ''TOT'' 층으로 구성되어 있지만, 이는 양전하를 띤 브루사이트 층이 아닌 개별 양이온 (칼륨, 나트륨 또는 칼슘 이온 등)에 의해 결합된다.3. 2. 층간 결합
녹니석은 운모와 유사한 청록색 결정을 형성한다. 그러나 판은 유연하지만 운모처럼 탄성이 없고 분리하기가 더 어렵다. 활석은 훨씬 더 부드럽고 손가락 사이에서 비누 같은 느낌이 난다.[3][4]녹니석의 일반적인 화학식은 (Mg,Fe)3(Si,Al)4O10(OH)2*(Mg,Fe)3(OH)6이다. 이 공식은 ''TOT-O''로 묘사되며, ''TOT'' 층과 ''O'' 층이 번갈아 나타나는 구조를 강조한다.[5] ''TOT'' 층(사면체-팔면체-사면체, Tetrahedral-Octahedral-Tetrahedral)은 활석의 ''TOT'' 층과 구조가 같아 활석 층이라고도 불린다. 활석의 ''TOT'' 층은 전기적으로 중성이며 비교적 약한 반 데르 발스 힘으로 결합되어 있다. 반면, 녹니석의 ''TOT'' 층은 규소(Si) 대신 알루미늄(Al)을 포함하여 층 전체에 음전하를 띤다. 이 ''TOT'' 층은 브루사이트 층이라고 불리는 양전하를 띤 ''O'' 층에 의해 결합된다. 운모 역시 알루미늄이 풍부하고 음전하를 띤 ''TOT'' 층으로 구성되지만, 브루사이트 층이 아닌 칼륨, 나트륨, 칼슘 이온과 같은 개별 양이온에 의해 결합된다.
4. 물리적 성질
녹니석은 운모와 유사한 청록색 결정을 형성한다. 그러나 판은 유연하지만 운모처럼 탄성이 없고 분리하기가 더 어렵다. 활석은 훨씬 더 부드럽고 손가락 사이에서 비누 같은 느낌이 난다.[3][4]
녹니석의 전형적인 일반 공식은 (Mg,Fe)3(Si,Al)4O10(OH)2*(Mg,Fe)3(OH)6이다. 이 공식은 ''TOT-O''로 묘사되며, 교대로 ''TOT'' 층과 ''O'' 층으로 구성된 그룹의 구조를 강조한다.[5] ''TOT'' 층 ('''T'''etrahedral-'''O'''ctahedral-'''T'''etrahedral = '''''T-O-T''''')은 활석이 완전히 쌓인 ''TOT'' 층으로 구성되어 있기 때문에 종종 활석 층이라고 한다. 활석의 ''TOT'' 층은 전기적으로 중성이며 비교적 약한 반 데르 발스 힘에 의해서만 결합된다. 반대로, 녹니석의 ''TOT'' 층은 규소 대신에 알루미늄을 포함하고 있어 층에 전체적인 음전하를 부여한다. 이 ''TOT'' 층은 때로는 브루사이트 층이라고 불리는 양전하를 띤 ''O'' 층에 의해 결합된다. 운모 역시 알루미늄이 풍부하고 음전하를 띤 ''TOT'' 층으로 구성되어 있지만, 이는 양전하를 띤 브루사이트 층이 아닌 개별 양이온 (칼륨, 나트륨 또는 칼슘 이온 등)에 의해 결합된다.
녹니석은 점토 광물로 간주된다. 비팽창성 점토 광물이며,[6] 물이 층간 공간에 흡착되지 않으며, 상대적으로 낮은 양이온 교환 능력을 가지고 있다.[7]
5. 산출지 및 분포
녹니석은 변성암, 화성암, 퇴적암에서 발견되는 흔한 광물이다. 실험 결과에 따르면 녹니석은 대륙 주변암의 지구 맨틀에서 해양 판이 섭입에 의해 아래로 이동하는 지역에서 안정할 수 있으며, 열도호 마그마가 생성되는 맨틀 부피에 존재할 수도 있다.[10][11]
5. 1. 변성암
녹니석은 현무암질 또는 이질암의 변성 작용으로 형성된 저등급에서 중등급 변성암에서 중요한 암석 형성 광물이다.[8] 점판암, 편암의 녹색은 암석 전체에 흩어져 있는 녹니석의 미세 입자 때문이다.[8] 이질암에서는 석영, 알바이트, 백운모, 석류석과 함께 발견되며, 활석 및 녹렴석과 함께 산출되기도 한다.[8]스코틀랜드 고원에서 변성상에 대한 선구적인 연구를 수행한 G.M. 바로우는 녹니석대를 가장 약한 변성 작용 영역으로 규정했다.[8] 현대 암석학에서 녹니석은 녹색편암상의 진단 광물이다.[8] 이 상은 450°C에 가까운 온도와 5 kbar에 가까운 압력으로 특징지어진다.[8] 더 높은 온도에서는 녹니석 대부분이 칼륨 장석 또는 풍해석 운모와 반응하여 파괴되어 흑운모, 백운모, 석영이 생성된다. 훨씬 더 높은 온도에서는 다른 반응이 남아 있는 녹니석을 파괴하며, 종종 수증기가 방출된다.[8]
5. 2. 화성암
녹니석은 화성암에서도 흔하게 발견되며, 일반적으로 흑운모, 각섬석, 휘석, 또는 석류석과 같은 고철질 광물의 변질 작용으로 형성되는 2차 광물이다.[8] 해저의 베개 용암의 유리질 가장자리는 종종 녹니석으로 변질되는데, 이는 부분적으로 해수와의 화학 물질 교환에 의해 발생한다.[8] 많은 화성암, 점판암, 편암의 녹색은 암석 전체에 흩어져 있는 녹니석의 미세 입자 때문이다.[8] 유색 광물의 변질로 생겨나며, 화성암이나 녹색 편암(녹니석 편암)에서 산출된다.5. 3. 퇴적암
녹니석은 일반적인 풍화 생성물이며, 점토와 점토 광물을 포함하는 퇴적암에 널리 분포한다.[8] 녹니석은 석영, 알바이트, 백운모, 석류석과 함께 이질암에서 발견되며, 활석 및 녹렴석과 함께 산출되기도 한다.[8]5. 4. 열수 변질
녹니석은 열수 변질 작용으로 생성되는 가장 흔한 광물 중 하나이며, 열수계에서 녹렴석, 활석, 알바이트, 적철석, 방해석과 함께 "녹색 암석" 환경에서 발견된다.[9]6. 변성상
녹니석은 변성암, 화성암, 퇴적암에서 발견되는 흔한 광물이다. 현무암질 또는 이질암의 변성 작용으로 형성된 저등급에서 중등급 변성암에서 중요한 암석 형성 광물이며, 흑운모, 각섬석, 휘석, 석류석과 같은 고철질 광물의 변질 작용으로 형성되는 2차 광물이기도 하다.[8][9] 해저의 베개 용암의 유리질 가장자리는 종종 녹니석으로 변질되는데, 이는 부분적으로 해수와의 화학 물질 교환에 의해 발생한다.[8] 많은 화성암, 점판암, 편암의 녹색은 암석 전체에 흩어져 있는 녹니석의 미세 입자 때문이다.[9] 녹니석은 석영, 알바이트, 백운모, 석류석과 함께 이질암에서 발견되며, 활석 및 녹렴석과 함께 산출되기도 한다.[9]
스코틀랜드 고원에서 변성상에 대한 선구적인 연구를 수행한 G.M. 바로우는 녹니석대를 가장 약한 변성 작용 영역으로 규정했다.[10]
녹니석은 열수 변질에 의해 생성되는 가장 흔한 광물 중 하나이며, 열수계에서 녹렴석, 활석, 알바이트, 적철석, 방해석과 함께 "녹색 암석" 환경에서 발생한다.[9]
실험 결과에 따르면 녹니석은 대륙 주변암의 지구 맨틀에서 해양 판이 섭입에 의해 아래로 이동하는 지역에서 안정할 수 있으며, 열도호 마그마가 생성되는 맨틀 부피에 존재할 수도 있다.[10][11]
6. 1. 녹색편암상
녹니석은 녹색편암상의 진단 광물이다.[8] 이 상은 450°C에 가까운 온도와 5 kbar에 가까운 압력으로 특징지어진다.[9] 더 높은 온도에서는 녹니석 대부분이 칼륨 장석 또는 풍해석 운모와 반응하여 파괴되면서 흑운모, 백운모, 석영이 생성된다. 훨씬 더 높은 온도에서는 다른 반응으로 남아 있는 녹니석이 파괴되며, 종종 수증기가 방출된다.[10] 유색 광물의 변질로 생겨나며, 화성암이나 녹색 편암(녹니석 편암)에서 산출된다.6. 2. 고온 변성 조건
녹니석은 녹색편암상의 진단 광물이다. 450°C에 가까운 온도와 5 kbar에 가까운 압력으로 특징지어진다.[8] 더 높은 온도에서는 녹니석 대부분이 칼륨 장석 또는 풍해석 운모와 반응하여 파괴되고 흑운모, 백운모, 석영이 생성된다. 훨씬 더 높은 온도에서는 다른 반응이 남아 있는 녹니석을 파괴하며, 종종 수증기가 방출된다.[8]7. 고대 문명에서의 활용
트랜스 엘람 문명에서는 녹니석을 원석 그대로 수출하지 않고, 용기나 장식판 등 모든 제품으로 가공하여 널리 유통시켰다. 이러한 제품들은 "고식" 클로라이트 제품이라고 불렸으며, 주요 공방은 테페 야히야에 있었다. 이 공방에 대한 자세한 내용은 하위 섹션을 참고하면 된다.
7. 1. 테페 야히야 공방
테페 야히야의 공방에서는 원석을 채취하여 녹니석 용기나 장식판 등 모든 제품으로 가공하였다. 이러한 제품을 "고식" 클로라이트 제품이라고 한다.기 표면의 장식은 부조 표현으로 복잡한 도안을 그렸으며, 구상적인 도상과 기하학적인 무늬, 그 중간적인 문양도 있다. 구상적인 것으로는 인물(과 유사한 신), 동물(용, 사자, 독수리, 물고기, 사자 머리의 새 "안주", 전갈, 황소 등), 대추야자 나무, "신전 문" 등이 있다. 부조에는 빨강, 녹색, 검은색 등의 안료를 칠하거나 귀한 보석을 상감한 예도 남아 있다. 주문의 배경이 되는 무늬로는 산 모양, 삼각형, "짚자리 눈", 벽돌의 이음매 등과 비슷한 것 등이 있다. 이러한 주 문양과 배경 무늬의 조합에 의해 기 표면에 표현된 도상은 종교적 의미를 갖는 비일상적인 모티프로, 이러한 용기가 일상적인 잡기가 아닌 성스러운 기물이었음을 보여준다.
정성스럽게 가공된 고식 클로라이트 제 용기는 트랜스 엘람 문명의 일종의 "국제적 히트 상품"으로, 서쪽은 시리아, 동쪽은 인더스 강 유역까지의 넓은 범위에 유통된 "보물"이라고 할 수 있다. 그것은 일류 도시와 그 주민만이 가질 수 있었던 종교적 기물이며, 그곳에 그려진 정신 세계는 트랜스 엘람 문명에 공통된 관념인 동시에, 그것들이 출토되는 이란의 역외, 특히 자체 신들의 체계를 가진 메소포타미아에서도 바람직한 것으로 수용해야 할 대상이었다. 정신 세계에서도 메소포타미아와 이란의 문명은 서로 영향을 주고받으면서 발전한 이웃이었다.
7. 2. 국제적 유통
트랜스 엘람 문명에서는 녹니석을 원석 그대로 수출하지 않고, 용기나 장식판과 같은 모든 제품으로 가공했다. 이러한 제품을 "고식" 클로라이트 제품(chlorite vessel영어)이라고 한다. 주요 공방은 원석이 채취되는 테페 야히야에 있었다.클로라이트 용기 표면의 장식은 부조 표현으로 복잡한 도안을 그린 것으로, 구상적인 도상과 기하학적인 무늬, 그리고 그 중간적인 문양도 있다. 구상적인 것으로는 인물(또는 신), 동물(용, 사자, 독수리, 물고기, 사자 머리의 새 "안주", 전갈, 황소 등), 대추야자 나무, "신전 문" 등이 있다. 부조에는 빨강, 녹색, 검은색 등의 안료를 칠하거나, 귀한 보석을 상감한 흔적이 남아 있는 경우도 있다. 주문의 배경이 되는 무늬로는 산 모양, 삼각형, "짚자리 눈", 벽돌의 이음매 등과 비슷한 것들이 있다. 이러한 주 문양과 배경 무늬의 조합을 통해 그릇 표면에 표현된 도상은 종교적 의미를 갖는 비일상적인 모티프로, 이러한 용기가 일상적인 잡기가 아닌 성스러운 기물이었음을 보여준다.
정성스럽게 가공된 고식의 클로라이트 제 용기는 케르만 초, 트랜스 엘람 문명의 일종의 "국제적 히트 상품"으로, 서쪽은 시리아, 동쪽은 인더스 강 유역까지의 넓은 범위에 유통된 "보물"이라고 할 수 있다. 그것은 일류 도시와 그 주민만이 가질 수 있었던 종교적 기물이며, 그곳에 그려진 정신 세계는 트랜스 엘람 문명에 공통된 관념인 동시에, 그것들이 출토되는 이란의 역외, 특히 자체 신들의 체계를 가진 메소포타미아에서도 바람직한 것으로 수용해야 할 대상이었다. 정신 세계에서도 메소포타미아와 이란의 문명은 서로 영향을 주고받으면서 발전한 이웃이었다.
8. 현대적 활용
녹니석은 특별한 산업적 용도가 없다. 녹니석 편암과 같이 녹니석을 포함하는 일부 암석은 장식용이나 건축 석재로 약간 사용되기도 한다. 그러나 녹니석은 다양한 용도로 쓰이는 점토의 흔한 광물이다.
녹니석 편암은 지붕용 과립으로 사용되기도 했는데, 녹색을 띠기 때문에 아스팔트 복합재 지붕에 부착되는 광물 과립으로 쓰였다. 이는 미국 미네소타주 엘리 근처에서 채석되었으나, 현재는 합성 재료로 대체되었다.
참조
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Dehydration of chlorite explains anomalously high electrical conductivity in the mantle wedges
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学術用語集 地学編
日本学術振興会
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서적
日本産鉱物型録
東海大学出版会
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