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운석 분류

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목차

1. 개요

운석 분류는 운석을 유형, 분류, 클랜, 그룹, 하위 그룹 등으로 나누는 체계이며, 주 구성 물질에 따라 석질 운석, 철 운석, 석철 운석으로 크게 구분된다. 19세기 초부터 사용된 이 분류는 운석 표본을 묶는 전통적인 방식이며, 석질 운석은 콘드라이트와 무연골 운석으로, 철 운석은 내부 구조에 따라, 석철 운석은 팔라사이트와 중철석으로 나뉜다. 2000년 루빈, 2003년 Krot, 2006년 Weisberg, McCoy, Krot 등의 연구자들은 새로운 분류 체계를 제시했으며, 현대 운석 분류는 1860년대 로제와 매스컬린의 분류를 기반으로 발전했다.

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  • 운석 - 유성체
    유성체는 소행성보다 작고 원자보다 큰 행성간 공간을 이동하는 고체 물체로, 다양한 기원을 가지며 지구 대기권 진입 시 유성이 되고, 일부는 운석이 되기도 하며, 철, 석질, 석철질 등 다양한 성분으로 구성된다.
  • 운석 - 검은 돌
    검은 돌은 이슬람교에서 숭배의 대상이 되는 카바의 동쪽 모서리에 위치한 조각난 돌로, 순례자들이 입을 맞추거나 만지며 경의를 표하는 대상이며, 기원은 정확히 밝혀지지 않았다.
운석 분류

2. 용어

운석 분류에는 통일되거나 표준화된 용어가 없다. 일반적으로 사용되는 용어로는 '유형(type)', '분류(class)', '클랜(clan)', '그룹(group)', '하위 그룹(subgroup)' 등이 있다. 일부 연구자들이 이 용어들을 계층적으로 사용하기도 하지만, 어떤 계층 구조가 가장 적합한지에 대해서는 합의된 바가 없다. 알려진 그룹 중 어디에도 속하지 않는 운석(더 높은 수준의 분류 체계 어딘가에는 속할 수 있음)은 미분류(ungrouped) 운석이라고 부른다.

3. 전통적인 분류 체계

운석은 전통적으로 주 구성 물질에 따라 크게 세 가지 범주로 나뉜다. 주로 암석 물질로 이루어진 석질 운석, 금속 물질이 주인 철 운석, 그리고 이 둘이 혼합된 석철 운석이 그것이다.[2] 이러한 분류는 적어도 19세기 초부터 사용되어 왔지만, 운석의 기원이나 형성 과정과 같은 유전적(genetic) 의미는 크지 않으며, 단순히 발견된 표본들을 묶어 분류하기 위한 전통적이고 편리한 방법으로 여겨진다.[2]

실제로 이 분류 체계에는 몇 가지 애매한 점이 있다. 예를 들어, 콘드라이트의 한 종류인 CB 콘드라이트는 부피상 50% 이상의 금속을 함유하고 있어 과거에는 석철 운석으로 분류되기도 했다.[2] 반대로, 일부 철 운석은 상당량의 규산염 포유물을 포함하고 있음에도 불구하고 석철 운석으로 분류되지는 않는다.[2]

그럼에도 불구하고, 이 세 가지 분류는 여전히 가장 널리 사용되는 운석 분류 체계의 최상위 단계를 구성한다.[2] 각 범주는 다시 다음과 같이 하위 그룹으로 나뉜다.


  • 석질 운석: 전통적으로 콘드라이트와 무연골 운석으로 나뉜다. 콘드라이트는 모체(parent body)가 형성된 이후 거의 변화를 겪지 않은 운석이며, 무연골 운석은 소행성이나 행성 분화와 관련된 복잡한 과정을 거쳐 형성된 운석이다.[2]
  • 철 운석: 과거에는 내부 구조(예: 팔면체, 육면체, 무정형)에 따라 분류되었으나, 현재 이러한 용어는 주로 묘사적인 목적으로 사용되며 화학적 조성에 기반한 그룹 분류가 주를 이룬다.[2]
  • 석철 운석: 전통적으로 팔라사이트와 중철석으로 나뉘어 왔다.[2]


이러한 전통적인 분류 체계는 운석 연구의 기초를 이루지만, 현대적인 분류는 화학적, 광물학적, 동위원소적 특성을 종합적으로 고려하여 더욱 세분화되고 있다.

3. 1. 석질 운석

운석은 주 구성 물질이 암석 물질(규산염 광물 등)인지, 금속 물질인지, 또는 이 둘의 혼합물인지에 따라 크게 세 가지 주요 범주로 나뉜다. 이 중 암석 물질이 주를 이루는 운석을 석질 운석이라고 한다. 나머지 두 범주는 철 운석과 석철 운석이다.[2]

이러한 세 가지 분류 방식은 19세기 초부터 사용되어 왔으나, 운석의 기원이나 형성 과정과 같은 유전적(genetic) 의미보다는 단순히 발견된 표본들을 분류하고 관리하기 위한 전통적이고 편리한 방법으로 주로 사용된다.[2]

석질 운석은 다시 크게 두 그룹으로 나뉜다. 하나는 콘드라이트이며, 다른 하나는 무연골 운석이다. 콘드라이트는 운석의 모체(parent body)가 처음 형성된 이후 거의 큰 변화를 겪지 않은 상태를 유지하며, 콘드룰(chondrule)이라는 작은 구형의 입자가 특징적으로 나타난다. 반면, 무연골 운석은 소행성이나 행성 분화와 같은 복잡한 지질학적 과정을 거치면서 형성된 운석 그룹이다.[2]

3. 1. 1. 콘드라이트

운석은 주로 구성 물질에 따라 석질 운석, 철 운석, 석철 운석의 세 가지로 크게 나뉜다. 이러한 분류는 19세기 초부터 사용되어 왔으나, 운석의 생성 과정이나 기원을 명확히 나타내지는 않으며 표본을 분류하기 위한 전통적이고 편리한 방법으로 주로 사용된다.[2] 예를 들어, 콘드라이트의 한 종류인 CB 콘드라이트는 부피상 50% 이상의 금속을 함유하고 있어 과거에는 석철 운석으로 분류되기도 했다. 반대로 일부 철 운석은 많은 규산염 포유물을 포함하지만 석철 운석으로 분류되지 않는 경우도 있다.

이 세 가지 주요 범주 중 석질 운석은 다시 두 그룹으로 나뉜다. 하나는 콘드라이트이며, 다른 하나는 무연골 운석이다. 콘드라이트는 모체(parent body)가 형성된 이후 거의 변화를 겪지 않은 운석으로, 콘드룰이라고 불리는 작은 구형 입자가 존재하는 것이 특징이다. 반면 무연골 운석은 소행성이나 행성 분화와 관련된 복잡한 과정을 거쳐 형성된 운석이다.

콘드라이트는 화학적 조성과 구조에 따라 다음과 같이 여러 계열과 그룹으로 세분화된다.[2]

  • '''탄소질 콘드라이트''' 계열: 탄소와 유기 화합물이 풍부한 것이 특징이다.
  • CI 콘드라이트 (이분나형) 그룹
  • CM-CO 콘드라이트 (미니-연골) 클랜
  • CM 콘드라이트 (미게이형) 그룹
  • CO 콘드라이트 (오르낭형) 그룹
  • CV-CK 콘드라이트 클랜
  • CV 콘드라이트 (비가라노형) 그룹
  • CV-oxA 콘드라이트 (산화, 알렌데형) 세부 그룹
  • CV-oxB 콘드라이트 (산화, 발리형) 세부 그룹
  • CV-red 콘드라이트 (환원) 세부 그룹
  • CK 콘드라이트 (카룬다형) 그룹
  • CR 콘드라이트 클랜
  • CR 콘드라이트 (레나초형) 그룹
  • CH 콘드라이트 (앨런 힐스 85085형) 그룹
  • CB 콘드라이트 (벤쿠빈형) 그룹
  • CBa 콘드라이트 세부 그룹
  • CBb 콘드라이트 세부 그룹
  • '''일반 콘드라이트''' 계열: 가장 흔하게 발견되는 콘드라이트 유형이다. 철 함량에 따라 분류된다.
  • H 콘드라이트 그룹 (High-iron, 철 함량 높음)
  • L 콘드라이트 그룹 (Low-iron, 철 함량 낮음)
  • LL 콘드라이트 그룹 (Low-iron, Low-metal, 철 및 금속 함량 매우 낮음)
  • '''엔스타타이트 콘드라이트''' 계열: 엔스터타이트 광물이 풍부하며, 환원된 환경에서 형성된 것으로 여겨진다.
  • EH 콘드라이트 그룹 (High-enstatite, 철 함량 높음)
  • EL 콘드라이트 그룹 (Low-enstatite, 철 함량 낮음)
  • 기타 콘드라이트 그룹 (주요 계열에 속하지 않음)
  • R 콘드라이트 (루무루티형) 그룹: 산화 환경에서 형성되었으며, 산소 동위원소 조성이 다른 콘드라이트와 구별된다.
  • K 콘드라이트 (카캉가리형) 소그룹: 발견된 운석 수가 매우 적어(5개 미만) 임시로 분류된 소그룹이다.

3. 1. 2. 무연골 운석

무연골 운석은 석질 운석의 한 종류로, 모천체가 형성된 이후 거의 변화를 겪지 않은 콘드라이트와는 달리 소행성이나 행성 분화와 관련된 복잡한 기원을 가진 운석 그룹이다.

무연골 운석은 다음과 같이 분류된다.

  • '''원시 무연골 운석'''
  • * 아카풀코이트 그룹
  • * 로드라나이트 그룹
  • * 위노나이트 그룹
  • '''소행성 무연골 운석'''
  • * HED 운석 클랜 (소행성 4 베스타에서 유래했을 가능성이 있으며, 현무암질 무연골 운석이라고도 한다)
  • ** 하워다이트 그룹
  • ** 유크라이트 그룹
  • ** 디오제나이트 그룹
  • * 앙그라이트 그룹
  • * 오브라이트 그룹 (엔스타타이트 무연골 운석)
  • * 유레일라이트 그룹
  • * 브라키나이트 그룹
  • '''달 운석 그룹'''
  • '''화성 운석 그룹''' (때때로 "SNC 운석"이라고도 불린다)
  • * 셔고타이트
  • * 나클라이트
  • * 샤시니트
  • * 기타 화성 운석, 예: ALH84001

3. 2. 철 운석

철 운석은 주 구성 물질이 철과 니켈의 합금과 같은 금속 물질인 운석을 말한다.[2] 일부 철 운석은 상당량의 규산염 포유물을 포함하기도 하지만, 석철 운석과는 구별된다. 과거에는 내부 구조에 따라 팔면체, 육면체, 무정형 운석 등으로 분류하기도 했으나, 현재는 이러한 분류는 주로 형태를 묘사하는 데 사용되고 화학적 조성에 따른 분류가 주를 이룬다.

아래는 철 운석의 주요 그룹 분류이다.

  • '''마그마성 철 운석 그룹'''
  • * IC 철 운석 그룹
  • * IIAB 철 운석 그룹
  • * IIC 철 운석 그룹
  • * IID 철 운석 그룹
  • * IIF 철 운석 그룹
  • * IIG 철 운석 그룹
  • * IIIAB 철 운석 그룹
  • * IIIE 철 운석 그룹
  • * IIIF 철 운석 그룹
  • * IVA 철 운석 그룹
  • * IVB 철 운석 그룹
  • '''"비마그마성" 또는 원시 철 운석 그룹'''
  • * IAB 철 운석 "복합체" 또는 클랜 (구 그룹 IAB 및 IIICD)[1]
  • ** IAB 주요 그룹
  • ** 우데 스테이션 소그룹
  • ** 피츠 소그룹
  • ** sLL (낮은 Au, 낮은 Ni) 세부 그룹
  • ** sLM (낮은 Au, 중간 Ni) 세부 그룹
  • ** sLH (낮은 Au, 높은 Ni) 세부 그룹
  • ** sHL (높은 Au, 낮은 Ni) 세부 그룹
  • ** sHH (높은 Au, 높은 Ni) 세부 그룹
  • * IIE 철 운석 그룹

3. 3. 석철 운석

석철 운석은 주 구성 물질이 암석 물질과 금속 물질이 혼합된 운석을 가리키는 전통적인 분류이다.[2] 이 분류는 적어도 19세기 초부터 사용되어 왔지만, 운석의 기원이나 형성 과정과 같은 유전적 의미는 크지 않으며 단순히 표본을 편리하게 묶기 위한 방법으로 여겨진다.[2]

실제로 "석철"이라는 용어 자체는 현재의 분류 방식에 비추어 볼 때 다소 부적절하다는 지적이 있다. 예를 들어, 콘드라이트의 한 종류인 CB 콘드라이트는 부피상 50% 이상의 금속을 함유하고 있어 과거에는 석철 운석으로 분류되기도 했으며,[2] 일부 철 운석은 많은 규산염 포유물을 포함하고 있음에도 석철 운석으로 분류되지 않는다.[2]

그럼에도 불구하고 석철 운석은 운석 분류 체계에서 여전히 사용되며, 전통적으로 다음과 같이 나뉜다.[2]

  • '''팔라사이트'''
  • 주요 그룹 팔라사이트
  • 이글 스테이션 팔라사이트 소그룹
  • 파이록신 팔라사이트 소그룹
  • '''중철석 그룹'''

4. Rubin 분류 (2000)

A. E. 루빈(A. E. Rubin, 2000년) 분류 체계:

5. Alternative schemes (2003, 2006)



최근 두 가지 대체 일반 분류 체계가 발표되었는데, 이는 그룹 수준을 넘어 운석을 분류하는 방법에 대한 합의가 부족함을 보여준다. Krot 등(2003)의 분류 체계[3]는 다음과 같은 계층 구조를 사용한다.

  • '''콘드라이트'''
  • '''비콘드라이트'''
  • * 원시
  • * 분화
  • ** 무구립운석
  • ** 석철운석
  • ** 철


Weisberg 등(2006)의 분류 체계[4]는 운석 그룹을 다음과 같이 분류한다.

여기서 철과 석철운석은 그룹에 따라 무구립운석 또는 원시 무콘드라이트로 간주된다.

6. 운석 분류의 역사

현대 운석 분류는 1860년대 구스타프 로제와 네빌 스토리 매스컬린의 분류에 기초하여 확립되었다.[2] 로제는 베를린 자연사 박물관의 운석 컬렉션을, 매스컬린은 런던 대영 박물관의 컬렉션을 각각 연구했다.[5][6] 로제는 운석에 콘드룰(구립) 유무에 따라 콘드라이트와 비콘드라이트로 처음 구분했다. 매스컬린은 운석을 철 운석(사이더라이트), 석철 운석(사이더롤라이트), 석질 운석(에어롤라이트)으로 나누었다.[2]

1872년, 구스타프 체르마크는 로제가 1864년에 만든 카탈로그를 바탕으로 첫 번째 운석 분류 체계를 발표했다. 이후 1883년에 체르마크는 로제의 분류를 다시 수정했다.[7] 아리스티데스 브레지나 역시 이 분류를 추가적으로 수정하는 데 기여했다.[2]

화학적 성질에 기반한 첫 분류는 1907년 올리버 C. 패링턴에 의해 발표되었다.[8]

조지 서랜드 프라이어는 광물학적 및 화학적 데이터를 활용하여 운석 분류를 더욱 발전시켰다.[9][10] 그는 메조시데라이트, 로드라나이트, 엔스타타이트 콘드라이트와 같은 용어를 새롭게 도입했다.[11] 1923년, 프라이어는 런던의 자연사 박물관 소장 운석 카탈로그를 발표했는데, 이 분류는 구스타프 체르마크와 아리스티데스 브레지나의 분류를 기반으로 자신이 수정한 것이라고 밝혔다. 그의 주요 분류는 다음과 같다.

# 철 운석 또는 사이더라이트

# 석철 운석 또는 사이더롤라이트

# 석질 운석 또는 에어롤라이트

프라이어는 특히 "석질 운석"을 콘드룰을 포함하는 콘드라이트와 포함하지 않는 아콘드라이트로 세분화했다. 철 운석은 내부 구조에 따라 아탁사이트, 헥사히드라이트, 옥타헤드라이트로 나누었다.[12] 프라이어의 전체 분류 체계는 아래와 같다.[12]


  • '''(I) 철 운석 또는 사이더라이트'''
  • : (a) 니켈 함량이 적은 아탁사이트
  • : (b) 헥사히드라이트
  • : (c) 옥타헤드라이트
  • : (d) 니켈 함량이 중간인 아탁사이트
  • : (e) 니켈 함량이 많은 아탁사이트
  • '''(II) 석철 운석 또는 사이더롤라이트'''
  • : (a) 감람석 석철, 또는 팔라사이트
  • : (b) 브론자이트-애스마나이트 석철, 또는 사이데로파이어
  • : (c) 브론자이트-감람석 석철, 또는 로드라나이트
  • : (d) 하이퍼스테인-아노르사이트 석철, 또는 메조시데라이트
  • '''(III) 석질 운석 또는 에어롤라이트'''
  • : '''(IIIa) 콘드룰 석질 운석 또는 콘드라이트'''
  • :: (a) 엔스타타이트-콘드라이트
  • :: (b) 브론자이트-콘드라이트
  • :: (c) 하이퍼스테인-콘드라이트
  • : '''(IIIb) 비콘드룰 석질 운석 또는 Achondrites'''
  • :: ''(a) 칼슘 함량이 적은 Achondrites''
  • ::: (1) 엔스타타이트-Achondrites 또는 오브라이트, 엔스타타이트-콘드라이트에 해당
  • ::: (2) 클리노브론자이트-감람석-Achondrites 또는 유레일라이트, 브론자이트-콘드라이트에 해당
  • ::: (3) 하이퍼스테인-감람석-Achondrites 또는 암포테라이트 (및 Rodites)
  • ::: (4) 하이퍼스테인-Achondrites 또는 디오제나이트 하이퍼스테인-콘드라이트
  • ::: (5) 감람석-Achondrites 또는 샤시니타이트
  • :: ''(b) 칼슘 함량이 많은 Achondrites''
  • ::: (1) 오자이트-Achondrites 또는 앵라이트
  • ::: (2) 다이옵사이드-감람석-Achondrites 또는 나클라이트
  • ::: (3) 클리노하이퍼스테인-아노르사이트-Achondrites 또는 유크라이트, 셔고타이트를 포함하며, 여기서 아노르사이트는 마스켈리나이트로 대체된다.
  • ::: (4) 하이퍼스테인 - 클리노하이퍼스테인 - 아노르사이트 - Achondrites 또는 하워다이트


이후 1960년대에는 브라이언 해롤드 메이슨이 추가적인 개정 작업을 진행했다.[13]

참조

[1] 논문 The IAB iron-meteorite complex: A group, five subgroups, numerous grouplets, closely related, mainly formed by crystal segregation in rapidly cooling melts 2002-07
[2] 서적 Meteorites and the early solar system II University of Arizona Press 2012-12-15
[3] 서적 Treatise on Geochemistry Elsevier 2003
[4] 서적 Systematics and Evaluation of Meteorite Classification Univ. Arizona press 2006
[5] 서적 Beschreibung und Eintheilung der Meteoriten auf Grund der Sammlung im mineralogischen Museum zu Berlin Königlichen Akademie der Wissenschaften: in Commission bei F. Dümmler's Verlags-Buchhandlung Harrwitz und Gossmann 1864
[6] 서적 Catalogue of the Collection of Meteorites exhibited in the Mineral Department of the British Museum Woodfall & Kinder c. 1863
[7] 논문 Die Mikroskopische Beschaffenheit der Meteoriten erläutert durch photographische Abbildungen E. Koch 1883
[8] 논문 Analysis of iron meteorites, compiled and classified https://archive.org/[...] 2012-12-16
[9] 논문 On the genetic relationship and classification of meteorites 1916
[10] 논문 The classification of meteorites 1920
[11] 논문 The enstatite chondrites https://ntrs.nasa.go[...] 2012-12-16
[12] 서적 Catalogue of meteorites : with special reference to those represented in the collection of the British Museum (Natural History) https://archive.org/[...] Trustees of the British Museum
[13] 논문 Meteorites 1967


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