투휘석
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1. 개요
투휘석은 초고마그마암, 변성암 등에서 발견되는 휘석의 일종이다. 크롬 투휘석은 다이아몬드 탐사의 지표로 활용되며, 보석으로도 사용된다. 투휘석은 열수 변질과 마그마 분화에 의해 생성되며, 백색 장석 매트릭스 내에 포함된 녹색 결정체는 '그린 스팟 재스퍼'로 판매되기도 한다. 투휘석은 그리스어 'dis'와 'òpsè'에서 유래되었으며, 1800년 경 브라질의 호세 보니파시오 데 안드라다 이 실바에 의해 처음 기술되었다. 투휘석 기반 세라믹 및 글라스-세라믹은 다양한 기술 분야에서 잠재적인 응용 분야를 가지고 있다.
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| 투휘석 | |
|---|---|
| 광물 정보 | |
| 이름 | 투휘석 |
| 분류 | 규산염 광물 |
| 화학식 | MgCaSi2O6 |
| IMA 기호 | Di |
| 스트룬츠 분류 | 9.DA.15 |
| 결정계 | 단사정계 |
| 공간군 | C2/c |
| 격자 상수 | a = 9.746 Å, b = 8.899 Å, c = 5.251 Å; β = 105.79°; Z = 4 |
| 색상 | 일반적으로 밝은 녹색에서 짙은 녹색; 파란색, 갈색, 무색, 흰색, 회색, 옅은 보라색 |
| 결정형 | 짧은 기둥 모양 결정이 흔함, 과립상, 주상, 덩어리 모양일 수 있음 |
| 쌍정 | {100} 및 {001}에서 단순 쌍정 및 다중 쌍정이 흔함 |
| 쪼개짐 | {110}에서 뚜렷하거나 좋음 |
| 깨짐 | 불규칙/울퉁불퉁, 조개껍질 모양 |
| 굳기 | 5.5–6.5 |
| 광택 | 유리 광택에서 무광택 |
| 굴절률 | nα = 1.663 – 1.699, nβ = 1.671 – 1.705, nγ = 1.693 – 1.728 |
| 광학적 성질 | 이축성 (+) |
| 복굴절 | δ = 0.030 |
| 분산 | 약함에서 뚜렷함, r>v |
| 다색성 | 해당 없음 |
| 2V | 측정값: 58° ~ 63° |
| 형광 | 해당 없음 |
| 흡수 | 해당 없음 |
| 조흔색 | 흰색 |
| 비중 | 3.278 |
| 녹는점 | 1391 °C |
| 진단 특징 | 해당 없음 |
| 용해도 | 해당 없음 |
| 투명도 | 해당 없음 |
| 추가 정보 | |
| 참고 문헌 | Rutley's Elements of Mineralogy Mindat page for Diopside Handbook of Mineralogy |
2. 생성
보석 품질의 투휘석은 흑색 스타 투휘석과 크롬 투휘석(크롬이 포함되어 있어 풍부한 녹색을 띤다) 두 가지 형태로 발견된다. 모스 굳기계에서 5.5~6.5인 크롬 투휘석은 긁힘에 비교적 약하다. 보석의 짙은 녹색 때문에, 보석학적으로 전혀 관련이 없지만, 때때로 시베리아 에메랄드라고 불리기도 한다. 에메랄드는 귀석이고, 투휘석은 준보석이기 때문이다.[10]
투휘석의 이름은 그리스어 dis|디스el(두 번)와 òpsè|옵스el(얼굴)에서 유래되었으며, 이는 수직 각기둥의 두 가지 방향을 나타낸다.[1]
투휘석 기반 세라믹과 글라스-세라믹은 여러 기술 분야에서 활용될 가능성이 있다. '실세람(silceram)'이라고 불린 투휘석 기반 글라스-세라믹은 1980년대 영국 임페리얼 칼리지의 과학자들이 고로 슬래그와 기타 폐기물을 이용하여 생산하였다. 이들은 글라스-세라믹을 구조 재료로 활용하는 방안도 연구했다. 투휘석 기반 세라믹과 글라스-세라믹은 생체 재료, 핵 폐기물 고정, 고체 산화물 연료 전지의 밀봉 재료 분야에서도 잠재적인 응용 분야를 가지고 있다.
[1]
논문
IMA–CNMNC approved mineral symbols
2021
투휘석은 초고마그마암(킴벌라이트 및 페리도타이트) 화성암에서 발견되며, 투휘석이 풍부한 휘석의 일종인 오자이트는 현무암 및 안산암과 같은 염기성 암석에서 흔히 발견된다. 투휘석은 또한 고규산질 백운암으로부터 형성된 접촉 변성된 스카른과 같은 다양한 변성암에서도 발견된다. 이는 지구의 맨틀에서 중요한 광물이며 킴벌라이트와 알칼리 현무암에서 분출된 페리도타이트 포획암에서 흔히 발견된다.
투휘석은 백석면인 크리소타일의 전구 물질이며, 열수 변질과 마그마 분화에 의해 생성된다.[6] 투휘석은 마그네슘과 염소의 수용액과 반응하여 600°C에서 3일 동안 가열하면 크리소타일을 생성할 수 있다.[7] 일부 버미큘라이트 매장지, 특히 몬태나 주 리비의 매장지는 투휘석(및 다른 형태의 석면)으로 오염되어 있는데, 이는 투휘석에서 형성된 것이다.[8]
상대적으로 높은 온도에서 투휘석과 피조나이트 사이, 그리고 낮은 온도에서 투휘석과 사방휘석 사이에는 미스빌리티 갭이 존재한다. 이러한 다른 두 가지 휘석 중 하나와 함께 형성된 투휘석의 칼슘/(칼슘+마그네슘+철) 비율은 900°C 이상에서 온도에 특히 민감하며, 감람암 포획암의 투휘석 조성은 지구 맨틀의 온도 재구성에 중요한 역할을 했다.
크롬 투휘석은 감람암 포획암의 흔한 구성 성분이며, 분산된 입자는 킴벌라이트 파이프 근처에서 발견되므로 다이아몬드 탐사에 대한 지표로 활용된다. 캐나다, 남아프리카 공화국, 러시아, 브라질 및 다양한 다른 지역에서 산출된다고 보고된다. 미국에서는 크롬 투휘석 산지가 캘리포니아 북부의 사문암 벨트, 콜로라도-와이오밍 주 경계 지역의 킴벌라이트, 와이오밍 주 아이언 마운틴 지역의 킴벌라이트, 와이오밍 주 시더 마운틴의 람프로피어에서, 그리고 와이오밍 그린 리버 분지에 있는 제3기 비숍 집괴암의 수많은 개미집과 노두에서 발견된다고 보고된다. 그린 리버 분지 산지에서 채취된 크롬 투휘석과 여러 개의 주 경계 킴벌라이트는 보석으로 사용되기도 한다.[9]
3. 광물학 및 산출지
투휘석은 초고마그마암 (킴벌라이트, 페리도타이트) 화성암에서 발견되며, 투휘석이 풍부한 휘석의 일종인 오자이트는 현무암, 안산암과 같은 염기성 암석에서 흔히 발견된다. 투휘석은 고규산질 백운암으로부터 형성된 접촉 변성된 스카른과 같은 다양한 변성암에서도 발견된다. 지구의 맨틀에서 중요한 광물이며 킴벌라이트와 알칼리 현무암에서 분출된 페리도타이트 포획암에서 흔히 발견된다.
투휘석은 백석면인 크리소타일의 전구 물질이며, 열수 변질과 마그마 분화에 의해 생성된다.[6] 600°C에서 3일 동안 마그네슘과 염소의 수용액과 반응하여 크리소타일을 생성할 수 있다.[7] 일부 버미큘라이트 매장지, 특히 몬태나 주 리비의 매장지는 투휘석(및 다른 형태의 석면)으로 오염되어 있는데, 이는 투휘석에서 형성된 것이다.[8]
상대적으로 높은 온도에서 투휘석과 피조나이트 사이, 그리고 낮은 온도에서 투휘석과 사방휘석 사이에는 미스빌리티 갭이 존재한다. 이러한 다른 두 가지 휘석 중 하나와 함께 형성된 투휘석의 칼슘/(칼슘+마그네슘+철) 비율은 900°C 이상에서 온도에 특히 민감하며, 감람암 포획암의 투휘석 조성은 지구 맨틀의 온도 재구성에 중요한 역할을 했다.
크롬 투휘석은 감람암 포획암의 흔한 구성 성분이며, 분산된 입자는 킴벌라이트 파이프 근처에서 발견되므로 다이아몬드 탐사에 대한 지표로 활용된다. 캐나다, 남아프리카 공화국, 러시아, 브라질 및 다양한 다른 지역에서 산출된다고 보고된다. 미국에서는 크롬 투휘석 산지가 캘리포니아 북부의 사문암 벨트, 콜로라도-와이오밍 주 경계 지역의 킴벌라이트, 와이오밍 주 아이언 마운틴 지역의 킴벌라이트, 와이오밍 주 시더 마운틴의 람프로피어에서, 그리고 와이오밍 그린 리버 분지에 있는 제3기 비숍 집괴암의 수많은 개미집과 노두에서 발견된다고 보고된다. 그린 리버 분지 산지에서 채취된 크롬 투휘석과 여러 개의 주 경계 킴벌라이트는 보석으로 사용되기도 한다.[9]
보석 품질의 투휘석은 흑색 스타 투휘석과 크롬 투휘석 (여기에는 풍부한 녹색을 띠게 하는 크롬이 포함되어 있다) 두 가지 형태로 발견된다. 모스 굳기계에서 5.5~6.5인 크롬 투휘석은 긁힘에 비교적 약하다. 보석의 짙은 녹색 때문에, 보석학적으로 전혀 관련이 없지만, 때때로 시베리아 에메랄드라고 불리기도 한다. 에메랄드는 귀석이고, 투휘석은 준보석이기 때문이다.[10]
백색 장석 매트릭스 내에 포함된 녹색 투휘석 결정체도 구슬이나 카보숑 형태로 보석으로 판매된다. 이 돌은 종종 '그린 스팟 재스퍼' 또는 '그린 스팟 스톤'으로 판매된다.
''바이올레인''은 보라색에서 옅은 파란색을 띠는 망가니즈가 풍부한 투휘석의 일종이다.[11]
4. 보석
백색 장석 매트릭스 내에 포함된 녹색 투휘석 결정체도 구슬이나 카보숑 형태로 보석으로 판매된다. 이 돌은 종종 '그린 스팟 재스퍼' 또는 '그린 스팟 스톤'으로 판매된다.
''바이올레인''은 보라색에서 옅은 파란색을 띠는 망가니즈가 풍부한 투휘석의 일종이다.[11]
5. 어원 및 역사
투휘석은 1800년 경 브라질의 박물학자 호세 보니파시오 데 안드라다 이 실바에 의해 발견되어 처음 기술되었다.[2]
6. 잠재적 용도
참조
[2]
서적
Rutley's Elements of Mineralogy
Unwin Hyman Ltd
[3]
웹사이트
Mindat page for Diopside
http://www.mindat.or[...]
[4]
간행물
Handbook of Mineralogy
http://rruff.geo.ari[...]
[5]
논문
Theoretical calculation and measurement of the hardness of diopside
[6]
논문
The Rainy Creek alkaline-ultramafic igneous complex near Libby, Montana. I: Ultramafic rocks and fenite
[7]
논문
On the transformation of synthetic diopside into chrysotile
http://eurjmin.geosc[...]
1997-02-01
[8]
웹사이트
Asbestos in Your Home
http://www.epa.gov/r[...]
United States Environmental Protection Agency
2007-11-20
[9]
서적
Geology and Geochemistry of the Leucite Hills Lamproitic field, Rocks Springs Uplift, Wyoming
Wyoming geological survey
[10]
서적
Russian Winter
https://archive.org/[...]
Harper
2010
[11]
웹사이트
Mindat page for Violane
http://www.mindat.or[...]
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