장석: 형성, 지질학 및 종류
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형성, 지질학, 종류
장석: 지구가 골격 규산염을 만드는 방법
장석은 화학, 온도, 압력, 물, 냉각 이력이 교차하는 곳에서 형성됩니다. 느리게 성장하는 화강암 블록과 페그마타이트 결정부터 화산 페노크리스탈, 열수 아둘라리아, 문스톤 층상체, 래브라도라이트 아노르토사이트, 선스톤 포함물, 점토가 풍부한 토양까지, 장석 그룹은 암석 순환의 거의 모든 주요 단계를 기록합니다.
장석을 형성하는 요인
장석은 구조규산염으로, 실리콘과 알루미늄 사면체가 3차원 골격을 이루며 칼륨, 나트륨, 칼슘으로 균형을 이룹니다. 이 골격은 화학적으로 유연하여 화강암, 현무암, 페그마타이트, 편마암, 열수맥, 아노르토사이트, 아코스, 토양 등에서 장석이 나타납니다.
조성
K, Na, Ca의 균형이 장석이 알칼리 장석 쪽인지 사장석 계열인지 결정합니다.
온도
산인딘과 아노르토클라스 같은 고온 장석은 화산암에서 형성될 수 있으며, 저온에서는 정장석, 미크로클린, 아둘라리아가 생성됩니다.
냉각 속도
느린 냉각은 블록형 결정과 상호성장을 키우고, 빠른 냉각은 페노크리스탈, 조대구조, 유리질 기저질, 변화하는 마그마 화학을 기록하는 조직을 보존합니다.
물과 유체
수분이 풍부한 마그마와 열수 유체는 결정을 키우고, 페그마타이트를 촉진하며, 아둘라리아를 생성하고, 장석의 변질, 치환 또는 재결정을 돕습니다.
압력과 변형
변성 작용은 장석을 편마암 띠, 미르메키트, 알비트 모자이크, 새로운 평형 집합체로 재형성합니다.
표면 화학
물, 이산화탄소, 유기산이 장석을 점토광물로 분해하며 알칼리 및 알칼리 토금속 원소를 토양과 하천으로 방출합니다.
장석이 형성되는 곳
장석은 지질 환경의 기록자입니다. 그 종류, 조직, 연관성은 모암이 지각 깊은 곳에서 냉각되었는지, 표면에서 분출되었는지, 페그마타이트에서 성장했는지, 산맥 형성 중 재결정되었는지, 저온 유체에서 형성되었는지를 자주 드러냅니다.
| 형성 환경 | 전형적인 암석 | 일반적인 장석 | 지질학적 특징 |
|---|---|---|---|
| 심성, 느린 냉각 | 화강암, 화강섬록암, 세니트, 몬조나이트 | 정장석, 미크로클린, 알비트, 올리고클라스 | 큰 결정, 퍼시틱 상호성장, 그래픽 화강암, 블록형 절리면, 굵은 입자 크기 |
| 화산성, 빠른 냉각 | 유문암, 트라키트, 안산암, 현무암. | 사니딘, 아노르토클라스, 안데신, 래브라도라이트. | 장석 페노크리스, 진동대, 유리질 또는 미세 기질, 빠른 냉각 조직. |
| 펙마타이트 | 화강암 펙마타이트 및 공동대. | 마이크로클라인, 알바이트, 퍼시트, 아마조나이트, 클리블랜드라이트. | 매우 큰 결정, 수분이 풍부한 성장, 그래픽 조직, 개방 공간, 석영 및 운모 연관. |
| 변성암 | 편마암, 편암, 편마상암, 각섬암, 미그마타이트. | K-장석, 사장석, 알바이트. | 재결정된 입자, 편마암 띠, 미르메키트, 알비타이제이션, 사장석 대체 조직. |
| 열수 작용 | 에피서멀 정맥, 공동, 변질된 화산암. | 아둘라리아, 알바이트, 2차 K-장석. | 투명에서 우유빛 결정, 개방 공간 성장, 석영 및 방해석 연관, 정맥 조직. |
| 사장석 축적 | 아노르사이트, 감람암층상 관입체, 달 고지대. | 래브라도라이트, 바이타우나이트, 아노르사이트가 풍부한 사장석. | 사장석이 풍부한 암체, 누적 조직, 큰 결정, 적합한 재료에서의 래브라도레선스. |
| 퇴적 및 풍화 | 아코스 사암, 사프로라이트, 점토가 풍부한 토양. | 생존하는 장석 입자; 장석 이후의 변질 생성물. | 원천 암석 근처의 각진 장석, 점토 형성, 방출된 K, Na, Ca, 그리고 카올리나이트 또는 일라이트가 풍부한 풍화 프로필. |
두 가지 주요 장석 경로
장석 화학은 보통 두 개의 연결된 계열로 설명됩니다. 알칼리 장석은 칼륨-나트륨 쪽에 위치하며, 사장석은 나트륨에서 칼슘까지 걸쳐 있습니다. 이 경로들은 장석의 명명, 밀도, 굴절률, 결정 대칭 및 지질학적 의미의 많은 부분을 설명합니다.
지질학적 결과를 동반한 고용체
알칼리 장석은 칼륨이 풍부한 조성과 나트륨이 풍부한 조성 사이를 이동하며 냉각 중에 퍼시틱 상호성장으로 분리될 수 있습니다. 사장석은 알바이트에서 아노르사이트까지 이어지며, 올리고클라스, 안데신, 래브라도라이트, 바이타우나이트 같은 중간 구성원이 있습니다. 사장석 계열을 따라 칼슘 함량이 증가함에 따라 밀도와 굴절률이 일반적으로 상승합니다.
알칼리 장석
정장석, 사니딘, 마이크로클라인, 아노르토클라스는 칼륨-나트륨 계열을 나타냅니다. 이들은 화강암, 시애나이트, 유문암, 펙마타이트, 문스톤 또는 아마조나이트 재료에서 중요합니다.
사장석
알바이트, 올리고클라스, 안데신, 래브라도라이트, 바이타우나이트, 아노르사이트는 나트륨-칼슘 계열을 나타냅니다. 사장석은 현무암, 안산암, 감람암, 아노르사이트 및 많은 변성암에서 필수적입니다.
계열 이름은 장식이 아닙니다
이름은 조성 및 지질 환경을 반영합니다. 장석의 계열 내 위치는 마그마 진화, 변성 등급 또는 변질 역사를 재구성하는 데 도움이 될 수 있습니다.
용융물에서 결정으로: 형성 순서
장석은 실리케이트 용융물이나 유체가 알루미늄, 규소, 산소 및 이용 가능한 양이온을 질서 있는 구조로 배치할 준비가 되었을 때 성장합니다. 최종 형태는 시스템이 천천히 냉각되는지, 빠르게 냉각되는지, 간헐적으로 냉각되는지, 또는 수분이 풍부한 유체가 존재하는지에 따라 달라집니다.
용융물이 포화 상태가 됩니다
마그마가 냉각되거나 조성이 변함에 따라 장석이 안정화됩니다. 플라지오클레이스는 많은 화성암에서 초기에 결정화되기 시작하며, 알칼리 장석은 더 진화된 실리카 풍부계에서 우세할 수 있습니다.
핵이 성장하기 시작합니다
작은 정돈된 영역이 씨앗 결정을 형성합니다. 느린 냉각 시 이 핵들이 눈에 보이는 장석 결정으로 성장하고, 빠른 냉각 시 미세하거나 유리질 기저 내에 페노크리스트로 남을 수 있습니다.
성장 중 화학 조성 변화
광물이 결정화됨에 따라 마그마 조성이 변합니다. 플라지오클레이스는 핵과 가장자리 조성이 다르게 나타나는 구역화를 통해 이를 기록할 수 있습니다.
냉각이 골격을 재조직합니다
장석은 냉각 중 알루미늄과 실리콘을 더 완전하게 배열하거나, 대칭을 바꾸거나, 쌍정을 이루거나, 미세 층리로 분리될 수 있습니다.
유체가 정제하거나 대체합니다
후기 마그마 및 열수 유체는 알바이트, 아듈라리아, 또는 2차 K-장석을 성장시키거나 알비타이제이션 및 기타 변질 과정을 통해 이전 장석을 대체할 수 있습니다.
표면 풍화가 순환을 완성합니다
지표에서 장석은 점토와 용해된 이온으로 분해되어 깊은 지각 광물을 토양, 퇴적암, 지형의 화학 순환과 연결합니다.
암석학 101: 냉각, 구역화, 용출
장석은 냉각 역사의 민감한 기록자입니다. 화강암 조리대에서 평범해 보이는 같은 그룹도 마그마 혼합, 과냉각, 용출, 변형, 치환의 미세 증거를 담고 있을 수 있습니다.
조직은 지질학적 기록 보관소입니다
장석 조직은 표면 장식이 아닙니다. 그것은 물리적 조건의 기록입니다: 플라지오클레이스 구역화는 마그마 화학 변화 표시, 퍼싸이트는 알칼리 장석의 분리, 그래픽 화강암은 석영과 장석의 동시 결정화, 라파키비 조직은 복잡한 결정화 및 피복 사건을 보존합니다.
플라지오클레이스 구역화
플라지오클레이스는 칼슘이 풍부한 핵과 나트륨이 풍부한 가장자리 또는 마그마 온도, 압력, 수분 함량, 조성 변화를 반영하는 진동 밴드를 나타낼 수 있습니다.
퍼싸이트와 마이크로퍼싸이트
알칼리 장석은 냉각 중 칼륨이 풍부한 층리와 나트륨이 풍부한 층리로 분리될 수 있습니다. 이러한 상호성장은 미묘한 광택을 만들고 문스톤 스타일의 광학적 특성에 기여할 수 있습니다.
그래픽 화강암
수분이 풍부한 화강암계에서 석영과 K-장석은 각지고 필기체 같은 패턴으로 서로 자랄 수 있습니다. 이 조직은 후기 결정화의 시각적 단서입니다.
라파키비 조직
플라지오클레이스로 둘러싸인 타원형 K-장석 결정은 불평형, 과냉각, 성장 조건 변화가 포함된 복잡한 마그마 역사를 기록합니다.
쌍정
알바이트 쌍정은 사장석에 반복적인 줄무늬를 만들고, 미크로클린은 타탄 쌍정을, 오르토클레이스는 칼스바드 쌍정을 나타낼 수 있습니다.
층리와 빛
적절한 간격을 가진 일관된 층리가 빛과 상호작용하여 문스톤의 아듈라레선스와 래브라도라이트의 래브라도레선스를 생성할 수 있습니다.
변성 및 열수 작용 이야기
장석은 단순히 한 번 결정화되어 변하지 않습니다. 압력, 열, 변형, 순환하는 유체 아래에서 장석은 재결정, 대체, 분리, 용해, 재성장할 수 있습니다.
편마암 띠무늬
중-고등급 변성암에서 장석은 보통 석영과 함께 거칠고 밝은 색의 띠로 재결정됩니다. 이 띠는 운모 또는 각섬석이 풍부한 층과 교대로 나타날 수 있습니다.
알비타이제이션
나트륨이 풍부한 유체는 이전 장석을 알바이트로 대체할 수 있습니다. 결과는 미세한 알바이트 모자이크, 연한 변질대, 그리고 강한 유체 이동 기록일 수 있습니다.
소서리티제이션
과장석은 에피도트, 조이사이트, 알바이트, 운모를 포함하는 혼합물로 변할 수 있습니다. 이는 변성되거나 열수 변질된 염기성 암석에서 흔합니다.
미르메키트
K-장석 가장자리와 함께 과장석과 뒤얽힌 벌레 모양 석영은 변성 및 유체 활동 중 교체, 변형 또는 반응을 나타냅니다.
아둘라리아 성장
아둘라리아는 저온 칼륨 장석으로, 열수 정맥과 공동에서 성장하며 종종 석영과 방해석과 함께 나타납니다. 절단 시 투명하거나 우유빛이 돌거나 부드럽게 빛날 수 있습니다.
안산암 축적
과장석이 풍부한 안산암은 마그마계에서 과장석 결정이 축적될 때 형성됩니다. 지구의 안산암과 달의 고지대는 모두 장석의 행성 규모를 보여줍니다.
풍화, 점토, 그리고 퇴적물
장석의 지질학적 이야기는 지표면에서 계속됩니다. 물, 이산화탄소, 유기산이 장석 골격을 공격하여 이온을 방출하고 점토 광물을 형성합니다. 이것은 깊은 화성암과 변성암이 토양, 퇴적물, 도자기 원료가 되는 조용한 방법 중 하나입니다.
골격 규산염에서 지형 화학으로
K-장석은 보통 카올리나이트와 일라이트로 변하며, 과장석은 기후, 배수, 모암 화학에 따라 스멕타이트, 카올리나이트 및 기타 점토 광물에 기여할 수 있습니다. 화강암 원암 근처의 빠른 침식 지형에서는 장석 입자가 아코스 사암의 각진 구성 요소로 남을 수 있습니다.
가수분해
장석은 약산성 물과 반응하여 골격을 분해하고 점토 광물을 생성하며 용해된 K, Na, Ca, 실리카를 방출합니다.
아코스
아코스 사암은 풍부한 장석 입자를 포함하며, 보통 화강암 원암 근처에 퇴적되어 화학적 풍화가 파괴하기 전에 형성됩니다.
도자기와의 연결
장석은 알칼리와 알루미나를 공급하는 능력으로 도자기와 유리에서 플럭스로 중요하며, 지질학적 형성과 재료 문화를 연결합니다.
보석 및 암석 변종: 외관 뒤의 지질학
장석 변종 이름은 종종 단일 단순 종보다는 광학 효과, 색상 또는 산지를 설명합니다. 가장 의미 있는 설명은 상표명과 외관 뒤의 지질학적 메커니즘을 짝지어 나타냅니다.
| 변종 | 일반적인 장석 종류 | 형성 환경 | 외관 뒤의 지질학적 메커니즘 |
|---|---|---|---|
| 문스톤 | 일반적으로 정장석 또는 과장석 장석. | 펙마타이트, 변성암, 그리고 장석이 풍부한 정맥. | 미세한 층상체가 빛을 산란시키고 간섭하여 아둘라레센스, 즉 청백색 또는 진주빛 구르는 빛을 만듭니다. |
| 무지개 문스톤 | 일반적으로 상업용으로 사용되는 아둘라레센트 래브라도라이트. | 사장석이 풍부한 암석과 관련 보석 매장지. | 내부 층상체가 프리즘 플래시와 떠다니는 빛을 만들어 고전적인 정장석 문스톤과 구별됩니다. |
| 래브라도라이트 | 사장석, 일반적으로 래브라도라이트 조성. | 안산암, 가브로, 사장석이 풍부한 관입암. | 일관된 층상체가 선택된 파장을 반사하여 파란색, 녹색, 금색, 주황색 또는 다색 패널의 래브라도레센스를 생성합니다. |
| 스펙트롤라이트 | 선명한 핀란드산 래브라도라이트 품종. | 안산암 및 관련 사장석이 풍부한 암석. | 예외적으로 효과적인 내부 층상 구조로 인해 매우 포화된 광범위한 래브라도레센스. |
| 선스톤 | 출처에 따라 올리고클라스 또는 래브라도라이트 장석. | 페그마타이트, 현무암 환경, 장석 함유 관입암 또는 화산암. | 반사성 포함물은 귀중한 재료에서는 주로 구리, 다른 것에서는 적철석이나 일메나이트로, 아벤츄레센스를 만듭니다. |
| 아마조나이트 | 녹색에서 청록색 미크로클린. | 화강암 페그마타이트와 거친 장석이 풍부한 암석. | 색상은 미크로클린의 구조적 결함과 미량 원소 효과와 관련되며, 종종 흰색 퍼시틱 또는 기질 무늬와 함께 나타납니다. |
| 아둘라리아 | 저온 칼륨 장석. | 열수맥과 알파인형 공동. | 빈 공간에서의 결정 성장으로 투명에서 우유빛 장석이 생성되며, 일부 재료는 절단 시 부드러운 광택을 보일 수 있습니다. |
| 라르비카이트 | 장석이 풍부한 시애나이트 암석. | 관입 화성암 복합체. | 장석의 상호성장으로 인한 청은색 광택은 연마된 판재에 건축적 광채를 부여합니다. |
현장 및 표본 가이드
장석 식별은 세팅, 질감, 물리적 특징이 일치할 때 가장 확실합니다. 색상만으로는 거의 충분하지 않으며, 쪼개짐, 쌍정, 연관성, 암석 맥락이 더 중요합니다.
두 개의 쪼개짐면 찾기
장석은 보통 거의 직각에 가까운 두 개의 좋은 쪼개짐면을 보입니다. 신선하게 부서진 면은 종종 블록형 기하학과 진주광 반사를 드러냅니다.
줄무늬 확인하기
쪼개짐면에 미세한 평행 줄무늬가 있으면 반복된 알바이트 쌍정에 의해 생성된 사장석임을 강하게 시사합니다.
장석과 석영 분리하기
석영은 쪼개짐이 없고 모스 경도 7로 더 단단합니다. 장석은 보통 모스 6~6.5이며 쪼개짐면을 따라 부서집니다.
모암 읽기
장석에 석영과 운모가 함께 있으면 화강암이나 페그마타이트를 암시할 수 있습니다. 어두운 화산암이나 가브로암의 사장석은 마피 또는 중간질계통을 가리킵니다.
광학 효과 돌 회전시키기
문스톤과 래브라도라이트는 각도에 따라 그 효과를 드러냅니다. 좋은 관찰을 위해서는 조명이 통제되고 천천히 회전해야 합니다.
변질 주의하기
흐린 사장석, 에피도트가 풍부한 치환물, 알바이트 모자이크 또는 점토 변질은 결정화 이후의 이야기를 전할 수 있습니다.
취급 및 보존
장석은 풍부하고 실용적일 수 있지만, 표본과 연마된 돌은 존중하며 다뤄야 합니다. 쪼개짐, 연마, 광학적 방향 모두 중요합니다.
쪼개짐면 보호하기
날카로운 충격은 장석을 선호하는 평면을 따라 깨지거나 쪼개질 수 있습니다. 보관이나 운송 시 결정과 판을 단단한 물질과 부딪히지 않도록 포장하세요.
강한 세척은 피하세요
적절할 때 부드러운 천과 순한 물을 사용하고 즉시 건조하세요. 산, 강한 알칼리, 연마 분말, 증기, 초음파 세척은 섬세한 제품에 피하세요.
광택과 방향을 유지하세요
문스톤, 래브라도라이트, 선스톤은 광택과 올바른 절단 방향에 의존합니다. 긁힘은 내부 구조가 온전해도 시각적 효과를 둔화시킬 수 있습니다.
별도로 보관하세요
석영, 강옥, 토파즈, 스피넬 같은 더 단단한 광물이 장석을 긁을 수 있습니다. 줄무늬 상자, 개별 포장, 부드러운 파우치를 사용하세요.
자주 묻는 질문
장석은 하나의 광물인가요, 아니면 광물군인가요?
장석은 광물군입니다. 정장석, 사니딘, 마이크로클라인, 아노르토클라인 같은 알칼리 장석과 알바이트에서 아노르타이트까지의 플라지오클레이스 계열을 포함합니다.
왜 장석은 이렇게 다양한 암석 유형에서 형성되나요?
장석의 골격 구조는 칼륨, 나트륨, 칼슘을 다양한 비율로 받아들여 많은 화성암, 변성암, 수열 환경에서 안정성을 유지합니다.
문스톤의 빛남은 무엇이 만드나요?
문스톤의 아둘라레선스는 미세한 장석 층리와 빛의 상호작용에서 비롯됩니다. 이 효과는 층리가 매끄러운 돔 아래에 적절히 위치하도록 절단되었을 때 가장 강하게 나타납니다.
왜 래브라도라이트는 특정 각도에서만 반짝이나요?
래브라도라이트의 색상은 내부 층리에서의 간섭과 반사에 의해 생성됩니다. 층리는 빛과 관찰자와 정렬되어야 하므로, 회전에 따라 반짝임이 나타나는 시기가 결정됩니다.
퍼싸이트와 미르메키트의 차이는 무엇인가요?
퍼싸이트는 냉각 중 분리로 생성된 칼륨이 풍부한 장석과 나트륨이 풍부한 장석의 상호 성장체입니다. 미르메키트는 웜 모양의 석영-플라지오클레이스 상호 성장체로, 주로 K-장석 경계에서 치환 또는 변성 반응과 관련이 있습니다.
장석이 점토로 변하나요?
네. 화학적 풍화는 장석을 카올리나이트, 일라이트, 스멕타이트 같은 점토 광물로 변형시키며, 이 과정에서 K, Na, Ca, 실리카가 주변 환경으로 방출됩니다.
아둘라리아는 문스톤과 같은 것인가요?
정확하지 않습니다. 아둘라리아는 수열 정맥에서 자주 발견되는 저온 칼륨 장석입니다. 문스톤은 아둘라레선트 장석을 가리키는 보석 용어이며, 일부 아둘라리아는 광택을 보일 수 있지만 모든 아둘라리아가 문스톤은 아닙니다.
장석의 지질학적 특성
장석은 지각의 구조이며 광물학에서 가장 유용한 이야기꾼 중 하나입니다. 마그마에서 결정화되고, 페그마타이트에서 커지며, 구역화를 통해 변화하는 용융 화학을 기록하고, 광학적 층리로 분리되며, 변성암에서 재결정화되고, 수열 유체에서 다시 성장하며, 마지막으로 점토와 퇴적물로 풍화됩니다. 그 아름다움은 지질학과 분리될 수 없습니다: 문스톤의 빛남, 래브라도라이트의 불꽃, 선스톤의 반짝임, 아마조나이트의 녹색, 아둘라리아의 투명도, 라르비키트의 섬광 모두 장석의 골격과 그 안에 기록된 역사에서 시작됩니다.