규산염 광물이란?
(silicate minerals)

규산염 광물은 태양계 내에 널리 분포하는 산소와 규소화합물로 구성되어 있는 광물로, 지구 지각과 상부 맨틀의 약 95%를 차지하고 있으며, 대부분 화성암의 주요구성광물로 산출되고, 퇴적암과 변성암에도 상당히 많은 양이 존재함. 이들은 월석·운석 및 소행성의 중요한 구성물질이다. 행성 탐사선들은 수성·금성과 화성의 표면에서도 규산염 광물이 존재함을 발견했다.


지금까지 알려진 약 600종의 규산염광물 중 장석군·각섬석군·휘석군·운모군·감람석군·준장석군 및 불석군 광물이 중요한 조암광물이다.


모든 규산염광물의 기본구조는, 하나의 규소 원자가 정4면체의 꼭지점에 있는 4개의 산소 원자들에 의해 둘러싸여 결합되어 있는 규소 4면체이다. 이런 규소 4면체는 산소 원자를 공유하기도 하고, 여러 다양한 방법으로 결합되어 결과적으로 다른 구조를 이루게 된다.

이러한 구조의 위상은 규산염광물을 분류하는 기초가 된다. 예를 들면 소로규산염은 하나의 산소 원자가 2개의 4면체에 의해 공유된 복4면체군으로 구성된 규산염광물이다. 이노규산염은 각 4면체가 2개의 산소 원자를 공유하는 단일사슬구조를 갖고 있으며, 필로규산염은 각 4면체가 하나의 산소 원자를 다른 3개의 4면체와 서로 공유하는 층상구조를 갖고 있고, 텍토규산염은 각 4면체가 모든 산소 원자를 다른 4면체와 공유하는 3차원 망상구조를 갖고 있다. 4면체 결합에 관한 자세한 내용은 X선 회절분석에 의해 결정구조의 감정이 가능하게 된 20세기초부터 알려지기 시작했다. 그 이전에는 화학적·물리적 유사성에 근거하여 규산염광물을 분류했는데, 분류하기가 애매한 경우가 종종 있었다. 규산염광물의 많은 성질이 4면체 결합에 의해 정해지지만, 언제나 중요한 요소가 되는 것은 구조 내 다른 원자들의 유형과 위치이다. 규산염광물은 여러 양이온들이 들어갈 수 있는 빈 공간(결정학적인 자리)을 포함하고 있는 산소 원자들의 3차원적인 배열이라고 생…(생략)

각할 수 있다. 4면체(4배위수)자리 이외에, 6배위수, 8배위수 및 12배위수 자리가 흔히 존재한다. 양이온(양 전하를 가진 이온)의 크기와 이들이 점유할 수 있는 자리의 형태 사이에는 밀접한 상관관계가 있다. 양이온이 크면 클수록 배위수가 커진다. 왜냐하면 큰 양이온은 산소 원자와 접촉할 수 있는 표면적이 크기 때문이다. 4면체 자리는 일반적으로 규소와 알루미늄에 의해 점유되고, 6배위 자리는 알루미늄·철·티탄·마그네슘·리튬·망간 및 나트륨에 의해, 8배위 자리는 나트륨·칼슘·칼륨에 의해, 12배위 자리는 칼륨에 의해 각각 점유된다. 이온 크기가 비슷한 원소들은 흔히 서로 치환한다. 예를 들면, 알루미늄 이온은 규소이온보다 약간 크기 때문에 4면체 또는 6배위 자리에서 규소를 치환할 수 있다.




규산염광물의 구조는 기본구조단위인 SiO4사면체의 결합방식에 따라 네소규산염(독립사면체형), 소로규산염(복사면체형), 싸이클로규산염(환상구조형), 이노규산염(사슬형구조), 필로규산염(층상구조형), 텍토규산염(망상구조형)으로 세분된다.





◆깨짐과 쪼개짐: 대부분의 규산염 광물은 물리적 힘을 가했을 때 쪼개짐
-깨짐: 석영, 감람석
-쪼개짐: 나머지.특히 흑운모는 한 방향으로만 쪼개지는 판상구조로 되어 있다.

◆고용체와 비고용체: 대부분의 규산염 광물은 고용체 이다.
-고용체: 비고용체가 아닌 것
-비고용체: 석영, 정장석
-고용체는 고체이면서 두개 이상의 성분이 임의적인 비율로 섞여 있는 광물로 밀도가 일정하지 않지만, 비고용체는 비율이 일정하여 밀도가 일정한 광물이다. 따라서 석영과 정장석은 밀도가 일정하다.

◆간섭색, 소광, 다색성
-간섭색, 소광현상: 복굴절을 하는 광물을 광학적 이방체라고 하는데, 광학적 이방체는 모두 간섭색과 소광현상을 나타낸다. 규산염 광물은 모두 복굴절을 하는 광학적 이방체 이므로 모두 간섭색과 소광현상을 나타내게 된다.
-다색성: