광물학 성질
⑴ 물리적 성질
① 조흔색 : 광물을 빻거나 조흔판에 긁었을 때 나오는 색깔
○ # : 표면색 - 조흔색
○ 금 : 황색 - 황색
○ 적철석(Fe2O2) : 흑색 - 적색
○ 황철석(FeS2) : 황색 - 흑색
○ 자철석(Fe3O4) : 흑색 - 흑색
○ 석영 : 무색 - 흰색
○ 황동석(CuFeS2) : 황색 - 녹흑색
○ 갈철석(Fe2O3·nH2O) : 갈흑색 - 황갈색
○ Ca 장석, Na 장석, K 장석 모두 조흔색이 같음
② 굳기·모스경도계가 표준으로 광물의 상대적인 굳기를 나타냄
| 굳기 | 광물 |
| 1 | 활석 |
| 2 | 석고 |
| 3 | 방해석 |
| 4 | 형석 |
| 5 | 인회석 |
| 6 | 정장석 |
| 7 | 석영 |
| 8 | 황옥 |
| 9 | 강옥 |
| 10 | 금강석 |
굳기·모스경도계
○ 암기 팁. 활이 썩고 방패는 형편없는데 인정없는 석황이 강금했다.
○ 1번. 활석(talc) : 약한 반데르발스 결합 때문에 활석의 굳기가 매우 약함
○ 구조 : 판 내부에서 공유결합 또는 이온결합을 통해 판상으로 연결
○ 세부구조 1. T-layer : Si-O 사면체로 구성된 층, 공유결합
○ 세부구조 2. O-layer : Mg-O(OH) 팔면체로 구성된 층, 이온결합
○ 세부구조 3. T-layer와 O-layer 사이에 Si-O-Mg 결합이 형성됨, 공유결합
○ 세부구조 4. T-O-T layers가 한 단위가 되어 반데르발스 결합으로 연결돼 있음
○ (주석) 미끄러진다는 의미로 활석이라는 이름이 붙음
○ 2번. 석고
○ (주석) 일상생활에서 석고가 굉장히 무르다는 사실을 쉽게 알 수 있음
○ 3번. 방해석(carbonates)
○ 염산과 반응하여 CO2가 방출 : 거품이 생성됨
○ 조개껍데기 등의 구성물질 : 굉장히 무름
○ 복굴절이 나타냄
○ 무색 투명하고 유리 광택이 남
○ 석회암이나 대리암의 주요 구성 성분
○ 7번. 석영(quartz)
○ 모래의 주성분. 저온 정출 광물
○ 규소 원자와 산소 원자가 공유결합으로만 돼 있어 굉장히 단단함
○ 10번. 금강석(다이아몬드, diamond)
○ 탄소로만 구성된 탄소동소체 중 한 종류
○ 완전한 공유결합을 형성하고 있음 : C-C 공유결합이 Si-O 결합보다 훨씬 강함
○ 기타
○ 감람석 : 6.8
③ 쪼개짐 : 광물이 어떤 평면을 따라 갈라지는 성질
○ 종류 : 석고 , 운도 / 휘석, 각섬석 / 암염, 방해석 / 형석, 회중석, 금강석
○ 암기 1. 흑운모는 1방향 쪼개짐. 방해석은 3방향 쪼개짐
○ 암기 2. 휘석, 각섬석, 장석 : 2방향 쪼개짐
○ 흑연
○ 한 평면 내 위와 아래 방향으로 공유결합을 하여 판의 쌓임구조
○ 판과 판 사이의 결합은 반데르발스 결합으로 매우 약한 결함
○ 판과 판이 서로 밀리는 식으로 쪼개짐이 나타남 → 굳기 또한 매우 작음
④ 깨짐 : 광물이 방향성 없이 부서지는 성질
○ 예 : 감람석, 석영, 흑요석
⑤ 비중
⑥ 전자기적 성질
⑵ 화학적 성질
① 염산반응 : -CO3기를 포함하는 암석(예 : 방해석)은 염산과 반응하여 CO2를 방출
⑶ 광학적 성질
① 색
○ 색깔을 띠게 하는 원소 : Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu
○ 자색광물 : 발색소가 광물의 주성분인 경우
○ 타색광물 : 발색소가 광물의 다른 성분인 경우
○ 불순물에 의해 색깔이 독특하게 나타나기도 함
○ 예 : 석영에 불순물이 첨가되면 자수정이 됨
② 조흔색
○ 광물의 가루 구조에서 난반사로 인해 일어남
○ 예 1. 적철석의 조흔색 : 빨강
○ 예 2. 황철석의 조흔색 : 검정
③ 투명도
○ 투명광물 : 광물을 얇게 했을 때 빛이 통과하는 광물
○ 불투명광물 : 광물을 얇게 해도 빛이 통과할 수 없는 광물. 금속광물 등
④ 광택 : 금속광택, 아금속광택, 비금속광택으로 세분화
⑤ 편광 : 광물을 통과한 빛이 독특한 패턴을 보이는 것
○ 편광의 원리
○ 1st. 광물이 이방체인 경우 광물 내부의 응집력이 일정하지 않음
○ 2nd. 광물 내부에서 빛의 속력이 방향에 따라 다름
○ 3rd. 광물을 통과한 빛이 독특한 패턴을 보임
○ 4th. 편광현미경으로 관찰
○ 단굴절 (광학적 등방체)
○ 정의 : 광물 내에서 방향에 관계없이 빛의 통과속도가 일정한 광물
○ 예 : 금강석, 암염, 석류석, 형석
○ 복굴절 (광학적 이방체)
○ 정의 : 광물 내에서 방향에 따라 빛의 통과 속도가 달라지는 광물
○ 예 : 대부분의 광물
○ 편광현미경
○ 상부 편광판은 삽입 가능하고 하부 평관판은 고정돼 있음
○ 상부 편광판과 하부 편광판의 편광 방향이 직교함
○ 개방니콜 : 상부 편광판이 없는 경우. 일반적으로 상이 밝게 보임
○ 다색성 : 개방니콜에서 광학적 이방체 유색광물을 회전시키며 관찰 시 색과 밝기가 변하는 현상
○ 광물이 빛을 복굴절시키면 빛의 진동방향을 90° 바꾸어 직교니콜 하에서 상이 밝게 보일 수 있음
○ 직교니콜 : 상부 편광판이 있는 경우. 일반적으로 상이 어둡게 보임
○ 간섭색 : 직교니콜에서 광학적 이방체 광물을 관찰 시 복굴절 된 두 광선이 형성하는 간섭무늬
○ 소광 : 직교니콜에서 광물이 검게 보이는 현상
○ 완전 소광 : 복굴절인 광물만 직교니콜 하에서 상이 보일 수 있음. 광학적 등방체는 완전 소광
○ 4회 소광 : 직교니콜에서 광물박편을 올려놓은 재물대를 360° 회전시키면 4회의 소광이 관찰됨
○ 이유 : '+'를 90° 회전시키면 또다시 '+'가 되는 것과 관련 있음 (추후 업데이트)
광물학 생성
⑴ 용융체로부터의 생성
⑵ 용액으로부터의 생성
⑶ 승화로부터의 생성
⑷ 변질작용으로부터의 생성