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암석과 광물(1) - 수정이 어떻게 자랄까?

  




수정이나 보석(에메랄드, 루비 등)이 

어떻게 생성되고, 무생물인 보석이 어떻게 

크게 자라는지 오랫동안 궁금했던 내용입니다. 


결정이 만들어지는 과정을 ‘크리스탈화’라고 해요. 

결정화 과정에 대한 책을 찾아봐도 서로 보고 베껴서 

그 내용이 그 내용이고, 이해가 안되는 부분은 

여전히 이해가 안 됐어요. 

설명이 어렵거나 문해력이 부족해서 였겠죠. 

그러다 떠오른 생각입니다.



모든 분자는 진동을 해요. 

비록 우리 눈에 보이지 않지만, 세상의 모든 존재가 

고유의 파장이 있고 진동하는 상태로 존재합니다. 


넓은 판자 위에 모래를 뿌려놓고 

판자에 파동이나 진동을 가해 보세요. 

굵은 입자는 굵은 입자끼리, 고운 입자는 

고운 입자끼리, 같은 크기끼리 모이게 됩니다. 

진동의 세기에 따라 모래의 무늬가 달라지죠. 

파장에 따라 모래가 움직이기 때문입니다. 


우리도 (지진처럼) 땅이 흔들릴 경우 

넘어지지 않기 위해 옆 사람을 붙들겠죠. 

분자도 진동을 하면 파장이 같은 분자끼리 

서로 붙들면서 결합을 합니다. 



석회 동굴에 가보면 종유석이 있어요. 

물방울이 떨어질 때마다 그 속에 녹아있던 

석회가 조금씩 쌓이면서 종유석이 자랍니다. 

즉 식물이 성장하는 것처럼 자라는게 아니라 

물에 녹아있던 석회가 조금씩 조금씩 쌓이면서 

그 누적에 의해 종유석의 크기가 커지는 겁니다. 



수정이 자라려면 우선 물이 있어야 해요. 

수정은 땅속 깊은 곳에서 만들어지니, 

온천수와 같은 뜨거운 물이겠죠. 


수정이 자라려면 공간도 필요 해요. 

깊은 땅 속에서 어떻게 공간이 만들어질까요? 

공간이 생성되는 원인은 뜨거운 땅속의 온도에 있어요. 

도자기를 빗어 1000도 이상의 뜨거운 불에 구우면, 

흙 속에 섞여있던 규소 성분이 녹아 유리질이 됩니다. 

반짝반짝 윤기가 나는 도자기가 되죠. 

뜨거운 온도에 잘 녹는 광물이 땅속에 

뭍혀 있으면 녹아서 빈공간이 생기기도 하고, 

뜨거운 가스가 빠져나가지 못해 만들어지기도 해요.

그 공간에 물이 스며들면서 결정이 만들어지죠. 


물과 공간이 있으면 

다음부터는석회동굴의 종유석이 

만들어지는 과정과 똑같아요. 

물에 석회 성분이 있으니 종유석이 만들어져요. 

물에 규소 성분이 녹아 있으면 수정이 만들어져요. 


규소 성분이 녹아있는 물이 

한방울 한방울 빈 공간에 떨어집니다. 

그곳에 규소 성분이 쌓이면서 

조금씩 결정이 만들어 져요. 

땅속의 온도가 높아 분자 활동도 활발해요. 

그리고 그 분자들이 진동을 합니다. 


진동에 의해 모래가 비슷한 크기끼리 모이듯 

진동에 의해 분자가 규칙적인 배열을 하게 됩니다. 

수정의 결정은 육각형의 기둥모양을 하고 있어요. 

(물 속에 녹아있는 광물에 따라 결정 모양이 달라요) 


높은 온도에서, 분자의 진동에 의해 

규칙적인 배열이 만들어져요. 

파장이 일정하기 때문입니다. 

그 물속에 순수하게 규소 성분만 녹아 있으면 

흰색의 수정이 됩니다. 망간이 약간 섞이면 

장미석영이라 부르는 연분홍의 석영이 되요. 

(석영이 높은 온도에서 성질이 변한 것이 수정)

미량의 철 성분이 녹아있으면 황수정이 되죠. 

철성분이 많으면 보라색의 자수정이 되요. 

만약 수정이 자라는 공간에 가스가 차 있거나 

방사선 물질이 있다면 연수정이 만들어져요. 



광물과 암석, 보석에 대한 글을 쓸 예정이예요. 

지금은 결정화(크리스탈화) 되는 과정만 

설명하는 것으로 끝을 맺을게요. 

핵심만 짧고 간략하게 쓰고 싶지만 

설명하다보면 글이 계속 길어져서 그래요. 


책을 보고 쓴 내용이 아니예요. 

오랜시간 궁금해 하다, 어느 순간 저절로 

이해가 된 내용이라, 틀린 내용이 있을 수도 

있음을 감안하고 읽어주세요.

잘 아시는 분이 있으면 알려주시고요.







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