춘천 연옥 광물의 광물학적 특성 : 광물상, 광물 화학 및 혼성 격자 구조

노진환; 조현구

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자료유형: 학술저널

저자정보: 노진환 (강원대학교 지질학과) 조현구 (서울대학교 지질과학과)

저널정보: 한국광물학회 한국광물학회지 한국광물학회지 제6권 제2호

발행연도: 1993.1

수록면: 57 - 79 (23page)

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백운암질 대리암의 다변성 교대 작용에 의해서 생성된 춘천 연옥은 산출 상태, 광물상 및 조직상의 특징에 따라 연녹색 연옥, 녹색 연옥, 암녹색 연옥, 및 회색 연옥으로 구분된다. 연옥은 주로 극미립상(대개 $2{\mu}m$ 이내의 결정폭)의 침상 내지 섬유상(결정의 길이/폭 비>10) 투각섬석 결정들로 구성되고 미립의 투휘석, 방해석, Mg-녹니석, 스핀 등이 불순물로서 극소량 수반된다. 연옥 특유의 강한 인성은 편향 결정화된 연옥질 투각섬석 결정들이 다소 만곡된 형태로 섬유상의 치밀한 조직을 이루는 것에 기인한다. 춘천 연옥 특유의 녹색은 발색소로서 Cr이나 Ni보다 Fe 함유 정도에 보다 의존되는 경향을 보인다. 그러나 연옥의 다양한 색깔과 색조는 그외에 연옥의 결정도 및 조직 그리고 불순 광물의 종류 및 함유 정도에도 영향을 받는 것으로 나타난다. 연옥질 투각섬석은 주요 성분들의 함유도에 있어서 다소 산포되는 양상을 나타내고, 녹색의 색조가 상대적으로 짙은 연옥일수록 Al과 Mg/Ca의 함유 정도가 보다 높은 경향을 보인다. 또한 Fe의 함유 정도는 전반적으로 낮은 수준이지만 암녹색 연옥에서의 투각섬석이 상대적으로 다소 높게 함유되는 특징이 있다. 연옥질 투각섬석은 고분해능 투과 전자현미경 하에서 주로 3중의 쇄형 격자 단위가 불규칙하게 정상의 2중 쇄형 격자들 사이에 개재되어 소위 피리볼 구조형을 이루는 현상이 흔히 관찰된다. 이와 같은 일종의 혼성 격자 구조는 모든 유형의 춘천 연옥에서 나타나는 것으로, 3중 쇄형 격자 이외에 5중 쇄형 격자와 드물게 4중 쇄형 격자(회색 연옥)도 정상적인 2중 쇄형 격자들 사이에서 불규칙적으로 다양하게 혼재한다. 연옥질 투각섬석의 2중 쇄형 격자에서 보다 폭이 넓은 쇄형 구조 단위들의 불규칙한 혼재 양상은 연옥의 녹색이 짙을수록 심화된다. 이는 투각섬석의 결정 화학적 측면에서 Al과 Mg/Ca의 함유비 증가, 화학적 일정성의 저하, (110) X-선 회절선의 강도 저하, 및 b축 단위포 격자 상수 값의 증가와 밀접히 연관된다. 춘천 연옥에서 관찰되는 혼성 격자 구조의 존재 형식과 빈도 추이는 연옥의 생성이 Mg이 풍부한 광화 용액의 급격한 확산과 이에 따른 높은 준안정도 조건에서 이루어졌음을 시사하는 것으로 해석된다.

Chuncheon nephrite, which was formed by the polymetasomatic alteration of dolomitic marble, can be classified into pale green, green, dark green, and grey types on the basis of their occurrence, mineralogical and textural characteristics. The nephrites consist obiefly of fibrous or hairlike(length/width ratio>10) cryptocrystalline(crystal width < $2{\mu}m$) tremolite, and include less amounts of micro-crystalline diopside, calcite, clinochlore, and sphene as impurities. The oriented and rather curved crystal aggregate, of nephritic tremolite are densely interwoven, resulting in a massive-fibrous texture which may explain the characteristic toughness of nephritic jade. The characteristic greenish color of the nephrite may be preferably related to Fe rather than Cr and Ni. However, the variation of color and tint in the Chuncheon nephrite also depends on the mineralogical and textural differences such as crystallinity, texture, and impurities. The chemical composition of the nephritic tremolite is not stoichiometric and rather dispersed especially in the abundances of Al, Mg, and Ca. Al content and Mg/Ca ratio for the nephritic tremolite are slightly increased with deepening in greenish color of the nephrite. Fe content in the nephritic tremolite is generally very low, but comparatively richer in the dark green nephrite. In nephritic tremolite, wide-chain pyriboles are irregularly intervened between normal double chains, forming a chain-width disorder. Most nephritic tremolites in the Chuncheon nephrite show various type of chain-width defects such as triple chain(jimthompsonite), quintuple chain (chesterite), or sometimes quadruple chain in HRTEM observations. The degree of chain-width disorder in the nephritic tremolite tends to increase with deepening in greenish color. Triple chain is the most common type, and quadruple chain is rarely observed only in the grey nephrite. The presence of pyribole structure in the nephritic tremolite is closely related to the increase of Al content and Mg/Ca ratio, a rather dispersive chemical composition, a decrease of relative intensity in (001) XRD reflection, and an increase in b axis dimension of unit cell. In addition, the degree and variation of chain-width disorder with nephrite types may support that an increase of metastability was formed by a rapid diffusion of Mg-rich fluid during the nephrite formation.

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