전기석(토르말린, tourmaline)

전기석(Tourmaline)은 붕소, 알루미늄 등으로 혼합된 결정질 규산염 광물, 특히 규소가 링을 이루는 형태인 사이클로실리케이트(cyclosilicate)의 일종이다.

모스 경도 : 7.0 ~ 7.5, 밀도 : 2.82 ~ 3.32 g/㎤

 

tourmaline이라는 이름은 보석의 일종이 홍옥을 가리키는 신할라어 tōramalli(ටෝරමල්ලි )에서 파생되었다. 전기석은 네덜란드 동인도 회사에 의해 스리랑카 등에서 유럽으로 대량으로 수입되었다. 전기석은 때때로 "실론 자석"이라고 불렸는데, 그 이유는 전기적 특성으로 인해 뜨거운 재를 끌어당기고 밀어낼 수 있었기 때문이다.

 

그림. 여러가지 색상과 형태의 토르말린(watermelon, schorl, dravite), 출처 : www.flicker.com

일반적인 전기석의 분자식은 XY3Z6(T6O18)(BO3)3V3W로 알려져 있다.

 

X = Ca, Na, K

Y = Li, Mg, Fe2+, Mn2+, Zn, Al, Cr3+, V3+, Fe3+, Ti4+

Z = Mg, Al, Fe3+, Cr3+, V3+

T = Si, Al, B

B = B

V = O H, O

W = OH, F, O

 

전기석은 크게 숄(Schorl, 일반적으로 갈색~검은색), 드라바이트(dravite, 일반적으로 노란색~갈색), 엘바이트(elbaite)로 나뉜다. 엘바이트는 다시 분홍색인 루벨라이트(rubellite), 파란색~초록색인 인디콜라이트(indicolite), 에메랄드색의 버델라이트(verdelite), 무색의 아크로이트(achroite)로 나뉜다.

자연계에 존재하는 전기석의 95 % 숄종인대, 독일 작센의 마을 이름에서 유래된 것으로 알려져 있다. 국제적으로 전기석은 모두 39종이 알려져 있다.

그림. 토르말린의 결정구조 (출처 : www.wikipedia.org)

 

구조 및 형상, 색상

전기석은 나트륨과 같은 큰 양이온이 결합되어 있는 6원 고리 사이클로실리케이트이다. 전기석의 결정 형상은 길고 가는 각형 혹은 원주형 결정으로, 일반적으로 단면이 삼각형이며 종종 구부러진 줄무늬면이 있다. 결정의 말단은 반형이라고 불리는 비대칭이다.

전기석의 색상은 매우 다양하다. 철분이 풍부한 전기석은 일반적으로 검은색에서 청흑색에서 짙은 갈색을 띠며, 마그네슘이 풍부한 토르말린은 갈색에서 노란색, 리튬이 풍부한 전기석은 파란색 등을 띈다. 이 외에도 녹색, 빨간색, 노란색, 분홍색, 무색 등 다양하 색상의 전기석이 존재하며, 두가지 이상의 색상을 띄는 전기석도 존재한다.

불투명한 검은색 schorl과 노란색 tsilaisite계열의 전기석은 각각 철과 망간의 농도가 높기 때문에 높은 자성(magnetism)을 갖기도 한다. 반면 적색, 분홍색 전기석은 자성이 낮은 편이다. 일부 전기석 등은 열처리 등을 통해 색상 등을 개선시킬 수도 있다.

 

산출

전기석은 일반적으로 화강암과 화강암 페그마타이트, 편암과 대리석과 같은 변성암에서 발견된다. Schorl 및 리튬이 풍부한 전기석은 일반적으로 화강암 및 화강암 페그마타이트에서 발견된다. 마그네슘이 풍부한 전기석인 드라바이트는 일반적으로 편암과 대리석에서 발견된다.

전기석은 일반적으로 브라질과 탄자니아, 나이지리아, 케냐, 마다가스카르, 모잠비크, 말라위, 나미비아를 포함한 아프리카의 여러 지역에서 채굴되며, 아시아에서는 파키스탄, 아프가니스탄, 인도네시아, 스리랑카, 인도에서 채굴되며, 일부 전기석은 보석으로 가치가 있는 편이다.

그림. 토르말린의 주요산지 (출처 : www.wikipedia.org)

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