규산염 광물 (silicate mineral)

규산염광물이란, 

규소와 산소의 화합물인 규산가를 기본으로 포함하는 광물이다. 조암광물은 대부분 규산염광물이다.

규산염광물의 기본구조는 중심에 규소 원자가 하나 있고, 그 둘레에 4개의 산소 원자가 사면체의 꼭짓점, 면을 공유하여 서로 연결될 수 있다. 규산염광물은 SiO4 사면체의 결합 방법과 배열 상태에 따라 다음과 같이 나누어진다.

1) 네소규산염 광물 

SiO4 사면체가 서로 결합하지 않고 각각 독립된 구조이며, 규소와 산소의 비는 1:4이다. 여기에 속하는 광물에는 감람석, 석류석 등이 있다 .

2) 소로 규산염광물

두 개의 SiO4 사면체가 꼭짓점 한 개를 공유하면서 결합한 구조이며, 규소와 산소의 비는 1:4이다. 여기에 속하는 광물에는 이극석, 황장석 등이 있다.

3) 사이클로규산염

세 개 이상의 SiO4 사면체가 두 개의 산소를 공유하면서 고리 모양을 이루는 구조이며, 규소와 산소의 비는 1:3이다. 사이클로규산염 구조에는 3각 고리, 4각 고리, 6각 고리 구조 등이 있다. 여기에 속하는 광물에는 녹주석, 전기석 등이 있다.

4) 이노규산염 광물

여기에는 단일사슬 구조와 이중사슬 구조가 있다. 단일사슬 구조는 SiO4 사면체가 한 방향으로 무한정한 사슬을 이루며, 각 사면체는 두 개의 산소를 인접한 사면체와 공유하게 된다. 규소와 산소의 비는 1:3이다. 여기에 속하는 중요한 광물로는 휘석이 있다. 이중사슬 구조는 두 개의 단일사슬이 결합한 구조이며, 사면체의 반은 두 개의 산소를, 나머지 반은 세 개의 산소를 공유하고 있다. 규소와 산소의 비는 1:2.75이다. 여기에 속하는 중요한 광물로는 감성적이 있다.

5) 필로 규산광물

각각의 사면체가 인접한 사면체와 세 개의 산소를 공유하면서, 2차원적으로 무한정하게 연장되는 층상구조를 이룬다. 규소와 산소의 비는  1:2.5이다. 여기에 속하는 광물로는 운모, 점토광물 등이 있다. 

6) 텍토규산염 광물

사면체의 산소 네 개 전부를 이웃한 사면체와 공유해, 3차원적인 그물 구조를 이룬다. 규소와 산소의 비는 1:2이다. 여기에 속하는 광물로는 석영, 장석 등이 있다. 

규석이란?

95% 이상의 실리카 (석영)'을 포함하는 광석. 화학식은 SiO2이다.

순도가 높고 색이 흰 것을 백규석이라고 하는데, 페그만 타이트, 퍼트에서 산출된다. 이 가운데 특히 페그마타이트에 포함된 것은 장석과 함께 캐내기 때문에 장규석이라고 한다. 백규석은 주로 유리, 도자기, 규소 페로실리콘의 원료로 사용된다.

연규석은 석영 질의 암석이 풍화되어 흙처럼 된 것으로 점토가 약간 섞여 있다. 내화 모르타르나 시멘트의 혼합재로 사용되며 규산 성분은 90% 정도이다.

노재규석은 차트의 한종류이다. 철분을 포함하므로 붉은색을 띠는 다릿심이 있으며, 내화벽돌의 주원료이다. 내 장석은 규석의 작은 조각으로 지름이 5-15㎝며, 도자기의 원료나 분쇄기의 내장용에 사용된다.

우리나라의 규석 광상은 화성암 기원의 석영맥, 페그마타이트와 변성암 기원의 규암 층으로 구분된다. 화성암 기원의 규석은 고품위이지만 규모가 작은 편이며, 전국에 흩어져 있다가. 페그마타이트와 변성암 기원의 규석은 대체로 저품위이지만 대규모 광상을 이루며, 주로 경기도의 파주, 양주, 가평 일대와 전라남도의 강진과 해남, 강원도의 영월과 정선 일대에 분포한다. 우리나라의 규석 매장량은 약 14.6억 톤으로 유리의 원료 시멘트의 혼합재, 주물사 등으로 이용되고 있다. 수요는 나날이 증가하고 있다.



유선석이란?

규산염광물의 한 종류이다. 드물게 산출된다. 섬유 모양으로 산출되기 때문에 파이브로라니까 트라고도 한다. 색깔은 갈색. 연한 초록색·흰색 등이며, 유리와 같은 광택이 있다. 유선석은 유럽의 중부, 브라질 등지에서 산출된다.



규암이란?

주로 석영 광물로 이루어진 암석. 석영은 하나하나의 입자로 나타나거나, 입자와 입자를 서로 연결해주는 교 결과물로 나타난다. 규암은 굳기가 매우 큰 편에 속한다. 

규암은 변성암의 일종으로 비교적 흔한 종류이며, 석영사임이 열과 압력을 받아 재결정화(새로운 광물 입자를 만드는 작용)될 때 생긴다. 석영 입자는 재결정화가 일어나면서 매우 단단하게 결합한다. 따라서 규암을 깨뜨리면 입자 둘레로 깨지지 않고, 입자를 꿰뚫고 깨지므로 표면이 매끈하다.



규화목이란?

나무를 이루는 세포 하나하나가 실리카로 치환된 나무 화석. 규화목은 나무의 성분만 치환되고, 나이테나 나무의 옹이 등과 같은 나무의 모양과 조직은 그대로 남아 있어, 눈으로 보아도 과거에 나무였다는 사실을 알 수 있다. 쉽게 말해서 규화목은 돌멩이로 변한 나무로 성분이 석영과 같아서 매우 단단하고 무겁다. 규화목은 길이가 몇 미터, 둘레가 한 아름이 넘을 정도로 큰 것도 흔하다. 규화목을 만드는 실리카 성분은 이산화규소이며, 광물학적 형태는 주로 단백석이나 옥수이다. 다른 화석과 마찬가지로 규화목을 이용해 나무가 살았던 지질시대와 환경을 알 수 있다. 

규화목을 관찰하려면, 먼저 돌멩이를 자르는 톱으로 규화목을 자른 뒤, 자른 면을 산으로 녹인다. 새로운 면이 나타나면, 그다음에는 아세톤과 플라스틱을 써서 나무 조직을 필름처럼 얇게 떠서 현미경으로 관찰한다. 

규화목은 경상북도 포항에서 가끔 발견되며, 평양 부근에는 규화목으로 된 숲이 있다. 미국이나 아르헨티나에는 커다란 규화목이 많이 있어 공원으로 지정된 곳도 있다.