석영과 수정은 무슨 차이일까

지구를 구성하고 있는 물질의 세계로 한발 내디뎌보자

지구 속은
어떻게 생겼을까?

지구의 중심까지는 6400km나 되는데 그것을 알기 위한 인간의 노력은 겨우 10km에 불과하다. 그렇다면 지구가 핵과 맨틀, 지각으로 구성되어 있다는 것은 어떻게 알아냈을까?

지구의 겉껍데기를 지각이라고 한다. 지각은 인간이 볼 수 있는 부분으로 직접 연구를 할 수 있는 부분이다. 지각은 다양한 암석으로 구성되어 있고 암석은 광물이라는 구성단위로 되어 있다. 광물은 한 가지 또는 여러 가지 원소들이 일정한 형태로 모여 있는 것이다.

광물을 이루는 원소 중에서 가장 많은 것은 무엇일까? 지각을 이루는 원소들 중 많은 양을 차지하는 것을 많은 것에서 적은 순서로 나타내면 산소, 규소, 알루미늄, 철, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 마그네슘이다.

이것을
 지각 구성의
 8대 원소라고 부른다

이 중에서 가장 많은 것인 산소와 규소로만 구성된 광물이 있다. 산소 두 원자와 규소 한 원자가 모여서 석영(石英, quartz)이 된다, 석영의 화학식은 SiO2로 여러 개의 산소와 규소가 빽빽이 모여 있다. '차돌'이라고도 불리는 석영은 암석 속에서 작은 알갱이로 나타나기도 하지만 어떤 경우에는 석영만으로 된 것도 있다. 이것을 석영 광맥이라고 한다. 석영은 대개 무색투명하지만 어떤 경우에는 투명성이 다소 떨어지는 것도 있고, 색깔을 지닌 것도 있다.

유백색의 석영, 큰 석영 덩어리로는 가장 흔하게 나타나는 색이다.

맥으로 나타나는 석영. 석영 광맥이라고 한다. 오른쪽의 지질 해머는 크기를 가늠하기 위한 것이다

석영 중에서 특징을 가진 결정형으로 나타나면서 보석으로 사용되는 것을 우리는 수정(水晶, rock crustal)이라고 부른다. 무색투명한 수정 외에도 다른 색을 지닌 수정도 있다. 다른 색을 지니는 이유는 SiO2 중 규소(Si)의 자리에 다른 물질이 일부 들어가 있는 경우, 또는 다른 이유가 있다.

수정(rock crystal). 석영 중 이와 같이 결정의 모양이 잘 나타나고 투명한 것은 보석으로 쓰이며 수정이라고 한다

철 성분이 일부 들어가게 되면 수정은 보랏빛을 띠게 되는데 이런 수정을 자수정(紫水晶, amethyst)이라 한다. 티탄 성분이 포함되면 연한 분홍빛을 띤다. 이런 수정을 장미석영(薔薇石英, rose quartz) 또는 장미수정이라 한다. 열에 의해서 연한 노란색으로 변한 것을 황수정(citrine)이라고 하고, 수정이 만들어지는 동안에 결정이 불규칙하게 자라게 되면 회색이나 흑색을 띠게 된다. 이런 수정을 연수정(煙水晶, smoky quartz)이라 한다.

장미수정(장미석영, rose quartz)

연수정(smoky quartz)

자수정(amethyst)

우리나라에서는 보석으로 사용될 수 있는 자수정이 울산 언양에서 산출되었다. 한때 세계적인 자수정 산출지였지만 지금은 폐광이 되었고 동굴체험 관광지로 사용되고 있다.

석영은 흔한 광물이다

주변의 아무 돌이나 주워 보자, 잘 관찰해보면 석영을 볼 수도 있을 것이다. 암석, 광물, 지질학을 쉽게 배울 수 있는 지름길은 작은 돌 하나라도 천천히 아주 자세히 관찰해 보는 것이다.