경석고

• 상위 항목: 자연과학 관련 정보 - 지질학

Anhydrite

경석고의 성질
화학식	CaSO4
결정계	사방정계(Orthorhombic)
굳기	3.0-3.5
비중	2.9-3.0
벽개	세 방향, {010} 완벽, {100}매우양호, {001}양호
분류	황산염 광물
결정형	각주상, 판상, 침상, 섬유상, 괴상
주요 색상	백색, 청색, 보라색, 분홍색 등

1 결정 구조

경석고는 비교적 작은 SO4 사면체와 덩치가 큰 칼슘 이온 자리가 교대로 쌓여있다. 칼슘은 주변에 여덟개의 산소가 맞닿아 있고, SO4 사면체는 이 칼슘과 번갈아 놓이면서 z축 방향으로 사슬 구조를 만든다. 즉, 황과 칼슘은 하나의 줄기에 늘어서 있는 셈이다. 이 때문에 많은 경석고가 길쭉길쭉하게 자라나는 것이다.

경석고에 있는 칼슘은 흔히 그렇듯이 2가 양이온으로, 같은 알칼리토금속에 속하는 스트론튬과 바륨 2가 이온이 소량 치환되어 있을 수 있다. 그러나 이를 제외하면 보통 다른 원소가 다량 함유되어 있지는 않으며 비교적 균질한 조성을 보여준다. 다만, 물이 있는 환경에서는 쉽게 변질되며, 물을 머금으면서 석고(gypsum)로 바뀌게 된다. 석고는 물을 머금어 부피가 더 크다.

2 지질학적 배경

경석고는 증발암의 대표적인 예로 꼽힌다. 또한 석회암이나 백운암의 열수 변질 산물로도 자라날 수 있다. 또한 해저 열수 분출공, 즉 블랙 스모커에서도 기둥을 구축하는 주된 성분으로 꼽힌다. 화성암에서도 간혹 황산염 광물이 성장하기도 하는데, 경석고는 이 때 성장하는 대표적인 결정 중 하나이다.

증발암에서 발견되는 경석고는 보통 (당연하게도) 석고와 함께 발견되는 경우가 잦다. 경석고에 대한 몇 차례의 실험에 따르면, 경석고는 섭씨 49도 이상의 해수가 증발하면서 만들어지는 것으로 알려져 있으며 온도가 더 낮으려면 염도가 더 높아야 한다. 온도나 염도가 충분히 높지 않으면 경석고가 아닌 석고가 만들어지게 된다. 그러나 경석고가 만들어지는 것이 사실은 무척 어려우며, 대부분 자연계에서 나오는 경석고는 석고가 탈수되면서 형성된 2차 광물이라는 실험 결과도 있다.

멕시코에 있는 "결정의 동굴(the Cave of Crystals)"과 "검의 동굴(the Cave of Swords)"에는 거대한 규모의 석고 결정이 발달해 있는데, 이것이 성장할 때 그 시작 광물은 경석고라고 볼 수 있다. 해당 지역에 관입한 마그마가 열수를 공급하고, 그것이 경석고를 성장시켰는데 이후 지하수 및 습기에 의해 석고로 재침전되는 것이다.

3 용도

경석고는 물을 잘 흡수해 석고로 변하기 때문에, 일부 공정에서 흡습을 할 때 사용된다. 또한 석고와의 관계를 잘 이용하여 회반죽(plaster)을 만들 때 사용되는데, 우리가 흔히 아는 '석고'는 경석고과 석고 간의 수화 및 경화 메커니즘을 잘 활용한 것이다.