1 광석
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Topaz
| 황옥의 성질 | ||||||
| 화학식 | Al2(SiO4)(OH, F)2[1] | |||||
| 결정계 | 사방정계(Orthorhombic) | |||||
| 굳기 | 8 | |||||
| 비중 | 3.49-3.57 | |||||
| 벽개 | {001}면에 대해 완벽[2] | |||||
| 규산염구조 | 독립사면체(Orthosilicates) | |||||
| 결정형 | 각주상, 주상 등 | |||||
| 주요 색상 | 무색, 백색, 노란색, 회색 등 다양함.[3] | |||||
1.1 결정 구조 및 분류
황옥은 규소와 알루미늄, 그리고 수소가 기본 성분을 이루는 규산염 광물의 일종이다. 따라서 결정 구조는 기본적으로 알루미늄과 규소에 의해 구축된다. 배위수가 6인 알루미늄이 팔면체를 만들고, 배위수가 4인 규소가 사면체를 형성한 뒤에, 이것들이 연결되어 만들어지는 셈이다. 알루미늄 팔면체는 6개의 꼭지점 중 4개를 규산염사면체의 꼭지점과 산소를 공유하고 있으며, 나머지 2개의 꼭지점은 수소 혹은 불소로 이어진다. 한편, SiO4 사면체가 다른 SiO4 사면체와 산소를 공유하지 않으며 오로지 알루미늄 팔면체와 산소를 공유하기 때문에, 결정형은 독립사면체에 해당하게 된다. 위 이미지에서도 사면체와 사면체 사이에는 항상 팔면체가 놓여 있음을 확인할 수 있다.
벽개(cleavage)의 발달은 규산염사면체가 열주하여 지속적으로 공유결합이 이어지는 단단한 곳 위 아래로 발달한다. 즉, OH, F 부분이 많은 규산염사면체층과 규산염사면체층 사이가 약대가 되어 그곳을 따라 깨지게 된다. 그러나 운모만큼 잘 발달하는 것은 아니기 때문에 보석으로 세공하는 것이 가능하다.
이 기본적인 구성 때문에 황옥의 성분은 변화가 크지 않고 비교적 일정하며 항상 일정량의 불소를 포함하고 있다.
1.2 지질학적 배경
황옥은 대중적으로는 모스 굳기계의 강도 8을 차지하는 광물로 잘 알려져 있다. 그러나 (한국에서) 흔히 볼 수 있는 광물이 아니기 때문에, 의외로 교양 수준의 지질학에서는 다뤄지지 않는다.
황옥은 규장질 화성암에서 산출한다. 알루미늄이 풍부한 유문암, 화강암 혹은 화강암질 페그마타이트 등이 대표적인 암상이다. 이들의 공통점은 긴 과정에 걸쳐 알루미늄이 농집된 규산염 기반의 암석이라는 것이다. 이 때문에 이 속에서 간혹 황옥이 자랄 수 있다. 특히 그 속에 발달하는 암맥이나 빈 공간에서 자형으로 자란다. 또한 마그마의 휘발성기체에 의해 규장질 암석이 강하게 변질받을 때 성장하는 것으로 알려져 있다. 석영, 형석, 전기석, 녹주석, 주석석(cassiterite), 백운모 등과 함께 나오는 것이 전형적이다.
1.3 용도
질좋은 황옥은 보석으로 사용된다. 보석으로서의 황옥은 토파즈 항목을 참고할 것.