[논문]비씨 제이드의 보석학적 연구

김원사

비씨 제이드의 보석학적 연구
Gemological Characterization of B. C. Jade 원문보기

韓國鑛物學會誌 = Journal of the Mineralogical Society of Korea, v.21 no.2 = no.56, 2008년, pp.177 - 182

초록
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캐나다 브리티시 콜럼비아주 카시아르광산에서 산출되는 B.C. jade에 대한 보석학적 특징을 알아보기 위하여 편광현미경 관찰, 경도, 굴절율 및 비중 측정, X-선회절분석, X-선형광분석, ICP-MS, 적외선흡수분광분석, 시차열분석/열중량분석 등을 실시하였다. B.C. jade는 짙은 녹색을 띠고 반투명하며, 지방광택을 나타내며, 주구성광물은 투각섬석-양기석 고용체이다. 미량의 석류석과 미화인된 불투명광물이 공생한다. 모스 경도는 $5.5{\sim}6$, 굴절율은 1.62, 비중 3.01이다. 인성이 강하며 침상단구를 나나낸다. Fe의 함량이 높으며($Fe_2O_3\;4.14{\sim}4.66\;wt%$) 녹색을 띠게 하는 발색소 역할을 하는 것으로 해석된다. B.C. jade는 $926.9^{\circ}C$에서 탈수현상이 일어나면서 파괴되기 시작하며, $1000.8^{\circ}C$에서 투각섬석-양기석이 투휘석+엔스타타이트+석영+물($H_2O$)로 분해되는 반응이 거의 완결되는 것으로 해석된다. 이러한 가능성은 $926.9^{\circ}C$ 이상에서 1.93 wt%의 중량손실이 일어나는 열중량 분석결과와 잘 일치한다.

Abstract ▼ AI-Helper

The Gemological characteristics of B.C. jade from Cassiar Mine, British Colombia, Canada, have been investigated, using polarizing microscopy, Mohs' hardness, refractive index and density measurements, X-ray powder diffraction, X-ray fluorescence spectrometry, ICP-MS, Infrared absorption spectrometry, and DTA/TGA. The B.C. jade is deeply green (spinach peen or olive green) in color and is translucent. It shows a resinous or waxy luster. The principal mineral of the material is tremolite-actinolite solid solution and minor amount of Cr-garnet and unidentified opaque minerals are accompanied. Mohs' hardness value ($5.5{\sim}6$). refractive index (1.62), and specific gravity (3.01) are measured. It is very highly tough and shows hackly fracture. The high Fe content ($Fe_2O_3\;4.14{\sim}4.66\;wt%$) in B.C. jade is attributable to a deepening of green color of the material. The B.C. jade starts to dehydrate at v and dehydration is completed at $1000.8^{\circ}C$, transforming tremolite-actinolite solid solution to enstatite, diopside, quartz, and water in its place. This possible reaction is supported by the weight loss of B.C. jade (1.93 wt%) at $1000.8^{\circ}C$ indicated by TGA curve.

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

B.C. jade의 미량 화학성분을 규명하기 위해유도결합플라스마 질량분석기 (Elan 600 ICP-MS) 를 사용하였으며, 그 분석결과는 표 3과 같다. 특이한 점은 염기성 내지 초염기성암에 풍부한 원소인 Cr (1502, 1882 ppm), Ni (1253, 1147 ppm),Co (68, 57 ppm)이 상당량 함유되어 있음을 알 수 있다.
B.C. jade의 주요 구성성분을 규명하기 위해 분말화한 다음 KBi과 혼합시켜 원반 형태로 성형시킨 후 Rigaku RIX 2100 X-ray fluorescence unit 을 사용하여 분석하였다. 분석결과는 표 2와 같으며, 이로부터 계산된 일반화학식은 Ca2(Mg4.
JASCO IRA-1 spectrometere 이용하여 적외선분광스펙트럼을 측정하였다. B.
또한, 경도심, 굴절계, 경도계, 비중저울을 사용하여 기초적인 보석학적 특징을 측정하였다. X-선형광분석기를 이용해 주요 구성 화학성분 을 규명하였으며 , 유도결합플라스마 질량분석기를 이용하여 미량원소를 측정하였다. X선 분말 회절 기를 사용하여 결정구조를 연구하였으며, 적외선분광분석기를 사용하여 흡수스펙트럼을 분석하였고, 시차 열분 석기 /열 중량분석기를 이용하여 열적반응을 연구하였다.
X-선형광분석기를 이용해 주요 구성 화학성분 을 규명하였으며 , 유도결합플라스마 질량분석기를 이용하여 미량원소를 측정하였다. X선 분말 회절 기를 사용하여 결정구조를 연구하였으며, 적외선분광분석기를 사용하여 흡수스펙트럼을 분석하였고, 시차 열분 석기 /열 중량분석기를 이용하여 열적반응을 연구하였다.
실체현미경을 사용해 시료 표면의 특징과 깨진 면의 특징을 관찰하였으며, 편광현미경을 이용하여 구성광물의 종류와 조직 등의 특징을 관찰하였다. 또한, 경도심, 굴절계, 경도계, 비중저울을 사용하여 기초적인 보석학적 특징을 측정하였다. X-선형광분석기를 이용해 주요 구성 화학성분 을 규명하였으며 , 유도결합플라스마 질량분석기를 이용하여 미량원소를 측정하였다.
3). 실체현미경을 사용해 시료 표면의 특징과 깨진 면의 특징을 관찰하였으며, 편광현미경을 이용하여 구성광물의 종류와 조직 등의 특징을 관찰하였다. 또한, 경도심, 굴절계, 경도계, 비중저울을 사용하여 기초적인 보석학적 특징을 측정하였다.
함수광물인 B.C. jade의 온도상승에 따른 열적 반응 및 결정수의 거동을 알아보기 위해 Q-5000 IR Thennogravimetric Analyser를 사용하여 분석하였다. 분석결과에 따르면(그림 8) 397.

대상 데이터

X-선분말회절양상을 파악하기 위해 Rigaku D/ Max X-ray powder diHYactometei를 사용하였으며 , 이때 사용한 방사선은 Ni-filtered/CuK a (A =1.5418 A)이었다. 분석 결과(그림 6)에 따르면, 투각섬석양기석 결정구조를 하고 있음을 알 수 있고, 방향에 따른 층간거리 (d)가 투각섬석과 양기석의 중간에 해당하는 것으로 보아 두 광물의 고용체임을 확인할 수 있다(표 1).
이번 실험에 사용한 연구대상 물질은 캐나다 브리티시 컬럼비아주의 Cassaii.광산에서 산출된 연옥이 며 , 캐 나다자연사박물관(Canadian Natural Science Museum)으로부터 제공받은 것이다.
있다. 이번 실험에 사용한 연구대상 물질은 캐나다 브리티시 컬럼비아주의 Cassaii.광산에서 산출된 연옥이 며 , 캐 나다자연사박물관(Canadian Natural Science Museum)으로부터 제공받은 것이다.
이번 연구에 사용한 연구시료는 크기가 35 cm (L)xl4 cm (W) x 12 cm (H)인 판상체 물질이다 (그림 3). 실체현미경을 사용해 시료 표면의 특징과 깨진 면의 특징을 관찰하였으며, 편광현미경을 이용하여 구성광물의 종류와 조직 등의 특징을 관찰하였다.

성능/효과

1) 캐나다 Cassiar광산에서 산출된 B.C. jade는 주 구성광물이 투각섬석-양기석 고용체 성분을 가지는 광물이며, 이와 함께 미량의 크롬-석류석과 자철석 또는 크롬철석으로 추정되는 불투명광물이 공존한다.
2) B.C. jade는 짙은 녹색을 띠며, 반투명하고, 지방광택을 나타낸다. 모스 경도는 5.
3) B.C. jade에는 Fe 함량(FsB 4.14~4.66 wt%) 이 높은 것으로 밝혀졌으며, Fe는 녹색을 띠게 하는 주요 발색소 역할을 하는 것으로 해석된다.
4) B.C. jade는 926.9°C 에서 탈수현상이 일어나면서 파괴되기 시작하며, 10008C 에서 투각섬석 양기석이 투휘석+엔스터타이트+석영+물(H2O)로분해되는 반응이 완결되는 것으로 해석된다.
5418 A)이었다. 분석 결과(그림 6)에 따르면, 투각섬석양기석 결정구조를 하고 있음을 알 수 있고, 방향에 따른 층간거리 (d)가 투각섬석과 양기석의 중간에 해당하는 것으로 보아 두 광물의 고용체임을 확인할 수 있다(표 1).

후속연구

3680~3700 cm" 영역에서 나타내는 흡수선들은 O-H stretching에 의해, 그리고 1110, 995 cm- 1 흡수선은 Si-0 stretching에 기인한 것으로 판단된다(Farmer, 1974). 하지만 2500~2000에서 나타나는 흡수선은 탄소 삼중결합에 의해 나타나는 현상으로 알려져 있으나, B.C. jade의 결정구조 내에는 탄소가 없으며, 또한 화학분석 결과에서도 탄소가 검출되지 않기 때문에 이에 대한 규명이 추후에 필요한 것으로 사료된다.

참고문헌 (14)

김수진, 이동진, 장세원 (1986) 춘천 연옥의 보석광물학적 특성 연구. 지질학회지, 22(3), 278-288

상세보기
노진환, 유재영, 최진범 (1993) 춘천 연옥 광물의 성인. 한국광물학회지, 29(3), 199-224
노진환, 조현구 (1993) 춘천 연옥 광물의 광물학적 특징: 광물상, 광물화학 및 혼성 격자구조. 한국광물학회지, 6(2), 57-79

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노진환, 최진범 (2000) 춘천 연옥의 결정화학과 미시적 공생관계에 관한 연구. 한국광물학회지, 13(2), 96-114

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박계헌, 노진환 (2000) 춘천 연옥의 기원에 관한 지구화학적 연구. 한국암석학회지, 9(2), 53-69

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Ernst, W.C. (1968) Amohiboles, Springer-Verlag
Farmer, V.C. (1974) The layer silicates. In: The infrared spectra of minerals. Mineralogical Society, 331-364
Grice, J.D. and Gault, R.A. (1985) Jade, gold, and topaz from the Cassiar Mountains, British Columbia/Yukon Territory, Canada. Rocks and Minerals, 60(1), 9-13
Mineral Powder Diffraction File (1980) JCPDS card #13-437, #25-157. International Centre for Diffraction Data
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Kim, S.J., Lee, D.J., and Chang, S. (1986) A mineralogical and gemological characterization of the Korean jade from Chuncheon, Korea. The Journal of the Mineralogical Society of Korea, 22(3), 278-288
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Leaming, S.F. (1978) Jade in Canada. Geological Survey of Canada Paper 78-19, 59
Webster, R. and Anderson, B.W. (1983) The Jades. In: 4th Ed., Butterworths, London

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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