Mafic / 高鐵質
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대표적인 고철질 [[심성암]], [[반려암]]

[목차]
== 정의 ==
[[지질학]]/[[암석학]] 용어. 고철질(mafic) 암석이란, [[화성암]] 중에서 [[마그네슘]] [[이온(화학)|이온]]('''Ma'''gnesium ion)과 2가 [[철(원소)|철]] 이온('''F'''err'''ic''' ion)이 상대적으로 풍부하게 들어있는 암석을 말한다. 한국어상으로는 흔히 생각하는 [[고철]]이 아니고 고토(마그네슘)와 철이라는 두 단어를 붙인 것이다. 이 때, [[철(원소)|철]]과 [[마그네슘]]을 대부분 수용하는 [[광물]]을 고철질 광물이라고 말한다. 달리 정의하기도 하는데, 이 때는 고철질 광물을 50% 이상 가지고 있는 화성암으로 정의한다. 

고철질 암석은 대부분 유색광물(고철질 광물) 때문에 어두운 색[* 보통 휘석과 각섬석 때문에 거무튀튀하나, 감람석이 많으면 녹색을 띤다. 특이한 예외로, 회장암은 회색이나 흰색 계통이다.]을 갖는다.

== 설명 ==
20세기 초부터 잘 알려진 사실에 의하면, [[마그마]]가 굳어져 만들어지는 [[화성암]]은 무작위로 만들어지지 않는다. 마그마는 특정 경향성을 따라 순차적으로 [[마그마 분화|분화]]하며, 이에 따라 만들어지는 암상이 대체로 정해져 있다. 특히 [[보웬의 반응계열]]로 대표되는 광물 정출(mineral fractionation) 모델은 마그마가 외부의 성분 교환 없이 분화할 경우, 정출되는 광물이 어떤 양상을 따름을 지시하고 있다. 

일반적으로 [[마그마]]는 식어가면서 차츰 고체로 변해간다. 그러나 마그마는 복잡한 성분계이기 때문에, 마그마 성분 자체가 그대로 암석이 되는 것이 아니다. 식어가면서 해당 온도와 압력, 조성에 알맞는 [[광물]]이 먼저 결정화된다. 지구상의 99% 이상의 마그마는 [[맨틀]]이 부분적으로 용융되어 만들어지며, 이에 따라 보통 [[현무암]]질 마그마가 그 시작점이 된다. 이 때 가장 먼저 만들어지는 고체 결정이 [[감람석]]이다. 이후 조건에 따라 [[장석]]과 [[휘석]], [[자철석]] 혹은 [[티탄철석]] 등이 마그마에서 자라난다. 

이 때 보이는 전형적인 경향성은, [[철(원소)|철]]과 [[마그네슘]]이 풍부한 광물이 먼저 만들어진다는 점이다. 이 때문에 마그마는 차츰 철과 [[마그네슘]]이 부족하게 되며, 시간이 흐를수록 이를 많이 가진 광물을 만들어내기 어렵게 된다. 즉, 마그마는 [[고철질]]에서 [[규장질]] 상태로 변해간다. 바로 이 경향성을 배경으로, 마그마의 분화가 심하지 않을 때 만들어져, 철과 마그네슘이 풍부한 화성암을 고철질 암석이라고 하는 것이다. 그리고 이 때 철과 마그네슘을 많이 함유하고 있는 광물을 고철질 광물이라고 한다. 

고철질 광물은 [[감람석]], [[각섬석]], [[휘석]], [[흑운모]] 및 기타 금속 광물[* 대부분의 경우, [[자철석]], [[티탄철석]]을 말한다.]을 가리킨다. 대부분의 화성암은 이러한 고철질 광물에 [[석영]], [[장석]], [[백운모]] 등의 [[규장질]] 광물과 혼합되어 나타난다. 규장질 광물은 정의 자체에 철이나 마그네슘이 들어가지 않는다.[* 실제로는 '소량' 들어갈 수 있다. 예컨대 백운모는 [[알루미늄]] 자리를 철이나 마그네슘이 어느정도 치환하여 들어갈 수 있다. 그러나 그 양이 보통은 크지 않다. 그게 많이 들어가면 광물 이름이 더 이상 백운모가 아니다.]

고철질 광물이 거의 없음에도 불구하고 고철질 암석 취급 받는 경우도 간혹 존재한다. [[회장암]](anorthosite)가 그 예인데, 90% 이상이 [[장석|사장석]]으로 되어 있으나 규장질 암석이라고 부르지 않는다. 이는 회장암이 결코 규장질 성분의 마그마에서 형성될 수 없기 때문이다.

한편, 성분 분석을 하여 암석을 정의할 때[* [[화산암]] 항목을 참고할 것.]는 SiO2 함량이 비교적 낮은 경우를 고철질이라고 말한다. SiO2 함량과 MgO, FeO 함량이 대체로 SiO2와 반비례하기 때문이다. 이 때는 보통 TAS 도표에서 [[현무암]], [[조면현무암]], [[바사나이트]], [[테프라이트]], [[피크라이트]] 등을 아우르게 된다.
[[분류:광물]]