정장석

1. 개요[편집]

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正長石 / orthoclase

장석의 한 종류로, 특히 알칼리 장석의 일종이다. 주로 장석의 포타슘 단종(end-member) 이름으로서 사용된다.

2. 성분 및 특성[편집]

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장석은 금속 양이온이 어떤 것이 들어가냐에 따라 성분 변화가 있으며, 이에 따라 크게 사장석과 알칼리 장석으로 양분된다. 사장석은 칼슘과 소듐이 풍부한 반면, 알칼리 장석은 소듐과 포타슘이 풍부하다. 이 중에서도 거의 모든 금속 양이온이 포타슘으로 된 경우가 있는데 이 경우 중 하나가 정장석이다. 분류의 자세한 이론은 장석 항목에 기술되어 있으므로 해당 설명과 함께 아래 설명을 보는 것이 좋다.

정장석은 단어의 용도가 두 가지로 나뉜다. 하나는 이상적인 포타슘 장석, 즉 단종으로서의 정장석이며, 이 때는 장석의 성분을 나타내기 위한 가상적인 성분 그 자체를 의미한다. 두 번째 의미는 실제로 산출하는 자연 광물로서의 정장석인데, 물론 이 경우에도 화학식은 거의 포타슘으로 가득하지만 불순물이 있을 수 있다. 문제는 KAlSi3O8이라는 화학식을 만족하는 장석이 정장석이 유일하지 않다는 점이 있다. KAlSi3O8의 화학식을 갖는 광물은 크게 세 가지가 존재하는데, 정장석, 미사장석(microcline), 새니딘(sanidine)이 그것이다.

장석은 고온일 때와 저온일 때 결정의 대칭요소에 차이가 있어 고온 장석과 저온 장석의 광물학적 특성이 서로 다른 것이 특징이다. 가장 고온(>900도)일 때, 포타슘 장석은 소듐을 잘 치환하는 새니딘이라는 광물로 존재한다. 그러나 저온일 때 (< 400도) 같은 성분의 포타슘 장석은 미사장석(microcline)이라는 광물로 존재하게 된다. 정장석은 미사장석보다는 높은 온도지만, 새니딘보다는 낮은 온도인 상태에 안정하다. 고온인 상태에서는 Si-Al 결합 정돈(order)이 악화되면서 대칭 요소가 높아지는데, 이 때문에 정장석과 새니딘은 단사정계(monoclinic)인 반면, 저온의 미사장석은 Si-Al 결합이 더 정돈되면서 대칭 요소가 떨어져 삼사정계(triclinic)가 된다.

그러나 새니딘은 무척 고온의 결정이기 때문에 흔히 상당량의 소듐을 함께 가지고 있어, 단종명으로서 사용하기 어렵다. 이 때문에 단종명으로서의 포타슘 장석의 이름으로 정장석이 고정된 것이다.

3. 산출 및 용도[편집]

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화강암과 같은 산성질 마그마나 페그마타이트 같은 열수 용액은 미사장석에서 정장석에 해당하는 온도 범위에서 결정화가 일어난다. 따라서 정장석은 고도로 분화한 산성질 심성암이나 페그마타이트에서 발견될 수 있다. 특히 화강암에서 정장석은 분홍색 내지는 살구색을 띠는 경우가 있어 화강암을 불그스름하게 물들이며 새하얀 사장석과 차이를 만들어 두 광물이 공존함을 쉽게 확인할 수 있다.

이들 중 투명하며 보석의 가치를 지닌 것을 월장석(月長石/Moonstone)이라고 한다.