[함께 읽는 과학도서] 천천히 곱씹으며 느리게 읽기 <지구의 짧은 역사> 1부

“ 지르콘(ZIRCON) 색: 무색,황색,갈색,오렌지색,적색,자색,청색,녹색 조흔색: 백색 굴절율: 1.777~1.987 복굴절율: +0.059 분산도: 0.039 경도: 6½~7½ 비중: 3.90~4.71 벽개: 불완전 단구: 패각상, 이쇄성(易碎性)이 심함 다색성: 황색: 매우 약함(꿀색,황갈색,황색) 적색: 매우 약함(적색,옅은 갈색) 청색: 명료(청색,황색,무색,회색) 흡수 스펙스럼: 6910,6890,6625,6605,6535,6210,6150,5895,5620,5375,5160,4840,4600,4327 결정계: 정방정계, 정방주 형태의 결정이며 끝부분에 추가 발달 화학 성분: ZrSiO4 투명도: 투명, 반투명 형광: 청색: 매우 약함(밝은 오렌지색) 적색 및 갈색: 약함(암황색) 지르콘은 고대로부터 알려진 보석으로서, 그 이름의 유래는 알 수 없다. 굴절율과 분산도가 높기 때문에 휘광성과 파이어 효과가 크며, 이쇄성이 크기 때문에 충격이나 압력에 민감하다. 연마면의 모서리가 쉽게 손상되므로 연마할 때나 보관할 때 조심해야 하고, 하나씩 포장해야 한다. 방사성 원소(우라늄과 토륨)를 비교적 다량 함유하기 때문에 결정 구조의 파괴로 인하여, 물리적 성질의 변화가 심하다. 광학적 수치와 비중이 가장 큰 지르콘을 하이(high) 지르콘이라 하며, 물리적 수치가 낮은 지르콘을 '로우(low) 지르콘'이라고 한다. 방사성 원소에 의해 결정 구조가 많이 파괴된 녹색 지르콘은 비정질 상태가 된다. 히아신스(Hyacinth) : 황적색~적갈색 변종 스타라이트(Starlite) : 청색 변종(열 처리) 광상은 주로 충적층에 형성되어 있고, 캄보디아, 버마, 태국, 스리랑카, 호주, 말라가시 공화국, 탄자니아, 베트남, 프랑스 등에서 산출된다. 천연적으로는 회갈색에서 적갈색 지르콘이 가장 일반적이며, 무색인 것은 매우 희귀하나, 동남아에서 산출되는 갈색 변종을 800~1000℃에서 가열시켜 무색 또는 청색 지르콘으로 변색시킨다. 그러나 이렇게 만들어진 색은 안정하지 못하고 일광이나 자외선 하에서 변색될 수 있다. 무색 지르콘은 브릴리언트 커트로, 유색 지르콘은 브릴리언트 또는 에메랄드 커트로 연마한다. 녹색의 지르콘은 거래가 드물기 때문에 보석 수집가들이 찾는 품목이다. 아콰마린, 커시터라이트, 크리소베릴, 해소나이트, 사파이어, 신할라이트, 합성 스피넬, 스핀, 토파즈, 전기석, 아이도크레이즈와 혼동되기 쉽다. 열처리된 무색 지르콘은 '마타라 다이아몬드'(matara diamond)라는 상업명을 가진다. 녹색을 제외한 모든 지르콘은 높은 복굴절율을 가지므로 루페로 테이블면을 통해서 보면 반대 쪽의 연마면 능선이 이중으로 나타나는데, 이 현상은 지르콘임을 식별하는 데 중요한 요소이다. 1. 지르콘 9.81캐럿, 렉탱귤러 커트 2. 지르콘 페어와 브릴리언트 커트 3. 지르콘 14.35캐럿, 브릴리언트 커트 4. 지르콘 2개, 브릴리언트 커트 5. 지르콘 5.11캐럿, 오벌 커트 6. 지르콘 7.92캐럿, 에메랄드 커트 7. 지르콘 4.02캐럿, 에메랄드 커트 8. 지르콘 브릴리언트 4개 9. 연마된 3개의 지르콘 10. 지르콘 원석 ”

“ 예를 들어, 대륙이 적도 근처에서 북위 30도까지 서서히 움직인다면, 도중에 분출한 화산 퇴적물에 들어 있는 광물의 지자기 방향을 이용하여 경로를 재구성할 수 있다. 여기서 한 가지 큰 의문이 들 수 있다. 원시 지구에 형성된 암석의 지자기 방향이 땅덩어리의 수평 운동을 기록한다고? 그렇다. 알렉 브레너Alec Brenner 와 로저 푸Roger Fu 연구진은 일련의 꼼꼼한 분석을 통해서 현재 호주 북서부에 있는 고대 암층이 30억여 년 전에 현재 보스턴이 유럽에서 멀어지고 있는 것과 같은 속도로 여러 위도대에 걸쳐 이동했음을 보여주었다. ”

“ 지구에서는 일찌감치 판구조가 자리를 잡음으로써, 지표면을 조각하고 뒤에서 말할 지표면 환경을 유지하는 물리적 과정이 작동하기 시작했다. 그 결과 지구는 일반적인 행성 차원을 넘어 대양과 대기, 산맥, 화산을 갖춘 생명을 지탱할 수 있는 행성이 되었다. ”

“ 판구조는 행성 형성의 필연적인 결과가 아니다. 예를 들어, 화성에는 고대에 지각판 운동이 일어났다거나 지금 일어나고 있다는 증거가 전혀 없으며, 금성도 마찬가지다. 그러나 지구에서는 일찌감치 판구조가 자리를 잡음으로써, 지표면을 조각하고 뒤에서 말할 지표면 환경을 유지하는 물리적 과정이 작동하기 시작했다. 그 결과 지구는 일반적인 행성 차원을 넘어 대양과 대기, 산맥, 화산을 갖춘 생명을 지탱할 수 있는 행성이 되었다. ”

“ 호주 지질학자 사이먼 터너Simon Turner 연구진은 산뜻하게 표현한다. "여러 면에서, 섭입의 개시로부터 우리가 현재 알고 있는 지구와 우리가 의지하는 환경을 낳는 과정들이 진행되기 시작했다." ”

“ Australian geologist Simon Turner and his colleagues put it neatly: "In many ways, the initiation of subduction started the clock ticking on processes that produced the Earth we know today and the environment on which we are dependent." ”