미네랄을 만드는 방법

미네랄 만들기

미네랄을 만드는 방법은 무엇일까? 펭귄들이 남극의 코끼리 섬에 똥을 쌀 때, 약간의 마법이 흙에서 일어납니다. 화학반응을 통해 스페니시다이트라고 불리는 칙칙한 갈색 광물이 생성됩니다. 그것은 독특하고 그 지역에만 존재하는 특별한 조건을 반영합니다. 그 이름은 생명체의 조류 나무에서 펭귄의 무리를 설명하기 위해 사용되는 꼬리표인 Sphenisciformes에서 유래되었습니다. 결정성 화합물은 국제 광물 협회가 오늘날 인정한 약 6천 개의 광물 중 하나일 뿐입니다. 하지만 IMA의 분류 체계는 우리 주변의 "하드 한 것들"의 대부분을 설명하고 있습니다. 이제 막 리부트된 것입니다. 워싱턴 D.C.의 카네기 과학 연구소의 Robert Hazen 박사는 그 광물들의 기원에 대한 정보를 추가하기 위해 그 광물들을 재분류하는데 지난 15년을 보냈습니다. 그는 BBC 월드 서비스의 Science In Action 프로그램에서 "미네랄의 화학적 성질과 결정 구조에 기초한 분류 체계가 거의 2세기 동안 시행되어 왔으며, 우리의 분류 체계는 시간과 형성 환경의 차원을 더했습니다."라고 말했습니다. 간단히 말해서, 광물들은 질서 있고 결정적인 형태로 배열된 특정한 화학 원소들의 조합입니다. 지구의 모든 암석들은 다른 집합체들로부터 만들어집니다. 주방 작업대의 화강암을 구성하는 장석, 석영, 운모와 같은 가장 일반적인 것들을 알게 될 것입니다. 하지만 동료 숀나 모리슨 박사와 함께 카네기 연구소의 연구원은 수천 종의 다른 광물 종들에 추가적인 맥락을 부여하기 위해 노력했습니다. 그 두 사람이 만들고 있는 요점은 여러분이 광물이 어떻게 그리고 언제 형성되었는지 또한 이해하지 못한다면 여러분은 광물의 중요성을 진정으로 이해할 수 없다는 것입니다. 그들의 연구는 자연이 57개의 "레시피"를 사용하여 그들이 "미네랄 종류"라고 부르는 것을 으깨고, 재핑 하고, 끓이고, 굽는 등의 방법으로 10,500개의 "미네랄 종류"라고 부르는 것을 만들었다는 것을 보여줍니다.  그들은 물이 80% 이상의 미네랄 종의 형성을 도왔다고 말합니다. 생물학은 미네랄 종의 약 50%를 창조하는 데 직간접적인 역할을 해왔습니다. 미네랄 종의 3분의 1은 생물학적 과정을 통해서만 형성됩니다. "생명체는 다양한 방법으로 미네랄에 영향을 줍니다," 라고 헤이젠 박사가 설명했습니다. "예를 들면, 광합성은 산소를 생산합니다. 산소는 매우 반응성이 좋은 가스이고, 그것은 광물을 산화시킴으로써 지구의 표면을 바꿉니다. 그래서 2,000개 이상의 새로운 광물들이 대기 중의 산소의 결과로 지구에서 형성되었습니다. 하지만 물론, 생명체는 또한 자신만의 광물인 생체 광물을 만듭니다. "이것들은 껍질, 이빨, 뼈, 그리고 가장 놀라운 나노 기술 종류의 방식으로 의도적으로 퇴적되고 조각된 유기체 안의 다른 구조물들입니다. "과학자들과 공학자들은 생명체가 할 수 있는 것을 재현할 수 있기를 원할 것입니다." 헤이젠 박사는 "광물학의 이전 체계는 석회암이라고 말했습니다. 그것은 석회암 결정 구조에 있는 탄산칼슘이며, 그것은 종입니다. 하지만 우리는 아니라고 말합니다. 아니요, 아니요, 아니요. 껍질에 의해 퇴적된 석회암은 단지 화학적 침전을 통해 해저에 형성되는 석회암이나, 고압과 고온의 변형 과정에서 지구 깊숙한 곳에 형성되는 석회암과는 매우 다르기 때문에 10종, 15종, 아마도 20종의 다양한 석회암이 있을 것입니다.

 

일부 미네랄들은 대단히 오래되었습니다; 296개는 심지어 지구보다 더 오래된 것으로 생각됩니다. 이 숫자 중 97개는 운석에서만 알려져 있습니다. 이것들은 최대 70억 년으로 추정되는 나이의 미네랄 알갱이들을 포함할 수 있습니다. 그것은 우리 태양계가 존재하기 훨씬 전입니다. 다른 극단적인 것은 완전히 인간의 산업화 몇 세기에 걸쳐서 그들의 존재를 빚지고 있는 미네랄 위퍼들입니다. 예를 들어, 광산 활동의 직접적인 결과인 500개 정도의 광물들이 있습니다; 이것들 중 234개는 탄광 화재에서 생산됩니다. 헤이즌스와 모리슨의 작품은 지구의 광물학을 적절한 역사적 맥락에 넣을 뿐만 아니라 다른 세계를 조사하는 도구가 됩니다. 헤이젠 박사는 "화성의 광물학을 연구하고 있다"며 "생명체를 나타낼 수 있는 증거를 끊임없이 찾고 있다"라고 말했습니다. "만약 우리가 그것을 발견한다면, 그것은 특정한 미네랄 종을 발견하는 것이 아니라, 그것은 작은 원소들의 흔적, 형태, 이 미네랄들의 크기와 모양이 될 것입니다. 그것은 화성에서의 생명체를 위한 스모킹 건이 될 것입니다."