토파즈
황옥(黃玉)｜ Topaz
1. 설명
보석의 일종으로 11월의 탄생석.
일반적인 무색 내지는 노르스름한 색 이외에도 토파즈는 다채로운 색을 가지고 있다. 노란색, 주황색, 초록색, 파란색, 분홍색, 두 가지 색깔 이상이 섞인 것 등 여러가지가 포함되는데, 특히 단풍잎의 색 같은 황갈색에 가까울수록 높은 가치를 갖는다. 한편 파란 토파즈는 자연 상태에서 발견되는 경우가 아주 드물며, 대부분의 것들은 모두 무색의 토파즈에 방사능 같은 열을 쪼인 것들이다. 주요 산출지는 러시아 우랄 산맥, 브라질, 베트남, 캄보디아, 일본 등지이다.
대부분의 토파즈는 인공의 파란 토파즈나 두 가지 색깔 이상이 섞인 미스틱 토파즈처럼 빛에 장시간 노출시키면 변색되는 성질을 지니고 있는데, 한편 브라질에서 생산되는 선명한 황갈색의 '임페리얼 토파즈' 같은 경우는 굴절률이 높아 빛에 장시간 노출시켜도 변색되지 않는다.
어원은 두 가지인데, 첫 번째는 '찾아다니다'라는 뜻을 지닌 그리스어 토파지오스(Τοπάζιος)에서 유래했다는 설. 본래는 홍해의 자바가드(Zeberget) 섬의 안개 속을 뒤져 캘 수 있었던 페리도트를 가리키는 말이었다. 반대로 이 당시 페리도트라는 말은 토파즈를 가리키는 말이었다고. 두 번째는 '불'이라는 뜻을 지닌 산스크리트어 타파스(तपस्)에서 유래했다는 설.
시트린과 함께 11월의 탄생석으로, 우정, 희망, 인내, 결백 등의 의미를 지녔다. 밤에도 빛을 잃지 않는 성질이 있다고 알려져 있으나 이는 사실무근이다.
고대에는 신성한 돌로 여겼으며, 로마인들은 토파즈를 담근 포도주에 눈을 씻으면 시력이 좋아진다고 믿었다. 또한 이집트나 인도인들은 토파즈를 악귀를 쫓아내는 부적으로 썼다.
2015년 갤럭시 S6 색상으로 차용되면서 '블루토파즈'란 이름이 기계덕후들에게 널리 알려졌다. 삼성 갤럭시 시리즈 스마트폰의 디자인 천지개벽을 이룬 특이점을 제공한 의미있는 색상 이름이었다.
2. 구성
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토파즈는 규소와 알루미늄, 그리고 수소가 기본 성분을 이루는 규산염 광물의 일종이다. 따라서 결정 구조는 기본적으로 알루미늄과 규소에 의해 구축된다. 배위수가 6인 알루미늄이 팔면체를 만들고, 배위수가 4인 규소가 사면체를 형성한 뒤에, 이것들이 연결되어 만들어지는 셈이다. 알루미늄 팔면체는 6개의 꼭지점 중 4개를 규산염사면체의 꼭지점과 산소를 공유하고 있으며, 나머지 2개의 꼭지점은 수소 혹은 불소로 이어진다. 한편, SiO4 사면체가 다른 SiO4 사면체와 산소를 공유하지 않으며 오로지 알루미늄 팔면체와 산소를 공유하기 때문에, 결정형은 독립사면체에 해당하게 된다. 위 이미지에서도 사면체와 사면체 사이에는 항상 팔면체가 놓여 있음을 확인할 수 있다.
벽개(cleavage)의 발달은 규산염사면체가 열주하여 지속적으로 공유결합이 이어지는 단단한 곳 위 아래로 발달한다. 즉, OH, F 부분이 많은 규산염사면체층과 규산염사면체층 사이가 약대가 되어 그곳을 따라 깨지게 된다. 그러나 운모만큼 잘 발달하는 것은 아니기 때문에 보석으로 세공하는 것이 가능하다.
이 기본적인 구성 때문에 황옥의 성분은 변화가 크지 않고 비교적 일정하며 항상 일정량의 불소를 포함하고 있다.
3. 지질학적 배경
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토파즈는 대중적으로는 모스 굳기계의 강도 8을 차지하는 광물로 잘 알려져 있다. 그러나 한국에서 흔히 볼 수 있는 광물이 아니기 때문에, 의외로 교양 수준의 지질학에서는 다뤄지지 않는다.
생산은 규장질 화성암에서 산출한다. 알루미늄이 풍부한 유문암, 화강암 혹은 화강암질 페그마타이트 등이 대표적인 암상이다. 이들의 공통점은 긴 과정에 걸쳐 알루미늄이 농집된 규산염 기반의 암석이라는 것이다. 이 때문에 이 속에서 간혹 토파즈가 자랄 수 있다. 특히 그 속에 발달하는 암맥이나 빈 공간에서 자형으로 자란다. 또한 마그마의 휘발성기체에 의해 규장질 암석이 강하게 변질받을 때 성장하는 것으로 알려져 있다. 석영, 형석, 전기석, 녹주석, 주석석(cassiterite), 백운모 등과 함께 나오는 것이 전형적이다.