광물은 전 세계 어디에서나 찾을 수 있으며, 그 자체로 발견되기도 하지만, 대개 암석의 작은 구성 요소 형태로 나타납니다. 광물은 자연적으로 탄생하는 무기질 고형물로 알려져 있으며, 현재까지 약 5,400가지 종류가 발견됐고, 매년 수십 가지의 새로운 광물이 나타나고 있습니다. 광물은 대개 각각의 화학 공식으로 정의되지만, 다양한 물리적, 화학적 속성으로도 이들을 구별할 수 있습니다.
광물 식별 방법
광물은 전 세계 어디에서나 찾을 수 있으며, 그 자체로 발견되기도 하지만, 대개 암석의 작은 구성 요소 형태로 나타납니다.
결정 모양
우리가 상상할 수 있는 전적인 크리스탈 모양이 아니더라도, 광물은 보통 결정(크리스탈)이라고 여겨집니다. 대개, 광물의 결정 형태는 각각이 독특하며, 미세한 분자의 배열로 좌우됩니다. 예를 들어, 이산화규소로 이루어진 광물인 석영은 규소와 산소 분자의 배열로 인해 6각형의 프리즘 결정 형태를 보입니다.
매끈한 바늘 모양에서 큐빅 모양, 그리고 둥근 모양까지, 광물은 수많은 결정 형태를 보입니다. 하지만 일부 결정체는 일관적인 결정 형태를 유지하지 못하고 무정형의 모습을 보입니다. 이러한 광물에는 흑요석, 진주, 오팔 등이 포함됩니다. 이 때문에 이 결정체들은 진정한 광물이 아닌, 준광물이라고 불립니다.
경도
일부 광물은 활석처럼 손톱으로 긁을 수 있을 정도로 부드러운 반면, 다른 일부 광물은 몹시 단단합니다. 광물의 경도는 모스 굳기계(Mohs Hardness Scale)에 의해 결정되는데, 이 굳기 등급은 1에서 10까지 존재하며, 가장 단단한 광물을 10이라고 합니다. 다이아몬드는 경도 10을 받은 몇 안 되는 광물 중 하나인데, 너무도 단단해 딱딱한 금속이나 다른 광물을 뚫는 데 사용될 정도입니다. 비료를 만드는 데 자주 쓰이는 광물이면서 보석으로도 사용되는 인회석은 경도 5로 모스굳기계의 가운데에 위치합니다.
쪼개짐과 단구
때때로 광물은 약한 면을 따라 깔끔하게 갈라지기도 하는데, 이러한 광물의 특성을 쪼개짐이라고 부릅니다. 특히나 평평한 광물인 운모는 아주 얇은 면으로 갈라지는 반면, 암염(주로 식탁용 소금이라고도 불림)은 사각형 모양으로 쪼개집니다. 모든 광물에 쪼개짐 특성이 있는 것은 아닙니다. 석영 같은 광물은 부서지면 무작위로 여기저기 갈라지죠.
색상
우리가 지금 보고 있는 광물이 무엇인지 결정해야 할 때, 색상은 일관적이지 않은 지표로 작용할 수 있습니다. 대개 어두운 녹색을 띠는 공작석과 항상 밝은 노란색을 띠는 황처럼 일부 광물은 아주 뚜렷한 색상을 보입니다. 하지만 다른 일부 광물은 같은 종류 안에서도 색상이 매우 다양합니다. 방해석의 색상은 노란색에서 녹색, 파란색, 혹은 하얀색까지 다양하죠.
광택
광물은 다양한 시각적 특성을 가지는데, 특정한 방법으로 빛을 반사하는 속성이 이에 해당합니다. 이 특성을 광택이라고 부르며, 광택으로 금속 광물과 비금속 광물을 구분합니다. 하지만 어떤 광물들은 광물 자체의 광택이 그다지 많이 묘사되지 않는데, 가장 뛰어난 광택을 가진 것으로 평가되는 다이아몬드가 이에 해당합니다. 흐릿하다고 묘사되는 광물은 광택 정도가 거의 없다는 뜻이며, 일부 다른 광물들은 기름지고, 왁스 같으며, 심지어는 실크처럼 부드럽다고 묘사됩니다.
조흔색
콘크리트나 도자기 같은 단단한 표면에 광물을 긁으면, 표면에 광물의 조흔색(가루의 색)이 남습니다. 광물은 때때로 광물 자체의 색과 같은 색상의 조흔색을 남기는데, 일부 다른 광물은 자체 색상과 다른 조흔색을 남기기도 합니다. 적철석은 은빛 회색을 가진 광물이지만, 조흔색은 녹슨 적색을 띱니다. 석영을 포함한 일부 광물은 조흔색을 남기지 않습니다.
비중
비중이라 용어는 “광물의 밀도”로 더 잘 설명되기도 합니다. 밀도가 높은 광물은 밀도가 낮은 광물보다 비중이 더 높은 것으로 여겨집니다. 이에 따라, 손으로 들었을 때 비중이 높은 광물이 더욱 무겁게 느껴집니다. 일부가 납으로 구성된 방연석은 아주 높은 비중을 가지고 있습니다.
자성
광물 중 단지 일부만이 자성을 띠며, 자성을 띠는 광물은 모두 화학 공식에 철분을 포함합니다. 자성을 가진 광물은 아마 그 정도가 각각 다를 것입니다. 루비를 파생시키는 석류석 등 철분을 포함한 일부 광물은 자성을 아주 조금만 보입니다. 자철석과 적철석 등의 철분 포함 광물은 자성을 아주 많이 보이죠. 대표적으로, 운석은 엄청난 양의 철분을 가지고 있으며, 자성 또한 아주 강합니다.
점착성
변형도(deformation)로도 알려진 점착성은 광물이 압력을 받았을 때 구부러지는 능력을 말합니다. 쉽게 모양이 바뀌는 금속 등의 일부 광물은 잘 구부러지는 반면, 일부 광물은 압력을 받았을 때 아주 빨리 쪼개져, 광물을 취약하게 만듭니다. 몇몇 광물은 심지어 탄성을 가지고 있어, 구부러지거나 늘어난 후에, 압력이 사라지면 다시 원래의 모습으로 돌아올 수도 있습니다.
산성 반응
탄산염 광물은 염산에 노출됐을 때 거품을 만들어냅니다. 반면, 다른 화학적 구성을 가진 광물은 염산에 노출돼도 아무런 반응을 보이지 않습니다. 심지어는 광물이 염산에 얼마나 빨리 반응하는지를 가지고 방해석과 백운석을 구별할 수도 있습니다.
형광성
일부 광물은 UV 자외선에 노출되면 아주 밝게 빛납니다. 이 속성을 형성이라고 부릅니다. 이름을 보면 알 수 있듯, 형석은 자외선을 받으면 형광을 띱니다.
냄새와 맛
이외에 인간의 다른 감각으로 광물을 판단하는 것은 흔하지 않지만, 아주 적은 수의 광물은 특이한 속성을 자랑합니다. 밝은 노란색의 광물인 황은 종종 썩은 달걀 냄새를 뿜어내며, 암염은 식탁용 소금으로 사용됩니다. 암염은 특정한 맛을 가진 몇 안 되는 광물 중 하나이죠. 증발한 물의 퇴적물로 만들어진 칼리암염 등 일부 다른 광물은 쓴맛을 가지고 있습니다.
그렇다면 얼음은 어떨까?
이는 물과 얼음에 관해 흔히 발생하는 논란입니다. 정의에 따르면, 광물은 자연적으로 발생한 무기질 고형물입니다. 액체인 물은 이 정의에서 어긋나죠. 하지만 많은 사람들은 녹지 않은 얼음과 눈을 광물로 여깁니다. 이 정의에서 유일하게 어긋나는 것은 수은인데, 수은은 실온에서는 자연적으로 액체인 금속이지만, 여전히 수많은 지질학자들에게는 광물로 여겨집니다.
