수정이 만든 보석들

얼음처럼 맑고 깨끗한 완벽한 자형 결정형으로 성장한 석영 결정이런 돌은 수정(水晶)이라고 부른다.

지구의 지각을 구성하는 광물 중 가장 풍부한 것이 바로 석영(Quartz)이다. 이는 당연한 결과이다. 지각에서 가장 풍부한 원소를 순서대로 나열하면 산소, 규소, 그리고 알루미늄 순서이다. 그 외에도 다섯 가지 원소들(철, 칼슘, 나트륨, 마그네슘, 칼륨)이 있지만 이들은 양적으로 규소나 알루미늄과 상대가 되지 않을 정도로 적은 양이다. 이상 8개 원소를 지각 구성의 8대 원소라고 부른다. 

석영은 바로 지각에서 가장 풍부한 원소인 산소와 규소로만 되어 있다. 1개의 규소는 4개의 산소와 결합하여 규소사면체를 만드는데, 석영은 규소사면체가 3차원적으로 결합된 생성물이다. 이의 화학식은 SiO₂이며, 밀도는 2.65 그리고 굴절률은 1.54~1.55 범위에 온다.

석영은 자연계에서 잘 성장하면 완벽한 육각기둥 모양 결정으로 성장하는데, 이를 백수정이라고 한다. 이런 결정을 영어로는 수정(水晶, Rock crystal)이라고 부르는데, 아마도 이런 이름으로 불리게 된 것은 이들의 완벽한 결정형이 한 몫을 했을 것이다. 원래 결정이란 용어는 맑고 깨끗하면서도 정돈된 인상을 준다. 석영 결정이 주는 인상이 바로 그러하므로 수정이라고 부른 것은 너무 당연한 일인 것 같다. 사실 결정(Crystal)의 어원은 그리스어의 ‘얼음’이라는 크루스탈로스(Krustallos)에서 기원되었다. 그 당시 석영 결정을 신이 만든 얼음이라고 생각했다니 참으로 낭만적인 생각이다.

순수한 석영은 색이 없거나 백색으로 산출되는데, 아주 극미량의 불순물이 들어가거나, 결정구조 내 결손구조에 의해 여러 가지 색을 띤다. 석영은 색에 따라 연수정(Smoky quartz), 자수정(Amethyst), 황수정(Citrine), 장미석영(Rose quartz), 아벤튜린석영(Aventurine quartz), 유수정(Milky quartz) 등의 수많은 다른 이름으로 불린다. 그렇기는 하지만 이들 결정구조내 규소사면체가 배열되는 방식은 모두 동일하다.

장미석영의 적색은 티탄에 의해 만들어진다. 그러나 자연계에서 투명한 장미석영의 산출은 매우 드물고, 거의 대부분이 불투명한 상태로 산출된다. 아벤튜린의 녹색은 석영 결정 내에 내포물로 들어가 있는 초록색의 운모 때문에 만들어진 색이다. 이처럼 석영 내에 포함된 내포물이 갈색을 띠면 석영은 갈색이 된다. 이처럼 그 속에 들어간 내포물의 종류에 따라 여러 가지 색으로 산출된다.

레몬색의 황수정은 결정 내 철분에 의해 만들어지며, 흔히 황옥과 혼동되기 쉬운 색을 갖고 있다. 백수정을 방사선에 조사시키면 연수정으로 변한다. 그래서 천연으로 산출되는 연수정은 지질환경에서 방사선에 노출된 것으로 믿고 있다. 유수정은 우윳빛 혹은 크림색으로 산출되는데, 색이 진하고 약한 것은 전적으로 결정 내 내포물로 들어가 있는 가스나 액상 내포물의 크기 및 수에 따라 결정된다.

석영의 입자가 아주 작은 결정의 집합체로 만들어진 광물은 칼세도니(옥수, 玉髓)라고 부른다. 칼세도니 역시 홍옥수(Sard), 녹옥수(Chrysoprase), 블러드스톤(Bloodstone), 마노(Agate) 등 여러 가지 다른 이름으로 불린다. 그러나 칼세도니와 마노는 석영의 다른 변종과는 결정구조에 약간의 차이를 보인다.

지각에서 가장 풍부한 광물이 석영이기는 하지만 보석용 질의 석영은 그리 흔하지만은 않다. 주로 페그마타이트와 열수변질작용의 생성물로 산출되는 석영들이 맑고 투명한 보석용 질을 갖는 돌이 된다.

수정이 다른 예쁜 색을 가질 때 일반적으로 보석으로서는 더 높은 가치를 갖기는 하지만, 백수정 역시 인류가 오래전부터 애용하던 돌 중의 하나이다. 중세시대에는 백수정구를 점을 치는데 사용하였다. 오늘날에는 렌즈나 유리제조용 원료나 정밀기기의 부품으로 많이 사용되고 있으나, 산업용으로 사용되는 수정은 1950년대 이후 합성광물로 대치되었다.