지구상에서 가장 희귀한 광물의 표본은 단 한 개뿐이며 미얀마산입니다.

대부분의 인간의 눈은 석영이 지구상에서 가장 흔한 광물이라는 사실을 모른 채 신비로운 아름다움을 보았습니다. 하지만 가장 희귀한 광물은 무엇일까요?

광물은 자갈이나 모래의 반짝이는 반점에서 실제 숨겨진 보석에 이르기까지 지구 곳곳에 흩어져 있습니다. 미국 지질 학회 에 따르면, 미네랄은 자연적으로 발생하는 무기 원소 또는 화합물로 탄소를 포함하지 않습니다 . 각 유형의 광물은 내부 구조에서 질서를 나타내며 고유한 화학적 구성을 가지고 있습니다. 광물의 결정이 취하는 형태와 기타 물리적 특성은 다양할 수 있습니다.

지구상에서 가장 희귀한 광물은 kyawthuite입니다. 미얀마의 Mogok 지역에서 발견되는 단 하나의 수정만이 존재하는 것으로 알려져 있습니다. Caltech의 광물 데이터베이스국제 광물학 협회 (International Mineralogical Association) 2015년 공식 인정되었습니다.

그러나 kyawthuite에 대해서는 알려진 바가 거의 없으므로 현존하는 두 번째로 희귀한 광물에 대해 살펴보겠습니다. 이것은 진홍색 육각형 결정으로 나타나는 페인나이트(painite)입니다(일부 분홍빛이 도는 예외가 있음). 파이나이트는 예전보다 더 쉽게 발견할 수 있지만, 이 광물은 여전히 드물고 그 화학 구조는 과학적 수수께끼와도 같습니다.

George Rossman 에 따르면 1952년 영국의 보석 수집가이자 딜러인 Arthur Pain은 미얀마에서 두 개의 진홍색 수정을 획득했습니다. 1980년대부터 페인나이트를 연구하고 방대한 데이터베이스를 유지하고 있는 칼텍 광물학 교수 그가 현미경으로 분석한 모든 샘플 중에 있었습니다.

페인은 그 수정이 그 지역이 유명한 루비라고 생각했지만, 사실은 훨씬 더 희귀한 것이었다.

파이나이트(아서의 성을 따옴)는 때때로 루비 및 기타 보석과 함께 발굴됩니다. 그것은 Rossman에 따르면 그가 추가 연구를 위해 1954년 대영 박물관에 크리스탈을 기증했을 때 페인이 크리스탈이 루비라고 생각한 이유를 설명합니다. 1979년에 미얀마의 또 다른 페인나이트 샘플이 표면에 나타났고 2001년까지 이 3개의 결정체는 세계에서 유일하게 알려진 페인나이트 표본이었습니다.

페인나이트 #1로 알려진 최초의 페인나이트 결정은 나중에 Rossman에 의해 분석되었습니다. 그의 최근 연구는 2018년 Mineralogical Magazine 에 실렸습니다.

"나는 첫 번째 샘플에 대해 연구를 수행했습니다."라고 그는 Live Science에 말했습니다. "나의 결과는 페인나이트의 추가 발견을 확인하는 기준이 되었습니다."

이 연구를 통해 Rossman은 페인나이트를 구성하는 요소를 결정했습니다. 적외선 분광법을 사용하면 적외선을 사용하여 빛을 흡수, 반사 및 방출하는 방법에 따라 요소를 식별합니다. 라만 분광법에서는 레이저를 사용하여 가시광선, 적외선 또는 자외선을 산란시켜 분자를 식별할 수 있는 고유한 진동을 발산합니다.

Rossman은 또한 대영 박물관의 과학자들이 원래 결정한 화학적 구성에 오류가 있음을 발견했습니다. 그들은 알루미늄, 붕소, 칼슘 및 산소를 정확하게 식별했지만 지르코늄 원소가 누락되었습니다. Rossman이 발견한 또 다른 사실은 페인타이트에 붉은 색조를 부여한 것입니다. 그것은 루비처럼 기만적으로 보일 수 있는 미량의 바나듐과 크롬을 함유하고 있습니다.

그러나 무엇이 페인나이트를 그렇게 희귀하게 만들까요? 하나는 미얀마에서만 발견되지만 진짜 이유는 그 형성에 있습니다. 파이나이트는 붕산염 결정으로 붕소를 함유하고 있습니다. 지르코늄도 포함되어 있습니다. 붕소는 지르코늄과의 결합 시간이 매우 어렵기로 악명이 높습니다. 사실, 페인나이트는 두 가지가 자연에서 결합된 것으로 밝혀진 유일한 광물입니다. 그 이유는 아직 불분명하지만 Rossman이 말했듯이 지르코늄과 붕소가 상당한 농도로 함께 발견되지는 않았습니다. 또한 이러한 요소는 결합할 수 있는 다른 요소와 비교할 때 함께 매우 안정적이지 않을 수 있다고 생각됩니다.

Rossman은 "내가 아는 한, 아무도 페인나이트를 형성하는 데 필요한 것이 무엇인지 진지하게 연구하지 않았습니다."라고 말했습니다. "실험실에서 합성하려는 시도가 없는 것으로 압니다."