지진은 석영에서 금을 만드는 연금술사

2024년 9월 호주 모내시대학교 지질학 연구팀은 지진과 석영의 작용으로 금을 형성된다는 실험 보고서를 발표했다. 석영이 금으로 바뀌는 게 아니라 석영 부근에 금 입자 용액이 존재하고 지진이 발생하면 석영에 전기장이 발생해 석영에 금 입자가 누적되어 금덩이가 생긴다. 

 

지진은 석영을 금으로 만드는 연금술사

연금술(Alchemy)은 고대 이집트와 메소포타미아에 연원을 두고 있으며 근대과학이 발달하기 전에 유럽과 아랍권에서 유행한 학문이다. 흔한 금속을 인공적으로 정련을 해서 금으로 만들고자 했으나 성공한 적은 없다.

 

석영에 형성된 금. 동아사이언스

 

 지진이 발생하면 다양한 물리적 현상이 생기고 지진의 힘이 석영에 영향을 미쳐 석영에서 금이 만들어진다는 연구 결과가 2024년 9월 나왔다. 그래서 지진을 연금술사라고 은유할 수 있다. 

 

 금위원회(WGC)에 의하면 매년 금은 2500~ 3000톤가량 채굴된다. 금덩어리의 4분의 3은 석영이 길게 뻗어 있는 석영맥에서 채굴된다. 즉, 석영이 금으로 바뀌는 것이 아니라 석영에 금이 부착되어 발견된다. 석영의 다른 말은 수정이다. 

 

 과학자들은 금덩어리가 형성되는 광범위한 과정을 이해하기 위해 노력해 왔다. 석영은 지구상에서 유일하게 압전물질이 풍부한 광물이다. 금덩어리가 석영맥에 주로 존재하는 이유는 지진과 연관이 있다. 지진이 발생하면 다양한 물리적 현상이 나타난다. 

 

 석영의 압전물질은 전기장을 끌어들인다. 압전물질은 외부에서 압력과 같은 힘을 받았을 때 분극이나 전압이 생기는 물질이다. 석영에서는 지진이 방출하는 거대하는 힘에 의해 전기장이 형성될 수 있다. 

 

https://m.dongascience.com/news.php?idx=67295

 

 이점에 착안해서 2024년 9월 호주 모내시대학교 지질학 연구팀은 인공적인 지진을 일으켜 석영을 압박해서 전압 형성 후 금 누적 현상을 확인했다. 지진이 석영 속에 전기장을 형성해서 금을 형성한다는 내용의 실험 보고서를 국제학술지 네이처에 발표했다. 

 

호주 모내시대학교 지질학과 연구팀 연구 의의

2024년 모내시대학교 크리스토퍼 보이시 연구원은 지진은 석영에서 전기장을 일으켜 금 퇴적물이 형성되도록 만들 수 있는 강력한 힘이 있다는 사실을 발견했다.

 

 연구팀은 실험실 실험을 통해 지진파가 광물 사이에 침투한 유체에 용해돼 있는 금을 추출할 수 있을 만큼 강한 전압이 생성되도록 석영을 압박할 수 있다는 점을 알아냈다. 

 

 실험실 환경에서 금이 용해된 물에 석영 덩어리를 담갔다. 그런 뒤 인공적으로 지진을 재현해 석영이 압박을 받도록 했다. 석영의 결정구조는 압력을 받자 전기 전압애 형성됐다. 석영 표면에는 금 나노입자가 만들어졌고 점점 금이 누적돼 갔다. 

 

 이번 연구로 금이 만들어지는 메커니즘을 좀 더 이해하게 되었다. 즉, 지진을 통한 압박과 변형이 석영 주변 용액에서 금 성분을 이끌어내기 충분할 정도로 전기장이 형성되도록 만든다는 점을 밝혔다.

 

 금 용액이 극도로 농축돼 큰 덩어리가 형성되는 이유를 밝혀내는 중요한 배경으로 석영의 압전 성질과 지진의 힘을 확인했다는 점에서 의의가 크다. 

 

 거대한 금덩어리가 생성되는 이유와 석영의 갈라진 틈에서 왜 금이 많이 관찰되는지 금 네트워크를 설명하는 데 도움이 되었다. 그 결과로 잠재적으로 금이 풍부한 곳을 찾는데 도움이 될 수 있다는 데도 의의가 있다. 

 

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맺음말

2024년 9월 호주 모내시대학교 지질학 연구팀은 지진과 석영의 작용으로 금을 형성된다는 내용의 실험 보고서를 발표했다. 석영이 금으로 바뀌는 게 아니라 석영 부근에 금 입자 용액이 존재하고 지진이 발생하면 석영에 전기장이 발생해 석영에 금덩어리가 생긴다.