신광물 '아마테라스석' 발견──오카야마현・니이미의 비취에서, 일본의 '태양신'의 이름을 딴 티타노 규산염

신광물 '아마테라스석' 발견──오카야마현・니이미의 비취에서, 일본의 '태양신'의 이름을 딴 티타노 규산염

2025年08月11日 00:03


서문──외국인 독자에게 주는 컨텍스트

일본에서는 이토이가와를 비롯한 여러 지역에서 비취 문화가 오래전부터 번성해 왔으며, 2016년에는 **"일본의 국석"으로 지정되었습니다. 이번에 발견된 신광물은 그 상징인 비취에서 발견된"일본발" 학술적 성과입니다. 발견지는 오카야마현 니이미시 오사산 지역**입니다. 논문은 2025년 8월 7일에 공개되었으며, 연구팀에는 도쿄대학, 교토대학, 야마구치대학, JASRI(SPring-8), 리가쿠 등이 참여했습니다. 뉴스로도 8월 7일부터 8일에 걸쳐 국내 주요 미디어에서 보도되었습니다. 외국인이 일본 문화나 지질에 접할 때, **신화(아마테라스 오미카미) × 결정학(구조의 이면성)**이라는 독특한 접점을 가진 발견이라고 할 수 있습니다. 일반사단법인 일본광물과학회J-STAGE마이나비뉴스ITmedia


1. 무엇이 발견되었는가──아마테라스석의 정체

  • 광물명: 아마테라스석(Amaterasuite)

  • 이상화학식: Sr₄Ti₆Si₄O₂₃(OH)Cl

  • 결정계: 직교정(공간군 Fddd)

  • 모스 경도: 6

  • 계산 밀도: 약 4.0 g/cm³

  • 다색성: 평행 니콜(단편광) 하에서 청색~갈색

  • 산상: 루틸 주위에, 바늘상~판상 결정이 다발로 집합(최대 150 µm 정도)

  • 색조: 깊은 녹색을 띠는 것으로 보고됨(시료·문헌에 따라)

  • 타입 표본: 국립과학박물관(NSM M-52596)에 소장

  • IMA 승인 번호: 2024-056

  • 타입 산지: 오카야마현 니이미시 오사코사카부·오사산(좌표: 35°05'38"N 133°33'01"E)
    이러한 성질은, 심사 논문의 요지 및 광물 데이터베이스에 기반합니다. J-STAGEResearchGatemindat.org


2. 왜 "아마테라스"인가──명명과 일본 문화

명명은, 일본의 석문화에 대한 경의와 결정 구조의 이면성을 반영하는 상징성에서 비롯되었습니다. 아마테라스 오미카미에는 "아라미타마"와 "니기미타마"의 이면성이 이야기되는데, 아마테라스석도 유닛셀 내에서 타입 A/B의 두 구조 요소가 공존합니다. 신화와 결정학의 "이면성"이 겹치는, 매우 일본적인 명명이라고 할 수 있습니다. 일반사단법인 일본광물과학회J-STAGE


3. 어디서, 누가 발견했는가──오카야마·니이미의 비취와 연구 체제

발견지는 오사산 지역의 비취 휘석 암체입니다. 산상 기술에 따르면, 사문암과의 경계 부근에 묻혀 있던 약 1 m 규모의 비취 덩어리 안에서, 전녹니석암(prehnite-rich 부분)과 관련하여 기술되었습니다. 저자 소속은 도쿄대(물성연구소), 교토대, 야마구치대학, JASRI, 리가쿠 등이며, 분석에는 SPring-8의 방사광 분말 X선 회절이 사용되었습니다. ResearchGate


4. 결정 구조의 하이라이트──"A/B 이면성"이라는 최초의 실증

아마테라스석의 구조는 amaterasuite-4O로서 확인되었으며, 유닛셀 내에 타입 A와 타입 B가 공존합니다. 점유율은 A: 약 85% / B: 약 15%로 추정되었습니다. 이론적으로 예측되었던 구조 모티프의 현물에 의한 최초 확인이며, 실재하는 결정 구조의 다양성에 새로운 예를 추가한 점이 최대의 학술적 의의입니다. 공간군은 Fddd, 격자 상수는
a = 5.85558(2) Å, b = 20.43960(8) Å, c = 33.28240(12) Å, V = 3983.43(3) ų (Z = 8)입니다. J-STAGE


5. 화학 조성·물성의 요점──스트론튬이 풍부한 티타노 규산염

실험식(23 O + 2(OH,Cl) 기준)은
(Sr₃.₃₂Ba₀.₆₄)Σ₃.₉₆ (Ti₅.₇₃Fe₀.₁₆Nb₀.₀₂)Σ₅.₉₁ Si₄.₁₅ O₂₃ (OH)₀.₉₅ Cl₁.₀₅,
이상식은 Sr₄Ti₆Si₄O₂₃(OH)Cl입니다. 다색성(청→갈), 경도 6, 취성, 계산 밀도 4.0 g/cm³ 등의 물성이 보고되었습니다. 색조는 문헌·표본에 따라 깊은 녹색으로 기술되는 예가 있으며, 직교정 Fddd에 부합합니다. J-STAGEmindat.org


6. "국석 비취"의 과학──왜 일본에서 신광물이 탄생하는가

비취(jadeitite)는, 판의 섭입대의 저온 고압 환경에서 형성되며, Sr에 풍부한 부성분 광물을 종종 동반합니다. 일본 열도는 바로 차가운 온도 구배의 섭입대에 위치하여, 비취 문화뿐만 아니라 광물학적으로도 독특한 모암상을 키워왔습니다. 이토이가와(니가타), 와카사(후쿠이), 그리고 오사산(오카야마) 등의 비취체에서는, rengeite, matsubaraite, itoigawaite 등 Sr계 티타노 규산염의 신광물이 잇따라 보고되고 있으며, 이번 아마테라스석도 이 계보에 속합니다. ResearchGate


7. 연구 방법과 검증──SPring-8×분말 XRD의 위력

이번 연구에서는, 방사광 분말 X선 회절(SPring-8)에 의한 정밀 구조 분석이 열쇠를 쥐었습니다. 다수의 큰 d값 피크(80개)를 사용한 Rietveld 정밀화에 의해, 격자 상수와 공간군이 확정되었습니다. A/B 이면성의 점유율(약 85/15%)까지 추정되었습니다. 대시야에서의 원소 분포나 미소상의 동일에는, 분말 XRD에 더하여 전자선 마이크로 분석기(EPMA)·광학적 관찰 등의 복합적 접근이 유효하며, 논문에서는 **루틸 주위의 다발상 결정(150 µm급)**이라는 미시적 산상도 보고되었습니다. J-STAGE

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