Textural, Isotopic, and Chemical Investigation of Cultured Pearls

양식진주의 조직적, 동위원소적 및 화학적 연구

Cultivated pearls, composed of aragonite crystals, show two distinctive layers: nacreous and conchiolin organic layers. Each aragonite crystal is surrounded by organic matrix, which probably consists of amino acids. Nucleus, surrounded by pearl layer, also consists of nacreous crystals, suggesting that there is a close mineralogical and ultrasturctural relationship between pearl and nucleus. Carbon isotopic values of cultivated pearls are within the range of marine carbonate carbon. Oxygen isotopic composition indicates that the temperature for the growth of pearl and pearl oyster ranges from 16.4 to $21.4^{\circ}C$ and from 15.5 to $24.8^{\circ}C$, corresponding to the summer temperature range of the cultivating area. Elemental composition of pearl, pearl oyster, and nucleus shows that there is a difference in chemical composition depending upon the original mineralogy and the chemical composition of water in which shells grow. Especially, a strong relationship exists between pearl and the inner layer of pearl oyster because both are composed of nacreous aragonite and formed in a shallow marine environment.

아라고나이트로 이루어져 있는 양식진주는 네이크러스층과 콩기올린 유기물층으로 되어 있다. 각 아라고나이트 결정들은 아미노산으로 되어 있는 유기물로 쌓여져 있다. 진주층으로 쌓여있는 진주핵은 역시 네이크러스 구조를 보여주며, 이는 진주층과 진주핵 사이에 밀접한 광물학적, 미세구조적인 관계가 있음을 시사한다. 양식진주의 탄소동위원소 성분은 해수내의 탄산염 탄소 성분의 범위내에 있다. 산소 동위원소 성분으로 미루어보아 양식지역에서 진주와 진주조개가 자라고 있는 온도는 각각 $16.4-21.4^{\circ}C$와 $15.5-24.9^{\circ}C$로 나타나며 이는 양식지역의 여름해수 수온과 일치함을 보여주고, 또한 진주조개의 성장온도가 진주보다 넓은 범위임을 암시한다. 진주, 진주조개 및 핵의 화학성분은 광물조성과 조개가 자라고 있는 물의 화학적 성분의 차이로 다르게 나타난다. 특히, 진주와 진주조개의 안쪽층은 비슷한 화학적 조성을 보여준다. 이는 그들이 모두 네이크러스 구조의 아라고나이트로 되어있고 천해에서 자랐기 때문이다.