초록
마다가스카르 산 투어말린의 보석광물학적 특징들을 알기 위해 물리적 특성, 원소분석, 내포물 분석, 그리고 분광분석(UV-VIS 분광기, FTIR 분광기)을 하여 다른 산지와 비교 연구하였다. 물리적 특성은 다른 산지의 것과 큰 차이를 보이지 않았다. 자외선-가시광선 분광분석 결과 녹색과 청색의 시료는 Fe 성분이 많아 $Fe^{3+}$에 의한 714~743 nm 영역에서 높은 흡수 밴드가 나타났고 분홍색은 $Mn^{3+}$에 의해 510~530 nm에서 높은 흡수를 보였다. 갈색 시편은 Mn이 많아 $Mn^{2+}-Ti^{4+}$ 전하전이에 의해서 325 nm의 자외선 영역에서 나타난 높은 흡수에 기인하였다. 또한 무색 시편에서는 $Mn^{2+}$에 의한 406~413 nm 사이의 밴드가 매우 미약하거나 Mn의 양이 적어 $Mn^{2+}$의 영향이 거의 없어 발색이 되지 않았다고 본다. 적외선 분광분석에서는 4300~4500 $cm^{-1}$ 영역에서 금속-OH의 스트레칭과 밴딩이 조합된 모드에 의한 여러 개의 흡수 밴드가 나타났다. 내포물에서는 평행한 관상 속에 적철석이 녹아있는 형태가 나타났다. 연구 결과 마다가스카르 산의 투어말린은 Cu는 검출되지 않았으나 Fe과 Mn이 모두 검출되었고 이들의 양에 따라 다양한 색상이 나타남을 확인할 수 있었고 물리적 특성과 적외선 영역의 흡수 밴드, 그리고 내포물들은 다른 산지와 큰 차이를 보이지 않았음을 확인할 수 있었다.
The spectroscopic characteristics of Madagascar tourmaline were investigated by UV-Vis and FTIR spectroscopy. Physical features were similar to other region's tourmalines. The green and blue samples showed strong absorption band in the 714~743 nm due to $Fe^{3+}$, pink samples showed strong absorption band in the 510~530 nm due to $Mn^{3+}$, brown samples showed strong absorption at 324 nm due to $Mn^{2+}-Ti^{4+}$ IVCT and the colorless samples only revealed weak absorption at 406~413 nm or no absorptions due to low quantity of Mn. Combination of the stretching and bending mode cationic hydroxyl units (metal-OH) are observed in the 4300~4500 $cm^{-1}$. The parallel tube-shaped inclusions which contain hematite were detected generally. This investigation revealed that Cu was not detected but Fe and Mn were detected in the Madagascar tourmalines, and the various colors appear according to the amount of those impurity elements.
