골트슈미트 분류

골트슈미트 분류 (Goldschmidt classification)는 지구화학자 빅토르 모리츠 골트슈미트가 원소의 지구화학적 거동을 설명하기 위해 제안한 분류 체계이다. 이 분류는 원소가 지구 내에서 선호하는 상(phase), 즉 주로 존재하는 위치에 따라 원소들을 네 가지 그룹으로 나눈다. 이는 원소의 화학적 성질, 특히 산소, 황, 철과의 친화력을 기반으로 한다.

• 친철 원소 (Siderophile elements): 철과 친화력이 높아 지구 핵에 주로 분포하는 원소들이다. 이들은 높은 밀도를 가지고 있으며, 주로 전이 금속에 해당한다. 예시로는 금(Au), 백금(Pt), 이리듐(Ir), 니켈(Ni), 코발트(Co), 레늄(Re), 몰리브데넘(Mo), 텅스텐(W) 등이 있다.

• 친동 원소 (Chalcophile elements): 황과 친화력이 높아 황화물 형태로 존재하기 쉬운 원소들이다. 이들은 주로 지구의 지각과 맨틀의 황화물 광상에서 발견된다. 예시로는 구리(Cu), 아연(Zn), 납(Pb), 수은(Hg), 비소(As), 카드뮴(Cd), 은(Ag), 주석(Sn), 셀레늄(Se), 텔루륨(Te) 등이 있다.

• 친석 원소 (Lithophile elements): 산소와 친화력이 높아 산화물이나 규산염 형태로 존재하는 원소들이다. 이들은 지구의 지각과 맨틀의 주요 구성 성분이며, 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 칼륨(K), 티타늄(Ti), 우라늄(U), 토륨(Th), 희토류 원소(REE) 등이 있다.

• 친대기 원소 (Atmophile elements): 기체 상태로 존재하거나 휘발성이 높아 대기나 해양에 주로 존재하는 원소들이다. 이들은 화학적으로 비활성이거나 끓는점이 낮다. 예시로는 질소(N), 수소(H), 산소(O), 탄소(C), 희가스(He, Ne, Ar, Kr, Xe) 등이 있다.

골트슈미트 분류는 지구의 형성과 진화를 이해하고, 광물의 기원을 추적하며, 지구화학적 순환 과정을 연구하는 데 중요한 도구로 사용된다. 원소의 지구화학적 거동은 그 원소의 물리화학적 성질뿐만 아니라 지구 내부의 조건, 즉 온도, 압력, 산소 분압 등에 의해 영향을 받는다. 따라서 골트슈미트 분류는 지구과학 연구의 중요한 기반이 된다.