1. 개요
석철질 운석은 석질 운석과 철질 운석의 중간적 특징을 가지는 운석으로 팔라사이트(pallasite)와 같은 운석이 대표적인 예이다. 일반적으로 운석은 우주에서 생성되어 지구의 표면에 떨어진 암석을 말한다.운석은 크게 석질운석, 철질운석, 석철질운석 세 가지로 구분될 수 있다. 현재까지 가장 흔한 운석은 콘드라이트(chondrite)와 아콘드라이트(achondrite)로 세분되는 석질운석으로 휘석, 감람석, 니켈-철 합금을 포함한 사장석 규산염 광물로 이루어져 있다. 반대로 철질운석은 주로 니켈-철의 합금으로 구성되어 있다.
이 중에서 석철질 운석의 특징은 규산염광물과 니켈-철 합금을 포함하고 있다는 것이다. 지구에 떨어진 운석의 약 1%가량을 차지하는 석철질 운석은 1776년 시베리아에서 발견한 운석을 처음으로 자세히 기록한 독일의 과학자인 페터 팔라스(Peter Pallas)의 이름을 따서 팔라사이트라고 명명되었다. 팔라사이트는 전형적으로 마그네슘이 풍부한 감람석 결정과 금속이 1대 2의 비율로 함유되어 있다. 운석은 초기 지구를 생성한 광물에 대한 중요한 정보를 제공한다는 점에서 연구할 의미가 있다.
이외에도 메소시더라이트(전에는 '시더롤라이트' 라고 불렸음)라 불리는 석철질운석은 석질운석과 비슷하나 여기저기에 다량의 금이 산재되어 있다는 특징이 있다.
석철질운석은 석질운석(stony meteorites)과 철질운석(iron meteorites)이 혼합된 운석이다. 발견되는 전체 운석 가운데 1%도 되지 않는다. 석철질운석은 크게 감람석(olivine)과 철-니켈 금속이 비슷한 비율로 섞인 팔라사이트(Pallasite), 규산염(silicates)과 철-니켈 금속이 비슷한 비율로 섞인 메소시더라이트(Mesosiderite)로 구분된다. 운석 분류 기준에 따른 대분류에 모든 석철질운석은 분화운석(differentiated meteorites 또는 achondrites)에 해당한다.
철-니켈 합금(Fe-Ni alloys)과 규산염 광물(silicate minerals)이 비슷한 비율로 섞여 있는 운석을 석철질운석(stony-iron meteorite)이라고 한다. 철-니켈 합금이 주성분인 운석은 철운석(iron meteorite), 규산염 광물이 주성분인 운석은 석질운석(stony meteorite)이다1)2). 이 세 종류의 운석 중 석철질운석이 가장 희귀하다.
석철질운석에서 운철(meteoric iron)은 철질운석의 철-니켈 금속성분과, 암석은 분화된 석질운석에서 보이는 규산염광물의 특성과 각각 비슷하다. 즉, 석질운석과 철질운석의 특징을 모두 갖춘 석철질운석은 분화된 소행성의 핵과 맨틀 사이의 경계면에서 만들어졌다고 생각된다. 이 때문에 태양계 기원에 관한 연구는 물론, 천체관측만으로 직접적인 정보 획득이 어려운 소행성 내부 특성에 관해 핵심 정보를 제공해 줄 수 있다. 대부분의 석철질운석은 규산염광물과 철-니켈 금속이 비슷한 비율로 섞여 있기 때문에 독특한 색깔을 띤다.
고체지구는 내부는 크게 철질의 핵과 규산염질인 맨틀(+지각)의 층상구조를 하고 있다. 이는 철질마그마와 규산염질 마그마가 서로 섞이지 않는 특징을 가지고 있어 지구가 생성 초기에 분화할 때 무거운 철질마그마는 중심부로 내려가 핵을 만들고 규산염질 마그마는 바깥쪽 맨틀을 형성했기 때문이다.
분화한 운석 역시 이처럼 석질의 분화운석, 즉 에이콘드라이트(achondrite)와 철운석(iron meteorite)으로 뚜렷하게 구분된다. 에이콘드라이트는 거의 금속철을 가지고 있지 않으며, 철운석은 IAB 그룹과 같은 예외적은 경우를 제외하곤 규산염광물을 거의 갖지 않는다. 이와 달리 서로 이질적인 철질 광물과 규산염 광물이 거의 절반씩 섞인 운석을 석철질운석이라고 한다.