ಖನಿಜ ಶಾಸ್ತ್ರ

ಖನಿಜಶಾಸ್ತ್ರ ಖನಿಜಗಳ ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರ, ಭೌತ ಹಾಗೂ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಗಳ ವರ್ಗೀಕರಣ, ಅನ್ವೇಷಣೆ ಇವೇ ಮುಂತಾದವನ್ನು ವಿವೇಚಿಸುವ ವಿಜ್ಞಾನ ನಿಭಾಗ (ಮಿನರಾಲಜಿ). ಖನಿಜಗಳ ಜೊತೆಗೆ ಆಕಾಶದಿಂದ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ಆಗಾಗ ಬೀಳುವ ಉಲ್ಕೆಗಳನ್ನು ಸಹ ಈ ಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ವಿವೇಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇನಾಗ್ರ್ಯಾನಿಕ್ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ವಸ್ತು ಖನಿಜ. ಇದಕ್ಕೆ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆ ವಸ್ತು ಉಂಟು. ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಅನುಕೂಲಕರವಾದ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಖನಿಜಗಳು ಉಂಟಾದಲ್ಲಿ ಇವುಗಳಿಗೆ ಒಂದು ನಿಖರವಾದ ಒಳ ಅಣುರಚನೆಯೂ ಇರುವುದು. ಈ ಕಾರಣದಿಂದಲೇ ಅನೇಕ ಖನಿಜಗಳು ಹರಳುಗಳಾಗಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಅಲ್ಲದೆ ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಹಲವಾರು ಭೌತ ಗುಣಗಳಿಗೂ ಈ ಅಣುರಚನೆಯೇ ಕಾರಣ. ಇವೆಲ್ಲಕ್ಕೂ ಮಿಗಿಲಾಗಿ ಮುಖ್ಯ ಲಕ್ಷಣವೆಂದರೆ ಖನಿಜವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಮೂಲಧಾತುಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ಸಮ್ಮಿಳನ. ಆದ್ದರಿಂದಲೇ ಖನಿಜಗಳನ್ನು ಕೆಲವು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಕೇತಗಳಿಂದ ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಖನಿಜಶಾಸ್ತ್ರವು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ, ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ,ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಸೈನ್ಸ್,ಭೂವಿಜ್ಞಾನ ಒಟ್ಟಾದ ರೂಪ.

ಇತಿಹಾಸ

೧೯ನೆಯ ಶತಮಾನದ ಆದಿಭಾಗದವರೆಗೂ ಖನಿಜಶಾಸ್ತ್ರದ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಕಂಡುಬರುವುದಿಲ್ಲ. ಆ ವೇಳೆಗೆ ಸುಪ್ರಸಿದ್ಧ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಜವಾಯ್ ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೂಲಭೂತ ತತ್ತ್ವಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿಪಾದಿಸಿ ಖನಿಜಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ಒಂದು ಹೊಸ ಆಯಾಮ ನೀಡಿದ. ಅಲ್ಲದೇ ಅದೇ ಸುಮಾರಿಗೆ ರಸಾಯನ ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಹೊಸ ಸ್ಪಂದನ ತಲೆದೋರಿತ್ತು. ಹೀಗಾಗಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಬಾಹ್ಯರೂಪ ಬಹು ಪ್ರಮುಖವಾದ ಅಂಶಗಳೆಂದೂ ಇತರ ಗುಣಗಳು ಅನೇಕ ಬಾರಿ ಅಲ್ಪಸ್ವಲ್ಪ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಬಹುದೆಂದೂ ಅಭಿಪ್ರಾಯಪಡಲಾಯಿತು. ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಖನಿಜಗಳಿಗೆ ಪ್ರಕಾಶ ವಿಜ್ಞಾನದ (ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್) ಹೊಸ ಹೊಸ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಿಸಿ ಖನಿಜಕರಣ ಎಷ್ಟೇ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿದ್ದರೂ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಿಯ ಸಹಾಯದಿಂದ ಅದರ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗುಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ. ಈಗ ಖನಿಜಗಳ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಭೌತ ಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಜೊತೆಗೆ ಅವುಗಳ ಸ್ಫಟಿಕ ರೂಪ, ಪ್ರಕಾಶವಿಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಗುಣಗಳು, ಅವುಗಳ ಅಣು ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ರಚನಾವೈವಿಧ್ಯಗಳನ್ನು ಕೂಡ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಖನಿಜಶಾಸ್ತ್ರ ವಿಭಾಗದ ಶೀರ್ಷಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ

೧. ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರ

ಇದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಖನಿಜಗಳ ಆಕೃತಿ ಅಥವಾ ಹೊರರೂಪಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ್ದು. ಖನಿಜದ ಸ್ಫಟಿಕಾಕೃತಿ ಅದರ ಒಳರಚನೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. ಹಲವು ಖನಿಜಗಳಂತೂ ತಮ್ಮದೇ ಆದ ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ರೀತಿಯ ಆಕಾರವನ್ನು ಎಂಥ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಾದರೂ ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ಸ್ಫಟಿಕಾಕೃತಿಗೂ ಖನಿಜಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಂಟುತನ ಉಂಟು. ಹೊರ ಆಕಾರವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಇಂಥದೇ ಖನಿಜವೆಂದು ಹೆಚ್ಚು ಕಷ್ಟವಿಲ್ಲದೆ ಗುರುತಿಸಬಹುದು. ಈ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ ಖನಿಜ ಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಸೂಜಿಯಿಂದ, ನಕ್ಷತ್ರದಂಥ, ನೂಲಿನಂಥ, ಸ್ತಂಭಾಕೃತಿಯ ಅಲಗಿನಂಥ, ಪಟ್ಟಿಯಂಥ ಅನೇಕ ಆಕಾರಗಳನ್ನು ನೋಡಿ ಹೆಸರಿಸಬಹುದು.

೨. ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ಒಳರಚನೆ

ಖನಿಜಗಳ ಅಣುರಚನೆಯನ್ನು ಎಕ್ಸ್ ಕಿರಣಗಳ ಸಹಾಯದಿಂದ ಸುಲಭವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು. ಈಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯವನ್ನು ಪಡೆದಿದೆ. ಖನಿಜಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಎಕ್ಸ್‍ಕಿರಣಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಲಾವೆ ಎಂಬಾತ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಜಾರಿಗೆ ತಂದ. ಇದರಿಂದ ಖನಿಜಗಳ ಒಳರಚನೆಯೇ ಅಲ್ಲದೆ ಆ ರಚನೆಯ ಚೌಕಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಅಣುಗಳಿರುವ ಸ್ಥಾನಗಳನ್ನು ಸಹ ಗುರುತಿಸಬಹುದು. ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಪ್ರನಾಳದಲ್ಲಿರುವ ಖನಿಜದ ಪುಡಿಯ ಮೇಲೆ ಎಕ್ಸ್‍ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಹಾಯಿಸಿ ಛಾಯಾಚಿತ್ರವನ್ನು ತೆಗೆದಲ್ಲಿ ಅಣು ಚೌಕಟ್ಟು ಸ್ಪಷ್ಟಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

೩. ಭೌತ ಖನಿಜಶಾಸ್ತ್ರ

ಇದರಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಖನಿಜಗಳ ಭೌತ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ವಿವೇಚಿಸಲಾಗುವುದು. ಖನಿಜಗಳ ಕಾಠಿಣ್ಯ, ಸಾಂಧ್ರತೆ, ಬಣ್ಣ, ಒರೆ, ಸೀಳುಗಳು, ಬಿರಿತಗಳು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ತು ಹಾಗೂ ಕಾಂತದ ಪ್ರಭಾವಕ್ಕೆ ಒಳಗಾದಾಗ ಉಂಟಾಗುವ ಗುಣಗಳು ಇವೇ ಮುಖ್ಯವಾದವು. ಇವು ಕೂಡ ವಿವಿಧ ಖನಿಜಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ಬಹು ಸಹಾಯಕವಾಗಿದೆ.

೪. ರಾಸಾಯನಿಕ ಖನಿಜಶಾಸ್ತ್ರ

ಖನಿಜಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಅವುಗಳ ಒಂದು ಬಹುಮುಖ್ಯ ಗುಣವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು. ಕೆಲವು ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಂದ ಖನಿಜಗಳ ನಿಜಸ್ವರೂಪವನ್ನು ಅಷ್ಟು ಕಷ್ಟವಿಲ್ಲದೆ ಗುರುತಿಸಬಹುದು. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಊದುಕೊಳವೆ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಬಲು ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿ. ಆದರೆ ಒಂದು ಖನಿಜದ ಸಂಪೂರ್ಣ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅರಿಯಬೇಕಾದರೆ ಆ ಖನಿಜದ ವಿವಿಧಾಂಶಗಳನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು. ಈಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯವನ್ನು ಪಡೆದಿದೆ.

ಆಕರ ಮತ್ತು ಉತ್ಪತ್ತಿ

ಖನಿಜಗಳು ಶಿಲೆಗಳ ಬಿರುಕುಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಕುಳಿಗಳಲ್ಲಿ ದೊರೆಯುತ್ತವೆ. ಅಲ್ಲದೆ ಶಿಲೆಗಳ ಮುಖ್ಯ ಅಂಶಗಳೇ ಖನಿಜಗಳೆಂದು ಈಗಾಗಲೇ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅನೇಕ ಖನಿಜಗಳು ಮಾತೃಶಿಲಾದ್ರವ (ಮಾಗ್ಮ), ಅಲ್ಲಿರುವ ಮೂಲಜಲ (ಮಾಗ್ಮ್ಯಾಟಿಕ್ ವಾಟರ್) ಅಥವಾ ಅಂತರ್ಜಲ (ಗ್ರೌಂಡ್‍ವಾಟರ್) ಇವುಗಳಿಂದ ರೂಪಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಮಾತೃಶಿಲಾದ್ರವ ಮತ್ತು ಖನಿಜಗಳು ತಲೆದೋರುತ್ತವೆ. ಈ ಕಾರಣದಿಂದಲೇ ಅಗ್ನಿಪರ್ವತಗಳನ್ನು ಬಿಸಿನೀರಿನ ಚಿಲುಮೆಗಳು ಮತ್ತು ಗೇಸರುಗಳು ಇವುಗಳ ಸಮೀಪದಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಖನಿಜಗಳನ್ನು ನೋಡಬಹುದು. ಪ್ರಯೋಗಶಾಲೆಯಲ್ಲಿ ಖನಿಜಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ಕಂಡು ಬರುವ ಮೂಲತತ್ತ್ವಗಳು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಭಾವಬೀರಿ ಖನಿಜೋತ್ಪತ್ತಿಗೆ ಮುಖ್ಯ ಕಾರಣವಾಗಿವೆ. ಬಹುಶಃ ಒತ್ತಡ, ಉಷ್ಣ ಮತ್ತು ಕಾಲಪರಿಮಿತಿ ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಎರಡು ಕಾರ್ಯರಂಗಗಳಿಗೂ ಅಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮ್ಯ ಇರದು.

ಉಪಯೋಗಗಳು

ಎಲ್ಲ ಲೋಹಗಳಿಗೂ ಮೂಲ ಖನಿಜಗಳು. ಅನೇಕ ರಾಸಾಯನಿಕ ಮತ್ತು ಇತರ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಿಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಮೂಲವಸ್ತುಗಳು ಖನಿಜಗಳೇ. ಸಸ್ಯ ಸಂಬಂಧವಾದ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಣಿಸಂಬಂಧವಾದ ವಸ್ತುಗಳ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಕೂಡ ಪಾತ್ರ ಪ್ರಮುಖವಾದುದು. (ನೋಡಿ- ಖನಿಜಾನ್ವೇಷಣೆ) (ಎಸ್.ಕೆ.ವಿ.)