புவி வேதியியல்

கட்டற்ற கலைக்களஞ்சியமான விக்கிப்பீடியாவில் இருந்து.
தாவிச் செல்லவும்: வழிசெலுத்தல், தேடல்

புவி வேதியியல் (Geochemistry) என்பது புவியின் புவிப்படல ஓடு மற்றும் பெருங்கடல்கள் போன்ற பெரும் புவி சார்ந்த அமைப்புகளின் பின்னால் உள்ள நிகழ்வுகளின் வழிமுறைகளைத் தெரிந்து கொள்ள வேதியியலின் கொள்கைகள் மற்றும் வழிமுறைகளைப் பயன்படுத்திக் கொள்ளும் அறிவியலாகும்.[1] புவிவேதியியலின் எல்லைகளானது புவிக்கப்பாலும், அதாவது சூாியக்குடும்பம் முழுவதையும் சூழ்ந்து விாிகிறது.[2] மேலும், புவி வேதியியலானது புவியடுக்குகளில் வெப்பச்சலனம், கோள்கள் உருவாக்கம், கருங்கல், எாிமலைப் பாறைகளின் உருவாக்கம் ஆகிய இயற்கைச் செயல்முறைகள் தொடர்பாகப் புரிதல் ஏற்பட முக்கியமான பங்களிப்பைச் செய்துள்ளது.

வரலாறு[தொகு]

1838 ஆம் ஆண்டில் சுவிசு-செர்மன் நாட்டின் வேதியிலாளா் கிறிஸ்டியன் ப்ரெட்ரிக் ஸ்கோபெய்ன் என்பவா் ’புவிவேதியியல்’ என்ற வார்த்தையை முதன்முதலில் பயன்படுத்தினாா். அவர் தனது அறிக்கையில் ஒரு புதிய அறிவியலின் உருவாக்கத்தைக் கணித்துப் பின்வருமாறு குறிப்பிட்டிருந்தாா்.

“புவி வேதியியலானது நிலவியலாக உருவாவதற்கு முன்னதாக ஒப்பீட்டு புவிவேதியியல் என்பது உருவாக்கப்பட வேண்டும். அதற்கு முன்னதாக நமது கோள்களின் தோற்றம் மற்றும் அவற்றுள் புதைந்து கிடக்கும் கனிமப்பொருட்கள் பற்றிய புதிர்கள் தீர்க்கப்படவேண்டும்"[3]

ஸ்கோபெய்னின் தொடக்கப்பணிகளுக்குப் பிறகு சிறிது காலத்திற்குப் பின்னரே இந்தப் பொருள் தொடர்பான களமானது உணரப்பட்டது. ஆனாலும், புவிவேதியியல் என்ற சொல்லானது நிலவியலாளர்கள் மற்றும் வேதியியலாளா்கள் ஆகியோரால் எடுத்தாளப்படவில்லை. மேலும் இந்த இரு அறிவியலில் எது ஆதிக்கம் செலுத்தக்கூடிய பிாிவு என்ற விவாதங்களும் தொடர்ந்து கொண்டிருந்தன.[3] புவி வேதியியலில் நிலவியலாளா்கள் மற்றும் வேதியியலாளா்கள் உடனிணைந்து பணியாற்றும் நேர்வுகள் அரிதாக இருந்தன. மேலும் இந்த பங்களிப்பு மிகவும் குறைவானதாகவும், அங்கீகரிக்கப்படாததாகவும் இருந்தன.

இருபதாம் நுாற்றாண்டில் பிறந்த விக்டர் கோல்டுசுமித் என்பவர் சுவிட்சர்லாந்து நாட்டில் பிறந்தவா். இவர் தனது தொழில்முறை வாழ்வில் பெரும்பகுதியை நார்வே மற்றும் செருமனியில் கழித்தவா். இவரது பணிகளே புவிவேதியியலில் ஒரு பெரிய தாக்கத்தை ஏற்படுத்தியது எனலாம். விக்டர் கோல்டுசுமித் “நவீன புவிவேதியியலின் தந்தை“ என அழைக்கப்படுகிறாா். [4] 1920 கள் மற்றும் 1930 களில் வெளியிடப்பட்ட தொடர் வெளியீடுகளான Geochemische Verteilungsgesetze der Elemente (Geochemical Laws of the Distribution of Elements] மூலமாக கோல்டுசுமித் நவீனப் புவிவேதியியலை ஒரு புதிய துறையாக அங்கீகரிப்பதற்கான வலுவான அடித்தளத்தை உண்டாக்கினாா்.[5]

புவி வேதியியலின் வரலாற்றில் குறிப்பிடத்தக்க மற்றுமொரு முக்கியமான ஆளுமை ப்ராங்க் விக்கில்ஸ்வொர்த் க்ளார்க் ஆவார். இவர் பத்தொன்பதாம் நுாற்றாண்டின் பிற்பகுதியில் புவிக்குள் மிகுதியான அளவில் உள்ள பல்வேறு தனிமங்களையும், அவற்றின் அளவுகளுக்கும் அணுநிறைக்கும் உள்ள தொடர்புகளையும் குறித்து ஆய்வுகளைத் தொடங்கியிருந்தாா். எரிகற்கள் அல்லது விண்கற்கள் மற்றும் புவியடுக்குகளில் உள்ள பாறைகளில் பொதிந்துள்ளவற்றின் இயைபு மற்றும் அவற்றுக்கிடையேயான வேறுபாடு குறித்து 1850 ஆம் ஆண்டுகளிலேயே ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது. 1901 ஆம் ஆண்டிலே் ஆலிவா். சி. பாரிங்டன் என்பாா் இவற்றுக்கிடையேயான வேறுபாடு இருந்தாலும் ஒப்பீட்டளவிலான மிகுதித்தன்மை முன்னா் கூறியவாறே இருப்பதாகத் தனது எடுகோளை எடுத்துக்கூறினாா். [3] இவருடைய இந்தக்கூற்றே அண்ட வேதியியல் என்ற அறிவியலின் பிாிவிற்கானத் தொடக்கமாக இருந்தது. நாம் அறிந்துள்ள சூரியக்குடும்பம் மற்றும் புவியின் தோற்றம் தொடர்பான பல தகவல்கள் இவாின் பங்களிப்பே ஆகும்.[2]

உட்களங்கள்[தொகு]

புவி வேதியியலின் உட்கூறுகளில் சில கீழே தரப்பட்டுள்ளன.

  1. ஓரிடத்தனிம புவிவேதியியல் புவி மற்றும் புவிப்பரப்பில் வேதித்தனிமங்கள் மற்றும் அவற்றின் ஓரிடத்தனிமங்களின் ஒப்பீட்டளவிலான மற்றும் தனித்த செறிவுகளைக் கண்டறிதலை உள்ளடக்கியது.
  2. புவியின் வெவ்வேறு பகுதிகளில் (புவியோடு, மூடகம், நீா்க்கோளம்) உள்ள தனிமங்களின் நகர்வுகள் மற்றும் பரவல்களை ஆய்வு செய்தல் மற்றும் கனிமங்களின் நகா்வு மற்றும் பரவலின் அடிப்படையாக உள்ள இலக்கைக் கண்டறிதல்
  3. அண்ட வேதியியல்அண்டத்தில் தனிமங்கள் மற்றும் அவற்றின் ஓரிடத்தனிமங்கள் (isotopes) பரவியுள்ள விதத்தைப் பற்றிய பகுப்பாய்வை உள்ளடக்கியது.
  4. உயிாிய புவி வேதியியல் புவியின் வேதியியலில் உயிா்களின் வாழ்க்கை ஏற்படுத்தும் தாக்கத்தை நுணுகி ஆராயும் பிாிவு
  5. கரிம புவி வேதியியல் உயிா் வாழ்கின்ற அல்லது ஏற்கெனவே வாழ்ந்த உயிரினங்களால் நடத்தப்பட்ட செயல்முறைகள் மற்றும் பெறப்பட்ட சேர்மங்கள் பற்றிய ஆய்வை உள்ளடக்கியது
  6. நீா்ம புவி வேதியியல் புவியின் நீர்ப்பரப்பில் உள்ள பல்வேறு தனிமங்கள் (தாமிரம், கந்தகம், பாதரசம் போன்றவை) மற்றும் தனிம இளக்கிககள் எவ்வாறு வளிமண்டலம்-நிலப்பரப்பு-நீர்ப்பரப்பு இவற்றுக்கிடையே இடைவினைகளின் மூலமாக பரிமாற்றம் செய்யப்படுகின்றன என்பதைப் பற்றிய ஆய்வு அறிவியல்
  7. மண்டல, சுற்றுச்சூழல் சார்ந்த, கண்டறிதல் சார்ந்த புவி வேதியியல் சுற்றுச்சூழல், நீரியல், கனிம கண்டுபிடிப்புகள் சார்ந்த பயன்பாடுகளைப் பற்றிய பிாிவு
  8. ஒளி புவி வேதியியல் புவியின் மேற்பரப்பில் உள்ள இயற்கை பகுதிப்பொருட்களுக்கிஐடயே ஒளியால் துாண்டப்பெற்று நடைபெறும் வேதி வினைகளைப் பற்றிய பிாிவு.

வேதியியல் தன்மை[தொகு]

பாறைகளில் காணப்படும் பொதுவான கனிமப்பொருட்கள் ஏறத்தாழ அனைத்து ஆக்சைடுகளும் ஆகும். குளோரைடுகள், சல்பைடுகள் மற்றும் புளோரைடுகள் ஆகியவை முக்கியமான விதிவிலக்குகள் ஆகும். ஏனெனில், இவை எந்தவிதப் பாறையாயினும் ஒரு சதவீதத்திற்கும் (1%) குறைவாகவே காணப்படுகின்றன. ப்ராங்க் விக்கில்ஸ்வொர்த் க்ளார்க் புவியின் மேலோட்டில் 47% க்கும் சற்று அதிகமாக ஆக்சிஜன் இருப்பதாக கணக்கிட்டுள்ளார். இந்த குறிப்பிடத்தக்க சதவீத இயைபுக்குக் காரணமாக இருப்பவை முக்கியமாக சிலிகா, அலுமினா மற்றும் இரும்பு ஆக்சைடு போன்ற ஆக்சைடுகளும் கால்சியம் கார்பனேட், மக்னீசியம் கார்பனேட், சோடியம் கார்பனேட் மற்றும் பொட்டாசியம் கார்பனேட் போன்ற கார்பனேட்டுகளுமே. சிலிகாவானது முக்கியமாக ஒரு அமிலத்தைப் போலச் செயல்பட்டு சிலிகேட்டுகளை உருவாக்குகின்றன. எரிமலைப் பாறைகளில் காணப்படும் பெரும்பாலான கனிமங்கள் இத்தகைய தன்மையைப் பெற்றனவாகவே உள்ளன.

பல்வேறு விதமான பாறை வகைகளைக் கொண்டு க்ளார்க் நடத்திய 1672 பகுப்பாய்வுகளின் முடிவுகளிலிருந்து புவியோட்டில் காணப்படும் கனிமங்களின் சராசரி சதவீத இயைபு பின்வருமாறு கணக்கிடப்பட்டுள்ளது: SiO2=59.71, Al2O3=15.41, Fe2O3=2.63, FeO=3.52, MgO=4.36, CaO=4.90, Na2O=3.55, K2O=2.80, H2O=1.52, TiO2=0.60, P2O5=0.22, (total 99.22%). இவை தவிர ஏனைய பகுதிப்பொருட்கள் அனைத்தும் 1% க்கும் குறைவான அளவிலேயே காணப்படுகின்றன.

சுண்ணாம்புக்கல்லின் ஒரு பகுதியானது லைம் பெல்ட்ஸ்பாரை உருவாக்குகின்றன. மெக்னீசியம் கார்பனேட் மற்றும் இரும்பு ஆக்சைடுகள் சிலிகாவுடன் படிகமாகி ஒலிவைன் அல்லது என்ஸ்டாடைட் ஆக மாறுகிறது அல்லது அலுமினா மற்றும் சுண்ணாம்பு ஆகியவற்றுடன் சேர்ந்து இரும்பு-மக்னீசிய சிலிகேட்டுகளை அதாவது பைராக்சீன்கள், ஆம்பிபோல்கள் மற்றும் பயோடைட்டுகள் ஆகியவற்றை முதன்மையாகத் தருகின்றன. இந்தச் செயல்முறையில் காரத்தை நடுநிலையாக்கியது போக எஞ்சியுள்ள சிலிகாவானது குவார்ட்சாக பிரிகையடைகிறது. இதே போன்று மிகதியாக உள்ள அலுமினா கோரண்டமாக படிகமாகிறது. இங்கே குறிப்பிடப்பட்டவை அனைத்தும் பொதுவான போக்குகளே. பாறைகளை பகுப்பாய்வு செய்வதிலிருந்து ஒரு பாறை கொண்டுள்ள கனிமங்களை தோராயமாக அறியலாம். ஆனால், எந்த ஒரு விதிக்குமே பல விதிவிலக்குகள் உள்ளன.

கனிமங்களின் இயைபு[தொகு]

அமிலத் தன்மையுள்ள அல்லது சிலிகாத் தன்மையுள்ள 66% க்கும் மேலாக சிலிகாவைக் கொண்டுள்ள எரிமலைப் பாறைகள் தவிர பெல்சிக் பாறைகள் என அழைக்கப்படும் பாறைகளில் குவார்ட்சு மிகுதியான அளவில் கிடைப்பதில்லை. அடிப்படையான பாறைகளில் (20 % அல்லது அதற்கும் குறைவாக சிலிகாவைக் கொண்டுள்ள) பாறைகள் மாபிக் பாறைகள் என அழைக்கப்படுகின்றன. மெக்னீசியம் மற்றும் இரும்பு ஆகியவற்றின் அளவு சராசரிக்கும் அதிகமாகவும், சிலிகாவின் அளவு குறைவாகவும் இருக்கும் பாறைகள் ஒலிவின் வகைப் பாறைகளாக இருக்கலாம். இதற்கு மாறாக இரும்பு-மெக்னீசிய கனிமங்களை விட சிலிகாவானது அதிகமாக இருந்தால் ஆகைட், கார்ன்ப்ளெண்ட், என்சுடாடைட் அல்லது பயோடைட் வகை பாறையாக இருக்கலாம். பொட்டாசு அதிகமாகவும், சிலிகா ஒப்பீட்டளவில் குறைவாகவும் இல்லா விட்டால் லியுசைட் வகைப் பாறையாக இருக்க வாய்ப்பில்லை. மேலும், லியுசைட் வகைப் பாறை தனித்த குவார்ட்சுடன் காணப்படுவதில்லை. நெபிலைன் வகைப்பாறைகள் அதிக சோடா உப்புக்களுடனும் குறைவான சிலிகாவும் காணப்படும் பாறை வகைகள் ஆகும். அதிகமான கார உலோகங்கள் மற்றும் சோடா உப்புக்களைக் கொண்ட பாறைகள் பைராக்சீன்களாகவோ, ஆம்பிபோல்சுகளாககவோ இருக்கலாம். சிலிகா மற்றும் அல்கலிகள் குறைவாகவும் இருந்தால் அது பிளாகியோகால்சு பெல்ட்ஸ்பாராக இருக்கலாம்.

புவியின் ஓடானது 90% சிலிகேட்டு கனிமங்களால் ஆக்கப்பட்டுள்ளது. புவியில் உள்ள சிலிகேட்டு கனிமங்களும் அவற்றின் இருப்பும் பின்வருமாறு: பிளாகியோகால்சு பெல்ட்ஸ்பார் (39%), கார பெல்ட்ஸ்பார் (12%), குவார்ட்சு (12%), பைராக்சீன் (11%), ஆம்பிபோல் (5%), மைகா (5%), களி கனிமங்கள் (5%); இவை போக சிலிகேட்டு கனிமங்கள் புவியோட்டின் மற்றுமொரு 3% ஐ உருவாக்குகின்றன. புவியன் 8% பரப்பு மட்டுமே சிலிகேட் அல்லாத கனிமங்களால் (கார்பனேட்டு கனிமங்கள், ஆக்சைடு கனிமங்கள் மற்றும் சல்பைடு கனிமங்கள்) ஆக்கப்பட்டுள்ளது. [6]

மற்றுமொரு தீர்மானிக்கும் காரணியான உருவாக்கத்தின் போது காணப்படும் இயற்பியல் நிலை மொத்தத்தில் மிகச்சிறிய புறக்கணிக்கத்தக்க அளவே பங்களிக்கிறது. சில குறிப்பிட்ட கனிமங்கள் நடைமுறையில் ஆழமான பகுதியில் அடைக்கப்பட்ட நிலையில் ஊடுருவிய பாறைகளில் உள்ளன. உதாரணமாக மைக்ரோலைன் (microcline), மசுகோவைட் (muscovite), டயலேக் (diallage) ஆகியவற்றைக் கூறலாம். லியுசைட் (Leucite) வகைக் கனிமமானது ஆழமாக ஊடுருவிய பாறைகளில் மிக அரிதாகவே காணப்படுகிறது. பல கனிமங்கள் அவை மேற்பரப்புக்கு அருகாமையில் படிகமாக்குதல் நிகழ்த்தப்பட்டதா அல்லது ஆழமான பகுதியில் படிகமாக்குதல் நிகழ்த்தப்பட்டதா என்பதோடு தொடர்புக்குட்பட்டு நுண்ணியலான பண்புகளில் சிறப்பான தனித்தன்மைகளைப் பெற்றுள்ளன. உதாரணமாக கைபர்சுதீன் (hypersthenes), ஆர்த்தோகிளாசு (orthoclase), குவார்ட்சு (quartz) ஆகியவற்றைக் கூறலாம். ஒரே விதமான வேதியியல் இயைபைக் கொண்டிருந்தும், முற்றிலும் வெவ்வேறு வகையான கனிமங்களைக் கொண்டுள்ள விசித்திரமான நேர்வுகளும் காணப்படுவதுண்டு. உதாரணமாக நார்வே நாட்டில் கிரான் என்னுமிடத்தில் கார்ன்ப்ளெண்டைட்டானது கார்ன்ப்ளெண்டைட்டை மட்டுமே கொண்டிருக்கையில் அதே பகுதியில் அதே விதமான இயைபுடன் காணப்படும் காம்ப்டோனைட்டுகளில் பெல்ட்ஸ்பார் மற்றும் வேறு விதமான கார்ன்ப்ளெண்டைட் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. எரிமலைப் பாறைகளில் காணப்படும் போர்பைரிடிக் கனிமங்களின் அரிமானம் தொடர்பாக மேற்சொன்ன அதே கருத்தை மீண்டும் கூற வேண்டியுள்ளது. ரியோலைட்சு மற்றும் ட்ராசைட்சு, கார்ன்ப்ளெண்டு மற்றும் பயோடைட் ஆகியவை அதிகமாக காணப்படுகின்றன. இவற்றின் பகுதியளவு ஆகைட் மற்றும் மேக்னடைட்டாக மாற்றப்படலாம். கார்ன்ப்ளெண்ட் மற்றும் பயோடைட் ஆகியவை அழுத்தம் மற்றும் புவிப்பரப்புக்கு கீழான நிலைமைகளைத் தாங்கும் நிலைத்தன்மை உடையவையாகும். ஆனால், அதை விட உயர்வான நிலைகளில் அவை நிலைப்புத்தன்மையற்றவை. நிலத்தின் பெரும்பான்மை பகுதியில் ஆகைட்டானது பரவலாகக் காணப்படுகிறது. புவியின் ஆழத்தில் ஊடுருவப்பட்ட பகுதிகளில் காணப்படும் இதே விதமான மாக்மாவின் வழிப்பொருளான கிரானைட் மற்றும் செய்னைட் ஆகியவை ஆகைட்டை விட மிகப் பொதுவாக பயோடைட் மற்றும் கார்ன்ப்ளெண்ட் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன.

பெல்சிக்,இடைநிலை மற்றும் மாபிக் எரிமலைப் பாறைகள்[தொகு]

அதிகப்படியான சிலிகாவைக் கொண்டுள்ளதும் மற்றுமன், படிகமாக்கும் போது தனித்த குவார்ட்சைத் தருவதுமான பாறைகள் பெல்சிக் வகைப் பாறைகள் என்ற பிரிவைச் சேர்ந்தவையாக உள்ளன. குறைவான அளவு சிலிகாவைக் கொண்டதும், அதிகமான இரும்பு மற்றும் மெக்னீசியத்தைக் கொண்டதும், குவார்ட்சு இல்லாத ஒலிவின் வகைப் பாறைகள் அதிகமாக காணப்படும் போது மாபிக் பிரிவை உருவாக்குகிறது. குவார்ட்சு மற்றும் ஒலிவின் வகைக் கனிமங்கள் இல்லாத தன்மையைக் கொண்ட பாறைகள் இடைநிலை வகைப் பாறைகளாக அறியப்படுகின்றன. இவ்வகையின் ஒரு முக்கியமான உட்பிரிவானது மிக அதிக அளவிலான கார உலோகஙகள், குறிப்பாக சோடா மற்றும் இறுதியாக மற்ற வகைப் பாறைகளில் பொதுவாகக் காணப்படாத நெபிலைன் மற்றும் லியுசைட் வகைக் கனிமங்களைக் கொண்டவையாக உள்ளன. அடிக்கடி இவை மற்ற வகைப் பாறைகளிலிருந்து கார வகைப் பாறைகள் அல்லது சோடா வகைப் பாறைகள் என்றே பிரித்தறியப்படுகின்றன. மேலும், இதற்குத் தொடர்புடைய மாபிக் வகைப் பாறைத் தொடரும் காணப்படுகிறது. இறுதியாக ஒலிவின் அதிகமாகவும் பெலட்சுபார் இல்லாததாகவும் ஒரு சிறிய தொகுதியானது அல்ட்ராமாபிக் வகைப் பாறைகள் என அழைக்கப்படுகின்றன இவை மிகக் குறைவான சதவீத அளவில் சிலிகாவையும் அதிகமான அளவில் இரும்பு மற்றும் மெக்னீசியத்தையும் கொண்டுள்ளன..

மேற்கோள்கள்[தொகு]

  1. Albarède, Francis (2003). Geochemistry: An Introduction. Cambridge University Press. p. 1. ISBN 0-521-81468-5. https://books.google.com/books?id=doVGzreGq14C&printsec=frontcover&dq=introduction+to+geochemistry&hl=en&sa=X&ei=HN5fT7juGsmu8AOl05mfBw&ved=0CEIQ6AEwAA#v=onepage&q&f=false. 
  2. 2.0 2.1 White, William M.. Geochemistry (Unpublished). p. 1. http://www.geo.cornell.edu/geology/classes/geo455/Chapters.HTML. பார்த்த நாள்: 14 March 2012. 
  3. 3.0 3.1 3.2 Reinhardt, Carsten (2008). Chemical_Sciences_in_the_20th_Century.html?id=gIOK5EUm5ysC&redir_esc=y Chemical Sciences in the 20th Century: Bridging Boundaries. John Wiley & Sons. p. 161. ISBN 3-527-30271-9. https://books.google.com/books/about Chemical_Sciences_in_the_20th_Century.html?id=gIOK5EUm5ysC&redir_esc=y. 
  4. Brian Mason (1992). Victor Moritz Goldschmidt: Father of Modern Geochemistry (Geochemical Society). ISBN 0-941809-03-X
  5. Goldschmidt, V. M. (1926). Geochemische Verteilungsgesetze der Elemente. Skrifter Norske Videnskaps—Akad. Oslo, (I) Mat. Natur.. 
  6. According to [1], which cites this: Klein, C., Hurlbut, C. S. (1993) Manual of Mineralogy, 21st Edition. John Wiley & Sons.
"https://ta.wikipedia.org/w/index.php?title=புவி_வேதியியல்&oldid=2291670" இருந்து மீள்விக்கப்பட்டது