खनिजशास्त्र... भाग १०
महा एमटीबी   14-Oct-2018


 


मागील लेखात आपण भूस्खलनांची माहिती घेतली. या लेखात आपण एका पूर्णपणे भिन्न अशा शाखेत हात घालू. ही शाखा म्हणजे ‘खनिजशास्त्र’ (Mineralogy).

 

खनिजशास्त्र म्हणजे वेगवेगळ्या खनिजांचा व क्षारांचा सखोल अभ्यास. या अभ्यासात खनिजांच्या प्राकृतिक, रासायनिक, चुंबकीय, इ. गुणधर्मांची माहिती घेऊन आपल्या गरजांप्रमाणे त्यांचे वर्गीकरण व उपयोग करणे हे अंतर्भूत असते. आपण खनिजांच्या काही गुणधर्मांची माहिती घेऊ.

 

.रंग (Color): कोणतीही गोष्ट आपण तिच्या रंगावरून ओळखू शकतो. खनिजेही त्याला अपवाद नाहीत. म्हणूनच खनिजाचा रंग हे त्याचे सगळ्यात मूलभूत वैशिष्ट्य आहे. रंग हा प्रकाशसापेक्ष (Light dependent) गुणधर्म आहे. एखाद्या वस्तूवर प्रकाश पडला की, ती वस्तू एकूण प्रकाशापैकी काही ठराविक तरंगलांबीचा भाग शोषून घेते. उरलेला प्रकाश तिच्या पृष्ठभागावरून परावर्तित होतो. त्यामुळेच वस्तू रंगीत दिसतात.

 

.चकाकी (Luster): एखाद्या वस्तूवर प्रकाश पडला की, त्या वस्तूचा पृष्ठभाग चमकायला लागतो. याला ‘चकाकी’ असे म्हणतात. ‘चकाकी’ म्हणजे खनिजाची प्रकाश परावर्तित करण्याची क्षमता. ही ‘चकाकी’ मुख्यतः खनिजाच्या पृष्ठभागावरील परिस्थितीवर अवलंबून असते. जर पृष्ठभाग गुळगुळीत असेल, तर ‘चकाकी’ जास्त असेल व जर पृष्ठभाग खडबडीत असेल, तर ‘चकाकी’ही कमी असेल.

 

.स्ट्रीक (Streak): जेव्हा खनिज हे पोर्सेलिनप्लेटवर घासले जाते, तेव्हा त्या खनिजाचे थोडेसे चूर्ण त्या प्लेटवर तयार होते. या चूर्णाचा रंग म्हणजेच ‘स्ट्रीक’ होय. हा फार महत्त्वाचा गुणधर्म आहे, कारण काही वेळेला दोन खनिजांचा रंग एकच असू शकतो, पण ‘स्ट्रीक’ एक नसतो. उदाहरणार्थ, क्रोमाईट (Chromite) व मॅग्नेटाईट (Magnetite) या दोघांचाही रंग काळा असतो. पण क्रोमाईटची ‘स्ट्रीक’ ही मातकट, तर मॅग्नेटाईटची ‘स्ट्रीक’ ही काळी असते. यावरून खनिजांचे वर्गीकरण करणे सोपे होते.

 

.काठिण्य (Hardness): खनिजांच्या ‘काठिण्यपातळी’ची माहिती घेऊन त्यांचे उपयोग ठरवता येतात. ‘काठिण्यता’ म्हणजे खनिजाची घर्षणीय बलाला विरोध करणारी क्षमता. कठीण खनिजांपासून ड्रिल बिट्स् बनवतात, तर मऊ खनिजांचेचूर्ण करून त्यांचा वापर करणे सोपे असते. मोह या शास्त्रज्ञाने ‘काठिण्यपातळी’चा तक्ता तयार केला आहे. यात एक ते दहा अंक असून एकवर शंखजिरे (Talc) म्हणजे सर्वात मऊ, तर दहावर हिरा (Diamond) म्हणजे सर्वात कठीण अशी वर्गवारी करण्यात आली आहे.

 

.रासायनिक घटक (Chemical elements):विविध खनिजांमध्ये विविध रासायनिक घटक असतात. या रासायनिक घटकांवरून त्यांची उपयोगिता ठरवता येते. तसेच या रासायनिक घटकांमुळेच खनिजांना विविध रंगही प्राप्त होतात. उदाहरणार्थ, काचमणी (Rock Crystal – SiO2) हा शुद्ध स्वरूपात असताना रंगहीन असतो, पण जर यात टायटेनियमही असेल, तर त्याचा रंग गुलाबी होतो.

 

वरील गुणधर्मांशिवाय रचना (Structure), किरणोत्सर्ग (Radioactivity), दृढता (Tenacity), अपवर्तनांक (Refractive Index) इत्यादी गुणधर्मांचाही अभ्यास केला जातो. अजूनही अनेक गुणधर्म आहेत.

 

खनिजांचे अनेक प्रकारे वर्गीकरण करता येते. तयार होण्याच्या प्रक्रियेनुसार खनिजांचे दोन प्रकार पडतात – प्राथमिक खनिजे व दुय्यम खनिजे. प्राथमिक खनिजे ही थेट मॅग्मा थंड होताना तयार होतात, तर दुय्यम खनिजे ही प्राथमिक खनिजांवर झालेल्या विविध बलांच्या कार्यामुळे तयार होतात. याशिवाय उपयोगितेनुसारही खनिजाची पुढील प्रकारे वर्गवारी करून त्यांचा अभ्यास केला जातो. त्यामध्ये खनिजे व क्षार. यापैकी जी खनिजे असतात, त्यांच्यापासून आपल्याला विविध धातू मिळतात, तर क्षारांचा उपयोग हा सिमेंटमधील घटकांपासून ते अगदी मौल्यवान रत्ने म्हणूनही केला जातो. अजून एका पद्धतीने वर्गवारी करायची असल्यास ती खनिजांमध्ये असलेल्या रासायनिक घटकांवरूनही करता येते. यातून खनिजांचे दोन प्रकार पडतात - १. सिलिकेट व २. नॉन सिलिकेट. ज्या खनिजांमध्ये सिलिकेटसदृश्य (Silicate – SiO3) रेणू असतो, त्यांना सिलिकेट व ज्यांमध्ये नसतो त्यांना नॉन सिलिकेट असे म्हणतात. या दोघांचेही अनेक उपप्रकार पडतात. सिलिकेट प्रकारात फेल्सपार (Felspar), पायरॉक्झिन (Pyroxene), अँफिबोल (Amphibole), मायका (Mica) इ. प्रकार पडतात. हे प्रकार सिलिकेट रेणू इतर घटकांच्या अणूंबरोबर कसे बंध करतात यावरून आले आहेत. या खनिजांचे बहुधा स्फटिकं तयार होतात कारण यात सिलिका (Si) हा मुख्य घटक असतो. यातील बरीच खनिजे मौल्यवान खडे म्हणून वापरली जातात. नॉन सिलिकेटमध्ये ऑक्साईड (Oxide), सल्फाईड (Sulphide), कार्बोनेट (Carbonate) इ. प्रकार पडतात. सर्व धातूंची खनिजे ही नॉन सिलिकेट प्रकारात येतात. यातील जवळजवळ कोणाचाच स्फटिक तयार होत नाही.

 

पृथ्वीवरील एकूण खनिजांपैकी काही मोजकीच खनिजे ही खडकांमध्ये मोठ्या प्रमाणात सापडतात. या मोजक्या खनिजांना ‘रॉक फॉर्मिंग मिनरल्स’ (Rock Forming Minerals) असे म्हणतात. आपण आता काही धातूंच्या खनिजांची तसेच मौल्यवान रत्नांची प्रचलित नावे, त्यांची रासायनिक सूत्रे व उपयोग ही माहिती बघू. जागेअभावी लहानशीच यादी देत आहे.

 

खनिज

इंग्रजी

रासायनिक सूत्र

उपयोग

हेमाटाईट

Hematite

Fe23

लोखंडाचे खनिज

मॅग्नेटाईट

Magnetite

Fe3O4

लोखंडाचे खनिज

पायराईट

Pyrite

FeS

लोखंडाचे खनिज

सिडेराईट

Siderite

FeCO3

लोखंडाचे खनिज

बॉक्साईट

Bauxite

Al­­2O3

अँल्युमिनियमचे खनिज

क्रोमाईट

Chromite

FeCr3O4

क्रोमियमचे खनिज

चाल्कोपायराईट

Chalcopyrite

CuFeS2

तांब्याचे खनिज

माल्काईट

Malachite

CuCO3(OH)2

तांब्याचेखनिज

शुद्ध तांबे

Native Copper

Cu

शुद्ध स्वरूपातील तांबे

पायरोलुसाईट

Pyrolusite

MnO2

मँगनीजचे खनिज

ऱ्होडोक्रोसाईट

Rhodochrosite

MnCO­3

मँगनीजचे खनिज

सिन्नाबार

Cinnabar

HgS

पाऱ्याचे खनिज

गॅलेना

Galena

PbS

शिशाचे खनिज

स्फालेराईट

Sphalerite

ZnS

जस्ताचे खनिज

शिलाईट

Scheelite

CaWO4

टंगस्टनचे खनिज

शुद्ध सोने

Native Gold

Au

जवळजवळ नेहमीच शुद्ध स्वरूपातच आढळते.

शुद्ध चांदी

Native Silver

Ag

टोपाझ

Topaz

AlSiO(F,OH)

मौल्यवान रत्न - पुष्कराज

सॅफायर

Sapphire

AlO

मौल्यवान रत्न - नीलमणी

रूबी

Ruby

AlO

मौल्यवान रत्न - माणिक

एमेरेल्ड

Emerald

BeAlSiO

मौल्यवान रत्न - पाचू

हिरा

Diamond

C

मौल्यवान रत्न

टर्क्वाईझ

Turquoise

CuAl(PO)(OH) • 4HO

मौल्यवान रत्न

ऑनिक्स

Onyx

SiO

मौल्यवान रत्न - गोमेद

कॅट्स् आय

Cat eye

BeAl2O4

मौल्यवान रत्न - लसण्या

तर अशा प्रकारे आपण खनिजशास्त्राबद्दल थोडी माहिती घेतली. पुढील लेखात आपण खडकांचा अभ्यास करू.

संदर्भ - Engineering & General Geology – Parbin Singh – Katson publishing House

माहितीच्या महापुरात रोजच्या रोज नेमका मजकूर मिळविण्यासाठी लाईक करा... facebook.com/MahaMTB/