கனிமம்

இது, தூய தனிமமாகவோ எளிய உப்புக்களாகவோ அல்லது சிக்கலான சிலிக்கேற்றுகளாகவோ பல்வேறு வகையான கூட்டமைவுகளை (சேர்வைகளை)க் கொண்டிருக்ககூடும். பொதுவாகக் கரிம வேதியியல் பொருட்களை இது உள்ளடக்குவதில்லை. கனிமம் பற்றிய அறிவுத்துறை கனிமவியல் ஆகும். மார்ச்சு 2017 நிலையில் 5,300 க்கும் மேற்பட்ட கனிமங்கள் இவ்வுலகில் அறியப்பட்டுள்ளன. 5,230 க்கும் மேற்பட்ட கனிமங்கள் சர்வதேச கனிமவியல் கழகத்தால் (IMA) இதுவரை அங்கீகரிக்கப்பட்டுள்ளது. புவியின் ஓட்டில் 90% சிலிகேட்டுக் கனிமங்களால் ஆக்கப்பட்டதாகும். கனிமங்களின் இருப்பு மற்றும் வகைப்பாடு புவியின் வேதியத் தன்மைகளால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. சிலிகான் மற்றும் ஆக்சிசன் புவியன் ஓட்டில் தோராயமாக 75 விழுக்காட்டை ஆக்கிரமித்துக் கொண்டு அதில் பெரும்பான்மை சிலிகேட்டுக் கனிமங்களாகவே மாற்றமடைந்துள்ளது.

கனிமங்கள் அவற்றின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளால் வேறுபடுத்தப்படுகின்றன. வேதி இயைபு மற்றும் படிக அமைப்பு பல்வேறு கனிமங்களை வேறுபடுத்தி அறிய உதவுகிறது. அமைப்பு மற்றும் வேதிய இயைபு ஆகியவை கனிமம் உருவான இடத்தின் நிலவியல் சூழலைப் பொறுத்து தீர்மானிக்கப்படுகிறது. புவியின் அடியில் காணப்படும் வெப்பநிலை மாற்றம், அழுத்தம், பாறையின் ஒட்டு மொத்த இயைபு ஆகியவை கனிமங்களில் மாறுபட்ட தன்மைக்கு காரணமாக இருக்கலாம்.

கனிமம் தொடர்பான ஒரு வரையறை . கீழ்க்காணும் வரன்முறைகளை உள்ளடக்கியதாக இருக்க வேண்டும் என்கிறது.

• இயற்கையில் கிடைப்பதாகவும்
• அறை வெப்பநிலையில் நிலையானதாகவும்
• வேதியியல் வாய்ப்பாட்டால் குறிக்கப்படக்கூடியதாகவும்
• உயிரியல் மூலம் அற்றதாகவும்
• ஒழுங்கமைக்கப்பட்ட அணு அமைப்பைக் கொண்டதாகவும் இருப்பதே கனிமம்.

முதல் மூன்று பொதுவான பண்புகள் கடைசி இரண்டு பொதுப்பண்புகளோடு ஒப்பிடும் போது அதிகம் விவாதமின்றி அனைவராலும் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டவை. அறை வெப்பநிலையில் நிலையானதாக இருக்க வேண்டும் என்ற வரையறையின் விதிவிலக்குகளாக −39 °C இல் படிகமாகும் பாதரசமும், 0 °C வெப்பநிலைக்குக் கீழாக மட்டும் பனிக்கட்டியாக மாறும் நீரும் திகழ்கின்றன. ஒரு பதார்த்தம், திண்மமாகவும், படிக அமைப்பை உடையதாகவும் இருந்தால் மட்டுமே அது, உண்மையான கனிமமாக வகைபிரிக்கப்படும். அத்துடன், அது, ஓரினத் தன்மை (homogeneous) உள்ளதும், வரையறுக்கப்பட்ட வேதியியல் அமைப்பைக் கொண்டதாகவும், இயற்கையிற் காணப்படக்கூடிய கனிம வேதியியல் பதார்த்தமாகவும் இருத்தல் வேண்டும். இயற்கையில் தனிமங்களாகக் கிடைக்கும் உலோகங்கள் தாமிரம், வெள்ளி, தங்கம், பாதரசம், பிளாட்டினம் ஆகியவை ஆகும். இதர தனிமங்கள் அனைத்தும் சேர்மங்களாகவே காணப்படுகின்றன. பூமியில் காணப்படக்கூடிய, இயற்கையான உலோகச் சேர்மப் பொருட்களே கனிமம் (mineral)என அழைக்கப்படுகின்றன. இவ்வாறான கனிமங்களில் எந்தெந்தக் கனிமங்களிலிருந்து சிக்கனமான மற்றும் இலாபகரமான முறையில் ஒரு உலோகமானது பிரித்தெடுக்கப்பட இயலுமோ அத்தகைய கனிமங்கள் தாதுக்கள் (ore) என அழைக்கப்படுகின்றன.

கனிமங்கள் அவற்றின் தன்மை, அதிகரிக்கும் பொதுத்தன்மையின் வரிசை, குழு மற்றும் தொடர், சிறப்பினம் இவற்றின் அடிப்படையில் வகைப்பாடு செய்யப்படுகின்றன. கனிம சிறப்பினங்கள் மற்ற சிறப்பினங்களிலிருந்து அவற்றின் குறிப்பிடத்தக்க மற்றும் தனித்தன்மை வாய்ந்த இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளின் அடிப்படையில் வகைப்பாடு செய்யப்படுகின்றன. உதாரணமாக, குவார்ட்சானது அதனுடை SiO₂ என்ற மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு மற்றும் அதன் குறிப்பிடத்தக்க படிக அமைப்பு கொண்டு அதே வகையான வேதியியல் வாய்ப்பாட்டை உடைய மற்ற கனிமங்களிலிருந்து (பல்லுருத்தோற்றம்) வித்தியாசப்படுத்தப்படுகிறது. இரண்டு கனிம சிறப்பினங்களுக்கிடையே ஒரே விதமான இயைபு வீதம் இருக்கும் போது ஒரு தொடர் மட்டும் வரையறுக்கப்படுகிறது. உதாரணமாக, பயோடைட் தொடரானது ஃப்ளோகோபைட், சிடெரோஃபிலைட், அன்னைட் மற்றும் ஈசுடோடைட் போன்ற இறுதி உறுப்பினர்களை மாறுபட்ட அளவில் கொண்டுள்ள தன்மையினால் குறிப்பிபடப்படுகிறது. மாறாக, ஒரு கனிமத் தொகுதியானது, பொதுவான வேதிப்பண்புகள் மற்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட படிக அமைப்பினைப் பகிர்ந்து கொள்ளும் தன்மையின் காரணமாக வகைப்படுத்தப்படுகிறது. பைராக்சீன் தொகுதியானது, XY(Si,Al)₂O₆, என்ற பொதுவான வாய்ப்பாட்டை உடையதாக உள்ளது. இதில் X மற்றும் Y இரண்டுமே நேர்மின் அயனிகளாகவும் X ஆனது Y ஐ விட பெரியதாகவும் அமைகின்றன. பைராக்சீன்களானவை ஒற்றை சங்கிலி சிலிகேட்டுகளாகவும், செஞ்சாய்சதுர அல்லது ஒற்றைச்சாய்வு கொண்ட படிக அமைப்பைக் கொண்டவையாகவும் உள்ளன.இறுதியாக, கனிம வகை என்பது இயற்பியல் பண்புகளில் வேறுபட்ட அதாவது, நிறம் அல்லது படிக வடிவமைப்பு பாணி போன்றவற்றில் வேறுபட்ட, ஒரு குறிப்பிட்ட கனிம சிறப்பினத்தின் வகை ஆகும். உதாரணமாக அமெதிசுடு என்பது குவார்ட்சு வகைப்பாட்டின் சிவப்பு கலந்த நீல வகையாகும்..

டானா(Dana) மற்றும் இசிட்ரன்சு (Strunz) ஆகியவை கனிமங்களை வகைப்படுத்தப் பயன்படும் இரு பொதுவான முறைகளாகும். இந்த இரண்டு முறைகளுமே கனிமங்களின் முக்கிய வேதித்தொகுதிகளைச் சார்ந்த இயைபு மற்றும் அமைப்பு ஆகியவற்றின் அடிப்படையிலேயே வகைப்படுத்துகின்றன. தனது சம காலத்தில் முன்னணி நிலவியலாளரான சேம்சு ட்வைட் டானா 1837 ஆம் ஆண்டில் கனிமவியலின் முறை (System of Mineralogy) என்ற நுாலை முதன் முதலாக வெளியிட்டார். 1997 ஆம் ஆண்டில் அந்த நுால் எட்டாவது பதிப்பைக் கண்டது.

கனிமங்களுக்கான டானா வகைப்பாடு நான்கு பகுதி எண் முறையை ஒவ்வொரு கனிமத்திற்கும் குறிக்கிறது. இதனுடைய முதலாவது எண்ணான பிரிவு எண் (class) முக்கிய இயைபைக் கொண்ட தொகுதிகளை அடிப்படையாகக் கொண்டதாகவும், இரண்டாவது எண், அதாவது வகை குறித்த எண் (type) கனிமத்தில் உள்ள நேர்மின் அயனிகள் மற்றும் எதிர் மின் அயனிகளுக்கிடையேயான விகிதாச்சாரத் தொடர்பையும், கடைசி இரண்டு எண்கள் கனிமங்களை ஒரே வகை மற்றும் பிரிவில் உள்ள கனிமங்களை அமைப்புரீதியான ஒப்புமையை அடிப்படையாகக் கொண்டு முறைப்படுத்துகின்றன. மற்றுமொரு முறையான இசிட்ரன்சு (Strunz) வகைப்பாடானது மிகவும் குறைந்த அளவிலேயே பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது கார்ல் அகோ இசிட்ரன்சு என்ற செருமன் நாட்டு கனிமவியலாளரின் பெயரால் அழைக்ப்படுகிறது. இந்த முறையானது டானா முறையையே அடிப்படையாகக் கொண்டதாகும். ஆனால் இம்முறை வேதியியல் பண்புகள் மற்றும் அமைப்பு வரன்முறைகளையும் இணைத்தே கையாள்கிறது. அமைப்பைப் பொறுத்தவரை வேதிப்பிணைப்புகள் எவ்வாறு பங்கிட்டுக்கொள்ளப்படுகின்றன என்பதைப் பொறுத்தும் கவனிக்கிறது..

கனிமங்களில் 45 விழுக்காடு கண்டுபிடிப்பாளர்கள் அல்லது கனிமவியலாளர்களின் பெயர்களைக் கொண்டும், 23 விழுக்காடு கண்டறியப்பட்ட இடங்களின் பெயர்களைக் கொண்டும், 14 விழுக்காடு கனிமங்கள் அவற்றின் வேதி இயைபை அடிப்படையாகக் கொண்டும் 8 விழுக்காடு கனிமங்கள் இயற்பியல் பண்புகளைக் கொண்டும் பெயரிடப்பட்டுள்ளன. இவையே கனிமங்களின் பெயரிடுதலில் உள்ள பெயர் தோற்ற வரலாற்றின் அடிப்படையாகும்.[38][40] கனிமங்களி்ன் பெயர்களில் காணப்படும் ஐட் என்ற விகுதியானது "இவற்றுடன் தொடர்புடைய அல்லது உடமையான" என்ற பொருளைத் தரக்கூடிய பழங்கால கிரேக்க விகுதியான - ί τ η ς (-ஐட்டுகள்), இலிருந்து பெறப்பட்டுள்ளது.

கனிமங்களின் மிகுதித்தன்மை மற்றும் பல்வகைத் தன்மை அவற்றின் வேதியியல் தன்மையினாலேயே நிர்ணயிக்கப்படுகின்றன. மேலும், இதன் தொடர்ச்சியாக, புவியில் தனிமங்களின் மிகுதித்தன்மையையும் சார்ந்துள்ளன. தற்போது காணப்படும் பெரும்பான்மையான கனிமங்கள் புவியோட்டிலிருந்து பெறப்பட்டவையே. புவி ஓட்டில் இருக்கக்கூடிய மிகுதித்தன்மையின் காரணமாக கனிமங்களின் முக்கிய உறுப்புக்களாக எட்டு தனிமங்களே ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன. இந்த எட்டு தனிமங்கள் எடை விகிதாச்சாரப்படி, புவி ஓட்டின் எடையில் 98% க்கும் அதிகமாக காணப்படுகின்றன. காணப்படும் எடை அளவின் இறங்கு வரிசைப்படி அந்த 8 தனிமங்கள் பின்வருமாறு வரிசைப்படுத்தப்படுகின்றன. அவை, ஆக்சிஜன், சிலிக்கான், அலுமினியம், இரும்பு, மெக்னீசியம், கால்சியம், சோடியம் மற்றும் பொட்டாசியம் ஆகும். ஆக்ஸிஜன் மற்றும் சிலிக்கான்கள் இரண்டும் இவற்றில் மிக முக்கியமானவைகளாகும். எடை விகிதாச்சாரப்படி புவி ஓட்டின் எடையில் ஆக்ஸிஜன் 47 சதவீதமும் மற்றும் சிலிக்கான் 28 சதவீதமும் காணப்படுகின்றன.

உருவாகின்ற கனிமங்கள் அவை உருவான மூலமான பாறைகளின் வேதியியல் தன்மையால் நிர்ணயிக்கப்படுகின்றன. உதாரணமாக, இரும்பு மற்றும் மெக்னீசியம் நிறைந்த மாக்மா ஒலிவின்கள் மற்றும் பைராக்சீன்கள் போன்ற மாஃபிக் கனிமங்களையும், சிலிக்கா நிறைந்த மாக்மா, ஃபெல்ட்சுபார் மற்றும் குவார்ட்ஸ் போன்ற SiO₂ உள்ளடக்கிய கனிமங்களையும் உருவாக்குகின்றன. சுண்ணாம்புப்பாறையானது, கால்சைட் அல்லது அராகனைட் (இரண்டுமே CaCO₃) ஆகிய கனிமங்களை உருவாக்குகின்றது, ஏனெனில், பாறையானது கால்சியம் மற்றும் கார்பனேட் நிறைந்திருக்கிறது. எந்தப் பாறையின் வேதித்தன்மையானது ஒரு கனிமத்தின் வேதித்தன்மையோடு ஒத்த தன்மையைப் பெறவில்லையோ அந்தக் கனிமமானது அந்தப் பாறையில் காணப்படாது. உதாரணமாக, அலுமினியம் மிகை சேல்சு வகைப் பாறைகள் உருமாற்றத்தின் மூலமாக கையனைட், Al₂SiO₅ கனிமத்தைத் தருகின்றன.

ஒரு திண்மக் கரைசலின் தொடரில் இறுதி உறுப்புக் கனிமங்கள் மாறுபாட்டிற்குத் தகுந்தவாறு வேதியியல் இயைபு மாறுபடும். உதாரணமாக, பிளாகியோகால்சு ஃபெல்ட்சுபார்கள் ஒரு தொடர்ச்சியான சோடியம் நிறைந்த கனிமங்களான அல்பைட்டு (NaAlSi₃O₈) முதல் கால்சியம் நிறைந்த அனார்தைட்டு (CaAl₂Si₂O₈) வரையான தொடரை உள்ளடக்கியுள்ளன. இவற்றிற்கு இடையே தொடர்ச்சியான நான்கு இடைநிலை வகைகளை (சோடியம் நிறைந்தவற்றிலிருந்து , கால்சியம் நிறைந்தவற்றுக்கான வரிசையில்) அதாவது, ஓலிகோகால்சு, அன்டெசைன், லேப்ராடோரைட் மற்றும் பைடோவ்னைட் ஆகிய கனிமங்களைக் கொண்டுள்ளது. மெக்னீசியம் நிறைந்த ஃபோர்ஸ்டெரைட்டு மற்றும் இரும்பு-நிறைந்த ஃபைலைட் போன்ற ஒலிவைன் தொடர்கள் மற்றும் மாங்கனீசு நிறைந்த ஹியூப்னெரைட்டு மற்றும் இரும்பு-நிறைந்த ஃபெர்பிராய்டு போன்ற வால்ஃப்ராமைட் தொடர்கள் ஆகியவை மற்ற உதாரணங்கள் ஆகும்.

கனிமங்களை வகைப்படுத்துவது எளிமையானதிலிருந்து கடினமானது வரை வீச்சைக் கொண்டுள்ளது. ஒரு கனிமமானது பலவிதமான இயற்பியல் பண்புகளால் அடையாளம் காணப்படலாம். சில கனிமங்கள் சமமான மற்ற உள்ளீடுகள் இல்லாத காரணத்தால் எளிதில் முழுமையாக அடையாளம் காணப்படக் கூடியதாக உள்ளன. மற்ற சில கனிமங்களைப் பொறுத்தவரை சிக்கலான ஒளியியல், வேதியியல் மற்றும் X-கதிர் சிதறல் பகுப்பாய்வு போன்ற அதிக செலவு மற்றும் நேரம் தேவைப்படுகின்ற முறைகளைப் பயன்படுத்தியே வகைப்படுத்த முடிகிறது. படிக அமைப்பு மற்றும் படிகப்பண்பு, கடினத்தன்மை, பளபளப்பு, நிறம், இழை வரியமைப்பு, ஒளி ஊடுருவும் தன்மை, பிளவும் முறிவும், ஒப்படர்த்தி ஆகிய இயற்பியல் பண்புகள் கனிம வகைப்படுத்தலுக்கு பயன்படுகின்றன. காந்தவியல் பண்பு, கதிர்வீச்சு, உடனொளிர்வு, நின்றொளிர்வு, பீசோ மின்சாரம், இழுபடு தன்மை, அமிலங்களுடனான வினைபடுதன்மை போன்ற சில பண்புகள் அரிதாகப் கனிம வகைப்படுத்தலுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

உயிரிக்கனிமங்கள் (biominerals) ஆனவை வேற்றுலக உயிரிகள் பற்றிய முக்கிய குறியீடாக இருக்கக்கூடும் எனக் கூறப்படுகிறது. இதனால் செவ்வாய்க் கோளில் கடந்த கால அல்லது தற்போதைய உயிரினங்களின் இருப்புப் பற்றிய தேடலில் இக்கனிமங்கள் முக்கிய பங்கு வகிக்க முடியும் என நம்பப்படுகிறது. மேலும், அறிவியல் ஆதாரங்களைக் கொடுக்கக்கூடிய பதார்த்தங்களான உயிரிக் கரிமக் கூறுகள் உயிரித்தாக்கங்களில் (முன்-உயிரியல் மற்றும் உயிரியல் எதிர்வினைகளில்) மிக முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.

ஜனவரி 24, 2014 அன்று, தேசிய வானூர்தியியல் மற்றும் விண்வெளி நிர்வாகம் வெளியிட்ட அறிக்கையில், கியூரியோசிட்டி தரையுளவி, ஆப்பர்சூனிட்டி தளவுளவி போன்றவை செவ்வாய்க் கோளில், தொன்மை வாய்ந்த உயிருக்கான ஆதாரங்களைத் தேடும் எனக் குறிப்பிடப்பட்டது. இதில் தன்னூட்ட (autotrophic), வேதியூட்ட (Chemotroph), கனிமவூட்ட (Lithotroph) நுண்ணுயிர்கள் பற்றியும், ஆறுகள், ஏரிகளாலான தொன்மையான நீர்ச்சூழல்கள் போன்ற வாழ்வாதாரங்கள் அனைத்தும் தேடி ஆய்வு செய்யப்படும் எனக் கூறப்பட்டுள்ளது. உயிர்கள் வாழ்வதற்கு ஏற்ற சூழல் இருக்குமென்பதை உறுதிப்படுத்துவதற்கான ஆதாரங்களான, தொல்லுயிர் எச்சங்கள், மற்றும் கரிமப் பதார்த்தங்களைத் தேடுவதே தேசிய வானூர்தியியல் மற்றும் விண்வெளி நிர்வாகtஹ்தின் முக்கிய நோக்கமாகும்.