கேள்வி: புவிவேதியியல் - வரலாறு பற்றி நீங்கள் என்ன அறிந்துள்ளீர்கள்?
பதில்: 1838 ஆம் ஆண்டில் சுவிசு-செர்மன் நாட்டின் வேதியிலாளா் கிறிஸ்டியன் ப்ரெட்ரிக் ஸ்கோபெய்ன் என்பவர் ’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" 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. 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.Brian Mason (1992). ''Victor Moritz Goldschmidt: Father of Modern Geochemistry'' (Geochemical Society). 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. 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. இவருடைய இந்தக்கூற்றே அண்ட வேதியியல் என்ற அறிவியலின் பிாிவிற்கானத் தொடக்கமாக இருந்தது. நாம் அறிந்துள்ள சூரியக்குடும்பம் மற்றும் புவியின் தோற்றம் தொடர்பான பல தகவல்கள் இவாின் பங்களிப்பே ஆகும்.
கேள்வி: புவிவேதியியல் - உட்களங்கள் பற்றி விளக்கவும்.
பதில்: புவி வேதியியலின் உட்கூறுகளில் சில கீழே தரப்பட்டுள்ளன. #ஓரிடத்தனிம புவிவேதியியல் புவி மற்றும் புவிப்பரப்பில் வேதித்தனிமங்கள் மற்றும் அவற்றின் ஓரிடத்தனிமங்களின் ஒப்பீட்டளவிலான மற்றும் தனித்த செறிவுகளைக் கண்டறிதலை உள்ளடக்கியது. #புவியின் வெவ்வேறு பகுதிகளில் (புவியோடு, மூடகம், நீா்க்கோளம்) உள்ள தனிமங்களின் நகர்வுகள் மற்றும் பரவல்களை ஆய்வு செய்தல் மற்றும் கனிமங்களின் நகா்வு மற்றும் பரவலின் அடிப்படையாக உள்ள இலக்கைக் கண்டறிதல் #அண்ட வேதியியல்அண்டத்தில் தனிமங்கள் மற்றும் அவற்றின் ஓரிடத்தனிமங்கள் (isotopes) பரவியுள்ள விதத்தைப் பற்றிய பகுப்பாய்வை உள்ளடக்கியது. #உயிாிய புவி வேதியியல் புவியின் வேதியியலில் உயிா்களின் வாழ்க்கை ஏற்படுத்தும் தாக்கத்தை நுணுகி ஆராயும் பிாிவு #கரிம புவி வேதியியல் உயிா் வாழ்கின்ற அல்லது ஏற்கெனவே வாழ்ந்த உயிரினங்களால் நடத்தப்பட்ட செயல்முறைகள் மற்றும் பெறப்பட்ட சேர்மங்கள் பற்றிய ஆய்வை உள்ளடக்கியது #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 #மண்டல, சுற்றுச்சூழல் சார்ந்த, கண்டறிதல் சார்ந்த புவி வேதியியல் சுற்றுச்சூழல், நீரியல், கனிம கண்டுபிடிப்புகள் சார்ந்த பயன்பாடுகளைப் பற்றிய பிாிவு #ஒளி புவி வேதியியல் புவியின் மேற்பரப்பில் உள்ள இயற்கை பகுதிப்பொருட்களுக்கிஐடயே ஒளியால் துாண்டப்பெற்று நடைபெறும் வேதி வினைகளைப் பற்றிய பிாிவு.
கேள்வி: புவிவேதியியல் - வேதியியல் தன்மை பற்றி விளக்கவும்.
பதில்: 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. இரும்பு, இலித்தியம், துத்தநாகம், தாமிரம், குரோமியம், நிக்கல், கோபால்ட்டு, வனேடியம் மாலிப்டினம் மற்ரும் மக்னீசியம் போன்ற மனித உடலில் சுவடு அளவில் காணப்படும் தனிமங்கள் கடல் நீரில் உள்ள ஐதராக்சைடு, கார்பனேட்டு, குளோரைடு போன்ற அயனிகளுடன் சேர்ந்து சேர்மங்களாக கடல் நீரில் 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 மிகுதியாக 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.
கேள்வி: புவிவேதியியல் - வேதித்தனிமங்கள் குறித்து விரிவாக சொல்லுங்கள்.
பதில்: வேதித் தனிமங்களே பொருட்களை உருவாக்கும் கட்டுமான தொகுதிகள் ஆகும். அணு எண்களைக் கொண்டு அவற்றை அடையாளம் காணமுடியும். அணுக்கருவிலுள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை அணு எண் எனப்படுகிறது. ஒரு தனிமத்தின் அணுக்கருவிலுள்ள நியூற்றான்களின் எண்ணிக்கை மாறுபடுவதுண்டு. இந்த நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையையும், புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கையையும் சேர்த்தால் கிடைக்கும் மொத்தம் நிறை எண் எனப்படுகிறது. நிறை எண் தோராயமாக அணு நிறைக்கு சமமானதாக இருக்கிறது. ஒரே அணு எண்ணும் வெவேறு நியூட்ரான் எண்ணும் கொண்ட ஒரு தனிமத்தின் வெவ்வேறு வடிவங்கள் ஐசோடோப்புகள் எனப்படும். கொடுக்கப்பட்ட ஒரு ஐசோடோப்பை அடையாளப்படுத்த தனிமத்தின் மூலக்கூறு வாய்ப்பாட்டை முதலில் எழுத வேண்டும். அதைத் தொடர்ந்து நிறை எண்ணை அதன் தலைப்பகுதியில் மேல் ஒட்டாக எழுத வேண்டும். உதாரணமாக குளோரின் பெற்றிருக்கும் பொதுவான இரண்டு ஐசோடோப்புகளை 35Cl மற்றும் 37Cl என்று எழுதி அடையாளப்படுத்துகிறார்கள். அணு எண்னும் நியூட்ரான்களும் சேர்ந்த 1700 வகை இணைப்புகள் அறியப்படுகின்றன. அவற்றில் 260 இணைப்புகள் நிலைப்புத் தன்மை கொண்டவையாக உள்ளன. நிலைப்புத்தன்மை இல்லாத ஐசோடோப்புகள் இயற்கையில் தோற்றம் பெறுவதில்லை. புவிவேதியியலில் நிலைப்புத் தன்மை கொண்ட ஐசோடோப்புகள் வேதியியல் வழிமுறைகளையும், வினைவழி முறைகளையும் அடையாளம் காணப் பயன்படுகின்றன. பொதுவாக ஐசோடோப்புகள் மாதிரிகளின் வயதைக் கணிக்க பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பிற தனிமங்களின் மீது கொண்டுள்ள நாட்டம், உருவாக்கும் பிணைப்புகளின் வகை ஆகியனவற்றை அடிப்படையாகக் கொண்டே ஒரு தனிமத்தின் வேதியியல் நடத்தை அமைகிறது. மேற்கூறிய இரண்டு பண்புகளும் தனிமத்தின் அணுக்கருவைச் சுற்றியுள்ள ஆர்பிட்டால்களில் உள்ள எலக்ட்ரான் ஒழுங்கமைவு நிர்ணயம் செய்கிறது. அதிலும் குறிப்பாக சுற்றுப்பாதைகளின் வெளிக்கூட்டில் காணப்படும் எலக்ட்ரான்கள் இதில் முக்கியப் பண்பு வகிக்கின்றன. தனிமவரிசை அட்டவணையில் தனிமங்கள் அமையும் இடத்தினையும் இந்த எலக்ட்ரான் ஒழுங்கமைப்பு நிர்ணயிக்கிறது. தனிமவரிசை அட்டவணையில் தனிமங்கள் அமையும் இடத்தைப் பொறுத்து அவை விரிவாக பல்வேறு வகைகளாக வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. கார உலோகங்க்கள், கார மண் உலோகங்கள், உலோகப் போலிகள், இடை நிலைத் தனிமங்கள், ஆலசன்கள், மந்த வாயுக்கள், இலந்தனைடுகள், ஆக்டினைடுகள் என்பவை இத்தகைய வகைப்பாடுகளாகும். கோல்டுசிகிமிட் வகைப்பாடு என்றொரு பயனுள்ள மற்றொரு வகையான வகைப்பாடும் புவி வேதியியலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இவ்வகைப்பாடு தனிமங்களை நான்கு வகைகளாக வகைப்படுத்துகிறது. ஆக்சிசனுடன் எளிதில் சேரக்கூடிய தனிமங்கள் இலித்தோபைல்கள் எனப்படுகின்றன. சோடியம், பொட்டாசியம், சிலிக்கன், அலுமினியம், மக்னீசியம், தைட்டானியம் மற்றும் கால்சியம் போன்றவை இவ்வகைப்பாட்டுக்கு எடுத்துக்காட்டுகளாகும். புவி மேலோட்டில் இவை சிலிக்கேட்டுகளாகவும், பிற ஆக்சைடுகளாகவும் அதிகமாகக் காணப்படுகின்றன. இரும்பின் மீது நாட்டம் கொண்ட தனிமங்கள் சிடரோபைல்கள் எனப்படுகின்றன. இவை பூமியின் மையப் பகுதியை அடர்த்தியாக்குகின்றன. இரும்பு, கோபால்ட்டு, நிக்கல், பிளாட்டினம், இரேனியம், ஒசுமியம் போன்றவை சிடரோபைல்கள் என்ற வகைப்பாட்டில் அடங்குகின்றன. சல்பைடுகளாக உருவாகும் தனிமங்கள் சால்கோபைல்கள் எனப்படுகின்றன. தாமிரம், வெள்ளி, துத்தநாகம், ஈயம் மற்றும் கந்தகம் முதலியவை இவ்வகைப்பாட்டில் அடங்குகின்றன. வளிமண்டலத்தில் ஆதிக்கம் செலுத்தக்கூடிய தனிமங்கள் அட்மோபைல்கள் எனப்படுகின்றன. ஆக்சிசன், நைட்ரசன், ஐதரசன் மற்றும் மந்தவாயுக்கள் போன்றன இவ்வகையில் அடங்குகின்றன. ஒவ்வொரு குழுவிலும் உள்ள தனிமங்களில் சில வெப்பந்தாங்கும் தன்மை கொண்டனவாக உள்ளன. எஞ்சியவை உயர் வெப்ப நிலைகளில் கூட நிலைப்புத் தன்மையுடன் காணப்படுகின்றன. சில தனிமங்கள் எளிதில் ஆவியாகின்ற தனிமங்க்களாய் உள்ளன. எனவே வெப்பப் படுத்துதல் மூலமாக இவற்றை பிரிக்க முடியும்.
கேள்வி: புவிவேதியியல் - பெல்சிக், இடைநிலை மற்றும் மாபிக் எரிமலைப் பாறைகள் குறித்து விரிவாக சொல்லுங்கள்.
பதில்: பெல்சிக் வகைப் பாறைகள்: :அதிகப்படியான சிலிகாவைக் கொண்டுள்ளதும் மற்றும், படிகமாக்கும் போது தனித்த குவார்ட்சைத் தருவதுமான பாறைகள் பெல்சிக் வகைப் பாறைகள் என்ற பிரிவைச் சேர்ந்தவையாக உள்ளன. மாபிக் எரிமலைப் பாறைகள்: :குறைவான அளவு சிலிகாவைக் கொண்டதும், அதிகமான இரும்பு மற்றும் மெக்னீசியத்தைக் கொண்டதும், குவார்ட்சு இல்லாத ஒலிவின் வகைப் பாறைகள் அதிகமாக காணப்படும் போது மாபிக் பிரிவை உருவாக்குகிறது. இடைநிலை வகைப் பாறைகள் :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. அல்ட்ராமாபிக் வகைப் பாறைகள்: :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.