ස්ඵටිකරූපී ද්රව්ය දෙකක් එකට: තිරුවාණ හෙවත්ක්වාර්ට්ස් (සුදු) තුළ තැන්පත් කර ඇති kyanite (නිල්). Photo 12/Universal Images Group via Getty Images
ස්ඵටික සෑදෙන්නේ කෙසේද?
ස්ඵටික සෑදෙන්නේ කෙසේද? – ඇලිසා මාරි, වයස අවුරුදු 5, නිව් මෙක්සිකෝවේ 5 හැවිරිදි ඇලිසා මාරි අසන ප්රශ්නයට පිළිතුරුදෙන්නේ මොන්ටානා විශ්ව විද්යාලයේ Natalie Bursztyn
විද්යාත්මකව කතා කරන විට, “ස්ඵටික”(පළිඟු) යන යෙදුමෙන් අදහස් කරන්නේ පටිපාටිගත රසායනික ව්යුහයක් සහිත ඕනෑම ඝන ද්රව්යයකි. මෙයින් අදහස් කරන්නේ එහි කොටස්, බිත්තියක ගඩොල් මෙන්, නිශ්චිත රටාවකට සකස් කර ඇති බවයි. මේ “ගඩොල්” ඝනක හෝ වඩාත් සංකීර්ණ හැඩයන් විය හැකියි.
මම පෘථිවි විද්යාඥයෙක් සහ ගුරුවරයෙක්, ඒ නිසා මම ඛනිජ ලවණ ගැන කල්පනාකරමින් බොහෝ කාලයක් ගත කරමි. මේවා භූමියේ ස්වභාවිකව දක්නට ලැබෙන එමෙන්ම, ඒවායේ සංඝටක පරමාණුවලට හැර වෙනත් විවිධ ද්රව්ය වලට තවදුරටත් බෙදිය නොහැකි ඝන ද්රව්ය වේ. පාෂාණ යනු විවිධ ඛනිජවල මිශ්රණයකි. සියලුම ඛනිජ වර්ග ස්ඵටික වන නමුත් සියලුම ස්ඵටික ඛනිජ නොවේ.
පාෂාණ විකුණන වෙළඳසැල් බොහොමයක් ස්වභාවිකව හට ගන්නා ඛනිජ ස්ඵටික අලෙවි කරයි. පයිරයිට(pyrite- දියරන්) ඉන් එකකි, එය ‘මෝඩයාගේ රන්’ ලෙස ද හැඳින්වේ. මන්ද කීවොත් එය නියම රත්තරන් වගේ පෙනෙන නිසාය. සමහර වෙළඳසැල් වල බිස්මත්(bismuth) වැනි දර්ශනීය ලෙස සැකසූ, මිනිසුන් විසින් සාදන ලද ස්ඵටික ද අළෙවියට ඇත. බිස්මත් යනු, උණු කොට සිසිල් කළ විට ස්ඵටික සාදන, ස්වභාවික මූලද්රව්යයකි.
ඉන්දියානා ජනපදයේ, ඉන්ඩියානාපොලිස් හි ගල් වළකින් කළු ශල්ක(shale) පාෂාණයේ පයිරයිට. James St. John/Flickr, CC BY
ස්ඵටික සෑදෙන්නේ ඇයි? සහ ස්ඵටික සෑදෙන්නේ කෙසේද?
පරමාණු අතර වෙල්ක්රෝ මෙන් ක්රියා කරන රසායනික බන්ධන සාදමින් එක හා සමාන අණු එකිනෙක ළං වී එකට ඇලී සිටින විට ස්ඵටික වර්ධනය වේ. ඛනිජ ස්ඵටික හුදෙක් ස්වයංසිද්ධව සෑදීම ආරම්භ කළ නොහැක – ඒවාට වර්ධනය වීම පිණිස විශේෂ තත්ත්වයන් සහ න්යෂ්ටීකරණ ස්ථානයක් අවශ්යවේ. න්යෂ්ටික ස්ථානයක් යනු, ස්ඵටිකීකරණ දාම ප්රතික්රියාව ආරම්භ කරමින් පාෂාණවල රළු දාරයක් හෝ අණුවක් ගැටී එයට ඇලී සිටින දූවිලි අංශුවක් විය හැකිය.
පෘථිවි පෘෂ්ඨයේ හෝ ඊට ආසන්නයේ, භූමිය හරහා හෝ ඊට ඉහළින් ගලා යන ජලයේ බොහෝ අණු දිය වී ඇත. එක සමාන ජලයේ ප්රමාණවත් තරම් අණු තිබේ නම්, වර්ෂණය නම් ක්රියාවලියක් හරහ ඒවා ඝන ද්රව්ය ලෙස ජලයෙන් වෙන් වේ. ඒවාටන්යෂ්ටිකරන ස්ථානයක් තිබේ නම්, ඒවා එයට ඇලී සිටින අතර ස්ඵටික සෑදීමට පටන් ගනී.
ඇත්ත වශයෙන්ම හේලයිට් නම් ඛනිජයක් වන ආකර ලුණු(rock-salt) , මේ ආකාරයෙන් වර්ධනය වේ. ජලය පාෂාණය සහ වාතය අතර රසායනික ප්රතික්රියා ඇති කරන ගුහාවල සහ උණු දිය උල්පත් අවට ඇතැම් විට පැතලි ලෙජ් නැතිනම් උත්තාට සාදන ට්රැවර්ටයින්(travertine) නම් තවත් ඛනිජයක් ද ඒ ආකාරයෙන්ම හැසිරෙ.
වයෝමිං හි Yellowstone ජාතික වනෝද්යානයේ Mammoth Hot Springsහි ට්රැවර්ටයින් උත්තාට උණු දිය උල්පත් තරල සිසිල් කර කාබන් ඩයොක්සයිඩ් මුදා හරින විට ට්රැවර්ටයින් තැන්පත් වීම නිසා හෙල්මළු තටාක සෑදේ. USGS
ගෙදරදී නූලක ලුණු ස්ඵටික වැවීමෙන්, “ලුණු ස්ටැලැක්ටයිට්”(“salt stalactites” ) ඔබට හදන්න පුළුවන්. මතක තබාගන්න, මෙම අත්හදා බැලීමේදී, නූල තමයි යනු න්යෂ්ටිකකරණ ස්ථානයයි. ඔබ එප්සම් ලවණ ජලයේ දියකර එයට නූලක් ඔබා එළියට ගෙන, දින කිහිපයක් තිබෙන්නට හැරෙන්න. ජලය සෙමෙන් වාෂ්ප වී එප්සම් ලවණ ඉතිරි ඉතිරි කරයි. එය සිදු වන විට, ලුණු ස්ඵටික ජලයෙන් අවක්ෂේප වී නූල මත ස්ඵටික වර්ධනය වේ.
පෘථිවි පෘෂ්ඨයේ බොහෝ ස්ථාන පාෂාණ උණු ව මැග්මා බවට පත්වීමට ප්රමාණවත් තරම් උණු වේ. එම මැග්මා සිසිල් වන විට, ජලය මිදී, අයිස් කැට බවට පත් වන ආකාරයටම, ඛනිජ ස්ඵටික එයින් වර්ධනය වේ. මෙම ඛනිජ ස්ඵටික සෑදෙන්නේ ලවණ හෝ ට්රැවර්ටයින් ජලයෙන් පිටවන උෂ්ණත්වයට වඩා බෙහෙවින් වැඩි උෂ්ණත්වයකදීය.
ස්ඵටික, විද්යාඥයින්ට පැවසිය හැක්කේ මොනවාද?
පෘථිවි විද්යාඥයින්ට විවිධ වර්ගයේ ස්ඵටික වලින් බොහෝ දේ ඉගෙන ගත හැකිය. නිදසුනක් වශයෙන්, පාෂාණවල තිබෙන ඇතැම් ඛනිජ ස්ඵටිකවලට, එම පාෂාණවල වයස හෙළි කළ හැකිය. මෙම කාල නිර්ණ ක්රමය, ‘භ්හූ කාලවේදය'(geochronology) ලෙස හැඳින්වේ — වචනාර්ථයෙන් දක්වන්නේ නම් පෘථිවියෙන් ලැබෙන ද්රව්යවල වයස මැනීමයි.
භ්හූ කාලවේදීන් හට වඩාත්ම වටිනා ඛනිජ ස්ඵටික වලින් එකකි, සර්කෝන්(), එය කෙතරම් කල් පවතින ද යත්, එය වචනාර්ථයෙන්ම කාලය පරීක්ෂාවට ඔරොත්තු දෙන්නකි. මෙතෙක් සොයාගෙන ඇති පැරණිතම සර්කෝන් සොයාගෙන ඇත්තේ ඕස්ට්රේලියාවෙනි; ඒවා වසර බිලියන 4.3ක් පමණ පැරණිය. ඒ කියන්නේ, ආසන්න වශයෙන් අපේ ග්රහලෝකය තරම්ම පැරණිය. සර්කෝන් තුළ වාර්තා වී ඇති රසායනික වෙනස්කම් වර්ධනය වන විට, ඒවා අඩංගු පාෂාණ කොපමණ පැරණිදැයි සොයා බැලීම පිණිස විද්යාඥයෝ, වෙනස්කම් වාර්තාව විශ්වාසදායක “ඔරලෝසුවක්” ලෙස භාවිතා කරති.
ගසක වලය මෙන්, සර්කෝන් ඇතුළු සමහර ස්ඵටිකවල වර්ධන මුදු(වලය) ඇත. ඛනිජය වර්ධනය වන විට අණු ස්ථර එකතු වෙද්දී මෙම මුදු සෑදෙය්යි. ඒවා හැදී වැඩුණු පරිසරය පිළිබඳව, මෙම මුදු වලට විද්යාඥයින්ට බොහෝ දේ පැවසිය හැක . නිදසුනක් ලෙස, පීඩනය, උෂ්ණත්වය සහ මැග්මා සංයුතියේ වෙනස්කම් සියල්ලම වර්ධන මුදු වල සටහන් විය හැක.
බ්රිටිෂ් කොලොම්බියාවේ ස්කොමිෂ් අසල ග්රැනෝඩියොරයිට් පාෂාණයේ වර්ධන වළලු සහිත ෆෙල්ස්පාර් ස්ඵටික(Feldspar crystals). Natalie Bursztyn, CC BY-ND
විපර්යාය(metamorphism) නම් ක්රියාවලිය ඔස්සේ, පෘථිවි පෘෂ්ඨයේ ඇති අධික පීඩනය සහ උෂ්ණත්වය මගින් පාෂාණ එක් වර්ගයකින් තවත් වර්ගයකට වෙනස් කරනු ලබන විට, සමහර විට ඛනිජ ස්ඵටික වර්ධනය වන්නේය. මෙම ක්රියාවලිය පාෂාණයේ ඇති මූලද්රව්ය සහ රසායනික බන්ධන නව ස්ඵටික ව්යුහයන් බවට ප්රතිසංවිධානය කිරීමට හේතු වේ. garnet, kyanite සහ stauroliteඇතුළුව දර්ශනීය ස්ඵටික බොහොමයක් මේ ආකාරයෙන් වර්ධනය වේ
සාමාන්යයෙන් රතු නමුත් සෑම විටම රතු නොවන ගාර්නට් සාමාන්යයෙන් විපරීත පාෂාණවල සෑදෙයි. Paul Starosta via Getty Images
පුදුමාකාර ආකෘති
ඛනිජයක් ජලයෙන් අවක්ෂේපණය වන විට හෝ මැග්මා වලින් ස්ඵටිකකරණය වන විට, එය වර්ධනය වීමට වැඩි ඉඩක් ඇති විට, එය තවත් විශාල විය හැක. සමහරක් ඒවා අඩි 40 (මීටර් 12) දිග සාමාන්යයෙන් දුරකථන කණුවල ප්රමාණයේ යෝධ ජිප්සම් ස්ඵටික වලින් පිරී ඇති ගුහාවක් මෙක්සිකෝවේ ඇත.
Curious Kids- 20th November, 2023(The Conversation) හී පළවන How do crystals form? යන ලිපිය ඇසුරෙනි
තතු 
ප්රතිචාරයක් ලබාදෙන්න