எரிமலைப் பாறை மாதிரிகளை எவ்வாறு பகுப்பாய்வு செய்வது

எரிமலைப் பாறை மாதிரிகளை எவ்வாறு பகுப்பாய்வு செய்வது

எரிமலை வெடிப்புகளின் வரலாறு, அவை உருவான சூழல், எரிமலைக் குழம்பின் கலவை, மற்றும் ஒரு பிராந்தியத்தில் உள்ள சாத்தியமான வளங்கள் மற்றும் புவியியல் அபாயங்களைப் புரிந்துகொள்வதில், எரிமலைப் பாறை மாதிரிகளைப் பகுப்பாய்வு செய்வது ஒரு முக்கியமான படியாகும். எரிமலைப் பாறைகள், கனிமப் படிகமாதல் மற்றும் விரைவான திடமாதல் முதல் நீர் அல்லது காற்றுடனான இடைவினைகள் வரை, பூமியின் மேற்பரப்பிற்குக் கீழே நிகழும் செயல்முறைகளின் ஒரு "பதிவை" தக்கவைத்துக் கொள்கின்றன. இந்தக் கட்டுரை, கள மாதிரி சேகரிப்பு நிலை முதல் ஆய்வக முடிவுகளின் விளக்கம் வரை, எரிமலைப் பாறை மாதிரிகளை எவ்வாறு முறையாகப் பகுப்பாய்வு செய்வது என்பதைப் பற்றி விவாதிக்கிறது.

1. களத்தில் தயாரிப்பு மற்றும் மாதிரி எடுத்தல்

ஒரு நல்ல பகுப்பாய்வு சரியான மாதிரியிலிருந்து தொடங்குகிறது. களத்தில், மாதிரி எடுப்பதன் நோக்கத்தைத் தீர்மானியுங்கள்: அது பாறை வகையை அடையாளம் காண்பதற்காகவா, பாறைப்பண்புப் பகுப்பாய்விற்காகவா, புவி வேதியியலுக்காகவா, வயது நிர்ணயத்திற்காகவா, அல்லது வெப்பநீரியல் மாற்ற ஆய்வுகளுக்காகவா என்பதைத் தீர்மானிக்க வேண்டும். இந்த நோக்கமே மாதிரிகளின் எண்ணிக்கை, அவற்றின் அளவு மற்றும் மாதிரி எடுக்கும் இடங்களைத் தீர்மானிக்கிறது.

மாதிரி எடுக்கும்போது, ​​அதிகம் சிதைவடையாத, இரண்டாம் நிலை கனிமங்கள் நிறைந்த ஏராளமான விரிசல்கள் இல்லாத, மற்றும் மண்ணால் மாசுபடாத புதிய பாறைகளைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். அதிக ஆக்ஸிஜனேற்றம் அடைந்த அல்லது பாசி படர்ந்த மேற்பரப்புகளைத் தவிர்க்கவும். சிதைவடைந்த பாறை வெளிப்பாடுகள் மட்டுமே கிடைத்தால், பாறையை உடைத்து அதன் புதிய உட்பகுதியை வெளிப்படுத்தவும்.

விரிவான களத் தரவுகளைப் பதிவு செய்யவும்: ஜிபிஎஸ் ஆயத்தொலைவுகள், உயரம், பாறை அலகுகள், அடுக்கு உறவுகள் (எ.கா., மாதிரிக்கு மேலே/கீழே எந்த அடுக்கு உள்ளது), எரிமலைக் கட்டமைப்புகள் (லாவா ஓட்டங்கள், பிரெச்சியாக்கள், டஃப்கள்), துகள் அளவு, நுண்துளைத்தன்மை, மற்றும் கட்டமைப்பு நோக்குநிலை (எ.கா., டஃப் படுகை). மாதிரிகளைச் சேகரிப்பதற்கு முன், பாறை வெளிப்பாட்டின் சூழல் புகைப்படங்களையும், மாதிரிகளின் நெருக்கப் புகைப்படங்களையும் எடுக்கவும். மாதிரிகளைத் தொடர்ச்சியாகக் குறியிட்டு, அவற்றை மாதிரிப் பைகளில் வைத்து, நீர்ப்புகா லேபிள்களைக் கொண்டு அடையாளமிடவும்.

2. நுண்ணோக்கி வழி விளக்கம் (கையளவு மாதிரி)

மாதிரிகள் சேகரிக்கப்பட்டவுடன், நுண்ணோக்கி இல்லாமல் செய்யப்படும் ஒரு காட்சிப் பகுப்பாய்வான பருநிலை விளக்கத்தை மேற்கொள்ளுங்கள். இந்தக் கட்டம், பாறையின் வகைப்பாடு குறித்த ஒரு ஆரம்பக் கண்ணோட்டத்தை வழங்குகிறது.

சரிபார்க்க வேண்டிய சில விஷயங்கள்:

– நிறம்: பொதுவாக அடர் பசால்ட், சாம்பல் நிற ஆண்டிசைட், இலேசான ரைலோலைட், ஆனால் ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் மாற்றத்தால் நிறம் பாதிக்கப்படலாம்.
– அமைப்பு: அபானிடிக் (கண்ணுக்குத் தெரியாத படிகங்கள்), போர்பிரிடிக் (நுண்ணிய அடித்தளத்தில் பெரிய ஃபீனோகிரிஸ்ட்கள்), வெசிகுலர் (துளைகள் கொண்டது), கிளாஸி (எரிமலைக் கண்ணாடி), அல்லது பைரோகிளாஸ்டிக்.
– கட்டமைப்பு: பாய்வுப் பட்டைகள், பாதாம் வடிவ (கனிமங்கள் நிரம்பிய குமிழ்கள்), நொறுங்கு பாறை, எரிமலைச் சாம்பல் அடுக்குகள்.
– கடினத்தன்மை மற்றும் வினைத்திறன்: இரண்டாம் நிலை கார்பனேட்டுகளைக் கண்டறிவதற்கான ஒப்பீட்டுக் கடினத்தன்மை, காந்தத்தன்மை (மேக்னடைட்டின் இருப்பு), மற்றும் HCl வினை போன்ற எளிய சோதனைகள்.

இங்கிருந்து, நீங்கள் ஆரம்பக் கருதுகோள்களை உருவாக்கலாம்: உதாரணமாக, “பிளாஜியோகிளேஸ் மற்றும் பைராக்சீன் படிக அமைப்புகளுடன் கூடிய போர்பிரிடிக் ஆண்டிசைட்” அல்லது “கற்கூறு துண்டுகளுடன் கூடிய லபில்லி டஃப்”.

3. ஆய்வகப் பகுப்பாய்விற்கான மாதிரி தயாரிப்பு

வெவ்வேறு பகுப்பாய்வுகளுக்கு வெவ்வேறு தயாரிப்புகள் தேவைப்படுகின்றன:

– நுண்ணோக்கிப் பாறை வரைவியலுக்கான மெல்லிய பகுதிகள்.
– XRF, ICP-OES/ICP-MS, அல்லது XRD ஆகியவற்றுக்கான பாறைத் தூள்.
– வயது நிர்ணயத்திற்காகப் பிரிக்கப்பட்ட கனிமத் துண்டுகள் (கனிமப் பிரிப்பு) (எ.கா. ஃபெல்ட்ஸ்பாரில் Ar-Ar அல்லது சிர்கானில் U-Pb).

மாதிரிகளுக்கு இடையில் குறுக்கு மாசுபடுவதைத் தவிர்க்க, நொறுக்கும் மற்றும் அரைக்கும் உபகரணங்கள் சுத்தமாக இருப்பதை உறுதிசெய்யுங்கள். சிறந்தபட்சமாக, மாதிரிகளுக்கு இடையில் “சுத்தப்படுத்தும் வெற்று மாதிரி” செயல்முறையைப் பயன்படுத்துங்கள் அல்லது சுத்தமான குவார்ட்ஸை அரைத்து எடுங்கள்.

4. துருவமுனைப்பு நுண்ணோக்கியைக் கொண்டு பாறைப்பண்புப் பகுப்பாய்வு

பாறைப் பகுப்பாய்வின் மையமே பாறை வரைவியல் ஆகும். மெல்லிய வெட்டுத் துண்டுகளைக் கொண்டு, கனிமங்கள், அவற்றின் சார்பு சதவீதங்கள், படிகமயமாதல் அமைப்புகள் மற்றும் பாறை உருவானதற்குப் பிந்தைய செயல்முறைகளை அடையாளம் காண முடியும்.

கவனிக்க வேண்டியவை:

1. முக்கிய கனிமங்களைக் கண்டறிதல்: பிளாஜியோகிளேஸ், பைராக்சீன் (ஆகைட்), ஆலிவின், ஹார்ன்பிளெண்ட், பயோடைட், குவார்ட்ஸ், கே-ஃபெல்ட்ஸ்பார்.
2. துணை கனிமங்கள்: மேக்னடைட், இல்மனைட், அப்படைட், சிர்கான்.
3. இழையமைப்பு:
– போர்பிரிடிக்: இரண்டு கட்ட குளிர்ச்சி நிலைகளைக் காட்டுகிறது (ஆழத்தில் மெதுவாக, மேற்பரப்பில் வேகமாக).
– இடைச்செருகல்/தானியங்கல் இடை: பசால்ட் பாறைகளில் பொதுவாகக் காணப்படும்.
– பைலடாக்சிடிக்: பிளாஜியோகிளேஸ் நுண்கற்கள் ஒழுங்கற்ற முறையில்/திசையில் அமைக்கப்பட்டிருக்கும்.
– குளோமெரோபோர்பிரிடிக்: கூட்டங்களாக உள்ள ஃபீனோகிரிஸ்ட்கள்.
4. உருமாற்றம்: எடுத்துக்காட்டாக, ஆலிவின் இடிங்சைட்டாக மாறுதல், செரிசிடேட்டட் பிளாஜியோகிளேஸ், மாஃபிக் கனிமங்களின் குளோரைட்டாக்கம்.

பாறை ஆய்வியலின் மூலம், பாறைகளை ஒரு குறிப்பிட்ட மாக்மா தொடருடன் (எ.கா., பசால்டிக், ஆண்டிசைடிக் முதல் ரைலோலிடிக் வரை) தொடர்புபடுத்தி, அவற்றின் குளிர்ச்சி வரலாற்றை மதிப்பிடலாம்.

5. புவிவேதியியல் பகுப்பாய்வு: முக்கிய மற்றும் நுண் தனிமங்களின் கலவை

புவி வேதியியல், பாறைகளின் இயைபு குறித்த அளவுசார் தரவுகளை வழங்குகிறது. இரண்டு பொதுவான பகுப்பாய்வுக் குழுக்கள் பின்வருமாறு:

– முக்கியத் தனிமங்கள்: SiO₂, Al₂O₃, FeO/Fe₂O₃, MgO, CaO, Na₂O, K₂O, TiO₂, P₂O₅. பொதுவாக XRF மூலம் அளவிடப்படுகிறது.
– சுவடு தனிமங்கள் மற்றும் அரிய புவித் தனிமங்கள்: Rb, Sr, Ba, Nb, Ta, Zr, Y, La–Lu போன்றவை. இவை பெரும்பாலும் ICP-MS மூலம் அளவிடப்படுகின்றன.

விளக்கம் பொதுவாக ஒரு நிலையான வரைபடத்தைப் பயன்படுத்துகிறது:
– பசால்ட்–ஆண்டிசைட்–டேசைட்–ரைலோலைட் வகைப்பாட்டிற்கான TAS (மொத்த கார-சிலிக்கா).
– மாக்மா வேறுபாட்டில் உள்ள போக்குகளைக் காண ஹார்க்கர் வரைபடங்கள் (எ.கா. SiO₂ அதிகரிக்கும்போது MgO குறைதல்).
– மாக்மாவின் மூலம், புவி உள்செலுத்தலின் தாக்கம் அல்லது புவி மேலோட்டு மாசுபடுதல் ஆகியவற்றை விளக்குவதற்கான சிலந்தி வரைபடம் (பல்கூறு) மற்றும் அரிய புவித் தனிமங்களின் அமைப்பு.

விளக்க எடுத்துக்காட்டு: LILE (Rb, Ba, K) செறிவூட்டல் மற்றும் எதிர்மறை Nb-Ta முரண்பாடுகளைக் கொண்ட பாறைகள் பெரும்பாலும் புவி உள்செலுத்தல் வளைவு மாக்மாக்களுடன் தொடர்புடையவை.

6. நுண்ணிய கனிமங்கள் மற்றும் மாற்றங்களைக் கண்டறிவதற்கான எக்ஸ்-கதிர் விளிம்புச்சிதறல் (XRD).

பாறையில் அதிக அளவில் நுண்ணிய துகள்கள் (நுண்ணிய எரிமலைப் பாறை, உருமாற்றக் களிமண்) இருந்தால், கயோலினைட், ஸ்மெக்டைட், இல்லைட், ஸியோலைட் அல்லது உருவமற்ற சிலிக்கா போன்ற, மெல்லிய வெட்டுத் துண்டுகளில் வேறுபடுத்தி அறிவதற்குக் கடினமான கனிமங்களைக் கண்டறிவதற்கு எக்ஸ்-கதிர் விளிம்புச்சிதறல் (XRD) பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

எரிமலைப் பாறைகளில் ஏற்படும் வெப்பநீரியல் மாற்றத்தின் அளவை, எடுத்துக்காட்டாக புரோபிலிடிக் (குளோரைட்-எபிடோட்), ஆர்கிலிக் (கயோலினைட்-இலைட்) அல்லது சிலிக்கா மயமாக்கப்பட்ட மண்டலங்களை மதிப்பிடுவதற்கும் XRD பயனுள்ளதாக இருக்கிறது.

7. SEM-EDS கொண்டு இழையமைப்பு மற்றும் உருவவியல் பகுப்பாய்வு

ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோப் (SEM) கனிம மற்றும் எரிமலைக் கண்ணாடி மேற்பரப்புகளின் உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட படங்களை வழங்குகிறது. எனர்ஜி டிஸ்பெர்சிவ் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபியுடன் (EDS) இணைந்து, இது பின்வரும் குறிப்பிட்ட புள்ளிகளின் வேதியியல் அமைப்பைத் தீர்மானிக்க முடியும்:
– எரிமலைக் கண்ணாடியின் கலவை
– பிளாஜியோகிளேஸில் மண்டலப்படுத்துதல்,
– ஒளிபுகா கனிமக் கலவை (மேக்னடைட்-இல்மனைட்),
– வெசிகள்களில் உள்ள மாற்ற விளைபொருட்கள்.

திடீர் குளிர்ச்சி, எரிமலைச் சிதைவுத் துண்டாதல் மற்றும் நுண்கற்கள் படிகமாதல் போன்ற வேகமான செயல்முறைகளைப் புரிந்துகொள்ள SEM-EDS பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

8. தேவைப்பட்டால், வயதை நிர்ணயித்தல் (புவிக்கால அளவியல்).

"இந்தப் பாறை எப்போது உருவானது?" என்ற கேள்விக்கு பதிலளிக்க, புவிக்கால அளவியல் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கனிம வகை மற்றும் மதிப்பிடப்பட்ட வயதின் அடிப்படையில் இந்த முறை தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது.
– K-Ar அல்லது Ar-Ar: பொட்டாசியம் செறிந்த கனிமங்கள் (ஃபெல்ட்ஸ்பார், பயோடைட்) அல்லது அடித்தளப் பாறைகளைக் கொண்ட மில்லியன் ஆண்டுகள் பழமையான எரிமலைப் பாறைகளில் இது பொதுவாகக் காணப்படுகிறது.
– சிர்கானில் உள்ள யுரேனியம்-ஈயம்: சிர்கானைக் கொண்ட அதிக சிலிக்கா பாறைகளில் (டசைட்-ரைலோலைட்) மிகவும் வலிமையானது.
– சிறப்புப் பயன்பாடுகளுக்காக சில சமயங்களில் (U-Th)/He அல்லது பிற முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

கனிம மாற்றங்கள் ஐசோடோபிக் அமைப்பைக் குலைத்துவிடக்கூடும் என்பதால், புவிக்கால அளவியலுக்கு உருமாற்றத்தின் மீது கடுமையான கட்டுப்பாடு தேவைப்படுகிறது.

9. தரவு ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் விளக்கம்

அனைத்து முடிவுகளையும் ஒன்றிணைப்பதே மிக முக்கியமான கட்டமாகும்:
– கள விளக்கம் சூழலை (எரிமலைக்காற்று, எரிமலைச் சாம்பல், பாறைத் துகள், சுற்றுச்சூழல்) விளக்குகிறது.
பாறை வரைவியல், திண்மமாதலின் கனிமவியல் மற்றும் அமைப்பை விளக்குகிறது.
புவி வேதியியல், மாக்மாவின் வகைப்பாடு மற்றும் பரிணாம வளர்ச்சியை விளக்குகிறது.
– XRD/SEM நுண் கனிமங்களையும் அவற்றின் மாற்றங்களையும் விளக்குகிறது.
புவிக்கால அளவியல் ஒரு காலவரம்பை வழங்குகிறது.

இந்த ஒருங்கிணைப்பிலிருந்து, பாறை வகை, மாக்மா தொடர் (தோலியிடிக்/கால்சியம்-கார மாக்மா), வேறுபாட்டுச் செயல்முறைகள் (படிகப் பின்னமாதல், மாக்மா கலத்தல்), புவி மேலோட்டுடனான இடைவினைகள் மற்றும் உள்ளூர் புவித்தட்டு இயக்கவியலுடனான உறவுகள் போன்ற விளக்கங்களை உருவாக்கலாம்.

10. பொதுவான தவறுகள் மற்றும் நடைமுறை ஆலோசனைகள்

சில பொதுவான தவறுகள்:
– சிதைவினால் புவி வேதியியல் “மாசுபடும்” அளவிற்கு மிகவும் சிதைந்த மாதிரிகளை எடுப்பது,
– அமைவிடத்தையும் புவியடுக்குச் சூழலையும் சரியாகப் பதிவு செய்யாதிருத்தல்,
– அரைக்கும்போது ஏற்படும் குறுக்குக் கலப்படம்,
குறுக்குச் சரிபார்ப்பு இல்லாமல் ஒரே ஒரு முறையை மட்டும் சார்ந்திருப்பது.

நடைமுறை ஆலோசனைகள்:
– ஒரு காப்பு மாதிரியை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள்.
– குறிப்புக்காக அந்த “வவுச்சர்” துண்டை பத்திரப்படுத்தி வைத்துக் கொள்ளவும்.
– அனைத்து தயாரிப்பு நடவடிக்கைகளையும் ஆவணப்படுத்தவும்.
புவிவேதியியல் பகுப்பாய்விற்கு தரநிலை மாதிரிகளையும் வெற்று மாதிரிகளையும் பயன்படுத்தவும்.

மூடுகிறது

எரிமலைப் பாறை மாதிரிகளைப் பகுப்பாய்வு செய்வது என்பது அவற்றின் பெயர்களை அறிந்துகொள்வதோடு நின்றுவிடுவதில்லை; அவற்றை உருவாக்கிய செயல்முறைகளைப் புரிந்துகொள்வதையும் உள்ளடக்கியது. கள ஆய்வு, பருநிலை விளக்கம், பாறை வரைவியல், புவி வேதியியல் தொடங்கி, XRD, SEM-EDS, மற்றும் புவிக்கால அளவியல் போன்ற மேம்பட்ட பகுப்பாய்வுகள் வரையிலான ஒரு படிப்படியான அணுகுமுறையின் மூலம், ஒரு பகுதியின் எரிமலைக் குழம்புப் பரிணாமம் மற்றும் எரிமலை வரலாறு குறித்த ஒரு முழுமையான சித்திரத்தை உங்களால் உருவாக்க முடியும். தேர்ந்தெடுக்கப்படும் முறையானது, திறமையான, துல்லியமான மற்றும் அர்த்தமுள்ள பகுப்பாய்வை உறுதிசெய்யும் வகையில், எப்போதும் ஆய்வு வினாவோடு ஒத்துப்போக வேண்டும்.

நீங்கள் விரும்பினால், மேற்கோள் பட்டியல் மற்றும் அறிவியல் வடிவமைப்பு ஆகியவற்றைச் சேர்ப்பது உட்பட, இந்தக் கட்டுரையை குறிப்பிட்ட தேவைகளுக்கு (உதாரணமாக, கல்லூரி ஒப்படைப்புகள், ஆய்வக வழிகாட்டிகள் அல்லது ஒரு குறிப்பிட்ட எரிமலை குறித்த கள ஆய்வு) ஏற்ப மேலும் செம்மைப்படுத்த என்னால் முடியும்.