મેટામિક્ટ–મેટામિક્ટીભવન : અમુક ખનિજોના મૂળભૂત આણ્વિક માળખામાં થતું ભંગાણ તથા પરિણામી પુનર્રચના. ખનિજ અંતર્ગત યુરેનિયમ કે થૉરિયમની કિરણોત્સર્ગિતા દ્વારા જેમનું મૂળભૂત આણ્વિક રચનાત્મક માળખું ઓછાવત્તા પ્રમાણમાં પુનર્રચના પામ્યું હોય એવાં ખનિજો માટે આ શબ્દપ્રયોગ ઉપયોગમાં લેવાય છે. ક્યારેક આવાં ખનિજો સ્ફટિકમય સ્થિતિમાંથી દળદાર સ્થિતિમાં પણ ફેરવાઈ જતાં હોય છે. સ્ફટિકમય સ્થિતિની અંશત: કે સંપૂર્ણપણે બદલાઈ જવાની પ્રક્રિયાને મેટામિક્ટીભવન (metamictization) કહે છે અને જે ખનિજોમાં આ પ્રમાણે રચનાત્મક ભંગાણનું નિર્માણ થાય તે ખનિજોને મેટામિક્ટ-ખનિજો કહે છે.
1893માં ડબ્લ્યૂ. સી. બ્રોગરે (Broegger) કેટલાંક ખનિજો એવાં જોયાં કે જેમનાં સ્ફટિક-સ્વરૂપો જેવાં હોવાં જોઈતાં હતાં એવાં ન હતાં. વળી તે કાચમય કે ર્દઢીભૂત ઘટરસ(gel)ની સ્થિતિ પણ દર્શાવતાં ન હતાં, પરંતુ કંઈક જુદા જ પ્રકારનું દળદાર રચનાત્મક માળખું ધરાવતાં હતાં. કંઈક જુદી જ રીતે તૈયાર થયેલાં મિશ્ર રચનાત્મક પ્રકાર દર્શાવતાં આવાં ખનિજો માટે તેમણે ‘મેટામિક્ટ’ પર્યાય સૂચવ્યો અને એવું થવા માટે કોઈ બહારના બળની હાજરીને કારણભૂત ગણાવી.
ગુણધર્મો : 1893 પહેલાં આ પ્રકારનાં ખનિજોનાં ઘણાં લક્ષણો તો ઓળખાયેલાં, પરંતુ કેટલાંક લક્ષણો ઓળખવાનાં બાકી હતાં. તેમનાં મુખ્ય લક્ષણો આ પ્રમાણે છે : (1) અસાધારણ પ્રકાશીય વર્તન (anomalous optical behaviour) : ઘણાંખરાં મેટામિક્ટ-ખનિજો વિષમાંગ હોય છે. તે અંશત: સમદિગ્-ધર્મી તો અંશત: અસમદિગ્-ધર્મી હોય છે. (2) તાપદીપ્તિદર્શક વર્તન (pyrognomic behaviour) : આવાં ખનિજોને ગરમ કરવાથી પ્રજ્વલિત થાય છે. જોકે આ ગુણધર્મ મોટા પાયા પર ચલિત રહે છે. કેટલાકમાં જ્વાલા દેખાતી હોતી નથી. ગેડોલિનાઇટ જેવાં તાપદીપ્ત ખનિજોમાં જ્વાલા ઉત્પન્ન થવાના તાપમાનથી નીચે જ તેમનું તાપાનુશીતન (annealing) થઈ જાય છે અને તાપદીપ્તિનો ગુણધર્મ ગુમાવે છે. (3) કાચસર્દશ ગુણધર્મો : આવાં ખનિજોમાં સંભેદ(cleavage)નો અભાવ હોય છે, પરંતુ તે વલયાકાર પ્રભંગ (fracture) દર્શાવે છે, જ્યારે કેટલાંક સ્પષ્ટપણે બરડ હોય છે. (4) ઘનતા : આવાં ખનિજોને ગરમ કરવાથી તેમની ઘનતા વધે છે, જોકે આ ફેરફાર નજીવો હોય છે. (5) પુનર્રચના : ગરમ કરવાથી તેમનું સ્ફટિકમય માળખું પુનરાયોજિત થાય છે. આ પ્રક્રિયા જટિલ હોય છે. ફેરફાર માટેનો આ એક તબક્કો હોય તોપણ સામાન્ય રીતે તે બહુસ્ફટિકમય બની રહે છે. (6) ઍસિડ સામે પ્રતિકારક્ષમતા : ગરમ કરવાથી આ ગુણધર્મમાં વૃદ્ધિ થાય છે. મોટાભાગના પદાર્થોને ગરમ કરવાથી ઉદભવતી અસર કરતાં આ અસર ઊલટી હોય છે. (7) યુરેનિયમ કે થૉરિયમની હાજરી : પ્રમાણ ભલે ઓછું હોય, જેમ કે, યટરર્બી-(સ્વીડન)ના ગેડોલિનાઇટમાં ThO2ની માત્રા માત્ર 0.41 % જ છે. આ ઉપરાંત, વિરલ મૃદ (rare earth) અને સંબંધિત તત્વોની હાજરી પણ કેટલાક નિરીક્ષકોએ નોંધી છે. (8) સ્ફટિકમય અને મેટામિક્ટ – બંને સ્થિતિમાં કેટલાંક ખનિજોની હાજરી : આવાં ખનિજ-ઉદાહરણોમાં રાસાયણિક તફાવત, જો હોય તો, તદ્દન નજીવો હોય છે. સમદિગ્ધર્મી ખનિજોમાં જલયોજન(hydration)ના પુરાવા મળ્યા છે; પરંતુ સીધો કે આડકતરો સહસંબંધ સ્થાપી શકાયો નથી. (9) ક્ષ–કિરણોની અસર હેઠળ દળદાર વર્તન : 1916માં એલ. વેગાર્ડે (Vegard) થૉરાઇટ ખનિજમાં ક્ષ-કિરણોનું વિવર્તન (diffraction) ન થતું હોવાની નોંધ કરી છે. ઘણાં મેટામિક્ટ-ખનિજોમાં આ હકીકતની ત્યારપછી નોંધ લેવાઈ છે અને તેથી આ ગુણધર્મ તેમને માટે અગત્યની કસોટીરૂપ ગણાય છે. આવાં ખનિજો પ્રકાશીય સંદર્ભમાં તદ્દન સમદિગ્-ધર્મી બન્યાં હોવા છતાં તેમાં ક્ષ-કિરણોનું વિવર્તન આંશિક રીતે જોવા મળી શકે. કારણો : સમદિગ્-ધર્મીપણું ઉત્પન્ન થવા માટેનાં કારણોમાં યુરેનિયમ અને થૉરિયમનું કિરણોત્સારી વિભંજન જવાબદાર લેખાય છે, જ્યારે કેટલાક ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ વિકિરણ-ભંગાણને ખનિજની આ સ્થિતિ માટે કારણભૂત ગણાવે છે. તકનીકી ઉપયોગમાં લેવાતાં દ્રવ્યોમાં થતી વિકિરણ-ભંગાણની ઝડપી પ્રક્રિયા અને મેટામિક્ટીભવનની પ્રક્રિયા બંનેને નિ:શંકપણે સમકક્ષ ગણાવી શકાય. ખનિજના પ્રત્યેક ભાગમાં થતું ભંગાણ અને તે વિભાગ પરની ગરમીની તીવ્રતા સમપ્રમાણમાં હોય છે, જે ઠંડું પડતાં કાચસર્દશ રચના છોડી જાય છે. ઝિર્કોન જેવાં ખનિજો તેમના ભૂસ્તરીય કાળગાળા દરમિયાન મેટામિક્ટ-સ્થિતિમાં રૂપાંતર થવા જેટલું ભંગાણ પામે છે. પદાર્થમાં જેટલું યુરેનિયમ-પ્રમાણ વધુ તેટલો તેમનો આ સ્થિતિ પ્રાપ્ત કરવાનો સમય ઓછો ગણાય.
આ સ્થિતિવાળા પદાર્થ ઉપર કુદરતી તાપાનુશીતન અથવા કાચસશ સ્થિતિનું પુન:સ્ફટિકીકરણ અધ્યારોપિત થતું હોય છે, જેનો દર તેમાં ઉદભવતા તાપમાન પર અને સ્ફટિકમાળખા પર આધાર રાખે છે; દા.ત., ઝિર્કોન પૃથ્વીની સપાટીના તાપમાને એટલું તો ધીમેથી તાપાનુશીતન પામે છે કે તેના ભંગાણની માત્રા (જે એકમ કોષપરિમાણ પરથી નક્કી કરી શકાય છે.) પરથી અંદાજે તેનું વય નક્કી કરી શકાય છે; જો ∝ કણોની ક્રિયાને માપી શકાય તો. આથી ઊલટું, મોનાઝાઇટ કે જે કિરણોત્સારી ગુણધર્મથી સમૃદ્ધ હોય છે, તે એટલું ઝડપથી તાપાનુશીતન પામે છે કે જેથી ભાગ્યે જ ભંગાણ પામેલું જણાય છે.
મેટામિક્ટ–ખનિજોની પ્રાપ્તિ : મેટામિક્ટ-સ્થિતિ ધરાવતાં કોડીબંધ ખનિજો મળેલાં છે. આ પૈકીનાં ઘણાં તો પેગ્મેટાઇટ ખડકોમાં જોવા મળતા લાક્ષણિક પ્રકારો છે. કેટલાંક ઉષ્ણજળજન્ય નિક્ષેપોમાંથી તો કેટલાંક જૂના કાળનાં ભૌતિક સંકેન્દ્રણોમાંથી પણ મળી રહે છે. થોડાં મેટામિક્ટ-ખનિજો, ખાસ કરીને બ્રેન્નેરાઇટ (UTi2O6) અને ડેવિડાઇટ ઑન્ટેરિયો અને ઑસ્ટ્રેલિયામાં યુરેનિયમ ધાતુ-ખનિજોના અગત્યના ઘટકો બની રહ્યા છે. આ અને યુક્સેનાઇટ તેમજ ફરગ્યુસોનાઇટ જેવા અન્ય સંખ્યાબંધ જટિલ ઑક્સાઇડ માત્ર મેટામિક્ટ-સ્થિતિમાં જ મળતા હોવાનું જાણવા મળેલું છે; જ્યારે થૉરાઇટ, ઍલેનાઇટ, ગેડોલિનાઇટ અને પાયરોક્લોર જેવાં ખનિજો મેટામિક્ટ-સ્વરૂપે હોઈ શકે કે ન પણ હોઈ શકે.
મેટામિક્ટ–સ્થિતિની માત્રા : ક્ષ-કિરણોથી સ્ફટિકોની મેટામિક્ટ-સ્થિતિની માત્રાનો પૂરતો અંદાજ મેળવી શકાતો નથી, કારણ કે પરિવર્તિત રચનાત્મક માળખાના અવશેષો ખનિજના અવ્યવસ્થિત થઈ ગયેલા અમુક ભાગ પૂરતા પણ સીમિત હોઈ શકે છે. અમુકમાં તો 20 % કે તેથી વધુ માત્રાનો ફેરફાર જોવા મળેલો છે. ઝિર્કોનમાં આ અસર સારી રીતે જોવા મળેલી છે. તેમાં ઘનતાની ભિન્નતા 4.7થી 3.9 વચ્ચે ફરતી રહે છે.
મેટામિક્ટ–ખનિજોની પુનર્યોજના : અસર હેઠળ આવતાં મોટાભાગનાં ખનિજો પુન:સ્ફટિકીકરણ પામી શકે છે એમ કહેવા કરતાં તો સામાન્ય રીતે 500° અને 900° સે. તાપમાને તેમની પુનર્યોજના થાય છે એમ કહેવું વધુ યોગ્ય છે; જેમ કે, મેટામિક્ટીભવન પામેલા થૉરાઇટને ગરમ કરવામાં આવે તો તેમાંથી ThSiO4ની પુનર્યોજનાની સાથે સાથે કે તે અગાઉ સૂક્ષ્મ સ્ફટિકમય ThO2 તૈયાર થાય છે.
ગિરીશભાઈ પંડ્યા