ખનિજ

ખનિજ ઇજનેરી

ખાણમાંથી પ્રાપ્ત કાચા માલ પર, અનેક પદ્ધતિઓ દ્વારા ક્રિયા, પ્રક્રિયા અને પૃષ્ઠ-ઉપચાર(surface treatment)ને આવરી લેતો વિશિષ્ટ વિષય.

ખનિજ ઇજનેરી એ ખાણવિદ્યાને લગતી એક શાખા છે. ખનિજ ઇજનેરી તેને સંલગ્ન વિવિધ વિજ્ઞાન-શાખાઓ અને પાયાના વિષયોને પણ આવરી લે છે, જેને પરિણામે ઉત્પાદન-પ્રક્રિયાઓમાં લાગતો સમય બચાવી શકાય છે અને ઉત્પાદિત માલની ગુણવત્તા પણ વધારી શકાય છે.

ખનિજ ઇજનેરી અને તેને આનુષંગિક સંશોધનને ચાર વિભાગમાં વહેંચી શકાય : (1) ખનિજ-કણતંત્ર(particulate system)ની લાક્ષણિકતાઓનો સઘન અભ્યાસ; (2) ખનિજ-પ્રક્રમણ દરમિયાન થતી સૂક્ષ્મ પ્રક્રિયાઓનો અભ્યાસ; (3) ખનિજ-પ્રક્રમણ એકમનો પ્રચાલક; (4) ખાણકાર્ય અને ખાણ ઇજનેરી.

આ ચાર પ્રકારના સંશોધનાત્મક અભ્યાસમાંથી ભારતમાં ખાસ કરીને ખાણ અને ખાણ ઇજનેરીમાં પ્રયુક્ત પ્રકારનું મુખ્ય કામ થાય છે. ઘણી રાષ્ટ્રીય કક્ષાની સંસ્થાઓ આ વિષયમાં પ્રવૃત્ત છે. ભારતની ખ્યાતનામ સંસ્થાઓ ખનિજ ઇજનેરી વિષયના અભ્યાસ સાથે સંકળાયેલી છે અને તેનાં જુદાં જુદાં પાસાં ઉપર સંશોધન કરી રહી છે.

ખનિજ ઇજનેરી વિદ્યાનો તંત્રબદ્ધ અને આધુનિક સ્તરે વિકાસ કરવા તેમજ તેનો શક્ય તેટલો વ્યાપ વધારવા ભારત સરકારની અમુક  સંસ્થાઓએ ખનિજ ઇજનેરી વિષયને લગતા ઘણા સંશોધનાત્મક મુદ્દા તારવીને રજૂ કર્યા છે, જેમાંના મહત્વના આ પ્રમાણે છે : (1) ખનિજ-નિક્ષેપોનો આધુનિક ઢબે વિવિધ પ્રયુક્તિઓ દ્વારા ગુણાત્મક અભ્યાસ, (2) ખનિજમાલની પ્રેષણક્રિયા, (3) વર્ગીકરણ, (4) પ્લવનક્રિયા, (5) વીજચુંબકીય-સજ્જીકરણ, (6) સૂક્ષ્મકણ ટૅક્નૉલૉજી, (7) જલીય ધાતુવિજ્ઞાન, (8) ઘન-પ્રવાહી અલગીકરણ, (9) સપિંડન (agglomer-ation), (10) શુષ્કીકરણ, (11) વિવિધ ખનિજ ઇજનેરી ક્ષેત્રમાં નિદર્શનકાર્ય, ડિઝાઇન અને વિકાસ તેમજ મૂળભૂત પ્રાચલની પસંદગી અને પરિમાણીય પૃથક્કરણ વગેરેનો અભ્યાસ.

ગોવર્ધન વેકરિયા

ખનિજપરીક્ષણ મૂલ્યાંકન

ખનિજોના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મોની ચકાસણી, શુદ્ધીકરણ, ઊર્ધ્વીકરણ, ઘટ્ટીકરણ માટે કેન્દ્ર સરકારની જુદી જુદી રાષ્ટ્રીય પ્રયોગશાળાઓ તેમજ સંસ્થાઓની પ્રયોગશાળાઓ ચકાસણીનાં આધુનિક સાધનો દ્વારા ભૌતિક ગુણધર્મો, બંધારણ, તત્વોનાં પ્રમાણ તથા અશુદ્ધિઓમાં રહેલું પ્રમાણ ચકાસે છે તથા ખનિજ-પ્રોજેક્ટ માટેની તાંત્રિક સેવાઓ આપે છે.

રાજ્યમાં ખનિજ તથા ખડકોનાં પરીક્ષણ તથા મૂલ્યાંકન માટે રાજ્ય-સરકારના ભૂસ્તર-વિજ્ઞાન અને ખાણ-નિયામક કચેરીની પ્રયોગશાળા, ખનિજો તથા ખડકોનાં પરીક્ષણનું તથા ગુણધર્મો ચકાસવાનું કાર્ય નિયત દરથી કરે છે.

બ્યૂરો ઑવ્ સ્ટાન્ડર્ડ દ્વારા વપરાશકાર ઉદ્યોગોમાં વપરાતાં ખનિજો માટેનાં પરિમાપ તથા કક્ષા નિયત કરેલ હોય છે. પરિમાપ તથા કક્ષા અંગેની પુસ્તિકાઓ સંસ્થા દ્વારા પ્રકાશિત થાય છે. ગુજરાતમાં ટેસ્ટિંગ સેન્ટર અને આર ઍન્ડ ડી યુનિટોની માહિતી માટે ‘ઇન્ડેક્સ-બી’ દ્વારા ડિરેક્ટરી પ્રકાશિત થયેલ છે.

આ ઉપરાંત, કેન્દ્રીય ભૂવૈજ્ઞાનિક સર્વેક્ષણ સંસ્થા ગાંધીનગરમાં આવેલ પશ્ચિમ વિભાગની કચેરીની પ્રયોગશાળામાં પણ ખનિજ-પરીક્ષણ કરી આપવામાં આવે છે.

ઇન્ડિયન બ્યૂરો ઑવ્ માઇન્સની ઓર ડ્રેસિંગ પ્રયોગશાળા નાગપુર ખાતે ખનિજના પરીક્ષણ, સજ્જીકરણ (benefication), શુદ્ધીકરણ પ્રોજેક્ટ ઊભા કરવાની તકનીકી સેવા આપે છે. બૅંગાલુરુ ખાતેની સિરામિક ટૅક્નૉલૉજિકલ સંસ્થા સિરામિક પ્રોજેક્ટ ઊભા કરવાનું માર્ગદર્શન તથા તક્નીકી સેવા આપે છે.

જયંતી વિ. ભટ્ટ

ખનિજ–પૂર્વેક્ષણ (mineral prospecting)

ખનિજનિક્ષેપના વિકાસ (development) માટે ભૂસ્તરીય, ભૂ-રાસાયણિક, ભૂ-ભૌતિકીય અને દૂર-સંવેદન (remote sensing), અન્વેષણ (exploration) જેવી તકનીકી વડે એકત્રિત કરાતી માહિતી. ઉષ્ણજલીય (hydrothermal) પરિવર્તન અને ખનિજના ક્ષેત્રીકરણ(zonation)ના અભ્યાસ ઉપરાંત માનચિત્રણ (mapping) અને બીજી ભૂ-તક્નીકી વડે આશાસ્પદ ઉત્તમ ખનિજીભૂત ક્ષેત્રનો સંકેત મળે છે. અન્વેષણીય ભૂરસાયણ, સપાટી ઉપરની પારદીય પ્રભામંડળ (mercury haloes) જેવી ખનિજીય અસંગતિ પારખવામાં ક્ષેત્રોની ચકાસણી માટે ભૂ-ભૌતિક સાધનો અસરકારક નીવડ્યાં છે. સલ્ફાઇડ નિક્ષેપોનું સ્થાન-નિર્ધારણ કરવામાં પ્રેરિત-ધ્રુવીકરણ (induced polarisation) પદ્ધતિ ઘણી ઉપયોગી છે. આકાશી તસવીર અર્થઘટન (aerial photo-interpretation) અને ઉપગ્રહ બિંબાવલી (satellite imagery) પદ્ધતિઓ ખનિજ-પૂર્વેક્ષણ અને અન્વેષણ-સર્વેક્ષણોમાં ઘણી મૂલ્યવાન સાબિત થઈ છે. ભૂભૌતિક પદ્ધતિ સાથે ભૂરસાયણનો મેળ બેસાડી શકાય છે. ભૂભૌતિક પદ્ધતિઓ માટે નિશ્ચિત કરેલાં સ્થાનોનો ઉપયોગ ભૂરાસાયણિક પૃથક્કરણ માટેના નમૂના લેવાનાં બિન્દુઓ નક્કી કરવા માટે કરી શકાય છે. ભૂરાસાયણિક પૃથક્કરણનાં પરિણામો ‘દસ લાખ ભાગે અમુક ભાગ’ (PPM) એ રૂપમાં આલેખવામાં આવે છે, જેથી બધા જ પ્રકારની અન્વેષણની રીતો સરખાવી શકાય.

પરિવર્તન-અભ્યાસ, દૂર સંવેદન, ભૂભૌતિકશાસ્ત્ર અથવા ભૂરસાયણ અંગેના વિનિયોગ (application), મર્યાદાઓ અને પ્રશાખન (ramification) વિશેની જાણકારી ભૂવૈજ્ઞાનિકને હોવી જરૂરી છે.

(અ) ખનિજ–પૂર્વેક્ષણની ભૂસ્તરીય પદ્ધતિઓ : માનચિત્રણ (mapping) : ખનિજના વ્યવસ્થિત પૂર્વેક્ષણ માટે પાયાના નકશા તરીકે 1 : 5000 માપક્રમના સ્થળાકૃતિક નકશા અથવા 1 : 2,50,000 માપક્રમનાં એકાંશી-માનચિત્રો (degree sheet) શ્રેષ્ઠ ગણાય છે. (i) જાણીતા ખનિજપિંડોનો અથવા આશાસ્પદ ચિહનોનો પ્રદેશ; (ii) ખનિજીકરણની શક્યતાને અનુકૂળ સંરચનાકીય પરિસ્થિતિ ધરાવતો પ્રદેશ; (iii) ખનિજીકરણની શક્યતાને અનુકૂળ સંરચનાકીય પરિસ્થિતિ નહિ ધરાવતો પ્રદેશ; (iv) ઉપર દર્શાવેલ (ii) માટેની પરિસ્થિતિ નહિ હોવાની માન્યતાવાળો પ્રદેશ. પૂર્વેક્ષણ માટેના ક્ષેત્રનું મોજણીકાર્ય અને સમોચ્ચ રેખા (contours) દર્શાવતા નકશાનું કાર્ય થિયોડોલાઇટ, સર્વેક્ષણપટ્ટ (plane table) અથવા કંપાસ વડે કરાય છે.

વિવિધ ભૂસ્તરીય પ્રક્રમો વડે થતા ખનિજનિક્ષેપોના નિર્માણને નીચે પ્રમાણે દર્શાવી શકાય : (i) મૅગ્માજન્ય (magmatic); (ii) ઊર્ધ્વીકરણ (sublimation); (iii) સંપર્ક-કણશ:વિસ્થાપન (contact-metasometism); (iv) ઉષ્ણજલીય (hydrothermal) પ્રક્રમ; (v) કણજમાવટ (sedimentation); (vi) સૂક્ષ્મ-જીવાણુજન્ય (bacteriogenic); (vii) અંત:સમુદ્ર-ઉચ્છ્વાસી (submarine exhaltive) અને જ્વાળામુખીજન્ય (volcanogenic) પ્રક્રમો; (viii) અવશિષ્ટ (residual) અને નૈસર્ગિક (mechanical) સાંદ્રણ; (ix) બાષ્પીભવન (evaporation); (x) ઉપચયન (oxidation) અને અધ્યારોપિત (supergene) સમૃદ્ધિ (enrichment); (xi) કાયાન્તરણ (metamorphosis).

નકશા ઉપરથી ઓળખી શકાય તેવા (identifiable) નિર્દેશો (guides) આ પ્રમાણે છે : (1) ભૂપૃષ્ઠરચનાત્મક (physiological) નિર્દેશો, (ii) ખનિજીય (minerological) નિર્દેશો, (iii) સ્તવિદ્યાત્મક (stratigraphic) અને ખડકવિદ્યાત્મક (lithological) નિર્દેશો.

ભૂરાસાયણિક રીતો વડે ઓળખી શકાય તેવા નિર્દેશો આ પ્રમાણે છે : (i) ભૂગર્ભીય જળ (ground water) નિર્દેશ તરીકે, (ii) ભૂવનસ્પતિના (geobotanical) અને જીવરાસાયણિક નિર્દેશો.

ખનિજ-પૂર્વેક્ષણની ફોટો-ભૂસ્તરીય અને ભૂરાસાયણિક રીતોમાં નિર્દેશોનું સવિસ્તર વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે.

ખનિજનિક્ષેપો વધુ ઊંડાઈએ રહેલા હોય છે ત્યારે શારકામથી નમૂના મેળવાય છે. હીરાજડિત શારડી (drill) તથા મુશળ(churn)-શારડીઓ વ્યાપક રીતે નમૂના એકઠા કરવા અને અન્વેષણ માટે જ્યાં શૈલ સમૂહો કઠણ (hard) અને સઘન (compact) પ્રકારના હોય છે ત્યાં વપરાય છે. નમૂના એકઠા કરવા માટે નમૂનાની પસંદગી વિવિધ પ્રકારે કરાય છે :

(i) પ્રણાલ(channel)-નમૂના; (ii) કપચી(chip)-નમૂનો; (iii) કાર્બની કર્દમ(muck)-નમૂનો; (iv) વૅગન(car)-નમૂના; (v) વેધછિદ્ર(drill-hole)-નમૂના.

અયસ્કપિંડમાંથી એકઠા કરેલ નમૂનાઓને ભાંગીને શંકવન ચતુર્થાંશન રીતથી (coning and quartering) તેમના જથ્થામાં ઘટાડો કરાય છે. નિયંત્રણ માટે અનામત તરીકે રાખી મૂકવા અથવા સંમિશ્રિત (composite) નમૂનો તૈયાર કરવા માટે એક વધારાનો નમૂનો પણ જરૂરી છે.

અયસ્કની અનામત અંગેની ગણતરી અને અયસ્કનિક્ષેપનું સજ્જીકરણ (beneficiation) : જે નમૂનાઓ લેવાયેલ હોય તેમનાં આમાપન મૂલ્યોની સરેરાશ ઉપરથી અયસ્કની કક્ષા (grade) નક્કી કરાય છે. (1) અયસ્કપિંડનું ચોમી.માં ક્ષેત્રફળ, (2) અયસ્કપિંડની મીટરમાં જાડાઈ, (3) અયસ્કની વિ. ઘનતા અને (4) અયસ્કની ઉપલબ્ધિના ટકાના ગુણાકાર ઉપરથી અયસ્કના જથ્થાનો અંદાજ મેળવાય છે. અનામત જથ્થાનો અંદાજ માપન (measured), સૂચિત (indicated) અને અનુમાનિત (inferred) તરીકે વર્ગીકૃત કરાય છે.

અયસ્ક-પરિશોધન (ore dressing) રીતો વડે અથવા મૂલ્યવિહીન (valueless) શૈલદ્રવ્ય દૂર કરીને અયસ્કનું મૂલ્ય ઊંચું લાવવામાં આવે છે.

(આ) ભૂભૌતિક રીતો વડે ખનિજનું અન્વેષણ : ભૂભૌતિકશાસ્ત્ર ખનિજ-અન્વેષણ માટેની ઘણી અગત્યની શાખા છે.

ભૂભૌતિક રીતોનું વર્ગીકરણ ચુંબકીય, વિદ્યુતીય, ગુરુત્વીય અને ભૂકંપીય (seismic) – એમ કરી શકાય.

(1) ચુંબકીય રીતો : ચુંબકીય રીતો નતિસૂચી (dip needle), હૉચકિસ સુપરડિપ (hotchkiss superdip) અને ચુંબકત્વમાપક (magnetometer) સહિતનાં ઘણાં ઉપકરણોનો ઉપયોગ કરે છે. આ બધાં ઉપકરણો પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રના વિશિષ્ટ ફેરફારોનું માપન કરે છે. તલસ્થ (ground) મૅગ્નેટોમીટર અને આકાશી (aerial) મૅગ્નેટોમીટર સમગ્ર ક્ષેત્રના માપન માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે. સ્ફટિકીય શૈલ અને નિક્ષેપો વચ્ચેના અવરોધ (dike) અને સંપર્કો શોધી કાઢવા માટે આ રીત વ્યાપક પ્રમાણમાં વપરાય છે. ખાસ કરીને પાણી નીચેના પ્રદેશોના તથા દુર્ગમ ક્ષેત્રોવાળા પ્રદેશોના આકાશી સર્વેક્ષણ માટે આ અતિ મૂલ્યવાન પદ્ધતિ છે.

આકાશી મૅગ્નેટોમીટર લોખંડના અયસ્કના નિક્ષેપોનું સ્થાન-નિર્ધારણ કરવામાં ઉપયોગી છે. તે ભ્રંશો, ગેડો (folds) અને આગ્નેય અંતર્ભેદકો (intrusive igneous bodies) જેવી ભૂસ્તરીય સંરચનાઓ શોધી કાઢવામાં પણ ઉપયોગી છે. પેટ્રોલિયમ તથા કુદરતી વાયુની બંધ શૈલ રચનાઓ, ગુંબજ(traps)ના સ્થાનનિર્ધારણ માટે અતિ ઉપયોગી એવી સ્ફટિકીય તળ સ્થળાકૃતિ(crystalline basement topography)નો વિન્યાસ નક્કી કરવામાં ઉપયોગી છે.

(2) વિદ્યુતીય પદ્ધતિ : સ્વત: વિભવ (spontaneous potential), પ્રતિરોધકતા (resistivity), વિભવપાત ગુણોત્તર (potential drop ratio) અને વીજચુંબકીય (electromagnetic) પદ્ધતિઓ મુખ્યત્વે ખનિજ-અન્વેષણમાં વપરાય છે.

(3) ગુરુત્વીય રીતો : ગુરુત્વ(gravity)-માપન માટે ગ્રેવિટોમીટર નામનું ઉપકરણ વપરાય છે. ગ્રેવિટોમીટર ગુરુત્વાકર્ષણની અસંગતિ નોંધે છે. ગુરુત્વાકર્ષણની તીવ્રતાનો આધાર જુદી જુદી ઘનતાવાળા શૈલોની વિશિષ્ટ ગોઠવણી ઉપર છે. અધસ્તલીય (subsurface) શૈલોની ગુરુત્વ અનુક્રિયા(response)નો આધાર, ઊંડાઈ, પિંડના પરિમાણ અને આકાર તથા તેની આજુબાજુના શૈલો વચ્ચેની ઘનતાના તફાવત ઉપર છે.

(4) ભૂકંપીય પદ્ધતિ : સિસ્મોગ્રાફ એ મોટું જટિલ ઉપકરણ છે જે પ્રઘાતના ઉદગમસ્થાનથી સપાટી નીચેના શૈલો સુધી સંચરણ પામેલ તરંગનો સમયગાળો તથા તેની લાક્ષણિકતાની આલેખ મારફત નોંધણી કરે છે. સપાટી ઉપરના શારકામથી તૈયાર કરેલ વિસ્ફોટન-છિદ્રમાં વિસ્ફોટક પદાર્થના સ્ફોટનથી તરંગો ઉત્પન્ન કરાય છે.

એક પ્રકારના વેગવાળા શૈલમાંથી ભિન્ન પ્રકારના વેગવાળા શૈલમાં તરંગો પસાર થતાં પરાવર્તન (reflection) અને વક્રીભવન (refraction) થાય છે. વેગ અને સમય ઉપરથી તરંગે કાપેલ અંતર ગણી કાઢવામાં આવે છે અને આ ઉપરથી અધસ્તલીય તરંગના પથનો નકશો તૈયાર કરાય છે.

સ્તરબદ્ધ ખડકોની સંરચના નક્કી કરવામાં ભૂકંપીય પદ્ધતિ ઉપયોગી છે. ઓછી ઊંડાઈ માટે વાપરી શકાય તેવાં ભૂકંપીય ઉપકરણો ખનિજ-અન્વેષણ માટે વધુ યોગ્ય છે. જ્યારે વધુ ઊંડાઈ માટે વાપરી શકાય તેવાં ભૂકંપી ઉપકરણો સામાન્ય રીતે પેટ્રોલિયમ અન્વેષણ માટે વધુ યોગ્ય છે.

વિકિરણધર્મી (radioactive) ખનિજોનું અન્વેષણ : પરમાણુ ઊર્જાની વધતી માંગને કારણે વિકિરણધર્મી ખનિજોની પરખ માટે સંવેદનશીલ અર્ધમાત્રાત્મક (semiquantitative) ઉપકરણોના વિકાસમાં ઘણો વેગ આવ્યો છે. ગૅમા-કિરણોની તીવ્રતા માપનાર ગાઇગર કાઉન્ટર અને ગૅમા અને બીટા-કિરણોની તીવ્રતા માપનાર સિંટિલોમીટર (scintillometer) – એમ બે પ્રકારનાં ઉપકરણો વ્યાપક ઉપયોગમાં છે. વિકિરણો (radiation) પ્રત્યે ગાઇગર કાઉન્ટર ઓછું સંવેદનશીલ છે; પણ યુરેનિયમના સામાન્ય અન્વેષણ માટે ખાસ ઉપયોગી સાબિત થયું છે.

ખનિજ–અન્વેષણમાં ભૂરાસાયણિક પૂર્વેક્ષણ : ભૂરાસાયણિક પૂર્વેક્ષણમાં મૃદ, શૈલ, વનસ્પતિ, કણનિક્ષેપો (sediments) અને પાણીના નમૂના એકઠા કરીને તેમનું પૃથક્કરણ કરાય છે. તાજેતરનાં વર્ષોમાં અન્વેષક ભૂસ્તરશાસ્ત્રી માટે આ અતિ અગત્યની પદ્ધતિ છે.

ભૂરાસાયણિક પૂર્વેક્ષણનો પ્રાથમિક હેતુ ભૂસ્તરમાં મળતાં તત્વોના વિસ્તરણમાંના તફાવતને શોધી કાઢવાનો હોય છે.

ક્ષેત્રના ખનિજ–પૂર્વેક્ષણ માટે ભૂરાસાયણિક પ્રતિચયન : મૃદ, શૈલ અને વનસ્પતિના નમૂનાઓના પૃથક્કરણમાંની વિસંગતતા ઉપરથી ધાતુઓના વિસ્તરણના માળખાનો વ્યાપ મેળવાય છે. આ માટે 30થી 60 મીટરની સર્વેક્ષણ જાળ સામાન્ય રીતે પૃથક્કરણ માટેના પ્રતિચયનમાં વપરાય છે. દરેક નમૂનાને 80-100 મેશમાં ક્ષેત્રમાં જ સૂકવીને, ચાળીને, સ્થૂળ પદાર્થને ફેંકી દેવાય છે. 80 મેશથી ઝીણા પદાર્થનું પ્રાથમિક મહત્વ ધરાવતી ધાતુ કે ધાતુઓ માટે પૃથક્કરણ કરાય છે. ધાતુનું પ્રમાણ નમૂનાના દસ લાખ ભાગના પ્રમાણમાં ગણીને આલેખિત કરીને સમોચ્ચ રેખાઓ દર્શાવાય છે. ધાતુના સામાન્ય પ્રમાણ કરતાં વધુ પ્રમાણ ધરાવતું ક્ષેત્ર, વિસંગતતા તરીકે તરી આવે છે અને ધાતુના વિસ્તરણનું ચોક્કસ માળખું પ્રસ્થાપિત થાય છે.

(5) દૂર સંવેદન તક્નીક વડે ખનિજ–પૂર્વેક્ષણ : ખનિજસંપત્તિની ખોજમાં આકાશી ફોટોગ્રાફીનું ક્ષેત્ર અગત્યનું સ્થાન લઈ રહ્યું છે. આકાશી ફોટોગ્રાફ શૈલસમૂહોનાં ર્દશ્યાંશો અને તેમનાં ભૂપૃષ્ઠવિષયક (physiographic) સંરચનાકીય અને ખડક લક્ષણોનું અખંડ (continuous) ચિત્રણ આપે છે. તેનું ક્ષેત્રની આર્થિક ક્ષમતાના સંદર્ભમાં અર્થઘટન કરી શકાય છે. આકાશી ફોટોગ્રાફ ભૂસ્તરીય ખનિજ-અન્વેષણ માટેની આધારસામગ્રી પૂરી પાડે છે, જેનું યોગ્ય પૃથક્કરણ નિષ્ણાતો ઘણી ચોકસાઈપૂર્વક અને ઓછા સમયમાં કરી શકે છે. આકાશી ફોટોગ્રાફના અભ્યાસની તકનીકો ઘણી અસરકારક, ઝડપી અને ઓછી ખર્ચાળ સાબિત થઈ છે. ફોટોગ્રાફ ઉપરથી ભૂસ્તરીય, ભૂભૌતિક અને ભૂરાસાયણિક જેવી રીતો વડે આશાસ્પદ ક્ષેત્રોની સવિસ્તર તપાસ કરવામાં આવે છે. ખનિજ-અન્વેષણની ફોટો ભૂસ્તરીય પૂર્વેક્ષણ-પદ્ધતિ ખાસ કરીને સપાટ, દુર્ગમ, સૂકા પ્રદેશો જ્યાં ભૂસ્તરીય પૃથક્કરણ માટેના પુરાવા મુશ્કેલીથી મળે તેમ હોય છે તે માટે ઘણી ઉપયોગી છે. ખાસ કરીને કુદરતી સંપત્તિના સર્વેક્ષણ માટેના દૂર સંવેદનના ક્ષેત્રમાં ઉપગ્રહના ઉપયોગથી આ ક્ષેત્રમાં યથાર્થ રૂપમાં ક્રાંતિ સર્જાઈ છે. આકાશી ફોટોગ્રાફ કે ઉપગ્રહ બિંબાવલીના અભ્યાસ ઉપરથી વિવિધ ખનિજો, તેલક્ષેત્રો અને સંરચનાઓનાં કેટલાંય નવીન સ્થાનો નક્કી કરી શકાયાં છે. નવીન સ્થળાનુરેખાઓ (lineaments), વિભંગો (fractures), ભ્રંશો, અંતર્ભેદનો અને બીજાં સંરચનાકીય લક્ષણો જેવાં કે ઊર્ધ્વવાંક (anticline) અને ગુંબજ (domes) જે સામાન્ય રીતે ખનિજ અને તેલનિક્ષેપો સાથે સંકળાયેલ હોય છે તે અંગેની માહિતી પ્રચુર પ્રમાણમાં આ અભ્યાસ ઉપરથી મળે છે. અમુક પ્રકારના ફોટો અર્થઘટનના વધુ સ્પષ્ટીકરણને મદદરૂપ થઈ શકે તે માટે વિવિધ પ્રકારની ફિલ્મ અને ફિલ્ટરો ઉપયોગમાં લેવાય છે :

ખનિજ–અન્વેષણના નિર્દેશકો (guides) : નીચે દર્શાવેલ પ્રકારના નિર્દેશો આકાશી ફોટોગ્રાફ ઉપર ઓળખી શકાય તો તે ખનિજ-અન્વેષણમાં મદદરૂપ થઈ શકે છે : (1) સર્વેક્ષણ માટેના પૂર્વનિરીક્ષણના નિર્દેશો; (2) પ્રાદેશિક નિર્દેશો; (3) ભૂપૃષ્ઠવિષયક નિર્દેશો; (4) સંરચનાકીય નિર્દેશો.

સામાન્ય ફોટો ભૂસ્તરીય અભ્યાસ કરતાં રંગીન આકાશી ફોટોગ્રાફ કેટલાય ગણી વધુ ખડક-માહિતી પૂરી પાડે છે.

આકાશી ફોટોગ્રાફ અને દૂર સંવેદનથી ભારતમાં પૂર્વેક્ષણ : ભારતમાં આકાશી ફોટોગ્રાફ અને દૂર સંવેદનથી નીચેનાં છ પરિયોજના ક્ષેત્રો પસંદ કરવામાં આવ્યાં હતાં : (1) યુ.પી.ના ધનપુર અને પાસેનાં ક્ષેત્રો, પાયાની ધાતુ (અપરધાતુ, basemetal) માટે; (2) સિંધુ સીવન (suture) અને પડોશનો પ્રદેશ તાંબાના નિક્ષેપો માટે; (3) મેઇલારામ તાંબાનો પટો : લૅન્ડ સેટ બિંબાવલી ચાર મુખ્ય સ્થળાનુરેખાઓ (lineaments) દર્શાવે છે જેમાં તાંબાનું ખનિજીકરણ છે; (4) એમ.પી.ના બસ્તર ખનિજીભૂત પટ્ટો : ક્ષેત્રની લૅન્ડ સેટ બિંબાવલીમાં ત્રણ સ્થળાનુરેખાઓ સ્પષ્ટ દેખાય છે, જેમાં તાંબાનું ખનિજીભવન થાય છે; (5) એમ.પી.માં પન્નાનો હીરાનો પટો; (6) આંધ્રપ્રદેશના કડાપ્પા થાળા(basin)ના ઍસ્બેસ્ટૉસ ખનિજનું અન્વેષણ.

આકાશી ફોટોગ્રાફ અને બિંબાવલી વડે વ્યવસ્થિત સર્વેક્ષણ માટે નોંધપાત્ર અને પ્રતિષ્ઠિત સંસ્થાઓ સ્થપાઈ છે જે નીચે પ્રમાણે છે :

(1) ઇન્ડિયન સ્પેસ રિસર્ચ ઑર્ગેનાઇઝેશન (ISRO), બૅંગાલુરુ; (2) સ્પેસ ઍપ્લિકેશન સેન્ટર (SAC) અમદાવાદનો રિમોટ સેન્સિંગ વિભાગ; (3) નૅશનલ રિમોટ સેન્સિંગ એજન્સી (NRSA), હૈદરાબાદ; (4) ઇન્ડિયન ફોટો ઇન્ટરપ્રિટેશન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ (IPI), દહેરાદૂન; (5) જિયૉલૉજિકલ સર્વે ઑવ્ ઇન્ડિયા (GSI) ફોટોજિયૉલૉજી ઍન્ડ રિમોટ સેન્સિંગ વિભાગ, કૉલકાતા; (6) ઇન્ડિયન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑવ્ ટૅક્નૉલૉજી, મુંબઈ.

પ્રાણલાલ ગિરધરલાલ શેઠ

અનુ. જ. જ. ત્રિવેદી

ખનિજ–હેરફેર અને વહન

ખનિજોના વહીવટમાં કેન્દ્રસરકાર અને રાજ્યસરકાર સંકળાયેલ છે. ખનિજોનું ખાણકાર્ય વૈજ્ઞાનિક અને શાહ્ાીય પદ્ધતિથી રાષ્ટ્રની તથા રાજ્યની ઔદ્યોગિક માગને અનુલક્ષીને વિવેકથી, ચોકસાઈપૂર્વક આયોજિત રીતે થાય તે નાગરિકની નૈતિક જવાબદારી બને છે. ખનિજો તેના ઉત્ખનન બાદ ફરીથી ઉત્પાદિત થતાં હોતાં નથી.

કેન્દ્રસરકારે મુખ્ય ખનિજોના ખાણકાર્ય તથા સંશોધનકાર્ય માટે નીતિનિયમો ઘડ્યા છે. આ નિયમોને આધારે રાષ્ટ્રમાં મુખ્ય ખનિજોનું ખોજકાર્ય અને ખાણકાર્ય કરવું ફરજિયાત છે : (1) મિનરલ કન્સેશન રૂલ્સ, 1960; (2) માઇન્સ ઍન્ડ મિનરલ્સ રૅગ્યુલેશન ઍન્ડ ડેવલપમેન્ટ ઍક્ટ, 1957; (3) પર્યાવરણ-સંતુલન કાયદો, 1994.

ખાણ-ખનિજ નિયમો અધીન રાજ્યસરકારોને ગૌણ-ખનિજ નિયમો ઘડવાની સત્તાઓ આપવામાં આવી છે. દરેક રાજ્યસરકારે ગૌણ-ખનિજ નિયમન માટે ધારાઓ ઘડ્યા છે. ગુજરાત ગૌણ-ખનિજ ધારા, 1960 મુજબ રાજ્યમાં ગૌણ-ખનિજનું ખાણકાર્ય, હેરફેર તથા વહન થાય છે. ધારામાં નિયુક્ત કર્યા પ્રમાણે પટેદારોએ રૉયલ્ટી, ડેડ રેન્ટ, સરફેસ રેન્ટ રાજ્યસરકારની તિજોરીમાં નિયમ તથા દર મુજબ ભરવાનાં રહે છે. આ ખનિજની હેરફેર માટે ખાણ-ખનિજ ખાતા દ્વારા વહનકર્તા વાહનના સંચાલકને અધિકૃત પાસ આપવામાં આવે છે. મુખ્ય ખનિજ તથા ગૌણ-ખનિજ પટ્ટેદારોએ તેમનાં માસિક, ત્રિમાસિક અને વાર્ષિક નિયમપત્રકો કાર્ય બાદ માલનો જથ્થો, વેચાણ થયેલ માલ તથા ખાણ પર સ્ટૉક અંગેની વિગતો સહિત રાજ્યસરકારના ઇન્ડિયન બ્યૂરો ઑવ્ માઇન્સને મોકલવાનાં રહે છે.

ખનિજ-ઉદ્યોગ યુનિટો પોતાના તાંબાની ખાણોનું સંચાલન કરે છે. ખાણથી યુનિટ સુધી વહન કરતાં વાહનો, કાચા માલના જથ્થા, સ્ટૉકનાં પત્રકો ખાણ પર રાખે છે. આંતરરાજ્ય વહન માટે પાસપદ્ધતિનો અમલ છે. ખાણ-પટેદારોને ખાણકાર્ય કરી ખાણ પરથી ખસેડાતા જથ્થા પર નિયત દર મુજબ રૉયલ્ટી ભરવાની રહે છે. મુખ્ય ખનિજોની રૉયલ્ટીના દર કેન્દ્રસરકાર દ્વારા નક્કી થાય છે અને તેમાં યોગ્ય લાગે તો ચાર વર્ષ બાદ નવા દર મુકરર કરી શકાય છે. ગુજરાત ગૌણ-ખનિજ ધારામાં પણ ચાર વર્ષ બાદ રૉયલ્ટીના દરોમાં સુધારાવધારા રાજ્યસરકાર દ્વારા અમલમાં મૂકી શકાય છે.

જયંતી વિ. ભટ્ટ