ભૂસ્તરીય ઉષ્ણતામાપકો (geologic thermometers) : વિવિધ ભૂસ્તરીય પ્રક્રિયાઓનાં તાપમાન માપવા કે અંદાજ મેળવવા અપનાવાતી પદ્ધતિઓ. જે તાપમાને ખનિજો તેમજ સાથે રહેલાં અન્ય દ્રવ્યો કે નિક્ષેપો તૈયાર થતાં હોય, તે તાપમાનની માહિતી ઉપલબ્ધ કરાવી આપતી પદ્ધતિ આ નામથી ઓળખાય છે. આવાં ખનિજો તેમની ઉત્પત્તિના અર્થઘટન માટે તેમજ તેમના વર્ગીકરણ માટે ઘણાં મહત્વનાં બની રહે છે. ખનિજોની કે ખડકોની ઉત્પત્તિ વખતના તાપમાનનો અંદાજ સીધેસીધાં ક્ષેત્ર-નિરીક્ષણો દ્વારા, પ્રયોગશાળામાં કસોટીઓ દ્વારા અથવા ખનિજોના સંકલનના અભ્યાસ દ્વારા મેળવાય છે. આ માટે કેટલીક તક્નીકી પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. મુખ્યત્વે બે પદ્ધતિઓની મદદ લેવાય છે : (1) બિન-સમસ્થાનિક પદ્ધતિઓ અને (2) સમસ્થાનિક પદ્ધતિઓ.
1. બિનસમસ્થાનિક પદ્ધતિઓ (Non-isotopic methods) : પૃથ્વીનું તાપમાન સપાટી પરનાં કે છીછરી ઊંડાઈનાં અમુક લક્ષણોને આધારે સીધેસીધું જાણી શકાય અથવા આડકતરી રીતે ખનિજો કે જીવાવશેષોના ગુણધર્મો પરથી મેળવી શકાય.
પ્રત્યક્ષ માપનપદ્ધતિ : ગરમ પાણીના ઝરા, ફ્યુમેરોલ, લાવાપ્રવાહો આ માટેનાં પ્રત્યક્ષ સપાટી-પ્રમાણો છે; જ્યારે ખાણો, શારકામો અને કૂવાઓ પ્રત્યક્ષ આંતરિક પ્રમાણો છે. ગરમ ઝરાનાં પાણીનાં તાપમાનનો ગાળો જે તે સ્થાનના સરેરાશ વાર્ષિક તાપમાનના આંકથી ઉપર અને 100° સે.થી ઓછો હોય છે. સમશીતોષ્ણ કટિબંધમાં તેમજ માફકસરની ઊંચાઈ ધરાવતાં સ્થાનોમાં ગરમ પાણીના ઝરાનાં તાપમાન 20°થી 100° સે.ની વચ્ચે રહેતાં જાણવા મળેલાં છે. ઝરાનિક્ષેપોમાંથી મળેલાં ઓપલ, ચિરોડી, સિનેબાર વગેરેને તાપમાનનાં નિર્દેશકો તરીકે ઘટાવાય અને તેમનું ઉત્પત્તિકાલીન તાપમાન જાણી શકાય. ફ્યુમેરોલમાંથી માત્ર જલબાષ્પ જ નીકળતી હોય તો તેનું તાપમાન પાણીના ઉત્કલનબિંદુથી ઉપરનું હોય છે. વિસુવિયસ નજીકના ફ્યુમેરોલમાં 560° સે., ‘વૅલી ઑવ્ ટેન થાઉઝન્ડ સ્મોક્સ’માં 645° સે.; જ્યારે લાવા સહિતના ફ્યુમેરોલમાં તે 700°થી 800° સે. સુધી પણ પહોંચે છે. લાવાનાં તાપમાન ઍન્ડેસાઇટ અને ડેસાઇટ માટે 700°થી 900° સે., જ્યારે બેસાલ્ટ માટે 1,200° સે. મળ્યાં છે. કિલોઆ જ્વાળામુખીના બેઝિક લાવાનું 1,185° સે. અને વિસુવિયસમાંથી 1,140° સે. જેટલું તાપમાન જાણવા મળેલું છે. સામાન્યત: બેઝિક ખડકોમાં બનતા પ્રારંભિક ખનિજક-ઘટકો 870° સે.થી ઉપરના તાપમાને તૈયાર થાય છે, પરંતુ કેટલાક 870°થી 600° સે. વચ્ચે પણ બને છે. લાવાની સ્નિગ્ધતા ઘટતા જતા તાપમાન સાથે વધતી જતી હોય છે; તેથી બેસાલ્ટિક લાવા 700°થી 800° સે. તાપમાને ઠંડો પડે તો વહેવાની ક્રિયા અટકી જાય છે. આ હકીકત એ પણ સ્પષ્ટ કરે છે કે આ જ બંધારણવાળો મૅગ્મા પણ આટલા જ ગાળાના તાપમાને અંતર્ભેદન પામતો હોવો જોઈએ; કારણ કે તેનાથી અંતર્ભેદિત કોલસાના સ્તરો સાથે મળતાં પ્રાથમિક સ્ફટિકીકરણ પામેલાં કેટલાંક ખનિજોનાં જૂથ આટલા તાપમાનનો પુરાવો પૂરો પાડે છે. મૅગ્માથી અંતર્ભેદિત થતા પ્રાદેશિક ખડકો ગરમ થાય છે, – મૅગ્માનું તાપમાન; પ્રાદેશિક ખડકોનાં તાપમાન, બંધારણ અને સંરચના; અંતર્ભેદનથી ઉદભવતાં દ્રાવણોના પ્રકાર અને વિપુલતા તેમજ અંતર્ભેદનનું પરિમાણ ગરમીનું પ્રમાણ જાણવા માટેનાં પરિબળો ગણાય. અંતર્ભેદક અને યજમાન ખડકના સંપર્ક પરનું તાપમાન મૅગ્માના તાપમાન કરતાં નીચું જાય છે; દા.ત., 1,100° સે. તાપમાન ધરાવતા ડૉલેરાઇટનો પટ સંપર્ક-સપાટીને 600થી 700° સે. સુધી ગરમ કરી શકે. ખાણો, શારછિદ્રો તેમજ કૂવાઓમાંથી પણ તાપમાનનો અંદાજ મળે છે. બિનજ્વાળામુખી વિસ્તારોમાં સ્થાનભેદે તાપમાન-વૃદ્ધિનો દર પ્રત્યેક 12થી 52 મીટરની ઊંડાઈએ જતાં 1° સે.નો જાણવા મળ્યો છે; દા. ત., વાયોમિંગ(યુ.એસ.)ના તેલકૂવામાંથી 6,220 મીટરની ઊંડાઈએ વધુમાં વધુ 154° સે. તાપમાન હોવાનું જણાયું છે. જ્વાળામુખી વિસ્તારોમાં આ દર પૃથ્વીની સપાટી નજીક ઊંચો હોય છે. (પ્રત્યેક 40 સેમી.ની ઊંડાઈ માટે 1° સે.), ઊંડાઈએ જતાં 225થી 330 મીટરે તાપમાન 250° સે. પહોંચી જાય છે, જે વધુ ઊંડાઈએ (ટસ્કનીમાં 1,650 મીટરની ઊંડાઈએ) પણ એકસરખું જળવાઈ રહે છે; તેમ છતાં ઊંડાઈનાં આવરણો પ્રમાણે કરેલાં ગણતરીનાં તારણો પરથી તાપમાનના વિતરણનું કંઈક જુદું જ ચિત્ર રજૂ થાય છે. પ્રાયોગિક ધોરણે 1 લાખ atm. સુધીના બદલાતા જતા દબાણ હેઠળ લોહના ગલનબિંદુ માટે કરવામાં આવેલી કસોટીઓ જણાવે છે કે ભૂકેન્દ્ર 2,600° સે. તાપમાને અને ભૂકેન્દ્રીય વિભાગ-ભૂમધ્યાવરણ વચ્ચેની સીમા (ગુટેનબર્ગ સાતત્યભંગ) 2,340° સે. તાપમાને રહેલાં છે.
પરોક્ષ–પદ્ધતિઓ : પ્રત્યક્ષ પદ્ધતિની જેમ જ કેટલીક પરોક્ષ બિનસમસ્થાનિક પદ્ધતિઓ પણ લગભગ એટલાં જ પ્રમાણભૂત અને ચોકસાઈભર્યાં અનુમાનો આપતી જણાઈ છે. બીજી કેટલીક પદ્ધતિઓ તાપમાનનો ગાળો આપી શકે છે; અન્ય કેટલીક પદ્ધતિઓ જે તે પ્રક્રિયા માટે અમુક તાપમાનથી ઉપરનું કે નીચેનું મૂલ્ય આપે છે.
ગલનબિંદુઓ : પ્રયોગશાળામાં ખનિજોને ગરમ કરીને તેમનાં ગલનબિંદુ મેળવી શકાય. ઊંડાઈએ ઉદભવતાં ખનિજો દબાણની અસર હેઠળ સ્ફટિકીકરણ પામતાં હોય છે, તેથી દબાણના પ્રમાણ મુજબ તાપમાનના આંકમાં ફેરફાર સમજવાનો રહે. વળી કોઈ પણ ખનિજ અન્ય ખનિજોના સંકલનમાં તૈયાર થતું હોય છે, જેમને કારણે તાપમાન નીચું આવતું હોય છે; દા. ત., પાણી. અન્ય ખનિજો સહિત બનેલું શિરાજન્ય રિયલગાર (AsS) આખાય જૂથ માટેનું 320° સે.થી નીચું તાપમાન સૂચવે છે (રિયલગારનું ગલનબિંદુ 320° સે. છે.) ઑર્થોક્લેઝ 1,150° સે., સ્ટિબ્નાઇટ 546° સે., બિસ્મથ 271° સે. ગલનબિંદુઓ આપે છે. બિસ્મથ સામાન્ય રીતે કોબાલ્ટનાં ખનિજો સાથે મળતું હોવાથી સંકલિત ખનિજોની ઉત્પત્તિ માટે 271° સે. કે તેથી નીચેનું તાપમાન સૂચવે છે.
પરિવર્તિત તાપમાન–અંક (વ્યસ્ત બિંદુઓ) – transformation inversion point) : વ્યસ્ત બિંદુઓ તાપમાનનાં સૂચકો તરીકે મહત્વનાં બની રહે છે, કારણ કે દબાણની કોઈ ખાસ અસર તેમના ઉપર થતી હોતી નથી. મહત્વના ખનિજ જથ્થાઓની ઉત્પત્તિસ્થિતિના અભ્યાસ પરથી કેટલાંક ખનિજોનાં સ્ફટિકીકરણનાં વ્યસ્ત બિંદુઓનો તાપમાનગાળો જાણી શકાયો છે; દા. ત., મર્કેસાઇટ (FeS2) અમુક સંજોગો હેઠળ 300° સે.થી નીચેના તાપમાને બનતું હોય છે, જે 450° સે. તાપમાને ઠીક ઠીક પ્રમાણમાં પાઇરાઇટમાં પરિવર્તન પામે છે; તેથી મર્કેસાઇટધારક ખનિજજૂથ 450° સે.થી નીચે અને સંભવત: 300° સે.થી નીચે બનતું હોવાનું નક્કી થાય છે. બહોળા પ્રમાણમાં મળતાં સિલિકાજૂથનાં ખનિજોનું ઉદાહરણ આ માટે દાખલારૂપ બની શકે છે. આલ્ફા ક્વાર્ટ્ઝ(low quartz)ને ગરમ કરવાથી 573° સે. તાપમાને બીટા ક્વાર્ટ્ઝ(high quartz)માં રૂપાંતરિત થાય છે, જે ઠંડું પડતાં ફરીથી આલ્ફા ક્વાર્ટ્ઝમાં પરિવર્તિત થઈ શકે છે. આ હકીકત સૂચવે છે કે મૅગ્મા કે લાવાજન્ય અગ્નિકૃત ખડકોમાં રહેલો ક્વાર્ટ્ઝ બીટા ક્વાર્ટ્ઝ છે; જ્યારે સ્ફટિકયુક્ત પોલાણોનો, શિરાઓનો, પેગ્મેટાઇટનો ક્વાર્ટ્ઝ આલ્ફ ક્વાર્ટ્ઝ ગણાય. (ક્વાર્ટ્ઝનું સ્ફટિકીકરણ 870° સે.થી નીચે થતું હોય છે). ક્યૂબિક સ્ફેલેરાઇટ 1,020° સે. તાપમાને હેક્સાગોનલ વુટ્ર્ઝાનઇટમાં ફેરવાય છે, પરંતુ જો સ્ફેલેરાઇટ 17 % લોહ-અશુદ્ધિવાળું હોય તો આ તાપમાન 880° સે. સુધી નીચે આવી જાય છે. ઑર્થોર્હૉમ્બિક ચાલ્કોસાઇટ 105° સે. તાપમાને હૅક્સાગૉનલ સ્વરૂપ ધારણ કરે છે, જે ઠંડું પડતાં ફરીથી મૂળ સ્વરૂપમાં આવી જાય છે. 179° સે. થી ઉપરના તાપમાને Ag2S આર્જેન્ટાઇટ અને નીચેના તાપમાને બને તો એકેન્થાઇટ કહેવાય છે.
વિયોજન અને વિઘટન તાપમાન અંક (dissociation and decomposition temperatures) : ગરમ થવાથી કેટલાંક ખનિજો તેમના ઘટકોમાં છૂટાં પડી જાય છે. બાષ્પ/વાયુધારક ખનિજો ગરમ થતાં ઘટકો ગુમાવે છે. આ ગુણધર્મનો તાપમાન જાણવા ઉપયોગ કરી શકાય, પરંતુ તેમની ઉત્પત્તિસ્થિતિ દરમિયાન પ્રવર્તમાન દબાણનો સંજોગ સમજી લેવો આવશ્યક ગણાય; દા. ત., મોટાભાગના ઝિયોલાઇટ ગરમ થતાં તેમાં રહેલી જલમાત્રા ગુમાવે છે, જે સૂચવે છે કે તેમનાં ઉત્પત્તિ-તાપમાન નીચાં છે, સિવાય કે તે ઊંચા દબાણ હેઠળ બન્યાં હોય. કૅલ્સાઇટ (CaCO3) સામાન્ય દાબ હેઠળ ગરમ કરવાથી 885° સે. તાપમાને CaO અને CO2માં છૂટું પડી જાય છે, પરંતુ 1,025 જેટલા CO2ના દબાણ હેઠળ 1,339°સે. તાપમાને વિઘટન પામ્યા વિના તેનું ગલન થાય છે. 40 મીટરના ખડક-આવરણના દબાણ હેઠળ રહેલું કૅલ્સાઇટ 1,100° સે. સુધી છૂટું પડતું નથી – વિયોજન પામતું નથી. પાઇરાઇટ ગરમ કરવાથી પિરોટાઇટ (pyrrhotite) અને ગંધકબાષ્પમાં છૂટું પડી જાય છે. પાઇરાઇટનું ગલનબિંદુ 615° સે. છે, જે સૂચવે છે કે તે 615° સે. તાપમાને બન્યું હોવું જોઈએ, પરંતુ 20 મિમી.ના અંશત: દબાણ હેઠળ FeS2 પાઇરાઇટ બનાવવાને બદલે પિરોટાઇટ બનાવે છે.
જે ભૂસ્તરીય પ્રક્રિયાઓ સપાટી નજીક કાર્ય કરતી હોય અને જેમાં માત્ર ઘન અને પ્રવાહી દ્રવ્યો જ કાર્યશીલ રહેતાં હોય તેમાં દબાણનો સંજોગ ગણતરીમાં લેવાતો નથી; દા.ત., ડૅન્બરાઇટ 1,000° સે. તાપમાને બે પ્રવાહીઓમાં વિઘટન પામી જાય છે, તેથી પેગ્મેટાઇટમાંનું આ ખનિજ તેમજ સાથેનાં અન્ય ખનિજો 1,000° સે.થી નીચેના તાપમાને જ બન્યાં હોવાં જોઈએ તે સ્પષ્ટ બની રહે છે.
ઘન દ્રાવણો અને દ્રવીભૂત જોડકાં (solid solutions and exsolution pairs) : એકસરખી રચના ધરાવતાં ઘણાં ખનિજ જોડકાં ઊંચા તાપમાને સમાંગ સ્થિતિ જાળવી શકે છે, પરંતુ નીચા તાપમાને બે ખનિજોમાં દ્રવીભૂત થઈ અમિશ્રિત સ્થિતિમાં રહે છે. આ ઘટનાથી લાક્ષણિક કણરચના ઉદભવે છે અને આવાં ખનિજો તેમની ઉત્પત્તિ-સ્થિતિનો ખ્યાલ આપે છે. કેટલાંક જાણીતાં દ્રવીભૂત જોડકાં આ પ્રમાણે છે : મૅગ્નેટાઇટ-સ્પાઇનેલ 1,000° સે.; ઇલ્મેનાઇટ-હેમેટાઇટ 600°થી 700° સે.; ચાલ્કોપાઇરાઇટ-બૉર્નાઇટ 500° સે.; ચાલ્કોપાયરાઇટ–ક્યુબાનાઇટ 450° સે.; બૉર્નાઇટ-ટેટ્રાહેડ્રાઇટ 275° સે.; બૉર્નાઇટ–ચાલ્કોસાઇટ 225° સે.. આ પદ્ધતિ ઘણા ધાતુખનિજ–નિક્ષેપોની રચના વખતના તાપમાનનો અંદાજ કાઢવા ઉપયોગમાં લેવાયેલી છે; દા. ત., કૉલોરાડોનું સલ્ફાઇડ-વિસ્થાપન 150°–300° સે.; ક્વીન્સલૅન્ડનું સલ્ફાઇડ ખનિજીકરણ 475–500° સે.; ઑસ્ટ્રેલિયાની શિલાઇટ શિરાઓ 350°–600° સે., ટસ્માનિયાનું સ્ફેલેરાઇટ-સ્ટેનાઇટ-ચાલ્કોપાઇરાઇટ ખનિજીકરણ આશરે 600° સે. તાપમાને થયેલાં છે.
સહસ્ફટિકીકરણ (eutectics) : જ્યારે બે કે તેથી વધુ ખનિજો એક તાપમાને સહસ્ફટિકીકરણ પામે ત્યારે તે સહસ્ફટિકીકૃત કણરચના દર્શાવે છે. જોકે કુદરતમાં મળી આવતો ખનિજ-આંતરવિકાસ સહસ્ફટિકીકરણને કારણે જ થયેલો હશે એ ચોકસાઈપૂર્વક કહી શકાતું નથી અને તેથી આ પદ્ધતિ ઓછી અપનાવાય છે. જાણીતાં ખનિજોનાં સહસ્ફટિકીકરણ તાપમાન બિંદુઓ આ પ્રમાણે છે : લોહ-નિકલ 1,435° સે; ઍનૉર્થાઇટ-ડાયૉપ્સાઇડ 1,270° સે.; આલ્બાઇટ–નેફેલાઇટ 1,068° સે.; ઑર્થોક્લેઝ–આલ્બાઇટ 1,070° સે.; ઑર્થોક્લેઝ-સિલિકા 990° સે.; ક્વાર્ટ્ઝ-ઑર્થોક્લેઝ-આલ્બાઇટ 937° સે.; ચાંદી-તાંબું 785° સે.; ચાલ્કોસાઇટ-ગેલેના-આર્જેન્ટાઇટ 400° સે.; ગંધક-સેલેનિયમ 100° સે.. આ પૈકીનાં કેટલાંક તાપમાનબિંદુઓ મૅગ્માના બાષ્પશીલ ઘટકોથી અસરયુક્ત છે. જલબાષ્પ દાબની અસરથી તાપમાન અંક ઘણો નીચે આવી જાય છે.
ખનિજ–જૂથ (mineral assemblages) : સ્ફટિકીકરણ કે દ્રવીભવનથી થતાં ખનિજ-જૂથો સિવાય પણ કેટલાંક ખનિજ-જૂથ તૈયાર થતાં હોય છે, જે તેમની ઉત્પત્તિસ્થિતિનું તાપમાન સૂચવી શકે. પ્રાયોગિક ઉષ્ણજળજન્ય પ્રક્રિયા બતાવે છે કે ઍનલ્સાઇટ મધ્યમસરના જલબાષ્પદાબ હેઠળ 100°-380° સે. તાપમાને તૈયાર થાય છે, સમબંધારણવાળું આલ્બાઇટ 380° સે.થી ઉપરના તાપમાને બને છે. એટલે સપાટી નજીક જ્વાળામુખી ખડકોનાં પોલાણોમાં કે છીછરી ઊંડાઈનાં અંતર્ભેદનોમાં મળતું આવું કોઈ ખનિજજૂથ હોય તો ઍનલ્સાઇટધારક જૂથ 400° સે.થી જરૂર નીચેના અને આલ્બાઇટ-ધારક હોય તો ઊંચા તાપમાનનો નિર્દેશ કરે. ઉષ્ણજળજન્ય પ્રક્રિયા દ્વારા 200° સે. જેટલા નીચા તાપમાને સેપિયોલાઇટ અને આતાપલ્ગાઇટ વિઘટન પામે છે, એટલે આ બંનેમાંથી કોઈ પણ એક, જે ખનિજજૂથમાં મળે તેના તાપમાનનો (200° સે.થી ઉપર નહિ અને 100° સે.થી નીચે નહિ) ખ્યાલ આપે છે.
સરખાં પરિણામો આપતા આવા જ પ્રયોગો અન્ય ખનિજો અને ખનિજસમૂહો માટે કરવામાં આવેલા છે; દા. ત., થોડા બેઝિકથી વધુ ઍસિડિક બંધારણવાળાં દ્રાવણો કે જેમાં ઍલ્યુમિનિયમ અને પોટૅશિયમ બંને વધુ હોય તો તેમાંથી 200–525° સે. તાપમાનના ગાળામાં સેરિસાઇટ બને છે; પરંતુ Al અને K બંને ઓછાં હોય તો પાઇરોફિલાઇટ બને છે. ઘણું ઊંચું જલબાષ્પ દબાણ હોય તોપણ સર્પેન્ટાઇન 500° સે.થી ઉપર તરફ બની શકતું નથી, ક્લૉરાઇટની બધી જ જાતો 500° સે.થી નીચે તરફ સ્ફટિકીકરણ પામે છે. મસ્કોવાઇટ આશરે 400° સે.થી 800° સે. વચ્ચે સ્થાયી રહે છે. ફ્લોગોપાઇટ આશરે 800°થી 1,100° સે. વચ્ચે બને છે. શંખજીરું 825° સે.થી ઉપરના તાપમાને બનતું હોતું નથી. બ્રુસાઇટ સાથે સંતુલન જાળવીને સર્પેન્ટાઇન મધ્યમ દબાણ હેઠળ 450° સે.થી નીચે અને ઓછા દબાણ હેઠળ 400° સે.થી નીચે બની શકે છે.
જલયુક્ત ઍલ્યુમિનિયમ ઑક્સાઇડ તેમજ સિલિકેટ-ખનિજો, કાર્બોનેટ-ખનિજો અને બાષ્પ-નિક્ષેપો માટે આ પ્રકારના સંબંધો સ્થાપિત કરવામાં આવેલા છે.
અન્ય પરોક્ષ પદ્ધતિઓ : જીવાવશેષ-જૂથ : એક જ ઉપજાતિના કે સમકક્ષ ઉપજાતિઓના વધુ સંખ્યાના જીવાવશેષો ધરાવતા સ્તર જ્યારે જમાવટ પામતા હોય તે વખતના પાણીનું તાપમાન માપીને તે સંજોગમાં જીવન-વિકાસ માટેની અનુકૂળતા છે એમ નક્કી કરી શકાય. આ પદ્ધતિની સીમા-મર્યાદા એ છે કે ઠંડા પાણીનાં અને હૂંફાળા પાણીનાં જૂથ જેવી માત્ર બે જ ભેદરેખા પાડી શકાય છે.
ઉષ્માથી થતું ગુણધર્મ–વિખેરણ (properties dissipated by heating) : ઘણાં ખનિજો (કેટલાક ખડકો પણ) ઉષ્માપ્રદીપ્તિ, વિકિરણરંગો અને મેટામિક્ટીભવન (metamictization) જેવા ગુણધર્મો ધરાવતા હોય છે, તેમને ગરમ કરવાથી જે તે ગુણધર્મ/ગુણધર્મો વિખેરાઈ જાય છે. ઉષ્માપ્રદીપ્તિ મોટેભાગે 250° સે. નીચે જ ખલાસ થઈ જાય છે, જોકે બહુ જ ઓછાં દ્રવ્યો થોડા પ્રમાણમાં આ ક્ષમતા 500° સે. સુધી જાળવી રાખતાં જોવા મળેલાં છે ખરાં. એ જ રીતે વિકિરણ-રંગો 300° સે. નીચે વિખેરાઈ જાય છે, તેમાં પણ બહુ જ ઓછાં ખનિજો આ ગુણધર્મને 500° સે. કે વધુ તાપમાન સુધી જાળવી રાખે છે. કિરણોત્સારી તત્વો ધરાવતાં કેટલાંક ખનિજોનું નિયત અણુમાળખું તે તત્વોના ગુણધર્મથી ક્ષય પામતું જાય તે ક્રિયાને મેટામિક્ટીભવન કહે છે. આવાં ખનિજોને 450°–900° સે. સુધી ગરમ કરવામાં આવે તો આ ગુણધર્મ પર અસર પહોંચે છે, જોકે આ ક્રિયા ખનિજપ્રકાર, ગરમીના દર અને ગાળા પર આધાર રાખતી હોય છે. અન્ય ઉદાહરણોમાં અબરખમાં જોવા મળતાં રંગવિકારી વલય 480° સે. તાપમાને વિખેરાઈ જાય છે. ધ્રૂમરંગી ક્વાર્ટ્ઝ અને એમિથિસ્ટ 240° થી 260° સે. વચ્ચે તેમનો રંગ ગુમાવે છે. ફ્લોરાઇટનો રંગ 175° સે. તાપમાને ઊડી જાય છે.
સ્ફટિકીકરણ : ઓછા તાપમાને વિકસેલા સ્ફટિકોનાં કદ અને આકાર સરળ જ્યારે વધુ તાપમાને વિકસેલ સ્ફટિકોનાં જટિલ પ્રકારનાં હોય છે. કોઈ પણ સ્ફટિકની સરળતા કે જટિલતા તેનાં બંધારણ, દ્રાવણનો pH, અશુદ્ધિની ઉપસ્થિતિનો અભાવ, વિકાસનો દર વગેરે પર આધારિત હોય છે. પોટૅશિયમ ફેલ્સ્પારના સ્ફટિકો જુદાં જુદાં કદ-આકાર-સ્વરૂપોમાં મળે છે, જેનું મુખ્ય કારણ વિકાસ વખતનું તાપમાન હોય છે. પૉર્ફારીમાં મળતા મહાસ્ફટિકો (800° C ±) ‘a’ અક્ષને સમાંતર લંબાયેલા હોય છે. પેગ્મેટાઇટમાં મળતા સ્ફટિકો (500° સે. ±) ‘c’ અક્ષને સમાંતર લંબાયેલા હોય છે. ઊંચા તાપમાને (350° સે. ±) બનેલી શિરાઓમાં પ્રિઝમ-સ્વરૂપો મુખ્ય હોય છે અને સ્ફટિકો સરળ પ્રકારના હોય છે. ઓછા તાપમાને (150° સે. ±) બનેલી શિરાઓમાં ‘એડ્યુલેરિયા’ બને છે, જેમાં માત્ર બે જ સ્વરૂપો (110) અને (101) વિકસે છે, તે પણ સરળ પ્રકારનાં જ હોય છે. અન્ય ઉદાહરણોમાં ક્વાર્ટ્ઝ, કૅલ્સાઇટ અને ફ્લોરાઇટ લઈ શકાય.
પ્રવાહી આગંતુકો (liquid inclusions) : જલીય દ્રાવણોમાંથી સ્ફટિકીકરણ પામતાં ખનિજો સામાન્યત: અપૂર્ણ રીતે વિકસેલાં મળે છે. તેમાં છેલ્લે બનતા સ્ફટિકોમાં પ્રવાહી સ્વરૂપે નમૂના રહી જતા હોય છે. આ સ્ફટિકો ઠંડા પડતાં દ્રાવણ સંકોચાય છે અને તેના પરપોટા ટકી રહે છે. આવાં ખનિજોને તકતીઓમાં કાપીને ગરમ કરવાથી તે પ્રસરે છે, કોટરો ભરાઈ જાય છે. આ તાપમાન નોંધી લેવાય છે. આ પદ્ધતિ દ્વારા શિરાઓ અને પેગ્મેટાઇટનાં ખનિજોનાં તાપમાનનો ગાળો નક્કી કરી શકાય છે : કૅલ્સાઇટ : 40° થી 362° સે., સ્ફેલેરાઇટ : 75° થી 275° સે; ફ્લોરાઇટ : 83°થી 350° સે.; શિરા ક્વાટર્ઝ : 100°થી 440° સે.; પેગ્મેટાઇટ ક્વાટર્ઝ : 200°થી 530° સે.; ટોપાઝ : 275°થી 500° સે.,
2. સમસ્થાનિક પદ્ધતિઓ : આ પદ્ધતિઓમાં જુદા જુદા તાપમાને સમતુલનસ્થિતિમાં રહેતાં સંયોજનો(કુદરતી ખનિજો)નાં જોડકાં વચ્ચે હલકાં (light) તત્વોના સમસ્થાનિકોના વિતરણના નિર્ધારણનો સમાવેશ થાય છે. આ ઉપરથી મળતી માહિતીને આધારે તે સંયોજનોની ઉત્પત્તિ કયા તાપમાને થઈ હશે તે જાણી શકાય છે. અમુક ખડકોમાં રહેલાં ખનિજોમાંના ઑક્સિજનના સમસ્થાનિકોના બંધારણની જાણકારી મેળવી શકાય તો તે ખડક કયા તાપમાને બન્યો હશે તે સમજી શકાય. આમ સાપેક્ષ સમસ્થાનિક વિપુલતાનું માપન ભૂસ્તરીય ઉષ્ણતામાપકો માટે ઉપયોગી નીવડે છે. સમસ્થાનિક પદ્ધતિ દ્વારા મહાસાગરજળનાં, અતીતમાં પ્રવર્તેલાં તાપમાનો, પ્લાઇસ્ટોસીન કાળની આબોહવા જેવી બાબતોનો તાગ મળી રહે છે.
ગિરીશભાઈ પંડ્યા