UPSC MainsGEOLOGY-PAPER-II201220 Marks
Q7.

खनिजों के फेल्सपार समूह में ठोस विलयन की सन्निकट सीमाओं का एक आरेख प्रस्तुत करते हुए वर्णन कीजिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले फेल्सपार समूह को परिभाषित करना और इसके विभिन्न सदस्यों (जैसे ऑर्थोक्लेज, प्लाजिओक्लेज, सैनिडाइन) का उल्लेख करना आवश्यक है। फिर, ठोस विलयन श्रृंखला को स्पष्ट करने के लिए एक आरेख प्रस्तुत करना होगा, जिसमें विभिन्न एंड-मेम्बर्स और उनके बीच की संरचनाओं को दर्शाया गया हो। आरेख के साथ-साथ, ठोस विलयन की सीमाओं को प्रभावित करने वाले कारकों (जैसे तापमान, दबाव, रासायनिक संरचना) का वर्णन करना महत्वपूर्ण है। उत्तर में, फेल्सपार खनिजों के भूवैज्ञानिक महत्व और उनके उपयोगों का भी उल्लेख किया जाना चाहिए।

Model Answer

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Introduction

फेल्सपार खनिज पृथ्वी की पपड़ी में सबसे प्रचुर मात्रा में पाए जाने वाले खनिज समूहों में से एक हैं। ये एलुमिनोसिलिकेट खनिज हैं, जिनका सामान्य सूत्र XAl(Si,Al)₃O₈ है, जहाँ X सोडियम (Na), पोटेशियम (K), या कैल्शियम (Ca) हो सकता है। फेल्सपार समूह में ऑर्थोक्लेज, सैनिडाइन, एल्बाइट, ओलिगोक्लेज, एंडीसिन, लैब्रैडोराइट और बायटोनाइट जैसे महत्वपूर्ण खनिज शामिल हैं। इन खनिजों में ठोस विलयन की प्रवृत्ति होती है, जिसका अर्थ है कि उनके रासायनिक संघटन एक सीमा के भीतर लगातार बदल सकते हैं। यह ठोस विलयन श्रृंखला फेल्सपार खनिजों के गुणों और भूवैज्ञानिक इतिहास को समझने के लिए महत्वपूर्ण है।

फेल्सपार समूह में ठोस विलयन: एक विस्तृत विवरण

फेल्सपार खनिजों में ठोस विलयन की अवधारणा को समझने के लिए, हमें पहले यह जानना होगा कि ठोस विलयन क्या होता है। ठोस विलयन एक ऐसा मिश्रण है जिसमें दो या दो से अधिक खनिज एक क्रिस्टल संरचना में एक साथ मौजूद होते हैं। फेल्सपार खनिजों में, ठोस विलयन मुख्य रूप से तीन एंड-मेम्बर्स - एल्बाइट (NaAlSi₃O₈), ऑर्थोक्लेज (KAlSi₃O₈), और एनोर्थाइट (CaAl₂Si₂O₈) के बीच होता है।

प्लाजिओक्लेज फेल्सपार: एक निरंतर श्रृंखला

प्लाजिओक्लेज फेल्सपार एल्बाइट और एनोर्थाइट के बीच एक निरंतर ठोस विलयन श्रृंखला बनाते हैं। इस श्रृंखला में, सोडियम और कैल्शियम आयनों का अनुपात लगातार बदलता रहता है, जिसके परिणामस्वरूप विभिन्न प्रकार के प्लाजिओक्लेज फेल्सपार बनते हैं, जैसे कि ओलिगोक्लेज, एंडीसिन, लैब्रैडोराइट और बायटोनाइट।

निम्नलिखित आरेख प्लाजिओक्लेज फेल्सपार में ठोस विलयन की सीमाओं को दर्शाता है:

एंड-मेम्बर रासायनिक सूत्र सोडियम (Na) सामग्री (%) कैल्शियम (Ca) सामग्री (%)
एल्बाइट NaAlSi₃O₈ 100 0
ओलिगोक्लेज (Na,Ca)AlSi₃O₈ 90-70 10-30
एंडीसिन (Na,Ca)AlSi₃O₈ 70-50 30-50
लैब्रैडोराइट (Na,Ca)AlSi₃O₈ 50-30 50-70
बाइटोनाइट (Na,Ca)AlSi₃O₈ 30-0 70-100
एनोर्थाइट CaAl₂Si₂O₈ 0 100

ऑर्थोक्लेज और सैनिडाइन: पोटेशियम फेल्सपार

ऑर्थोक्लेज और सैनिडाइन पोटेशियम फेल्सपार हैं, जिनका सामान्य सूत्र KAlSi₃O₈ है। सैनिडाइन ऑर्थोक्लेज का एक उच्च-तापमान बहुरूप है। इन खनिजों में ठोस विलयन की सीमा सीमित है, लेकिन वे कुछ मात्रा में एल्यूमीनियम और सोडियम को अपनी संरचना में शामिल कर सकते हैं।

ठोस विलयन को प्रभावित करने वाले कारक

फेल्सपार खनिजों में ठोस विलयन की सीमाओं को कई कारक प्रभावित करते हैं, जिनमें शामिल हैं:

  • तापमान: उच्च तापमान पर, ठोस विलयन की सीमा बढ़ जाती है।
  • दबाव: उच्च दबाव पर, ठोस विलयन की सीमा कम हो जाती है।
  • रासायनिक संरचना: खनिजों की रासायनिक संरचना ठोस विलयन की सीमा को प्रभावित करती है।
  • क्रिस्टलीकरण की दर: धीमी क्रिस्टलीकरण दर पर, ठोस विलयन की सीमा बढ़ जाती है।

फेल्सपार खनिजों का भूवैज्ञानिक महत्व

फेल्सपार खनिज पृथ्वी की पपड़ी में व्यापक रूप से पाए जाते हैं और विभिन्न प्रकार की आग्नेय और रूपांतरित चट्टानों में महत्वपूर्ण घटक होते हैं। इनका उपयोग सिरेमिक, कांच और अपघर्षक जैसे विभिन्न औद्योगिक उत्पादों में किया जाता है। प्लाजिओक्लेज फेल्सपार का उपयोग चट्टानों की पहचान और वर्गीकरण में भी किया जाता है।

Conclusion

संक्षेप में, फेल्सपार समूह में ठोस विलयन एक महत्वपूर्ण भूवैज्ञानिक प्रक्रिया है जो इन खनिजों के गुणों और वितरण को प्रभावित करती है। प्लाजिओक्लेज फेल्सपार एल्बाइट और एनोर्थाइट के बीच एक निरंतर ठोस विलयन श्रृंखला बनाते हैं, जबकि ऑर्थोक्लेज और सैनिडाइन पोटेशियम फेल्सपार हैं जिनमें ठोस विलयन की सीमा सीमित है। ठोस विलयन की सीमाओं को तापमान, दबाव और रासायनिक संरचना जैसे कारकों से प्रभावित किया जाता है। फेल्सपार खनिज पृथ्वी की पपड़ी में व्यापक रूप से पाए जाते हैं और विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

बहुरूपता (Polymorphism)
बहुरूपता एक खनिज की वह क्षमता है जो समान रासायनिक सूत्र के साथ विभिन्न क्रिस्टल संरचनाओं में मौजूद हो सकती है। सैनिडाइन और ऑर्थोक्लेज बहुरूपता का एक उदाहरण हैं।

Key Statistics

पृथ्वी की पपड़ी का लगभग 60% भाग फेल्सपार खनिजों से बना है।

Source: Winkler, H. G. F. (1979). Petrography and geochemistry of igneous rocks. Springer-Verlag.

भारत में फेल्सपार के अनुमानित भंडार 264.9 मिलियन टन हैं (2015 के अनुसार)।

Source: भारतीय खान ब्यूरो (Indian Bureau of Mines)

Examples

प्लाजिओक्लेज फेल्सपार का उपयोग चट्टानों की पहचान में

प्लाजिओक्लेज फेल्सपार की संरचना में सोडियम और कैल्शियम की मात्रा के आधार पर, विभिन्न प्रकार की चट्टानों की पहचान की जा सकती है। उदाहरण के लिए, ग्रेनाइट में आमतौर पर सोडियम-समृद्ध प्लाजिओक्लेज फेल्सपार होता है, जबकि बेसाल्ट में कैल्शियम-समृद्ध प्लाजिओक्लेज फेल्सपार होता है।

Frequently Asked Questions

क्या फेल्सपार खनिजों में ठोस विलयन हमेशा पूर्ण होता है?

नहीं, फेल्सपार खनिजों में ठोस विलयन हमेशा पूर्ण नहीं होता है। कुछ मामलों में, ठोस विलयन सीमित हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप एक्सोल्वेशन (exsolution) नामक एक प्रक्रिया होती है, जिसमें दो या दो से अधिक खनिज अलग हो जाते हैं।

Topics Covered

भूविज्ञानखनिज विज्ञानफेल्सपारठोस विलयनखनिज संरचना