UPSC MainsGEOLOGY-PAPER-II201410 Marks
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Q16.

अवसादी शैलों में संयोजी पदार्थों को एक विवरण प्रस्तुत कीजिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले 'संयोजी पदार्थों' की परिभाषा और अवसादी शैलों में उनकी भूमिका को स्पष्ट करना आवश्यक है। फिर, विभिन्न प्रकार के संयोजी पदार्थों (जैसे सिलिका, कैल्शियम कार्बोनेट, आयरन ऑक्साइड) और उनके स्रोतों पर विस्तार से चर्चा करनी चाहिए। प्रत्येक संयोजी पदार्थ के अवसादी शैलों के निर्माण और विशेषताओं पर पड़ने वाले प्रभाव को उदाहरणों के साथ समझाना महत्वपूर्ण है। उत्तर को संरचित करने के लिए, संयोजी पदार्थों को उनके रासायनिक संघटन के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है।

Model Answer

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Introduction

अवसादी शैलें पृथ्वी की सतह पर सबसे अधिक पाई जाने वाली शैलें हैं, जो अन्य शैलों के अपक्षय, अपरदन, परिवहन और जमाव से बनती हैं। इन शैलों के निर्माण में 'संयोजी पदार्थ' (Cementing materials) एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। संयोजी पदार्थ वे खनिज पदार्थ होते हैं जो अवसादी कणों को आपस में जोड़कर उन्हें एक ठोस चट्टान में परिवर्तित करते हैं। ये पदार्थ अवसादी शैलों की मजबूती, सरंध्रता (porosity) और पारगम्यता (permeability) जैसी महत्वपूर्ण विशेषताओं को निर्धारित करते हैं। विभिन्न प्रकार के संयोजी पदार्थों की उपस्थिति अवसादी शैलों की विविधता और उनके भूवैज्ञानिक इतिहास को समझने में सहायक होती है।

अवसादी शैलों में संयोजी पदार्थ: एक विस्तृत विवरण

संयोजी पदार्थ अवसादी शैलों के निर्माण में एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है, जिसे 'डायजेनेसिस' (Diagenesis) कहा जाता है। डायजेनेसिस में, अवसादी कणों के बीच के रिक्त स्थानों में खनिज पदार्थ घुल जाते हैं और क्रिस्टलीकृत होकर उन्हें आपस में जोड़ देते हैं।

1. सिलिका (Silica - SiO2)

सिलिका सबसे आम संयोजी पदार्थों में से एक है, विशेष रूप से बलुआ पत्थरों (sandstones) में। यह क्वार्ट्ज (quartz) के रूप में मौजूद होता है और उच्च तापमान और दबाव में अवसादी कणों के बीच घुल जाता है।

  • स्रोत: सिलिका का मुख्य स्रोत सिलिकेट खनिज जैसे फेल्डस्पार (feldspar) का अपक्षय है।
  • प्रभाव: सिलिका संयोजित बलुआ पत्थर बहुत मजबूत और टिकाऊ होते हैं।
  • उदाहरण: कई प्राचीन बलुआ पत्थर सिलिका से संयोजित होते हैं और सदियों से अपरदन का सामना कर चुके हैं।

2. कैल्शियम कार्बोनेट (Calcium Carbonate - CaCO3)

कैल्शियम कार्बोनेट चूना पत्थर (limestone) और डोलोमाइट (dolomite) जैसी अवसादी शैलों में एक प्रमुख संयोजी पदार्थ है। यह कैल्साइट (calcite) या एरागोनाइट (aragonite) के रूप में मौजूद होता है।

  • स्रोत: कैल्शियम कार्बोनेट का मुख्य स्रोत समुद्री जीवों (जैसे कोरल, शैल) के अवशेष और रासायनिक अवक्षेपण है।
  • प्रभाव: कैल्शियम कार्बोनेट संयोजित शैलें अपेक्षाकृत नरम होती हैं और अम्लीय जल से आसानी से घुल जाती हैं।
  • उदाहरण: भारत में राजस्‍थान के बूँदी क्षेत्र में पाए जाने वाले चूना पत्थर कैल्शियम कार्बोनेट से संयोजित हैं।

3. आयरन ऑक्साइड (Iron Oxide - Fe2O3)

आयरन ऑक्साइड अवसादी शैलों को लाल या भूरे रंग का प्रदान करता है। यह हेमेटाइट (hematite) या लिमोनाइट (limonite) के रूप में मौजूद होता है।

  • स्रोत: आयरन ऑक्साइड का मुख्य स्रोत आयरन युक्त खनिजों का ऑक्सीकरण है।
  • प्रभाव: आयरन ऑक्साइड संयोजित शैलें अपेक्षाकृत कमजोर होती हैं और आसानी से टूट जाती हैं।
  • उदाहरण: गोंडवाना चट्टानों में आयरन ऑक्साइड की उपस्थिति के कारण उनका विशिष्ट लाल रंग होता है।

4. अन्य संयोजी पदार्थ

उपरोक्त के अतिरिक्त, कुछ अन्य खनिज पदार्थ भी अवसादी शैलों में संयोजी पदार्थों के रूप में पाए जाते हैं, जैसे:

  • जिप्सम (Gypsum - CaSO4·2H2O): यह वाष्पशील चट्टानों (evaporite rocks) में पाया जाता है।
  • डोलोमाइट (Dolomite - CaMg(CO3)2): यह डोलोमाइट चट्टानों में पाया जाता है।
  • क्ले खनिज (Clay minerals): ये शेल (shale) जैसी शैलों में पाए जाते हैं।
संयोजी पदार्थ रासायनिक सूत्र मुख्य स्रोत प्रभाव
सिलिका SiO2 फेल्डस्पार का अपक्षय मजबूत और टिकाऊ
कैल्शियम कार्बोनेट CaCO3 समुद्री जीवों के अवशेष नरम और अम्लीय जल से घुलनशील
आयरन ऑक्साइड Fe2O3 आयरन युक्त खनिजों का ऑक्सीकरण कमजोर और आसानी से टूटने वाला

Conclusion

संक्षेप में, अवसादी शैलों में संयोजी पदार्थ उनके निर्माण और विशेषताओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। सिलिका, कैल्शियम कार्बोनेट और आयरन ऑक्साइड सबसे आम संयोजी पदार्थ हैं, जो अवसादी कणों को आपस में जोड़कर उन्हें ठोस चट्टान में परिवर्तित करते हैं। इन पदार्थों की उपस्थिति अवसादी शैलों की मजबूती, सरंध्रता और पारगम्यता को प्रभावित करती है, जिससे उनके भूवैज्ञानिक इतिहास और पर्यावरण को समझने में मदद मिलती है। भविष्य में, संयोजी पदार्थों के अध्ययन से अवसादी शैलों के निर्माण की प्रक्रियाओं और उनके भू-रासायनिक चक्रों को बेहतर ढंग से समझने में सहायता मिलेगी।

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

सरंध्रता (Porosity)
सरंध्रता एक चट्टान में मौजूद रिक्त स्थानों का माप है, जो तरल पदार्थों को संग्रहीत करने की क्षमता को दर्शाता है। संयोजी पदार्थ सरंध्रता को कम कर सकते हैं।

Key Statistics

विश्व स्तर पर, लगभग 75% सतह चट्टानें अवसादी हैं।

Source: US Geological Survey (2023)

भारत में लगभग 23% भूभाग अवसादी शैलों से ढका हुआ है।

Source: Geological Survey of India (2022)

Examples

ग्रैंड कैन्यन (Grand Canyon)

ग्रैंड कैन्यन, संयुक्त राज्य अमेरिका, विभिन्न अवसादी शैलों की परतों का एक उत्कृष्ट उदाहरण है, जिनमें बलुआ पत्थर, चूना पत्थर और शेल शामिल हैं। इन शैलों में विभिन्न प्रकार के संयोजी पदार्थों की उपस्थिति के कारण उनकी अलग-अलग विशेषताएं हैं।

Frequently Asked Questions

क्या सभी अवसादी शैलों में संयोजी पदार्थ होते हैं?

नहीं, कुछ अवसादी शैलें, जैसे कि कुछ प्रकार की रेत और गाद, संयोजित नहीं होती हैं और ढीली रहती हैं। हालांकि, अधिकांश अवसादी शैलें डायजेनेसिस के दौरान संयोजी पदार्थों से गुजरती हैं।

Topics Covered

भूविज्ञानअवसादी शैल विज्ञानअवसादी शैलसीमेंटेशनसंयोजी पदार्थ