UPSC MainsGEOLOGY-PAPER-II201410 Marks
Read in English
Q2.

बहुवर्णता (प्लीओक्रोइज़्म) का कारण और प्रदर्शन

बहुवर्णता (प्लीओक्रोइज़्म) का क्या तात्पर्य है ? समझाइए कि क्या कारण है कि विदलन के समांतर काटे गए बायोटाइट के परिच्छेद में बहुवर्णता (प्लीओक्रोइज़्म) नहीं दिखाई देती है, लेकिन जब परिच्छेद को विदलन के तिर्यक काटा जाता है, तब उसमें बहुवर्णता (प्लीओक्रोइज़्म) दिखाई देती है।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, बहुवर्णता (प्लीओक्रोइज़्म) की परिभाषा और कारणों को स्पष्ट करना आवश्यक है। फिर, बायोटाइट खनिज के विदलन तलों के समानांतर और तिर्यक कटों के बीच बहुवर्णता में अंतर को समझाना होगा। उत्तर में क्रिस्टल संरचना और प्रकाश के ध्रुवीकरण के सिद्धांतों का उपयोग करना महत्वपूर्ण है। संरचनात्मक रूप से, परिभाषा, कारण, बायोटाइट में अंतर, और निष्कर्ष को शामिल करना उचित होगा।

Model Answer

0 min read

Introduction

बहुवर्णता (Pleochroism) खनिजों का एक महत्वपूर्ण प्रकाशिक गुण है, जिसमें खनिज विभिन्न रंगों को प्रदर्शित करता है जब इसे विभिन्न दिशाओं से देखा जाता है। यह गुण खनिज की क्रिस्टल संरचना और रासायनिक संरचना के कारण होता है। यह विशेषता खनिजों की पहचान करने में भूवैज्ञानिकों की सहायता करती है। बायोटाइट, एक महत्वपूर्ण मैफिक खनिज है, जो अपनी संरचना के कारण बहुवर्णता प्रदर्शित करता है, लेकिन यह प्रदर्शन विदलन के कोण पर निर्भर करता है। इस प्रश्न में, हम बहुवर्णता की अवधारणा को समझेंगे और यह भी जानेंगे कि बायोटाइट में विदलन के समानांतर और तिर्यक कटों में यह क्यों भिन्न होती है।

बहुवर्णता (Pleochroism) क्या है?

बहुवर्णता (Pleochroism) एक ऑप्टिकल घटना है जो कुछ खनिजों में देखी जाती है। यह तब होती है जब खनिज विभिन्न ध्रुवीकरण दिशाओं में प्रकाश को अलग-अलग अवशोषित करता है, जिसके परिणामस्वरूप देखने के कोण के आधार पर अलग-अलग रंग दिखाई देते हैं। यह गुण खनिज की क्रिस्टल संरचना में प्रकाश के अवशोषण की अनिसोट्रॉपी (Anisotropy) के कारण होता है। अनिसोट्रॉपी का अर्थ है कि खनिज के विभिन्न दिशाओं में भौतिक गुण भिन्न होते हैं।

बहुवर्णता के कारण

बहुवर्णता के मुख्य कारण निम्नलिखित हैं:

  • रासायनिक संरचना: खनिज में मौजूद रासायनिक तत्वों की प्रकृति और मात्रा बहुवर्णता को प्रभावित करती है। संक्रमण धातु आयन (Transition metal ions), जैसे कि लोहा (Iron) और मैंगनीज (Manganese), प्रकाश को अवशोषित करने और बहुवर्णता उत्पन्न करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
  • क्रिस्टल संरचना: खनिज की क्रिस्टल संरचना में परमाणुओं की व्यवस्था प्रकाश के ध्रुवीकरण को प्रभावित करती है। विभिन्न क्रिस्टल प्रणालियों में अलग-अलग ऑप्टिकल गुण होते हैं।
  • प्रकाश का ध्रुवीकरण: प्रकाश एक विद्युत चुम्बकीय तरंग है जो विभिन्न दिशाओं में ध्रुवीकृत हो सकती है। जब ध्रुवीकृत प्रकाश खनिज से गुजरता है, तो कुछ ध्रुवीकरण दिशाओं को दूसरों की तुलना में अधिक अवशोषित किया जाता है, जिससे बहुवर्णता उत्पन्न होती है।

बायोटाइट में बहुवर्णता और विदलन

बायोटाइट एक मैफिक खनिज है जो बहुवर्णता प्रदर्शित करता है। बायोटाइट की क्रिस्टल संरचना परतदार होती है, और यह विदलन (Cleavage) प्रदर्शित करता है, जिसका अर्थ है कि यह कुछ विशिष्ट तलों के साथ आसानी से टूट जाता है। बायोटाइट में बहुवर्णता का प्रदर्शन विदलन के कोण पर निर्भर करता है:

  • विदलन के समानांतर कट: जब बायोटाइट को विदलन के समानांतर काटा जाता है, तो प्रकाश क्रिस्टल संरचना के माध्यम से बिना किसी महत्वपूर्ण परिवर्तन के गुजरता है। इस स्थिति में, प्रकाश का अवशोषण समान होता है, और बहुवर्णता दिखाई नहीं देती है।
  • विदलन के तिर्यक कट: जब बायोटाइट को विदलन के तिर्यक काटा जाता है, तो प्रकाश क्रिस्टल संरचना के माध्यम से एक कोण पर गुजरता है। इस स्थिति में, प्रकाश का अवशोषण दिशा के आधार पर भिन्न होता है, और बहुवर्णता दिखाई देती है। विभिन्न रंगों को देखा जा सकता है क्योंकि प्रकाश विभिन्न ध्रुवीकरण दिशाओं में अवशोषित होता है।

उदाहरण

बायोटाइट के अलावा, अन्य खनिज जो बहुवर्णता प्रदर्शित करते हैं उनमें कॉर्डियराइट (Cordierite), एंडालुसाइट (Andalusite) और टोरमलिन (Tourmaline) शामिल हैं। इन खनिजों में भी, बहुवर्णता का प्रदर्शन क्रिस्टल संरचना और प्रकाश के ध्रुवीकरण पर निर्भर करता है।

खनिज बहुवर्णता विवरण
बायोटाइट हाँ विदलन के तिर्यक कट में स्पष्ट, समानांतर कट में अनुपस्थित।
कॉर्डियराइट हाँ विभिन्न रंगों का प्रदर्शन करता है।
टोरमलिन हाँ मजबूत बहुवर्णता, रंग परिवर्तन स्पष्ट।

Conclusion

संक्षेप में, बहुवर्णता एक महत्वपूर्ण ऑप्टिकल गुण है जो खनिजों की पहचान करने में मदद करता है। यह खनिज की क्रिस्टल संरचना और रासायनिक संरचना के कारण होता है। बायोटाइट में, बहुवर्णता का प्रदर्शन विदलन के कोण पर निर्भर करता है। विदलन के समानांतर कटों में बहुवर्णता दिखाई नहीं देती है, जबकि विदलन के तिर्यक कटों में यह स्पष्ट रूप से दिखाई देती है। यह अंतर प्रकाश के ध्रुवीकरण और क्रिस्टल संरचना के साथ इसकी परस्पर क्रिया के कारण होता है।

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

अनिसोट्रॉपी (Anisotropy)
अनिसोट्रॉपी का अर्थ है कि किसी पदार्थ के भौतिक गुण विभिन्न दिशाओं में भिन्न होते हैं। खनिजों के संदर्भ में, इसका मतलब है कि प्रकाश का अवशोषण, अपवर्तन, और अन्य ऑप्टिकल गुण दिशा के आधार पर भिन्न होते हैं।
ध्रुवीकरण (Polarization)
ध्रुवीकरण प्रकाश तरंगों के दोलन की दिशा को सीमित करने की प्रक्रिया है। प्रकाश विभिन्न दिशाओं में ध्रुवीकृत हो सकता है, और खनिजों में बहुवर्णता प्रकाश के ध्रुवीकरण के साथ इसकी परस्पर क्रिया के कारण होती है।

Key Statistics

दुनिया भर में बायोटाइट का उत्पादन लगभग 1.5 मिलियन टन प्रति वर्ष है (2022 के आंकड़े)।

Source: यूएस जियोलॉजिकल सर्वे (USGS)

भारत का खनिज उत्पादन 2021-22 में 12% बढ़ा, जिसमें बायोटाइट भी शामिल है।

Source: भारतीय खान ब्यूरो (IBM)

Examples

टोरमलिन का उपयोग रत्न के रूप में

टोरमलिन अपनी मजबूत बहुवर्णता और विभिन्न रंगों के कारण एक लोकप्रिय रत्न है। इसका उपयोग आभूषणों में व्यापक रूप से किया जाता है।

Topics Covered

भूविज्ञानखनिज विज्ञानप्रकाशिकी खनिज विज्ञानविदलनबहुवर्णता