UPSC MainsGEOLOGY-PAPER-II201510 Marks
Q1.

आइनोसिलिकेटों की संरचनाओं पर चर्चा कीजिए एवं खनिजीय उदाहरण दीजिये ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, पहले आइनोसिलिकेटों की संरचना को परिभाषित करना आवश्यक है। फिर, विभिन्न प्रकार की आइनोसिलिकेट संरचनाओं (जैसे, सोरोसिलिकेट, साइक्लोसिलिकेट, इनोसिलिकेट श्रृंखलाएं) की व्याख्या करनी चाहिए। प्रत्येक संरचना के लिए, विशिष्ट खनिज उदाहरणों का उल्लेख करना महत्वपूर्ण है। उत्तर को स्पष्टता के लिए उपशीर्षकों और बुलेट बिंदुओं का उपयोग करके संरचित किया जाना चाहिए। खनिज विज्ञान के सिद्धांतों और उदाहरणों पर जोर दिया जाना चाहिए।

Model Answer

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Introduction

आइनोसिलिकेट, जिन्हें चेन सिलिकेट भी कहा जाता है, सिलिकेट खनिजों का एक महत्वपूर्ण वर्ग है। ये खनिज सिलिकॉन और ऑक्सीजन परमाणुओं की श्रृंखलाओं से बने होते हैं, जहाँ प्रत्येक सिलिकॉन परमाणु चार ऑक्सीजन परमाणुओं से घिरा होता है, और प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु दो सिलिकॉन परमाणुओं के साथ साझा किया जाता है। यह संरचना एक लंबी, निरंतर श्रृंखला बनाती है। आइनोसिलिकेट संरचनाएं पृथ्वी की भूपर्क्रust में व्यापक रूप से पाई जाती हैं और विभिन्न प्रकार के महत्वपूर्ण खनिजों का निर्माण करती हैं। इन खनिजों का उपयोग औद्योगिक अनुप्रयोगों और भूवैज्ञानिक अध्ययन में किया जाता है।

आइनोसिलिकेट संरचनाएं

आइनोसिलिकेट संरचनाएं सिलिकॉन-ऑक्सीजन टेट्राहेड्रा (SiO4) की अनंत श्रृंखलाओं द्वारा विशेषता होती हैं। ये श्रृंखलाएं विभिन्न तरीकों से व्यवस्थित हो सकती हैं, जिससे विभिन्न प्रकार की आइनोसिलिकेट संरचनाएं बनती हैं।

1. सिंगल-चेन सिलिकेट (सोरोसिलिकेट)

सिंगल-चेन सिलिकेट में, SiO4 टेट्राहेड्रा एक लंबी, सीधी श्रृंखला में जुड़े होते हैं। इन श्रृंखलाओं को अन्य आयनों, जैसे कि Fe2+, Mg2+, या Ca2+ द्वारा एक साथ रखा जाता है।

  • उदाहरण: पायरोक्सिन समूह (जैसे, ऑर्थोपायरोक्सिन, क्लिनोपायरोक्सिन)। ऑर्थोपायरोक्सिन (जैसे एनस्टाटाइट - MgSiO3) और क्लिनोपायरोक्सिन (जैसे डायोप्साइड - CaMgSi2O6) महत्वपूर्ण चट्टान बनाने वाले खनिज हैं।

2. डबल-चेन सिलिकेट (इनोसिलिकेट)

डबल-चेन सिलिकेट में, दो सिंगल-चेन सिलिकेट श्रृंखलाएं एक साथ जुड़ी होती हैं, जिससे एक अधिक जटिल संरचना बनती है।

  • उदाहरण: एम्फिबोल समूह (जैसे, हॉर्नब्लेंड, ट्रेमोलाइट)। हॉर्नब्लेंड (जैसे, Ca2(Mg,Fe)5Si8O22(OH,F)2) एक सामान्य एम्फिबोल खनिज है जो आग्नेय और रूपांतरित चट्टानों में पाया जाता है।

3. रिबोसोसिलिकेट (साइक्लोसिलिकेट)

हालांकि तकनीकी रूप से आइनोसिलिकेट नहीं, साइक्लोसिलिकेट संरचनाएं आइनोसिलिकेट से संबंधित हैं क्योंकि वे सिलिकॉन-ऑक्सीजन टेट्राहेड्रा से बनी होती हैं। साइक्लोसिलिकेट में, टेट्राहेड्रा एक रिंग या चक्र बनाने के लिए जुड़े होते हैं।

  • उदाहरण: बेरील (Be3Al2Si6O18)। बेरील एक दुर्लभ खनिज है जिसका उपयोग रत्न (पन्ना, एक्वामरीन) और औद्योगिक अनुप्रयोगों में किया जाता है।

खनिजीय उदाहरण और संरचनात्मक विविधता

आइनोसिलिकेट खनिजों की संरचना में विविधता उनके भौतिक और रासायनिक गुणों में महत्वपूर्ण अंतर पैदा करती है। उदाहरण के लिए, पायरोक्सिन और एम्फिबोल दोनों में सिलिकेट श्रृंखलाएं होती हैं, लेकिन एम्फिबोल में अतिरिक्त हाइड्रॉक्सिल (OH) समूह होते हैं, जो इसे पायरोक्सिन की तुलना में अधिक हाइड्रेटेड बनाते हैं।

खनिज समूह संरचना रासायनिक सूत्र (उदाहरण) भौतिक गुण
पायरोक्सिन सिंगल-चेन सिलिकेट MgSiO3 (एनस्टाटाइट) उच्च कठोरता, कांच जैसा चमक
एम्फिबोल डबल-चेन सिलिकेट Ca2(Mg,Fe)5Si8O22(OH,F)2 (हॉर्नब्लेंड) विभाजित चमक, लचीलापन
बेरील साइक्लोसिलिकेट Be3Al2Si6O18 उच्च कठोरता, विभिन्न रंग

आइनोसिलिकेट खनिजों का अध्ययन पृथ्वी की आंतरिक संरचना और भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। इन खनिजों की संरचना और गुणों का विश्लेषण करके, भूवैज्ञानिक पृथ्वी के इतिहास और विकास के बारे में जानकारी प्राप्त कर सकते हैं।

Conclusion

संक्षेप में, आइनोसिलिकेट खनिज सिलिकेट श्रृंखलाओं से बनी एक विविध संरचनात्मक श्रेणी का प्रतिनिधित्व करते हैं। सिंगल-चेन (पायरोक्सिन) और डबल-चेन (एम्फिबोल) संरचनाएं सबसे आम हैं, और प्रत्येक संरचना विशिष्ट खनिजों और गुणों को जन्म देती है। इन खनिजों का अध्ययन पृथ्वी के भूवैज्ञानिक इतिहास और प्रक्रियाओं को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। भविष्य में, आइनोसिलिकेट खनिजों के संश्लेषण और अनुप्रयोगों पर अधिक शोध किया जा सकता 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

सिलिकेट टेट्राहेड्रॉन
सिलिकेट टेट्राहेड्रॉन सिलिकॉन और चार ऑक्सीजन परमाणुओं से बना एक बुनियादी संरचनात्मक इकाई है (SiO<sub>4</sub>)। यह सिलिकेट खनिजों के निर्माण खंड है।
पॉलीमॉर्फिज्म
पॉलीमॉर्फिज्म एक ही रासायनिक सूत्र वाले खनिजों की विभिन्न क्रिस्टलीय संरचनाओं को संदर्भित करता है। उदाहरण के लिए, सिलिका (SiO<sub>2</sub>) क्वार्ट्ज, ट्राइडीमाइट और क्रिस्टोबलाइट के रूप में मौजूद हो सकता है।

Key Statistics

पृथ्वी की भूपर्क्रust का लगभग 90% सिलिकेट खनिजों से बना है।

Source: भूविज्ञान पाठ्यपुस्तकें (ज्ञान कटऑफ तक)

भारत में, 2022-23 में खनिज उत्पादन का मूल्य लगभग ₹1.89 लाख करोड़ था, जिसमें सिलिकेट खनिजों का महत्वपूर्ण योगदान था।

Source: भारतीय खान ब्यूरो (IBMS) रिपोर्ट, 2023

Examples

ज्वालामुखी विस्फोट

ज्वालामुखी विस्फोट के दौरान निकलने वाले लावा में पायरोक्सिन और एम्फिबोल जैसे आइनोसिलिकेट खनिज प्रचुर मात्रा में पाए जाते हैं। ये खनिज लावा के ठंडा होने और जमने पर बनते हैं।

Frequently Asked Questions

आइनोसिलिकेट और नेसोसिलिकेट के बीच क्या अंतर है?

आइनोसिलिकेट में सिलिकॉन-ऑक्सीजन टेट्राहेड्रा श्रृंखलाओं में जुड़े होते हैं, जबकि नेसोसिलिकेट में टेट्राहेड्रा अलग-अलग होते हैं और अन्य आयनों द्वारा एक साथ रखे जाते हैं।

Topics Covered

भूविज्ञानखनिज विज्ञानखनिज संरचना, आइनोसिलिकेट समूह, खनिज पहचान