UPSC MainsGEOLOGY-PAPER-II201610 Marks
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Q2.

पाइरोग्जीन एवं ऐम्फिबोल की क्रिस्टल संरचनाओं, भौतिक और प्रकाशिक गुणधर्मों के बुनियादी भेदों पर चर्चा करें ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, पाइरोग्जीन और एम्फिबोल दोनों की क्रिस्टल संरचनाओं, भौतिक गुणों (जैसे कठोरता, घनत्व, विदलन) और प्रकाशिक गुणों (जैसे अपवर्तनांक, द्विअपवर्तन) की तुलनात्मक चर्चा करनी होगी। संरचनात्मक अंतरों को स्पष्ट करने के लिए रेखाचित्रों का उपयोग किया जा सकता है। खनिज विज्ञान के मूलभूत सिद्धांतों का उपयोग करते हुए, एक संरचित उत्तर देने का प्रयास करें।

Model Answer

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Introduction

पाइरोग्जीन और एम्फिबोल, दोनों ही महत्वपूर्ण चट्टान-निर्माण करने वाले खनिज हैं जो पृथ्वी की भूपर्पटी में व्यापक रूप से पाए जाते हैं। ये सिलिकेट खनिज हैं, लेकिन उनकी रासायनिक संरचना और क्रिस्टल संरचना में महत्वपूर्ण अंतर हैं, जिसके परिणामस्वरूप उनके भौतिक और प्रकाशिक गुणों में भिन्नता आती है। पाइरोग्जीन मुख्य रूप से (Mg, Fe)SiO₃ का प्रतिनिधित्व करते हैं, जबकि एम्फिबोल जटिल सिलिकेट्स का एक समूह है जिसमें (Ca, Na)₂(Mg, Fe, Al)₅(Si, Al)₈O₂₂(OH, F)₂ शामिल है। इन दोनों खनिजों का अध्ययन भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं को समझने और चट्टानों के वर्गीकरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

पाइरोग्जीन (Pyroxene)

पाइरोग्जीन खनिज एक श्रृंखलाबद्ध सिलिकेट संरचना प्रदर्शित करते हैं, जिसमें SiO₄ चतुष्फलक एक श्रृंखला में जुड़े होते हैं। यह श्रृंखला एकल (सिंगल चेन) होती है।

क्रिस्टल संरचना:

पाइरोग्जीन की क्रिस्टल संरचना त्रिकोणीय या चतुष्कोणीय (orthorhombic) होती है। SiO₄ चतुष्फलक एक श्रृंखला में जुड़े होते हैं, और ये श्रृंखलाएं एक दूसरे के साथ कोण बनाती हैं।

भौतिक गुणधर्म:

  • कठोरता: 5.5 - 6.5 (मोस स्केल पर)
  • घनत्व: 3.2 - 3.6 ग्राम/सेमी³
  • विदलन: दो दिशाओं में लगभग 90° पर अच्छा विदलन
  • रंग: गहरा हरा, काला, भूरा

प्रकाशिक गुणधर्म:

पाइरोग्जीन आमतौर पर द्विवर्णता (pleochroism) प्रदर्शित करते हैं, जिसका अर्थ है कि उनका रंग प्रकाश के ध्रुवीकरण की दिशा के साथ बदलता है। उनका अपवर्तनांक (refractive index) मध्यम से उच्च होता है।

एम्फिबोल (Amphibole)

एम्फिबोल खनिज भी श्रृंखलाबद्ध सिलिकेट हैं, लेकिन उनकी संरचना पाइरोग्जीन से अधिक जटिल होती है। एम्फिबोल में डबल चेन सिलिकेट संरचना होती है।

क्रिस्टल संरचना:

एम्फिबोल की क्रिस्टल संरचना मोनोक्लीनिक या त्रिकोणीय होती है। SiO₄ चतुष्फलक दो श्रृंखलाओं में जुड़े होते हैं, जो एक डबल चेन बनाते हैं। इस डबल चेन संरचना के कारण एम्फिबोल में पाइरोग्जीन की तुलना में अधिक जटिल क्रिस्टल रूप होते हैं।

भौतिक गुणधर्म:

  • कठोरता: 5 - 6 (मोस स्केल पर)
  • घनत्व: 2.9 - 3.5 ग्राम/सेमी³
  • विदलन: दो दिशाओं में लगभग 60° और 120° पर अच्छा विदलन
  • रंग: गहरा हरा, काला, भूरा, सफेद

प्रकाशिक गुणधर्म:

एम्फिबोल भी द्विवर्णता प्रदर्शित करते हैं, लेकिन पाइरोग्जीन की तुलना में उनका द्विवर्णता अधिक स्पष्ट होता है। उनका अपवर्तनांक (refractive index) पाइरोग्जीन से थोड़ा अधिक होता है।

पाइरोग्जीन और एम्फिबोल के बीच बुनियादी भेद

गुणधर्म पाइरोग्जीन एम्फिबोल
श्रृंखला संरचना सिंगल चेन डबल चेन
क्रिस्टल प्रणाली त्रिकोणीय/चतुष्कोणीय मोनोक्लीनिक/त्रिकोणीय
विदलन 90° 60° और 120°
द्विवर्णता कम स्पष्ट अधिक स्पष्ट
रासायनिक संरचना (Mg, Fe)SiO₃ (Ca, Na)₂(Mg, Fe, Al)₅(Si, Al)₈O₂₂(OH, F)₂

इन अंतरों के कारण, पाइरोग्जीन और एम्फिबोल विभिन्न प्रकार की चट्टानों में अलग-अलग भूमिका निभाते हैं। उदाहरण के लिए, पाइरोग्जीन बेसाल्ट और गैब्रो जैसी आग्नेय चट्टानों में आम हैं, जबकि एम्फिबोल ग्रेनाइट और स्लेट जैसी चट्टानों में पाए जाते हैं।

Conclusion

संक्षेप में, पाइरोग्जीन और एम्फिबोल दोनों महत्वपूर्ण सिलिकेट खनिज हैं, लेकिन उनकी क्रिस्टल संरचना, भौतिक गुणधर्म और प्रकाशिक गुणधर्मों में महत्वपूर्ण अंतर हैं। पाइरोग्जीन में सिंगल चेन सिलिकेट संरचना होती है, जबकि एम्फिबोल में डबल चेन सिलिकेट संरचना होती है। ये संरचनात्मक अंतर उनके विदलन, कठोरता, घनत्व और द्विवर्णता जैसे गुणों को प्रभावित करते हैं। इन अंतरों को समझकर, हम चट्टानों की उत्पत्ति और विकास को बेहतर ढंग से समझ सकते 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

द्विवर्णता (Pleochroism)
द्विवर्णता एक प्रकाशिक गुणधर्म है जिसमें एक खनिज विभिन्न ध्रुवीकरण दिशाओं में अलग-अलग रंग प्रदर्शित करता है। यह खनिज की रासायनिक संरचना और क्रिस्टल संरचना पर निर्भर करता है।
अपवर्तनांक (Refractive Index)
अपवर्तनांक एक खनिज का प्रकाश को मोड़ने की क्षमता का माप है। यह खनिज की संरचना और रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है।

Key Statistics

पृथ्वी की भूपर्पटी का लगभग 60% सिलिकेट खनिजों से बना है, जिनमें पाइरोग्जीन और एम्फिबोल प्रमुख हैं।

Source: भूगर्भशास्त्र की पाठ्यपुस्तकें (2023 तक का ज्ञान)

भारत में, एम्फिबोल खनिज मुख्य रूप से आंध्र प्रदेश, कर्नाटक और तमिलनाडु राज्यों में पाए जाते हैं।

Source: भारतीय भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण (GSI) रिपोर्ट (2022 तक का ज्ञान)

Examples

ज्वालामुखी विस्फोट

ज्वालामुखी विस्फोटों में निकलने वाले लावा में पाइरोग्जीन खनिज प्रचुर मात्रा में पाए जाते हैं, जो लावा के ठंडा होने पर क्रिस्टलीकृत होते हैं।

Frequently Asked Questions

पाइरोग्जीन और एम्फिबोल के बीच अंतर कैसे करें?

विदलन और द्विवर्णता के आधार पर इन दोनों खनिजों को पहचाना जा सकता है। पाइरोग्जीन में 90° पर विदलन होता है और कम स्पष्ट द्विवर्णता होती है, जबकि एम्फिबोल में 60° और 120° पर विदलन होता है और अधिक स्पष्ट द्विवर्णता होती है।

Topics Covered

भूविज्ञानखनिज विज्ञानखनिज संरचना, भौतिक गुण, प्रकाशिक गुण