UPSC MainsGEOLOGY-PAPER-II201710 Marks
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Q11.

कार्बोनेटाइटों की खनिजिकी, रासायनिक लक्षणों और उद्गम पर चर्चा कीजिए। उपयुक्त भारतीय उदाहरण प्रस्तुत कीजिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले कार्बोनेटाइट की परिभाषा और उत्पत्ति के सिद्धांतों को स्पष्ट करना आवश्यक है। फिर, इसकी खनिजिकी और रासायनिक विशेषताओं का विस्तृत वर्णन करना होगा। भारतीय संदर्भ में, उन क्षेत्रों का उल्लेख करना महत्वपूर्ण है जहाँ कार्बोनेटाइट पाए जाते हैं और उनका आर्थिक महत्व क्या है। उत्तर को सुव्यवस्थित करने के लिए, एक परिचय, मुख्य भाग (खनिजिकी, रासायनिक लक्षण, उद्गम, भारतीय उदाहरण) और निष्कर्ष का उपयोग करें।

Model Answer

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Introduction

कार्बोनेटाइट एक प्रकार का आगनेय शैल (igneous rock) है जो कार्बोनेट खनिजों (जैसे केल्साइट, डोलोमाइट) से समृद्ध होता है। ये शैल पृथ्वी की सतह के नीचे मैग्मा के आंशिक पिघलने से बनते हैं, जो आमतौर पर मेंटल (mantle) से उत्पन्न होते हैं। कार्बोनेटाइट अपेक्षाकृत दुर्लभ हैं, लेकिन ये महत्वपूर्ण खनिज संसाधनों के स्रोत हो सकते हैं, जिनमें दुर्लभ पृथ्वी तत्व (rare earth elements), नाइओबियम (niobium), और फास्फोरस (phosphorus) शामिल हैं। भारत में, कार्बोनेटाइट विभिन्न स्थानों पर पाए जाते हैं और इनका भूवैज्ञानिक अध्ययन महत्वपूर्ण है।

कार्बोनेटाइटों की खनिजिकी (Mineralogy)

कार्बोनेटाइटों की खनिजिकी उनकी विशिष्टता का एक महत्वपूर्ण पहलू है। इनमें मुख्य रूप से कार्बोनेट खनिज पाए जाते हैं, लेकिन अन्य खनिजों की उपस्थिति भी महत्वपूर्ण होती है।

  • मुख्य खनिज: केल्साइट (CaCO3), डोलोमाइट (CaMg(CO3)2), मैगनेसाइट (MgCO3)
  • अतिरिक्त खनिज: फेल्डस्पार (feldspar), पायरोक्सिन (pyroxene), एम्फिबोल (amphibole), एपेटाइट (apatite), और विभिन्न दुर्लभ पृथ्वी तत्व खनिज।
  • दुर्लभ पृथ्वी तत्व खनिज: मोनाजाइट (monazite), बास्टनासाइट (bastnäsite), और एंकरलाइट (ancylite) कार्बोनेटाइटों में पाए जाने वाले महत्वपूर्ण दुर्लभ पृथ्वी तत्व खनिज हैं।

कार्बोनेटाइटों के रासायनिक लक्षण (Chemical Characteristics)

कार्बोनेटाइटों की रासायनिक संरचना उनकी उत्पत्ति और विकास की प्रक्रिया को समझने में मदद करती है।

  • उच्च कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) सामग्री: कार्बोनेटाइटों में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा अन्य आगनेय शैलों की तुलना में बहुत अधिक होती है।
  • दुर्लभ पृथ्वी तत्वों की उच्च सांद्रता: ये शैल दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के लिए महत्वपूर्ण स्रोत हैं।
  • फास्फोरस की उपस्थिति: एपेटाइट खनिज के रूप में फास्फोरस कार्बोनेटाइटों में पाया जाता है, जो इसे उर्वरक उत्पादन के लिए उपयोगी बनाता है।
  • स्ट्रोंटियम (Sr) और बेरियम (Ba) की उच्च सांद्रता: ये तत्व भी कार्बोनेटाइटों में असामान्य रूप से उच्च मात्रा में पाए जाते हैं।

कार्बोनेटाइटों का उद्गम (Origin)

कार्बोनेटाइटों की उत्पत्ति के कई सिद्धांत हैं, जिनमें से कुछ प्रमुख निम्नलिखित हैं:

  • मैंटल पिघलना (Mantle Melting): कार्बोनेटाइटों का निर्माण मेंटल के आंशिक पिघलने से होता है, जिसमें कार्बोनेट खनिज शामिल होते हैं। यह पिघलना आमतौर पर प्लेट टेक्टोनिक्स (plate tectonics) से जुड़ा होता है।
  • तरल पृथक्करण (Liquid Immiscibility): मैग्मा में तरल पृथक्करण की प्रक्रिया से कार्बोनेट-समृद्ध तरल अलग हो जाता है, जो बाद में कार्बोनेटाइट शैल बनाता है।
  • हाइड्रोथर्मल गतिविधि (Hydrothermal Activity): हाइड्रोथर्मल तरल पदार्थों के माध्यम से कार्बोनेट खनिजों का परिवहन और जमाव भी कार्बोनेटाइटों के निर्माण में योगदान कर सकता है।

भारत में कार्बोनेटाइट उदाहरण (Indian Examples)

भारत में कई स्थानों पर कार्बोनेटाइट पाए जाते हैं, जिनमें से कुछ प्रमुख निम्नलिखित हैं:

  • अरावली रेंज, राजस्थान: यहाँ विभिन्न प्रकार के कार्बोनेटाइट पाए जाते हैं, जिनमें दुर्लभ पृथ्वी तत्व खनिज शामिल हैं।
  • पूर्वी घाट, आंध्र प्रदेश और ओडिशा: इन क्षेत्रों में भी कार्बोनेटाइट पाए जाते हैं, जो खनिज संसाधनों के स्रोत हैं।
  • छत्तीसगढ़: छत्तीसगढ़ में भी कार्बोनेटाइट की उपस्थिति दर्ज की गई है, जहाँ इनका भूवैज्ञानिक अध्ययन जारी है।

इन क्षेत्रों में कार्बोनेटाइटों का अध्ययन भारत के खनिज संसाधनों के मूल्यांकन और विकास के लिए महत्वपूर्ण है।

स्थान प्रमुख खनिज आर्थिक महत्व
अरावली रेंज, राजस्थान दुर्लभ पृथ्वी तत्व, केल्साइट दुर्लभ पृथ्वी तत्वों का स्रोत, सीमेंट उद्योग
पूर्वी घाट, आंध्र प्रदेश/ओडिशा एपेटाइट, डोलोमाइट उर्वरक उत्पादन, निर्माण सामग्री
छत्तीसगढ़ कार्बोनेट खनिज भूवैज्ञानिक अध्ययन के अधीन

Conclusion

निष्कर्षतः, कार्बोनेटाइट एक विशेष प्रकार का आगनेय शैल है जो अपनी खनिजिकी, रासायनिक विशेषताओं और उत्पत्ति के कारण भूवैज्ञानिकों के लिए महत्वपूर्ण है। भारत में, ये शैल विभिन्न क्षेत्रों में पाए जाते हैं और खनिज संसाधनों के महत्वपूर्ण स्रोत हो सकते हैं। कार्बोनेटाइटों का विस्तृत अध्ययन न केवल पृथ्वी की आंतरिक प्रक्रियाओं को समझने में मदद करता है, बल्कि देश के आर्थिक विकास में भी योगदान कर सकता है। भविष्य में, इन शैलों के और अधिक गहन अध्ययन की आवश्यकता है ताकि उनके संभावित उपयोगों का पता लगाया जा सके।

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

आगनेय शैल (Igneous Rock)
आगनेय शैलें वे शैलें हैं जो मैग्मा या लावा के ठंडा होने और जमने से बनती हैं। ये शैलें पृथ्वी के भीतर या सतह पर बन सकती हैं।
दुर्लभ पृथ्वी तत्व (Rare Earth Elements)
दुर्लभ पृथ्वी तत्व 17 रासायनिक तत्वों का एक समूह है, जिसमें स्कैंडियम (scandium) और यट्रियम (yttrium) शामिल हैं। इनका उपयोग विभिन्न उच्च-तकनीकी अनुप्रयोगों में किया जाता है, जैसे कि इलेक्ट्रॉनिक्स, चुंबक और उत्प्रेरक।

Key Statistics

विश्व में कार्बोनेटाइट शैलें कुल आगनेय शैलों का केवल 0.2% से कम हैं।

Source: Le Bas, M. J. (1989). Carbonatites: Composition and Origin.

भारत में दुर्लभ पृथ्वी तत्वों का अनुमानित भंडार लगभग 3.27 मिलियन टन है, जिसमें मोनाजाइट सबसे प्रमुख है।

Source: Ministry of Mines, Annual Report 2022-23 (knowledge cutoff)

Examples

माउंट वेल्सन, तंजानिया

माउंट वेल्सन तंजानिया में एक प्रसिद्ध कार्बोनेटाइट है, जो अपने दुर्लभ पृथ्वी तत्वों और फ्लोराइट (fluorite) के भंडार के लिए जाना जाता है।

Topics Covered

भूविज्ञानखनिज विज्ञानकार्बोनेटाइटखनिज उत्पत्तिभू-रसायन