UPSC MainsGEOLOGY-PAPER-II201720 Marks
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Q6.

साफ रेखाचित्रों और खनिजीय उदाहरणों के साथ सिलिकेटों के संरचनात्मक वर्गीकरण का वर्णन कीजिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सिलिकेट संरचनाओं के मूल सिद्धांतों को समझना आवश्यक है। उत्तर में सिलिकेटों के संरचनात्मक वर्गीकरण को रेखाचित्रों के माध्यम से स्पष्ट करना होगा। विभिन्न सिलिकेट समूहों (नेसोसिलिकेट, सोरोसिलिकेट, साइक्लोसिलिकेट, इनोसिलिकेट, और फाइलोसिलिकेट) की संरचनाओं को उदाहरणों के साथ समझाना होगा। खनिज उदाहरणों का उपयोग वर्गीकरण को समझने में मदद करेगा। उत्तर को स्पष्ट, संक्षिप्त और सटीक होना चाहिए।

Model Answer

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Introduction

सिलिकेट खनिज पृथ्वी की पपड़ी का लगभग 90% भाग बनाते हैं और भूगर्भशास्त्र में इनका महत्वपूर्ण स्थान है। सिलिकेट, सिलिकॉन और ऑक्सीजन परमाणुओं से बने यौगिक हैं, जो चतुष्फलकीय संरचना में व्यवस्थित होते हैं। इन चतुष्फलकों का आपस में जुड़ने का तरीका सिलिकेट खनिजों की संरचना और गुणों को निर्धारित करता है। सिलिकेटों का संरचनात्मक वर्गीकरण उनके मूल चतुष्फलकीय इकाइयों के संयोजन के आधार पर किया जाता है, जिससे विभिन्न खनिज समूहों का निर्माण होता है। इस वर्गीकरण को रेखाचित्रों और खनिज उदाहरणों के साथ समझना आवश्यक है।

सिलिकेटों का संरचनात्मक वर्गीकरण

सिलिकेटों को उनकी चतुष्फलकीय इकाइयों के संयोजन के आधार पर पाँच मुख्य समूहों में वर्गीकृत किया जाता है:

1. नेसोसिलिकेट (Nesosilicates)

नेसोसिलिकेट में, सिलिकॉन-ऑक्सीजन चतुष्फलक स्वतंत्र रूप से जुड़े होते हैं, प्रत्येक चतुष्फलक अन्य चतुष्फलकों से केवल ऑक्सीजन परमाणुओं के माध्यम से जुड़ा होता है।

  • संरचना: पृथक [SiO4]4- चतुष्फलक।
  • उदाहरण: ओलिविन ((Mg,Fe)2SiO4), गार्नेट (X3Y2(SiO4)3)।
Nesosilicate Structure

2. सोरोसिलिकेट (Sorosilicates)

सोरोसिलिकेट में, दो चतुष्फलक एक ऑक्सीजन परमाणु को साझा करते हैं, जिससे Si2O76- समूह बनता है।

  • संरचना: दो चतुष्फलक एक ऑक्सीजन परमाणु साझा करते हैं।
  • उदाहरण: एपीडाइट (Ca2Mg5Si2O7)।
Sorosilicate Structure

3. साइक्लोसिलिकेट (Cyclosilicates)

साइक्लोसिलिकेट में, चतुष्फलक वलय (rings) बनाते हैं, जिसमें प्रत्येक चतुष्फलक दो ऑक्सीजन परमाणुओं को साझा करता है।

  • संरचना: वलय संरचना (जैसे Si3O96-, Si4O128-, Si6O1812-)।
  • उदाहरण: बेरील (Be3Al2Si6O18), टूरmaline ((Na,Ca)(Al,Li,Mg)3(Al,Fe,Mn)6(BO3)3Si6O18(OH,F)4)।
Cyclosilicate Structure

4. इनोसिलिकेट (Inosilicates)

इनोसिलिकेट में, चतुष्फलक श्रृंखला या डबल श्रृंखला बनाते हैं, जिसमें प्रत्येक चतुष्फलक दो या तीन ऑक्सीजन परमाणुओं को साझा करता है।

  • संरचना: एकल श्रृंखला (SinO3n2n-) या डबल श्रृंखला (SinO6n4n-)।
  • उदाहरण: पाइरोक्सिन (जैसे एनहाइड्राइट CaSiO3), एम्फिबोल (जैसे हॉर्नब्लेंड Ca2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2)।
Inosilicate Structure

5. फाइलोसिलिकेट (Phyllosilicates)

फाइलोसिलिकेट में, चतुष्फलक शीट बनाते हैं, जिसमें प्रत्येक चतुष्फलक तीन ऑक्सीजन परमाणुओं को साझा करता है।

  • संरचना: परतदार संरचना (Si2O52-)।
  • उदाहरण: माइका (जैसे मस्कोवाइट KAl2(AlSi3O10)(OH)2), क्ले खनिज (जैसे काओलिनाइट Al2Si2O5(OH)4)।
Phyllosilicate Structure

प्रत्येक समूह में खनिजों के विशिष्ट भौतिक और रासायनिक गुण होते हैं, जो उनकी संरचना पर निर्भर करते हैं।

Conclusion

सिलिकेटों का संरचनात्मक वर्गीकरण भूविज्ञान के अध्ययन में एक महत्वपूर्ण अवधारणा है। यह खनिजों की संरचना, गुणों और उत्पत्ति को समझने में मदद करता है। विभिन्न सिलिकेट समूहों की संरचनाओं को रेखाचित्रों और खनिज उदाहरणों के साथ समझना आवश्यक है। यह वर्गीकरण पृथ्वी की पपड़ी और मेंटल की संरचना को समझने के लिए एक आधार प्रदान करता है, और खनिज संसाधनों के अन्वेषण और उपयोग में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता 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

चतुष्फलकीय संरचना
सिलिकॉन और ऑक्सीजन परमाणुओं की एक संरचना जिसमें सिलिकॉन परमाणु केंद्र में होता है और चार ऑक्सीजन परमाणु इसके चारों ओर चतुष्फलकीय रूप से व्यवस्थित होते हैं।
पॉलीमराइजेशन
सिलिकेट चतुष्फलकों के बीच ऑक्सीजन परमाणुओं को साझा करने की प्रक्रिया, जिससे जटिल सिलिकेट संरचनाओं का निर्माण होता है।

Key Statistics

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

Source: भूगर्भशास्त्र पाठ्यपुस्तकें (2023)

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 (2023)

Examples

क्वार्ट्ज

क्वार्ट्ज (SiO<sub>2</sub>) एक महत्वपूर्ण सिलिकेट खनिज है जो विभिन्न प्रकार की चट्टानों में पाया जाता है और इसका उपयोग कांच, इलेक्ट्रॉनिक्स और आभूषण बनाने में किया जाता है।

Frequently Asked Questions

सिलिकेट खनिजों के भौतिक गुण उनकी संरचना से कैसे प्रभावित होते हैं?

सिलिकेट खनिजों की संरचना उनके कठोरता, घनत्व, विदलन और भंग जैसे भौतिक गुणों को प्रभावित करती है। उदाहरण के लिए, परतदार संरचना वाले फाइलोसिलिकेट खनिज आसानी से विभाजित हो जाते हैं।

Topics Covered

भूविज्ञानखनिज विज्ञानसिलिकेट संरचनाखनिज वर्गीकरणभू-रसायन