UPSC MainsGEOLOGY-PAPER-II201710 Marks
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Q28.

तत्त्वों की असंगतता से आप क्या समझते हैं? उच्च क्षेत्र प्रबलता (एच० एफ० एस०) और बृहत् आयन सिलिकेटरागी (एल० आइ० एल०) तत्त्वों पर टिप्पणी कीजिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले 'तत्त्वों की असंगतता' को परिभाषित करना आवश्यक है। फिर, उच्च क्षेत्र प्रबलता (एच० एफ० एस०) और बृहत् आयन सिलिकेटरागी (एल० आइ० एल०) तत्वों की विशेषताओं, भू-रासायनिक व्यवहार और पृथ्वी की संरचना में उनकी भूमिका पर विस्तार से चर्चा करनी होगी। उत्तर को स्पष्ट और संक्षिप्त रखने के लिए, उपशीर्षकों का उपयोग करना और उदाहरणों के साथ अवधारणाओं को स्पष्ट करना महत्वपूर्ण है।

Model Answer

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Introduction

भू-रसायन में, तत्वों की असंगतता एक महत्वपूर्ण अवधारणा है जो पृथ्वी की आंतरिक संरचना और पिघलने की प्रक्रियाओं को समझने में मदद करती है। असंगत तत्व वे होते हैं जो क्रिस्टलीकरण के दौरान सामान्य खनिजों में आसानी से प्रवेश नहीं करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप वे पिघल में केंद्रित हो जाते हैं। ये तत्व पृथ्वी के विकास और विभेदन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उच्च क्षेत्र प्रबलता (एच० एफ० एस०) और बृहत् आयन सिलिकेटरागी (एल० आइ० एल०) तत्व असंगत तत्वों के दो महत्वपूर्ण समूह हैं, जिनकी भू-रासायनिक विशेषताएं भिन्न हैं और जिनका उपयोग पृथ्वी की उत्पत्ति और विकास को समझने के लिए किया जाता है।

तत्त्वों की असंगतता: एक परिचय

तत्त्वों की असंगतता का तात्पर्य उन तत्वों से है जो पृथ्वी के मेंटल और क्रस्ट में समान रूप से वितरित नहीं होते हैं। यह असमान वितरण क्रिस्टलीकरण और पिघलने की प्रक्रियाओं के कारण होता है। जब मैग्मा ठंडा होता है और क्रिस्टलीकृत होता है, तो कुछ तत्व खनिजों में शामिल हो जाते हैं, जबकि अन्य पिघल में बने रहते हैं। असंगत तत्व आमतौर पर बड़े आयनिक त्रिज्या वाले होते हैं और खनिजों की क्रिस्टल संरचना में फिट होने में कठिनाई होती है। परिणामस्वरूप, वे पिघल में केंद्रित हो जाते हैं और पृथ्वी की सतह पर ज्वालामुखी गतिविधि के माध्यम से लाए जाते हैं।

उच्च क्षेत्र प्रबलता (एच० एफ० एस०) तत्व

उच्च क्षेत्र प्रबलता (एच० एफ० एस०) तत्व वे हैं जो मेंटल में कम सांद्रता में पाए जाते हैं और क्रस्ट में उच्च सांद्रता में पाए जाते हैं। ये तत्व मेंटल में खनिजों में खराब रूप से संगत होते हैं और पिघल में आसानी से प्रवेश करते हैं। एच० एफ० एस० तत्वों में पोटेशियम (K), रुबिडियम (Rb), सीज़ियम (Cs), बेरियम (Ba), और स्ट्रोंटियम (Sr) शामिल हैं।

  • भू-रासायनिक व्यवहार: एच० एफ० एस० तत्व आमतौर पर सिलिका-संतृप्त पिघल में केंद्रित होते हैं और क्रस्ट में ग्रेनाइट और रायोलाइट जैसी फेल्सिक चट्टानों में पाए जाते हैं।
  • पृथ्वी की संरचना में भूमिका: एच० एफ० एस० तत्वों का उपयोग पृथ्वी के क्रस्ट के विकास और महाद्वीपीय क्रस्ट के निर्माण को समझने के लिए किया जाता है।
  • अनुप्रयोग: एच० एफ० एस० तत्वों का उपयोग भू-काल निर्धारण (geochronology) में किया जाता है, विशेष रूप से रुबिडियम-स्ट्रोंटियम (Rb-Sr) डेटिंग विधि।

बृहत् आयन सिलिकेटरागी (एल० आइ० एल०) तत्व

बृहत् आयन सिलिकेटरागी (एल० आइ० एल०) तत्व वे हैं जो मेंटल में उच्च सांद्रता में पाए जाते हैं और क्रस्ट में कम सांद्रता में पाए जाते हैं। ये तत्व सिलिकेट खनिजों में अच्छी तरह से संगत होते हैं और पिघल में प्रवेश करने में कठिनाई होती है। एल० आइ० एल० तत्वों में लैंथेनम (La), सेरियम (Ce), प्रसीओडाइमियम (Pr), नियोडाइमियम (Nd), और सैमाेरियम (Sm) शामिल हैं।

  • भू-रासायनिक व्यवहार: एल० आइ० एल० तत्व आमतौर पर मेंटल में पेरिडॉटाइट जैसी बुनियादी चट्टानों में पाए जाते हैं और बेसाल्ट जैसी माफिक चट्टानों में केंद्रित होते हैं।
  • पृथ्वी की संरचना में भूमिका: एल० आइ० एल० तत्वों का उपयोग पृथ्वी के मेंटल की संरचना और पिघलने की प्रक्रियाओं को समझने के लिए किया जाता है।
  • अनुप्रयोग: एल० आइ० एल० तत्वों का उपयोग भू-काल निर्धारण में किया जाता है, विशेष रूप से नियोडाइमियम (Nd) आइसोटोप का उपयोग मेंटल के स्रोतों को ट्रैक करने के लिए किया जाता है।

एच० एफ० एस० और एल० आइ० एल० तत्वों के बीच तुलना

तत्व समूह मेंटल में सांद्रता क्रस्ट में सांद्रता भू-रासायनिक व्यवहार उदाहरण
एच० एफ० एस० कम उच्च सिलिका-संतृप्त पिघल में केंद्रित K, Rb, Ba, Sr
एल० आइ० एल० उच्च कम सिलिकेट खनिजों में संगत La, Ce, Nd, Sm

Conclusion

असंगत तत्वों, विशेष रूप से एच० एफ० एस० और एल० आइ० एल० तत्वों का अध्ययन पृथ्वी के विकास और विभेदन को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। इन तत्वों के भू-रासायनिक व्यवहार और वितरण से पृथ्वी की आंतरिक संरचना, पिघलने की प्रक्रियाओं और क्रस्ट के निर्माण के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी मिलती है। भविष्य में, इन तत्वों के अधिक सटीक विश्लेषण और मॉडलिंग से पृथ्वी के इतिहास और भविष्य के बारे में हमारी समझ में और सुधार होगा।

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

असंगत तत्व
असंगत तत्व वे होते हैं जो क्रिस्टलीकरण के दौरान सामान्य खनिजों में आसानी से प्रवेश नहीं करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप वे पिघल में केंद्रित हो जाते हैं।
क्रेटन
क्रेटन पृथ्वी के क्रस्ट का एक प्राचीन, स्थिर हिस्सा है जो भूवैज्ञानिक रूप से सक्रिय क्षेत्रों से घिरा हुआ है।

Key Statistics

पृथ्वी के क्रस्ट में पोटेशियम (K) की प्रचुरता लगभग 2.6% है, जबकि मेंटल में यह 0.03% से कम है।

Source: Rudnick, R. L., & Fountain, D. M. (2005). The composition of the continental crust. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 6(6), Q06007.

पृथ्वी के क्रस्ट का लगभग 70% हिस्सा ग्रेनाइट और ग्रेनोडायराइट जैसी फेल्सिक चट्टानों से बना है, जिनमें एच० एफ० एस० तत्वों की उच्च सांद्रता होती है।

Source: Taylor, S. R., & McLennan, S. M. (1985). The continental crust: its composition and evolution. Blackwell.

Examples

हवाई ज्वालामुखी

हवाई ज्वालामुखी से निकलने वाले लावा में एच० एफ० एस० तत्वों की उच्च सांद्रता पाई जाती है, जो महाद्वीपीय क्रस्ट के निर्माण में उनकी भूमिका को दर्शाती है।

Topics Covered

भूविज्ञानभू-रसायनअसंगत तत्वएचएफएस तत्वएलआईएल तत्व