UPSC MainsGEOLOGY-PAPER-II201820 Marks
Q6.

स्वच्छ चित्रों के साथ, पाइरोक्सीन समूह के खनिजों की आंतरिक संरचना को सुस्पष्ट कीजिए । संयोजन के आधार पर, पाइरोक्सीन समूह का सामान्य वर्गीकरण दीजिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, पाइरोक्सीन समूह के खनिजों की आंतरिक संरचना को स्पष्ट रेखाचित्रों के माध्यम से समझाना होगा। फिर, उनके रासायनिक संयोजन के आधार पर वर्गीकरण प्रस्तुत करना होगा। उत्तर में पाइरोक्सीन समूह की मूल संरचना, विभिन्न प्रकार के पाइरोक्सीन और उनके विशिष्ट गुणों पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए। रेखाचित्रों को स्पष्ट और लेबल किया हुआ होना चाहिए ताकि अवधारणाओं को आसानी से समझा जा सके।

Model Answer

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Introduction

पाइरोक्सीन खनिज पृथ्वी की पर्पटी में व्यापक रूप से पाए जाने वाले महत्वपूर्ण रॉक-फॉर्मिंग खनिज हैं। ये सिलिकेट खनिज हैं जो अपने विशिष्ट त्रिकोणीय या चतुष्कोणीय क्रिस्टल आकार के लिए जाने जाते हैं। पाइरोक्सीन समूह में कई खनिज शामिल हैं, जिनमें ऑर्थोपाइरोक्सीन और क्लीनोपाइरोक्सीन शामिल हैं, जो अपने क्रिस्टल संरचना में भिन्न होते हैं। ये खनिज ज्वालामुखीय और आग्नेय चट्टानों में महत्वपूर्ण घटक हैं और भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं को समझने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इस प्रश्न में, हम पाइरोक्सीन समूह के खनिजों की आंतरिक संरचना और संयोजन के आधार पर उनके वर्गीकरण का विस्तृत अध्ययन करेंगे।

पाइरोक्सीन समूह की आंतरिक संरचना

पाइरोक्सीन खनिजों की मूल संरचना एक एकल श्रृंखला सिलिकेट संरचना पर आधारित है। इस संरचना में, सिलिकॉन और ऑक्सीजन परमाणु एक श्रृंखला में व्यवस्थित होते हैं, जिसमें प्रत्येक सिलिकॉन परमाणु चार ऑक्सीजन परमाणुओं से घिरा होता है। यह श्रृंखला संरचना पाइरोक्सीन खनिजों को उनकी विशिष्ट भौतिक और रासायनिक विशेषताओं प्रदान करती है।

ऑर्थोपाइरोक्सीन संरचना

ऑर्थोपाइरोक्सीन, जैसे एनस्टेटाइट (Enstatite) और हाइपरस्थीन (Hypersthene), में सिलिकेट श्रृंखलाएँ सीधी होती हैं। इस संरचना में, M2+ आयन (जैसे Mg, Fe, Ca) श्रृंखलाओं के बीच स्थित होते हैं, जो उन्हें स्थिर करते हैं।

Orthopyroxene Structure

चित्र: ऑर्थोपाइरोक्सीन की संरचना (स्रोत: विकिपीडिया)

क्लीनोपाइरोक्सीन संरचना

क्लीनोपाइरोक्सीन, जैसे डायोप्साइड (Diopside) और ऑगमेंटाइट (Augite), में सिलिकेट श्रृंखलाएँ लगभग 90 डिग्री के कोण पर मुड़ी हुई होती हैं। यह संरचना उन्हें ऑर्थोपाइरोक्सीन की तुलना में अधिक जटिल बनाती है। क्लीनोपाइरोक्सीन में M2+ और M3+ दोनों आयन मौजूद हो सकते हैं, जो उनकी संरचना में विविधता लाते हैं।

Clinopyroxene Structure

चित्र: क्लीनोपाइरोक्सीन की संरचना (स्रोत: विकिपीडिया)

संयोजन के आधार पर पाइरोक्सीन समूह का वर्गीकरण

पाइरोक्सीन समूह को उनके रासायनिक संयोजन के आधार पर विभिन्न उपसमूहों में वर्गीकृत किया जा सकता है।

उपसमूह मुख्य घटक उदाहरण विशेषताएं
मैग्नीशियम पाइरोक्सीन MgSiO3 एनस्टेटाइट (Enstatite) उच्च Mg सामग्री, आमतौर पर आग्नेय चट्टानों में पाया जाता है।
आयरन पाइरोक्सीन FeSiO3 हाइपरस्थीन (Hypersthene) उच्च Fe सामग्री, गहरे रंग का खनिज।
कैल्शियम पाइरोक्सीन CaSiO3 डायोप्साइड (Diopside) उच्च Ca सामग्री, हरे रंग का खनिज।
सोडियम-कैल्शियम पाइरोक्सीन (Na,Ca)(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6 ऑगमेंटाइट (Augite) Na और Ca दोनों की उपस्थिति, सबसे आम पाइरोक्सीन खनिज।

पाइरोक्सीन खनिजों में ठोस विलयन श्रृंखला भी पाई जाती है, जिसका अर्थ है कि एक खनिज में दूसरे खनिज के आयन प्रतिस्थापित हो सकते हैं। यह पाइरोक्सीन खनिजों की संरचना और गुणों में विविधता लाता है। उदाहरण के लिए, ऑगमेंटाइट में Ca, Mg, Fe और Al के विभिन्न अनुपात हो सकते हैं, जिससे इसके गुणों में भिन्नता आती है।

Conclusion

संक्षेप में, पाइरोक्सीन खनिज पृथ्वी की पर्पटी के महत्वपूर्ण घटक हैं, जिनकी आंतरिक संरचना एक एकल श्रृंखला सिलिकेट संरचना पर आधारित है। ऑर्थोपाइरोक्सीन और क्लीनोपाइरोक्सीन अपनी क्रिस्टल संरचना में भिन्न होते हैं। रासायनिक संयोजन के आधार पर, पाइरोक्सीन समूह को मैग्नीशियम, आयरन, कैल्शियम और सोडियम-कैल्शियम पाइरोक्सीन जैसे उपसमूहों में वर्गीकृत किया जा सकता है। इन खनिजों का अध्ययन पृथ्वी के भूवैज्ञानिक इतिहास और प्रक्रियाओं को समझने के लिए महत्वपूर्ण 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 खनिज
सिलिकेट खनिज वे खनिज हैं जिनमें सिलिकॉन और ऑक्सीजन प्रमुख तत्व होते हैं। ये पृथ्वी की पर्पटी में सबसे प्रचुर मात्रा में पाए जाने वाले खनिज हैं।
ठोस विलयन श्रृंखला (Solid Solution Series)
ठोस विलयन श्रृंखला खनिजों की एक श्रृंखला है जिसमें एक खनिज में दूसरे खनिज के आयन प्रतिस्थापित हो सकते हैं, जिससे गुणों में निरंतर परिवर्तन होता है।

Key Statistics

पृथ्वी की पर्पटी का लगभग 60% हिस्सा सिलिकेट खनिजों से बना है।

Source: भूगर्भशास्त्र की पाठ्यपुस्तकें (2023)

भारत में, पाइरोक्सीन खनिज राजस्थान, ओडिशा और आंध्र प्रदेश जैसे राज्यों में पाए जाते हैं।

Source: भारतीय भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण (2022)

Examples

ज्वालामुखी चट्टानें

बेसाल्ट (Basalt) और गैब्रो (Gabbro) जैसी ज्वालामुखी चट्टानों में पाइरोक्सीन खनिज प्रमुख घटक होते हैं। ये चट्टानें पृथ्वी के आंतरिक भाग से निकलने वाले मैग्मा के ठंडा होने से बनती हैं।

Topics Covered

GeologyMineralogyPyroxenesMineral StructureMineral Classification