UPSC MainsGEOGRAPHY-PAPER-II201910 Marks
Q9.

कलीय नियमों का उपयोग करते हुऐ, डायोप्साइड-ऐनोर्थाइट तंत्र की द्विअंगी गलनक्रांतिक प्रकृति को समझाइये । डायोप्साइड-एनोर्थोइट बहुलीय घटकों के बेसाल्टिक मेग्मा के क्रिस्टलीकरण के दौरान उत्पन्न गठन पर टिप्पणी कीजिये ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले 'कलीय नियमों' (Phase Rule) को संक्षेप में समझाना आवश्यक है। फिर, डायोप्साइड-ऐनोर्थाइट तंत्र की द्विअंगी गलनक्रांतिक प्रकृति को स्पष्ट करें, जिसमें गलनक्रांतिक बिंदुओं और उनके महत्व का वर्णन हो। अंत में, बेसाल्टिक मेग्मा के क्रिस्टलीकरण के दौरान डायोप्साइड और एनोर्थोइट के बहुलीय घटकों के गठन पर टिप्पणी करें। उत्तर में आरेख (diagram) का उपयोग करने से स्पष्टता बढ़ेगी।

Model Answer

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Introduction

भूविज्ञान में, खनिजों के निर्माण और उनके संबंधों को समझने के लिए 'कलीय नियम' (Phase Rule) एक महत्वपूर्ण उपकरण है। यह नियम बताता है कि किसी भी भौतिक प्रणाली में, तापमान, दबाव और घटकों की संख्या के आधार पर, सह-अस्तित्व में रहने वाले 'कलीय' (phases) की अधिकतम संख्या कितनी हो सकती है। डायोप्साइड और ऐनोर्थाइट, दोनों ही पाइरोक्सिन समूह के खनिज हैं और बेसाल्टिक मेग्मा के क्रिस्टलीकरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इन खनिजों के बीच द्विअंगी गलनक्रांतिक प्रकृति को समझना, मेग्मा के विकास और चट्टानों के निर्माण की प्रक्रिया को समझने के लिए आवश्यक है।

कलीय नियम (Phase Rule)

कलीय नियम को गिब्स (Gibbs) द्वारा प्रतिपादित किया गया था और इसे निम्नलिखित समीकरण द्वारा दर्शाया जाता है:

F = C - P + 2

जहां:

  • F = स्वतंत्रता की डिग्री (Degrees of Freedom)
  • C = घटकों की संख्या (Number of Components)
  • P = सह-अस्तित्व में रहने वाले कलायों की संख्या (Number of Phases)

यह नियम बताता है कि किसी भी प्रणाली में, स्वतंत्रता की डिग्री घटकों की संख्या और कलायों की संख्या पर निर्भर करती है। स्वतंत्रता की डिग्री यह निर्धारित करती है कि प्रणाली के चर (जैसे तापमान, दबाव) को स्वतंत्र रूप से कैसे बदला जा सकता है बिना कलायों की संख्या बदले।

डायोप्साइड-ऐनोर्थाइट तंत्र की द्विअंगी गलनक्रांतिक प्रकृति

डायोप्साइड (Di) और ऐनोर्थाइट (An) एक द्विअंगी तंत्र (binary system) बनाते हैं। इस तंत्र में, दो घटक (कैल्शियम और मैग्नीशियम) और दो कलाएं (ठोस डायोप्साइड और ठोस ऐनोर्थाइट) मौजूद होती हैं। गलनक्रांतिक (Eutectic) बिंदु वह तापमान होता है जिस पर तंत्र में अधिकतम संख्या में कलाएं सह-अस्तित्व में रहती हैं। डायोप्साइड-ऐनोर्थाइट तंत्र में, एक द्विअंगी गलनक्रांतिक बिंदु होता है, जहां डायोप्साइड, ऐनोर्थाइट और तरल मेग्मा एक साथ मौजूद होते हैं।

इस तंत्र का गलनक्रांतिक बिंदु लगभग 1550°C पर होता है। इस तापमान पर, डायोप्साइड और ऐनोर्थाइट के मिश्रण को पिघलाने पर एक विशिष्ट संरचना वाला तरल प्राप्त होता है। गलनक्रांतिक बिंदु का महत्व यह है कि यह मेग्मा के क्रिस्टलीकरण की प्रक्रिया को नियंत्रित करता है। जैसे ही मेग्मा ठंडा होता है, डायोप्साइड और ऐनोर्थाइट क्रिस्टल बनना शुरू हो जाते हैं, और उनकी संरचना गलनक्रांतिक बिंदु के आसपास के तापमान पर निर्भर करती है।

बेसाल्टिक मेग्मा के क्रिस्टलीकरण के दौरान डायोप्साइड-एनोर्थोइट बहुलीय घटकों का गठन

बेसाल्टिक मेग्मा, पृथ्वी के मेंटल (mantle) से उत्पन्न होने वाला एक सामान्य प्रकार का मेग्मा है। इसमें कैल्शियम, मैग्नीशियम, आयरन और सिलिकॉन जैसे तत्व शामिल होते हैं। जैसे ही बेसाल्टिक मेग्मा ठंडा होता है, विभिन्न खनिज क्रिस्टलीकृत होने लगते हैं। डायोप्साइड और ऐनोर्थाइट, बेसाल्टिक मेग्मा में क्रिस्टलीकृत होने वाले महत्वपूर्ण खनिजों में से हैं।

डायोप्साइड और ऐनोर्थाइट का गठन मेग्मा की संरचना, तापमान और दबाव पर निर्भर करता है। उच्च तापमान पर, डायोप्साइड क्रिस्टलीकृत होने की अधिक संभावना होती है, जबकि कम तापमान पर, ऐनोर्थाइट क्रिस्टलीकृत होने की अधिक संभावना होती है। मेग्मा के ठंडा होने की दर भी क्रिस्टलीकरण की प्रक्रिया को प्रभावित करती है। तेजी से ठंडा होने पर, छोटे क्रिस्टल बनते हैं, जबकि धीरे-धीरे ठंडा होने पर, बड़े क्रिस्टल बनते हैं।

बेसाल्टिक मेग्मा में डायोप्साइड और ऐनोर्थाइट के बहुलीय घटक (multiple components) विभिन्न प्रकार की चट्टानों के निर्माण में योगदान करते हैं। उदाहरण के लिए, डायोप्साइड-समृद्ध बेसाल्टिक चट्टानें गहरे हरे रंग की होती हैं, जबकि ऐनोर्थाइट-समृद्ध बेसाल्टिक चट्टानें हल्के रंग की होती हैं।

खनिज रासायनिक सूत्र रंग घटक
डायोप्साइड CaMgSi2O6 हरा कैल्शियम, मैग्नीशियम, सिलिकॉन, ऑक्सीजन
ऐनोर्थाइट CaAl2Si2O8 सफेद/ग्रे कैल्शियम, एल्यूमीनियम, सिलिकॉन, ऑक्सीजन

Conclusion

संक्षेप में, कलीय नियम खनिजों के निर्माण और उनके संबंधों को समझने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण है। डायोप्साइड-ऐनोर्थाइट तंत्र की द्विअंगी गलनक्रांतिक प्रकृति, बेसाल्टिक मेग्मा के क्रिस्टलीकरण की प्रक्रिया को नियंत्रित करती है। डायोप्साइड और ऐनोर्थाइट के बहुलीय घटकों का गठन विभिन्न प्रकार की चट्टानों के निर्माण में योगदान करता है, जो पृथ्वी की भूवैज्ञानिक संरचना को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं। भविष्य में, इस तंत्र पर और अधिक शोध से मेग्मा के विकास और चट्टानों के निर्माण की प्रक्रिया को और बेहतर ढंग से समझने में मदद मिलेगी।

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

कलीय (Phase)
कलीय एक भौतिक रूप से भिन्न और यांत्रिक रूप से अलग होने वाला पदार्थ है, जिसमें एक समान रासायनिक संरचना और भौतिक गुण होते हैं। उदाहरण के लिए, ठोस, तरल और गैस तीनों अलग-अलग कलाएं हैं।
गलनक्रांतिक (Eutectic)
गलनक्रांतिक एक ऐसी संरचना है जिसमें दो या दो से अधिक घटक एक निश्चित अनुपात में मिश्रित होते हैं और एक न्यूनतम गलन बिंदु प्रदर्शित करते हैं।

Key Statistics

पृथ्वी की सतह का लगभग 70% भाग बेसाल्टिक चट्टानों से ढका हुआ है।

Source: US Geological Survey (2023)

बेसाल्टिक मेग्मा का तापमान आमतौर पर 1000°C से 1200°C के बीच होता है।

Source: भूविज्ञान पाठ्यपुस्तकें (ज्ञान कटऑफ तक)

Examples

हवाई द्वीप

हवाई द्वीप बेसाल्टिक लावा प्रवाह के कारण बने हैं। इन द्वीपों पर पाए जाने वाले बेसाल्टिक चट्टानों में डायोप्साइड और ऐनोर्थाइट जैसे खनिज पाए जाते हैं।

Frequently Asked Questions

गलनक्रांतिक बिंदु का क्या महत्व है?

गलनक्रांतिक बिंदु वह तापमान होता है जिस पर तंत्र में अधिकतम संख्या में कलाएं सह-अस्तित्व में रहती हैं। यह मेग्मा के क्रिस्टलीकरण की प्रक्रिया को नियंत्रित करता है और खनिजों के गठन को प्रभावित करता है।

Topics Covered

भूविज्ञानभू-रसायनखनिज संतुलनगलनक्रांतिककलीय नियम