Model Answer
0 min readIntroduction
भूविज्ञान में, खनिजों के क्रिस्टलीकरण और गलन की प्रक्रियाओं को समझने के लिए कलीय नियम (Phase Rule) एक महत्वपूर्ण उपकरण है। यह नियम बताता है कि किसी भी प्रणाली (system) में, तापमान, दबाव और घटकों की संख्या के आधार पर, सह-अस्तित्व में रहने वाले चरणों की संख्या निर्धारित की जा सकती है। डायोप्साइड (Diopside) और ऐनोर्थाइट (Anorthite) एक सरल द्विअंगी प्रणाली (binary system) का उदाहरण प्रस्तुत करते हैं, जो बेसाल्टिक मेग्मा के क्रिस्टलीकरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इस प्रणाली की द्विअंगी गलनक्रांतिक प्रकृति को समझना, बेसाल्टिक चट्टानों की उत्पत्ति और संरचना 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 = चरणों की संख्या (Number of Phases)
स्वतंत्रता की डिग्री यह दर्शाती है कि प्रणाली के भौतिक परिस्थितियों (जैसे तापमान और दबाव) को स्वतंत्र रूप से बदलने की कितनी स्वतंत्रता है, जबकि प्रणाली अभी भी संतुलन में है।
डायोप्साइड-ऐनोर्थाइट तंत्र की द्विअंगी गलनक्रांतिक प्रकृति
डायोप्साइड (CaMgSi2O6) और ऐनोर्थाइट (CaAl2Si2O8) एक द्विअंगी प्रणाली बनाते हैं, जिसमें दो घटक (कैल्शियम, सिलिकॉन, एल्यूमीनियम और मैग्नीशियम) होते हैं। इस प्रणाली का गलनक्रांतिक आरेख (Eutectic diagram) एक विशिष्ट आकार का होता है, जिसमें एक गलनक्रांतिक बिंदु (Eutectic point) होता है।
गलनक्रांतिक बिंदु वह तापमान होता है जिस पर दोनों घटक एक साथ पिघलते हैं और एक तरल मिश्रण बनाते हैं। इस बिंदु पर, स्वतंत्रता की डिग्री शून्य होती है (F = 0)। गलनक्रांतिक बिंदु के आसपास, क्रिस्टलीकरण की प्रक्रिया दो चरणों के बीच होती है: एक ठोस चरण (क्रिस्टल) और एक तरल चरण।
डायोप्साइड और ऐनोर्थाइट के मिश्रण को ठंडा करने पर, पहले शुद्ध ऐनोर्थाइट क्रिस्टल बनते हैं, क्योंकि इसका गलन बिंदु डायोप्साइड से अधिक होता है। जैसे-जैसे तापमान गिरता है, डायोप्साइड क्रिस्टल भी बनने लगते हैं। गलनक्रांतिक बिंदु पर, दोनों घटक एक साथ क्रिस्टलीकृत होते हैं।
बेसाल्टिक मेग्मा के क्रिस्टलीकरण के दौरान डायोप्साइड-एनोर्थोइट बहुलीय घटकों का गठन
बेसाल्टिक मेग्मा में कैल्शियम, एल्यूमीनियम, मैग्नीशियम और सिलिकॉन जैसे तत्व प्रचुर मात्रा में होते हैं। जैसे-जैसे मेग्मा ठंडा होता है, ये तत्व डायोप्साइड और ऐनोर्थाइट जैसे खनिजों के रूप में क्रिस्टलीकृत होते हैं।
डायोप्साइड और ऐनोर्थाइट के क्रिस्टलीकरण की प्रक्रिया मेग्मा की संरचना और तापमान पर निर्भर करती है। यदि मेग्मा में कैल्शियम की मात्रा अधिक है, तो ऐनोर्थाइट क्रिस्टल अधिक संख्या में बनेंगे। यदि मेग्मा में मैग्नीशियम की मात्रा अधिक है, तो डायोप्साइड क्रिस्टल अधिक संख्या में बनेंगे।
क्रिस्टलीकरण के दौरान, डायोप्साइड और ऐनोर्थाइट के बीच ठोस विलयन (solid solution) भी बन सकते हैं। इसका मतलब है कि डायोप्साइड क्रिस्टल में कुछ मात्रा में ऐनोर्थाइट घटक हो सकता है, और ऐनोर्थाइट क्रिस्टल में कुछ मात्रा में डायोप्साइड घटक हो सकता है।
इन बहुलीय घटकों (multiple components) का गठन बेसाल्टिक चट्टानों की संरचना और गुणों को प्रभावित करता है। उदाहरण के लिए, डायोप्साइड और ऐनोर्थाइट के क्रिस्टल चट्टान की कठोरता और घनत्व को बढ़ा सकते हैं।
| खनिज | रासायनिक सूत्र | संरचना | बेसाल्टिक मेग्मा में भूमिका |
|---|---|---|---|
| डायोप्साइड | CaMgSi2O6 | मोनोक्लीनिक | मैग्नीशियम युक्त बेसाल्टिक मेग्मा में क्रिस्टलीकरण |
| ऐनोर्थाइट | CaAl2Si2O8 | ट्राइक्लीनिक | कैल्शियम युक्त बेसाल्टिक मेग्मा में क्रिस्टलीकरण |
Conclusion
संक्षेप में, कलीय नियम डायोप्साइड-ऐनोर्थाइट तंत्र की द्विअंगी गलनक्रांतिक प्रकृति को समझने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह तंत्र बेसाल्टिक मेग्मा के क्रिस्टलीकरण के दौरान डायोप्साइड और ऐनोर्थाइट के गठन को नियंत्रित करता है, जो बेसाल्टिक चट्टानों की संरचना और गुणों को प्रभावित करता है। इस प्रणाली का अध्ययन भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं को समझने और खनिजों के निर्माण के तंत्र को जानने के लिए आवश्यक 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.