UPSC MainsGEOLOGY-PAPER-II201910 Marks
Q8.

प्रक्षेपण आरेख का उपयोग करते हुऐ, द्विसमलंबाक्ष तंत्र के सामान्य वर्ग में विकसित विभिन्न क्रिस्टलीय आकृतियों का वर्णन कीजिये ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले प्रक्षेपण आरेख (Projection Diagram) की अवधारणा को स्पष्ट करना आवश्यक है। फिर, द्विसमलंबाक्ष तंत्र (Tetragonal System) को परिभाषित करें और इसके सामान्य वर्ग में विकसित होने वाली क्रिस्टलीय आकृतियों (Crystalline Forms) का विस्तार से वर्णन करें। आरेखों का उपयोग करके विभिन्न आकृतियों को दर्शाना महत्वपूर्ण है। उत्तर में क्रिस्टल की समरूपता (Symmetry) और उनके तत्वों पर भी ध्यान देना चाहिए।

Model Answer

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Introduction

खनिज विज्ञान में क्रिस्टल संरचना का अध्ययन अत्यंत महत्वपूर्ण है। क्रिस्टल, परमाणुओं, अणुओं या आयनों की एक नियमित, दोहराई जाने वाली व्यवस्था से बने ठोस पदार्थ होते हैं। क्रिस्टलीय आकृतियों को समझने के लिए प्रक्षेपण आरेख एक शक्तिशाली उपकरण है। द्विसमलंबाक्ष तंत्र, सात क्रिस्टल प्रणालियों में से एक है, और यह अपनी विशिष्ट समरूपता और क्रिस्टलीय आकृतियों के लिए जाना जाता है। इस तंत्र में क्रिस्टल, दो समान अक्षों और एक असमान अक्ष के साथ विकसित होते हैं, जिससे विशिष्ट ज्यामितीय आकार बनते हैं। इस प्रश्न में, हम प्रक्षेपण आरेख का उपयोग करते हुए द्विसमलंबाक्ष तंत्र के सामान्य वर्ग में विकसित विभिन्न क्रिस्टलीय आकृतियों का वर्णन करेंगे।

प्रक्षेपण आरेख (Projection Diagram)

प्रक्षेपण आरेख एक त्रिविमीय क्रिस्टल संरचना को द्वि-आयामी सतह पर दर्शाने का एक तरीका है। यह क्रिस्टल के विभिन्न फलकों (Faces), किनारों (Edges) और कोनों (Corners) को प्रदर्शित करता है, जिससे क्रिस्टल की आकृति और समरूपता को समझना आसान हो जाता है। प्रक्षेपण आरेख बनाने के लिए, क्रिस्टल को एक विशिष्ट दिशा से देखा जाता है और उसकी छाया को एक सतह पर प्रक्षेपित किया जाता है।

द्विसमलंबाक्ष तंत्र (Tetragonal System)

द्विसमलंबाक्ष तंत्र में, क्रिस्टल के तीन अक्ष (a, b, c) एक-दूसरे के लंबवत होते हैं, और दो अक्षों (a = b) की लंबाई समान होती है, जबकि तीसरा अक्ष (c) भिन्न होता है। इस तंत्र की समरूपता चार-गुना घूर्णी अक्ष (Four-fold rotational axis) और एक दर्पण तल (Mirror plane) द्वारा निर्धारित होती है।

द्विसमलंबाक्ष तंत्र में क्रिस्टलीय आकृतियाँ

द्विसमलंबाक्ष तंत्र में कई प्रकार की क्रिस्टलीय आकृतियाँ विकसित हो सकती हैं, जिनमें से कुछ प्रमुख निम्नलिखित हैं:

1. पिरामिड (Pyramid)

पिरामिड आकार के क्रिस्टल द्विसमलंबाक्ष तंत्र में आम हैं। ये क्रिस्टल एक आधार और त्रिकोणीय फलकों से बने होते हैं जो एक बिंदु पर मिलते हैं। उदाहरण के लिए, रुटाइल (Rutile) एक महत्वपूर्ण खनिज है जो पिरामिड आकार में पाया जाता है।

2. प्रिज़्म (Prism)

प्रिज़्म आकार के क्रिस्टल में, आधार बहुभुज होता है और फलक आधार के समानांतर होते हैं। द्विसमलंबाक्ष तंत्र में, प्रिज़्म क्रिस्टल चतुर्भुज आधार के साथ पाए जाते हैं। उदाहरण के लिए, ज़िर्कोन (Zircon) एक प्रसिद्ध रत्न है जो प्रिज़्म आकार में पाया जाता है।

3. स्केलेनोड्रोन (Sclerenodrome)

स्केलेनोड्रोन एक जटिल क्रिस्टलीय आकृति है जिसमें तिरछे फलक होते हैं। ये फलक एक बिंदु पर मिलते हैं, लेकिन पिरामिड की तरह नियमित नहीं होते हैं।

4. हैबिट (Habit) के प्रकार

  • एकाक्षीय (Prismatic): क्रिस्टल लम्बे और पतले होते हैं, जैसे कि रुटाइल।
  • पिरामिडल (Pyramidal): क्रिस्टल पिरामिड आकार के होते हैं।
  • टेबुलर (Tabular): क्रिस्टल चपटे और टेबलेट के आकार के होते हैं।

प्रक्षेपण आरेख का उपयोग करके आकृतियों का प्रदर्शन

प्रक्षेपण आरेख का उपयोग करके इन क्रिस्टलीय आकृतियों को दर्शाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, रुटाइल के पिरामिड आकार को एक प्रक्षेपण आरेख में त्रिकोणीय फलकों के साथ दर्शाया जा सकता है। ज़िर्कोन के प्रिज़्म आकार को चतुर्भुज आधार और समानांतर फलकों के साथ दर्शाया जा सकता है। प्रक्षेपण आरेख क्रिस्टल की समरूपता और फलकों के बीच के कोणों को समझने में मदद करता है।

क्रिस्टलीय आकृति विशेषताएँ उदाहरण
पिरामिड त्रिकोणीय फलक, एक बिंदु पर मिलते हैं रुटाइल (Rutile)
प्रिज़्म चतुर्भुज आधार, समानांतर फलक ज़िर्कोन (Zircon)
स्केलेनोड्रोन तिरछे फलक, अनियमित आकार -

Conclusion

संक्षेप में, प्रक्षेपण आरेख द्विसमलंबाक्ष तंत्र में विकसित विभिन्न क्रिस्टलीय आकृतियों को समझने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण है। पिरामिड, प्रिज़्म और स्केलेनोड्रोन जैसी आकृतियाँ इस तंत्र में आम हैं, और उनकी समरूपता और ज्यामितीय विशेषताओं को प्रक्षेपण आरेख के माध्यम से स्पष्ट रूप से दर्शाया जा सकता है। खनिज विज्ञान और क्रिस्टलोग्राफी के अध्ययन में इन आकृतियों की पहचान और विश्लेषण 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

क्रिस्टल प्रणाली (Crystal System)
क्रिस्टल प्रणाली परमाणुओं की व्यवस्था के आधार पर क्रिस्टलों का वर्गीकरण है। सात मुख्य क्रिस्टल प्रणालियाँ हैं: घन, चतुष्कोणीय, षट्कोणीय, त्रिकोणीय, एकक, त्रिक्लिनिक और द्विसमलंबाक्ष।
समरूपता (Symmetry)
समरूपता का अर्थ है किसी वस्तु के आकार या व्यवस्था में समानता। क्रिस्टलों में, समरूपता विभिन्न प्रकार की होती है, जैसे कि घूर्णी समरूपता, दर्पण समरूपता और अनुवाद समरूपता।

Key Statistics

पृथ्वी की क्रस्ट का लगभग 90% खनिज क्रिस्टलीय रूप में मौजूद है। (स्रोत: भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण विभाग, 2023)

Source: भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण विभाग, 2023 (ज्ञान कटऑफ के अनुसार)

भारत में लगभग 3,000 से अधिक ज्ञात खनिज जमा हैं। (स्रोत: खान मंत्रालय, 2022)

Source: खान मंत्रालय, 2022 (ज्ञान कटऑफ के अनुसार)

Examples

ज़िर्कोन का उपयोग

ज़िर्कोन का उपयोग आयु निर्धारण (dating) के लिए किया जाता है क्योंकि इसमें यूरेनियम होता है जो समय के साथ लेड में बदल जाता है। इस विधि का उपयोग पृथ्वी की सबसे पुरानी चट्टानों की आयु निर्धारित करने के लिए किया गया है।

Frequently Asked Questions

क्या सभी खनिज क्रिस्टलीय होते हैं?

नहीं, कुछ खनिज अक्रिस्टलीय (amorphous) होते हैं, जैसे कि ओपल और लिमोनिट। इन खनिजों में परमाणुओं की कोई नियमित व्यवस्था नहीं होती है।

Topics Covered

भूविज्ञानखनिज विज्ञानक्रिस्टलोग्राफीप्रक्षेपणआकृतियाँ