UPSC MainsGEOLOGY-PAPER-II202410 Marks150 Words
Q3.

Question 3

1 वायुमंडलीय दाब (1 atm प्रेशर) पर द्विअंगी गलनक्रांतिक तंत्र की विशेषताओं को आरेखीय रूप से दर्शाइए । प्लेजियोक्लेस तथा क्लाइनोपाइरॉक्सीन युक्त आधात्रिका में, लक्ष्यक्रिस्टलीय प्लेजियोक्लेस धारित पोर्फिराइटी अल्प-सिलिका शैल निर्माण को उचित द्विअंगी गलनक्रांतिक तंत्र की सहायता से कैसे समझाया जा सकता है ?

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, द्विअंगी गलनक्रांतिक तंत्र (Binary Eutectic System) की विशेषताओं को आरेखीय रूप से दर्शाना आवश्यक है। इसके बाद, प्लेजियोक्लेस और क्लाइनोपाइरॉक्सीन युक्त आधात्रिका में, लक्ष्यक्रिस्टलीय प्लेजियोक्लेस धारित पोर्फिराइटी अल्प-सिलिका शैल निर्माण को द्विअंगी गलनक्रांतिक तंत्र के माध्यम से समझाना होगा। उत्तर में आरेख का महत्व, विभिन्न खनिजों के क्रिस्टलीकरण क्रम और शैल निर्माण प्रक्रिया पर जोर देना चाहिए।

Model Answer

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Introduction

भूगर्भशास्त्र में, गलनक्रांतिक तंत्र (Eutectic System) खनिजों के पिघलने और क्रिस्टलीकरण की प्रक्रियाओं को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। द्विअंगी गलनक्रांतिक तंत्र दो खनिजों के मिश्रण से बनता है, जो एक विशिष्ट तापमान पर एक साथ पिघलते और क्रिस्टलीकृत होते हैं। यह तंत्र पृथ्वी के भीतर मैग्मा के ठंडा होने और ठोस चट्टानों के निर्माण की प्रक्रिया को समझने में मदद करता है। इस तंत्र का उपयोग करके, हम विभिन्न प्रकार की चट्टानों की उत्पत्ति और संरचना को समझ सकते हैं, विशेष रूप से अल्प-सिलिका शैल (Low-Silica Rocks) के निर्माण को।

द्विअंगी गलनक्रांतिक तंत्र की विशेषताएं (Features of Binary Eutectic System)

द्विअंगी गलनक्रांतिक तंत्र दो घटकों (components) से मिलकर बना होता है, उदाहरण के लिए, प्लेजियोक्लेस (Plagioclase) और क्लाइनोपाइरॉक्सीन (Clinopyroxene)। इसकी विशेषताओं को निम्नलिखित आरेख द्वारा दर्शाया जा सकता है:

Binary Eutectic Diagram

आरेख में:

  • x-अक्ष: एक घटक की संरचना (Composition) को दर्शाता है।
  • y-अक्ष: तापमान (Temperature) को दर्शाता है।
  • ठोस क्षेत्र (Solid Region): जहां दोनों घटक ठोस रूप में मौजूद होते हैं।
  • तरल क्षेत्र (Liquid Region): जहां दोनों घटक पिघले हुए रूप में मौजूद होते हैं।
  • गलनक्रांतिक बिंदु (Eutectic Point): वह बिंदु जहां दोनों घटक एक विशिष्ट तापमान पर एक साथ पिघलते और क्रिस्टलीकृत होते हैं।

प्लेजियोक्लेस और क्लाइनोपाइरॉक्सीन युक्त आधात्रिका में अल्प-सिलिका शैल निर्माण (Formation of Low-Silica Rocks with Plagioclase and Clinopyroxene)

प्लेजियोक्लेस और क्लाइनोपाइरॉक्सीन युक्त आधात्रिका (Melte) में, लक्ष्यक्रिस्टलीय प्लेजियोक्लेस धारित पोर्फिराइटी अल्प-सिलिका शैल निर्माण को द्विअंगी गलनक्रांतिक तंत्र की सहायता से समझाया जा सकता है। इस प्रक्रिया को निम्नलिखित चरणों में समझा जा सकता है:

  1. प्रारंभिक पिघलन (Initial Melting): मैग्मा के ठंडा होने पर, सबसे पहले क्लाइनोपाइरॉक्सीन क्रिस्टलीकृत होना शुरू होता है, क्योंकि इसका पिघलनांक (Melting Point) प्लेजियोक्लेस से अधिक होता है।
  2. प्लेजियोक्लेस का क्रिस्टलीकरण (Crystallization of Plagioclase): जैसे-जैसे तापमान गिरता है, प्लेजियोक्लेस क्रिस्टलीकृत होना शुरू होता है। यह क्रिस्टलीकरण क्लाइनोपाइरॉक्सीन के आसपास होता है, जिससे पोर्फिराइटी (Porphyritic) संरचना बनती है।
  3. गलनक्रांतिक मिश्रण (Eutectic Mixture): गलनक्रांतिक बिंदु पर, बचे हुए पिघले हुए मिश्रण में प्लेजियोक्लेस और क्लाइनोपाइरॉक्सीन दोनों एक साथ क्रिस्टलीकृत होते हैं।
  4. अल्प-सिलिका शैल का निर्माण (Formation of Low-Silica Rock): इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, एक अल्प-सिलिका शैल का निर्माण होता है जिसमें प्लेजियोक्लेस और क्लाइनोपाइरॉक्सीन दोनों प्रमुख खनिज घटक होते हैं।

उदाहरण (Example)

बेसाल्ट (Basalt) एक अल्प-सिलिका शैल का एक उत्कृष्ट उदाहरण है, जिसमें प्लेजियोक्लेस और पाइरॉक्सीन प्रमुख खनिज घटक होते हैं। बेसाल्ट का निर्माण अक्सर द्विअंगी गलनक्रांतिक तंत्र के माध्यम से होता है, जहां मैग्मा के ठंडा होने पर प्लेजियोक्लेस और पाइरॉक्सीन क्रिस्टलीकृत होते हैं।

खनिज (Mineral) पिघलनांक (Melting Point) क्रिस्टलीकरण क्रम (Crystallization Order)
क्लाइनोपाइरॉक्सीन (Clinopyroxene) उच्च (High) पहला (First)
प्लेजियोक्लेस (Plagioclase) निम्न (Low) दूसरा (Second)

Conclusion

संक्षेप में, द्विअंगी गलनक्रांतिक तंत्र खनिजों के पिघलने और क्रिस्टलीकरण की प्रक्रियाओं को समझने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण है। प्लेजियोक्लेस और क्लाइनोपाइरॉक्सीन युक्त आधात्रिका में, लक्ष्यक्रिस्टलीय प्लेजियोक्लेस धारित पोर्फिराइटी अल्प-सिलिका शैल निर्माण को इस तंत्र के माध्यम से सफलतापूर्वक समझाया जा सकता है। यह ज्ञान भूगर्भशास्त्रियों को पृथ्वी के भीतर होने वाली प्रक्रियाओं और चट्टानों की उत्पत्ति को समझने में मदद करता 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

गलनक्रांतिक (Eutectic)
गलनक्रांतिक एक ऐसा मिश्रण है जो एक विशिष्ट तापमान पर एक साथ पिघलता और क्रिस्टलीकृत होता है।

Key Statistics

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

Source: USGS (2023)

बेसाल्टिक चट्टानों का घनत्व लगभग 2.8 से 3.0 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर होता है।

Source: Mineralogical Society of America (2022)

Examples

हवाई द्वीप (Hawaiian Islands)

हवाई द्वीप बेसाल्टिक लावा प्रवाह के लिए प्रसिद्ध हैं, जो द्विअंगी गलनक्रांतिक तंत्र के माध्यम से बनते हैं।

Frequently Asked Questions

गलनक्रांतिक तंत्र का उपयोग क्यों किया जाता है?

गलनक्रांतिक तंत्र का उपयोग चट्टानों की उत्पत्ति, खनिजों के क्रिस्टलीकरण क्रम और मैग्मा के ठंडा होने की प्रक्रियाओं को समझने के लिए किया जाता है।