Model Answer
0 min readIntroduction
कायान्तरण (Metamorphism) वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा चट्टानें अपने मूल खनिज विज्ञान, बनावट और रासायनिक संरचना को बदल देती हैं, जो तापमान, दबाव और सक्रिय रासायनिक तरल पदार्थों के संपर्क जैसे भौतिक और रासायनिक कारकों में परिवर्तन के कारण होता है। पृथ्वी के अंदर विभिन्न गहराई और टेक्टोनिक सेटिंग्स में कायान्तरण की विभिन्न डिग्री होती है। अतिउच्च-दाबीय (Ultrahigh-Pressure - UHP) और अतिउच्च-तापीय (Ultrahigh-Temperature - UHT) कायान्तरण कायान्तरण के चरम रूप हैं जो पृथ्वी के पपड़ी और ऊपरी मेंटल के भीतर अद्वितीय भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप होते हैं, जिससे विशिष्ट खनिज संयोजन और संरचनाएं बनती हैं जो हमें पृथ्वी के गतिशील आंतरिक भाग को समझने में मदद करती हैं।
अतिउच्च-दाबीय कायान्तरण (Ultrahigh-Pressure Metamorphism - UHP)
अतिउच्च-दाबीय कायान्तरण वह प्रक्रिया है जो अत्यधिक उच्च दबाव (आमतौर पर 2.5 GPa से अधिक) और तुलनात्मक रूप से निम्न से मध्यम तापमान (600-900 डिग्री सेल्सियस) पर होती है। यह प्रक्रिया मुख्य रूप से महासागरीय प्लेट के सबडक्शन (अधोमुखी संचलन) के दौरान होती है, जहां क्रस्टल चट्टानों को मेंटल की गहराई तक खींचा जाता है और फिर वापस सतह पर लाया जाता है।
- भूवैज्ञानिक सेटिंग: यह आमतौर पर सबडक्शन ज़ोन (subduction zones) में होता है, विशेष रूप से महाद्वीपीय टक्कर क्षेत्रों में जहां महाद्वीपीय क्रस्ट का एक हिस्सा मेंटल में गहरा डूब जाता है। उदाहरण के लिए, हिमालय और पश्चिमी आल्प्स में ऐसी चट्टानें पाई जाती हैं।
- विशिष्ट खनिज: UHP चट्टानों की पहचान विशिष्ट खनिजों की उपस्थिति से होती है जो केवल इन चरम दबावों में स्थिर होते हैं। इनमें शामिल हैं:
- कोएसाइट (Coesite): क्वार्ट्ज का एक उच्च-दबाव वाला बहुरूप (polymorph)।
- डायमंड (Diamond): कुछ मामलों में ग्रेफाइट के स्थान पर माइक्रो-डायमंड भी पाए जा सकते हैं।
- पायरोप (Pyrope)-समृद्ध गार्नेट (Garnet): मैग्नीशियम-समृद्ध गार्नेट।
- फेनेसाइट (Phengitic Muscovite): एक उच्च-दबाव वाला सफेद अभ्रक।
- महत्व: UHP कायान्तरण प्लेट विवर्तनिकी, सबडक्शन प्रक्रियाओं की गतिशीलता और मेंटल-क्रस्ट इंटरैक्शन को समझने के लिए महत्वपूर्ण साक्ष्य प्रदान करता है।
अतिउच्च-तापीय कायान्तरण (Ultrahigh-Temperature Metamorphism - UHT)
अतिउच्च-तापीय कायान्तरण वह प्रक्रिया है जो अत्यधिक उच्च तापमान (आमतौर पर 900 डिग्री सेल्सियस से अधिक) पर अपेक्षाकृत मध्यम दबाव (0.7-1.3 GPa) पर होती है। यह अक्सर महाद्वीपीय क्रस्ट के निचले हिस्सों में होता है जहां तीव्र ताप प्रवाह (heat flow) होता है, जिसके परिणामस्वरूप आंशिक पिघलाव (partial melting) होता है।
- भूवैज्ञानिक सेटिंग: यह आमतौर पर निम्न महाद्वीपीय क्रस्ट में पाया जाता है, अक्सर महाद्वीपीय रिफ्टिंग (rifting), प्लेट टक्करों के बाद क्रस्टल मोटा होना और मैग्मा घुसपैठ से जुड़े अत्यधिक ताप प्रवाह वाले क्षेत्रों में। उदाहरण के लिए, अंटार्कटिका में पूर्वी अंटार्कटिका और दक्षिण भारत में कुछ आर्कियन क्रेटन (Archean Cratons) में UHT चट्टानें मिलती हैं।
- विशिष्ट खनिज: UHT चट्टानों की पहचान विशिष्ट खनिजों की उपस्थिति से होती है जो इन चरम तापमानों पर स्थिर होते हैं और अक्सर आंशिक पिघलाव के प्रमाण दिखाते हैं। इनमें शामिल हैं:
- ऑर्थोपायरोक्सेन (Orthopyroxene) + सिलिमनाइट (Sillimanite) + क्वार्ट्ज (Quartz): यह एसोसिएशन उच्च तापमान का सूचक है।
- सैफायरिन (Sapphirine): एक असामान्य मैग्नीशियम-एल्यूमीनियम सिलिकेट खनिज जो बहुत उच्च तापमान पर बनता है।
- ओसुमिलाइट (Osumilite): पोटेशियम-समृद्ध उच्च-तापमान खनिज।
- स्पिनल (Spinel) + क्वार्ट्ज: कुछ परिस्थितियों में।
- महत्व: UHT कायान्तरण हमें महाद्वीपीय क्रस्ट के थर्मल विकास, निचले क्रस्ट के पिघलने और मेल्ट के उत्पादन की प्रक्रियाओं को समझने में मदद करता है।
| विशेषता | अतिउच्च-दाबीय कायान्तरण (UHP) | अतिउच्च-तापीय कायान्तरण (UHT) |
|---|---|---|
| दबाव | > 2.5 GPa (अत्यधिक उच्च) | 0.7-1.3 GPa (मध्यम) |
| तापमान | 600-900°C (निम्न से मध्यम) | > 900°C (अत्यधिक उच्च) |
| भूवैज्ञानिक सेटिंग | सबडक्शन ज़ोन, महाद्वीपीय टक्कर क्षेत्र | निम्न महाद्वीपीय क्रस्ट, उच्च ताप प्रवाह क्षेत्र |
| प्रमुख खनिज | कोएसाइट, डायमंड, पायरोप-गार्नेट, फेनेसाइट | सैफायरिन, ओसुमिलाइट, ऑर्थोपायरोक्सेन + सिलिमनाइट + क्वार्ट्ज |
| प्रक्रिया | गहरी सबडक्शन और उत्थान | तीव्र क्रस्टल हीटिंग और आंशिक पिघलाव |
Conclusion
अतिउच्च-दाबीय और अतिउच्च-तापीय कायान्तरण पृथ्वी के गहरे भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं के चरम को दर्शाते हैं, जिससे विशिष्ट खनिज संयोजन वाली चट्टानें बनती हैं। UHP कायान्तरण हमें टेक्टोनिक प्लेटों के गहरे सबडक्शन और उत्थान की प्रक्रियाओं को समझने में मदद करता है, जबकि UHT कायान्तरण निचले क्रस्ट में तीव्र ताप प्रवाह और पिघलने की गतिशीलता पर प्रकाश डालता है। इन प्रक्रियाओं का अध्ययन पृथ्वी की आंतरिक संरचना, इसकी तापीय और रासायनिक विकास, और महाद्वीपीय क्रस्ट के निर्माण को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। ये कायांतरित चट्टानें पृथ्वी के भूवैज्ञानिक इतिहास के महत्वपूर्ण अभिलेखागार हैं।
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.