Lecture 02: चट्टानें एवं खनिज (Rocks and Minerals) | Soil 111

ByRohit Meena
APF

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Website: https://agropathfinder.com/

B.Sc. (Hons.) Agriculture Semester I SOIL 111 | Credits: 3 (2+1) SKNAU, Jobner (ICAR 6th Deans’)
व्याख्यान संख्या (Lecture No.): 02 | क्रेडिट घंटे (Credit Hours): 02

चट्टानें एवं खनिज (Rocks and Minerals)

विषय: मृदा विज्ञान के मूल सिद्धांत (Fundamentals of Soil Science — SOIL 111)

पाठ्यक्रम (Curriculum) ICAR Sixth Deans’ Committee
विश्वविद्यालय संदर्भ (University) SKNAU, Jobner (Rajasthan)
संबंधित प्रायोगिक (Linked Practicals) Practical 01, 02 & 03 (Minerals & Rocks)
परीक्षा भार (Exam Weightage) अत्यंत उच्च (2 Credit Hours — वर्गीकरण व उदाहरण)
☰ त्वरित नेविगेशन सूची (Quick Navigation — सभी 15 अनुभाग)
SECTION 02

अधिगम उद्देश्य (Learning Objectives)

इस 2-क्रेडिट घंटे के विस्तृत व्याख्यान के अध्ययन के पश्चात् विद्यार्थी निम्नलिखित वैज्ञानिक अवधारणाओं और प्रायोगिक कौशलों (Practical 01, 02 व 03) में पूर्ण दक्षता प्राप्त करेंगे:

उद्देश्य 01 (Earth’s Crust Composition) पृथ्वी की पपड़ी (Earth’s Crust) के 8 प्रमुख रासायनिक तत्वों (O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg) के भारात्मक एवं आयतनात्मक अनुपात को समझना।
उद्देश्य 02 (Classification of Rocks) उत्पत्ति के आधार पर चट्टानों के तीनों प्रमुख वर्गों — आग्नेय (Igneous), अवसादी (Sedimentary) एवं कायांतरित (Metamorphic) चट्टानों की निर्माण प्रक्रिया और उप-वर्गीकरण को समझना।
उद्देश्य 03 (Igneous Rock Chemistry & Depth) मैग्मा के ठंडा होने की गहराई (Plutonic, Hypabyssal, Volcanic) तथा सिलिका (SiO2) प्रतिशत के आधार पर अम्लीय (Acidic), मध्यम (Intermediate), क्षारीय (Basic) व अति-क्षारीय (Ultrabasic) चट्टानों में अंतर करना।
उद्देश्य 04 (Rock Cycle & Metamorphism) चट्टान चक्र (Rock Cycle) के माध्यम से ग्रेनाइट से नीस, चूना पत्थर से संगमरमर, और बलुआ पत्थर से क्वार्ट्जाइट बनने के रूपांतरण को स्पष्ट करना।
उद्देश्य 05 (Primary vs Secondary Minerals) मृदा निर्माणकारी प्राथमिक खनिजों (क्वार्ट्ज, फेल्डस्पार, माइका, हॉर्नब्लेंड, ऑगाइट, ओलिविन) एवं द्वितीयक खनिजों (क्ले खनिज, कैल्साइट, डोलोमाइट, जिप्सम, हेमेटाइट) के रासायनिक संघटन को समझना।
उद्देश्य 06 (Silicate Structural Classification) सिलिकेट खनिजों की संरचनात्मक व्यवस्था (Nesosilicates, Inosilicates, Phyllosilicates, Tectosilicates) तथा फेरो-मैग्नीशियन और गैर-फेरोमैग्नीशियन खनिजों का विश्लेषण करना।
उद्देश्य 07 (Physical Properties & Mohs Scale) खनिजों के भौतिक गुणों (रंग, धारी/Streak, चमक/Lustre, विदलन/Cleavage, विभंग/Fracture, विशिष्ट गुरुत्व) और मोह्स कठोरता पैमाने (Mohs Hardness Scale 1–10) का प्रायोगिक ज्ञान प्राप्त करना।
SECTION 03

प्रस्तावना (Introduction)

व्याख्यान 01 में हमने पढ़ा कि एक आदर्श खनिज मृदा के कुल आयतन का 45% भाग (और शुष्क भार का लगभग 95% से अधिक भाग) खनिज पदार्थों (Mineral Matter) से बना होता है। परंतु यह खनिज पदार्थ कहाँ से आता है? इसका मूल स्रोत पृथ्वी की ठोस ऊपरी पपड़ी (Lithosphere / Earth’s Crust) में पाई जाने वाली चट्टानें (Rocks) और उनका निर्माण करने वाले खनिज (Minerals) हैं। जिस प्रकार ईंटों से मिलकर एक दीवार या भवन बनता है, ठीक उसी प्रकार विभिन्न खनिजों के समुच्चय (Aggregate of minerals) से चट्टानें बनती हैं, और इन्हीं चट्टानों के अपक्षय (Weathering) से मृदा के पैतृक पदार्थ (Parent Material / Regolith) का जन्म होता है।

किसी भी क्षेत्र की मृदा का कणाकार (बालू बनाम क्ले), उसका प्राकृतिक रंग, उसका pH (अम्लीय या क्षारीय) और उसमें पाए जाने वाले प्राकृतिक पादप पोषक तत्व (जैसे पोटेशियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम, लोहा, फॉस्फोरस, सल्फर और सूक्ष्म तत्व) सीधे तौर पर इस बात पर निर्भर करते हैं कि वह मृदा किस चट्टान और किन खनिजों से बनी है। उदाहरण के लिए, ग्रेनाइट (Granite) जैसी अम्लीय आग्नेय चट्टान के अपक्षय से सामान्यतः मोटे कणों वाली बलुई व अम्लीय मृदा बनती है, जबकि बेसाल्ट (Basalt) जैसी क्षारीय आग्नेय चट्टान के अपक्षय से महाराष्ट्र, मध्य प्रदेश और दक्षिणी-पूर्वी राजस्थान (हाड़ौती क्षेत्र — कोटा, बारां, झालावाड़, बूंदी) की उपजाऊ काली कपास मृदा (Black Cotton Soil / Vertisols) का निर्माण हुआ है।

🔬 प्रायोगिक पाठ्यक्रम से सीधा संबंध (Direct Link to Practicals 01, 02 & 03): SKNAU Jobner के पाठ्यक्रम में प्रथम तीन प्रायोगिक विषय — (1) खनिजों के सामान्य गुणों का अध्ययन, (2) सिलिकेट व गैर-सिलिकेट खनिजों का अध्ययन, और (3) आग्नेय, अवसादी व कायांतरित चट्टानों का अध्ययन — सीधे इसी व्याख्यान पर आधारित हैं। अतः यह अध्याय सिद्धांत (Theory) और प्रायोगिक (Practical Viva & Spotting) दोनों परीक्षाओं के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।
SECTION 04

संपूर्ण अध्ययन सामग्री (Complete Textbook Study Material)

4.1 पृथ्वी की पपड़ी का रासायनिक संघटन (Elemental Composition of the Earth’s Crust)

पृथ्वी की सबसे बाहरी ठोस परत को भूपर्पटी या पृथ्वी की पपड़ी (Earth’s Crust) कहा जाता है, जिसकी औसत मोटाई महाद्वीपों के नीचे लगभग 30–35 km (पर्वतों के नीचे 60–70 km तक) और महासागरों के नीचे 5–10 km होती है। यद्यपि प्रकृति में 90 से अधिक तत्व पाए जाते हैं, किंतु पृथ्वी की पपड़ी का लगभग 98.6% भार केवल 8 प्रमुख तत्वों (Eight Major Elements) से मिलकर बना है (Clarke and Washington, 1924):

क्र.सं. तत्व का नाम (Element) प्रतीक (Symbol) आयनिक रूप (Ionic Form) भार के अनुसार प्रतिशत (% by Weight) आयतन के अनुसार प्रतिशत (% by Volume) प्रमुख खनिज/कृषि महत्व
1. ऑक्सीजन (Oxygen) O O2- 46.60% 93.77% सर्वाधिक मात्रा में पाया जाने वाला अधात्विक तत्व; सभी सिलिकेट व ऑक्साइड खनिजों का मुख्य ढाँचा बनाता है।
2. सिलिकॉन (Silicon) Si Si4+ 27.72% 0.86% द्वितीय सर्वाधिक तत्व (अर्ध-धातु/Metalloid); ऑक्सीजन के साथ मिलकर सिलिका टेट्राहेड्रॉन (SiO44-) बनाता है।
3. एल्युमिनियम (Aluminium) Al Al3+ 8.13% 0.47% भूपर्पटी में सर्वाधिक पाया जाने वाला धात्विक तत्व (Most abundant metal); क्ले खनिजों की ऑक्टाहेड्रल शीट बनाता है।
4. लोहा (Iron) Fe Fe2+, Fe3+ 5.00% 0.43% द्वितीय प्रमुख धातु; मृदा को लाल, भूरा व पीला रंग देता है तथा आवश्यक सूक्ष्म पोषक तत्व है।
5. कैल्शियम (Calcium) Ca Ca2+ 3.63% 1.03% कैल्साइट, जिप्सम, डोलोमाइट व एपेटाइट का घटक; मृदा संरचना (Flocculation) व पादप कोशिका भित्ति हेतु आवश्यक।
6. सोडियम (Sodium) Na Na+ 2.83% 1.32% सोडियम फेल्डस्पार (Albite) व हैलाइट में उपस्थित; अधिकता से क्षारीय (Sodic) मृदा बनती है।
7. पोटेशियम (Potassium) K K+ 2.59% 1.83% ऑर्थोक्लेज़ फेल्डस्पार व माइका से प्राप्त; पौधों का प्राथमिक वृहत् पोषक तत्व (Stomata नियमन व रोग प्रतिरोधकता)।
8. मैग्नीशियम (Magnesium) Mg Mg2+ 2.09% 0.29% डोलोमाइट, बायोटाइट, हॉर्नब्लेंड व ओलिविन से प्राप्त; पर्णहरित (Chlorophyll) अणु का केंद्रीय तत्व।
9. अन्य सभी तत्व (Ti, H, P, Mn, S, C, Cl आदि) — — 1.41% — इसमें पौधों के अन्य आवश्यक पोषक तत्व (P, S, Mn, Zn, Cu, B, Mo, Cl, Ni) शामिल हैं।
💡 परीक्षा स्मृति सूत्र (Memory Trick for Top 8 Elements):
“O Si Al Fe — Ca Na K Mg” (ओ सी अल फे — का ना के मग)।
• ऑक्सीजन + सिलिकॉन (O + Si) = 46.60% + 27.72% = 74.32% (अर्थात भूपर्पटी का लगभग तीन-चौथाई भार केवल O और Si से बना है, इसीलिए पृथ्वी की पपड़ी में सिलिकेट खनिज सर्वाधिक पाए जाते हैं)।

4.2 चट्टानें (Rocks): परिभाषा, शैलविज्ञान (Petrology) एवं वर्गीकरण

परिभाषा (Definition of Rock): चट्टान या शैल (Rock) एक या एक से अधिक खनिजों के प्राकृतिक रूप से निर्मित ठोस समुच्चय या संहति (Naturally formed solid aggregate or mass of one or more minerals) को कहते हैं जो पृथ्वी की पपड़ी का निर्माण करता है। कुछ चट्टानें केवल एक ही खनिज से बनी होती हैं — जिन्हें एक-खनिजीय चट्टान (Monomineralic Rock) कहते हैं (जैसे शुद्ध चूना पत्थर केवल कैल्साइट से और क्वार्ट्जाइट मुख्यतः क्वार्ट्ज से बनता है), किंतु अधिकांश चट्टानें अनेक खनिजों के मिश्रण से बनी होती हैं — जिन्हें बहु-खनिजीय चट्टान (Polymineralic Rock) कहते हैं (जैसे ग्रेनाइट में क्वार्ट्ज, फेल्डस्पार और माइका तीनों पाए जाते हैं)।

शैलविज्ञान (Petrology) की दो शाखाएँ: चट्टानों के वैज्ञानिक अध्ययन को पेट्रोलॉजी (Petrology — ग्रीक: Petra = Rock + Logos = Study) कहते हैं। इसकी दो उप-शाखाएँ हैं:
1. पेट्रोग्राफी (Petrography): चट्टानों के वर्णन, संरचना और व्यवस्थित वर्गीकरण का विज्ञान (Description and classification of rocks)।
2. पेट्रोजेनेसिस (Petrogenesis): चट्टानों की उत्पत्ति और निर्माण की प्रक्रिया का विज्ञान (Origin and formation of rocks)।

उत्पत्ति की विधि (Mode of Origin) के आधार पर चट्टानों को तीन मुख्य वर्गों में बाँटा गया है:

  1. आग्नेय चट्टानें (Igneous Rocks) — प्राथमिक या मातृ चट्टानें
  2. अवसादी या परतदार चट्टानें (Sedimentary Rocks) — द्वितीयक चट्टानें
  3. कायांतरित या रूपांतरित चट्टानें (Metamorphic Rocks)

1. आग्नेय चट्टानें (Igneous Rocks — Primary / Crystalline / Massive Rocks)

शब्द-व्युत्पत्ति: ‘Igneous’ शब्द लैटिन भाषा के शब्द ‘Ignis’ से बना है, जिसका अर्थ है ‘अग्नि’ (Fire)। पृथ्वी के गर्भ में स्थित अत्यंत तप्त, पिघले हुए चट्टानी पदार्थ को मैग्मा (Magma) कहते हैं (और जब यह पृथ्वी की सतह पर बाहर निकल आता है, तो इसे लावा / Lava कहते हैं)। मैग्मा या लावा के ठंडा होकर जमने और क्रिस्टलीकरण (Cooling and Solidification) से बनने वाली चट्टानों को आग्नेय चट्टानें कहते हैं।

  • इन्हें प्राथमिक चट्टानें (Primary Rocks) कहा जाता है क्योंकि पृथ्वी के निर्माण के समय सबसे पहले यही चट्टानें बनीं और अन्य सभी चट्टानें प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से इन्हीं से बनी हैं।
  • पृथ्वी की संपूर्ण पपड़ी (Crust) के कुल आयतन का लगभग 95% भाग आग्नेय (और कायांतरित) चट्टानों से बना है।
  • प्रमुख विशेषताएँ: ये क्रिस्टलीय (Crystalline) और सघन (Compact/Massive) होती हैं, इनमें परतें (Strata/Layers) नहीं पाई जातीं और इनमें जीवाश्म (Fossils) पूर्णतः अनुपस्थित होते हैं।

(A) उत्पत्ति की गहराई (Mode of Occurrence / Depth of Cooling) के आधार पर आग्नेय चट्टानों का वर्गीकरण:

  1. अंतर्भेदी या पातालीय आग्नेय चट्टानें (Intrusive or Plutonic Igneous Rocks):
    जब मैग्मा पृथ्वी की सतह के बहुत नीचे गहराई में अत्यधिक दबाव के बीच बहुत धीरे-धीरे (Slow cooling) ठंडा होकर जमता है, तो खनिजों के बड़े-बड़े और स्पष्ट क्रिस्टल (Coarse-grained / Phaneritic texture) बनते हैं।
    उदाहरण: ग्रेनाइट (Granite), साएनाइट (Syenite), डायोराइट (Diorite) एवं गैब्रो (Gabbro)।
  2. मध्यवर्ती या उप-पातालीय चट्टानें (Hypabyssal Igneous Rocks):
    जब मैग्मा धरातल तक पहुँचने से पहले ही दरारों में मध्यम गहराई पर (Dikes और Sills के रूप में) मध्यम गति से ठंडा होकर जमता है, तो मध्यम आकार के क्रिस्टल बनते हैं।
    उदाहरण: डोलेराइट (Dolerite), पॉर्फिरी (Porphyry)।
  3. बहिर्भेदी या ज्वालामुखी आग्नेय चट्टानें (Extrusive or Volcanic Igneous Rocks):
    जब ज्वालामुखी उद्गार के दौरान लावा पृथ्वी की सतह के ऊपर आकर वायुमंडल या जल के संपर्क में अत्यंत तेजी से (Rapid cooling) ठंडा होता है, तो क्रिस्टल बहुत बारीक या सूक्ष्म (Fine-grained / Aphanitic or Glassy texture) रह जाते हैं।
    उदाहरण: बेसाल्ट (Basalt — दक्कन ट्रैप की प्रमुख चट्टान), रायोलाइट (Rhyolite), एंडेसाइट (Andesite), ऑब्सीडियन (Obsidian — ज्वालामुखी काँच), एवं प्यूमिस (Pumice — झागदार हल्की चट्टान जो पानी पर तैरती है)।

(B) सिलिका (SiO2) की मात्रा (Chemical / Silica Content) के आधार पर आग्नेय चट्टानों का वर्गीकरण:

क्र.सं. आग्नेय चट्टान का वर्ग (Category) सिलिका (SiO2) प्रतिशत रंग एवं घनत्व प्रमुख खनिज संघटन प्रमुख उदाहरण (Plutonic / Volcanic) निर्मित मृदा की प्रकृति
1. अम्लीय चट्टानें (Acidic Igneous Rocks) > 65% (सामान्यतः 65–75%) हल्का रंग (Leucocratic), कम घनत्व (~2.65) क्वार्ट्ज (मुक्त सिलिका 20–30%), ऑर्थोक्लेज़ फेल्डस्पार, मस्कोवाइट माइका ग्रेनाइट (Granite) [Plutonic],
रायोलाइट (Rhyolite) [Volcanic]		 हल्की बलुई/दोमट एवं अपेक्षाकृत अम्लीय मृदा (लाल व पीली मृदाएँ)
2. उप-अम्लीय चट्टानें (Sub-acidic Rocks) 60% – 65% हल्का से मध्यम रंग फेल्डस्पार की अधिकता, क्वार्ट्ज बहुत कम साएनाइट (Syenite) [Plutonic],
ट्रैकाइट (Trachyte) [Volcanic]		 मध्यम गठन वाली दोमट मृदा
3. मध्यम / उप-क्षारीय चट्टानें (Intermediate / Sub-basic) 55% – 60% मध्यम भूरा/धूसर प्लेजियोक्लेज़ फेल्डस्पार, हॉर्नब्लेंड, बायोटाइट डायोराइट (Diorite) [Plutonic],
एंडेसाइट (Andesite) [Volcanic]		 दोमट से मटियार दोमट मृदा
4. क्षारीय चट्टानें (Basic Igneous Rocks) 45% – 55% गहरा काला/हरा रंग (Melanocratic), उच्च घनत्व (~2.9–3.1) फेरो-मैग्नीशियन खनिज (ऑगाइट, हॉर्नब्लेंड, ओलिविन), कैल्सिक प्लेजियोक्लेज़; मुक्त क्वार्ट्ज अनुपस्थित गैब्रो (Gabbro) [Plutonic],
डोलेराइट (Dolerite) [Hypabyssal],
बेसाल्ट (Basalt) [Volcanic]		 भारी मटियार (Clayey), मोंटमोरिलोनाइट युक्त उपजाऊ काली कपास मृदा (Vertisols)
5. अति-क्षारीय चट्टानें (Ultrabasic Rocks) < 45% अत्यंत गहरा काला/हरा मुख्यतः ओलिविन एवं पाइरॉक्सीन पेरिडोटाइट (Peridotite),
ड्यूनाइट (Dunite)		 Fe व Mg से समृद्ध भारी मृदा

2. अवसादी या परतदार चट्टानें (Sedimentary / Stratified / Aqueous Rocks)

शब्द-व्युत्पत्ति: ‘Sedimentary’ शब्द लैटिन शब्द ‘Sedimentum’ से बना है, जिसका अर्थ है ‘नीचे बैठना’ (Settling down)। पूर्व-निर्मित चट्टानों (आग्नेय, कायांतरित या पुरानी अवसादी) के अपक्षय से प्राप्त अवसादों (Sediments) का जल, वायु या हिमनद द्वारा परिवहन (Transportation) होकर समुद्र, झील या नदी घाटियों में परत-दर-परत निक्षेपण (Deposition) तथा दबाव और सीमेंटिंग पदार्थों (SiO2, CaCO3, Fe2O3) द्वारा कठोर होने (Consolidation / Lithification / Diagenesis) से अवसादी चट्टानों का निर्माण होता है।

  • चूँकि इनका निक्षेपण मुख्यतः जल द्वारा परतों (Strata) में होता है, इसलिए इन्हें परतदार चट्टानें (Stratified Rocks) या जलीय चट्टानें (Aqueous Rocks) भी कहते हैं।
  • रोचक भूवैज्ञानिक तथ्य: यद्यपि पृथ्वी की संपूर्ण पपड़ी के आयतन में अवसादी चट्टानों का हिस्सा केवल 5% है, किंतु पृथ्वी के महाद्वीपों की ऊपरी सतह (Land Surface Area) के लगभग 75% भाग को अवसादी चट्टानें ही ढके हुए हैं! अतः मृदा निर्माण में पैतृक पदार्थ के रूप में इनका योगदान अत्यधिक है।
  • इन चट्टानों में प्राचीन जीव-जंतुओं और वनस्पतियों के जीवाश्म (Fossils), लहरों के निशान (Ripple marks) और जोड़ (Joints/Bedding planes) स्पष्ट रूप से पाए जाते हैं।

अवसादी चट्टानों का वर्गीकरण (Classification of Sedimentary Rocks):

  1. यांत्रिक या खंडमय अवसादी चट्टानें (Mechanically Formed / Clastic / Fragmental Sedimentary Rocks):
    • रुडेशियस (Rudaceous — कंकड़/गोलाश्म युक्त): गोल कंकड़ों के जुड़ने से बनी चट्टान को संगुटिकाश्म (Conglomerate) और नुकीले कोणीय टुकड़ों से बनी चट्टान को संकोणाश्म (Breccia) कहते हैं।
    • एरेनेशियस (Arenaceous — बालू प्रधान): मुख्यतः क्वार्ट्ज बालू के कणों के सीमेंटीकरण से बनी चट्टान — बलुआ पत्थर (Sandstone)। राजस्थान में जोधपुर (छीतर पत्थर), धौलपुर, करौली और बूंदी का बलुआ पत्थर विश्व-प्रसिद्ध है।
    • आर्जिलेशियस (Argillaceous — क्ले/सिल्ट प्रधान): अत्यंत महीन क्ले और सिल्ट (कीचड़) के परतदार संपीड़न से बनी चट्टान — शेल (Shale) और मडस्टोन (Mudstone)। सभी अवसादी चट्टानों में शेल (Shale) सर्वाधिक मात्रा में पाई जाती है।
  2. रासायनिक रूप से निर्मित अवसादी चट्टानें (Chemically Formed / Precipitated Rocks):
    जल के वाष्पीकरण (Evaporation) या रासायनिक अवक्षेपण (Precipitation) से बनती हैं:
    • चूना पत्थर (Limestone — CaCO3): कैल्शियम बाइकार्बोनेट युक्त जल से CO2 निकलने पर CaCO3 के अवक्षेपण से निर्मित।
    • डोलोमाइट चट्टान (Dolomite Rock — CaMg(CO3)2): कैल्शियम और मैग्नीशियम कार्बोनेट का युग्म लवण।
    • जिप्सम (Gypsum — CaSO4·2H2O) एवं सेंधा नमक (Rock Salt / Halite — NaCl): शुष्क क्षेत्रों की खारे पानी की झीलों के वाष्पीकरण (Evaporites) से निर्मित (जैसे राजस्थान के नागौर, बीकानेर व बाड़मेर में जिप्सम के विशाल भंडार)।
  3. जैविक या कार्बनिक अवसादी चट्टानें (Organically / Biochemically Formed Rocks):
    • कैल्शियम-युक्त (Calcareous): समुद्री जीवों (मूंगा/Corals, सीप, शंख, फोरामिनिफेरा) के कंकालों के जमाव से निर्मित खड़िया (Chalk), कोकिना (Coquina) और जैविक चूना पत्थर।
    • कार्बन-युक्त (Carbonaceous): करोड़ों वर्ष पूर्व दबे वनों और दलदली पौधों के अपूर्ण अपघटन से निर्मित — पीट (Peat) → लिग्नाइट (Lignite — राजस्थान के पलाना, कपूरड़ी व गिरल में) → बिटुमिनस कोयला (Bituminous Coal)।
    • सिलिका-युक्त (Siliceous): डायटम शैवालों के जमाव से बनी डायटोमाइट (Diatomite / Diatomaceous earth)।

3. कायांतरित या रूपांतरित चट्टानें (Metamorphic Rocks)

शब्द-व्युत्पत्ति: ग्रीक शब्द ‘Meta’ (परिवर्तन / Change) + ‘Morphe’ (रूप या आकार / Form)। जब पहले से मौजूद आग्नेय या अवसादी चट्टानें पृथ्वी के भीतर अत्यधिक ताप (Extreme Heat — Thermal Metamorphism), अत्यधिक दाब (Directed Pressure — Dynamothermal Metamorphism) या रासायनिक रूप से सक्रिय तरल/वाष्प (Hydrothermal Metamorphism) के प्रभाव में आती हैं, तो बिना पूर्ण रूप से पिघले (Without complete melting) उनके मूल खनिज संघटन, क्रिस्टल संरचना और रूप में स्थायी परिवर्तन हो जाता है। इस प्रक्रिया को कायांतरण (Metamorphism) और इन चट्टानों को कायांतरित चट्टानें कहते हैं।

  • शल्कन या पर्णन (Foliation / Banding): अत्यधिक दाब के कारण कई कायांतरित चट्टानों में खनिज समानांतर पट्टियों या परतों में व्यवस्थित हो जाते हैं, जिन्हें शल्कित चट्टानें (Foliated Metamorphic Rocks) कहते हैं — जैसे नीस (Gneiss), शिस्ट (Schist) और स्लेट (Slate)।
  • जिन चट्टानों में समानांतर पट्टियाँ नहीं बनतीं, उन्हें अशल्कित चट्टानें (Non-foliated Metamorphic Rocks) कहते हैं — जैसे संगमरमर (Marble) और क्वार्ट्जाइट (Quartzite)।
क्र.सं. मूल चट्टान (Parent / Original Rock) मूल चट्टान का वर्ग कायांतरित चट्टान (Metamorphic Rock) प्रमुख विशेषता एवं भारतीय/राजस्थान संदर्भ
1. ग्रेनाइट (Granite) अम्लीय आग्नेय (Igneous) नीस (Gneiss) हल्के और गहरे खनिजों की स्पष्ट समानांतर पट्टियाँ (Banded structure); प्रायद्वीपीय भारत व अरावली की प्राचीनतम चट्टान।
2. बेसाल्ट (Basalt) / गैब्रो (Gabbro) क्षारीय आग्नेय (Igneous) हॉर्नब्लेंड शिस्ट (Schist) / एम्फिबोलाइट गहरे रंग की पर्णित (Foliated) चट्टान।
3. चूना पत्थर (Limestone) / डोलोमाइट अवसादी (Sedimentary) संगमरमर (Marble) अशल्कित, क्रिस्टलीय CaCO3; राजस्थान का मकराना (नागौर), राजसमंद व किशनगढ़ संगमरमर विश्व-प्रसिद्ध है।
4. बलुआ पत्थर (Sandstone) अवसादी (Sedimentary) क्वार्ट्जाइट (Quartzite) अत्यंत कठोर और अपक्षय-प्रतिरोधी चट्टान (मोह्स कठोरता ~7); अरावली पर्वतमाला की पहाड़ियों का मुख्य घटक।
5. शेल (Shale) / मडस्टोन अवसादी (Sedimentary) स्लेट (Slate) → फाइलाइट (Phyllite) → माइका शिस्ट (Schist) पतली समतल चादरों में आसानी से टूटने वाली (Slaty cleavage) चट्टान।
6. बिटुमिनस कोयला (Bituminous Coal) कार्बनिक अवसादी एंथ्रेसाइट कोयला (Anthracite) / ग्रेफाइट (Graphite) उच्चतम कार्बन प्रतिशत वाला कठोर, चमकदार रूप।

4.3 खनिज (Minerals): परिभाषा, वर्गीकरण एवं मृदा निर्माण में भूमिका

परिभाषा (Definition of Mineral): खनिज एक प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला (Naturally occurring), अकार्बनिक (Inorganic), समांगी ठोस पदार्थ (Homogeneous solid substance) है जिसका एक निश्चित रासायनिक संघटन (Definite or predictable chemical composition) और एक क्रिस्टलीय परमाण्विक संरचना (Ordered internal atomic / crystalline structure) होती है। (अपवाद: ओपल/Opal और लिमोनाइट अक्रिस्टलीय खनिज/Mineraloids हैं)।

A. उत्पत्ति के आधार पर खनिजों का वर्गीकरण: प्राथमिक बनाम द्वितीयक खनिज

  1. प्राथमिक खनिज (Primary Minerals):
    वे खनिज जो पिघले हुए मैग्मा के ठंडा होकर जमने से मूल रूप से बने हैं और तब से उनमें कोई रासायनिक परिवर्तन नहीं हुआ है। ये मुख्यतः आग्नेय और कायांतरित चट्टानों में पाए जाते हैं और मृदा के बालू (Sand) और सिल्ट (Silt) कणों का मुख्य भाग बनाते हैं।
    प्रमुख प्राथमिक खनिज एवं उनका कृषि महत्व:
    • क्वार्ट्ज (Quartz — SiO2): तीन-आयामी सिलिका नेटवर्क (Tectosilicate); इसमें कोई पादप पोषक तत्व नहीं होता; यह अपक्षय के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी (Most resistant to weathering) है और बलुई मृदा का मुख्य कंकाल बनाता है।
    • फेल्डस्पार समूह (Feldspars — पृथ्वी की पपड़ी में सर्वाधिक मात्रा में पाया जाने वाला खनिज समूह, लगभग 50–60%): यह पोटेशियम, सोडियम और कैल्शियम का एल्युमिनो-सिलिकेट है:
      • ऑर्थोक्लेज़ एवं माइक्रोक्लाइन (Orthoclase & Microcline — KAlSi3O8): मृदा में पोटेशियम (K+) का सबसे बड़ा प्राकृतिक स्रोत।
      • प्लेजियोक्लेज़ फेल्डस्पार (Plagioclase Feldspar): इसके दो सिरे हैं — एल्बाइट (Albite — NaAlSi3O8) जो सोडियम का स्रोत है, और एनॉर्थाइट (Anorthite — CaAl2Si2O8) जो कैल्शियम का स्रोत है।
    • माइका या अभ्रक समूह (Micas — Phyllosilicates, परतदार चमकदार खनिज):
      • मस्कोवाइट (Muscovite — White Mica / Potash Mica, KAl2(AlSi3O10)(OH)2): सफेद व पारदर्शी अभ्रक; पोटेशियम का स्रोत और बायोटाइट की तुलना में अपक्षय के प्रति अधिक प्रतिरोधी।
      • बायोटाइट (Biotite — Black Mica, K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2): काला अभ्रक; यह मृदा को पोटेशियम (K), मैग्नीशियम (Mg) और लोहा (Fe) प्रदान करता है और तेजी से अपक्षयित होकर इलाइट/वर्मीकुलाइट क्ले बनाता है।
    • पाइरॉक्सीन एवं एम्फिबोल समूह (Pyroxenes & Amphiboles — Inosilicates / Ferromagnesian Minerals):
      • ऑगाइट (Augite — Pyroxene) तथा हॉर्नब्लेंड (Hornblende — Amphibole): गहरे हरे या काले रंग के खनिज जो मृदा में Ca, Mg और Fe के प्रमुख स्रोत हैं।
    • ओलिविन (Olivine — (Mg,Fe)2SiO4, Nesosilicate): जैतून-हरे रंग का खनिज जो सभी सिलिकेट खनिजों में सबसे जल्दी अपक्षयित (Least resistant / Most easily weathered) होता है।
    • एपेटाइट (Apatite — Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)): मृदा में फॉस्फोरस (Phosphorus — P) का एकमात्र प्रमुख प्राथमिक खनिज स्रोत!
    • टूरमलीन (Tourmaline — बोरो-सिलिकेट): मृदा में सूक्ष्म पोषक तत्व बोरॉन (Boron — B) का मुख्य प्राथमिक स्रोत।
  2. द्वितीयक खनिज (Secondary Minerals):
    वे खनिज जो पृथ्वी की सतह पर कम ताप और दाब की स्थिति में प्राथमिक खनिजों के रासायनिक अपक्षय (Chemical Weathering) और पुनः संश्लेषण (Recrystallization) से बनते हैं। ये मुख्यतः अवसादी चट्टानों और मृदा के महीन क्ले अंश (< 0.002 mm) में पाए जाते हैं।
    प्रमुख द्वितीयक खनिज:
    • द्वितीयक सिलिकेट क्ले खनिज (Silicate Clays): काओलिनाइट (Kaolinite), मोंटमोरिलोनाइट (Montmorillonite), इलाइट (Illite), वर्मीकुलाइट एवं क्लोराइट।
    • लोहे एवं एल्युमिनियम के ऑक्साइड/हाइड्रॉक्साइड (Sesquioxides): हेमेटाइट (Hematite — Fe2O3, लाल रंग), गोएथाइट (Goethite — FeOOH), लिमोनाइट (Limonite — 2Fe2O3·3H2O, पीला रंग) और गिब्साइट (Gibbsite — Al(OH)3)।
    • कार्बोनेट एवं सल्फेट खनिज: कैल्साइट (Calcite — CaCO3), डोलोमाइट (Dolomite — CaMg(CO3)2), जिप्सम (Gypsum — CaSO4·2H2O), और पाइराइट (Pyrite — FeS2, जिसे ‘मूर्खों का सोना’ या Fool’s Gold भी कहते हैं और जिसका उपयोग क्षारीय मृदा सुधार में होता है)।

B. रासायनिक संघटन के आधार पर खनिजों का वर्गीकरण: सिलिकेट बनाम गैर-सिलिकेट खनिज (Practical 02 Link)

1. सिलिकेट खनिज (Silicate Minerals): इन सभी की मूल संरचनात्मक इकाई एक सिलिकॉन-ऑक्सीजन टेट्राहेड्रॉन (SiO44-) होती है, जिसमें केंद्र में एक Si4+ आयन और चारों कोनों पर चार O2- आयन जुड़े रहते हैं। इन टेट्राहेड्रॉन के आपस में जुड़ने (Sharing of oxygen atoms) के आधार पर सिलिकेट खनिजों को 6 संरचनात्मक वर्गों में बाँटा गया है:

  • नेसोसिलिकेट (Nesosilicates / Orthosilicates — स्वतंत्र एकल टेट्राहेड्रॉन, SiO44-): कोई ऑक्सीजन साझा नहीं होती। उदाहरण: ओलिविन (Olivine), जिरकॉन (Zircon), गार्नेट (Garnet)।
  • सोरोसिलिकेट (Sorosilicates — युग्म टेट्राहेड्रॉन, Si2O76-): उदाहरण: एपिडोट (Epidote)।
  • साइक्लोसिलिकेट (Cyclosilicates — वलय संरचना, Si6O1812-): उदाहरण: टूरमलीन (Tourmaline), बेरिल (Beryl)।
  • इनोसिलिकेट (Inosilicates — श्रृंखला सिलिकेट / Chain Silicates):
    • एकल श्रृंखला (Single Chain — SiO32-): पाइरॉक्सीन समूह, जैसे ऑगाइट (Augite)।
    • दोहरी श्रृंखला (Double Chain — Si4O116-): एम्फिबोल समूह, जैसे हॉर्नब्लेंड (Hornblende)।
  • फाइलोसिलिकेट (Phyllosilicates — परतदार या शीट सिलिकेट / Sheet Silicates, Si2O52-): 3 ऑक्सीजन परमाणु साझा होते हैं। उदाहरण: मस्कोवाइट, बायोटाइट, टाल्क, एवं सभी सिलिकेट क्ले खनिज (काओलिनाइट, मोंटमोरिलोनाइट, इलाइट)।
  • टेक्टोसिलिकेट (Tectosilicates — त्रि-आयामी ढाँचा सिलिकेट / 3D Framework Silicates, SiO2): चारों ऑक्सीजन परमाणु पड़ोसी टेट्राहेड्रॉन से साझा होते हैं, जिससे संरचना अत्यंत मजबूत और प्रतिरोधी बनती है। उदाहरण: क्वार्ट्ज (Quartz) एवं फेल्डस्पार (Orthoclase, Albite, Anorthite)।

2. गैर-सिलिकेट खनिज (Non-Silicate Minerals): इनमें सिलिका (SiO4) इकाई नहीं होती:

  • ऑक्साइड एवं हाइड्रॉक्साइड (Oxides & Hydroxides): हेमेटाइट (Fe2O3), मैग्नेटाइट (Fe3O4), लिमोनाइट (2Fe2O3·3H2O), गिब्साइट (Al(OH)3), पायरोलुसाइट (MnO2 — मैंगनीज का स्रोत)।
  • कार्बोनेट (Carbonates): कैल्साइट (CaCO3), डोलोमाइट (CaMg(CO3)2), मैग्नेसाइट (MgCO3), सिडेराइट (FeCO3)। (प्रायोगिक पहचान: कैल्साइट पर तनु HCl की बूँद डालने पर CO2 गैस निकलने से तीव्र बुदबुदाहट / Brisk effervescence होती है)।
  • सल्फेट (Sulphates): जिप्सम (CaSO4·2H2O), एनहाइड्राइट (CaSO4), एप्सोमाइट (MgSO4·7H2O)।
  • सल्फाइड (Sulphides): आयरन पाइराइट (FeS2), कॉपर पाइराइट (CuFeS2), स्फेलेराइट (ZnS — जिंक का स्रोत)।
  • फॉस्फेट (Phosphates): रॉक फॉस्फेट / एपेटाइट (Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) — राजस्थान के उदयपुर स्थित झामरकोटड़ा में भारत का सबसे बड़ा रॉक फॉस्फेट भंडार है)।
  • हैलाइड (Halides): हैलाइट / रॉक साल्ट (NaCl), सिल्वाइट (KCl — पोटाश उर्वरक का स्रोत)।

4.4 खनिजों के सामान्य भौतिक गुण एवं मोह्स कठोरता पैमाना (General Physical Properties of Minerals & Mohs Scale — Practical 01)

प्रयोगशाला में किसी अज्ञात खनिज नमूने की पहचान (Identification of Mineral Specimens) निम्नलिखित 7 भौतिक गुणों के आधार पर की जाती है:

  1. रंग (Colour): खनिज की बाहरी सतह का रंग (जैसे क्वार्ट्ज — रंगहीन/सफेद, ऑर्थोक्लेज़ — गुलाबी/मांसल लाल, ओलिविन — जैतून हरा, बायोटाइट — काला, पाइराइट — पीतल जैसा पीला)।
  2. धारी या वर्ण-रेखा (Streak): खनिज को बिना पॉलिश की हुई चीनी मिट्टी की प्लेट (Unglazed Porcelain Streak Plate) पर रगड़ने पर प्राप्त होने वाले उसके चूर्ण का रंग (Colour of mineral powder) ‘स्ट्रीक’ कहलाता है। बाहरी रंग बदल सकता है, किंतु स्ट्रीक का रंग हमेशा स्थिर और विश्वसनीय होता है!
    • महत्वपूर्ण उदाहरण: हेमेटाइट (Fe2O3) दिखने में काला या धूसर हो सकता है, किंतु उसकी स्ट्रीक सदैव चेरी लाल (Cherry Red) होती है; लिमोनाइट की स्ट्रीक पीली-भूरी (Yellowish-brown) होती है; और पाइराइट (FeS2) पीला दिखता है किंतु उसकी स्ट्रीक हरी-काली (Greenish-black) होती है (जिससे वह असली सोने से अलग पहचाना जाता है)।
  3. चमक (Lustre): खनिज की सतह द्वारा प्रकाश के परावर्तन की प्रकृति:
    • काँचाभ चमक (Vitreous / Glassy Lustre): टूटे काँच जैसी चमक — उदाहरण: क्वार्ट्ज (Quartz), कैल्साइट।
    • मोती जैसी चमक (Pearly Lustre): उदाहरण: मस्कोवाइट माइका (Muscovite), टाल्क।
    • धात्विक चमक (Metallic Lustre): धातु जैसी चमक — उदाहरण: पाइराइट, गैलेना, मैग्नेटाइट।
    • रेशमी चमक (Silky Lustre): उदाहरण: रेशेदार जिप्सम (Satin spar), एस्बेस्टस।
    • निष्प्रभ या मिट्टी जैसी (Dull / Earthy Lustre): उदाहरण: काओलिन, खड़िया (Chalk), बॉक्साइट।
  4. विदलन (Cleavage): खनिज को हथौड़े से चोट मारने पर उसका अपनी परमाण्विक संरचना के निश्चित समतल और चिकने तलों (Smooth flat planes) के अनुदिश टूटने का गुण। उदाहरण: माइका (अभ्रक) में एक दिशा में पूर्ण आधारीय विदलन (Perfect basal cleavage in 1 direction) होता है जिससे वह पतली पन्नी में छिलता है; फेल्डस्पार में 2 दिशाओं में (90° पर) और कैल्साइट में 3 दिशाओं में समचतुर्भुजीय (Rhombohedral) विदलन होता है।
  5. विभंग (Fracture): जब खनिज निश्चित समतल विदलन तल के बजाय अनियमित सतह पर टूटता है। उदाहरण: क्वार्ट्ज (Quartz) में विदलन अनुपस्थित होता है और यह शंखाभ विभंग (Conchoidal Fracture — टूटे हुए काँच की तरह घुमावदार सतह) प्रदर्शित करता है।
  6. विशिष्ट गुरुत्व (Specific Gravity): खनिज के भार और समान आयतन के जल के भार का अनुपात।
    • हल्के खनिज (Light Minerals — Sp. Gravity < 2.85): क्वार्ट्ज (2.65), फेल्डस्पार (2.54–2.76), कैल्साइट (2.71), जिप्सम (2.32)।
    • भारी खनिज (Heavy Minerals — Sp. Gravity > 2.85): बायोटाइट (2.8–3.2), हॉर्नब्लेंड (3.0–3.4), ऑगाइट (3.2–3.6), ओलिविन (3.2–4.3), हेमेटाइट व मैग्नेटाइट (4.9–5.2)।
  7. कठोरता एवं मोह्स कठोरता पैमाना (Hardness & Mohs Scale of Hardness, 1812):
    किसी खनिज की सतह द्वारा खरोंचे जाने के प्रति दिखाए गए प्रतिरोध (Resistance to scratching) को उसकी कठोरता कहते हैं। जर्मन खनिज वैज्ञानिक फ्रेडरिक मोह्स (Friedrich Mohs, 1812) ने 1 से 10 तक का सापेक्ष कठोरता पैमाना दिया, जिसमें 1 सबसे नरम (टाल्क) और 10 सबसे कठोर (हीरा) खनिज है:
कठोरता अंक (Mohs No.) मानक खनिज (Standard Mineral) रासायनिक सूत्र (Chemical Formula) सरल प्रायोगिक पहचान / खरोंच परीक्षण (Field Scratch Test)
1 टाल्क (Talc — सबसे नरम) Mg3Si4O10(OH)2 साबुन जैसा चिकना; उँगली के नाखून से बहुत आसानी से खरोंचा जा सकता है।
2 जिप्सम (Gypsum) CaSO4·2H2O मनुष्य के नाखून (Fingernail ~2.5) से खरोंचा जा सकता है।
3 कैल्साइट (Calcite) CaCO3 तांबे के सिक्के (Copper coin ~3.5) से खरोंचा जा सकता है, किंतु नाखून से नहीं।
4 फ्लोराइट (Fluorite) CaF2 चाकू की नोक से आसानी से खरोंचा जा सकता है।
5 एपेटाइट (Apatite) Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) स्टील के चाकू (Steel knife ~5.5) या काँच से कठिनाई से खरोंचा जा सकता है।
6 ऑर्थोक्लेज़ फेल्डस्पार (Orthoclase) KAlSi3O8 स्टील के चाकू से नहीं खरोंचा जा सकता, बल्कि यह स्वयं खिड़की के काँच (Glass ~5.5) को खरोंच देता है।
7 क्वार्ट्ज (Quartz) SiO2 काँच और स्टील दोनों को आसानी से खरोंच देता है।
8 पुखराज (Topaz) Al2SiO4(F,OH)2 क्वार्ट्ज को भी खरोंच देता है।
9 कोरंडम (Corundum — नीलम/माणिक्य) Al2O3 पुखराज को खरोंच देता है; केवल हीरे से कटता है।
10 हीरा (Diamond — सबसे कठोर) C (Pure Carbon) प्रकृति का सबसे कठोर ज्ञात पदार्थ; यह अन्य सभी खनिजों को खरोंच सकता है।
💡 मोह्स स्केल (1 से 10) याद रखने की प्रसिद्ध ट्रिक (Mnemonic):
“The Girls Can Flirt And Other Queer Things Can Do”
(1-Talc, 2-Gypsum, 3-Calcite, 4-Fluorite, 5-Apatite, 6-Orthoclase, 7-Quartz, 8-Topaz, 9-Corundum, 10-Diamond)
SECTION 05

वैज्ञानिक आरेख एवं शैक्षिक चित्रण (Scientific Diagrams and Educational Illustrations)

आरेख 5.1: भूवैज्ञानिक चट्टान चक्र (The Geological Rock Cycle) एवं आग्नेय चट्टानों की उत्पत्ति गहराई (Plutonic, Hypabyssal & Volcanic)

(A) चट्टान चक्र (The Rock Cycle) तप्त मैग्मा / लावा (Magma) पृथ्वी के गर्भ में पिघला पदार्थ 1. आग्नेय चट्टानें (Igneous Rocks) ग्रेनाइट, बेसाल्ट, गैब्रो 2. अवसादी चट्टानें (Sedimentary Rocks) बलुआ पत्थर, चूना पत्थर, शेल 3. कायांतरित चट्टानें (Metamorphic Rocks) नीस, संगमरमर, क्वार्ट्जाइट शीतलन व जमना अपक्षय व निक्षेपण उच्च ताप व दाब ताप + दाब (कायांतरण) पूर्ण गलन (Melting) (B) आग्नेय चट्टानों की उत्पत्ति गहराई 1. Volcanic (बहिर्भेदी) तीव्र शीतलन: बेसाल्ट, प्यूमिस भूपर्पटी सतह (Surface) 2. Hypabyssal (मध्यवर्ती) मध्यम शीतलन: डोलेराइट 3. Plutonic / Intrusive (पातालीय) अत्यंत धीमा शीतलन → बड़े क्रिस्टल उदाहरण: ग्रेनाइट (Granite), गैब्रो (Gabbro)
वैज्ञानिक व्याख्या: चित्र (A) दर्शाता है कि तप्त मैग्मा के जमने से आग्नेय चट्टानें बनती हैं, जिनके अपक्षय व निक्षेपण से अवसादी चट्टानें और उच्च ताप व दाब से कायांतरित चट्टानें निर्मित होती हैं। चित्र (B) दर्शाता है कि गहराई में धीरे ठंडा होने से बड़े दाने वाली प्लूटोनिक चट्टान (जैसे ग्रेनाइट) और सतह पर तेजी से ठंडा होने पर महीन दाने वाली ज्वालामुखी चट्टान (जैसे बेसाल्ट) बनती है।

आरेख 5.2: मोह्स कठोरता पैमाना (Mohs Scale of Mineral Hardness: 1 to 10) एवं प्रायोगिक खरोंच परीक्षण मानक

मोह्स सापेक्ष कठोरता पैमाना (1 = सबसे नरम टाल्क → 10 = सबसे कठोर हीरा) 1. Talc टाल्क 2. Gypsum जिप्सम 3. Calcite कैल्साइट 4. Fluorite फ्लोराइट 5. Apatite एपेटाइट 6. Orthoclase फेल्डस्पार 7. Quartz क्वार्ट्ज 8. Topaz पुखराज 9. Corundum कोरंडम 10. Diamond हीरा नाखून (Nail): ~2.5 तांबे का सिक्का: ~3.5 चाकू / काँच (Glass): ~5.5
प्रायोगिक पहचान संकेत (Practical 01): यदि कोई सफेद खनिज उँगली के नाखून (~2.5) से खुरच जाता है तो वह जिप्सम (2) या टाल्क (1) है; यदि वह तांबे के सिक्के (~3.5) से खुरचता है और तनु HCl से बुदबुदाहट देता है तो वह कैल्साइट (3) है; और यदि वह काँच (~5.5) को भी खरोंच देता है और उसमें कोई विदलन नहीं है तो वह क्वार्ट्ज (7) है।
SECTION 06

विजुअल माइंड मैप (Compulsory Lecture Visual Mind Map)

माइंड मैप 6.1: चट्टानें एवं खनिज (Rocks and Minerals — Lecture 02 Complete Map)

चट्टानें एवं खनिज (Rocks and Minerals) SOIL 111 | Lecture 02 भूपर्पटी: O (46.6%), Si (27.7%) 1. आग्नेय चट्टानें (Igneous) • प्राथमिक/अस्तरित, जीवाश्म रहित • पातालीय (Plutonic): ग्रेनाइट, गैब्रो • ज्वालामुखी (Volcanic): बेसाल्ट, प्यूमिस • अम्लीय (>65% SiO₂): ग्रेनाइट • क्षारीय (45–55% SiO₂): बेसाल्ट 2. अवसादी चट्टानें (Sedimentary) • परतदार (Stratified) व जीवाश्म युक्त • भू-सतह के 75% क्षेत्रफल पर विस्तृत • यांत्रिक: बलुआ पत्थर, शेल, कोंग्लोमरेट • रासायनिक: चूना पत्थर, डोलोमाइट, जिप्सम • कार्बनिक: पीट, लिग्नाइट, खड़िया 3. कायांतरित चट्टानें (Metamorphic) • उच्च ताप व दाब से रूपांतरण • ग्रेनाइट → नीस (Gneiss – शल्कित) • चूना पत्थर → संगमरमर (Marble) • बलुआ पत्थर → क्वार्ट्जाइट (Quartzite) • शेल → स्लेट (Slate) / शिस्ट (Schist) 4. प्राथमिक खनिज (Primary) • फेल्डस्पार (50–60%): K, Na, Ca स्रोत • क्वार्ट्ज (SiO₂): सर्वाधिक प्रतिरोधी • माइका: मस्कोवाइट (सफेद), बायोटाइट (काला) • फेरो-मैग्नीशियन: हॉर्नब्लेंड, ऑगाइट, ओलिविन • एपेटाइट (P स्रोत), टूरमलीन (B स्रोत) 5. द्वितीयक खनिज (Secondary) • प्राथमिक खनिजों के अपक्षय से निर्मित • क्ले खनिज: काओलिनाइट, मोंटमोरिलोनाइट • Fe ऑक्साइड: हेमेटाइट (लाल), लिमोनाइट • कार्बोनेट: कैल्साइट, डोलोमाइट • सल्फेट/सल्फाइड: जिप्सम, पाइराइट (FeS₂) 6. खनिज गुणधर्म एवं मोह्स स्केल • स्ट्रीक (Streak): चूर्ण का वास्तविक रंग • चमक (Lustre) व विदलन (Cleavage) • हल्के (<2.85) बनाम भारी (>2.85) खनिज • मोह्स पैमाना (1–10): 1-टाल्क, 2-जिप्सम, 3-कैल्साइट, 7-क्वार्ट्ज, 10-हीरा
माइंड मैप सारांश: यह माइंड मैप तीनों प्रकार की चट्टानों (बाएँ) और प्राथमिक/द्वितीयक खनिजों व उनके भौतिक गुणों (दाएँ) को एक साथ जोड़ता है।
SECTION 07

फ्लोचार्ट एवं इन्फोग्राफिक्स (Flowcharts and Process Infographics)

फ्लोचार्ट 7.1: प्रमुख प्राथमिक खनिजों से पादप पोषक तत्वों एवं द्वितीयक क्ले खनिजों की मुक्ति का पथ (Mineral-to-Nutrient & Clay Pathway)

ऑर्थोक्लेज़ फेल्डस्पार (KAlSi₃O₈) (अम्लीय आग्नेय चट्टान: ग्रेनाइट) जल-अपघटन काओलिनाइट / इलाइट क्ले (द्वितीयक एल्युमिनो-सिलिकेट) मुक्त पोषक तत्व: K⁺ मृदा में पोटेशियम का मुख्य स्रोत फेरो-मैग्नीशियन खनिज (बायोटाइट, हॉर्नब्लेंड, ऑगाइट — बेसाल्ट) ऑक्सीकरण + जलयोजन मोंटमोरिलोनाइट + Fe ऑक्साइड (काली कपास मृदा व लाल रंग) मुक्त तत्व: Mg²⁺, Fe²⁺, Ca²⁺ पर्णहरित व एंजाइम सक्रियण एपेटाइट एवं टूरमलीन (सहायक प्राथमिक खनिज) कार्बोनेशन + विलयन मृदा विलयन में घुलनशील आयन (H₂PO₄⁻, HPO₄²⁻ एवं H₃BO₃) मुक्त तत्व: फॉस्फोरस (P) व बोरॉन (B) जड़ विकास व परागण हेतु अनिवार्य
वैज्ञानिक व्याख्या: यह फ्लोचार्ट स्पष्ट करता है कि प्राथमिक खनिज किस प्रकार रासायनिक अपक्षय के माध्यम से एक ओर द्वितीयक क्ले खनिजों का निर्माण करते हैं और दूसरी ओर पौधों के लिए अनिवार्य खनिज पोषक तत्वों (K, Ca, Mg, Fe, P, B) को मृदा विलयन में मुक्त करते हैं।
SECTION 08

तुलनात्मक सारणियाँ (Scientifically Meaningful Comparison Tables)

सारणी 8.1: आग्नेय (Igneous), अवसादी (Sedimentary) एवं कायांतरित (Metamorphic) चट्टानों में तुलनात्मक अंतर

क्र.सं. तुलना का आधार (Basis) आग्नेय चट्टानें (Igneous Rocks) अवसादी चट्टानें (Sedimentary Rocks) कायांतरित चट्टानें (Metamorphic Rocks)
1. निर्माण प्रक्रिया (Formation) तप्त पिघले मैग्मा या लावा के ठंडा होकर जमने से बनती हैं। अवसादों के जल/वायु द्वारा परत-दर-परत निक्षेपण और सीमेंटीकरण से बनती हैं। आग्नेय या अवसादी चट्टानों पर उच्च ताप एवं दाब की क्रिया से बनती हैं।
2. परतें / स्तरण (Stratification) अस्तरित (Non-stratified / Massive); इनमें परतें नहीं पाई जातीं। स्पष्ट परतदार (Stratified / Layered); विभिन्न परतों के बीच संस्तरण तल होते हैं। प्रायः समानांतर पट्टियों या शल्कन (Foliation / Banding) युक्त होती हैं।
3. जीवाश्म (Fossils) जीवाश्म पूर्णतः अनुपस्थित (तप्त मैग्मा में जीव नष्ट हो जाते हैं)। पादप एवं जंतु जीवाश्म (Fossils) प्रचुरता से पाए जाते हैं। कायांतरण के उच्च ताप-दाब में जीवाश्म प्रायः नष्ट या विकृत हो जाते हैं।
4. क्रिस्टलीय प्रकृति एवं रंध्र (Crystallinity & Pores) सघन क्रिस्टलीय या काँचाभ (Crystalline/Glassy); रंध्रहीन व कठोर। अक्रिस्टलीय या खंडमय (Clastic); अपेक्षाकृत नरम व रंध्रयुक्त (Porous)। पुनः क्रिस्टलीकृत (Recrystallized); अत्यंत सघन एवं कठोर।
5. भूपर्पटी में वितरण (Abundance) कायांतरित चट्टानों के साथ मिलकर पपड़ी के आयतन का 95% भाग बनाती हैं। आयतन का केवल 5%, किंतु महाद्वीपीय भू-सतह के 75% क्षेत्रफल को ढकती हैं। प्राचीन पठारी और पर्वतीय क्षेत्रों (जैसे अरावली व धारवाड़) में व्यापक।
6. प्रमुख उदाहरण (Examples) ग्रेनाइट, बेसाल्ट, गैब्रो, साएनाइट, डायोराइट, डोलेराइट, प्यूमिस। बलुआ पत्थर (Sandstone), चूना पत्थर (Limestone), शेल (Shale), डोलोमाइट, जिप्सम। नीस (Gneiss), संगमरमर (Marble), क्वार्ट्जाइट (Quartzite), स्लेट (Slate), शिस्ट।

सारणी 8.2: प्राथमिक खनिज (Primary Minerals) एवं द्वितीयक खनिज (Secondary Minerals) में अंतर

क्र.सं. तुलना का आधार प्राथमिक खनिज (Primary Minerals) द्वितीयक खनिज (Secondary Minerals)
1. उत्पत्ति (Origin) पिघले हुए मैग्मा के उच्च ताप पर सीधे क्रिस्टलीकरण से निर्मित मौलिक खनिज हैं। पृथ्वी की सतह पर कम ताप-दाब पर प्राथमिक खनिजों के रासायनिक अपक्षय से निर्मित होते हैं।
2. कण आकार अंश (Soil Separate Fraction) मृदा के मोटे अंशों — बालू (Sand: 2.0–0.02 mm) और सिल्ट (Silt: 0.02–0.002 mm) में प्रबलता से पाए जाते हैं। मृदा के सबसे महीन एवं कोलाइडल अंश — क्ले (Clay: < 0.002 mm) में प्रबलता से पाए जाते हैं।
3. चट्टानों में उपस्थिति आग्नेय (Igneous) और कायांतरित चट्टानों के मुख्य घटक हैं। अवसादी (Sedimentary) चट्टानों और विकसित मृदा संस्तरों के मुख्य घटक हैं।
4. रासायनिक सक्रियता एवं CEC विशिष्ट सतह क्षेत्रफल कम होने से धनायन विनिमय क्षमता (CEC) नगण्य होती है; धीरे-धीरे अपक्षयित होकर तत्व छोड़ते हैं। विशिष्ट सतह क्षेत्रफल और विद्युत आवेश उच्च होने से जल धारण और CEC क्षमता बहुत अधिक होती है।
5. प्रमुख उदाहरण क्वार्ट्ज, ऑर्थोक्लेज़, प्लेजियोक्लेज़, मस्कोवाइट, बायोटाइट, हॉर्नब्लेंड, ऑगाइट, ओलिविन, एपेटाइट। काओलिनाइट, मोंटमोरिलोनाइट, इलाइट, हेमेटाइट, गोएथाइट, लिमोनाइट, कैल्साइट, जिप्सम, पाइराइट।
SECTION 09

व्यावहारिक कृषि अनुप्रयोग एवं राजस्थान के भू-खनिज उदाहरण (Practical Agricultural Applications)

  1. राजस्थान के खनिज भंडारों का भारतीय कृषि में सीधा उपयोग (Direct Agricultural Use of Rajasthan’s Minerals):
    • जिप्सम (CaSO4·2H2O — नागौर, बीकानेर, बाड़मेर, श्रीगंगानगर): भारत का 90% से अधिक कृषि जिप्सम राजस्थान में पाया जाता है। इसका उपयोग (a) क्षारीय/सोडिक मृदाओं (Sodic/Alkali Soils, pH > 8.5) के रासायनिक सुधार में, तथा (b) तिलहनी और दलहनी फसलों (विशेषकर सरसों और मूँगफली में पॉपिंग रोकने हेतु) में सल्फर (18.6% S) और कैल्शियम (23.2% Ca) के सस्ते स्रोत के रूप में किया जाता है।
    • रॉक फॉस्फेट / एपेटाइट (झामरकोटड़ा, उदयपुर): उदयपुर का झामरकोटड़ा भारत की सबसे बड़ी रॉक फॉस्फेट खदान है। इसका उपयोग अम्लीय मृदाओं (pH < 5.5) में सीधे फॉस्फोरस उर्वरक के रूप में तथा सिंगल सुपर फॉस्फेट (SSP) और PROM (Phosphate Rich Organic Manure) बनाने में किया जाता है।
    • पाइराइट (FeS2 — सलादीपुरा, सीकर): सीकर जिले के सलादीपुरा में आयरन पाइराइट के विशाल भंडार हैं, जिसमें लगभग 22–24% सल्फर और 20–22% लोहा होता है। इसका उपयोग क्षारीय मृदा सुधार और लोहे व गंधक की कमी दूर करने में किया जाता है।
  2. चट्टानों के प्रकार से क्षेत्रीय मृदा विशेषताओं की पहचान (Predicting Soil Properties from Parent Rocks):
    • हाड़ौती पठार (कोटा, बारां, झालावाड़, बूंदी) एवं मालवा/दक्कन पठार: यहाँ की मृदाएँ बेसाल्ट (Basalt — क्षारीय आग्नेय चट्टान) के अपक्षय से बनी हैं। फेरो-मैग्नीशियन खनिजों व कैल्सिक प्लेजियोक्लेज़ की अधिकता के कारण यहाँ 2:1 फैलने वाली मोंटमोरिलोनाइट क्ले युक्त काली मृदा (Vertisols) बनी है, जो सोयाबीन, कपास, धनिया और लहसुन के लिए अत्यंत उपयुक्त है।
    • अरावली पर्वतमाला एवं पूर्वी राजस्थान: अरावली क्षेत्र में क्वार्ट्जाइट, नीस, शिस्ट और ग्रेनाइट चट्टानों की प्रधानता है। इनके अपक्षय से लाल-पीली और दोमट मृदाएँ बनी हैं जिनमें लोहे के ऑक्साइड (हेमेटाइट/लिमोनाइट) के कारण लाल-भूरा रंग पाया जाता है।
  3. प्रायोगिक स्पॉटिंग परीक्षा (Practical 01–03 Spotting Viva Tips):
    प्रयोगशाला परीक्षा में ट्रे में रखे खनिज/चट्टान को 30 सेकंड में पहचानने के लिए:
    • पतली चमकदार पन्नी में छिलने वाला सफेद खनिज = मस्कोवाइट माइका; काली पन्नी = बायोटाइट माइका।
    • पानी में तैरने वाली छिद्रयुक्त हल्की ज्वालामुखी चट्टान = प्यूमिस (Pumice)।
    • गुलाबी, सफेद व काले दानों वाली धब्बेदार कठोर चट्टान = ग्रेनाइट (Granite); बारीक गहरे काले रंग की भारी चट्टान = बेसाल्ट (Basalt)।
    • तनु HCl डालने पर झाग (बुदबुदाहट) देने वाली परतदार चट्टान = चूना पत्थर (Limestone); दानेदार चमकदार सफेद कायांतरित रूप = संगमरमर (Marble)।
SECTION 10

महत्वपूर्ण परिभाषाएँ, रासायनिक सूत्र एवं संख्यात्मक गणनाएँ (Definitions, Formulas & Numericals)

10.1 प्रमुख खनिजों के रासायनिक सूत्र (Must-Know Chemical Formulas for Exams)

1. क्वार्ट्ज (Quartz): SiO2
2. ऑर्थोक्लेज़ फेल्डस्पार (Orthoclase / Potash Feldspar): KAlSi3O8
3. एल्बाइट (Albite — Soda Plagioclase): NaAlSi3O8 | एनॉर्थाइट (Anorthite — Lime Plagioclase): CaAl2Si2O8
4. मस्कोवाइट (Muscovite — White Mica): KAl2(AlSi3O10)(OH)2
5. ओलिविन (Olivine): (Mg,Fe)2SiO4 | टाल्क (Talc): Mg3Si4O10(OH)2
6. कैल्साइट (Calcite): CaCO3 | डोलोमाइट (Dolomite): CaMg(CO3)2
7. जिप्सम (Gypsum): CaSO4·2H2O | पाइराइट (Iron Pyrite): FeS2
8. हेमेटाइट (Hematite): Fe2O3 | लिमोनाइट (Limonite): 2Fe2O3·3H2O | मैग्नेटाइट (Magnetite): Fe3O4
9. गिब्साइट (Gibbsite): Al(OH)3 | एपेटाइट (Apatite): Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)
🧮 संख्यात्मक उदाहरण 01 (Solved Numerical — Gypsum Purity & Sulphur/Calcium Calculation):
प्रश्न: शुद्ध खनिज जिप्सम (CaSO4·2H2O) में कैल्शियम (Ca) और सल्फर (S) का सैद्धांतिक भारात्मक प्रतिशत ज्ञात कीजिए। (परमाणु भार: Ca = 40, S = 32, O = 16, H = 1)। यदि एक किसान सरसों के खेत में 80% शुद्धता वाला 250 kg कृषि जिप्सम प्रति हेक्टेयर डालता है, तो खेत को कुल कितने किलोग्राम सल्फर प्राप्त होगा?

हल (Step-by-step Solution):
• चरण 1: जिप्सम (CaSO4·2H2O) का अणुभार (Molecular Weight) = 40 (Ca) + 32 (S) + 4×16 (O) + 2×18 (2H2O) = 40 + 32 + 64 + 36 = 172 g mol-1
• चरण 2: शुद्ध जिप्सम में सल्फर (S) का प्रतिशत = (32 / 172) × 100 = 18.60% S
• चरण 3: शुद्ध जिप्सम में कैल्शियम (Ca) का प्रतिशत = (40 / 172) × 100 = 23.25% Ca
• चरण 4: 80% शुद्ध कृषि जिप्सम में प्रभावी सल्फर प्रतिशत = 18.60 × 0.80 = 14.88% S
• अतः 250 kg कृषि जिप्सम से प्राप्त कुल सल्फर = (14.88 / 100) × 250 = 37.2 kg S ha-1।
SECTION 11

त्वरित पुनरावृत्ति एवं परीक्षा कैप्सूल (Quick Revision Points)

  • भूपर्पटी में सर्वाधिक तत्व (भार अनुसार): ऑक्सीजन (46.6%) > सिलिकॉन (27.7%) > एल्युमिनियम (8.1%) > लोहा (5.0%)।
  • भूपर्पटी में सर्वाधिक धात्विक तत्व (Most abundant metal): एल्युमिनियम (Al — 8.13%)।
  • चट्टानों का अध्ययन: पेट्रोलॉजी (Petrology); चट्टानों की उत्पत्ति का अध्ययन: पेट्रोजेनेसिस (Petrogenesis); चट्टानों के वर्णन का अध्ययन: पेट्रोग्राफी (Petrography)।
  • आग्नेय चट्टानें (Igneous Rocks): प्राथमिक चट्टानें, परतहीन व जीवाश्म-रहित; भूपर्पटी के आयतन का 95% (कायांतरित सहित)।
  • अम्लीय आग्नेय चट्टान (>65% SiO2): ग्रेनाइट (पातालीय/Plutonic) और रायोलाइट (ज्वालामुखी/Volcanic)।
  • क्षारीय आग्नेय चट्टान (45–55% SiO2): गैब्रो (पातालीय), डोलेराइट (मध्यवर्ती) और बेसाल्ट (ज्वालामुखी)।
  • पानी पर तैरने वाली छिद्रयुक्त ज्वालामुखी चट्टान: प्यूमिस (Pumice)।
  • अवसादी चट्टानें (Sedimentary Rocks): परतदार और जीवाश्म-युक्त; पपड़ी के आयतन का 5% किंतु महाद्वीपीय सतह क्षेत्रफल का 75%।
  • प्रमुख कायांतरण युग्म: ग्रेनाइट → नीस; बलुआ पत्थर → क्वार्ट्जाइट; चूना पत्थर → संगमरमर; शेल → स्लेट/शिस्ट; बेसाल्ट → हॉर्नब्लेंड शिस्ट।
  • भूपर्पटी में सर्वाधिक पाया जाने वाला खनिज समूह: फेल्डस्पार (Feldspars — ~50–60%)।
  • अपक्षय के प्रति सर्वाधिक प्रतिरोधी खनिज: क्वार्ट्ज (Quartz — SiO2)।
  • सबसे आसानी से अपक्षयित होने वाला सिलिकेट खनिज: ओलिविन (Olivine)।
  • पोषक तत्वों के प्राथमिक खनिज स्रोत: पोटेशियम (K) → ऑर्थोक्लेज़ व माइका; फॉस्फोरस (P) → एपेटाइट; बोरॉन (B) → टूरमलीन; Mg व Fe → बायोटाइट, ऑगाइट, हॉर्नब्लेंड, ओलिविन।
  • मोह्स कठोरता पैमाना (1–10): 1-टाल्क (सबसे नरम), 2-जिप्सम, 3-कैल्साइट, 4-फ्लोराइट, 5-एपेटाइट, 6-ऑर्थोक्लेज़, 7-क्वार्ट्ज, 8-पुखराज, 9-कोरंडम, 10-हीरा (सबसे कठोर)।
SECTION 12

संपूर्ण परीक्षा अभ्यास प्रश्न बैंक (Complete Examination Question Bank)

A. बहुविकल्पीय प्रश्न (Multiple Choice Questions — 20 MCQs)

प्रश्न 1. पृथ्वी की पपड़ी (Earth’s Crust) में भार के अनुसार सर्वाधिक मात्रा में पाया जाने वाला धात्विक तत्व (Metallic Element) कौन-सा है?

(A) लोहा (Iron — 5.00%)
(B) सिलिकॉन (Silicon — 27.72%)
(C) एल्युमिनियम (Aluminium — 8.13%)
(D) कैल्शियम (Calcium — 3.63%)
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (C) एल्युमिनियम (Aluminium — 8.13%)
व्याख्या: कुल तत्वों में ऑक्सीजन (46.6% – अधातु) और सिलिकॉन (27.7% – अर्धधातु) के बाद एल्युमिनियम (8.13%) तीसरा सर्वाधिक तत्व और प्रथम सर्वाधिक धात्विक तत्व है।

प्रश्न 2. चट्टानों की उत्पत्ति और निर्माण की प्रक्रिया का अध्ययन करने वाले विज्ञान को क्या कहते हैं?

(A) पेट्रोग्राफी (Petrography)
(B) पेट्रोजेनेसिस (Petrogenesis)
(C) पेडोलॉजी (Pedology)
(D) मिनरलॉजी (Mineralogy)
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (B) पेट्रोजेनेसिस (Petrogenesis)
व्याख्या: शैलविज्ञान (Petrology) की दो शाखाएँ हैं — पेट्रोग्राफी (चट्टानों का वर्णन व वर्गीकरण) और पेट्रोजेनेसिस (चट्टानों की उत्पत्ति व निर्माण)।

प्रश्न 3. निम्नलिखित में से कौन-सी एक अम्लीय पातालीय (Acidic Plutonic) आग्नेय चट्टान का उदाहरण है जिसमें सिलिका (SiO2) 65% से अधिक होती है?

(A) बेसाल्ट (Basalt)
(B) गैब्रो (Gabbro)
(C) ग्रेनाइट (Granite)
(D) डोलेराइट (Dolerite)
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (C) ग्रेनाइट (Granite)
व्याख्या: ग्रेनाइट एक अंतर्भेदी/पातालीय (Plutonic) अम्लीय आग्नेय चट्टान है जिसमें 65–75% SiO2 (क्वार्ट्ज व ऑर्थोक्लेज़ फेल्डस्पार) पाई जाती है, जबकि बेसाल्ट, गैब्रो और डोलेराइट क्षारीय (Basic) चट्टानें हैं।

प्रश्न 4. भारत के दक्कन पठार और दक्षिणी-पूर्वी राजस्थान (हाड़ौती क्षेत्र) की काली कपास मृदाओं (Vertisols) का निर्माण मुख्यतः किस चट्टान के अपक्षय से हुआ है?

(A) ग्रेनाइट (Granite)
(B) बलुआ पत्थर (Sandstone)
(C) बेसाल्ट (Basalt)
(D) क्वार्ट्जाइट (Quartzite)
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (C) बेसाल्ट (Basalt)
व्याख्या: बेसाल्ट एक बहिर्भेदी क्षारीय (Basic Volcanic) आग्नेय चट्टान है जो कैल्सिक प्लेजियोक्लेज़ और फेरो-मैग्नीशियन खनिजों से समृद्ध होती है; इसके अपक्षय से मोंटमोरिलोनाइट क्ले युक्त काली मृदा बनती है।

प्रश्न 5. उच्च ताप और दाब के कारण ‘बलुआ पत्थर’ (Sandstone) और ‘चूना पत्थर’ (Limestone) के कायांतरण से क्रमशः कौन-सी कायांतरित चट्टानें बनती हैं?

(A) स्लेट और नीस (Slate and Gneiss)
(B) क्वार्ट्जाइट और संगमरमर (Quartzite and Marble)
(C) संगमरमर और क्वार्ट्जाइट (Marble and Quartzite)
(D) नीस और शिस्ट (Gneiss and Schist)
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (B) क्वार्ट्जाइट और संगमरमर (Quartzite and Marble)
व्याख्या: बलुआ पत्थर (Sandstone) के कायांतरण से क्वार्ट्जाइट (Quartzite) तथा चूना पत्थर (Limestone) के कायांतरण से संगमरमर (Marble) बनता है।

प्रश्न 6. पृथ्वी की पपड़ी में सर्वाधिक मात्रा (लगभग 50–60%) में पाया जाने वाला प्राथमिक खनिज समूह कौन-सा है?

(A) माइका समूह (Micas)
(B) फेल्डस्पार समूह (Feldspars)
(C) पाइरॉक्सीन समूह (Pyroxenes)
(D) कार्बोनेट समूह (Carbonates)
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (B) फेल्डस्पार समूह (Feldspars)
व्याख्या: फेल्डस्पार (ऑर्थोक्लेज़ एवं प्लेजियोक्लेज़) भूपर्पटी का सबसे प्रमुख खनिज समूह है जो अकेले पपड़ी के लगभग 50–60% भाग का निर्माण करता है।

प्रश्न 7. मृदा में फॉस्फोरस (Phosphorus — P) और बोरॉन (Boron — B) के मुख्य प्राथमिक खनिज स्रोत क्रमशः कौन-से हैं?

(A) ऑर्थोक्लेज़ और बायोटाइट
(B) एपेटाइट (Apatite) और टूरमलीन (Tourmaline)
(C) डोलोमाइट और जिप्सम
(D) क्वार्ट्ज और कैल्साइट
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (B) एपेटाइट (Apatite) और टूरमलीन (Tourmaline)
व्याख्या: एपेटाइट [Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)] मृदा में फॉस्फोरस का और टूरमलीन (बोरो-सिलिकेट) बोरॉन का मुख्य प्राथमिक खनिज स्रोत है।

प्रश्न 8. मोह्स कठोरता पैमाने (Mohs Scale of Hardness) पर निम्नलिखित खनिजों का बढ़ता हुआ सही क्रम कौन-सा है?

(A) टाल्क (1) < कैल्साइट (3) < जिप्सम (2) < क्वार्ट्ज (7)
(B) टाल्क (1) < जिप्सम (2) < कैल्साइट (3) < एपेटाइट (5) < ऑर्थोक्लेज़ (6) < क्वार्ट्ज (7)
(C) जिप्सम < टाल्क < क्वार्ट्ज < ऑर्थोक्लेज़
(D) कैल्साइट < जिप्सम < फ्लोराइट < कोरंडम
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (B) टाल्क (1) < जिप्सम (2) < कैल्साइट (3) < एपेटाइट (5) < ऑर्थोक्लेज़ (6) < क्वार्ट्ज (7)
व्याख्या: मोह्स पैमाने में क्रम 1-टाल्क, 2-जिप्सम, 3-कैल्साइट, 4-फ्लोराइट, 5-एपेटाइट, 6-ऑर्थोक्लेज़, 7-क्वार्ट्ज, 8-पुखराज, 9-कोरंडम, 10-हीरा है।

प्रश्न 9. निम्नलिखित में से कौन-सा खनिज अपक्षय के प्रति सर्वाधिक प्रतिरोधी (Most resistant to weathering) है और बलुई मृदा में सर्वाधिक पाया जाता है?

(A) ओलिविन (Olivine)
(B) बायोटाइट (Biotite)
(C) कैल्साइट (Calcite)
(D) क्वार्ट्ज (Quartz)
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (D) क्वार्ट्ज (Quartz)
व्याख्या: क्वार्ट्ज (SiO2) की त्रि-आयामी टेक्टोसिलिकेट संरचना में मजबूत Si–O बंधन होते हैं और कोई विदलन नहीं होता, जिससे यह अपक्षय के प्रति सर्वाधिक प्रतिरोधी है।

प्रश्न 10. खनिज को बिना पॉलिश की हुई चीनी मिट्टी की प्लेट (Porcelain plate) पर रगड़ने से प्राप्त होने वाले उसके चूर्ण के रंग को क्या कहते हैं?

(A) चमक (Lustre)
(B) विदलन (Cleavage)
(C) धारी / वर्ण-रेखा (Streak)
(D) विभंग (Fracture)
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (C) धारी / वर्ण-रेखा (Streak)
व्याख्या: खनिज के चूर्ण का रंग ‘स्ट्रीक’ कहलाता है, जैसे हेमेटाइट की स्ट्रीक चेरी लाल होती है।

प्रश्न 11. निम्नलिखित में से कौन-सी एक छिद्रयुक्त (Vesicular) ज्वालामुखी आग्नेय चट्टान है जिसका घनत्व जल से कम होने के कारण वह पानी पर तैरती है?

(A) गैब्रो (Gabbro)
(B) प्यूमिस (Pumice)
(C) शेल (Shale)
(D) डायोराइट (Diorite)
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (B) प्यूमिस (Pumice)
व्याख्या: ज्वालामुखी लावा से गैसों के तेजी से निकलने से बनी झागदार चट्टान ‘प्यूमिस’ में असंख्य बंद वायु छिद्र होते हैं, जिससे यह पानी पर तैरती है।

प्रश्न 12. फाइलोसिलिकेट (Phyllosilicates — परतदार सिलिकेट) समूह का उदाहरण कौन-सा है?

(A) ओलिविन (Olivine)
(B) ऑगाइट (Augite)
(C) माइका एवं सिलिकेट क्ले खनिज (Micas and Clay Minerals)
(D) क्वार्ट्ज (Quartz)
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (C) माइका एवं सिलिकेट क्ले खनिज (Micas and Clay Minerals)
व्याख्या: मस्कोवाइट, बायोटाइट और सभी क्ले खनिज (काओलिनाइट, मोंटमोरिलोनाइट, इलाइट) शीट या फाइलोसिलिकेट हैं; ओलिविन नेसोसिलिकेट, ऑगाइट इनोसिलिकेट और क्वार्ट्ज टेक्टोसिलिकेट है।

प्रश्न 13. डोलोमाइट (Dolomite) खनिज का सही रासायनिक सूत्र क्या है?

(A) CaCO3
(B) MgCO3
(C) CaMg(CO3)2
(D) CaSO4·2H2O
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (C) CaMg(CO3)2
व्याख्या: डोलोमाइट कैल्शियम और मैग्नीशियम का युग्म कार्बोनेट [CaCO3·MgCO3 या CaMg(CO3)2] है।

प्रश्न 14. निम्नलिखित में से कौन-सा एक द्वितीयक खनिज (Secondary Mineral) है?

(A) ऑर्थोक्लेज़ (Orthoclase)
(B) हॉर्नब्लेंड (Hornblende)
(C) मोंटमोरिलोनाइट एवं जिप्सम (Montmorillonite & Gypsum)
(D) ओलिविन (Olivine)
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (C) मोंटमोरिलोनाइट एवं जिप्सम (Montmorillonite & Gypsum)
व्याख्या: ऑर्थोक्लेज़, हॉर्नब्लेंड और ओलिविन मैग्मा से बने प्राथमिक खनिज हैं, जबकि मोंटमोरिलोनाइट क्ले और जिप्सम द्वितीयक खनिज हैं।

प्रश्न 15. निम्नलिखित में से किस खनिज को उसकी पीतल जैसी पीली धात्विक चमक के कारण ‘मूर्खों का सोना’ (Fool’s Gold) कहा जाता है और क्षारीय मृदा सुधार में प्रयुक्त किया जाता है?

(A) लिमोनाइट (Limonite)
(B) आयरन पाइराइट (Iron Pyrite — FeS2)
(C) मैग्नेटाइट (Magnetite)
(D) बायोटाइट (Biotite)
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (B) आयरन पाइराइट (Iron Pyrite — FeS2)
व्याख्या: आयरन डाइसल्फाइड (FeS2) या पाइराइट को Fool’s Gold कहते हैं। राजस्थान में इसके भंडार सीकर जिले के सलादीपुरा में हैं।

प्रश्न 16. ग्रेनाइट (Granite) के उच्च ताप एवं दाब द्वारा कायांतरण से कौन-सी चट्टान बनती है?

(A) स्लेट (Slate)
(B) क्वार्ट्जाइट (Quartzite)
(C) नीस (Gneiss)
(D) संगमरमर (Marble)
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (C) नीस (Gneiss)
व्याख्या: ग्रेनाइट के कायांतरण से पट्टेदार ‘नीस’ (Gneiss) चट्टान बनती है, जबकि शेल से स्लेट बनती है।

प्रश्न 17. भारी खनिजों (Heavy Minerals — जैसे हॉर्नब्लेंड, ऑगाइट, ओलिविन, हेमेटाइट) का विशिष्ट गुरुत्व (Specific Gravity) किस मान से अधिक होता है?

(A) 1.33 से अधिक
(B) 2.00 से अधिक
(C) 2.85 से अधिक
(D) 5.50 से अधिक
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (C) 2.85 से अधिक
व्याख्या: खनिज विज्ञान में 2.85 (ब्रोमोफॉर्म का घनत्व) को विभाजक रेखा माना जाता है: < 2.85 हल्के खनिज (क्वार्ट्ज, फेल्डस्पार) और > 2.85 भारी खनिज (फेरो-मैग्नीशियन व आयरन ऑक्साइड)।

प्रश्न 18. पृथ्वी के महाद्वीपीय धरातल (Continental Land Surface) का लगभग कितना प्रतिशत भाग अवसादी चट्टानों (Sedimentary Rocks) से ढका हुआ है?

(A) 5%
(B) 25%
(C) 75%
(D) 95%
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (C) 75%
व्याख्या: अवसादी चट्टानें भूपर्पटी के कुल आयतन का केवल 5% हैं, किंतु ऊपरी सतह के 75% क्षेत्रफल को ढके हुए हैं।

प्रश्न 19. काला अभ्रक (Black Mica) किसे कहा जाता है जो मृदा में K, Mg और Fe प्रदान करता है?

(A) मस्कोवाइट (Muscovite)
(B) बायोटाइट (Biotite)
(C) एल्बाइट (Albite)
(D) कैल्साइट (Calcite)
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (B) बायोटाइट (Biotite)
व्याख्या: बायोटाइट [K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2] को काला अभ्रक (Black Mica) और मस्कोवाइट को सफेद अभ्रक (White Mica) कहते हैं।

प्रश्न 20. शुद्ध जिप्सम (CaSO4·2H2O) में सल्फर (S) और कैल्शियम (Ca) का प्रतिशत क्रमशः कितना होता है?

(A) 12.0% S और 16.0% Ca
(B) 18.6% S और 23.2% Ca
(C) 24.0% S और 30.0% Ca
(D) 32.0% S और 40.0% Ca
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (B) 18.6% S और 23.2% Ca
व्याख्या: जिप्सम के अणुभार 172 में सल्फर (32/172 = 18.6%) और कैल्शियम (40/172 = 23.25%) होता है।

B. रिक्त स्थानों की पूर्ति कीजिए (Fill in the Blanks — 10 Questions)

  1. चट्टानों के वैज्ञानिक अध्ययन को __________ कहा जाता है।
  2. पृथ्वी की पपड़ी में ऑक्सीजन (46.6%) और सिलिकॉन (27.7%) मिलकर कुल भार का लगभग __________ प्रतिशत भाग बनाते हैं।
  3. अम्लीय आग्नेय चट्टानों (जैसे ग्रेनाइट) में सिलिका (SiO2) की मात्रा __________ प्रतिशत से अधिक होती है।
  4. शेल (Shale) एक सूक्ष्म कणों वाली परतदार चट्टान है जिसके कायांतरण से __________ बनती है।
  5. मृदा में पोटेशियम (K) का सबसे प्रमुख प्राथमिक खनिज स्रोत __________ फेल्डस्पार और माइका हैं।
  6. मोह्स कठोरता पैमाने पर सबसे नरम खनिज __________ (कठोरता 1) तथा सबसे कठोर खनिज __________ (कठोरता 10) है।
  7. हेमेटाइट (Fe2O3) खनिज की स्ट्रीक (चूर्ण का रंग) __________ रंग की होती है।
  8. सभी सिलिकेट खनिजों में अपक्षय के प्रति सबसे कम प्रतिरोधी (सबसे जल्दी टूटने वाला) खनिज __________ है।
  9. कैल्साइट खनिज पर तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल (Dilute HCl) डालने पर __________ गैस निकलने के कारण तीव्र बुदबुदाहट होती है।
  10. राजस्थान के उदयपुर जिले का __________ क्षेत्र रॉक फॉस्फेट (एपेटाइट) खनिज के विशाल भंडार के लिए प्रसिद्ध है।

C. अति लघु उत्तरीय प्रश्न (Very Short Answer Questions — 10 Questions)

  1. प्रश्न 1: खनिज (Mineral) की एक-पंक्ति में वैज्ञानिक परिभाषा लिखिए।
  2. प्रश्न 2: पेट्रोग्राफी (Petrography) और पेट्रोजेनेसिस (Petrogenesis) में क्या अंतर है?
  3. प्रश्न 3: किन्हीं दो पातालीय (Plutonic) और दो ज्वालामुखी (Volcanic) आग्नेय चट्टानों के नाम लिखिए।
  4. प्रश्न 4: एक-खनिजीय चट्टान (Monomineralic Rock) का एक उदाहरण दीजिए।
  5. प्रश्न 5: फेरो-मैग्नीशियन खनिज (Ferromagnesian Minerals) किन्हें कहते हैं? दो उदाहरण दीजिए।
  6. प्रश्न 6: खनिज की ‘स्ट्रीक’ (Streak) किसे कहते हैं?
  7. प्रश्न 7: विदलन (Cleavage) और विभंग (Fracture) में मुख्य अंतर क्या है?
  8. प्रश्न 8: सेस्क्विऑक्साइड (Sesquioxides) से आप क्या समझते हैं?
  9. प्रश्न 9: ऑर्थोक्लेज़ फेल्डस्पार और डोलोमाइट का रासायनिक सूत्र लिखिए।
  10. प्रश्न 10: मोह्स पैमाने पर क्वार्ट्ज और जिप्सम की कठोरता कितनी होती है?

D. लघु उत्तरीय प्रश्न (Short Answer Questions — 8 Questions, 2–5 अंक)

  1. प्रश्न 1: सिलिका (SiO2) की मात्रा के आधार पर आग्नेय चट्टानों का वर्गीकरण उदाहरण सहित लिखिए।
  2. प्रश्न 2: अवसादी चट्टानों (Sedimentary Rocks) की प्रमुख विशेषताएँ और उनके निर्माण की प्रक्रिया समझाइए।
  3. प्रश्न 3: कायांतरण (Metamorphism) क्या है? किन्हीं पाँच मूल चट्टानों और उनसे बनने वाली कायांतरित चट्टानों की सूची बनाइए।
  4. प्रश्न 4: मृदा निर्माण और पादप पोषण में फेल्डस्पार एवं माइका खनिज समूहों की भूमिका स्पष्ट कीजिए।
  5. प्रश्न 5: मोह्स कठोरता पैमाना (Mohs Scale of Hardness) क्या है? इसके सभी 10 मानक खनिजों को क्रमबद्ध लिखिए।
  6. प्रश्न 6: खनिजों की पहचान में प्रयुक्त होने वाले किन्हीं पाँच भौतिक गुणों का उदाहरण सहित वर्णन कीजिए।
  7. प्रश्न 7: सिलिकेट खनिजों की मूल इकाई (SiO44- टेट्राहेड्रॉन) क्या है? फाइलोसिलिकेट और टेक्टोसिलिकेट में अंतर उदाहरण सहित बताइए।
  8. प्रश्न 8: राजस्थान में पाए जाने वाले कृषि महत्व के तीन प्रमुख खनिजों (जिप्सम, रॉक फॉस्फेट, पाइराइट) का मृदा प्रबंधन में उपयोग लिखिए।

E. अंतर स्पष्ट कीजिए (Differentiate Between — 4 Questions)

  1. प्रश्न 1: आग्नेय (Igneous), अवसादी (Sedimentary) एवं कायांतरित (Metamorphic) चट्टानों में अंतर स्पष्ट कीजिए। (सारणी 8.1 देखें)
  2. प्रश्न 2: प्राथमिक खनिज (Primary Minerals) और द्वितीयक खनिज (Secondary Minerals) में अंतर स्पष्ट कीजिए। (सारणी 8.2 देखें)
  3. प्रश्न 3: अम्लीय आग्नेय चट्टान (जैसे ग्रेनाइट) और क्षारीय आग्नेय चट्टान (जैसे बेसाल्ट) में अंतर लिखिए।
  4. प्रश्न 4: हल्के खनिज (Light Minerals) और भारी खनिज (Heavy Minerals) में अंतर स्पष्ट कीजिए।

F. व्याख्या / टिप्पणी कीजिए (Explain / Describe Questions — 6 Questions)

  1. प्रश्न 1: भूवैज्ञानिक चट्टान चक्र (Geological Rock Cycle) का नामांकित चित्र सहित वर्णन कीजिए।
  2. प्रश्न 2: पृथ्वी की पपड़ी (Earth’s Crust) के तात्विक संघटन (Elemental Composition) पर संक्षिप्त टिप्पणी लिखिए।
  3. प्रश्न 3: पातालीय (Plutonic), मध्यवर्ती (Hypabyssal) और ज्वालामुखी (Volcanic) आग्नेय चट्टानों की शीतलन दर और क्रिस्टल आकार के संबंध को समझाइए।
  4. प्रश्न 4: गैर-सिलिकेट खनिजों (कार्बोनेट, ऑक्साइड, सल्फेट, सल्फाइड व फॉस्फेट) का कृषि महत्व समझाइए।
  5. प्रश्न 5: “क्वार्ट्ज बलुई मृदाओं में सर्वाधिक पाया जाता है जबकि ओलिविन परिपक्व मृदाओं में दुर्लभ होता है” — वैज्ञानिक कारण स्पष्ट कीजिए।
  6. प्रश्न 6: मस्कोवाइट (सफेद अभ्रक) और बायोटाइट (काला अभ्रक) के गुणों और अपक्षय व्यवहार की तुलना कीजिए।

G. दीर्घ उत्तरीय प्रश्न (Long Answer Questions — 5 Questions, 8–15 अंक)

  1. दीर्घ प्रश्न 1: चट्टान (Rock) को परिभाषित कीजिए। उत्पत्ति के आधार पर चट्टानों (आग्नेय, अवसादी एवं कायांतरित) का विस्तृत वर्गीकरण, उनकी प्रमुख विशेषताएँ, उप-प्रकार एवं मृदा निर्माण में उनके महत्व का सविस्तार वर्णन कीजिए।
  2. दीर्घ प्रश्न 2: खनिज (Mineral) क्या हैं? मृदा निर्माणकारी प्राथमिक एवं द्वितीयक खनिजों तथा सिलिकेट व गैर-सिलिकेट खनिजों का रासायनिक सूत्र एवं पादप पोषण में योगदान सहित विस्तृत वर्णन कीजिए।
  3. दीर्घ प्रश्न 3: आग्नेय चट्टानों (Igneous Rocks) को उत्पत्ति की गहराई (Mode of occurrence) तथा सिलिका (SiO2) प्रतिशत के आधार पर वर्गीकृत कीजिए। स्पष्ट कीजिए कि ग्रेनाइट और बेसाल्ट से विकसित होने वाली मृदाओं के गुण एक-दूसरे से भिन्न क्यों होते हैं?
  4. दीर्घ प्रश्न 4: खनिजों के सामान्य भौतिक गुणों (रंग, धारी, चमक, विदलन, विभंग, विशिष्ट गुरुत्व एवं मोह्स कठोरता पैमाना) का प्रायोगिक उदाहरणों सहित विस्तृत वर्णन कीजिए।
  5. दीर्घ प्रश्न 5: पृथ्वी की पपड़ी के 8 प्रमुख तत्वों का विवरण देते हुए सिलिकेट खनिजों के संरचनात्मक वर्गीकरण (Nesosilicates से Tectosilicates तक) की व्याख्या कीजिए।

H. पूर्व परीक्षा प्रश्न एवं PYQ-पैटर्न अभ्यास प्रश्न (Previous Year & PYQ-Pattern Questions)

  1. [B.Sc. (Hons.) Ag. Semester-I Theory Exam Pattern — SOIL 111 (Long Question, 10 Marks)]:
    “What are rocks? Classify rocks on the basis of their mode of origin with suitable examples.” (चट्टानें क्या हैं? उत्पत्ति के आधार पर उपयुक्त उदाहरणों सहित चट्टानों का वर्गीकरण कीजिए।)
  2. [B.Sc. (Hons.) Ag. Semester-I Theory Exam Pattern — SOIL 111 (Differentiate, 4 Marks)]:
    “Differentiate between Primary and Secondary minerals with examples.” (उदाहरण सहित प्राथमिक एवं द्वितीयक खनिजों में अंतर स्पष्ट कीजिए।)
  3. [B.Sc. (Hons.) Ag. Semester-I Theory & Practical Exam Pattern — SOIL 111]:
    “Write down Mohs scale of mineral hardness and chemical formulas of Quartz, Orthoclase, Dolomite, Gypsum and Apatite.”
  4. [ICAR-JRF / Pre-PG Objective Pattern]:
    “Which mineral is the primary source of Boron in soils? (Ans: Tourmaline) / Which mineral is the primary source of Phosphorus in soils? (Ans: Apatite).”
SECTION 13

उत्तर कुंजी एवं मॉडल उत्तर रूपरेखा (Complete Answer Keys & Model Explanations)

13.1 बहुविकल्पीय प्रश्नों (20 MCQs) की समेकित उत्तर तालिका

प्रश्नउत्तरप्रश्नउत्तरप्रश्नउत्तरप्रश्नउत्तर
Q.01(C) एल्युमिनियम (8.13%) Q.06(B) फेल्डस्पार समूह Q.11(B) प्यूमिस (Pumice) Q.16(C) नीस (Gneiss)
Q.02(B) पेट्रोजेनेसिस Q.07(B) एपेटाइट व टूरमलीन Q.12(C) माइका व क्ले खनिज Q.17(C) 2.85 से अधिक
Q.03(C) ग्रेनाइट Q.08(B) टाल्क से क्वार्ट्ज क्रम Q.13(C) CaMg(CO3)2 Q.18(C) 75%
Q.04(C) बेसाल्ट Q.09(D) क्वार्ट्ज Q.14(C) मोंटमोरिलोनाइट व जिप्सम Q.19(B) बायोटाइट
Q.05(B) क्वार्ट्जाइट व संगमरमर Q.10(C) स्ट्रीक (Streak) Q.15(B) आयरन पाइराइट (FeS2) Q.20(B) 18.6% S व 23.2% Ca

13.2 रिक्त स्थानों (10 Fill in the Blanks) की उत्तर कुंजी

  1. पेट्रोलॉजी (Petrology / शैलविज्ञान)
  2. 74.32% (लगभग तीन-चौथाई)
  3. 65%
  4. स्लेट (Slate) / शिस्ट (Schist)
  5. ऑर्थोक्लेज़ (Orthoclase)
  6. टाल्क (Talc) तथा हीरा (Diamond)
  7. चेरी लाल (Cherry Red)
  8. ओलिविन (Olivine)
  9. कार्बन डाइऑक्साइड (CO2)
  10. झामरकोटड़ा (Jhamarkotra)

13.3 अति लघु एवं लघु प्रश्नों (Sections 12C–12G) के मॉडल उत्तर

📖 सभी 10 अति लघु उत्तरीय प्रश्नों (Section 12C) के सटीक उत्तर देखें
  1. उत्तर 1: खनिज एक प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला, अकार्बनिक, समांगी ठोस पदार्थ है जिसका एक निश्चित रासायनिक संघटन और क्रिस्टलीय परमाण्विक संरचना होती है।
  2. उत्तर 2: पेट्रोग्राफी चट्टानों के वर्णन और वर्गीकरण का विज्ञान है, जबकि पेट्रोजेनेसिस चट्टानों की उत्पत्ति और निर्माण की प्रक्रिया का विज्ञान है।
  3. उत्तर 3: पातालीय (Plutonic): ग्रेनाइट एवं गैब्रो; ज्वालामुखी (Volcanic): बेसाल्ट एवं रायोलाइट (या प्यूमिस)।
  4. उत्तर 4: शुद्ध चूना पत्थर (Limestone — केवल कैल्साइट खनिज से निर्मित) या क्वार्ट्जाइट (केवल क्वार्ट्ज से निर्मित)।
  5. उत्तर 5: जिन सिलिकेट खनिजों की क्रिस्टल संरचना में लोहा (Fe2+) और मैग्नीशियम (Mg2+) प्रचुर मात्रा में पाए जाते हैं और जिनका रंग गहरा होता है; उदाहरण: हॉर्नब्लेंड, ऑगाइट, बायोटाइट, ओलिविन।
  6. उत्तर 6: खनिज को बिना पॉलिश की हुई चीनी मिट्टी की प्लेट पर रगड़ने से प्राप्त होने वाले उसके चूर्ण के वास्तविक रंग को ‘स्ट्रीक’ कहते हैं।
  7. उत्तर 7: निश्चित परमाण्विक समतल तलों के अनुदिश चिकना टूटना ‘विदलन’ (जैसे माइका) है, जबकि अनियमित या घुमावदार सतह पर टूटना ‘विभंग’ (जैसे क्वार्ट्ज में शंखाभ विभंग) है।
  8. उत्तर 8: लोहे और एल्युमिनियम के ऑक्साइड एवं हाइड्रॉक्साइड (Fe2O3, Al2O3 — जिनमें धातु व ऑक्सीजन का अनुपात 1:1.5 या 2:3 होता है) को सेस्क्विऑक्साइड कहते हैं।
  9. उत्तर 9: ऑर्थोक्लेज़: KAlSi3O8; डोलोमाइट: CaMg(CO3)2।
  10. उत्तर 10: क्वार्ट्ज की कठोरता = 7 तथा जिप्सम की कठोरता = 2।
📖 अंतर एवं दीर्घ उत्तरीय प्रश्नों (Sections 12E & 12G) की पूर्ण मॉडल रूपरेखा देखें

• अम्लीय आग्नेय चट्टान (ग्रेनाइट) बनाम क्षारीय आग्नेय चट्टान (बेसाल्ट) [Section 12E – Q.3]:

  • ग्रेनाइट (अम्लीय पातालीय चट्टान): सिलिका (SiO2) > 65% (20–30% मुक्त क्वार्ट्ज); हल्का गुलाबी/सफेद रंग; कम विशिष्ट गुरुत्व (~2.65); मुख्य खनिज क्वार्ट्ज, ऑर्थोक्लेज़ व मस्कोवाइट; धीमे शीतलन से बड़े क्रिस्टल; इसके अपक्षय से मोटे कणों वाली बलुई/दोमट व अम्लीय मृदा बनती है।
  • बेसाल्ट (क्षारीय ज्वालामुखी चट्टान): सिलिका (SiO2) 45–55% (मुक्त क्वार्ट्ज अनुपस्थित); गहरा काला/हरा रंग; उच्च विशिष्ट गुरुत्व (~2.9–3.1); मुख्य खनिज कैल्सिक प्लेजियोक्लेज़, ऑगाइट, हॉर्नब्लेंड व ओलिविन; तीव्र शीतलन से सूक्ष्म क्रिस्टल; इसके अपक्षय से मोंटमोरिलोनाइट युक्त भारी काली कपास मृदा (Vertisols) बनती है।

• हल्के खनिज बनाम भारी खनिज [Section 12E – Q.4]:

  • हल्के खनिज (Light Minerals): विशिष्ट गुरुत्व 2.85 से कम होता है; रंग प्रायः हल्का (सफेद, रंगहीन या गुलाबी) होता है; मुख्यतः सिलिका व एल्युमिना की प्रधानता होती है; उदाहरण: क्वार्ट्ज (2.65), फेल्डस्पार (2.54–2.76), मस्कोवाइट, कैल्साइट (2.71), जिप्सम (2.32)।
  • भारी खनिज (Heavy Minerals): विशिष्ट गुरुत्व 2.85 से अधिक होता है; लोहा, मैग्नीशियम और भारी धातुओं की उपस्थिति के कारण रंग गहरा (काला, हरा, भूरा या लाल) होता है; उदाहरण: बायोटाइट (2.8–3.2), हॉर्नब्लेंड (3.0–3.4), ऑगाइट (3.2–3.6), ओलिविन (3.2–4.3), हेमेटाइट (5.2), जिरकॉन।
SECTION 14

संबंधित व्याख्यान नेविगेशन (Related Lectures Navigation)

⬅ पूर्ववर्ती व्याख्यान (Previous Lecture — Lecture 01):
व्याख्यान 01: मृदा: पेडोलॉजिकल एवं एडाफोलॉजिकल अवधारणाएँ (Soil: Pedological and Edaphological Concepts — 1 Credit Hour)
➡ अगला व्याख्यान (Next Lecture — Lecture 03):
व्याख्यान 03: चट्टानों का अपक्षय – रासायनिक, भौतिक एवं जैविक (Weathering of Rocks – Chemical, Physical and Biological — 2 Credit Hours)
(अगला व्याख्यान प्राप्त करने के लिए चैट में NEXT LECTURE लिखें)

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B.Sc. (Hons.) Agriculture | Semester I | SOIL 111 – Fundamentals of Soil Science | SKNAU, Jobner & ICAR Sixth Deans’ Committee Curriculum | https://agropathfinder.com/

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