चट्टानें खनिजों नामक पदार्थों से बनी होती हैं। एक निश्चित रासायनिक संरचना वाले प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले ठोस पदार्थ को खनिज कहा जाता है। उदाहरण के लिए, ग्रेनाइट जैसी एक सामान्य चट्टान कई खनिजों से बनी होती है जो एक साथ रखे जाते हैं जो बायोटाइट, फेल्डस्पार और क्वार्ट्ज हैं।
पृथ्वी के स्थलमंडल में सभी चट्टानों का निर्माण होता है, जिसमें पृथ्वी की पपड़ी और उसके मेंटल का शीर्ष भाग शामिल होता है, जहाँ आंशिक रूप से पिघली हुई चट्टान जिसे मैग्मा कहा जाता है, पपड़ी के नीचे बहुत धीमी गति से बहती है।
चट्टान कठोर या नरम और विभिन्न रंगों की हो सकती है। उदाहरण के लिए, ग्रेनाइट कठोर है, सोपस्टोन नरम है। गैब्रो काला है और क्वार्टजाइट दूधिया सफेद हो सकता है। चट्टानों में खनिज संघटकों का निश्चित संघटन नहीं होता है। फेल्डस्पार और क्वार्ट्ज चट्टानों में पाए जाने वाले सबसे आम खनिज हैं।
चूंकि चट्टानों और भू-आकृतियों, चट्टानों और मिट्टी के बीच घनिष्ठ संबंध है, एक भूगोलवेत्ता को चट्टानों के बुनियादी ज्ञान की आवश्यकता होती है। पेट्रोलॉजी एक शब्द है जिसका इस्तेमाल वैज्ञानिक रूप से चट्टानों के अध्ययन के लिए किया जाता है। यह भूविज्ञान का एक अत्यंत आवश्यक अंग है।
मनुष्य अपने पूरे इतिहास में चट्टानों का उपयोग करता रहा है। मानव सभ्यता में शैल धातुओं और खनिजों का बहुत महत्व रहा है। वे हमें नई तकनीकों को विकसित करने में मदद करते हैं और हमारे दैनिक जीवन में उपयोग किए जाते हैं। चट्टानों और खनिजों के हमारे उपयोग में निर्माण सामग्री, सौंदर्य प्रसाधन, कार, सड़कें और उपकरण शामिल हैं।
हमारे दैनिक जीवन में सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली कुछ चट्टानें और उनके उपयोग:
खनिज अनाज चट्टानों का निर्माण करते हैं। चट्टानें समरूप ठोस हैं जो रासायनिक यौगिकों की एक व्यवस्थित व्यवस्था से उत्पन्न होती हैं। रासायनिक बंधन चट्टान बनाने वाले समुच्चय को एक साथ रखने के लिए जिम्मेदार हैं। चट्टान के निर्माण का तरीका चट्टान में खनिज बहुतायत के प्रकार को निर्धारित करता है।
सिलिका बहुत सारी चट्टानों में निहित घटकों में से एक है। यह एक ऑक्सीजन और सिलिकॉन यौगिक है। पृथ्वी की पपड़ी का 74.3% भाग इसी यौगिक से बनता है। इस खनिज और अन्य रॉक यौगिकों से क्रिस्टल का निर्माण होता है। चट्टानों के नामकरण के साथ-साथ उनके गुणों को बताते हुए सिलिका और अन्य खनिजों के अनुपात से निर्धारित होता है।
चट्टानों का वर्गीकरण कारकों पर आधारित है जैसे:
चट्टानों के ये भौतिक गुण चट्टानों के निर्माण की प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप होते हैं। चट्टानें समय के साथ प्रकार में बदल सकती हैं। यह चट्टान चक्र द्वारा समझाया गया है जो एक भूवैज्ञानिक मॉडल है। यह तीन सामान्य रॉक वर्गों की ओर जाता है: कायापलट, तलछटी और आग्नेय।
इन वर्गों को आगे कई उप-वर्गों में विभाजित किया गया है। एक चट्टान में खनिजों के अनुपात में वृद्धि या कमी एक चट्टान को एक वर्ग से दूसरे वर्ग में बदल सकती है।
कई अलग-अलग प्रकार की चट्टानें हैं जिन्हें उनके गठन के तरीके के आधार पर तीन परिवारों में बांटा गया है। वो हैं:
चूंकि आग्नेय चट्टानें पृथ्वी के आंतरिक भाग से मैग्मा और लावा से बनती हैं, इसलिए उन्हें प्राथमिक चट्टानों के रूप में जाना जाता है। मैग्मा के ठंडा होने और जमने पर आग्नेय चट्टानें (इग्निस - लैटिन में अर्थ अग्नि) बनती हैं। जब मैग्मा ऊपर की ओर गति करते हुए ठंडा होकर ठोस रूप में परिवर्तित हो जाता है तो इसे आग्नेय चट्टानें कहते हैं। शीतलन और जमने की प्रक्रिया पृथ्वी की पपड़ी में या पृथ्वी की सतह पर हो सकती है। पृथ्वी की सतह के ऊपर लाल-गर्म लावा से बनने वाली आग्नेय चट्टानें बहिर्मुखी चट्टानें कहलाती हैं। पानी के नीचे के ज्वालामुखियों से लावा के छलकने से बनने वाली आग्नेय चट्टानें भी बहिर्मुखी चट्टानों के रूप में वर्गीकृत की जाती हैं। सभी बहिर्मुखी आग्नेय चट्टानों की उपस्थिति दो प्रमुख कारकों पर निर्भर करती है - लावा या मैग्मा कितनी जल्दी ठंडा होता है, और इसमें कौन से पदार्थ होते हैं।
आग्नेय चट्टानों को बनावट के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। बनावट अनाज के आकार और व्यवस्था या सामग्री की अन्य भौतिक स्थितियों पर निर्भर करती है। यदि पिघली हुई सामग्री को बहुत अधिक गहराई पर धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है, तो खनिज अनाज बहुत बड़े हो सकते हैं। सतह पर अचानक ठंडा होने से छोटे और चिकने दाने बन जाते हैं। शीतलन की मध्यवर्ती स्थितियों के परिणामस्वरूप आग्नेय चट्टानें बनाने वाले अनाज के मध्यवर्ती आकार होंगे। ग्रेनाइट, गैब्रो, पेगमाटाइट बेसाल्ट, ज्वालामुखीय ब्रेक्सिया और टफ आग्नेय चट्टानों के कुछ उदाहरण हैं।
इन चट्टानों को दो उपसमूहों में बांटा गया है:
क्रिस्टल का आकार जो बहिर्मुखी आग्नेय चट्टानें बनाते हैं, यह इस बात पर निर्भर करता है कि लावा कितनी जल्दी ठंडा हुआ। जब यह जल्दी ठंडा हो जाता है, तो बड़े क्रिस्टल बनने के लिए पर्याप्त समय नहीं होता है। लावा से बनने वाली चट्टानें जो अधिक धीरे-धीरे ठंडी होती हैं, उनमें बड़े क्रिस्टल होते हैं। कुछ हिंसक ज्वालामुखी विस्फोट गैसों से भरे लावा को बाहर निकालते हैं। लावा हवा में रहते हुए भी जल्दी ठंडा हो जाता है और गैसों को अंदर फँसा देता है। इस तरह से बनने वाली चट्टानें छिद्रों से भरी होती हैं। इस प्रकार की चट्टान के दो उदाहरण हैं झांवां और स्कोरिया।
तलछटी शब्द लैटिन शब्द 'सेडिमेंटम' से बना है जिसका अर्थ है बसना। पृथ्वी की सतह की चट्टानें (आग्नेय, अवसादी और कायांतरित) अनाच्छादित एजेंटों के संपर्क में आती हैं और विभिन्न आकारों के टुकड़ों में टूट जाती हैं। इस तरह के टुकड़ों को विभिन्न बहिर्जात एजेंसियों द्वारा ले जाया जाता है और जमा किया जाता है। संघनन के माध्यम से ये जमा चट्टानों में बदल जाते हैं। इस प्रक्रिया को लिथिफिकेशन कहा जाता है। कई तलछटी चट्टानों में, जमा की परतें लिथिफिकेशन के बाद भी अपनी विशेषताओं को बरकरार रखती हैं। इसलिए, हम तलछटी चट्टानों जैसे बलुआ पत्थर, शेल आदि में अलग-अलग मोटाई की कई परतें देखते हैं।
गठन के तरीके के आधार पर, तलछटी चट्टानों को तीन प्रमुख समूहों में वर्गीकृत किया जाता है:
मेटामॉर्फिक शब्द का अर्थ है 'रूप का परिवर्तन'। ये चट्टानें दबाव, आयतन और तापमान (PVT) परिवर्तन की क्रिया के तहत बनती हैं। कायांतरण तब होता है जब टेक्टोनिक प्रक्रियाओं द्वारा चट्टानों को निचले स्तर तक नीचे धकेल दिया जाता है या जब क्रस्ट के माध्यम से उठने वाला पिघला हुआ मैग्मा क्रिस्टल चट्टानों के संपर्क में आता है या अंतर्निहित चट्टानें चट्टानों के ऊपर से बड़ी मात्रा में दबाव के अधीन होती हैं। कायांतरण एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके द्वारा पहले से ही समेकित चट्टानें मूल चट्टानों के भीतर सामग्रियों के पुनर्क्रिस्टलीकरण और पुनर्गठन से गुजरती हैं।
बिना किसी महत्वपूर्ण रासायनिक परिवर्तन के टूटने और कुचलने के कारण चट्टानों के भीतर मूल खनिजों के यांत्रिक विघटन और पुनर्गठन को गतिशील कायापलट कहा जाता है।
तापीय कायांतरण के कारण चट्टानों की सामग्री रासायनिक रूप से बदल जाती है और पुनः क्रिस्टलीकृत हो जाती है। ऊष्मीय कायांतरण दो प्रकार का होता है
संपर्क कायांतरण में, चट्टानें गर्म घुसपैठ करने वाले मैग्मा और लावा के संपर्क में आती हैं और चट्टान सामग्री उच्च तापमान के तहत पुन: क्रिस्टलीकृत हो जाती है। अक्सर मैग्मा या लावा से नए पदार्थ बनते हैं जो चट्टानों में जुड़ जाते हैं।
क्षेत्रीय कायांतरण में, उच्च तापमान या दबाव या दोनों के साथ विवर्तनिक अपरूपण के कारण होने वाली विकृति के कारण चट्टानें पुनर्क्रिस्टलीकरण से गुजरती हैं।
कुछ चट्टानों में कायांतरण की प्रक्रिया में अनाज या खनिज परतों या रेखाओं में व्यवस्थित हो जाते हैं। कायांतरित चट्टानों में खनिजों या अनाजों की ऐसी व्यवस्था को फोलिएशन या लाइनेशन कहा जाता है। कभी-कभी, विभिन्न समूहों के खनिजों या सामग्रियों को हल्के और गहरे रंगों में दिखाई देने वाली पतली से मोटी परतों में बारी-बारी से व्यवस्थित किया जाता है। कायांतरित चट्टानों में ऐसी संरचना को बैंडिंग कहा जाता है और बैंडिंग प्रदर्शित करने वाली चट्टानों को बैंडेड चट्टानें कहा जाता है। कायांतरित चट्टानों के प्रकार मूल चट्टानों पर निर्भर करते हैं जो कायांतरण के अधीन थे।
मेटामॉर्फिक चट्टानों को दो प्रमुख समूहों में वर्गीकृत किया जाता है: पत्तेदार चट्टानें और गैर-पत्तेदार चट्टानें ।
इन चट्टानों को उनकी संरचना के संबंध में दो भागों में विभाजित किया गया है:
Gneiss, ग्रेनाइट, syenite, स्लेट, schist, संगमरमर, और क्वार्टजाइट रूपांतरित चट्टानों के कुछ उदाहरण हैं।
चट्टानें अपने मूल रूप में अधिक समय तक नहीं रहती हैं, लेकिन उनमें परिवर्तन हो सकता है। चट्टान चक्र एक सतत प्रक्रिया है जिसके माध्यम से पुरानी चट्टानें नई चट्टानों में बदल जाती हैं। रॉक साइकिल परिवर्तनों का एक समूह है। आग्नेय चट्टान अवसादी चट्टान या कायांतरित चट्टान में बदल सकती है। तलछटी चट्टान कायांतरित चट्टान या आग्नेय चट्टान में बदल सकती है। मेटामॉर्फिक चट्टान आग्नेय या अवसादी चट्टान में बदल सकती है।
आग्नेय चट्टानें प्राथमिक चट्टानें हैं और अन्य चट्टानें (तलछटी और कायापलट) इन प्राथमिक चट्टानों से बनती हैं। मैग्मा के ठंडा होने और क्रिस्टल बनने पर आग्नेय चट्टानें बनती हैं। मैग्मा पिघले हुए खनिजों से बना एक गर्म तरल है। खनिज ठंडा होने पर क्रिस्टल बना सकते हैं। आग्नेय चट्टान भूमिगत बन सकती है, जहां मैग्मा धीरे-धीरे ठंडा होता है। या, आग्नेय चट्टान जमीन के ऊपर बन सकती है, जहां मैग्मा जल्दी ठंडा हो जाता है।
जब यह पृथ्वी की सतह पर उंडेलता है, तो मैग्मा को लावा कहा जाता है। यह वही तरल चट्टान है जिसे हम ज्वालामुखियों से निकलते हुए देखते हैं। पृथ्वी की सतह पर, हवा और पानी चट्टान को टुकड़ों में तोड़ सकते हैं। वे चट्टान के टुकड़ों को दूसरी जगह भी ले जा सकते हैं। आमतौर पर, चट्टान के टुकड़े जिन्हें तलछट कहा जाता है, एक परत बनाने के लिए हवा या पानी से गिरते हैं। परत तलछट की अन्य परतों के नीचे दब सकती है। लंबे समय के बाद, तलछटी चट्टान बनाने के लिए तलछट को एक साथ सीमेंट किया जा सकता है। इस तरह आग्नेय चट्टान अवसादी चट्टान बन सकती है।
सभी चट्टानों को गर्म किया जा सकता है। लेकिन गर्मी कहाँ से आती है? पृथ्वी के अंदर, दबाव से गर्मी होती है (अपने हाथों को एक साथ बहुत जोर से दबाएं और गर्मी को महसूस करें)। घर्षण से गर्मी होती है (हाथों को आपस में रगड़ें और गर्मी महसूस करें)। रेडियोधर्मी क्षय से गर्मी भी होती है (वह प्रक्रिया जो हमें बिजली बनाने वाले परमाणु ऊर्जा संयंत्र देती है)।
गर्मी चट्टान को पकाती है। समर्थित चट्टान पिघलती नहीं है, लेकिन यह बदल जाती है। यह क्रिस्टल बनाता है। यदि इसमें पहले से ही क्रिस्टल हैं, तो यह बड़े क्रिस्टल बनाता है। इस चट्टान के परिवर्तन के कारण इसे कायांतरण कहा जाता है। उस परिवर्तन को कायापलट कहते हैं। चट्टानों में कायापलट तब हो सकता है जब उन्हें 300 से 700 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है।
जब पृथ्वी की टेक्टोनिक प्लेटें घूमती हैं, तो वे गर्मी पैदा करती हैं। जब वे टकराते हैं, तो वे पहाड़ बनाते हैं और चट्टान को रूपांतरित करते हैं।
रॉक चक्र जारी है। कायांतरित चट्टानों से बने पहाड़ों को तोड़ा जा सकता है और धाराओं द्वारा बहाया जा सकता है। इन पहाड़ों के नए तलछट नई अवसादी चट्टानें बना सकते हैं।
रॉक चक्र कभी नहीं रुकता।
