બાષ્પજન્ય નિક્ષેપો (evaporation deposits) : બાષ્પીભવનની ક્રિયા દ્વારા ઉદભવતા નિક્ષેપો. બાષ્પીભવન એ એવી સરળ અને જાણીતી નૈસર્ગિક પ્રક્રિયા છે કે જેનાથી ઘરવપરાશનું મીઠું અને ઔદ્યોગિક જરૂરિયાત માટેના ક્ષારોનો પુરવઠો મળી રહે છે. બાષ્પીભવનની ક્રિયા ક્ષારનિક્ષેપોની રચના થવા માટેની ઘણી જ અગત્યની કુદરતી પ્રક્રિયા ગણાય છે. વિવિધ ક્ષારો નીચે મુજબના જુદા જુદા ઉદભવસ્રોતોમાંથી તૈયાર થતા હોય છે :
1. દરિયાકિનારે ઉદભવતાં બાષ્પાયનો : જ્યારે દરિયાકિનારા પરનાં જળ મુખ્ય દરિયાઈ જળરાશિથી અલગ પડે ત્યારે સૂર્યતાપને કારણે બાષ્પીભવન થાય છે અને ક્ષારનિક્ષેપો બને છે. મીઠું અને ચિરોડી કે ઍનહાઇડ્રાઇટ તેની પેદાશો છે, જ્યારે પૉટાશના ક્ષારો વધુ પડતું બાષ્પીભવન થતાં બનતા હોય છે.
2. છીછરાં સરોવરોમાંથી ઉદભવતાં બાષ્પાયનો : અર્ધશુષ્ક કે શુષ્ક પરિસ્થિતિવાળા પ્રદેશોમાં આવેલાં છીછરાં સરોવરોનાં જળ ઉગ્ર સૂર્યતાપની અસર હેઠળ આવતાં સુકાતાં જાય છે, જેમાંથી મીઠું, ટંકણખાર કે સોડા જેવા ક્ષારોની પોપડી રચાય છે.
3. ભૂગર્ભજળના સ્રાવથી ઉદભવતાં બાષ્પાયનો : શુષ્ક કે અર્ધશુષ્ક વિસ્તારોમાં ધરતી ગરમ થતી રહે છે. ભૂગર્ભજળનું બાષ્પીભવન થતું હોય છે ત્યારે ક્ષારસહિત બાષ્પ ઉપર તરફ ખેંચાઈ આવતાં સપાટી પર ક્ષારપોપડી જામી જાય છે.
4. ગરમ ઝરાઓ દ્વારા ઉદભવતાં બાષ્પાયનો : ભૂપૃષ્ઠ પર ફૂટી આવતા ગરમ ઝરાઓનાં જળ ક્ષારોવાળાં હોય છે. બાષ્પીભવન થતાં અહીં પણ ક્ષારો જામી રહે છે.
ઉત્પત્તિસ્થિતિ (mode of formation) : શુષ્ક અને અર્ધશુષ્ક પ્રદેશોમાં ગરમ આબોહવાની પરિસ્થિતિ ઝડપી બાષ્પીભવન માટે અનુકૂળ બની રહેતી હોય છે. દરિયાઈ કે અન્ય ક્ષારયુક્ત જળજથ્થા જ્યારે સૂર્યતાપની એકધારી અસર હેઠળ આવે ત્યારે બાષ્પીભવન થતું રહે છે. જળસંચિત ક્ષારો સંકેન્દ્રિત થતા જાય છે. જ્યારે કોઈ પણ ક્ષારીય દ્રાવણ અતિસંતૃપ્ત બને ત્યારે ક્ષારનું અવક્ષેપન થાય છે. નિયમ મુજબ, ઓછા દ્રવણશીલ ક્ષારો વહેલા અને વધુ દ્રવણશીલ ક્ષારો મોડા અવક્ષેપિત થાય છે. અવક્ષેપનનો આધાર ક્ષારની દ્રવણશીલતા પર રહેતો હોવાથી, નિક્ષેપક્રિયા તાપમાન, સમય અને અન્ય ક્ષારોની હાજરી મુજબ થતી રહે છે. તાપમાન અને ક્ષારતાના પ્રમાણની અસર એટલી બધી રહે છે કે ક્ષારોનું અવક્ષેપન ઉનાળા અને શિયાળા વચ્ચે થઈ જતું હોય છે. વિષમ પરિસ્થિતિ હેઠળ કેટલાંક સ્થળોમાં તો તે દિવસ-રાત્રિગાળા દરમિયાન પણ થઈ જાય છે. અમુક ક્ષારો એક વાર તૈયાર થઈ જાય પછી પણ તેમાં ફેરફારને અવકાશ રહે છે; જેમ કે ચિરોડીમાંથી ઍનહાઇડ્રાઇટ જલશોષણથી બની શકે છે.
દરિયાઈ જળમાં વજનના એકમ મુજબ 3.5 % ક્ષારપ્રમાણ રહેલું હોય છે. અલગ પડેલા પાણીના કુલ જથ્થામાંથી બાષ્પીભવન દ્વારા અર્ધા કદનું પાણી જ્યાં સુધી ઓછું ન થાય ત્યાં સુધી તો ક્ષારનિક્ષેપક્રિયા થતી હોતી નથી; પાણીનું કદ 1⁄5 બાકી રહે ત્યારે કૅલ્શિયમ સલ્ફેટ (ચિરોડી–CaSO4·2H2O કે ઍનહાઇડ્રાઇટ – CaSO4) બને છે. 1⁄10 પ્રમાણ પહોંચે ત્યારે મીઠું (NaCl) બને છે.
દરિયાઈ બાષ્પાયનો (marine evaporites) : દરિયાઈ ક્ષારોનો મૂળ ઉદભવસ્રોત નદીજળ દ્વારા ખેંચાઈ આવતા બોજમાં અને તેનો સ્રોત ભૂમિખડકોની ખવાણક્રિયામાં રહેલો છે. નિષ્ણાતો દ્વારા એવો એક અંદાજ મૂકવામાં આવેલો છે કે દુનિયાભરની બધી જ નદીઓ સમુદ્ર-મહાસાગરોને પ્રતિવર્ષ સરેરાશપણે 2.5 અબજ ટન જેટલો ક્ષારજથ્થો પૂરો પાડે છે. આ ગણતરી મુજબ આજે સમુદ્ર-મહાસાગરોમાં સંચિત ક્ષારજથ્થાનું પ્રમાણ લગભગ 2.18 કરોડ ઘન કિલોમીટર જેટલું થાય છે. અર્થાત્ સમુદ્રતળ જો સપાટ હોત તો તેનાથી જામેલા થરની જાડાઈ 60 મીટરની બની રહેત. આ ક્ષારો પૈકી NaCl 47.5 %, MgCl2 5.8 %, MgSO4 3.9 %, CaSO4 2.3% અને બાકીની ટકાવારી અન્ય ક્ષારોની છે. સમુદ્ર-મહાસાગરોના ઉત્પત્તિકાળથી તેમાં ક્ષાર-એકત્રીકરણની ક્રિયા એકધારી ચાલુ જ છે.
ક્લાર્કના જણાવ્યા મુજબ, નદીઓ દ્વારા વહન પામીને એકત્રિત થતા ક્ષારજથ્થામાં ક્લૉરાઇડ કરતાં કાર્બોનેટ-પ્રમાણ અને સોડિયમ કરતાં કૅલ્શિયમ-પ્રમાણ વધુ હોય છે; પરંતુ સમુદ્રજળસંચિત પ્રાપ્ય પરિસ્થિતિ ઊલટી બની રહે છે. એટલે કે કાર્બોનેટ કરતાં ક્લોરાઇડ અને કૅલ્શિયમ કરતાં સોડિયમ-પ્રમાણ વધુ છે; જેનું મુખ્ય કારણ સમુદ્રસ્થિત જુદાં જુદાં જીવનસ્વરૂપો કૅલ્શિયમ કાર્બોનેટમાંથી તેમનાં કવચ તૈયાર કરે છે તે છે.
ક્ષારોની નિક્ષેપક્રિયા માટેની પ્રથમ આવશ્યકતા જરૂરી સંકેન્દ્રણની હોય છે. આ માટે મુખ્ય જળરાશિથી કેટલોક જળજથ્થો કિનારા પર અલગ પડવો જોઈએ. આ પ્રકારનું જળ-અલગીકરણ કિનારા પર થતી નિક્ષેપજન્ય આડશોથી શક્ય બને છે. બાષ્પીભવનથી ઘટી જતું પાણી ભરતીને કારણે ઉમેરાતું રહે છે. આડશો જેવા કુદરતી અવરોધ કંઠાર- પ્રદેશોમાં બનતા રહે છે; દા.ત., ખાડીસરોવરો, કયાલ (kayal) વગેરે.
વિવિધ બાષ્પાયન-પેદાશો નીચે પ્રમાણે જોવા મળે છે :
1. કૅલ્શિયમ સલ્ફેટ : સમુદ્રજળમાં રહેલી ક્ષારતાનાં પ્રમાણ અને તાપમાન મુજબ કૅલ્શિયમ સલ્ફેટનાં બે સ્વરૂપો–ચિરોડી અને ઍનહાઇડ્રાઇટ–ના નિક્ષેપો તૈયાર થઈ શકે છે. સંતૃપ્ત થયેલા ક્ષારીય દ્રાવણમાંથી 42° સે.થી નીચેના તાપમાને ચિરોડી બને છે અને તેની ઉપરના તાપમાને ઍનહાઇડ્રાઇટ તૈયાર થાય છે. 30° સે. તાપમાને બાષ્પીભવનનો પ્રારંભ થતાં સમુદ્રજળના સામાન્ય સંકેન્દ્રણથી 3.35 ગણું ક્ષારતાપ્રમાણ પહોંચે ત્યારે ચિરોડી બનવાની શરૂઆત થાય છે અને 4.8 ગણું ક્ષારતાપ્રમાણ થાય ત્યાં સુધી બનતી રહે છે. આ સંજોગથી ઉપરનું ક્ષારતાપ્રમાણ થાય ત્યારે ઍનહાઇડ્રાઇટ બને છે. કૅલ્શિયમ સલ્ફેટના કુલ પ્રમાણમાંથી લગભગ 50 % ચિરોડી ઍનહાઇડ્રાટ બનતાં અગાઉ તૈયાર થતી હોય છે.
2. મીઠું (NaCl) : મીઠાનો ઉત્પત્તિસ્થિતિ-સંજોગ સામાન્ય રીતે તો ચિરોડી થઈ ગયા પછીનો હોવા છતાં મોટેભાગે મીઠા અને ચિરોડીના વારાફરતી મળતા સ્તરો નિર્દેશ કરે છે કે મીઠાની નિક્ષેપક્રિયા શરૂ થયા પછી ત્યાં વધુ સમુદ્રજળ ઉમેરાતાં ચિરોડીના સ્તર તૈયાર થયા હશે. અલગ પડેલા પાણીના જથ્થાનું બાષ્પીભવન થતાં જ્યારે 1⁄10 કદપ્રમાણ થઈ રહે ત્યારે મીઠું બનવાનો સંજોગ ઊભો થાય છે.
નીચેના સ્રોતોમાંથી વ્યાપારી ધોરણે મીઠું મળી રહે છે : (1) સ્તરબદ્ધ જળકૃત નિક્ષેપો, (2) સંકેન્દ્રિત ક્ષારીય જળ, (3) દરિયાઈ જળ, (4) સૂકાં થાળાં (playa), (5) મીઠાના ઘુમ્મટ.
સામાન્ય રીતે તો મીઠાના નિક્ષેપો વીક્ષાકાર (lenticular) હોય છે અને થોડાક સેમી.થી થોડાક મીટરની જાડાઈવાળા મળે છે. વધુ અનુકૂળ સંજોગો હેઠળ એથી પણ વધારે જાડાઈના નિક્ષેપો મળી રહે છે; જેમ કે યુ.એસ. નજીકના અખાતી કિનારા (Gulf coast) અને જર્મનીના મીઠાના ઘુમ્મટ-વિસ્તારો. સિંધવનિક્ષેપો ભારત-પાકિસ્તાનની સૉલ્ટ રેઇન્જના તળભાગમાં વિપુલ પ્રમાણમાં રહેલા છે.
3. પૉટાશ-નિક્ષેપો : સામાન્ય મીઠાની નિક્ષેપક્રિયા થઈ ગયા પછીથી મૅગ્નેશિયમ અને પોટૅશિયમના ક્લોરાઇડ અને સલ્ફેટ બને છે. આ ક્ષારો પણ બાષ્પીભવનની જ પેદાશ હોવા છતાં તેનું પ્રમાણ ઓછું મળે છે. યુ.એસ., સ્પેન, જર્મની, પોલૅન્ડ અને રશિયા પૉટાશ-ક્ષારોનાં પ્રાપ્તિસ્થાનો છે. મોટાભાગનો તેનો પુરવઠો જળકૃત ઉત્પત્તિજન્ય સ્તરોમાંથી અને ગૌણ પ્રમાણ ક્ષારીય સરોવરોમાંથી મેળવાય છે. પૉટાશ-ક્ષારોની ઉત્પત્તિ વખતે મીઠું અને મૅગ્નેશિયમ ક્ષારો પણ ભેગા મળે છે, જે સૂચવે છે કે બાષ્પીભવન-ચક્ર દરમિયાન પૉટાશ-ક્ષારો બન્યા બાદ પાણી ઉમેરાતાં, અન્ય ક્ષારો પણ વારાફરતી બંધાયેલા હોવા જોઈએ. સ્ટાસફર્ટ(જર્મની)માંના જાણીતા પૉટાશ-નિક્ષેપો તેનું ઉત્તમ ઉદાહરણ પૂરું પાડે છે, જે ચિરોડી-ઍનહાઇડ્રાઇટ મીઠું અને પૉટાશ-ખનિજોની શ્રેણીનું પૂર્ણ બાષ્પીભવન-ચક્ર થયાનો નિર્દેશ કરે છે.
સરોવરજન્ય બાષ્પાયનો (lacustrine evaporites) : શુષ્ક અને અર્ધશુષ્ક ગરમ વિસ્તારોમાં, થોડાઘણા પડી જતા વરસાદ દ્વારા ભૂમિખવાણમાંથી તૈયાર થતી દ્રાવણ-પેદાશો વહી જઈને નજીકનાં બંધિયાર મુદતી સરોવરો, ગર્ત કે થાળાંઓમાં ભેગી થતી રહે છે. ગરમીની અસર હેઠળ બાષ્પીભવન થતાં ક્ષારોનું સંકેન્દ્રણ થવાથી સમુદ્રની તુલનામાં અહીં ક્ષારતાનું પ્રમાણ અનેકગણું વધી જાય છે. સંપૂર્ણ બાષ્પીભવન થતાં ક્ષારો પોપડાઓ સ્વરૂપે જામેલા રહે છે. આ માટેનું ઉત્તમ ઉદાહરણ રાજસ્થાનનું સાંભર સરોવર અને યુ.એસ.ના યૂટા(Utah)માંનું ગ્રેટ સૉલ્ટ લેક છે.
સમુદ્ર-મહાસાગરો એવાં થાળાં છે, જેમાં જુદી જુદી નદીઓ દ્વારા ખેંચાઈ આવતા જુદા જુદા ક્ષારો સંયુક્ત જળરાશિમાં છેવટે એકત્રીકરણ પામે છે; સરોવરો એ અલગ અલગ પ્રાદેશિક થાળાં છે. પ્રત્યેક સરોવર જુદા એકમ તરીકે વર્તે છે અને પોતપોતાના પ્રદેશના ક્ષારો, જે હોય તે, પોતાના અલગ એકમોમાં ભેગા થતા હોય છે. આમ પ્રત્યેક સરોવર પોતાના જે તે પ્રદેશના ક્ષાર આપતું હોય છે. આમ કોઈ ક્ષારીય સરોવર સમુદ્રીય ક્ષાર પ્રકારનું હોઈ શકે, પરંતુ અન્ય કોઈ આલ્કલી કે સોડા પ્રકારનું હોય, કોઈ નાઇટ્રેટવાળું હોય તો કોઈ મૅગ્નેશિયમ કે પૉટાશ-ક્ષારોવાળું પણ હોય. મોટેભાગે દરેકમાં સોડિયમ ક્લોરાઇડ અને સલ્ફેટ તો હોય જ છે. જળકૃત ખડકખવાણની પેદાશો સોડિયમ-ક્ષારોવાળાં સરોવરો નિપજાવે છે તો જ્વાળામુખી ખડકખવાણની પેદાશો આલ્કલી સરોવરો બનાવે છે. બાષ્પીભવન થતાં દરેક એકમમાંથી વિવિધ ક્ષારો તૈયાર થતા હોય છે, જેમાંથી રાસાયણિક ક્ષારો, ઔદ્યોગિક પેદાશો માટેના કે ઔષધીય પેદાશો માટેના ક્ષારો મળી રહે છે.
ભૂગર્ભજળજન્ય બાષ્પાયનો (ground water evaporites) : ધ્રુવીય પ્રદેશો અને ઊંચાઈ ધરાવતાં સ્થાનોને બાદ કરતાં બધે જ ભૂગર્ભજળનું બાષ્પીભવન થતું રહેતું હોય છે. ગરમ, ભેજવાળા પ્રદેશોમાં બહાર નીકળી આવતા ક્ષારકણો દ્રાવણરૂપ બની વહી જાય છે; પરંતુ શુષ્ક-અર્ધશુષ્ક પ્રદેશોમાં તે એકઠા થતા રહે છે. સિવાય કે હવામાનનો કોઈ ફેરફાર આવે.
ભૂગર્ભજળમાં ક્ષારો સમુદ્ર કે નદીજળની જેમ જ ઓગળેલા રહે છે; પરંતુ તેમનું સંકેન્દ્રણ-પ્રમાણ ઓછું હોય છે. જ્યાં અનુકૂળ સંજોગ હોય ત્યાં ક્ષાર-પ્રમાણ વધી જાય તો બાષ્પીભવન થવાથી તે બાષ્પસહિત ભૂપૃષ્ઠ પર ખેંચાઈ આવે છે અને પાતળી પોપડી સ્વરૂપે જમા થતા રહે છે. આ પૈકીના અગત્યના ક્ષારોમાં નાઇટ્રેટ, કૅલ્શિયમ કાર્બોનેટ અને સોડિયમ-ક્ષારોનો સમાવેશ કરી શકાય. જ્યાં સપાટી પર આવા ક્ષારો જામેલા હોય એવા પ્રદેશો મોટેભાગે તો શુષ્ક-અર્ધશુષ્ક આબોહવાના વિસ્તારો જ હોય છે. ટેકરીઓના ઢોળાવો અને ખીણતળમાં તેમની શક્યતા વધારે જોવા મળે છે. ચિલીના નાઇટ્રેટ-નિક્ષેપો આ પ્રકારનું ઉદાહરણ છે. આ વિપુલ નિક્ષેપોનું વ્યાપારી ધોરણે ઘણું મહત્વ અંકાય છે. કૅલ્શિયમ કાર્બોનેટ, એપ્સમ ક્ષાર, સોડા અને ટંકણખાર તથા અન્ય ગૌણ પેદાશો પણ સ્થાનભેદે મળી રહે છે.
ગરમ ઝરાજન્ય બાષ્પાયનો (hot spring deposition) : ગરમ ઝરાઓના પાણીમાંથી બાષ્પીભવન દ્વારા તૈયાર થતાં બાષ્પાયનોને સ્થાનિક પેદાશો તરીકે ઘટાવી શકાય. આ પૈકીની ઘણી ઓછી ક્ષારપેદાશો વ્યાપારી ધોરણે મહત્વની હોય છે. બાષ્પીભવન ઉપરાંત સૂક્ષ્મ જીવાણુઓ પણ તેમની ઉત્પત્તિમાં સહાયભૂત જવાબદાર પરિબળ ગણાય છે. મુખ્ય પેદાશો આ પ્રમાણે છે :
1. કૅલ્શિયમ કાર્બોનેટ પ્રકાર : ટુફા, ટ્રાવરટાઇન અથવા ચૂનાયુક્ત સિન્ટર
2. ગૅસેરાઇટ અથવા સિલિકાયુક્ત પ્રકાર
3. ઓકર (ગેરુ) સ્વરૂપે મળતો લોહ ઑક્સાઇડ
4. મૅંગેનીઝનાં પોપડી સ્વરૂપો
ન્યૂઝીલૅન્ડના જાણીતા વ્હાઇટ ટેરેસ (White Terrace) નિક્ષેપ અને યુ.એસ.ના યેલોસ્ટોન નૅશનલ પાર્કના મૅમથ ગરમ પાણીના ઝરા આ પ્રકારનાં ઉદાહરણો છે, તે લગભગ શુદ્ધ CaCO3ના બંધારણવાળી પેદાશો છે.
ગિરીશભાઈ પંડ્યા