વિકૃતિજન્ય નિક્ષેપો (metamorphic deposits)

વિકૃતિજન્ય નિક્ષેપો (metamorphic deposits) : વિકૃતિની અસર હેઠળ ઉદભવતી, આર્થિક મૂલ્ય ધરાવતી ખનિજ પેદાશો. વિકૃતિ એ એક એવી પ્રક્રિયા છે, જેની અસર હેઠળ આવતા ખડકો તેમજ ખડક અંતર્ગત ખનિજો રૂપાંતરિત થઈ નવાં સ્વરૂપો ધારણ કરે છે, જે બદલાયેલા સંજોગો હેઠળ સ્થાયી રહે છે. આ પ્રક્રિયામાં ભાગ લેતાં પરિબળોમાં મુખ્યત્વે તાપમાન, દબાણ, રાસાયણિક રીતે ક્રિયાશીલ પ્રવાહીઓ (દ્રવ) તેમજ કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ અને જળનો સમાવેશ કરી શકાય. અગ્નિકૃત અને જળકૃત ખડકો જ્યારે આ પ્રક્રિયામાં સામેલ થાય છે, ત્યારે ઉપર્યુક્ત એક કે વધુ પરિબળોની અસર હેઠળ તેમાં રહેલા ખનિજ ઘટકોનું પુન:સ્ફટિકીકરણ કે પુનર્ગોઠવણી થાય છે. ઉદભવતા વિકૃતિજન્ય ફેરફારોને પરિણામે જે નવાં ખનિજો કે ખનિજજથ્થા અસ્તિત્વમાં આવે છે, તે પૈકી ક્યારેક કાર્યોપયોગી ખનિજ-નિક્ષેપો પણ મળી રહે છે.

વિકૃતિની પ્રક્રિયા પોપડાના અંદરના વિભાગોમાં થાય છે, જેમાં ઉપર રહેલો ખડકબોજ દબાણ પૂરું પાડે છે, વધારાનું દબાણ સંચલન દ્વારા મળી રહે છે. પોપડામાં જે તે ઊંડાઈ મુજબનું તાપમાન પ્રવર્તતું હોય છે જ, વધારાની ગરમી આગ્નેય અંતર્ભેદકો દ્વારા તેમજ સંચલન દ્વારા મળી રહે છે. ખડકોમાં રહેલો ભેજ તેમજ ખડકોના રચનાત્મક માળખામાં રહેલી જળમાત્રા પણ આ પ્રક્રિયામાં સાથ આપે છે. ટૂંકમાં વિકૃતિ-નિક્ષેપો માટે તે જ પરિબળો અને સંચલનજન્ય પ્રતિબળો કાર્યરત રહે છે, જે વિકૃત ખડકોની ઉત્પત્તિ માટે જવાબદાર હોય છે.

વિકૃતિની અસર હેઠળ ઉદભવતા ખનિજ-નિક્ષેપો પૈકી મુખ્યત્વે ગ્રૅફાઇટ, ઍસ્બેસ્ટૉસ, શંખજીરું અને સોપસ્ટોન, સિલિમેનાઇટ-કાયનાઇટ-ઍન્ડેલ્યુસાઇટ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. પ્રત્યેકની ઉત્પત્તિ-પ્રક્રિયા અસરને ગ્રાહ્ય માતૃખડકોમાં રહેલાં ખનિજો અને તેમના પર પ્રવર્તતા સંજોગો પર આધારિત હોય છે.

1. ગ્રૅફાઇટ : ગ્રૅફાઇટનું રાસાયણિક બંધારણ કાર્બન (C) છે. ઉત્પત્તિસ્થિતિની દૃષ્ટિએ તે મુખ્યત્વે વિકૃતિનાં પરિબળોની અસર હેઠળ બનતું હોવાથી વિકૃતિજન્ય પેદાશ ગણાય છે. પ્રાપ્તિસ્થિતિની દૃષ્ટિએ જોતાં તે બે જુદાં જુદાં સ્વરૂપોમાં મળે છે : શુદ્ધ, કાળી પતરીઓ સ્વરૂપે મળતું સ્ફટિકમય ગ્રૅફાઇટ અને અશુદ્ધ અસ્ફટિકમય (દળદાર) ગ્રૅફાઇટ. ખરું ગ્રૅફાઇટ તેને કહેવાય જે કાગળ પર ઘસવાથી સરળતાથી રેખા પાડી શકે, આ કારણથી તો જૂના વખતમાં તેને સીસાપેન (પેન્સિલ) માટેના ‘સીસા’ તરીકે ઓળખવામાં આવતું હતું.

ગ્રૅફાઇટના ઉત્પત્તિ-પ્રકારો ઘણા છે. વિકૃતિ એ પૈકીનો એક પ્રકાર છે. ગ્રૅફાઇટ ઉષ્ણજળજન્ય દ્રાવણો દ્વારા (દા.ત., શિરા ગ્રૅફાઇટ), સંપર્ક કણશ:વિસ્થાપન (contact metasomatism) દ્વારા તેમજ મૂળભૂત આગ્નેય સ્ફટિકીકરણ દ્વારા બની શકે છે; પરંતુ વિકૃતિજન્ય પેદાશનું મહત્વ વધુ છે. સ્થાનભેદે વિકૃતિજન્ય ગ્રૅફાઇટ આરસપહાણ, ક્વાર્ટ્ઝાઇટ, નાઇસ, શિસ્ટ તેમજ પરિવર્તિત કોલસાના સ્તરોમાંથી પ્રાપ્ત થાય છે. વિકૃતિજન્ય ઉત્પત્તિવાળું સ્ફટિકમય ગ્રૅફાઇટ મોટેભાગે સૂક્ષ્મ પતરીને સ્વરૂપે મળી રહે છે. ઉત્પત્તિસ્થિતિના સંદર્ભમાં ગ્રૅફાઇટ બે રીતે બની શકે છે : (i) સેન્દ્રિય ઉત્પત્તિજન્ય ગ્રૅફાઇટ (organic origin) : કોલસો એ વનસ્પતિજન્ય ઉત્પત્તિ-પેદાશ છે. કોલસાની ખાણોમાંનો કેટલોક કોલસો આગ્નેય અંતર્ભેદકોથી અસર પામેલો જોવા મળે છે. અંતર્ભેદકોની ગરમીથી કોલસાનું બાષ્પશીલ દ્રવ્ય ઊડી જાય છે અને અવશિષ્ટ કાર્બનદ્રવ્ય સ્ફટિકમય ગ્રૅફાઇટમાં રૂપાંતરિત થાય છે. આ ઉપરાંત, ઍન્થ્રેસાઇટ કોલસો, જો વિકૃતિની કક્ષામાં સામેલ થાય તો, ગ્રૅફાઇટમાં પરિવર્તન પામે છે. ગ્રૅફાઇટની આ પ્રકારની પ્રાપ્તિસ્થિતિ સ્પષ્ટપણે સેન્દ્રિય ઉત્પત્તિવાળી ગણાય. સેન્દ્રિય ઉત્પત્તિસ્થિતિવાળો અન્ય પેટાપ્રકાર આ પ્રમાણે પણ છે : વિકૃત ખડકોમાં મળતા ગ્રૅફાઇટ માટે બે દૃષ્ટિબિંદુઓ પ્રવર્તે છે : એક, મૂળભૂત નિક્ષેપોમાં રહેલું સેન્દ્રિય દ્રવ્ય જે વિકૃતિને પરિણામે ગ્રૅફાઇટમાં રૂપાંતરિત થયું હોય; બીજું, CaCO₃વાળા નિક્ષેપોનું બંધારણ-માળખું છૂટું પડ્યું હોય તે. કાર્બનદ્રવ્યયુક્ત કાળા ચૂનાખડકો જ્યારે વિકૃતિની અસર હેઠળ આવે છે ત્યારે તે સફેદ આરસમાં ફેરવાય છે અને કાળું કાર્બનદ્રવ્ય ગ્રૅફાઇટમાં પરિણમે છે. નિક્ષેપોમાં રહેલો મૂળભૂત હાઇડ્રોકાર્બન તૂટીને કાર્બન સ્વરૂપે અવક્ષેપિત થયો હોય અથવા તે CO અને CO₂માં ફેરવાયો હોય, જે ફરીને ઑક્સિજન-રહિત બન્યો હોય અને કાર્બન ગ્રૅફાઇટમાં ફેરવાયો હોય.

(ii) અકાર્બનિક ઉત્પત્તિજન્ય ગ્રૅફાઇટ (inorganic origin) : નિક્ષેપોનાં વિવિધ કાર્બોનેટ  રચનાત્મક માળખાં તૂટે , Ca, Mg, Fe સિલિકા સાથે સિલિકેટ બનાવે, સાથે સાથે CO અને CO₂ મુક્ત થાય, જે ઑક્સિજનરહિત થઈને ગ્રૅફાઇટ બને. આ માટેનું પરિવર્તી (reversible) પ્રક્રિયાત્મક સમીકરણ નીચે મુજબ મૂકી શકાય :

(1) CO₂ + 2H₂ 2H₂O + C

(2) 2CO CO₂ + C

આ બંને પૈકી કોઈ પણ એક રીતે છૂટો પડતો કાર્બન ગ્રૅફાઇટ બને.

મોટાભાગનું ગ્રૅફાઇટ પ્રી-કૅમ્બ્રિયન કાળના ખડકોમાંથી મળે છે. આ કાળમાં વનસ્પતિજીવનનું અસ્તિત્વ ન હતું. આનો અર્થ એમ ઘટાવી શકાય કે તે અકાર્બનિક ઉત્પત્તિજન્ય જ હોઈ શકે. વળી, એ પણ શક્ય છે કે અગ્નિકૃત ખડકોનું, પૅગ્મેટાઇટ ડાઇક કે શિરાઓનું ગ્રૅફાઇટ સંભવત: તેમની નીચે રહેલા કાર્બોનેટ સ્તરોમાંથી અંતર્ભેદનક્રિયા દરમિયાન ઉપર તરફ ખેંચાઈને આવેલું હોઈ શકે.

ભારત : ભારતનું ગ્રૅફાઇટનું વાર્ષિક ઉત્પાદન 60,000 ટન જેટલું રહે છે. તે મુખ્યત્વે ઓરિસા, બિહાર, તામિલનાડુ, આંધ્ર, રાજસ્થાન, ગુજરાત અને મધ્યપ્રદેશમાંથી મળે છે. ગુજરાતમાં તે મર્યાદિત પ્રમાણમાં પંચમહાલ, વડોદરા, બનાસકાંઠા અને સાબરકાંઠા જિલ્લામાં મળે છે; ઉત્પાદન ન જેવું જ છે અને તેનો (શરતી) અનામત જથ્થો 1.28 કરોડ ટન જેટલો જ છે, તે પૈકી મેળવી શકાય એવો જથ્થો માત્ર 22,570 ટન જેટલો જ ગણાય.

2. ઍસ્બેસ્ટૉસ : ખનિજસમુદાયના બધા જ ખનિજ ઘટકોમાં ઍસ્બેસ્ટૉસ જ એકમાત્ર એવું ખનિજ છે, જે અનોખું સ્વરૂપ દર્શાવે છે, કારણ કે તે નાજુક અને નમનીય રેસા(તંતુ)ઓથી બનેલું હોય છે. તે એટલું તો સુંવાળું, નરમ અને રેશમી સ્પર્શવાળું હોય છે કે તેને દોરાના રૂપમાં ખેંચી શકાય છે અને વણીને તેનું કાપડ બનાવી શકાય છે. ઍસિડ, ગરમી અને વિદ્યુત સામે પ્રતિકારક્ષમતા ધરાવતું હોવાથી તે અવરોધક તરીકે અનેકવિધ ઉપયોગોમાં લેવાય છે. રોમનોના સમયથી તેનો ઉપયોગ થતો આવ્યો હોવાનું જાણવામાં છે. તેમણે તેનો દીવાઓમાં વાટ (દિવેટ) બનાવવામાં ઉપયોગ કરેલો.

ઍસ્બેસ્ટૉસ એ રેસાદાર ખનિજ-સમૂહ માટે ઉપયોગમાં લેવાતું વ્યાપારી નામ છે. કુદરતમાં તે બે જાતના રેસાદાર ખનિજ-સમૂહમાં મળે છે : (i) સર્પેન્ટાઇન ઍસ્બેસ્ટૉસ, (ii) ઍમ્ફિબોલ ઍસ્બેસ્ટૉસ. ઔદ્યોગિક મહત્વ ધરાવતાં તેનાં મુખ્ય ખનિજો પૈકી ક્રાયસોટાઇલ નામથી ઓળખાતું રેશમી સ્પર્શવાળું ઍસ્બેસ્ટૉસ પ્રથમ પ્રકારમાં આવે છે. તે વ્યાપારી ધોરણે મૂલ્ય ધરાવતું હોવાથી બહુધા તેનો જ ઉપયોગ થાય છે. ઍમ્ફિબોલ ઍસ્બેસ્ટૉસ હલકી કક્ષાનું ગણાય છે અને તેમાં ક્રૉસિડોલાઇટ, ઍમોસાઇટ, ઍન્થોફીલાઇટ, ઍક્ટિનોલાઇટ અને ટ્રેમોલાઇટ જેવાં ગૌણ રેસાદાર ખનિજોનો સમાવેશ થાય છે. આ પૈકીનાં પ્રથમ બે ખનિજો કંઈક અંશે મહત્વનાં ગણી શકાય ખરાં.

ક્રાયસોટાઇલ (chrysotile) : ઉત્પત્તિસ્થિતિ : ક્રાયસોટાઇલ જલયુક્ત મૅગ્નેશિયમ સિલિકેટ છે. તેની ઉત્પત્તિ સર્પેન્ટાઇટનની ઉત્પત્તિ સાથે ઘનિષ્ઠપણે સંકળાયેલી છે તેથી તે સર્પેન્ટાઇન-ઍસ્બેસ્ટૉસ તરીકે પણ ઓળખાય છે. સર્પેન્ટાઇન એ ઑલિવિનની પરિવર્તન-પેદાશ છે અને ક્રાયસોટાઇલ પણ તેની સાથે જ બને છે. સર્પેન્ટાઇન બે પ્રકારના માતૃખડકોમાંથી તૈયાર થાય છે : (i) પેરિડોટાઇટ, પિક્રાઇટ, ડ્યુનાઇટ જેવા અલ્ટ્રાબેઝિક અગ્નિકૃત ખડકો; (ii) મૅગ્નેશિયમયુક્ત ચૂનાખડકો અથવા ડોલોમાઇટ. દુનિયાનું 80 % ઍસ્બેસ્ટૉસ પ્રથમ પ્રકારમાંથી તૈયાર થાય છે. ક્રાયસોટાઇલ ઍસ્બેસ્ટૉસ સર્પેન્ટાઇનની ઉત્પત્તિ સાથે જ સંપૂર્ણપણે જોડાયેલી સ્થિતિમાં ઉદભવે છે, અર્થાત્ સર્પેન્ટાઇનની રેસાદાર જાત ક્રાયસોટાઇલ તરીકે ઓળખાય છે. સર્પેન્ટાઇનભવન એ સ્વયં વિકૃતિજન્ય પરિવર્તન ઘટના (autometamorphic process) છે, જે અલ્ટ્રાબેઝિક ખડકફાટોમાં બને છે. જ્યાં સર્પેન્ટાઇનભવન થયું હોય ત્યાં ક્રાયસોટાઇલ બનવાની શક્યતા ગણાય, પરંતુ ક્રાયસોટાઇલવિહીન સર્પેન્ટાઇન પણ તૈયાર થઈ શકે ખરું; એટલે સર્પેન્ટાઇન થવાની સાથે હમેશાં ક્રાયસોટાઇલ થવું જરૂરી નથી.

કૂકે (Cooke) સર્પેન્ટાઇન પ્રકારનું ઍસ્બેસ્ટૉસ તૈયાર થવા માટે બે કક્ષાઓ સૂચવી છે : પ્રથમ કક્ષામાં માતૃખડકનું 40 %થી 60 % જેટલું પરિવર્તન થાય છે અને પછીથી બીજી કક્ષામાં અંશત: પરિવર્તિત ભાગ સંપૂર્ણપણે પરિવર્તન પામે છે. પરિવર્તનની પ્રક્રિયા સંભવત: અંતર્ભેદકોના દળની અંદરથી મુક્ત થતાં અવશિષ્ટ ગરમ દ્રાવણો કે બાષ્પની અસરથી થતી હોય છે. ખડકમાંના મૅગ્નેશિયમ સિલિકેટ (ઑલિવિન) ઘટકમાં જલઉમેરણ થતાં તે જલયુક્ત મૅગ્નેશિયમ સિલિકેટ (સર્પેન્ટાઇન) બની રહે છે. આમ ઑલિવિનનું સર્પેન્ટાઇનમાં થતું પરિવર્તન સમજી શકાય છે, પરંતુ સાથે સાથે ઉદભવતી રેસાદાર સ્થિતિ માટે ભિન્ન ભિન્ન મંતવ્યો પ્રવર્તે છે. સર્કલ (Cirkel) સૂચવે છે કે જલયોજન (hydration) થતી વખતે દ્રાવણોના / બાષ્પના વહનપથમાં ઘટકોનું વિસ્તરણ થાય છે, સર્પેન્ટાઇન ફૂલીને રેસાદાર બની રહે છે. કીથ અને બેઇન (Keith and Bain) જણાવે છે કે ઉષ્ણજળજન્ય દ્રાવણોના માધ્યમ દ્વારા પ્રતિબળો ગતિશીલ બને છે, સર્પેન્ટાઇન ફાટે છે અને રેસાદાર બની રહે છે. ડ્રેસર અને ગ્રેહામ(Dresser and Graham)ના મત મુજબ ઘનિષ્ઠ તડોની દીવાલો પરની સર્પેન્ટાઇન પેદાશ પુન:સ્ફટિકીકરણ પામી પુન:સ્થાપિત થાય છે. ટેબર અને કૂક કહે છે કે નજીક નજીક રહેલી તડોમાં માતૃખડકોમાંના ઑલિવિનનું સર્પેન્ટાઇનમાં પરિવર્તન થતી વખતે સ્ફટિકોના વિકાસની સાથે સાથે તડો ફાટતી જઈને પહોળી બનતી જાય છે, જેને પરિણામે રેસાઓ ઉદભવે છે.

પ્રાપ્તિસ્થિતિ : અલ્ટ્રાબેઝિક પ્રાપ્તિસ્રોતોમાં જોવા મળતું સર્પેન્ટાઇન ઍસ્બેસ્ટૉસ શિરા-સ્વરૂપોમાં હોય છે. તેમાં રેસાઓ ત્રણ ભિન્ન ભિન્ન સ્થિતિમાં તૈયાર થઈ શકે છે.

(i) આડા (અનુપ્રસ્થ) રેસા : તે ફાટોની દીવાલોને કાટખૂણે હોય છે, તેમની લંબાઈ શિરાની પહોળાઈ જેટલી હોય છે, ક્યારેક રેસાઓ તૂટક તૂટક પણ મળે છે.

(ii) સમાંતર (અનુદીર્ઘ) રેસા : તે ફાટોની દીવાલોને સમાંતર હોય છે, પરંતુ તેમની ગુણવત્તા સારી હોતી નથી.

(iii) જૂથ રેસા : તે આંતરગૂંથણીવાળા, ગોઠવણીવિહીન કે વિકેન્દ્રિત હોય છે. ક્યારેક કેટલીક શિરાઓ આ ત્રણેય પ્રકારોની મિશ્ર સ્થિતિવાળી પણ હોય છે. મોટેભાગે રેસાઓની લંબાઈ 2થી 3 સેમી. જેટલી હોય છે. ક્યારેક 10-12 સેમી, તો કોઈ વિરલ સંજોગોમાં 20 સેમી. જેટલી પણ મળી શકે છે. શિરાઓનો 2 %થી 20 % જથ્થો ક્રાયસોટાઇલથી બનેલો હોય છે. શિરાઓ લાંબી કે ટૂંકી હોઈ શકે અને તેમાં રેસાઓ વ્યવસ્થિત-અવ્યવસ્થિત પણ હોઈ શકે. ઘણા મોટા જથ્થાઓમાં ઘનિષ્ઠ અને આંતરગૂંથન વધુ શક્ય બની રહે છે; દા.ત., કૅનેડાના ક્વિબેકમાં રહેલા મૂલ્યવાન ઍસ્બેસ્ટૉસ જથ્થાનું પરિમાણ 240 × 60 મીટરનું છે. આ ઉપરાંત તે રશિયા અને ઝામ્બિયામાંથી પણ મળે છે. ગૌણ જથ્થા સાયપ્રસ, યુ.એસ., કોરિયા, ફિનલૅન્ડ, ચેકોસ્લોવૅકિયા અને ઑસ્ટ્રેલિયામાંથી મળી રહે છે.

મૅગ્નેશિયમયુક્ત ચૂનાખડકો કે ડોલોમાઇટમાંથી તૈયાર થતું ઍસ્બેસ્ટૉસ ખડકોની સ્તરનિર્દેશન દિશાને સમાંતર પડોમાંથી મળી રહે છે. આ પડો વારાફરતી સર્પેન્ટાઇન સહિત અને સર્પેન્ટાઇન રહિત ગોઠવાયેલા જોવા મળે છે. આ ખડકોની પ્રાપ્તિસ્થિતિ લાંબા વીક્ષાકાર જથ્થાના સ્વરૂપની હોય છે અને રેસાઓ સ્તરનિર્દેશન દિશાને કાટખૂણે ગોઠવાયેલા હોય છે.

ઍમ્ફિબોલ ઍસ્બેસ્ટૉસ નાઇસ અને શિસ્ટ કણરચનાવાળા ખડકોમાં છૂટાછવાયા અથવા નાના જથ્થાને રૂપે અથવા શિરાઓ રૂપે મળી આવે છે.

ઉપયોગો : ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રે ઍસ્બેસ્ટૉસના ભિન્ન ભિન્ન પ્રકારના અનેકવિધ ઉપયોગો છે. તે રેસાદાર દ્રવ્ય છે. અન્ય રેસાદાર દ્રવ્યની સરખામણીમાં બિનદહનશીલ છે અને તેથી જ, અગ્નિરક્ષક કાપડ, દોરડાં, કાગળ, મિલબૉર્ડ, પતરાં, પટ્ટા, વર્ણક વગેરેની બનાવટમાં તેમજ અગ્નિરક્ષક તિજોરીઓ, અલગકારકો, સ્નેહકો, આવરણો વગેરેની બનાવટમાં વપરાય છે. તે આવરણવસ્ત્ર, હાથનાં મોજાં, પડદા, ઑટોમોબાઇલમાં બ્રેકલાઇનિંગ અને તેને સંકલિત ઉદ્યોગોમાં તેમજ અલગકારક સાદડીઓની બનાવટમાં વપરાય છે. મૅગ્નેશિયા સાથે મિશ્રણ કરીને તેમાંથી મૅગ્નેશિયા-ઈંટો બનાવાય છે, જે ઉષ્ણતા-અવરોધક તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે. ઍસ્બેસ્ટૉસ સિમેન્ટનાં પતરાં, છત માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે. બરડ ઍસ્બેસ્ટૉસમાંથી તેજાબ, કાર્બનિક પ્રવાહીઓ અને અન્ય રસાયણોની ગાળણક્રિયા માટેનાં ગાળણ પડ (filter pads) બનાવવામાં આવે છે.

ભારત : ઍસ્બેસ્ટૉસ રાજસ્થાન, આંધ્રપ્રદેશ, બિહાર, કર્ણાટક અને મધ્યપ્રદેશમાંથી મળે છે. આ ઉપરાંત ગૌણ પ્રમાણમાં તે આસામ, તામિલનાડુ, ઉત્તરપ્રદેશ અને ગુજરાતમાં રહેલું હોવા છતાં ઉત્પાદનક્ષમતાવાળું નથી. ગુજરાતમાં સાબરકાંઠા જિલ્લામાં રાજસ્થાનની સરહદે તે મળે છે, પણ તેનું ઉત્પાદન થતું નથી. ભારતનું ઍસ્બેસ્ટૉસનું વાર્ષિક ઉત્પાદન આશરે 40,000 ટનની આસપાસ રહે છે.

3. શંખજીરુંસોપસ્ટોન (Talcsoapstone) : શંખજીરું એ જલયુક્ત મૅગ્નેશિયમ સિલિકેટ 3MgO · 4SiO₂ · H₂O બંધારણ ધરાવતું ખનિજ છે. કુદરતમાં મળતાં બધાં જ ખનિજોમાં તે વધુમાં વધુ મૃદુ છે અને મોહ્ઝના પ્રમાણિત કોઠા મુજબ તે 1 ક્રમની, ઓછામાં ઓછી કઠિનતા ધરાવે છે. ‘ટૅલ્કમ પાઉડર’ તરીકે તેનો ઉપયોગ ખૂબ જ જાણીતો છે. ‘શંખજીરું’ એ નરમ, શુદ્ધ ખનિજ માટે વપરાતું વ્યાપારી નામ છે; પરંતુ આ પર્યાય શંખજીરુંની ઘનિષ્ઠ, દળદાર જાત સ્ટીએટાઇટ માટે પણ વપરાય છે. રેસાદાર શંખજીરું માટે અપાતું વિશિષ્ટ નામ ઍગેલાઇટ છે, તે ‘ન્યૂયૉર્ક પ્રકાર’ના વ્યાપારી નામથી પણ ઓળખાય છે. શંખજીરુંના બંધારણવાળા નરમ ખડકને સોપસ્ટોન કહે છે, પરંતુ તેમાં ક્લોરાઇટ, સર્પેન્ટાઇન, મૅગ્નેસાઇટ, ઍન્સ્ટેટાઇટ, ઍન્ટિગોરાઇટ અને ક્યારેક ક્વાર્ટ્ઝ, મૅગ્નેટાઇટ કે પાયરાઇટ પણ ભળેલાં હોય છે. પાયરોફિલાઇટ એ જલયુક્ત ઍલ્યુમિનિયમ સિલિકેટ છે. તે બંધારણીય તફાવત ધરાવતું હોવા છતાં સમાન હેતુઓ માટે શંખજીરુંને બદલે બજારમાં ખપી જાય છે.

પ્રાપ્તિ : શંખજીરું એ વિકૃતિજન્ય પેદાશ છે. વ્યાપારી હેતુઓમાં ઉપયોગ અર્થે લેવાતા શંખજીરું અને સૉપસ્ટોનના નિક્ષેપો વિકૃતિજન્ય અલ્ટ્રાબેઝિક અંતર્ભેદકો અથવા ડોલોમાઇટ-ચૂનાખડકોમાંથી મુખ્યત્વે સ્તરો તેમજ વીક્ષાકાર જથ્થાને સ્વરૂપે મળે છે. આ વિકૃતિ-નિક્ષેપો પ્રી-કૅમ્બ્રિયન કાળના ખડકો પૂરતા મર્યાદિત છે, તે વિકૃતિ પામેલા અગ્નિકૃત ખડકોમાંથી મળી રહે છે, તેમ છતાં પરિવર્તિત ચૂનાખડકો અને સંકલિત સર્પેન્ટાઇન સાથે પણ સંકળાયેલા મળી આવે છે.

ઉત્પત્તિ : શંખજીરું એ ઊંચા તાપમાન અને ઊંચા દબાણના સંજોગો હેઠળ મૅગ્નેશિયમયુક્ત ખનિજો પર થયેલી વિકૃતિજન્ય પરિવર્તનની પેદાશ છે. તે કોઈ પણ મૅગ્નેશિયમયુક્ત ઍમ્ફિબોલ કે પાયરૉક્સિન પર થતી CO₂ અને H₂Oની અસરથી બની શકે છે. આ માટેનું સમીકરણ નીચે મુજબ આપી શકાય :

4MgSiO₃ + CO₂ + H₂O = 3MgO · 4SiO₂ H₂O + MgCO₃

તે મૅગ્નેશિયમયુક્ત ચૂનાખડકો પર પ્રાદેશિક વિકૃતિ થવાથી, અલ્ટ્રાબેઝિક અગ્નિકૃત ખડકોના પરિવર્તનથી અને બેઝિક અગ્નિકૃત ખડકોમાંથી સંપર્કમાં આવેલા વિકૃતિ-વિભાગોમાં તૈયાર થાય છે. એક રીતે જોતાં, શંખજીરું-સોપસ્ટોનની ઉત્પત્તિ સર્પેન્ટાઇનની ઉત્પત્તિને સમકક્ષ છે, પરંતુ પરિવર્તનશીલ પેદાશો બનવાના ખનિજક્રમમાં તૈયાર થતી અંતિમ પેદાશ ગણાય. વ્યાપારી ધોરણે મેળવાતા શંખજીરું અને સોપસ્ટોનના બધા જ નિક્ષેપો વિકૃતિના પ્રદેશો પૂરતા મર્યાદિત હોય છે.

આ ખનિજ માટેનો દુનિયાનો મહત્વનો જથ્થો યુ.એસ.માંથી મેળવાય છે. ન્યૂયૉર્ક પ્રકાર તરીકે જાણીતું શંખજીરું રંગો, સિરૅમિક અને કાગળઉદ્યોગમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે. અન્ય પ્રકારો રબર તેમજ અન્ય ઉદ્યોગોમાં વપરાય છે. સૌંદર્ય-પ્રસાધન તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતા પાઉડર માટે જરૂરી ઊંચી ગુણવત્તા ધરાવતી જાત પીરીનીઝ અને આલ્પ્સમાંથી મળી રહે છે. સ્ટીએટાઇટ ભારત અને સાર્ડિનિયામાંથી મળી રહે છે.

પ્રાપ્તિસ્થાનો : યુ.એસ., કૅનેડા, ઇંગ્લૅન્ડ, નૉર્વે, સ્વીડન, ફ્રાન્સ, જર્મની, ઇટાલી, ઑસ્ટ્રિયા, સ્વિટ્ઝર્લૅન્ડ, રશિયા, દ. આફ્રિકા, ચીન, ઑસ્ટ્રેલિયા. ભારતમાં સ્ટીએટાઇટના જથ્થા નીચે મુજબનાં રાજ્યોમાંથી મળે છે.

ભારત : ભારતમાં સ્ટીએટાઇટ બહોળા પ્રમાણમાં મળી આવે છે; તે દ્વીપકલ્પના આર્કિયન અને ધારવાડ ખડકોમાં વિશાળ જથ્થા રચે છે. તેના ભૂસ્તરીય સંબંધોમાં, સ્ટીએટાઇટ ઘણી વાર ડોલોમાઇટ અને અન્ય મૅગ્નેશિયમયુક્ત ખડકો સાથે રહેલું હોય છે. એ સંભવિત છે કે વિકૃતિ-બળો દ્વારા મૅગ્નેશિયમ કાર્બોનેટમાંથી જલયુક્ત સિલિકેટમાં રૂપાંતર પામતા ખડકોમાંથી તે ઉદભવેલું હોય. બીજાં સ્થળોએ તે અલ્ટ્રાબેઝિક અને બેઝિક બહિર્ભૂત ખડકોની પરિવર્તન-પેદાશ છે.

જથ્થામય, ઘનિષ્ઠ સંરચનાવિહીન અને તન્ય હોવાને કારણે સ્ટીએટાઇટ અસંખ્ય ઉપયોગોમાં લેવાય છે. તેના એકધારી કણરચનાવાળા, સુંવાળા અને સાબુ જેવા સ્પર્શ પરથી તે સોપસ્ટોન તરીકે ઓળખાય છે. પવાલાં, ઘડા, તકતીઓ વગેરે આકારમાં કોતરી શકાતું હોવાથી તે ‘પૉટસ્ટોન’ તરીકે પણ ઓળખાય છે. બાંધકામમાં થતા તેના સુશોભનાત્મક હેતુથી થતા ઉપયોગો ઉપરાંત ઉદ્યોગોમાં પણ તે વપરાય છે. રેડિયો, રડાર, ટેલિવિઝન અને આ પ્રકારનાં સાધનોમાં વપરાતું સસ્તું સિરૅમિક દ્રવ્ય તૈયાર કરવા માટે તેની ઘણી જ માગ રહે છે. તે વર્ણકો, સિરૅમિક, કાગળઉદ્યોગ, સાબુની બનાવટ, કાપડઉદ્યોગ, ટૅલ્કમ પાઉડરની બનાવટ તેમજ ગૅસ-બર્નરના મોઢિયાની બનાવટમાં લેવાતા અગ્નિરોધક પદાર્થ તરીકે પણ વપરાય છે. ઉચ્ચ કક્ષાનું સ્ટીએટાઇટ વિશિષ્ટ પ્રકારનું પૉર્સેલેન બનાવવામાં વપરાય છે. તેનો ઉપયોગ ક્ષયન પામતા ધાતુમળના અવરોધ માટે વિશિષ્ટ પ્રકારના અગ્નિરોધક તરીકે તેમજ પોલાદના રક્ષણ માટે ઉચ્ચ પ્રકારના વર્ણક તરીકે પણ થાય છે.

ભારતમાં સ્ટીએટાઇટ રાજસ્થાન, આંધ્રપ્રદેશ, ઉત્તરપ્રદેશ, તામિલનાડુ, બિહાર, ઓરિસા અને કર્ણાટકમાંથી મળી રહે છે. આ ઉપરાંત તે ગુજરાત, મધ્યપ્રદેશ અને મહારાષ્ટ્રમાં પણ મળે છે. ભારતનું સ્ટીએટાઇટનું વાર્ષિક ઉત્પાદન આશરે 4થી 5 લાખ ટન જેટલું થાય છે. 1989માં ભારત શંખજીરું/સ્ટીએટાઇટ/સોપસ્ટોનના ઉત્પાદનમાં દુનિયાભરમાં સાતમા ક્રમે હતું. તે વખતે 4.29 લાખ ટન જેટલું ઉત્પાદન થયેલું. ગુજરાતમાં સ્ટીએટાઇટના થોડા પ્રમાણવાળા જથ્થા સાબરકાંઠા અને પંચમહાલ જિલ્લાઓમાં આવેલા છે, ઉત્પાદનનું પ્રમાણ ન જેવું (617 ટન : 1999) છે. અનામત જથ્થાનો અંદાજ આશરે 8,000 ટન જેટલો મૂકવામાં આવેલો છે. અરવલ્લી બૃહદ્ સમૂહના ખડકો(પારબેઝિક અને કૅલ્કસિલિકેટ)માં ગૌણ વીક્ષાકારોમાં તે મળે છે; જોકે અહીંની પ્રાપ્તિ આર્થિક દૃષ્ટિએ પરવડે એવી નથી.

4. સિલિમેનાઇટ સમૂહનાં ખનિજો : આ સમૂહ કાયનાઇટ, સિલિમેનાઇટ, ઍન્ડેલ્યુસાઇટ અને ડ્યુમૉર્ટિયેરાઇટ જેવાં ચાર વિકૃતિજન્ય ખનિજોથી બનેલો છે. આ પૈકીનાં પ્રથમ ત્રણ ખનિજોનું રાસાયણિક બંધારણ Al₂O₃ · SiO₂ છે, જ્યારે ડ્યુમૉર્ટિયેરાઇટ એ બેઝિક ઍલ્યુમિનિયમ બોરોસિલિકેટ 8Al₂O₃ · B₂O₃ · 6SiO₂ · H₂O છે. આ ખનિજો ઊંચા તાપમાન હેઠળ તૈયાર થતાં હોવાથી 1100°થી 1650° સે. સુધીનું તાપમાન સહન કરી, ટકી શકે છે; પરંતુ તેથી વધુ તાપમાને નવાં ખનિજ મ્યુલાઇટ 3Al₂O₃ · 2SiO₂ અને કાચમય સિલિકામાં ફેરવાય છે. ઊંચું તાપમાન સહન કરી શકવાની ક્ષમતા ધરાવતાં હોવાથી ઉચ્ચ કક્ષાના અગ્નિરોધકો બનાવવામાં તેમજ સિરેમિક ઉદ્યોગમાં તેમનો ઉપયોગ થાય છે. મ્યુલાઇટ ખનિજની પ્રાપ્તિ કુદરતમાં વિરલ છે, પરંતુ તે 1810° સે. તાપમાન સુધી સ્થાયી રહે છે. તે ગરમીનો પ્રતિકાર કરતું હોવાથી ઉષ્ણતા-અવરોધક તરીકે વપરાય છે. પ્રથમ ત્રણનું રાસાયણિક બંધારણ સમાન હોવા છતાં સ્ફટિકવર્ગોમાં તફાવત દર્શાવે છે. કાયનાઇટ ટ્રાયક્લિનિક વર્ગમાં અને સિલિમિનાઇટ-ઍન્ડેલ્યુસાઇટ બંને ઑર્થોરહોમ્બિક વર્ગમાં સ્ફટિકીકરણ પામે છે.

કાયનાઇટ : વિકૃત ખડકોમાં સર્વસામાન્ય રીતે મળતું ખનિજ, પરંતુ તેના નિક્ષેપો બહુધા વિખેરણ-સ્થિતિમાં મળે છે. તે પૅગ્મેટાઇટ ડાઇક અંતર્ભેદનોમાં વીક્ષાકાર સ્વરૂપે અને ક્વાર્ટ્ઝ શિરાઓમાં ઝૂમખાં-સ્વરૂપે મળે છે. તે અબરખ શિસ્ટ કે તેમને સમકક્ષ ઍલ્યુમિનિયમ સિલિકેટ ખડકો પર થતી દાબ ઉષ્ણતા વિકૃતિ દ્વારા સંભવત: મૅગ્માજન્ય બાષ્પાયનોની અસર હેઠળ તૈયાર થતું હોય છે. તેના વ્યાપારી ધોરણે જોવા મળતા જથ્થા ભારત, કેન્યા અને યુ.એસ.માંથી મળી રહે છે. આ ત્રણેય સ્થાનોમાં તે કાયનાઇટ-શિસ્ટ કે ક્વાર્ટ્ઝ-કાયનાઇટ-શિસ્ટમાં વિખેરણ પામેલા સ્ફટિકો કે દળદાર સ્વરૂપે જોવા મળે છે. યુ.એસ.ના ઍપેલેશિયનમાં અને કૅલિફૉર્નિયામાં એલ્યુમિનસ શિસ્ટ ખડકોમાં તે રહેલું છે. આ ઉપરાંત તે રશિયા, ટ્રાન્સવાલ, પશ્ર્ચિમ ઑસ્ટ્રેલિયા, માલાવી અને ઉત્તર કેરોલિનામાં મળે છે. કેન્યા દુનિયાભરમાં કાયનાઇટમાં મોખરાનું સ્થાન ધરાવે છે. ભારતમાં આસામ રાજ્યની ખાસી ટેકરીઓમાં પણ દુનિયાભરમાં વિશાળ ગણાતા જથ્થામાં એ રહેલું છે, બિહારમાં પણ તે મળે છે.

સિલિમેનાઇટ : આ ખનિજ ઊંચા તાપમાને થતી વિકૃતિને પરિણામે તૈયાર થતું હોય છે. તે સામાન્યત: ઍલ્યુમિનિયમ સિલિકેટ ખડકોમાં નાજુક પ્રિઝમેટિક સ્ફટિક સ્વરૂપે મળે છે. તેના નિક્ષેપો મુખ્યત્વે ભારતમાંથી મળે છે, તેના સંભવિત જથ્થાઓ દક્ષિણ આફ્રિકામાં પણ છે. ભારતમાં તે આસામની ખાસી ટેકરીઓમાં તેમજ મધ્યપ્રદેશના પીપરામાં રહેલું છે. અહીં તે ગ્રૅનાઇટથી વીંટળાયેલા કોરંડમ સહિત સિલિમેનાઇટ શિસ્ટ સ્વરૂપે મળી આવે છે. ભારતમાં તેનો અનામત જથ્થો વિપુલ છે.

ઍન્ડેલ્યુસાઇટ : આ ખનિજ મૃણ્મય સ્ફટિકમય ખડકોમાં તેમજ પૅગ્મેટાઇટમાં મળે છે. ટુર્મેલીન, ગાર્નેટ, કોરંડમ, ટોપાઝ, ક્વાર્ટ્ઝ અને અબરખ તેની સાથે મળતાં અન્ય ખનિજો છે. તે ઍલ્યુમિનિયમ-સમૃદ્ધ ખડકો પર થતી વિકૃતિની શ્રેણીબદ્ધ પ્રક્રિયાઓથી તૈયાર થાય છે. આ પ્રક્રિયામાં નજીક રહેલા અંતર્ભેદકોમાંની ઉષ્ણબાષ્પજન્ય દ્રવ્યની અસર ઍલ્યુમિનિયમથી સમૃદ્ધ માતૃદ્રવ્યને ઍન્ડેલ્યુસાઇટમાં રૂપાંતરિત કરે છે. કૅલિફૉર્નિયા દુનિયાનો ઍન્ડેલ્યુસાઇટનો વિશાળ જથ્થો ધરાવે છે, ત્યાં તે ઍન્ડેલ્યુસાઇટ શિસ્ટ રૂપે મળી આવે છે. આ ઉપરાંત તે યુ.એસ.ના નેવાડા અને ડાકોટામાં તેમજ સ્વિટ્ઝર્લૅન્ડ અને ટ્રાન્સવાલમાં પણ મળે છે.

ભારતમાં કાયનાઇટ અને સિલિમેનાઇટના મુખ્ય જથ્થા અનુક્રમે આસામ, બિહાર, આંધ્ર, કર્ણાટક, રાજસ્થાન અને મહારાષ્ટ્રમાંથી તથા મધ્યપ્રદેશ, મેઘાલય, કર્ણાટક, મહારાષ્ટ્ર અને કેરળમાંથી મળે છે. ભારતનું કાયનાઇટનું ઉત્પાદન વાર્ષિક આશરે 40,000 ટન જેટલું અને સિલિમેનાઇટનું ઉત્પાદન વાર્ષિક આશરે 15,000થી 18,000 ટન જેટલું છે. આ ઉત્પાદન મર્યાદિત ગણાય.

કુદરતી રીતે મળી આવતાં આ ઍલ્યુમિનિયમ સિલિકેટ ખનિજોએ ધાતુશોધન-ઉદ્યોગોમાં તેમજ સિરેમિક અને કાચ ઉદ્યોગમાં અગ્નિરોધક તરીકેના તેમના કાયમી ગુણધર્મને કારણે મહત્વનું સ્થાન પ્રાપ્ત કર્યું છે. ઑટોમોબાઇલ ઉદ્યોગમાં સ્પાર્કપ્લગ બનાવવા માટે પણ તેમનો ઉપયોગ થાય છે.

ગિરીશભાઈ પંડ્યા