સંભેદ (cleavage)

સંભેદ (cleavage) : (1) ખનિજના સંદર્ભમાં : વિભાજકતાનો ગુણધર્મ. ખનિજોનું તેમની અમુક ચોક્કસ તલસપાટી પર છૂટાં (ભેદ) પડી જવાનું વલણ. આ પ્રકારના વલણને સંભેદ અથવા વિભાજકતા કહે છે. કેટલાંક ખનિજો માટે આ ગુણધર્મ લાક્ષણિક બની રહે છે, જેને કારણે તે ખનિજ સહેલાઈથી પારખી શકાય છે. સંભેદ ખનિજોના સ્ફટિકમય સ્વરૂપ પર અને સ્ફટિકમય સ્વરૂપ તેમની આંતરિક અણુરચના પર આધાર રાખે છે. આ કારણે વિભાજનશીલ હોય એવા પ્રત્યેક ખનિજમાં સંભેદ-સપાટીની દિશા સ્ફટિક-સ્વરૂપોના અમુક ફલક કે ફલકોને સમાંતર હોય છે. સંભેદ-સપાટી પર ખનિજના અણુઓ વધુ ઘનિષ્ઠપણે ગોઠવાયેલા હોય છે; અર્થાત્, તલસપાટી પરના અણુઓનો વીજભાર તેનાથી લંબદિશા કરતાં વધુ પ્રમાણમાં હોય છે; તેથી જ તો, તે તલ ઓછામાં ઓછી પકડ જાળવી શકે છે અને તેને પરિણામે તે સપાટી પરનું વિભાજન શક્ય અને સરળ બની રહે છે. અહીં એક બાબતનો ઉલ્લેખ કરવાનું જરૂરી બની જાય છે કે સંભેદ અને પ્રભંગ અલગ અલગ ગુણધર્મો છે. પ્રભંગ અનિયમિત હોય છે અને ખનિજની સ્ફટિકમયતા સાથે તેને કોઈ જ સંબંધ હોતો નથી. આ પરથી કહી શકાય કે જે ખનિજો અસ્ફટિકમય હોય તેમને સંભેદ હોતો નથી. આ જ રીતે, કેટલાક ખડકો પણ વિભાજનશીલ હોય છે; જેમ કે, સ્લેટ, જે પાતળાં પડોમાં છૂટા પડવાનો ગુણધર્મ ધરાવે છે, તેને સ્લેટ-સંભેદ (ખડક હોવાથી ખડક-સંભેદ) કહે છે. ખડકોમાં જોવા મળતો આ ગુણધર્મ દાબની અસર હેઠળ થતી પુન:સ્ફટિકીકરણ ક્રિયાનું પરિણામ હોય છે; ખનિજોમાં જોવા મળતા સંભેદ સાથે તેને કોઈ સંબંધ હોતો નથી.

ખનિજોમાં એક કરતાં વધુ સંભેદ-સપાટીઓ હોઈ શકે છે, પરંતુ તે પૈકીની એક વધુ સરળ હોય છે. સંભેદ એ એવું વિભાજન છે જેમાં સ્ફટિકમયતાની દિશા સંભેદ-તલસપાટી રૂપે તેમજ ઓછાવત્તા પ્રમાણ રૂપે રજૂ થાય છે. આ ઉપરથી ખનિજ-સંભેદનો ઉલ્લેખ ‘પૂર્ણ’, ‘સારો’, ‘સ્પષ્ટ’, ‘નબળો’, ‘અસ્પષ્ટ’, ‘મુશ્કેલ’ જેવા શબ્દો દ્વારા થાય છે; જેમ કે, અબરખ, કૅલ્સાઇટ, ગૅલેના અને ફ્લોરસ્પાર (ફ્લોરાઇટ) જેવાં ખનિજો પૂર્ણ સંભેદ ધરાવે છે. ફ્લોરસ્પારના સ્ફટિકો સામાન્ય રીતે ઘન (cube) ફલકોમાં સ્ફટિકીકરણ પામે છે; આવા ઘનને જો હથોડીથી વ્યવસ્થિતપણે આઘાત આપી તોડવામાં આવે તો તે ઘનના ખૂણાઓ પરથી તૂટી, ઑક્ટાહેડ્રન સ્વરૂપોમાં છૂટા પડતા જાય છે; આ પરથી કહી શકાય કે ફ્લોરસ્પારનો સંભેદ ઑક્ટાહેડ્રલ પ્રકારનો છે, તેનો તૂટેલો પ્રત્યેક વિભાજિત ટુકડો ઑક્ટાહેડ્રન હોય છે. ગૅલેના પણ ઘનસ્વરૂપી સ્ફટિક છે, તે ઘન ફલકોને સમાંતર તૂટતું હોવાથી તેને ક્યુબિક સંભેદ કહે છે. કૅલ્સાઇટનાં ખનિજો ગમે તે આકારનાં હોય, તેમને તોડવાથી, પછાડવાથી, તે ર્હોમ્બોહેડ્રન ફલકોને સમાંતર, ર્હોમ્બોહેડ્રલ સંભેદ આપે છે. ગ્રૅફાઇટ અને અબરખના સંભેદ કઈ રીતે સ્ફટિક અણુરચના પર આધારિત છે તેની સમજ નીચેની આકૃતિઓ પરથી આવી શકશે.

હીરો (Diamond) અને ગ્રૅફાઇટ સંભેદને સ્પષ્ટ સમજવા માટેનાં ઉત્તમ ઉદાહરણ ગણી શકાય. આ બંને એક જ તત્ત્વ – કાર્બનનાં બનેલા છે. હીરામાં એક કાર્બનનો અણુ અન્ય ચાર કાર્બનના અણુ સાથે જોડાયેલો રહીને અમુક સંરચનાનું નિર્માણ કરે છે. હીરાની સંરચનાની નબળાઈની રેખા જ્યાંથી તેનું વિભાજન શક્ય છે તે સંભેદની રેખા છે. મૂલ્યવાન હીરાને કાપી અને તેને પૉલિશ કરવાની ક્રિયા – તેનું મૂલ્ય જળવાઈ રહે તેમ – માટે સંભેદની રેખાએ વિભાજન થવું જરૂરી છે.

ગ્રૅફાઇટમાં કાર્બનના અણુઓ Hexagon સંરચનામાં ગોઠવાયેલ હોય છે. આ સંરચના હીરાની સંરચના કરતાં વધુ મજબૂત હોય છે, પરંતુ ગ્રૅફાઇટનું દરેક પડનું અન્ય પડ સાથેનું બંધન નબળું હોય છે. આથી થોડું બળ વાપરીને ગ્રૅફાઇટને વિભાજિત (split) કરી શકાય છે. સેમીકન્ડક્ટર તત્ત્વના કૃત્રિમ સ્ફટિકનું પાતળી વેફર્સમાં રૂપાંતર કરવામાં આવે છે. આ વેફર્સનું સંભેદ રેખાએ વિભાજન કરી વધુ પાતળી વેફર્સ ઉપર વિવિધ ઉત્પાદન પ્રક્રિયા દ્વારા ચીપ બનાવવામાં આવે છે.  આ ચીપનો ઇલેક્ટ્રૉનિક ઉપકરણમાં બહોળો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. દા. ત. સ્માર્ટ મોબાઇલ ફોન, લૅપટૉપ, કમ્પ્યૂટર, સ્માર્ટ ટીવી વગેરે.

નરી આંખે પરખ-લક્ષણો માટેના ખનિજનમૂનાઓમાં અને સૂક્ષ્મદર્શક હેઠળના ખનિજછેદોમાં સંભેદ એક ઘણું અગત્યનું લક્ષણ બની રહે છે. અબરખમાં બેઝલ (1), ઑગાઇટ-હૉર્નબ્લેન્ડમાં પ્રિઝમેટિક (2), કૅલ્સાઇટમાં ર્હોમ્બોહેડ્રલ (3), ગૅલેનામાં ક્યૂબિક (4), ફ્લોરસ્પારમાં ઑક્ટાહેડ્રલ (4) સંભેદ હોય છે. (કૌંસમાંનો અંક સંભેદ-સંખ્યા દર્શાવે છે.)

(2) ખડકના સંદર્ભમાં : ખડકસ્તરોનું અમુક ચોક્કસ રીતે, સમાંતરપણે, ઘનિષ્ઠ પડોમાં તૂટવાનું વલણ, ખડક-સંભેદ તરીકે ઓળખાય છે. ખડક-સંભેદ એ ખડકોમાં ઉદ્ભવતી વિભાજકતા છે, બીજી રીતે જોઈએ તો, તે વિરૂપતા દ્વારા ખડકોમાં ઉત્પન્ન થતી પરિણામી સંરચના છે. ખડક-સંભેદના વિવિધ પ્રકારોનાં ઉત્પત્તિ-સ્થિતિ-પ્રાપ્તિસ્થિતિના મહત્ત્વ અને નામ વિશે એકવાક્યતા નથી, પરંતુ ખડક-સંભેદને પત્રબંધીના વિશિષ્ટ પ્રકાર તરીકે ઘટાવવાનું સમાધાન અપનાવવામાં આવેલું છે. પત્રબંધી (foliation)  એ એક બહોળા અર્થમાં વપરાતો વર્ણનાત્મક શબ્દ છે, જે ખડકોને ભેદતી, પ્રાથમિક અને પરિણામી, બે પરિમાણવાળી, ઓછી કે સરખી સમાંતર સંરચનાના બધા જ પ્રકારોનો સમાવેશ કરે છે. આવી સપાટીઓ સામાન્ય રીતે ખડકોનું તેમના નબળા વિભાગોમાં વિભાજન કરતી જોવા મળે છે.

ખડક-સંભેદ મોટેભાગે તો ગેડીકરણ સાથે સંકળાયેલો હોય છે, પરંતુ સ્તરભંગક્રિયાના પરિણામરૂપ પણ બનતો હોય છે. તે સામાન્ય રીતે સૂક્ષ્મદાણાદાર ખડકોમાં તેમજ અબરખ જેવાં પતરીમય ખનિજો જેમાં વધુ પ્રમાણમાં રહેલાં હોય એવા ખડકોમાં સારી રીતે વિકસે છે. સંભેદ-સપાટીઓ ઘણુંખરું તો ગેડના અક્ષીય તલને સમાંતર હોય છે, અથવા તો ગેડ અક્ષની આજુબાજુ પંખાકાર રૂપે વિકેન્દ્રિત વિતરણ પામતી હોય છે.

ઘનિષ્ઠ ગેડમાં કે સમાંતર અક્ષનમન ગેડમાં ખડક-સંભેદ ગેડભુજને સમાંતર વિકસે છે, પરંતુ બંધારણ અથવા કણરચના બદલાતી જતી હોય એવા જુદા જુદા સ્તરોમાં પ્રસરતી વખતે તે વક્રીભવન પામે છે. મોટાભાગનો ખડક-સંભેદ દાબજન્ય વિકૃતિ પામેલા ખડકો સાથે સંકળાયેલો હોય છે. સંભેદ-વિકાસ માટેનાં કારણોમાં વિરૂપણ, ખડકોમાં ઉદ્ભવતી પ્રવાહિતા, વિસ્તરણ, ભ્રમણ, ખડકોની ચપટા થવાની ક્રિયા, દ્રવીભૂત થવાની ક્રિયા અને પુન:સ્ફટિકીકરણનો સમાવેશ થાય છે. વિકૃતીકરણ ન પામેલા પરંતુ વિરૂપ બનેલા ખડકોમાં પણ તે જોવા મળે છે. જમાવટ ન પામેલા નિક્ષેપો પણ ક્યારેક સંભેદ દર્શાવતા હોય છે.

ખડક-સંભેદની પરખ માટે બે વર્ગીકરણો તૈયાર કરવામાં આવેલાં છે : એક વર્ગીકરણ તેને બે પ્રકારોમાં વહેંચે છે : (1) ભેદિત પ્રકાર : ભેદિત (penetrative) સંભેદ : સ્લેટ-સંભેદ અથવા પ્રવાહ-સંભેદ અને શિસ્ટોઝ-સંરચના. શિસ્ટોઝ-સંરચના એ એક રીતે તો સ્લેટ-સંભેદનો સ્થૂળ પ્રકાર ગણી શકાય. આ પ્રકારનો સંભેદ ખડકમાં રહેલાં ખનિજોની સમાંતર ગોઠવણી પર આધાર રાખે છે.

(2) બિનભેદિત પ્રકાર : બિનભેદિત (non-penetrative) સંભેદ : ફાટ-સંભેદ, વિરૂપક-ખસેડજન્ય સંભેદ અથવા કરચલીજન્ય સંભેદ. ખનિજોની સમાંતર ગોઠવણીનો આધાર અહીં લેવાતો નથી અને તેમાં સંશ્લેષિત થયેલી કે સંધાયેલી ફાટોથી તે ઓળખી શકાય છે.

બીજું વર્ગીકરણ ઓછામાં ઓછા ચાર પ્રકારો દર્શાવે છે : (1) સ્લેટ–સંભેદ અને પ્રવાહ–સંભેદ (slaty cleavage, flow cleavage) : આ પ્રકારનો સંભેદ ગેડની અક્ષીય તલસપાટીને સમાંતર વિકસતો હોય છે. (જુઓ, આકૃતિ 2). તે સૂક્ષ્મ દાણાદાર ખડકોમાં ઉગ્ર વિરૂપતાને કારણે ઉદ્ભવે છે. ખડકોમાંનાં તકતી-સ્વરૂપ ખનિજોનું અંશત: પુન:સ્ફટિકીકરણ થતું હોય છે, પરંતુ તેને કારણે બધાં સ્તરરચનાત્મક લક્ષણો નાશ પામતાં હોતાં નથી. આ સંભેદ દાબનાં પરિબળોની લંબદિશામાં વિકસે છે.

સ્લેટ-સંભેદનો જ્યારે વધુ વિકાસ થાય ત્યારે તૈયાર થતી વિભાજકતા પ્રવાહ-સંભેદ કહેવાય છે. અહીં પુન:સ્ફટિકીકરણ વધુ થવાથી મૂળ સ્તર-રચનાત્મક લક્ષણો લગભગ ખલાસ (નામશેષ) થઈ જાય છે અથવા માત્ર તેના અવશેષો જ જોવા મળે છે.

શિસ્ટોઝ-સંરચના હજી પણ આગળની કક્ષામાં વિકસે છે. વધુ પ્રમાણમાં પુન:સ્ફટિકીકરણ થવાથી સ્થૂળ સ્ફટિકમય કણરચના તૈયાર થાય છે. મૂળ સ્તરરચના ફેરવાઈ જઈ પત્રબંધ સંરચના વિકસે છે. શિસ્ટ ખડક તેનું ઉદાહરણ છે.

શિસ્ટોઝ-સંરચનાને આ કારણથી સંભેદ ગણાવી શકાય નહિ.

(2) વિરૂપક સંભેદ (shear cleavage) : આ પ્રકારમાં વિરૂપક ખસેડજન્ય સંભેદ (strain slip cleavage), કરચલીજન્ય સંભેદ (crenulation cleavage), ખડક ચૂર્ણજન્ય સંભેદ (cataclastic cleavage) જેવા કક્ષાભેદ જોવા મળે છે. અહીં ખડકોમાં થતી વિરૂપતાને કારણે સંભેદ વિકસે છે.

(3) પરિણામી પ્રસ્તર–સંભેદ (secondary bedding cleavage) : જ્યારે ખડકોની મૂળ સ્તરરચના વિરૂપતા ધારણ કરે છે ત્યારે ઉદ્ભવતી વિભાજકતા આ પ્રકારની હોય છે. તેમાં સંભેદ સ્તરરચનાને સમાંતર વિકસે છે.

(4) ફાટ–સંભેદ (fracture cleavage) : ખડકોમાં ઉદ્ભવતા સમાંતર સાંધા જ્યારે ખૂબ જ નજીક નજીક ગોઠવાય ત્યારે તૈયાર થતી વિભાજકતાને ફાટ-સંભેદ કહે છે. ગેડવાળા ખડક-સ્તરોનું સરખી રીતે વિભાજન થતાં તે વિકસે છે. જુદી જુદી ઢતાવાળા શ્રેણીબદ્ધ સ્તરોમાં જે સ્તરો ઓછા દૃઢ હોય કે દૃઢ ન હોય તેમાં સાંધા વિશેષ પ્રમાણમાં પડે છે, પરંતુ ખનિજો સાંધાઓને સમાંતર ગોઠવાતાં હોતાં નથી. જુદી જુદી દૃઢતાવાળા વારાફરતી રહેલા સ્તરોમાં આ રીતે પડતી ફાટો વક્રીભવન પામે છે.

ખડક-સંભેદનો કોઈ પણ પ્રકાર નક્કી કરતાં પહેલાં તે ખડકોના ક્ષેત્રસંબંધો ધ્યાનમાં લેવા જરૂરી બને છે. જુદા જુદા અભ્યાસીઓ ઉપરના જુદા જુદા પ્રકારોની બાબતમાં થોડા થોડા તફાવતોને કારણે જુદાં જુદાં અર્થઘટન પણ કરે છે.

ગિરીશભાઈ પંડ્યા