સૂક્ષ્મ સંરચનાઓ

સૂક્ષ્મ સંરચનાઓ : ખડકોમાં જોવા મળતી વિવિધ સંરચનાઓ. અગ્નિકૃત ખડકોમાં જોવા મળતાં કણરચના અને સંરચના જેવાં બે અગત્યનાં લક્ષણો વચ્ચે બધે જ અર્થનો સમજફેર પ્રવર્તે છે. કણરચના એ ખડકમાંનાં ખનિજકણોની અરસપરસની ગોઠવણી હોઈ તે ખડકની પરખ માટેનું એક વિશિષ્ટ સમાંગ લક્ષણ બની રહે છે; જ્યારે સંરચના એ ખડકનું આંતરિક ભૌમિતિક સ્વરૂપ હોઈ વિષમાંગ લક્ષણ બની રહે છે. આ ઉપરાંત સ્તરભંગ, ગેડ કે સાંધાઓ જેવી મોટા પાયા પર જોવા મળતી પ્રાદેશિક રચનાઓને પણ સંરચનાઓ સાથે કોઈ જ સંબંધ નથી, વાસ્તવમાં તો તેમને ભૂસ્તરીય રચનાત્મક લક્ષણો કહેવાનું વધુ ઉચિત ગણાય. કણરચનાની જેમ, અગ્નિકૃત ખડકોની સૂક્ષ્મ સંરચનાઓ પણ જે તે ખડકની ઉત્પત્તિસ્થિતિ દરમિયાનના સંજોગો અથવા ઇતિહાસ વિશે ઘણું કહી જાય છે.

ખડકોમાં જોવા મળતી લાક્ષણિક સંરચનાઓ આ પ્રમાણે છે : (1) કોટરયુક્ત અને બદામાકાર સંરચના; (2) માયરોલિટિક સંરચના; (3) સ્ફટિકોમાં વિભાગીય સંરચના; (4) ઘટિકાયંત્રવત્ સંરચના; (5) પરિવેષ્ટિત કિનારીઓ; (6) સ્ફેર્યુલાઇટ; (7) આગંતુકો; (8) ઑર્બિક્યુલર સંરચના; (9) પરવલયાકાર સંરચના; (10) પ્રદાવિત સંરચના; (11) રેખીય સંરચના અને (12) પટ્ટાદાર સંરચના.

આકૃતિ 1 : (અ) : કોટરયુક્ત – બદામાકાર સંરચના. બદામાકાર સંરચના કોટરયુક્ત સંરચનામાં તૈયાર થયેલી છે; (આ) માયરોલિટિક સંરચના.

(1) કોટરયુક્ત અને બદામાકાર સંરચના (vesicular and amy-gdaloidal structure) : આ સંરચના જ્વાળામુખી ખડકોમાં જોવા મળે છે. પેટાળમાંથી મૅગ્મા બહાર નીકળી ગયા પછી આ સંરચના તૈયાર થતી હોય છે. સપાટી પર ઓછા દબાણ હેઠળ લાવા ઠરતો હોય ત્યારે તેમાં સમાવિષ્ટ જલબાષ્પ/વાયુઓ પરપોટારૂપે નીકળી જાય છે, જે તેમની પાછળ કેટલીક વાર પોલાણ કે કોટરો છોડી જાય છે. રહાયોલાઇટ જેવા વધુ સ્નિગ્ધ લાવામાં વાયુઓ પકડાયેલા રહે છે, તે સરળતાથી નીકળી જઈ શકતા નથી, માત્ર સૂક્ષ્મ પરપોટા ઝીણાં છિદ્રો રચે છે; પરંતુ ઘનીભવન ઝડપી હોય તો ઉપલા થરમાં ફીણવાળું પ્રવાહી અનેક બારીક છિદ્રો ધરાવતો પ્યુમિસ ખડક બનાવે છે, જે તેની સૂક્ષ્મ કોટરયુક્ત સંરચનાને કારણે સરળતાથી પારખી શકાય છે. તરલ બેસાલ્ટ બંધારણવાળા લાવામાં આ જ રીતે જે છિદ્રરચના થાય તેમાંથી સ્કોરિયા ખડક બને છે. કેટલાક બેસાલ્ટમાં ક્યારેક ઊભી નલિકાઓ સ્વરૂપનાં કોટરો રચાય છે, તે પછીથી ક્વાર્ટ્ઝ, કૅલ્શાઇટ, એપિડોટ, ઝિયોલાઇટ જેવાં ખનિજીય દ્રાવણો પસાર થવાથી ભરાઈ જાય છે. વિશિષ્ટ પ્રકારની આ સંરચના સામાન્યત: બદામાકાર અથવા નળી(ભૂંગળી)સ્વરૂપ બદામાકાર સંરચના (pipe amygdales) તરીકે ઓળખાય છે.

(2) માયરોલિટિક સંરચના (miarolitic structure) : ગહવર (ગુફા) સમકક્ષ પોલાણો જેવી આ સંરચના મોટેભાગે અંત:કૃત ખડકોમાં જોવા મળે છે. તે અનિયમિત આકારવાળાં, ઘણાં સેમી.ના આડછેદવાળાં તેમજ ક્વાર્ટ્ઝ અને ફેલ્સ્પારના સુંદર સ્ફટિકોથી આચ્છાદિત બનેલી દીવાલોવાળાં હોય છે, આ સ્ફટિકો જે તે ખડકોનો પોતાનો જ અંતર્ગત ભાગ હોય છે, પછીનાં આચ્છાદનો નહિ. (જુઓ, આકૃતિ.) સ્ફટિકો બનતી વખતે જ ક્યારેક આવું પોલાણ કે આંતરજગા (interspace) રહી જાય છે, જે અવશિષ્ટ મૅગ્માજન્ય પ્રવાહીથી ભરાય છે, પર્યાપ્ત જગાની ઉપલબ્ધિને કારણે સ્ફટિક આકારિકી (રૂપરેખા) પૂર્ણપણે વિકસી શકે છે. મસ્કોવાઇટ, ટૂર્મેલીન, ટોપાઝ અને ઍપેટાઇટ જેવાં ખનિજોનું સહઅસ્તિત્વ સૂચવે છે કે (પાણી, ફ્લૉરિન, બોરૉન જેવાં) અવશિષ્ટ મૅગ્માજન્ય પ્રવાહીમાં સંકેન્દ્રિત બાષ્પશીલ ઘટકોએ આ પ્રકારનાં પોલાણો બનાવવામાં અગત્યનો ભાગ ભજવ્યો હશે. આવાં પોલાણો થવા માટેનો ખનિજ-સ્ફટિકીકરણ સ્થિતિસંજોગ ઓછી ઊંડાઈએ પ્રમાણમાં ઓછા દાબ હેઠળ મળ્યો હોવો જોઈએ.

આકૃતિ 2 : (અ) વલયો દર્શાવતા પાયરૉક્સિન સ્ફટિકો; (આ) પટ્ટીદાર (વલયધારક) પ્લેજિયોક્લેઝ; (ઇ) પાયરૉક્સિનમાં જોવા મળતી રેતઘડી જેવી સંરચના.

(3) સ્ફટિકોમાં વિભાગીય સંરચના (zoned crystals stru-cture) : વિભાગીય સંરચના ધરાવતા સ્ફટિકો સામાન્ય રીતે અગ્નિકૃત ખડકોમાં જોવા મળતા હોય છે, તેમાં બદલાતા બંધારણના પટ્ટીદાર વિભાગો અથવા વલયો રચાયેલાં હોય છે, આ પ્રકારની ગોઠવણી સ્ફટિકની રૂપરેખા(આકાર)ને અનુસરતી હોય છે. (જુઓ, આકૃતિ.) આ સંરચના નરી આંખે ખડકમાં દેખાતી હોતી નથી; પરંતુ સૂક્ષ્મદર્શક હેઠળ ખડકછેદમાં તે સ્પષ્ટ બની રહે છે. પ્રત્યેક પટ્ટી કે વલય જાડું કે પાતળું તેમજ સ્પષ્ટ સીમારેખાવાળું તથા ક્રમિક ફેરફારવાળું હોઈ શકે છે. બંધારણીય ફેરફાર કેન્દ્રથી કિનારીઓ તરફ ઓછોવત્તો હોય, વિકસતો જતો હોય, વ્યસ્ત બનતો જતો હોય, અવરોધવાળો હોય, આંદોલનોવાળો કે આવર્તનોવાળો હોઈ શકે છે. પ્લેજિયોક્લેઝ, પાયરૉક્સિન અને ઍમ્ફિબૉલ ખનિજો તે માટેનાં સારાં ઉદાહરણો છે.

ખનિજોમાં જોવા મળતી વિભાગીય (પટ્ટીદાર) સંરચનાના વિવિધ પ્રકારો સમજાવવા માટે રજૂ કરવામાં આવેલા સિદ્ધાંતો મૅગ્માની અતિસંતૃપ્તિ તેમજ મૅગ્માનાં બંધારણ, દબાણ, તાપમાન અને બાષ્પમાત્રામાં થતા રહેતા ફેરફારો સાથે સંબંધ ધરાવે છે. મૅગ્માના સંચયસ્થાનના એક ભાગમાં બનેલા સ્ફટિકો બીજા ભાગમાં જો સ્થાનાંતર પામે તોપણ મહત્વના ફેરફારો ઉદભવે છે. સમરૂપતા-(isomorphism)નો ગુણધર્મ ધરાવતી સમરૂપ શ્રેણીના સ્ફટિકીકરણ દરમિયાન ઘન અને પ્રવાહી તબક્કાઓ વચ્ચે થતી અપૂર્ણ પ્રક્રિયાને આ સંરચના બનવા માટેના મુખ્ય કારણરૂપ ગણાવી છે.

(4) ઘટિકાયંત્રવત્ સંરચના (hourglass structure) : આ સંરચના વિભાગીય સંરચનાને લગભગ મળતી આવે છે. તે પાયરોક્સિન સ્ફટિકોમાં વધુ જોવા મળે છે; તેનો આકાર રેતઘટિકાયંત્ર સાથે આબેહૂબ મળતો આવે છે. (જુઓે, આકૃતિ.) આ આકાર સૂચવે છે કે સ્ફટિકના વિકાસ દરમિયાન ઊર્જાના અલ્પ તફાવતો તે માટે કારણભૂત બન્યા હશે, અથવા તે દરમિયાન જુદા જુદા ભાગમાં આયન-અધિશોષણ પસંદગીપાત્ર રહ્યું હશે.

આકૃતિ 3 : પ્રક્રિયા કિનારીઓ : (અ) બેસાલ્ટમાં ક્વાર્ટ્ઝ કણની આજુબાજુ પાયરૉક્સિન; (આ) નોરાઇટમાં ઑર્થોપાયરૉક્સિનની આજુબાજુ હૉર્નબ્લૅન્ડ; (ઇ) ઑલિવિનની આજુબાજુ ઑર્થોપાયરૉક્સિન; (ઈ) નોરાઇટમાં ઑલિવિનની આજુબાજુ અંદર તરફનો ઑર્થોપાયરૉક્સિન અને બહારનો ઍમ્ફિબોલ.

(5) પરિવેષ્ટિત કિનારીઓ (reaction rims) : કેટલાક અગ્નિકૃત ખડકોમાં આ સંરચના સામાન્યત: જોવા મળે છે, તેમાં એક ખનિજ બીજા કોઈ એક ખનિજની કિનારીથી પ્રક્રિયા દ્વારા આવૃત્ત થયેલું હોય છે. અગાઉથી તૈયાર થયેલા સ્ફટિકો (ઑલિવિન) મૅગ્મા-(પાયરૉક્સિન)ના વીંટળાવાથી પ્રક્રિયા થતાં તે અન્ય ખનિજથી પરિવેષ્ટિત થઈ જાય છે. ઑલિવિનની આજુબાજુ પાયરૉક્સિન કે ઍમ્ફિબોલ આવૃત્ત થતું હોય છે. કેટલાક ખડકવિદો મૂળભૂત પ્રાથમિક ઉત્પત્તિવાળી આવી કિનારીઓને કરોના (કિરીટ – corona) અને પરિણામી ઉત્પત્તિજન્ય હોય તો તેને કૅલિફિટિક સીમા (kelyphitic borders) તરીકે ઘટાવે છે.

(6) સ્ફેર્યુલાઇટ (spherulites) : સોયાકાર સ્ફટિકોના વિકેન્દ્રિત (એક સેમી.થી ઓછા આડછેદવાળા) સમૂહોથી બનેલી સંરચના. મોટેભાગે તો તેમનો આકાર ગોલકો જેવો હોય છે. આ ગોલકો સિલિકા-સમૃદ્ધ લાવા(સંભવત: ર્હાયોલાઇટ કાચ)માંથી, ખાસ કરીને ક્વાર્ટ્ઝ, ટ્રિડિમાઇટ અને આલ્કલી ફેલ્સ્પારથી બને છે.

આ સંરચનાને લગભગ સમકક્ષ ભૌમિતિક આકારોથી બનેલા સમૂહો જ્યારે બેસાલ્ટિક ખડકોમાં મળે ત્યારે તેને વેરિયોલ્સ – વેરિયોલિટિક સંરચના કહે છે, જે ઑલિવિન કે પાયરૉક્સિનના દાણાઓ કે આંતરકણ જગાઓમાં રહેલા કાચ સહિત વિકેન્દ્રિત પ્લેજિયોક્લેઝ સ્ફટિકોથી બનેલી હોય છે.

જે સ્ફેર્યુલાઇટ વારાફરતી વલયાકાર કવચ(આવરણો)થી બનેલા હોય અને વચ્ચે વચ્ચે આંતરજગાઓ હોય તો તેને લિથોફાઇઝ (lithophysae) અથવા પાષાણ-પરપોટા (stone bubbles) કહેવાય છે. કેટલાકમાં, સૂક્ષ્મ (ઝીણી) કંકણાકાર બખોલો હોય છે, તેની દીવાલો પર નાજુક ક્રિસ્ટોબેલાઇટ, ક્વાર્ટ્ઝ અને ફેલ્સ્પાર સ્ફટિકો ચોંટેલા હોય છે.

આકૃતિ 4 : (અ) સ્ફેર્યુલાઇટ સંરચના; (આ) જ્વાળામુખી કાચમાં સ્ફેર્યુલાઇટ; (ઇ) સ્ફેર્યુલાઇટના કણો, મણકા દર્શાવતી પ્રદાવિત સંરચના.

(7) આગંતુકો (inclusions) : મોટાભાગના આગ્નેય ખડક-પ્રકારોમાં આગંતુકો સામાન્ય રીતે મળતા હોય છે. તેમનાં પોતાનાં ન હોય એવાં જણાતાં આવાં બાહ્ય દ્રવ્યો આકાર, કદ, બંધારણ અને ઉત્પત્તિની દૃષ્ટિએ ભિન્નતા દર્શાવે છે. અભ્યાગત ખડક (કે ખનિજ) ટુકડાઓ મૅગ્મા કે લાવા ઠરતો હોય ત્યારે પકડાઈને જડાઈ જતાં હોય છે, તેથી તેમને બાહ્ય આગંતુકો (xenoliths) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આવા અભ્યાગત સ્ફટિકો ઝેનોક્રિસ્ટ (xenocrysts) કહેવાય છે. મૅગ્માનો અગાઉથી ઠરેલો ભાગ ભંગાણ પામે અને તેના ટુકડા પછીથી ઠરતા જતા મૅગ્મામાં પકડાઈને જડાઈ જાય તો તેમને માતૃદ્રવ્યજનિત આગંતુકો (autoliths) કહેવાય છે. ખનિજોનું સંવૃદ્ધીકરણ થતું જઈને આગંતુકો બને – મૅગ્માના ઘનીભવન દરમિયાન થાય કે પછીથી થાય, તો તેને સંકેન્દ્રણ કહેવાય છે.

(8) ઑર્બિક્યુલર સંરચના (orbicular structure) : ગ્રૅનાઇટ, ગ્રૅનોડાયોરાઇટ અને ડાયોરાઇટ જેવા અમુક અંત:કૃત ખડકોમાં જોવા મળતી આ સંરચના થોડાક જ સેમી. આડછેદવાળા ગોલકો (orb like) જેવા નાના નાના જથ્થાઓથી બનેલી હોય છે. જુદા જુદા ખનિજીય બંધારણ અને જાડાઈવાળાં વલયાકાર આવરણો મધ્યમાં રહેલા બાહ્ય આગંતુક દ્રવ્ય ઉપર એક પછી એક આવૃત્ત થયેલાં હોય છે. (જુઓ, આકૃતિ.) મોટેભાગે બાયૉટાઇટ, હૉર્નબ્લૅન્ડ કે પાયરૉક્સિન જેવાં ઘેરા રંગનાં ખનિજ આવરણો ફેલ્સ્પાર સમૃદ્ધ આછા રંગનાં ખનિજો સાથે વારાફરતી ગોઠવાયેલાં હોય છે. પ્રત્યેક આવરણ સ્પષ્ટ કે અનિયમિત સીમાઓવાળું હોઈ શકે છે અને તેમાંનાં ખનિજો દાણાદાર, લંબાયેલાં, વિકેન્દ્રિત કે સ્પર્શક રીતે ગોઠવાયેલાં હોઈ શકે છે.

ઑર્બિક્યુલર સંરચના બાહ્ય આગંતુકો અને મૅગ્મા વચ્ચે થતી પ્રક્રિયા દ્વારા વિકસતી હોય છે, જેમાં ઘન-સ્વરૂપી ટુકડાઓનું પુનર્બંધારણ રાસાયણિક રીતે થતું હોવાનું જણાયું છે. ઘન ખડકોની વિકૃતિ કે કણશ: વિસ્થાપન થતું હોવાનું આ સંરચના દ્વારા રજૂ થાય છે.

આકૃતિ 5 : ઑર્બિક્યુલર સંરચના

(9) પરવલયાકાર સંરચના (ellipsoidal or pillow struc-ture) : આ પ્રકારની સંરચના બેસાલ્ટ, સ્પિલાઇટ જેવા અમુક લાવાપ્રવાહોનું વિશિષ્ટ લક્ષણ ગણાય છે. આ સંરચના રજૂ કરતા ખડકોની બાહ્ય સપાટીઓ તકિયા જેવી ઊપસેલી ગોળાકાર હોય છે. ઉપરની પોપડી (કે કિનારીઓ) અતિસૂક્ષ્મ દાણાદાર હોય છે, જેમાં વિપુલ પ્રમાણમાં કોટરો (છિદ્રો) હોય છે, જે પરવલય આકારને અનુસરીને ગોઠવાયેલાં હોય છે. પરવલય આકારો એકમેક સાથે નજીક નજીક રહેલા હોય છે, જે તેમની રચના દરમિયાનની સુઘટ્ય સ્થિતિનો ખ્યાલ આપે છે. તેમાં ખાસ કોઈ આવૃત્ત દ્રવ્ય હોતું નથી. તે ચર્ટ, ચૂનાખડક કે શેલથી બનેલું હોય છે. પરવલયી લાવા-પ્રવાહો અને જળકૃત ખડકોનું સંકલન તે અધોજલીય ઉત્પત્તિનો નિર્દેશ કરે છે, જોકે પરવલયી લાવા જળ અને ભૂમિ બંને સ્થાનોમાં મળતાં હોવાથી તેમની ચોકસાઈભરી ઉત્પત્તિસ્થિતિ ખાતરીબદ્ધ રીતે હજી સમજી શકાઈ નથી.

(10) પ્રદાવિત સંરચના (fluidal or fluxion structure) : દિશાકીય લક્ષણ સૂચવતી સંરચના. મૅગ્માના સ્ફટિકીકરણ દરમિયાન જો તે ઉદભવે તો પ્રાથમિક સંરચના; પરંતુ ઘનીભવન બાદ તૈયાર થાય અને વિકૃતિજન્ય ઉત્પત્તિસ્થિતિ બતાવે તો પરિણામી સંરચના કહેવાય. પ્રદાવિત સંરચનામાં જુદાં જુદાં ખનિજો અરસપરસ સમાંતર રેખાઓમાં કે વીક્ષાકારોમાં ગોઠવાયેલાં હોય અથવા કણરચનાની ગોઠવણી સમાંતર હોય છે. કેટલીક પ્રદાવિત સંરચના પડોમાં ગોઠવાયેલાં આગંતુકોથી પણ બનેલી હોય છે. આ સંરચના સીધી કે વળાંકોવાળી રેખીય રચના કે પત્રબંધ રચનાથી પણ રજૂ થઈ શકે છે. આ જ રીતે મૅગ્મા કે લાવાના વહનને કારણે તૈયાર થતી સંરચના કે પ્રદાવકોના અન્યોન્ય ગંઠાવાથી બનતી રચના પ્રદાવિત સંરચના કહેવાય છે. (જુઓ, આકૃતિ 4 ઇ.)

(11) રેખીય સંરચના (schlieren structure) : અમુક સેમી. કે મીટર સુધીની લંબાઈવાળી, સળંગ કે ખંડિત રેખાઓથી, લંબાયેલા ટુકડાઓથી, મણકાઓથી કે પટ(કે પડ)થી બનતી સંરચનાને રેખીય સંરચના કહી શકાય, જે જુદા જુદા પ્રમાણમાં મોટેભાગે એક જ ખનિજથી બને છે. શરૂઆતમાં તૈયાર થયેલાં ખનિજોમાં સંકેન્દ્રણો મૅગ્મા(કે લાવા)ના પ્રવાહમાં ખેંચાઈને આ રીતે ગોઠવાતાં જાય છે. આ પૈકી કેટલાક આગંતુકો મૅગ્મામાં આત્મસાત્ થઈને ફરીથી ગોઠવણી પામે છે, તો કેટલાંક અવશિષ્ટ મૅગ્મામાંથી પણ બને છે; કણશ: વિસ્થાપન કે વિકૃતિની અસર હેઠળ આવેલાં હોય તે સહેલાઈથી જુદાં પાડી શકાય છે.

(12) પટ્ટાદાર સંરચના (banding or banded structure) : જુદાં જુદાં બંધારણ, કણરચના કે રંગવાળાં વારાફરતી રહેલાં પડોથી બનેલી રચનાને પટ્ટાદાર સંરચના કહેવાય. આ રચના ઉત્પત્તિજન્ય નથી, વર્ણનાત્મક છે. તેને માટે જો પ્રવાહ કારણભૂત હોય તો પ્રવાહીમય પટ્ટાદાર સંરચના કહેવાય.

ગિરીશભાઈ પંડ્યા