ખડકો (વૈજ્ઞાનિક માહિતી)

ખડકો (વૈજ્ઞાનિક માહિતી) : પૃથ્વીની સપાટી પરનું શિલાવરણ. ભૂસ્તરશાસ્ત્રના સમગ્ર અભ્યાસ અર્થે પૃથ્વીને શિલાવરણ (lithosphere), જલાવરણ અને વાતાવરણ એ પ્રમાણે ત્રણ વિભાગોમાં વહેંચી શકાય. ખડકોના તલસ્પર્શી અભ્યાસ માટે શિલાવરણની માહિતી અગત્યની બની રહે છે. પૃથ્વીનો પોપડો અર્થાત્ ભૂપૃષ્ઠ જે વિવિધ પ્રકારના ખડકોથી બનેલો વિભાગ છે તેને શિલાવરણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

પૃથ્વીના પોપડાના ખડકોમાં રહેલાં ખનિજોની ગોઠવણીમાં પણ વિવિધતા જોવા મળે છે. કેટલાક ખડકો સંપૂર્ણપણે ખનિજ-સ્ફટિકોના બનેલા હોય છે, જ્યારે કેટલાક ખડકોમાં ખનિજ-સ્ફટિકો સૂક્ષ્મદાણાદાર ખનિજદ્રવ્યમાં જડાયેલા હોય છે. ગ્રૅનાઇટ પહેલા પ્રકારનું અને ટ્રેકાઇટ બીજા પ્રકારનું ઉદાહરણ છે. વિવિધ પ્રકારના ખડકોમાં જોવા મળતી આ પ્રમાણેની ખનિજોની અરસપરસની ગોઠવણીને ખડકની કણરચના (texture) કહે છે. ભૂપૃષ્ઠના જુદા જુદા ખડકોમાં સંપૂર્ણ સ્ફટિકમય, અર્ધસ્ફટિકમય કે સૂક્ષ્મદાણાદાર કણરચના જોવા મળે છે.

શિલાવરણમાં મળી આવતા વિવિધ ખડકોનું નીચે પ્રમાણે વર્ગીકરણ કરી શકાય :

ક્લાર્ક અને વૉશિંગ્ટન નામના ખડકવિદોના મંતવ્ય પ્રમાણે શિલાવરણની સપાટીથી આશરે 16 કિમી.ની ઊંડાઈ સુધીમાં મળી આવતા ખડકોનું પ્રમાણ નીચે મુજબ છે :

અગ્નિકૃત ખડકો 85 %, જળકૃત ખડકો 15 %. વિકૃત ખડકોના પ્રમાણને આ બે પ્રકારોમાં સામેલ કરેલું છે. પૃથ્વીની દેખાતી ભૂમિસપાટીના સંદર્ભમાં જોતાં જળકૃત ખડકો 75 % વિસ્તાર આવરી લે છે. બાકીના 25 %માં અગ્નિકૃત અને વિકૃત ખડકોનો સમાવેશ કરી શકાય છે.

અગ્નિકૃત ખડકો : પૃથ્વીના પેટાળમાં ક્રિયાશીલ બળોમાં થતા ફેરફારોને કારણે ખડકો પીગળી જઈ પ્રવાહી સ્વરૂપમાં ફેરવાય છે. ખડકોના પીગળેલા રસને મૅગ્મા કહેવામાં આવે છે. આ મૅગ્મા પૃથ્વીના પેટાળમાં ખૂબ જ ઊંચા તાપમાને તેમજ ઉગ્ર દબાણે હોય છે. પેટાળમાંનો મૅગ્મા જ્વાળામુખી દ્વારા કે ફાટો દ્વારા પૃથ્વીની સપાટી પર આવે છે ત્યારે તેને લાવા કહેવાય છે. મૅગ્મા કે લાવાના ઠંડા પડવાથી જે ખડકો અસ્તિત્વમાં આવે છે તે અગ્નિકૃત ખડકો તરીકે ઓળખાય છે. અગ્નિકૃત ખડકોને પ્રાથમિક ખડકો તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.

અગ્નિકૃત ખડકોના સ્થાનભેદે ત્રણ પ્રકાર પાડવામાં આવેલા છે : (1) અંત:કૃત ખડકો, (2) જ્વાળામુખી અથવા બહિર્ભૂત ખડકો અને (3) ભૂમધ્યકૃત ખડકો.

જ્વાળામુખી અથવા બહિર્ભૂત ખડકો : આ પ્રકારના ખડકો જ્વાળામુખી દ્વારા અથવા ભૂપૃષ્ઠમાં કાર્યશીલ વિરૂપક બળો દ્વારા પડતી ફાટો દ્વારા સપાટી પર નીકળી આવતા લાવામાંથી અસ્તિત્વમાં આવે છે. લાવા બહાર આવવાથી ઝડપથી ઠંડો પડે છે, તેમાંના વાયુઓ ઊડી જાય છે અને દબાણની પણ અસર રહેતી નથી. લાવાના આ પ્રકારના સંજોગો હોવાથી પૂર્ણ સ્ફટિકીકરણની ક્રિયા માટેનું અનુકૂલન મળતું નથી. પરિણામે આ ખડકો સંપૂર્ણ કાચમય, અર્ધસ્ફટિકમય, સૂક્ષ્મદાણાદાર તથા કોટરયુક્ત રચનાવાળા બને છે. ક્યારેક લાવાના પ્રવાહની રચના પણ જોવા મળે છે. બેસાલ્ટ એ લાવામાંથી ઠરીને બનેલા જ્વાળામુખી ખડકનું વિશિષ્ટ ઉદાહરણ છે. ઑબ્સિડિયન નામનો ખડક સંપૂર્ણ કાચમય છે જ્યારે પ્યુમિસ (Pumice) લાવાના ફીણ જેવા દ્રવ્યમાંથી બનેલો હોવાથી ઘણો જ હલકો હોઈ પાણી પર પણ તરી શકે છે. આ ઉપરાંત રહાયોલાઇટ, ટ્રેકાઇટ, ઍન્ડેસાઇટ ખડકો જ્વાળામુખી ખડકોનાં અન્ય ઉદાહરણો છે. આ પ્રકારના ખડકો મુંબઈમાં, મહારાષ્ટ્રના મોટા ભાગના વિસ્તારોમાં, પાવાગઢમાં તથા સૌરાષ્ટ્રના અને કચ્છના મધ્ય ભાગમાં જોવા મળે છે.

ભૂમધ્યકૃત ખડકો : અગ્નિકૃત ખડકોનો આ ત્રીજો પ્રકાર છે. આ પ્રકારના ખડકો મૅગ્મામાંથી ખૂબ જ ઊંડાઈએ નહિ તેમજ સપાટી પર પણ નહિ એવા પોપડાના વચગાળાના વિસ્તારમાં તૈયાર થાય છે. તેમનું ઉત્પત્તિસ્થાન અંત:કૃત તેમજ બહિર્ભૂત ખડકોના વચગાળાનું હોઈ ઉત્પત્તિસ્થિતિના સંયોગો તેમજ ગુણધર્મો પણ વચગાળાના હોય છે. ડોલેરાઇટ અને પૅગ્મેટાઇટ ખડકો તેનાં ઉદાહરણો છે.

અગ્નિકૃત ખડકોના રંગો : અગ્નિકૃત ખડકો વિવિધ રંગોમાં મળી આવે છે. આ રંગવૈવિધ્ય તેમના ખનિજબંધારણ ઉપર આધાર રાખે છે. મુખ્યત્વે તે આછા, મધ્યમ અને ઘેરા રંગવાળા – એ પ્રમાણે ત્રણ પ્રકારોમાં વહેંચાયેલા હોય છે.

રંગ	ઉદાહરણ
આછા રંગવાળા	ગ્રૅનાઇટ, રહાયોલાઇટ
મધ્યમ રંગવાળા	સાયનાઇટ, ટ્રેકાઇટ
ઘેરા રંગવાળા	ગૅબ્રો, બેસાલ્ટ, પિક્રાઇટ

કોઈ પણ અગ્નિકૃત ખડક નરી આંખે, ર્દક્કાચ કે સૂક્ષ્મદર્શક યંત્ર દ્વારા તેની કણરચના તેમજ વર્ગીકરણની મદદથી ઓળખી શકાય.

જળકૃત ખડકો : ભૂપૃષ્ઠના ખડકો ઉપર ઘસારો, ધોવાણ, ખવાણ જેવાં વિવિધ બળોની ક્રિયાઓ સતત ચાલુ હોય છે, પરિણામે છૂટા પડેલા ખડકટુકડા અને ખનિજકણો પાણી કે પવનની વહનક્રિયાને કારણે સ્થળાંતર પામતા જઈ છેવટે નદીપાત્રો, સરોવર, સમુદ્ર કે મહાસાગરતળ ઉપર એકઠા થતા જાય છે. એકત્રિત થતો જતો આ જથ્થો કાળક્રમે સ્તરોના સ્વરૂપમાં જામતો જાય છે. સ્તરોમાંના ખનિજકણો દબાણ અથવા અમુક દ્રવ્યોને કારણે સંધાઈ જવાથી સખત બને છે. આ પ્રકારની ઉત્પત્તિથી અસ્તિત્વમાં આવતા ખડકોને જળકૃત ખડકો કહેવામાં આવે છે. આ ખડકોમાં જોવા મળતી સ્તરરચનાને કારણે તેમને સ્તરવાળા ખડકો (stratified rocks) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. સ્તરોની જાડાઈ ઓછીવત્તી હોઈ શકે છે. આ પ્રકારના ખડકોની સ્તરરચના ખનિજબંધારણ, રંગ તથા ખનિજકણોના પરિમાણની ભિન્નતાને કારણે વધુ સ્પષ્ટ બને છે. જળકૃત ખડકો જુદા જુદા સંજોગો હેઠળ અસ્તિત્વમાં આવતા હોવાથી તેમનાં ખનિજબંધારણ અને રાસાયણિક બંધારણમાં સામ્ય હોતું નથી. કૉંગ્લોમરેટ અને રેતીખડક જેવા જળકૃત ખડકોમાં ખનિજકણો તથા ખડકટુકડા વહનક્રિયા દરમિયાન થતી સન્નિઘર્ષણ(attrition)ની ક્રિયાને કારણે ઓછાવત્તા પ્રમાણમાં ગોળ, લંબગોળ કે ખૂણાવાળા હોય છે. ખનિજકણોની ગોળાઈ કે કોણાકાર તેમનાં પરિમાણ, વજન, કઠિનતા તથા વહનક્રિયાના પ્રમાણ પર આધાર રાખે છે.

જળકૃત ખડકોમાં રહેલા ખનિજકણોનાં પરિમાણ અને ઉત્પત્તિના સંજોગો પર આધારિત તેમનું વર્ગીકરણ નીચે મુજબ કરી શકાય :

ગોળાશ્મવાળા ખડકો (rudaceous rocks) : આ પ્રકારના ખડકોમાં જોવા મળતાં ખનિજો કે ખડકટુકડાઓનાં પરિમાણ 2 મિમી.થી માંડીને 200 મિમી. સુધીનાં હોય છે. ખનિજો કે ખડકટુકડા ગોળાકાર કે અર્ધગોળાકાર હોય તો કૉંગ્લોમરેટ અને ઓછાવત્તા ખૂણાવાળા હોય તો બ્રેક્સિયા તરીકે ઓળખાય છે. કૉંગ્લોમરેટ ખડક રાજપીપળા પાસે ઝઘડિયા વિસ્તારમાં જોવા મળે છે.

રેતીવાળા ખડકો (arenaceous rocks) : આ ખડકો મુખ્યત્વે ક્વાર્ટ્ઝના ખનિજકણોના બનેલા હોય છે. તેમાંના ખનિજકણો ઓછાવત્તા પ્રમાણમાં ગોળ કે અણીદાર હોય છે. તે મુજબ અનુક્રમે તેમને રેતીખડક (sandstone) અને ગ્રિટ નામથી અલગ પાડી શકાય છે. ખનિજકણોનાં પરિમાણ 0.25 મિમી.થી માંડીને 2 મિમી. સુધીનાં હોય છે. તેમાં રહેલા સંશ્લેષિત દ્રવ્યના રંગ મુજબ તે વિવિધ રંગોમાં મળી આવે છે. રેતીખડક જોધપુર, હિંમતનગર તેમજ ધ્રાંગધ્રાના વિસ્તારોમાં જોવા મળે છે. તે બાંધકામમાં ઇમારતી પથ્થર તરીકે અને મૂર્તિઓ બનાવવામાં ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે.

માટીવાળા ખડકો (argillaceous rocks) : આ પ્રકારના જળકૃત ખડકો માટીદ્રવ્યના બનેલા હોય છે. તેમાંના ખનિજકણોનાં સરેરાશ પરિમાણ 0.01 મિમી. કરતાં નાનાં હોય છે. માટીદ્રવ્ય સંધાઈ જઈ સખત ખડક બને છે ત્યારે તેને શેલ ખડક કહેવામાં આવે છે. પુસ્તકનાં પાનાં જેવી બારીક પડરચના અને રંગવૈવિધ્ય એ આ ખડકની વિશેષતા છે. શેલ ખડક હિંમતનગર તથા ચિતોડ, જોધપુર વિસ્તારમાં મળી આવે છે.

ચૂનાવાળા ખડકો (calcareous rocks) : ચૂનાવાળા ખડકો સંપૂર્ણપણે કૅલ્સાઇટના ખનિજકણોના બનેલા હોય છે. ચૂનાવાળા ખડકો ઉપર જ્યારે મીઠાના મંદ તેજાબનું ટીપું મૂકવામાં આવે ત્યારે કાર્બન-ડાયૉક્સાઇડ ઊભરા-સ્વરૂપે છૂટો પડે છે, જે તેની સરળ પરખકસોટી બની રહે છે. આ ખડકો ખવાણની ક્રિયામાં દ્રાવણસ્વરૂપે ઘસડાઈ આવેલા દ્રવ્યમાંથી અવક્ષેપ જેવી ક્રિયાથી તૈયાર થાય છે. ચૂનાખડક (limestone) તેનું ઉદાહરણ છે. બાલાસિનોર, પોશીના, આબુરોડ અને ચિતોડના વિસ્તારોમાંથી તે મળી આવે છે.

ચૂનાખડકોમાં વિશેષ કરીને પ્રાણીઓ કે વનસ્પતિના અવશેષો જડાયેલા મળી આવતા હોવાથી તેમને જીવાવશેષવાળા ચૂનાખડક તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. પરવાળાંનો ચૂનાખડક અને કવચયુક્ત ચૂનાખડક આ પ્રકારનાં ઉદાહરણો છે. જીવાવશેષવાળો ચૂનાખડક સૌરાષ્ટ્ર તેમજ કચ્છની કિનારાપટ્ટીમાં મળી આવે છે.

જળકૃત ખડકોની વિશિષ્ટતાઓ : (1) સ્તરરચના : જળકૃત ખડકો મોટે ભાગે સ્તરરચનાવાળા હોય છે. એક જ જથ્થાના સ્તરોના રંગ પણ જુદા જુદા હોઈ શકે છે. ખનિજબંધારણ, રંગ તથા ખનિજોના પરિમાણની ભિન્નતાને કારણે સ્તરરચના વધુ સ્પષ્ટ બને છે.

(2) જીવાવશેષ : પૃથ્વીના પોપડાના ઘસારાનાં પરિબળોની વહનક્રિયામાં ખનિજકણો સાથે તે સમયનાં પ્રાણી તેમજ વનસ્પતિ અથવા તેમના ભાગો પણ ઘસડાઈ જઈ નિક્ષેપક્રિયા દરમિયાન સાથે સાથે દટાઈ જાય છે. સમુદ્રજીવો પણ તેમાં દટાય છે. જળકૃત ખડકોમાંથી મળી આવતા જૂના કાળના દટાઈ ગયેલા અવશેષ કે તેમની છાપ જીવાવશેષ કહેવાય છે. આ પ્રકારના સંજોગો જળકૃત ખડકો સાથે સંકળાયેલા હોવાથી ફક્ત જળકૃત ખડકોમાં જ જીવાવશેષ મળે છે. અગ્નિકૃત કે વિકૃત ખડકોમાં તાપમાનનું પરિબળ કાર્ય કરતું હોઈ તે ખડકો જીવાવશેષરહિત હોય છે.

(3) પ્રવાહપ્રસ્તર : પાણીના જથ્થાના પ્રવાહની દિશા તેમજ વેગ હંમેશાં સરખાં રહેતાં નથી. પરિણામે નિક્ષેપક્રિયા દરમિયાન થતી ખનિજકણોની ગોઠવણીમાં પણ ફેરફાર થાય છે. તેથી એક જ જથ્થામાં રહેલા સ્તરરચનાવાળા જળકૃત ખડકોમાં ખનિજકણોની ગોઠવણીમાં ભિન્નતા હોય છે. આ પ્રકારની ભિન્નતાને પ્રવાહપ્રસ્તર કહે છે.

(4) અન્ય ચિહનો : આ ઉપરાંત જળકૃત ખડકોમાં તરંગચિહન, વર્ષાબિન્દુછાપ કે પ્રાણીઓનાં પાદચિહ્નો પણ જોવા મળે છે.

વિકૃત ખડકો : ભૂસંચલનની ક્રિયાને કારણે થતું દબાણ, ભૂગર્ભની ગરમી અથવા મૅગ્માના તાપમાનની અસર અગ્નિકૃત તથા જળકૃત ખડકો ઉપર થાય છે. તેથી ખડકોનું ખનિજબંધારણ ઓછાવત્તા પ્રમાણમાં અથવા તદ્દન બદલાઈ જાય છે. આ પ્રમાણે અગ્નિકૃત કે જળકૃત ખડકોમાંથી અસ્તિત્વમાં આવતા રૂપાંતરિત ખડકોને વિકૃત ખડકો કહેવાય છે.

મૂળભૂત ખડકોમાંથી દબાણ અથવા ગરમી કે બંને બળોની સંયુક્ત અસરથી રૂપાંતરિત થતા કેટલાક વિકૃત ખડકોનાં ઉદાહરણ નીચે પ્રમાણે છે :

મૂળભૂત ખડક	વિકૃત ખડક
શેલ	સ્લેટ, ફિલાઇટ, શિસ્ટ
રેતીખડક	ક્વાર્ટ્ઝાઇટ
ચૂનાખડક	આરસપહાણ
ગ્રૅનાઇટ	નાઇસ

વિકૃત ખડકોની કણરચના સંપૂર્ણ સ્ફટિકમય (આરસપહાણ), પત્રબંધ જેવી (શિસ્ટ) અથવા તો કાળા રંગનાં ખનિજો (અબરખ કે હૉર્નબ્લેન્ડ) તથા આછા રંગનાં ખનિજો(ફેલ્સ્પાર્સ)ના પટ્ટાની વારાફરતી ગોઠવણીરૂપે હોય છે. ક્યારેક ફેલ્સ્પાર્સ જેવાં ખનિજ દબાણની અસરને કારણે આંખ જેવા વીક્ષાકાર સ્વરૂપે પણ જોવા મળે છે.

વિકૃત ખડકોમાં જોવા મળતાં ખનિજો મૂળભૂત ખડક કરતાં જુદાં હોય છે. પરંતુ તેમનું રાસાયણિક બંધારણ તો મોટે ભાગે અસલ જ રહે છે. ગાર્નેટ, સ્ટૉરોલાઇટ, સિલિમેનાઇટ, ઍન્ડેલ્યુસાઇટ, કાયનાઇટ, એપિડોટ વગેરે આ પ્રકારના ખડકોનાં વિશિષ્ટ ખનિજો છે.

વિકૃત ખડકો શામળાજી, ઉદયપુર, અજમેર, જયપુર, દિલ્હી, શિવરાજપુર વગેરે વિસ્તારોમાં જોવા મળે છે. આરસપહાણનો ઉપયોગ બાંધકામમાં, મૂર્તિઓ, બાવલાં તથા કોતરકામની ચીજવસ્તુઓ તૈયાર કરવામાં; ક્વાર્ટ્ઝાઇટ રસ્તા બનાવવામાં, સ્લેટ અને ફિલાઇટ મકાનોની છત અને ફરસ બનાવવામાં થાય છે.

વ્રિજવિહારી દીનાનાથ દવે

ગિરીશભાઈ પંડ્યા