सर्पेन्टीनाइट

सर्पेन्टीनाइट (Serpentinite) Serpentinite sur gneiss.jpg सर्पेन्टीनाइट चट्टान का एक प्राकृतिक नमूना फ्रांस के आल्प्स पर्वत क्षेत्र की मॉरिएन घाटी से प्राप्त ग्निस चट्टान के ऊपर जमी हुई सर्पेन्टीनाइट की एक विशिष्ट चमकीली हरी परत। सर्पेन्टाइन समूह के खनिज और मैग्नेटाइट सर्पेन्टीनाइट एक प्रमुख रूपांतरित चट्टान है, जिसका निर्माण मुख्य रूप से मैफिक (लोहा और मैग्नीशियम युक्त) या अल्ट्रामैफिक चट्टानों के सर्पेन्टिनाइजेशन यानी जलीकरण की रासायनिक प्रक्रिया के कारण होता है।Schoenherr, Allan A. (2017). A Natural History of California: Second Edition. Univ of California Press, p. 35. इस चट्टान का प्राचीन नामकरण इसके विशिष्ट विन्यास, रेशेदार बुनावट और गहरे हरे रंग के कारण हुआ है, जो दिखने में सांप की त्वचा जैसी प्रतीत होती है। ईसा पश्चात 50 वर्ष में ग्रीक औषधशास्त्री पैडेनियस डायोस्कोराइड्स ने सांप के काटने के जहर के असर को रोकने के लिए इस सुरक्षात्मक चट्टान का उपयोग करने की सिफारिश की थी।Faust, George T.; Fahey, Joseph J. (1962). "The Serpentine-Group Minerals". USGS Numbered Series, 384–A, 3. पुराने भूवैज्ञानिक ग्रंथों और व्यापक सांस्कृतिक संदर्भों में इस चट्टान को अक्सर सामान्य तौर पर केवल 'सर्पेन्टाइन' या 'सर्पेन्टाइन चट्टान' के नाम से भी संबोधित किया जाता रहा है।"serpentine". Merriam-Webster.com Dictionary.California Government Code § 425.2. आधुनिक विज्ञान में यह चट्टान वैश्विक स्तर पर कौतूहल का विषय है, क्योंकि इसके निर्माण के दौरान होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाएं पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति के शुरुआती आधारों से जुड़ी मानी जाती हैं।Fryer, Patricia (2012). "Serpentinite Mud Volcanism: Observations, Processes, and Implications". Annual Review of Marine Science, 4(1), 345–373. भूवैज्ञानिक निर्माण और खनिज विज्ञान सर्पेन्टीनाइट का निर्माण तब होता है जब पृथ्वी की ऊपरी परत या मेंटल के गहरे हिस्सों में मौजूद अल्प-सिलिका युक्त चट्टानें (जैसे पेरिडोटाइट या ड्युनाइट) अत्यधिक तापमान और उच्च दबाव के बीच पानी के संपर्क में आती हैं। यह जलीकरण की प्रक्रिया मुख्य रूप से दो प्रमुख भूवैज्ञानिक स्थानों पर घटित होती है: मध्य-महासागरीय कटक (समुद्र तल के नीचे फैली पर्वत श्रृंखलाएं) और सबडक्शन जोन यानी अधोगमन क्षेत्र (जहाँ एक विवर्तनिक प्लेट दूसरी प्लेट के नीचे धंसती है)।Albers, Elmar; Bach, Wolfgang; Pérez-Gussinyé, Marta (2021). "Serpentinization-Driven H2 Production From Continental Break-Up to Mid-Ocean Ridge Spreading". Frontiers in Earth Science, 9, 487. जब कार्बन डाइऑक्साइड से रहित महासागरीय जल भारी दबाव के कारण समुद्र तल की गहरी परतों में प्रवेश करता है, तो वह वहाँ उपस्थित ओलिविन और पायरॉक्सीन जैसे खनिजों को रासायनिक रूप से परिवर्तित कर देता है। इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप बनने वाले अंतिम खनिज संगठन में निम्नलिखित खनिजों की प्रचुरता होती है: लिजार्डाइट: यह सामान्य तापमान पर बनने वाला एक सपाट और अत्यधिक बारीक खनिज है। एन्टीगोराइट: यह उच्च तापमान और गहरी परतों में बनने वाला एक अपेक्षाकृत कठोर खनिज है। क्रायसोटाइल: यह एक रेशेदार खनिज है, जिसे सामान्य भाषा में सफेद एस्बेस्टस भी कहा जाता है। इन मुख्य खनिजों के अलावा इस चट्टान में ब्रुसाइट, अवारुइट और विभिन्न प्रकार के सल्फाइड खनिज भी सूक्ष्म मात्रा में सहायक खनिजों के रूप में सह-अस्तित्व में पाए जाते हैं।Moody, Judith B. (1976). "Serpentinization: a review". Lithos, 9(2), 125–138. रासायनिक अभिक्रिया और हाइड्रोजन उत्पादन सर्पेन्टीनाइट के निर्माण की प्रक्रिया के दौरान एक अत्यंत महत्वपूर्ण रासायनिक अभिक्रिया होती है, जिसमें ओलिविन खनिज के लौह-समृद्ध हिस्से (फयालाइट) का पानी द्वारा ऑक्सीकरण होता है। इस रासायनिक परिवर्तन के सह-उत्पाद के रूप में आणविक हाइड्रोजन गैस मुक्त होती है, जिसे निम्नलिखित समीकरण द्वारा समझा जा सकता है: यह अभिक्रिया आंशिक रूप से प्रसिद्ध शिकोरे अभिक्रिया से मेल खाती है, जिसमें पानी के प्रोटॉन द्वारा लोहे के आयनों का ऑक्सीकरण करके हाइड्रोजन गैस का उत्पादन किया जाता है: इस प्रकार उत्पन्न होने वाली हाइड्रोजन गैस पृथ्वी की गहरी परतों और समुद्र के तल के नीचे छिपे सूक्ष्मजीवी जीवन को ऊर्जा प्रदान करने के लिए एक मुख्य ईंधन का कार्य करती है। जीवन के पालने के रूप में मान्यता वैज्ञानिकों का मानना है कि समुद्र की गहराइयों में स्थित सर्पेन्टीनाइट आधारित गर्म पानी के झरने पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति के शुरुआती केंद्र हो सकते हैं। इसका मुख्य कारण यह है कि जीवित कोशिकाओं के लिए सबसे आवश्यक जैविक घटक एसिटाइल-कोएंजाइम ए के संश्लेषण के लिए आवश्यक अधिकांश रासायनिक अभिक्रियाएं प्राकृतिक रूप से इसी सर्पेन्टिनाइजेशन की प्रक्रिया के दौरान स्वतः घटित होती हैं। इसके अलावा, कई महत्वपूर्ण एंजाइमों को सक्रिय करने वाले सल्फाइड-मेटल क्लस्टर पूरी तरह से उन सल्फाइड खनिजों के समान होते हैं जो इस चट्टान के बनते समय प्राकृतिक रूप से निर्मित होते हैं। हाइड्रोथर्मल वेंट और कीचड़ के ज्वालामुखी मध्य-महासागरीय कटकों के अक्ष पर स्थित सर्पेन्टीनाइट थर्मल वेंट आम तौर पर बेसाल्ट चट्टानों पर पाए जाने वाले काले धुएं वाले झरनों से भिन्न होते हैं। ये वेंट अत्यधिक जटिल हाइड्रोकार्बन अणुओं का उत्सर्जन करते हैं। अटलांटिक महासागर में स्थित 'लॉस सिटी हाइड्रोथर्मल फील्ड' इसका एक अनूठा उदाहरण है। इसके वेंट से निकलने वाला तरल पदार्थ अपेक्षाकृत कम गर्म (40 से 75 डिग्री सेल्सियस) होता है, लेकिन यह अत्यधिक क्षारीय, मैग्नीशियम से भरपूर और हाइड्रोजन सल्फाइड से मुक्त होता है। ये झरने समय के साथ कार्बोनेट खनिजों और ब्रुसाइट से बनी विशालकाय चिमनियों का निर्माण करते हैं, जिनकी ऊँचाई 60 मीटर तक पहुँच जाती है। इन चिमनियों के आसपास अत्यंत समृद्ध सूक्ष्मजीवी आबादी फलती-फूलती है।Allen, Douglas E.; Seyfried, W.E. (2004). "Serpentinization and heat generation: constraints from Lost City and Rainbow hydrothermal systems". Geochimica et Cosmochimica Acta, 68(6), 1347–1354. इसके अतिरिक्त, प्रशांत महासागर की मरियाना गर्त के अग्रभाग में विशाल सर्पेन्टीनाइट कीचड़ के ज्वालामुखी पाए जाते हैं। ये ज्वालामुखी पृथ्वी के मेंटल से उठने वाले गहरे कीचड़ को फॉल्ट लाइनों के माध्यम से सतह पर उगलते हैं, जिससे सबडक्शन की आंतरिक प्रक्रियाओं को समझने में वैज्ञानिकों को बहुत मदद मिलती है। पारिस्थितिकी और सर्पेन्टाइन मिट्टी सर्पेन्टीनाइट चट्टानों के क्षरण से बनने वाली मिट्टी अत्यधिक पतली होती है या पूरी तरह अनुपस्थित होती है। यह मिट्टी पौधों के विकास के लिए आवश्यक मुख्य पोषक तत्व जैसे कैल्शियम से बेहद गरीब होती है, परंतु इसमें पौधों के लिए अत्यधिक विषैले तत्व जैसे क्रोमियम और निकेल प्रचुर मात्रा में पाए जाते हैं। इस अत्यधिक कठिन वातावरण में जीवित रहने के लिए कुछ विशिष्ट पौधों की प्रजातियों (जैसे क्लार्किया फ्रांसिस्काना) ने स्वयं को पूरी तरह अनुकूलित कर लिया है। चूंकि ये चट्टानी क्षेत्र दुनिया भर में छोटे और अलग-थलग टुकड़ों के रूप में फैले हैं, इसलिए इनके ऊपर पाए जाने वाले पौधों के समुदाय 'पारिस्थितिक द्वीपों' की तरह व्यवहार करते हैं। न्यू कैलेडोनिया, बाल्कन प्रायद्वीप, तुर्की, साइप्रस, आम्प्स पर्वत श्रृंखला, क्यूबा और संयुक्त राज्य अमेरिका के कैलिफ़ोर्निया व ओरेगन क्षेत्रों में ऐसी अनूठी सर्पेन्टाइन मिट्टी के बड़े क्षेत्र पाए जाते हैं।Alexander, Earl B.; Coleman, Roger G. (2007). Serpentine Soil Distributions and Environmental Influences. Oxford University Press. वैश्विक उपलब्धता विश्व भर में सर्पेन्टीनाइट के कई महत्वपूर्ण और ऐतिहासिक भंडार मौजूद हैं: **कनाडा और अमेरिका:** कनाडा के क्यूबेक में स्थित थेटफोर्ड माइंस, न्यू जर्सी की वैलहल्ला झील, और एरिजोना का गीला काउंटी इसके प्रमुख स्रोत हैं।Sinkankas, John (1964). Mineralogy for amateurs. Van Nostrand, pages 149–480. **ओफियोलाइट बेल्ट:** ओमान का सेपैल ओफियोलाइट, साइप्रस का ट्रूडोस ओफियोलाइट, और न्यू गिनी की मुख्य ओफियोलाइट बेल्ट इसके विशालतम वैश्विक उदाहरण हैं, जहाँ प्राचीन महासागरीय क्रस्ट के हिस्से जमीन के ऊपर दिखाई देते हैं।Philpotts, Anthony R.; Ague, Jay J. (2009). Principles of igneous and metamorphic petrology. Cambridge University Press, p. 371. औद्योगिक और व्यावहारिक उपयोग 1. स्थापत्य और कला में सजावटी पत्थर मोह्स पैमाने पर सर्पेन्टीनाइट की कठोरता केवल 2.5 से 3.5 होती है, जिसके कारण इस पर नक्काशी करना और इसे काटना बेहद आसान होता है। कैल्शियम की प्रचुरता वाले सर्पेन्टीनाइट पत्थरों को उनकी संगमरमर जैसी हरी बनावट और उत्कृष्ट चमक के कारण ऐतिहासिक रूप से इमारतों के आंतरिक हिस्सों को सजाने के लिए उपयोग किया जाता रहा है। उदाहरण के लिए, अमेरिका की यूनिवर्सिटी ऑफ पेन्सिलवेनिया का प्रसिद्ध 'कॉलेज हॉल' पूरी तरह से हरी सर्पेन्टीनाइट चट्टान से निर्मित है। इसके अलावा, जर्मनी के सैक्सनी क्षेत्र में स्थित ज़ोब्लिट्ज़ शहर में पिछले कई सौ वर्षों से इस पत्थर को तराशकर सुंदर पारंपरिक कप, बर्तन और कलाकृतियां बनाई जा रही हैं। 2. इनुइट जनजातियों द्वारा उपयोग आर्कटिक और ध्रुवीय क्षेत्रों में रहने वाले इनुइट और अन्य स्वदेशी लोग प्राचीन काल से ही सर्पेन्टीनाइट पत्थर को खोखला करके विशेष दीये बनाते रहे हैं, जिन्हें 'कुलिक' या कुडलिक कहा जाता है। इन दीयों में सील मछली या व्हेल की वसा को जलाकर वे कड़ाके की ठंड में अपने घरों को गर्म रखने, प्रकाश करने और भोजन पकाने का काम करते थे। इसके अतिरिक्त, वे इस पत्थर से शिकार के छोटे औजार और जानवरों की व्यावसायिक मूर्तियाँ भी बनाते हैं। 3. परमाणु रिएक्टरों में न्यूट्रॉन शील्ड सर्पेन्टीनाइट चट्टान की रासायनिक संरचना के भीतर क्रिस्टलीय रूप में प्रचुर मात्रा में पानी बंधा होता है। पानी की इस उपस्थिति के कारण इसमें हाइड्रोजन परमाणुओं की घनत्व बहुत अधिक होती है। ये हाइड्रोजन परमाणु परमाणु रिएक्टरों के भीतर अनियंत्रित न्यूट्रॉन की गति को लचीली टक्करों के माध्यम से धीमा करने (न्यूट्रॉन थर्मलॉइज़ेशन) में अत्यधिक सक्षम होते हैं। इसी भौतिक गुण के कारण, चेरनोबिल परमाणु ऊर्जा संयंत्र में प्रयुक्त आरबीएमके श्रृंखला के रिएक्टरों में ऑपरेटरों को खतरनाक विकिरण से बचाने के लिए रिएक्टर के सबसे ऊपरी हिस्से पर सर्पेन्टीनाइट पत्थरों की सूखी कोटिंग की भारी सुरक्षात्मक दीवार बनाई गई थी। 4. कार्बन डाइऑक्साइड का पर्यावरण से अवशोषण चूंकि यह चट्टान अपने प्राकृतिक वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड को बहुत तेजी से सोखने की क्षमता रखती है, इसलिए वर्तमान में वैज्ञानिक जलवायु परिवर्तन से निपटने के लिए वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड को स्थायी रूप से ठोस खनिजों में बदलने (कार्बन सीक्वेस्ट्रेशन) के लिए इसका उपयोग करने पर सघन शोध कर रहे हैं। भूमिगत सर्पेन्टीनाइट संरचनाओं के भीतर सीधे कार्बन डाइऑक्साइड गैस को इंजेक्ट करके उसे स्थायी रूप से हानिरहित कार्बोनेट खनिजों में बदला जा सकता है। सांस्कृतिक और कानूनी संदर्भ यह संयुक्त राज्य अमेरिका के कैलिफ़ोर्निया राज्य की आधिकारिक राज्य चट्टान और उसका विवर्तनिक प्रतीक है। वर्ष 2010 में कैलिफ़ोर्निया की विधायिका में एक विशेष विधेयक पेश किया गया था, जिसका उद्देश्य सर्पेन्टीनाइट से राज्य चट्टान का दर्जा वापस लेना था। इसका कारण यह तर्क दिया गया था कि इसके भीतर क्रायसोटाइल रूप में पाया जाने वाला सफेद एस्बेस्टस स्वास्थ्य के लिए हानिकारक हो सकता है। हालांकि, कैलिफ़ोर्निया के भूवैज्ञानिकों के भारी विरोध के बाद यह विधेयक निरस्त हो गया। भूवैज्ञानिकों ने वैज्ञानिक साक्ष्य प्रस्तुत किए कि चट्टान के भीतर बंद अवस्था में मौजूद एस्बेस्टस तब तक बिल्कुल भी हानिकारक नहीं होता, जब तक कि उसे अत्यधिक क्रश करके उसकी धूल को हवा में न उड़ाया जाए। प्राकृतिक रूप से ठोस अवस्था में पड़ी यह चट्टान पर्यावरण और मानव स्वास्थ्य के लिए पूरी तरह सुरक्षित है। इन्हें भी देखें अवसादी चट्टान खनिजों की सूची भूविज्ञान सन्दर्भ बाहरी कड़ियाँ राष्ट्रीय पार्क सेवा - संयुक्त राज्य अमेरिका के कैलिफ़ोर्निया में सर्पेन्टीनाइट का भूवैज्ञानिक महत्व श्रेणी:खनिज विज्ञान श्रेणी:भूविज्ञान