জিওলাইট হল একটি হাইড্রাস অ্যালুমিনোসিলিকেট খনিজ যাতে Na এবং Ca এর মতো ধাতব আয়ন থাকে। প্রকৌশলীরা প্রাকৃতিক জিওলাইটের বিভিন্ন কাঠামো এবং প্রাকৃতিক খনিজ এবং অনুঘটকগুলিতে জিওলাইটের উত্স খুঁজে পেয়েছেন
প্রাকৃতিক জিওলাইট এবং সিন্থেটিক জিওলাইটের বিভিন্ন কাঠামো
পৃথিবীর ভূত্বকের মধ্যে Na, Ca, Al, এবং Si উপাদানগুলির বিষয়বস্তু অত্যন্ত সমৃদ্ধ, এবং এগুলিই প্রধান শিলা-গঠনকারী উপাদান, তাই জিওলাইট একটি অপেক্ষাকৃত সাধারণ এবং ব্যাপকভাবে বিতরণ করা শিলা-গঠনকারী খনিজ হওয়া উচিত।
ম্যাগমা প্রক্রিয়ার পরে, উচ্চ তাপমাত্রার কারণে প্রথমে ম্যাগমা SiO4 দ্বারা প্রভাবিত হয়। এটি একটি দুর্বল অ্যাসিড এবং শক্তিশালী ক্ষারীয় ক্যাটেশন K+ এবং Na+ এর সাথে মিলিত হতে পারে না, তবে Mg2+ এবং Fe2+ এর ক্ষারীয় আর্থ ধাতু পরিবারের সাথে মিলিত হতে পারে।
প্রাচীনতম গঠিত শিলাগুলি হল অলিভাইন যা Mgsio4 এবং Fesic4 এবং পাইরক্সিন যা Mgsio3 এবং Fesic3 দ্বারা গঠিত। তাপমাত্রা ধীরে ধীরে কমার সাথে সাথে Si4OR1 এবং Si2O- প্রজাতির আবির্ভাব ঘটে। বর্ধিত অম্লতার কারণে, এটি আরও ক্ষারীয় K+a+ এবং Ca2+ এর সাথে মিলিত হয়ে অ্যাম্ফিবোল এবং মাইকা তৈরি করে। যখন অ্যালুমিনোসিলিকেট ম্যাগমাতে উপস্থিত হয়, তখন এটি একটি শক্তিশালী অ্যাসিড যা ক্ষারীয় ধাতু K+, Na+ এবং ক্ষারীয় আর্থ ধাতু Ca আয়নগুলির সাথে মিলিত হয়ে বিভিন্ন ফেল্ডস্পার তৈরি করে। অতএব, চুম্বকীয়করণ পর্যায়ে প্রায় কোন জিওলাইট নেই।
হাইড্রোথার্মাল পর্যায়ে, হাইড্রোথার্মাল তরল স্থানান্তরিত হয় এবং পার্শ্ববর্তী শিলার সাথে যোগাযোগ করে, হাইড্রোথার্মাল তরল ধীরে ধীরে অম্লীয় থেকে দুর্বল ক্ষারীয়তে পরিবর্তিত হয় এবং দুর্বলভাবে ক্ষারীয় অবস্থা জিওলাইট গঠনের জন্য সহায়ক।
আমরা জানি যে খনিজগুলির স্ফটিককরণের ক্রম জালি শক্তি হ্রাসের ক্রম অনুসারে। সিলিকেট খনিজগুলির জন্য, দ্বীপ-সদৃশ স্ট্রাকচারাল সিলিকেটগুলি প্রথমে গঠিত হয়, তারপরে চেইন-সদৃশ এবং স্তরযুক্ত স্ট্রাকচারাল সিলিকেট এবং সবশেষে, কাঠামোর মতো কাঠামোগত সিলিকেট তৈরি হয়। অবশেষে, নিম্ন-তাপমাত্রা হাইড্রোথার্মাল পর্যায়ে কয়েকটি জিওলাইট গঠিত হয়।
যেহেতু জিওলাইটের খনিজকরণ শিলার ব্যাপ্তিযোগ্যতা দ্বারা সীমাবদ্ধ, তাই খনিজকরণটি কেবলমাত্র শিলা গহ্বর এবং ফিসারগুলি তুলনামূলকভাবে বিকশিত অঞ্চলগুলিতেই বেশি অনুকূল। এটি শিলায় জিওলাইট খনিজগুলির অসম বন্টন ঘটায়। যদিও জিওলাইট আকরিকের ভৌত এবং রাসায়নিক পরিবেশ শিলা গহ্বর এবং ফিসারের বিকাশের অবস্থার অধীনে খুব আলাদা, তবে হাইড্রোথার্মাল অবস্থার অধীনে উত্পন্ন জিওলাইট আকরিক শিল্প উত্পাদনের জন্য অনুকূল নয়।
অধিকাংশ জিওলাইট রচনা ছিদ্রযুক্ত জলের সাথে জমা অ্যালুমিনোসিলিকেট খনিজগুলির প্রতিক্রিয়া দ্বারা গঠিত হয়। (বা অ্যালুমিনোসিলিকেট খনিজগুলির হাইড্রোথার্মাল পরিবর্তন দ্বারা গঠিত)। এর ইউনিফর্ম টেক্সচারের কারণে মূল শিলা এবং খনিজকরণের জন্য তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল শারীরিক এবং রাসায়নিক অবস্থা, ডায়াজেনেসিসের সময় জিওলাইট গঠন ধীর হয়, তাই গুরুত্বপূর্ণ শিল্প আমানত গঠিত হতে পারে।
জিওলাইটের উৎপত্তি নিম্নলিখিত কারণগুলির সাথে সম্পর্কিত
হোস্ট শিলার গঠন, শস্যের আকার এবং ব্যাপ্তিযোগ্যতা। পাইরোক্লাস্টিক আগ্নেয়গিরির কাচের শিলা (যেমন পার্লাইট ইত্যাদি) জিওলাইট গঠনের জন্য সবচেয়ে অনুকূল হোস্ট শিলা। এই শিলাগুলি SiO2, Al2O3 এবং একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ CaO, Na2O এবং অন্যান্য উপাদানে সমৃদ্ধ, যা জিওলাইট গঠনের জন্য প্রয়োজনীয় উপাদানের ভিত্তি প্রদান করে। এছাড়াও, এই শিলাগুলির বিশেষ কাঠামো এবং উন্নত গহ্বর এবং ফিসার রয়েছে, যা ছিদ্রযুক্ত জলের সঞ্চালনের জন্য ভাল অবস্থা প্রদান করে।
উদাহরণস্বরূপ, rhyolite tuff এবং dacite tuff প্রধানত উচ্চ-সিলিকা জিওলাইট-ক্লিনোপটিলোলাইট, মর্ডেনাইট, ইত্যাদি গঠন করে; ম্যাঙ্গানিজ টাফ প্রধানত নিম্ন-সিলিকা জিওলাইট- -ফিলিপসাইট, স্টিলবাইট, অ্যানালসাইম ইত্যাদি তৈরি করে। কমলা ভিট্রিয়াস টাফ ফৌজাসাইট, অ্যানালসাইম, স্টিলবাইট এবং মর্ডেনাইটের সাথে সম্পর্কিত। প্লাজিওক্লেস-বহনকারী বেলেপাথর এবং পাথরযুক্ত আগ্নেয়গিরির বেলেপাথর লাউমন্টাইট এবং হিউল্যান্ডাইটের সাথে সম্পর্কিত। উপরোক্ত থেকে দেখা যায় যে উচ্চ-সিলিকা জিওলাইট উচ্চ ক্ষারীয় উপাদানের সাথে প্রধানত অম্লীয় শিলায় উত্পাদিত হয়, যখন নিম্ন-সিলিকা জিওলাইটগুলি কম SiO2 উপাদান সহ মৌলিক শিলায় ঘটে।
ছিদ্র জলের pH মান জিওলাইট গঠনের জন্য অ্যালুমিনোসিলিকেটকে হাইড্রেট করার জন্য পর্যাপ্ত ছিদ্র জল হল মৌলিক ফ্যাক্টর এবং জলীয় দ্রবণের pH মান জিওলাইট গঠনের উপর একটি সিদ্ধান্তমূলক প্রভাব ফেলে। pH মান খুব কম হলে, kaolinite গঠিত হতে পারে; পিএইচ মান খুব বেশি হলে স্তরযুক্ত সিলিকেট তৈরি হতে পারে। শুধুমাত্র একটি সঠিক pH মান (9~11) এর জন্য সহায়ক জিওলাইট গঠন. গবেষণায় দেখা গেছে যে pH=7.5-8.1 অবস্থার অধীনে আগ্নেয়গিরির কাচ এক মিলিয়ন বছরের মধ্যে পরিবর্তিত হয় না এবং ক্ষারীয় অবস্থার অধীনে, অর্থাৎ pH=9.1-9.9-এ, আগ্নেয়গিরির কাচ হাজার হাজার বছর ধরে জিওলাইট গঠন করতে পারে।
এটি দেখায় যে সঠিক পিএইচ এবং লবণাক্ততা আগ্নেয়গিরির কাঁচে জিওলাইটের দ্রুত গঠনের জন্য সহায়ক।
তাপমাত্রা এবং চাপ জিওলাইট হল জল-ধারণকারী খনিজ এবং তাপমাত্রা এবং চাপের জন্য সংবেদনশীল। এটি সাধারণত বিশ্বাস করা হয় যে জিওলাইট কম তাপমাত্রা এবং নিম্ন চাপে গঠিত হয়, তবে নিম্ন তাপমাত্রা এবং নিম্ন-চাপের অবস্থাও পিলিং পাথর তৈরি করতে পারে। জিওলাইট গঠনের সুবিধা শুধুমাত্র সঠিক তাপমাত্রায় অর্জিত হয়। ফলাফলগুলি দেখায় যে 100 - 250℃ জিওলাইট গঠনের পক্ষে। সিন্থেটিক জিওলাইটের অবস্থা থেকে, 100 - 180℃ এবং 980kPa চাপের তাপমাত্রা সাধারণত অনুকূল।
CO2 এর আংশিক চাপও জিওলাইটের স্থায়িত্বের উপর একটি গুরুত্বপূর্ণ নিয়ন্ত্রণ ফ্যাক্টর। খুব বেশি হওয়া H2O এর কার্যকলাপকে হ্রাস করে এবং জিওলাইট গঠনে বাধা দেয়; পর্যাপ্ত CO2 ক্যালসাইট গঠনে উৎসাহিত করে এবং জিওলাইট গঠনের প্রতিকূল। বর্ধিত তাপমাত্রা এবং চাপের অবস্থার অধীনে, কম জল সহ জিওলাইট এবং বড় ঘনত্ব (যেমন টার্বিড জিওলাইট, জিওলাইট) বেশি জল ধারণ করে। জিওলাইটের অনেক এবং ছোট ঘনত্ব (যেমন ডায়মন্ড জিওলাইট, শিট জিওলাইট) স্থিতিশীল। যখন পলল কবরের তাপমাত্রা 150℃ পর্যন্ত বেড়ে যায়, তখন জিওলাইট ফেল্ডস্পার দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়।
মৌলিক ক্যাটান এবং সিলিকনের সক্রিয় ধাতু ক্যাটান, এর রাসায়নিক কার্যকলাপ সিলিকন অক্সাইড, এবং দ্রবণ থেকে স্ফটিককৃত জিওলাইটের প্রকারের উপর জলের প্রভাব রয়েছে। উচ্চ pH মান ক্যাটানিক জিওলাইটের উচ্চ বিষয়বস্তুর গঠনকে উন্নীত করবে। দ্রবণে হাইড্রোজেন আয়ন থাকলে, হাইড্রোজেন আয়ন বিনিময়যোগ্য ক্যাটেশনের সাথে প্রতিযোগিতা করতে পারে। প্রতিযোগী আয়নের সংখ্যা অনুসারে, একটি কাঠামো কাঠামো সিলিকেট (অর্থাৎ, জিওলাইট) বা স্তরযুক্ত কাঠামো সিলিকেট (যেমন কাদামাটি খনিজ) গঠিত হয়।
উপরন্তু, ক্যাটেশন কার্যকলাপের অনুপাত জিওলাইটের প্রকারকেও প্রভাবিত করে। Ca2+ কার্যকলাপের সাথে Na+ কার্যকলাপের অনুপাত বেশি, এবং ক্লিনিক জিওলাইট গঠনের সম্ভাবনা অ্যানালসাইট জিওলাইটের চেয়ে বেশি, এবং মর্ডেনাইট গঠনের সম্ভাবনা হিউল্যান্ডাইটের চেয়ে বেশি, এবং হিউল্যান্ডাইট জিওলাইট গঠনের সম্ভাবনা তার চেয়ে বেশি। chabazite; K+ কার্যকলাপ এবং Ca2+ কার্যকলাপ অনুপাত উচ্চ, এবং ফিলিপসাইট গঠনের সম্ভাবনা চাবাজাইটের চেয়ে বেশি।
সমাহিত-গভীর জিওলাইটের বিতরণে একটি স্বতন্ত্র উল্লম্ব ফিতা রয়েছে। কম ঘন হাইড্রেটগুলি পৃষ্ঠের কাছাকাছি থাকে এবং ক্রমবর্ধমান গভীরতার সাথে জিওলাইট ধীরে ধীরে নির্জল ফ্রেমে পরিণত হয় অ্যালুমিনিয়াম সিলিকেট খনিজ (যেমন ফেল্ডস্পার)।
জাপানের উত্তর কিউশুতে জিওলাইট জমাকে ভূপৃষ্ঠ থেকে নিচের দিকে চারটি অঞ্চলে ভাগ করা যায়।
গভীরতা 0.9~2.0km হল তির্যক জিওলাইট, ফিলামেন্ট জিওলাইট এবং কোয়ার্টজ ব্যান্ড।
গভীরতা 2.0~2.8km হল একটি শীট জিওলাইট, জিওলাইট, কোয়ার্টজ ক্যালসিয়াম ফেল্ডস্পার এবং পটাসিয়াম ফেল্ডস্পার জোন।
গভীরতা 2.8~3.0km হল লাউমোনাইট জিওলাইট, কোয়ার্টজ সোডিয়াম ফেল্ডস্পার, ক্লোরাইট, ক্লোরাইট এবং পটাসিয়াম ফেল্ডস্পার ব্যান্ড।
গভীরতা 3.0~5.0km কোয়ার্টজ সোডিয়াম ফেল্ডস্পার, ডলোমাইট, ক্লোরাইট এবং পটাসিয়াম ফেল্ডস্পার ব্যান্ডের সমন্বয়ে গঠিত। এই জোনেশনকে সাধারণত ভূ-তাপীয় গ্রেডিয়েন্ট, কঠিন চাপ, ফাটল দ্রবণের রাসায়নিক গ্রেডিয়েন্ট এবং শিলার খনিজ গঠনের মতো বিভিন্ন কারণের সাথে সম্পর্কিত বলে মনে করা হয়।
এছাড়াও, জিওলাইটের বর্তমান আউটপুট অনুসারে, এটিও বিশ্বাস করা হয় যে জিওলাইটের বন্টন ভূতাত্ত্বিক যুগের সাথে সম্পর্কিত। বর্তমানে, পৃথিবীতে পরিচিত জিওলাইট আমানতের অধিকাংশই মেসোজোয়িক থেকে সেনোজোয়িক পর্যন্ত গঠিত। উদাহরণস্বরূপ, ফিলিপসাইট, ক্লিনোপটিলোলাইট, ইরিওনাইট, মর্ডেনাইট এবং চাবাজাইট প্রাক-সেনোজোয়িক শিলা গঠনের তুলনায় সেনোজোয়িক শিলা গঠনে বেশি দেখা যায়। এই জিওলাইটের প্রাচুর্য মেসোজোয়িক থেকে প্যালিওজোয়িক শিলার বয়সের সাথে হ্রাস পায়।
তথ্যসূত্র: