करोटि

क्रोटाइट एक प्राकृतिक रूप से होने वाला कैल्शियम-एल्यूमिनियम ऑक्साइड खनिज है जिसका आदर्श रासायनिक सूत्र है CaAl₂O₄. इसे ऑक्साइड खनिज के रूप में वर्गीकृत किया गया है और इसे प्राथमिक कार्बनिक चोंड्राइट में कैल्शियम-एल्यूमिनियम समृद्ध समावेशनों से अच्छी तरह जाना जाता है। अधिकांश सामान्य भूमिक खनिजों के विपरीत, क्रोटाइट आमतौर पर मौसमी चट्टानों में एम्बेडेड माइक्रोस्कोपिक अणुओं के रूप में उपस्थित रहता है, बजाय बड़े, अलग क्रिस्टल के।

आदर्श सूत्र में एक कैल्शियम परमाणु, दो एल्यूमीनियम परमाणु और चार ऑक्सीजन परमाणु होते हैं। इसका सैद्धांतिक संघटन लगभग 25.4 वेट% कैल्शियम, 34.1 वेट% एल्यूमीनियम और 40.5 वेट% ऑक्सीजन है। ऑक्साइड के रूप में व्यक्त किया गया, संघटन लगभग 35.5 वेट% CaO और 64.5 वेट% Al₂O₃ के बराबर होता है। प्राकृतिक अणु में छोटे रासायनिक विचलन हो सकते हैं, लेकिन खनिज के अपने CaAl₂O₄ संघटन और अपने विशिष्ट क्रिस्टल संरचना द्वारा परिभाषित किया जाता है।

क्रोटाइट कैल्शियम एलुमिनेट के कम दबाव वाले द्विरूप है। उच्च दबाव वाला द्विरूप ड्मित्रीइवानोवाइट कहलाता है। इन दोनों खनिजों का समान आदर्श रासायनिक सूत्र होता है लेकिन अलग-अलग परमाणु व्यवस्था होती है, इसलिए उन्हें रासायनिक संघटन के बजाय क्रिस्टलोग्राफिक विधियों द्वारा अलग किया जाना चाहिए। क्रोटाइट संश्लेषित कैल्शियम एलुमिनेट यौगिकों से भी संरचनात्मक रूप से संबंधित है जिनका उपयोग अग्निरोधक सीमेंट और कैल्शियम एलुमिनेट सीमेंट में किया जाता है, यद्यपि औद्योगिक कैल्शियम एलुमिनेट स्वतः ही खनिज क्रोटाइट के रूप में वर्गीकृत नहीं किए जाते हैं।

इतिहास और क्रोटाइट की खोज

क्रोटाइट को 2011 में एक नए खनिज के रूप में आधिकारिक रूप से वर्णित किया गया था। प्रकार के सामग्री को उत्तर-पश्चिम अफ्रीका में पाए गए चांदी के चंद्रमा के चंद्रमा NWA 1934, एक CV3 कार्बनिक चोंड्राइट से आया था। खनिज एक कैल्शियम-एल्यूमीनियम-समृद्ध समावेशन में पाया जाता है, जिसे सामान्य रूप से CAI के रूप में संक्षिप्त किया जाता है। इन समावेशनों में लगभग सबसे अधिक प्रतिरोधी घटक होते हैं जो प्राचीन चोंड्रिटिक मौसम में संरक्षित होते हैं।

यह खनिज एलेक्सेंडर एन. क्रॉट के नाम पर रखा गया, जो एक कॉस्मोकेमिस्ट थे जिनके अनुसंधान में चॉंड्रिटिक मौसमी चट्टानों, अविलेय समावेशन, जमाव की प्रक्रियाओं और सौर मंडल के शुरूआती रासायनिक विकास पर केंद्रित रहे। खनिज को आईएमए द्वारा 2010-038 डिज़ाइनेशन के तहत अंतरराष्ट्रीय खनिगणित एसोसिएशन द्वारा मंजूर कर दिया गया।

मूल विवरण रासायनिक विश्लेषण, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी, क्रिस्टलोग्राफी और खनिज विज्ञान अवलोकन पर निर्भर करता था। इस संयोजन की आवश्यकता तब हुई क्योंकि क्रोटाइट अणु छोटे होते हैं और कैल्शियम-एल्यूमिनियम ऑक्साइड, सिलिकेट और अन्य प्रतिरोधी चरणों के एक जटिल संग्रह में पाए जाते हैं। एक कैल्शियम एल्यूमिनियम ऑक्साइड (CaAl₂O₄) के निकट रासायनिक विश्लेषण अकेले पर्याप्त नहीं होता, क्योंकि कई संबंधित खनिज समान तत्व अनुपात या एक ही मौसमी अंतर्निहित में पाए जा सकते हैं।

क्रोटाइट का निर्माण और भूवैज्ञानिक उपस्थिति

क्रोटाइट फॉर्म उच्च तापमान और कम दबाव के अपवर्तक रासायनिक वातावरण में बनते हैं। NWA 1934 में क्रोटाइट-सामग्री एनक्लोज़र को सौर नेबुला के शुरू में गर्म गैस से संघनन या क्रिस्टलीकरण के उत्पाद के रूप में अनुमानित किया जाता है। चरण-संतुलन विचार लगभग 1,500 °C या उससे अधिक तापमान पर कम दबाव के अंतर्गत बनने के लिए संकेत देते हैं। ये शर्तें बहुत अधिक उत्क्रमणीय तत्वों और खनिजों के संघनन से पहले प्रतिरोधी ठोस के बनने के साथ संगत हैं।

कैल्शियम और एल्यूमीनियम सौर नेबुला में सबसे कम वाष्पशील प्रमुख तत्वों में से हैं। जब गर्म नेबुलर गैस ठंडा हो गई, तो इन तत्वों के ऑक्सीजन के साथ संयोजन हो सका जिससे अविलेय ऑक्साइड और कैल्शियम-एल्यूमीनियम सिलिकेट बने। इसलिए क्रोटाइट उस उच्च तापमान चरण को दर्शाता है जिसमें चट्टान के निर्माण हुआ था जो मौजूदा उपग्रह के बनने से पहले हुआ था। इसके निर्माण को सामान्य भूमिगत आग्नेय, जलीय या भूरासायनिक प्रक्रियाओं के साथ भ्रमित नहीं किया जाना चाहिए।

NWA 1934 में, क्रोटाइट एक असाधारण कैल्शियम-एल्यूमीनियम-समृद्ध समावेशन के केंद्रीय और मैंटल भागों में निर्मित होता है। यह पेरोवस्काइट, जेलेनाइट, हर्सिनाइट, मायेनाइट, ग्रॉसाइट, हिबोनाइट, स्पिनेल और डिओप्साइड के साथ पाया जाता है। ट्रेस हेक्सामोलिब्डेनम की भी रिपोर्ट की गई है। खनिज समूह दर्शाता है कि समावेशन के कुछ चरणों के जमाव, क्रिस्टलीकरण, अभिक्रिया और संभवतः आंशिक गलन के बजाय एकल सरल अभिक्रिया के माध्यम से बने हैं।

बाहरी हिस्सा समावेश के रूप में एक फूटे अंडे या "फूटे अंडे" दिखाई दिया। कुछ दरारें लोहे और एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड से भरी हुई हैं। ये जलयुक्त खनिज पृथ्वी पर आने के बाद हुए भूमि अपघटन के उत्पादों के रूप में व्याख्या की गई हैं। इन्हें सौर-नेबुला वातावरण के मूल उत्पादों के रूप में नहीं माना जाता है। यह अंतर महत्वपूर्ण है क्योंकि अपघटन मूल क्रोटाइट अणुओं की सीमाओं और सतहों को परिवर्तित कर सकता है।

क्रिस्टल संरचना के क्रोटाइट

क्रोटाइट मोनोक्लिनिक क्रिस्टल प्रणाली में जम जाता है। इसके अंतर्विरोधी स्पेस ग्रुप है P2₁/n, अंतरिक्ष समूह संख्या 14। प्रकार के सामग्री के लिए निर्धारित इकाई-सेल के मापदंड लगभग a = 8.6996(3) एंगस्ट्रॉम, b = 8.0994(3) एंगस्ट्रॉम, c = 15.217(1) एंगस्ट्रॉम, और β = 90.188(6)°. इकाई सेल में बारह सूत्र इकाइयाँ होती हैं, जिन्हें व्यक्त किया गया है Z = 12, और लगभग 1,071 Å³ के गणना किए गए आयतन के साथ।

संरचना को एल्यूमीनियम-ऑक्सीजन पॉलीहेड्रा द्वारा नियंत्रित एक फ्रेमवर्क के रूप में वर्णित किया जा सकता है, विशेष रूप से AlO₄ चतुष्फलक, जहां कैल्शियम फ्रेमवर्क के भीतर बड़े संरचनात्मक स्थानों पर आक्रमण करता है। व्यवस्था स्पिनेल संरचना के बराबर नहीं है, भले ही रासायनिक सूत्र में एक द्विसंयोजी धातु के दो त्रिसंयोजी धातुओं और चार ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ सामान्य स्टोइकियोमेट्रिक संबंध हो।

अंतर क्रोटाइट और dmitryivanovite के बीच संरचनात्मक है, न कि रचनात्मक। दोनों चरणों में सूत्र CaAl₂O₄ है, लेकिन वे अलग-अलग दबाव की स्थितियों में स्थायी हैं और उनके परमाणुओं की व्यवस्था अलग है। क्रोटाइट कम दबाव वाला रूप है, जबकि dmitryivanovite उच्च दबाव की स्थितियों से जुड़ा हुआ है।

क्योंकि प्राकृतिक क्रोटाइट अन्य खनिजों द्वारा घिरे हुए छोटे दानों के रूप में पाया जाता है, तो अच्छी तरह से विकसित बाहरी क्रिस्टल सतह असामान्य होती है। इसलिए संरचनात्मक जानकारी आमतौर पर एक्स-रे विवर्तन, इलेक्ट्रॉन विवर्तन या इलेक्ट्रॉन बैकस्टर विवर्तन द्वारा प्राप्त की जाती है। ये विधियां विशेष रूप से उपयोगी होती हैं जब दाने छोटे होते हैं जिससे पारंपरिक एकल-क्रिस्टल विश्लेषण असंभव हो जाता है।

भौतिक और रासायनिक गुण क्रोटाइट के

क्रोटाइट सामान्य रूप से परिष्कृत खंडों या पतले खंडों में सूक्ष्म दाने के रूप में अवलोकित किया जाता है। इसके रंग और चमक के वर्णन, इसके रासायनिक संघटन और क्रिस्टल संरचना की तुलना में कम निर्णायक होते हैं क्योंकि दिखावा बैठे के मोटाई, अभिविन्यास, आसपास के खनिजों और परिवर्तन पर निर्भर करता है। प्राकृतिक सामग्री अंतरिक्ष या परावर्तित प्रकाश में बिना रंग की लेकिन हल्के भूरे रंग की दिखाई दे सकती है, जबकि जटिल समावेशन में व्यक्तिगत दानों की सीमाएं कठिन अंतर्निहित हो सकती हैं।

प्रतिवेदित मोह्स कठोरता लगभग 6.5 है, और गणना की घनत्व लगभग 2.94 ग्राम/घन सेंटीमीटर है। घनत्व के प्रत्यक्ष मापन के लिए कठिनाई होती है क्योंकि अणु बहुत छोटे होते हैं और आमतौर पर अन्य चरणों के साथ एक साथ बढ़ते हैं। फलकता और अपरूपण भी इसी कारण से व्यक्तिगत अणुओं पर विश्वसनीय रूप से मूल्यांकन करना कठिन होता है।

आदर्श रासायनिक संरचना CaAl₂O₄ है। इलेक्ट्रॉन-माइक्रोप्रॉब विश्लेषण आमतौर पर ऑक्सीजन और विश्लेषणात्मक अनिश्चितता के बाद कैल्शियम-एलुमिनियम अनुपात में लगभग 1:2 के निकट होने की उम्मीद की जाती है। कम मात्रा में मैग्नीशियम, सिलिकन, टाइटेनियम, लोहा, सोडियम या अन्य तत्व ट्रेस स्तर पर हो सकते हैं या आसन्न खनिजों से संदूषण द्वारा जोड़े जा सकते हैं। ऐसे कम घटक बारीकी से Krotite के एक अलग विविधता को परिभाषित नहीं करते।

क्रोटाइट केवल एक विशिष्ट दबाव-तापमान-संरचना क्षेत्र में स्थिर होता है। उच्च दबाव पर, कैल्शियम एलुमिनेट (CaAl₂O₄) ड्मित्रीइवानोवाइट की संरचना अपना सकता है। अलग-अलग रासायनिक शरतों के तहत, कैल्शियम और एलुमिनियम बजाय ग्रॉसाइट, हिबोनाइट, गेलेनाइट, मेयेनाइट, पेरोवस्काइट या अन्य कैल्शियम-एलुमिनियम ऑक्साइड और सिलिकेट बना सकते हैं।

प्रकार और क्रोटाइट के विविधता

क्रोटाइट के कोई आधिकारिक रूप से मान्यता प्राप्त जेवलिन विविधताएं या वाणिज्यिक रंग विविधताएं नहीं हैं। निम्नलिखित श्रेणियां आधिकारिक खनिज विभाजन के बजाय वर्णनात्मक हैं:

मेटीओरिक क्रोटाइट: प्राकृतिक क्रोटाइट जो कार्बनेसस चॉंड्राइट्स के कैल्शियम-एल्यूमिनियम-समृद्ध समावेशन में पाया जाता है, जिसमें एनडब्ल्यूए 1934 से प्रकार के सामग्री शामिल है।
कम दबाव CaAl₂O₄: क्रोटाइट कैल्शियम एल्यूमिनेट के निम्न दबाव संरचनात्मक रूप है।
उच्च दबाव CaAl₂O₄: डीमित्रीइवानोवाइट कैल्शियम एलुमिनेट आकार के उच्च दबाव वाला डिमॉर्फ है। यह एक अलग खनिज प्रजाति है, क्रोटाइट के एक विविधता नहीं है।
सिंथेटिक कैल्शियम एलुमिनेट: लैब में उत्पादित कैल्शियम एलुमिनेट (CaAl₂O₄) रासायनिक या संरचनात्मक रूप से क्रोटाइट के समान हो सकता है, लेकिन यह एक कृत्रिम सामग्री है बल्कि प्राकृतिक खनिज घटना नहीं है।

अनुपस्थिति आकार, ट्रेस तत्व सामग्री, अपरिवर्तन और संबंधित खनिजों में अंतर व्यक्तिगत उल्कापिंड नमूनों में अलग-अलग दिखाई दे सकते हैं। इन अंतरों का वर्णन बीज के भूवैज्ञानिक इतिहास करता है और आधिकारिक रूप से नामित विविधताओं का प्रतिनिधित्व नहीं करता है।

क्रोटाइट कहां पाया जाता है?

सबसे अच्छी तरह से दस्तावेज़ किया गया प्राकृतिक उदाहरण क्रोटाइट एनवाईए 1934 सीवी3 कार्बनियस कंड्राइट में कैल्शियम-एल्यूमीनियम-समृद्ध समावेशन है। मौसमी उत्खनन उत्तर-पश्चिम अफ्रीका में पाया गया था, लेकिन क्रोटाइट खुद सौर प्रणाली में बहुत पहले बना, संभवतः सौर नेबुला के एक उच्च तापमान क्षेत्र में।

मीटियोराइट में, क्रोटाइट अधिकतर प्रतिरोधी समावेशन के केंद्रीय और मैंटल भागों में पाया जाता है। इसका संबंध पेरोवस्काइट, गेहलेनाइट, हर्सिनाइट, मेयेनाइट, ग्रॉसाइट, हिबोनाइट, स्पिनेल और डायोप्साइड जैसे खनिजों के साथ होता है। इन खनिजों के संयुक्त रूप से कैल्शियम, एल्यूमीनियम, टिटेनियम, मैग्नीशियम, सिलिकन और ऑक्सीजन के साथ उच्च तापमान वाले घनीभूत और क्रिस्टलीकरण प्रक्रियाओं के लिए प्रमाण प्रदान करते हैं।

क्रोटाइट को उस भूमिगत खनिज से भ्रमित नहीं किया जाना चाहिए जो मौसमी पत्थर के अन्वेषण के स्थान पर बना था। मौसमी पत्थर के भूमिगत निवास ने समावेशन के बाहरी हिस्सों को हाइड्रेशन और ऑक्सीकरण से प्रभावित किया, लेकिन मौसमी पत्थर के मूल शरीर के अस्तित्व से पहले प्राथमिक क्रोटाइट दाने बन गए थे। क्रोटाइट से जुड़ा कोई व्यापक रूप से स्थापित भूमिगत भूगोल स्थल नहीं है।

क्रोटाइट की पहचान कैसे करें

क्रोमाइट सामान्य रूप से असहाय दृष्टि जांच द्वारा पहचाना नहीं जा सकता है। अनुकूल बीज छोटे होते हैं, अक्सर अन्य प्रतिरोधी चरणों के साथ एक साथ बढ़ते हैं, और कई कैल्शियम-एल्यूमिनियम ऑक्साइड और सिलिकेट के रूप में दिख सकते हैं। इसलिए पेट्रोग्राफिक परीक्षण का उपयोग प्रारंभिक चरण के रूप में किया जाता है, उसके बाद रासायनिक और क्रिस्टलोग्राफिक विश्लेषण किया जाता है।

सूक्ष्म अनुमाप या चिकने-अनुमाप सूक्ष्मदर्शी के माध्यम से अणु के आकार, संपर्क, जोनिंग, समावेशन और आसपास के खनिजों के साथ संबंध दिखाई दे सकते हैं। स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी में प्रतिबिंबित इलेक्ट्रॉन चित्रण उपयोगी होता है क्योंकि अलग-अलग औसत परमाणु संख्या वाले चरण अलग-अलग स्तर के चित्र विवेचन उत्पन्न करते हैं। इससे पहले क्वांटिटेटिव विश्लेषण के लिए क्रोटाइट समृद्ध क्षेत्रों की स्थिति निर्धारित की जा सकती है।

विद्युत इलेक्ट्रॉन-माइक्रोप्रॉब विश्लेषण सामान्य रूप से कैल्शियम, एलुमिनियम, ऑक्सीजन के घटकों को गणना द्वारा निर्धारित करने के लिए उपयोग किया जाता है, और कोई भी छोटे तत्व। विश्लेषण को अणु सीमाओं से दूर किया जाना चाहिए क्योंकि गेहलेनाइट, हिबोनाइट, ग्रॉसाइट, मेयनाइट, या अन्य पड़ोसी खनिजों से दूषित एक गलत संघटन पैदा कर सकता है।

क्रिस्टलोग्राफिक पुष्टि की आवश्यकता होती है जब संबंधित चरणों के बीच अंतर महत्वपूर्ण होता है। एक्स-रे विवर्तन, इलेक्ट्रॉन विवर्तन और इलेक्ट्रॉन बैकस्टीटर डिफ्रैक्शन का उपयोग मोनोक्लिनिक संरचना और इसके स्पेस ग्रुप P2₁/n के साथ संगतता की जांच करने के लिए किया जा सकता है। एक एकल ऊर्जा-विस्पर्शी एक्स-रे स्पेक्ट्रम आमतौर पर अपर्याप्त होता है, विशेष रूप से जब दानेदार केवल कुछ माइक्रोमीटर चौड़ा होता है।

महत्वपूर्ण खनिज जिन्हें क्रोटाइट से अलग करना होता है, ग्रॉसाइट, CaAl₄O₇; हिबोनाइट, CaAl₁₂O₁₉; और गेलेनाइट, Ca₂Al₂SiO₇ हैं। मायेनाइट उसी अग्निशिला समावेशन में भी पाया जा सकता है। डिमित्रीइवानोवाइट को विशेष ध्यान देने की आवश्यकता होती है क्योंकि इसका समान आदर्श रासायनिक सूत्र क्रोटाइट के समान होता है लेकिन इसकी क्रिस्टल संरचना अलग होती है।

क्रोटाइट के अनुप्रयोग और उपयोग

प्राकृतिक क्रोटाइट के जेवलरी, सजावटी सामग्री, औद्योगिक कच्चा माल या अलग से खनित अयस्क के रूप में कोई स्थापित उपयोग नहीं है। इसके दाने बहुत छोटे होते हैं और व्यापारिक निष्कर्षण के लिए बहुत ही दुर्लभ रूप से पाए जाते हैं। खनिज के आम अध्ययन के रूप में मौसमी खंडों और कैल्शियम-एल्यूमिनियम-समृद्ध समावेशनों के हिस्से के रूप में किया जाता है।

इसका मुख्य महत्व विश्लेषणात्मक और कॉस्मोकेमिकल है। क्रोटाइट-सम्पन्न समावेशन उच्च तापमान संघनन, कैल्शियम-एल्यूमीनियम खनिज बनने, नेबुलर गैस की संरचना और सौर प्रणाली के शुरुआती चरणों में विद्यमान दबाव-तापमान की स्थिति के बारे में जानकारी प्रदान करते हैं। इसके अलावा, यह पृथ्वी के बाहरी खनिज चरणों के साथ प्रयोगशाला में संश्लेषित कैल्शियम एलुमिनेट्स की तुलना के लिए एक प्राकृतिक संदर्भ प्रदान करता है।

सिंथेटिक कैल्शियम एलुमिनेट्स CaAl₂O₄ और संबंधित कैल्शियम एलुमिनेट्स अग्निरोधक सीमेंट, उच्च तापमान बांधकर और कैल्शियम एलुमिनेट सीमेंट में उपयोग किए जाते हैं। इन औद्योगिक अनुप्रयोगों में नियंत्रित घटकों और प्रक्रिया इतिहास के साथ बनाए गए सामग्री शामिल हैं। वे प्राकृतिक क्रोटाइट के सीधे वाणिज्यिक अनुप्रयोग नहीं हैं।

क्रोटाइट बाद के परिवर्तन से मूल नेबुलर विशेषताओं को अलग करने में भी मदद कर सकता है। एक अविनाशी समावेशन के आंतरिक भाग में रखा अणु उच्च तापमान बनावट के सबूत को बरकरार रख सकता है, जबकि इसके किनारे जलीकरण, ऑक्सीकरण या भूमिगत अपक्षय के कारण बदल सकते हैं। इसलिए खनिज विश्लेषण को मूल क्रिस्टल संरचना और उस उत्तर के इतिहास दोनों को ध्यान में रखना चाहिए।

संदर्भ

मा, सी., कैंप्फ, ए. आर., कॉनली, एच. सी., आदि। (2011)। "क्रोटाइट, कैएल₂ओ₄, एनडब्लूए 1934 मौसमीट से एक नया अग्निपरीक्षक खनिज।" अमेरिकन मिनरलॉजिस्ट, 96, 709–715. https://doi.org/10.2138/am.2011.3693

अमेरिकी खनिज विज्ञान सोसाइटी। "क्रोटाइट।" खनिज विज्ञान का हैंडबुक. पीडीएफ