Olivine
ખનિજ ઓલિવાઇન () એ રાસાયણિક સૂત્ર સાથેનું મેગ્નેશિયમ આયર્ન સિલિકેટ છે. તે નેસોસિલિકેટ અથવા ઓર્થોસિલિકેટનો એક પ્રકાર છે. પૃથ્વીના ઉપલા આવરણનો પ્રાથમિક ઘટક, તે પૃથ્વીની ઉપ-સપાટીમાં એક સામાન્ય ખનિજ છે, પરંતુ તે સપાટી પર ઝડપથી ખસી જાય છે. આ કારણોસર, આબોહવા પરિવર્તન શમનના ભાગરૂપે, પૃથ્વીના મહાસાગરો અને વાતાવરણમાંથી કાર્બન ડાયોક્સાઇડને અલગ કરવા માટે ઝડપી હવામાન માટે ઓલિવાઇનને એક સારા ઉમેદવાર તરીકે પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યું છે. ઓલિવાઇનમાં અન્ય ઘણા ઐતિહાસિક ઉપયોગો પણ છે, જેમ કે રત્ન પેરીડોટ (અથવા ક્રાયસોલાઇટ), તેમજ ધાતુની પ્રક્રિયાઓ જેવા ઔદ્યોગિક ઉપયોગો. મેગ્નેશિયમ અને આયર્નનો ગુણોત્તર ઘન દ્રાવણ શ્રેણીના બે અંતિમ સભ્યો વચ્ચે બદલાય છેઃ ફોર્સ્ટેરાઇટ (એમ. જી.-એન્ડમેમ્બરઃ) અને ફાયલાઇટ (એફ. ઈ.-એન્ડમેમ્બરઃ). ઓલિવાઇનની રચનાઓને સામાન્ય રીતે ફોર્સ્ટેરાઇટ (એફઓ) અને/અથવા ફાયલાઇટ (એફએ) ની દાઢ ટકાવારી તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે (દા. ત., એફઓ70એફએ30, અથવા ફક્ત એફઓ70 સાથે એફએ30 ગર્ભિત). વાતાવરણીય દબાણ પર ફોર્સ્ટેરાઇટનું ગલન તાપમાન અસામાન્ય રીતે ઊંચું હોય છે, જ્યારે ફાયલાઇટનું તાપમાન ઘણું ઓછું હોય છે-લગભગ. અન્ય ગુણધર્મોની જેમ ઓગળતું તાપમાન બે અંતિમ સભ્યો વચ્ચે સરળતાથી બદલાય છે. ઓલિવાઇનમાં ઓક્સિજન (O), સિલિકોન (Si), મેગ્નેશિયમ (Mg) અને આયર્ન (Fe) સિવાયના તત્વોની માત્ર થોડી માત્રાનો સમાવેશ થાય છે. મેંગેનીઝ (એમ. એન.) અને નિકલ (એન. આઈ.) સામાન્ય રીતે સૌથી વધુ સાંદ્રતામાં હાજર વધારાના તત્વો છે. ઓલિવાઇન તેનું નામ સંબંધિત માળખા (ઓલિવાઇન જૂથ) સાથેના ખનિજોના જૂથને આપે છે-જેમાં ટેફ્રોઇટ (Mn2SiO4), મોન્ટિસેલાઈટ (CaMgSiO4), લાર્નાઇટ (Ca2SiO4) અને કિર્શસ્ટેનાઇટ (CaFeSiO4) નો સમાવેશ થાય છે. ઓલિવાઇનની સ્ફટિક રચનામાં ઓર્થોરોમ્બિક પી બ્રાવાઇસ જાળીના પાસાઓનો સમાવેશ થાય છે, જે દરેક સિલિકા (સી. ઓ. ઓ. 4) એકમમાંથી ઉદ્ભવે છે, જે સી. ઓ. ઓ. 4 માં દરેક ઓક્સિજન સાથે ત્રણ ધાતુના આયનો સાથે બંધાયેલ ધાતુ દ્વિવેલન્ટ કેટાયન દ્વારા જોડાય છે. તે મેગ્નેટાઇટ જેવું જ સ્પિનલ જેવું માળખું ધરાવે છે પરંતુ બે ત્રિકોણીય અને એક દ્વિકોણીય કેટાયનને બદલે એક ચતુર્ભુજ અને બે દ્વિકોણીય કેટાયન M22 + M4 + O4 નો ઉપયોગ કરે છે. ઓળખ અને પેરાજેનેસિસ ઓલિવાઇનનું નામ તેના સામાન્ય ઓલિવ-લીલા રંગ માટે રાખવામાં આવ્યું છે, જો કે તે આયર્નના ઓક્સિડેશનથી લાલ રંગમાં બદલાઈ શકે છે. અર્ધપારદર્શક ઓલિવાઇનનો ઉપયોગ કેટલીકવાર પેરિડોટ (પેરિડોટ, ઓલિવાઇન માટેનો ફ્રેન્ચ શબ્દ) તરીકે થાય છે. તેને ક્રાયસોલાઇટ (અથવા ક્રાયસોલિથે, સોનું અને પથ્થર માટેના ગ્રીક શબ્દોમાંથી) પણ કહેવામાં આવે છે, જોકે હવે અંગ્રેજી ભાષામાં આ નામનો ભાગ્યે જ ઉપયોગ થાય છે. લાલ સમુદ્રમાં ઝાબરગડ ટાપુ પર મેન્ટલ ખડકોના શરીરમાંથી કેટલાક શ્રેષ્ઠ રત્ન-ગુણવત્તાવાળા ઓલિવાઇન મેળવવામાં આવ્યા છે. ઓલિવિન મેફિક અને અલ્ટ્રામૅફિક અગ્નિકૃત ખડકો બંનેમાં અને ચોક્કસ રૂપાંતરિત ખડકોમાં પ્રાથમિક ખનિજ તરીકે જોવા મળે છે. એમ. જી.-સમૃદ્ધ ઓલિવાઇન મેગ્માથી સ્ફટિકીકરણ કરે છે જે મેગ્નેશિયમથી સમૃદ્ધ હોય છે અને સિલિકા ઓછી હોય છે. તે મેગ્મા ગૅબ્રો અને બેસાલ્ટ જેવા માફિક ખડકોમાં સ્ફટિકીકરણ કરે છે. અલ્ટ્રામૅફિક ખડકોમાં સામાન્ય રીતે નોંધપાત્ર ઓલિવાઇન હોય છે, અને 40 ટકાથી વધુ ઓલિવાઇન સામગ્રી ધરાવતા ખડકોને પેરિડોટાઇટ્સ તરીકે વર્ણવવામાં આવે છે. ડ્યૂનાઇટમાં 90 ટકાથી વધુ ઓલિવાઇન સામગ્રી હોય છે અને તે સંભવતઃ ઓલિવાઇન સ્ફટિકીકરણ અને મેગ્મા અથવા નસ ખનિજ અસ્તર મેગ્મા નળીઓમાંથી બહાર નીકળીને રચાય છે. ઓલિવાઇન અને ઉચ્ચ દબાણ માળખાકીય સ્વરૂપો પૃથ્વીના ઉપલા આવરણના 50 ટકાથી વધુ હિસ્સો ધરાવે છે, અને ઓલિવાઇન કદની દ્રષ્ટિએ પૃથ્વીના સૌથી સામાન્ય ખનિજોમાંનું એક છે. અશુદ્ધ ડોલોમાઇટ અથવા ઉચ્ચ મેગ્નેશિયમ અને ઓછી સિલિકા સામગ્રીવાળા અન્ય જળકૃત ખડકોનું રૂપાંતર પણ એમ. જી.-સમૃદ્ધ ઓલિવાઇન અથવા ફોર્સ્ટેરાઇટ ઉત્પન્ન કરે છે. ફે-સમૃદ્ધ ઓલિવાઇન ફાયલાઇટ પ્રમાણમાં ઓછું સામાન્ય છે, પરંતુ તે દુર્લભ ગ્રેનાઇટ્સ અને રાયોલાઇટ્સમાં નાની માત્રામાં અગ્નિકૃત ખડકોમાં જોવા મળે છે, અને અત્યંત ફે-સમૃદ્ધ ઓલિવાઇન ક્વાર્ટઝ અને ટ્રાઇડીમાઇટ સાથે સ્થિર રીતે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. તેનાથી વિપરીત, એમ. જી.-સમૃદ્ધ ઓલિવાઇન સિલિકા ખનિજો સાથે સ્થિર રીતે થતું નથી, કારણ કે તે તેમની સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ઓર્થોપાયરોક્સિન () બનાવે છે. એમ. જી.-સમૃદ્ધ ઓલિવાઇન પૃથ્વીની અંદરની ઊંડાઈની સમકક્ષ દબાણ માટે સ્થિર છે. કારણ કે તેને છીછરા ઊંડાણોમાં પૃથ્વીના આવરણમાં સૌથી વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં ખનિજ માનવામાં આવે છે, ઓલિવાઇનના ગુણધર્મો પૃથ્વીના તે ભાગની રિયોલોજી પર અને તેથી પ્લેટ ટેકટોનિક્સને ચલાવતા નક્કર પ્રવાહ પર પ્રભાવ ધરાવે છે. પ્રયોગોએ દસ્તાવેજીકરણ કર્યું છે કે ઉચ્ચ દબાણ (12 જી. પી. એ., આશરે ઊંડાઈ પરનું દબાણ) પર ઓલિવિનમાં ઓછામાં ઓછું 8900 ભાગ પ્રતિ મિલિયન (વજન) પાણી હોઈ શકે છે, અને આવા પાણીની માત્રા ઘન પ્રવાહ માટે ઓલિવિનના પ્રતિકારને ભારે ઘટાડે છે. વધુમાં, કારણ કે ઓલિવાઇન ખૂબ વિપુલ પ્રમાણમાં છે, પૃથ્વીના મહાસાગરો કરતાં મેન્ટલના ઓલિવાઇનમાં વધુ પાણી ઓગળી શકે છે. ઓલિવાઇન પાઇન જંગલ (એક વનસ્પતિ સમુદાય) નોર્વે માટે અનન્ય છે. તે દુર્લભ છે અને સનમોર અને નોર્ડફજોર્ડના ફજોર્ડ જિલ્લાઓમાં સૂકા ઓલિવાઇન પર્વતમાળાઓ પર જોવા મળે છે. Mg-સમૃદ્ધ ઓલિવાઇન ઉલ્કાઓમાં, ચંદ્ર અને મંગળ પર, શિશુ તારાઓમાં તેમજ એસ્ટરોઇડ 25143 ઇટોકાવા પર પણ મળી આવી છે. આવા ઉલ્કાપિંડમાં કોન્ડ્રાઇટ્સ, પ્રારંભિક સૌરમંડળમાંથી કાટમાળનો સંગ્રહ અને પલ્લાસાઇટ્સ, આયર્ન-નિકલ અને ઓલિવાઇનનું મિશ્રણ સામેલ છે. દુર્લભ એ-પ્રકારના એસ્ટરોઇડ્સની સપાટી પર ઓલિવાઇનનું પ્રભુત્વ હોવાની શંકા છે. ઓલિવાઇનની સ્પેક્ટ્રલ સિગ્નેચર યુવાન તારાઓની આસપાસની ડસ્ટ ડિસ્કમાં જોવા મળે છે. ધૂમકેતુઓની પૂંછડીઓ (જે યુવાન સૂર્યની આસપાસની ધૂળની ડિસ્કમાંથી રચાય છે) ઘણીવાર ઓલિવાઇનની વર્ણપટની સહી ધરાવે છે, અને 2006 માં સ્ટારડસ્ટ અવકાશયાનમાંથી ધૂમકેતુના નમૂનાઓમાં ઓલિવાઇનની હાજરીની ચકાસણી કરવામાં આવી હતી. બીટા પિક્ટોરિસ તારાની આસપાસના ગ્રહીય પટ્ટામાં ધૂમકેતુ જેવા (મેગ્નેશિયમથી સમૃદ્ધ) ઓલિવાઇન પણ મળી આવ્યા છે. સ્ફટિકીય માળખું ઓલિવાઇન જૂથમાં ખનિજો ઓર્થોરોમ્બિક પ્રણાલી (અવકાશ જૂથ પી. બી. એન. એમ.) માં અલગ સિલિકેટ ટેટ્રાહેડ્રા સાથે સ્ફટિકીકરણ કરે છે, જેનો અર્થ છે કે ઓલિવાઇન એક નેસોસિલિકેટ છે. આ માળખાને ષટ્કોણાકાર, ઓક્સિજન આયનોની નજીકથી ભરેલી શ્રેણી તરીકે વર્ણવી શકાય છે, જેમાં મેગ્નેશિયમ અથવા આયર્ન આયનોની અડધી ઓક્ટાહેડ્રલ સાઇટ્સ અને સિલિકોન આયનો દ્વારા કબજે કરાયેલ ટેટ્રાહેડ્રલ સાઇટ્સનો આઠમો ભાગ છે. ત્યાં ત્રણ અલગ ઓક્સિજન સાઇટ્સ (આકૃતિ 1 માં ચિહ્નિત O1, O2 અને O3), બે અલગ ધાતુ સાઇટ્સ (M1 અને M2) અને માત્ર એક અલગ સિલિકોન સાઇટ છે. O1, O2, M2 અને Si બધા મિરર પ્લેન પર આવેલા છે, જ્યારે M1 વ્યુત્ક્રમ કેન્દ્ર પર અસ્તિત્વ ધરાવે છે. O3 સામાન્ય સ્થિતિમાં આવેલું છે. ઉચ્ચ દબાણ બહુરૂપીઓ પૃથ્વીની અંદર ઊંડાણમાં જોવા મળતા ઊંચા તાપમાન અને દબાણ પર ઓલિવાઇન માળખું હવે સ્થિર નથી. ઓલિવાઇનની ઊંડાઈની નીચે સોરોસિલિકેટ, વેડ્સલેઇટમાં એક્ઝોથર્મિક તબક્કાના સંક્રમણમાંથી પસાર થાય છે અને લગભગ ઊંડાઈએ, વેડ્સલેઇટ બાહ્યઉષ્મીય રીતે રિંગવુડાઇટમાં પરિવર્તિત થાય છે, જે સ્પિનલ માળખું ધરાવે છે. આશરે 100 મીટરની ઊંડાઈએ, રિંગવુડાઇટ એન્ડોથર્મિક પ્રતિક્રિયામાં સિલિકેટ પેરોવ્સ્કાઇટ (π) અને ફેરોપેરિક્લેઝ (π) માં વિઘટિત થાય છે. આ તબક્કાના સંક્રમણો પૃથ્વીના આવરણની ઘનતામાં અવિરત વધારો તરફ દોરી જાય છે જેનું ધરતીકંપની પદ્ધતિઓ દ્વારા અવલોકન કરી શકાય છે. તેઓ મેન્ટલ સંવહનની ગતિશીલતાને પ્રભાવિત કરે છે તેવું પણ માનવામાં આવે છે જેમાં એક્ઝોથર્મિક સંક્રમણો તબક્કાની સીમા પર પ્રવાહને મજબૂત કરે છે, જ્યારે એન્ડોથર્મિક પ્રતિક્રિયા તેને અવરોધે છે. જે દબાણ પર આ તબક્કાના સંક્રમણો થાય છે તે તાપમાન અને આયર્નની માત્રા પર આધાર રાખે છે. પર, શુદ્ધ મેગ્નેશિયમ અંતિમ સભ્ય, ફોર્સ્ટેરાઇટ, ઉપરના દબાણ પર વાડસ્લેઇટમાં અને રિંગવુડાઇટમાં પરિવર્તિત થાય છે. આયર્નનું પ્રમાણ વધારવાથી તબક્કા સંક્રમણનું દબાણ ઘટે છે અને વેડ્સલેઇટ સ્થિરતા ક્ષેત્ર સંકુચિત થાય છે. લગભગ 0.8 મોલ અપૂર્ણાંક ફાયલાઇટ પર, ઓલિવાઇન દબાણ શ્રેણી પર સીધા રિંગવુડાઇટમાં પરિવર્તિત થાય છે. ફાયલાઇટ નીચેના દબાણ પર સ્પિનલમાં પરિવર્તિત થાય છે. તાપમાનમાં વધારો થવાથી આ તબક્કાના સંક્રમણોના દબાણમાં વધારો થાય છે. ગોલ્ડિચ વિસર્જન શ્રેણી અનુસાર ઓલિવિન એ સપાટી પર ઓછા સ્થિર સામાન્ય ખનિજોમાંનું એક છે. તે પાણીની હાજરીમાં સહેલાઈથી ઇડિંગ્સાઇટ (માટીના ખનિજો, આયર્ન ઓક્સાઇડ અને ફેરીહાઇડ્રાઇટનું સંયોજન) માં બદલાય છે. ઓલિવાઇનના હવામાન દરમાં કૃત્રિમ રીતે વધારો કરવો, દા. ત. દરિયાકિનારા પર બારીક દાણાવાળા ઓલિવાઇનને વિખેરીને, CO2 ને અલગ કરવાની સસ્તી રીત તરીકે પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવી છે. મંગળ પર ઇડિંગસાઈટની હાજરી સૂચવે છે કે એક સમયે ત્યાં પ્રવાહી પાણી અસ્તિત્વમાં હતું, અને વૈજ્ઞાનિકોને તે નક્કી કરવામાં સક્ષમ બનાવી શકે છે કે ગ્રહ પર છેલ્લું પ્રવાહી પાણી ક્યારે હતું. તેના ઝડપી હવામાનને કારણે, ઓલિવાઇન ભાગ્યે જ કાંપવાળી ખડકમાં જોવા મળે છે. ખાણકામ નોર્વે એ યુરોપમાં ઓલિવાઇનનો મુખ્ય સ્રોત છે, ખાસ કરીને અહાઇમથી ટાફજોર્ડ સુધી અને સુનમોર જિલ્લામાં હોર્નિન્ડલથી ફ્લેમ્સોય સુધીના વિસ્તારમાં. ઈદ નગરપાલિકામાં ઓલિવાઇન પણ છે. ઔદ્યોગિક ઉપયોગ માટે વિશ્વના લગભગ 50 ટકા ઓલિવાઇનનું ઉત્પાદન નોર્વેમાં થાય છે. નોર્ડડલમાં સ્વર્થામેરેન ખાતે 1920 થી 1979 ની આસપાસ ઓલિવાઇનનું ખાણકામ કરવામાં આવ્યું હતું, જેમાં 600 મેટ્રિક ટન સુધી દૈનિક ઉત્પાદન થતું હતું. ટાફજોર્ડમાં જળવિદ્યુત મથકોના બાંધકામ સ્થળ પરથી પણ ઓલિવિન મેળવવામાં આવ્યું હતું. નોર્ડડલ નગરપાલિકામાં રોબરવિકા ખાતે એક ખુલ્લી ખાડો ખાણ 1984થી કાર્યરત છે. લાક્ષણિક લાલ રંગ "લાલ" સાથે કેટલાક સ્થાનિક નામોમાં પ્રતિબિંબિત થાય છે જેમ કે રૌડબર્ગવિક (રેડ રોક બે) અથવા રૌડનાક્કેન (રેડ રિજ). 1766માં હંસ સ્ટ્રોમે સપાટી પર ઓલિવાઇનના લાક્ષણિક લાલ રંગ અને અંદરના વાદળી રંગનું વર્ણન કર્યું હતું. સ્ટ્રોમે લખ્યું હતું કે નોર્ડડલ જિલ્લામાં ખડકમાંથી મોટા પ્રમાણમાં ઓલિવાઇન તોડવામાં આવ્યું હતું અને તેનો ઉપયોગ તીક્ષ્ણ પથ્થરો તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો. ટાફજોર્ડ નજીક કોલ્સ્કરેટ એ ઓલિવાઇન સાથેનું કુદરતી અભયારણ્ય છે. ઉપયોગો ખનિજ પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા CO2 ને અલગ કરવા માટેની સસ્તી પ્રક્રિયાઓ માટે વિશ્વભરમાં શોધ ચાલુ છે, જેને ઉન્નત હવામાન કહેવાય છે. ઓલિવાઇન સાથેની પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા દૂર કરવું એ એક આકર્ષક વિકલ્પ છે, કારણ કે તે વ્યાપકપણે ઉપલબ્ધ છે અને વાતાવરણમાંથી (એસિડ) CO2 સાથે સરળતાથી પ્રતિક્રિયા આપે છે. જ્યારે ઓલિવાઇનને કચડી નાખવામાં આવે છે, ત્યારે તે અનાજના કદના આધારે થોડા વર્ષોમાં સંપૂર્ણપણે સ્થિર થઈ જાય છે. એક લિટર તેલ બાળવાથી ઉત્પન્ન થતા તમામ CO2 ને એક લિટરથી ઓછા ઓલિવાઇન દ્વારા અલગ કરી શકાય છે. પ્રતિક્રિયા એક્ઝોથર્મિક છે પરંતુ ધીમી છે. વીજળી ઉત્પન્ન કરવાની પ્રતિક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમીને પુનઃપ્રાપ્ત કરવા માટે, ઓલિવાઇનનો મોટો જથ્થો ઉષ્મીય રીતે સારી રીતે અલગ થવો આવશ્યક છે. પ્રતિક્રિયાના અંતિમ ઉત્પાદનો સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ, મેગ્નેશિયમ કાર્બોનેટ અને થોડી માત્રામાં આયર્ન ઓક્સાઇડ છે. એક બિનનફાકારક, પ્રોજેક્ટ વેસ્ટા, દરિયાકિનારા પર આ અભિગમની તપાસ કરી રહ્યું છે જે તરંગ ક્રિયા દ્વારા કચડી ઓલિવાઇનના આંદોલન અને સપાટીના વિસ્તારમાં વધારો કરે છે. ઓલિવિનનો ઉપયોગ સ્ટીલના કામમાં ડોલોમાઇટના વિકલ્પ તરીકે થાય છે. એલ્યુમિનિયમ ફાઉન્ડ્રી ઉદ્યોગ એલ્યુમિનિયમમાં વસ્તુઓ નાખવા માટે ઓલિવાઇન રેતીનો ઉપયોગ કરે છે. ઓલિવાઇન રેતીને સિલિકા રેતી કરતાં ઓછા પાણીની જરૂર પડે છે જ્યારે ધાતુના સંચાલન અને રેડતી વખતે પણ ઘાટને એકસાથે પકડી રાખે છે. ઓછું પાણી એટલે મોલ્ડમાંથી બહાર નીકળવા માટે ઓછો ગેસ (વરાળ) કારણ કે મોલ્ડમાં ધાતુ રેડવામાં આવે છે. ફિનલેન્ડમાં, ઓલિવાઇનને તેની તુલનાત્મક રીતે ઊંચી ઘનતા અને વારંવાર ગરમી અને ઠંડક હેઠળ હવામાન સામે પ્રતિકારને કારણે સોના સ્ટોવ માટે આદર્શ ખડક તરીકે વેચવામાં આવે છે. રત્ન-ગુણવત્તાવાળા ઓલિવાઇનનો ઉપયોગ પેરિડોટ નામના રત્ન તરીકે થાય છે. આ પણ જુઓ સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ સુંદર લીલા ખનિજ-સુંદર સૂકા મંગળ? લિન્ડા એમ. વી. માર્ટેલ, પ્લેનેટરી સાયન્સ રિસર્ચ ડિસ્કવરીઝ, હવાઈ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ જિયોફિઝિક્સ એન્ડ પ્લેનેટોલોજી ઓલિવાઇન પેજ ફાર્લાંગ લાઇબ્રેરીઃ ઐતિહાસિક સ્રોતો + ઓલિવાઇન અને પેરિડોટ ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય માહિતી પરના આધુનિક લેખો અને કેટલીક સૂક્ષ્મ છબીઓ યુનિવર્સિટી ઓફ નોર્થ ડાકોટા ઔદ્યોગિક ખનિજો આયર્ન (II) ખનીજ મેગ્નેશિયમ ખનીજ અવકાશ જૂથમાં ખનીજ 62 નેસોસિલિકેટ્સ ઓર્થોરોમ્બિક ખનિજો ડીઃ ઓલિવિંગરુપ્પે