Coal ball
कोयले की गेंद एक प्रकार का कंक्रीशन है, जो एक अपूर्ण गोले से लेकर एक सपाट, अनियमित स्लैब तक के आकार में भिन्न होता है। कार्बोनिफेरस काल के दलदल और दलदल में कोयले की गेंदें बनती थीं, जब पीट को पीट के चारों ओर कैल्साइट की उच्च मात्रा से कोयले में बदलने से रोका जाता था; इसके बजाय कैल्साइट ने इसे पत्थर में बदल दिया। जैसे, वास्तव में कोयले से नहीं बने होने के बावजूद, कोयले की गेंद का नाम इसके समान मूल के साथ-साथ वास्तविक कोयले के समान आकार के कारण पड़ा है। कोयले की गेंदें अक्सर कार्बोनिफेरस दलदल और दलदल पौधों की सूक्ष्म ऊतक संरचना का एक उल्लेखनीय रिकॉर्ड रखती हैं, जो अन्यथा पूरी तरह से नष्ट हो जाती। कार्बोनिफेरस पौधों का उनका अनूठा संरक्षण उन्हें वैज्ञानिकों के लिए मूल्यवान बनाता है, जो भूवैज्ञानिक अतीत पर शोध करने के लिए कोयले की गेंदों को काटते और छीलते हैं। 1855 में, दो अंग्रेजी वैज्ञानिकों, जोसेफ डाल्टन हूकर और एडवर्ड विलियम बिन्नी ने इंग्लैंड में कोयले की गेंदों का पहला वैज्ञानिक विवरण दिया, और कोयले की गेंदों पर प्रारंभिक शोध यूरोप में किया गया था। उत्तरी अमेरिकी कोयले की गेंदों की खोज और पहचान 1922 में की गई थी। तब से कोयले के गोले अन्य देशों में पाए गए हैं, जिससे सैकड़ों प्रजातियों और वंशों की खोज हुई है। कोयले के गोले पूरे उत्तरी अमेरिका और यूरेशिया में कोयले की सीमों में पाए जा सकते हैं। उत्तरी अमेरिकी कोयले की गेंदें यूरोप की तुलना में स्तरीकृत और भूवैज्ञानिक रूप से अधिक व्यापक हैं। सबसे पुरानी ज्ञात कोयले की गेंदें कार्बोनिफेरस के नामुरियन चरण से हैं; वे जर्मनी और पूर्व चेकोस्लोवाकिया के क्षेत्र में पाए गए थे। कोयले की गेंदों का पहला वैज्ञानिक विवरण 1855 में सर जोसेफ डाल्टन हूकर और एडवर्ड विलियम बिन्नी द्वारा किया गया था, जिन्होंने यॉर्कशायर और लंकाशायर, इंग्लैंड के कोयले की सीमों में उदाहरणों पर रिपोर्ट की थी। यूरोपीय वैज्ञानिकों ने अधिकांश प्रारंभिक शोध किए। उत्तरी अमेरिका में कोयले की गेंदें पहली बार 1894 में आयोवा के कोयले की सीमों में पाई गईं, हालांकि यूरोपीय कोयले की गेंदों से कनेक्शन तब तक नहीं बनाया गया था जब तक कि एडॉल्फ कार्ल नोए (जिसकी कोयले की गेंद गिल्बर्ट कैडी द्वारा पाई गई थी) ने 1922 में समानांतर नहीं खींचा था। नोए के काम ने कोयले की गेंदों में रुचि को नवीनीकृत किया, और 1930 के दशक तक यूरोप से जीवाश्म वनस्पतिविदों को उनकी तलाश में इलिनोइस बेसिन की ओर आकर्षित किया। दो सिद्धांत हैं-ऑटोक्थोनस (इन सीटू) सिद्धांत और एलोक्थोनस (ड्रिफ्ट) सिद्धांत-जो कोयले की गेंदों के गठन की व्याख्या करने का प्रयास करते हैं, हालांकि विषय ज्यादातर अटकलें हैं। इन सीटू सिद्धांत के समर्थकों का मानना है कि इसके वर्तमान स्थान के करीब कार्बनिक पदार्थ एक पीट बोग के पास जमा हुए और दफन होने के तुरंत बाद, खनिजीकरण से गुजरे-खनिज कार्बनिक पदार्थों में रिस गए और एक आंतरिक कास्ट का निर्माण किया। उच्च घुलनशील खनिज सामग्री वाले पानी को एक पीट बोग में पौधे के पदार्थ के साथ दफनाया गया था। जैसे-जैसे घुलनशील आयन क्रिस्टलीकृत होते गए, खनिज पदार्थ अवक्षेपित होते गए। इसके कारण पौधों की सामग्री वाले कंक्रीशन पत्थर की गोल गांठों के रूप में बनते हैं और संरक्षित होते हैं। इस प्रकार गठबंधन को रोका गया और पीट को संरक्षित किया गया और अंततः यह कोयले का गोला बन गया। कोयले की अधिकांश गेंदें बिटुमिनस और एंथ्रासाइट कोयले की सीमों में पाई जाती हैं, उन स्थानों पर जहां पीट को कोयले में सामग्री को प्रस्तुत करने के लिए पर्याप्त रूप से संपीड़ित नहीं किया गया था। मैरी स्टोप्स और डेविड वॉटसन ने कोयले की गेंद के नमूनों का विश्लेषण किया और फैसला किया कि कोयले की गेंदें मूल स्थान पर बनती हैं। उन्होंने समुद्री जल के साथ संपर्क के महत्व पर जोर दिया, यह मानते हुए कि यह कोयले के गोले के निर्माण के लिए आवश्यक था। इन सीटू सिद्धांत के कुछ समर्थकों का मानना है कि स्टोप्स और वॉटसन द्वारा कोयले की कई गेंदों के माध्यम से फैले एक पौधे के तने की खोज से पता चलता है कि कोयले की गेंदें सीटू में बनती हैं, यह कहते हुए कि बहाव सिद्धांत स्टोप्स और वॉटसन के अवलोकन की व्याख्या करने में विफल रहता है। वे कुछ कोयले की गेंदों के बाहर जैविक सामग्री के नाजुक टुकड़ों का भी हवाला देते हैं, यह तर्क देते हुए कि यदि बहाव सिद्धांत सही होता, तो अनुमान नष्ट हो जाते, और कुछ बड़े कोयले के गोले इतने बड़े होते कि उन्हें कभी भी परिवहन में सक्षम नहीं किया जा सकता था। प्रवाह सिद्धांत का मानना है कि कार्बनिक पदार्थ अपने वर्तमान स्थान में या उसके पास नहीं बने थे। बल्कि, यह दावा करता है कि जो सामग्री कोयले की गेंद बन जाएगी, उसे बाढ़ या तूफान के माध्यम से दूसरे स्थान से ले जाया गया था। ड्रिफ्ट थ्योरी के कुछ समर्थकों, जैसे कि सर्जियस मामे और एलिस योचेलसन का मानना था कि कोयले की गेंदों में समुद्री जानवरों की उपस्थिति से साबित होता है कि सामग्री को समुद्री से गैर-समुद्री वातावरण में ले जाया गया था। एडवर्ड सी. जेफरी ने कहा कि इन सीटू सिद्धांत के पास "कोई अच्छा सबूत नहीं" था, उनका मानना था कि परिवहन सामग्री से कोयले की गेंदों का निर्माण संभव था क्योंकि कोयले की गेंदों में अक्सर खुले पानी में परिवहन और अवसादन द्वारा बनाई गई सामग्री शामिल होती थी। सामग्री कोयले के गोले कोयले से नहीं बने होते हैं; वे गैर-ज्वलनशील और ईंधन के लिए बेकार होते हैं। कोयले की गेंदें कैल्शियम से भरपूर खनिज जीवन रूप हैं, जिनमें ज्यादातर कैल्शियम और मैग्नीशियम कार्बोनेट, पाइराइट और क्वार्ट्ज होते हैं। जिप्सम, इलाइट, काओलिनाइट और लेपिडोक्रोसाइट सहित अन्य खनिज भी कोयले की गेंदों में कम मात्रा में दिखाई देते हैं। हालाँकि कोयले की गेंदें आम तौर पर एक आदमी की मुट्ठी के आकार की होती हैं, लेकिन उनका आकार बहुत भिन्न होता है, जो अखरोट से लेकर व्यास तक होता है। कोयले की गेंदें पाई गई हैं जो एक थिंबल से छोटी थीं। कोयले की गेंदों में आमतौर पर अपघटन के विभिन्न चरणों में डोलोमाइट, अरगोनाइट और कार्बनिक पदार्थों के द्रव्यमान होते हैं। हूकर और बिन्नी ने एक कोयले के गोले का विश्लेषण किया और पाया कि शंकुधारी लकड़ी और फर्न के फूलों की कमी है और पाया कि खोजे गए पौधे के पदार्थ "उसी तरह [व्यवस्थित] प्रतीत होते हैं जैसे वे उन पौधों से गिरते हैं जो उन्हें पैदा करते हैं।" कोयले की गेंदें आमतौर पर पौधों की पत्तियों को संरक्षित नहीं करती हैं। 1962 में, सर्जियस मामे और एलिस योचेलसन ने उत्तरी अमेरिकी कोयले की गेंदों का विश्लेषण किया। समुद्री जीवों की उनकी खोज ने कोयले के गोले के वर्गीकरण को तीन प्रकारों में वर्गीकृत कियाः सामान्य (कभी-कभी पुष्प के रूप में जाना जाता है), जिसमें केवल पादप पदार्थ होते हैं; जीव, जिसमें केवल पशु जीवाश्म होते हैं; और मिश्रित, जिसमें पौधे और पशु सामग्री दोनों होते हैं। मिश्रित कोयले की गेंदों को आगे विषम में विभाजित किया गया है, जहां पौधे और पशु सामग्री को स्पष्ट रूप से अलग किया गया था; और सजातीय, उस अलगाव का अभाव है। कोयले की गेंदों में संरक्षण की गुणवत्ता बिना किसी संरक्षण से लेकर सेलुलर संरचनाओं का विश्लेषण करने में सक्षम होने तक भिन्न होती है। कुछ कोयले की गेंदों में संरक्षित जड़ के बाल, पराग और बीजाणु होते हैं, और इन्हें "कमोबेश पूरी तरह से संरक्षित" के रूप में वर्णित किया जाता है, जिसमें "वह नहीं होता जो पहले पौधा हुआ करता था", बल्कि खुद पौधा होता है। अन्य को "वानस्पतिक रूप से बेकार" पाया गया है, जिसमें कार्बनिक पदार्थ कोयले का गोला बनने से पहले खराब हो गए थे। अच्छी तरह से संरक्षित सामग्री वाली कोयले की गेंदें जीवाश्म जीवविज्ञानियों के लिए उपयोगी हैं। इनका उपयोग वनस्पति के भौगोलिक वितरण का विश्लेषण करने के लिए किया गया हैः उदाहरण के लिए, यह प्रमाण प्रदान करते हुए कि उष्णकटिबंधीय क्षेत्र के यूक्रेनी और ओकलाहोमन पौधे कभी एक ही थे। कोयले की गेंदों पर शोध से 130 से अधिक प्रजातियों और 350 प्रजातियों की खोज हुई है। कोयले के गोले में संरक्षित सामग्री की गुणवत्ता को तीन मुख्य कारक निर्धारित करते हैंः खनिज घटक, दफन प्रक्रिया की गति और खनिजकरण से पहले संपीड़न की डिग्री। आम तौर पर, कोयले की गेंदें जो अवशेषों से उत्पन्न होती हैं, जिन्हें कम क्षय और दबाव के साथ जल्दी दफन किया जाता है, उन्हें बेहतर तरीके से संरक्षित किया जाता है, हालांकि अधिकांश कोयले की गेंदों में पौधे के अवशेष लगभग हमेशा क्षय और पतन के अलग-अलग संकेत दिखाते हैं। आयरन सल्फाइड की मात्रा वाली कोयले की गेंदों में मैग्नीशियम या कैल्शियम कार्बोनेट द्वारा खनिजीकृत कोयले की गेंदों की तुलना में बहुत कम संरक्षण होता है, जिसने आयरन सल्फाइड को "कोयले की गेंद के शिकारी का मुख्य अभिशाप" का खिताब अर्जित किया है। वितरण कोयले की गेंदें पहले इंग्लैंड में और बाद में ऑस्ट्रेलिया, बेल्जियम, नीदरलैंड, पूर्व चेकोस्लोवाकिया, जर्मनी, यूक्रेन, चीन और स्पेन सहित दुनिया के अन्य हिस्सों में पाई गईं। उत्तरी अमेरिका में भी उनका सामना किया गया, जहां वे यूरोप की तुलना में भौगोलिक रूप से व्यापक हैं; संयुक्त राज्य अमेरिका में, कंसास से इलिनोइस बेसिन से लेकर एपलाचियन क्षेत्र तक कोयले के गोले पाए गए हैं। सबसे पुरानी कोयले की गेंदें नामुरियन चरण (326 से 313 मिया) के शुरुआती छोर से थीं और जर्मनी और पूर्व चेकोस्लोवाकिया में खोजी गईं, लेकिन उनकी उम्र आम तौर पर पर्मियन (299 से 251 मिया) से लेकर ऊपरी कार्बोनिफेरस तक होती है। अमेरिका की कुछ कोयले की गेंदें वेस्टफेलियन के बाद के छोर (लगभग 313 से 304 एम. ए.) से लेकर बाद के स्टेफेनियन (लगभग 304 से 299 एम. ए.) तक की उम्र में भिन्न होती हैं। यूरोपीय कोयले की गेंदें आम तौर पर वेस्टफेलियन चरण के शुरुआती छोर से होती हैं। कोयले की सीमों में, कोयले की गेंदें पूरी तरह से कोयले से घिरी होती हैं। वे अक्सर अलग-अलग समूहों में पूरे सीम में बेतरतीब ढंग से बिखरे हुए पाए जाते हैं, आमतौर पर सीम के ऊपरी आधे हिस्से में। कोयले की सीमों में उनकी घटना या तो बेहद छिटपुट या नियमित हो सकती है; कई कोयले की सीमों में कोयले की गेंदें नहीं पाई गई हैं, जबकि अन्य में कोयले की इतनी गेंदें पाई गई हैं कि खनिक इस क्षेत्र से पूरी तरह से बच जाते हैं। विश्लेषणात्मक विधियाँ थिन सेक्शनिंग एक प्रारंभिक प्रक्रिया थी जिसका उपयोग कोयले की गेंदों में निहित जीवाश्म सामग्री का विश्लेषण करने के लिए किया जाता था। इस प्रक्रिया के लिए हीरे की आरी से कोयले की गेंद को काटने की आवश्यकता होती थी, फिर एक अपघर्षक के साथ पतले हिस्से को चपटा और चमकाने की आवश्यकता होती थी। इसे एक स्लाइड से चिपकाया जाएगा और परीक्षण के लिए एक पेट्रोग्राफिक माइक्रोस्कोप के नीचे रखा जाएगा। यद्यपि प्रक्रिया एक मशीन के साथ की जा सकती थी, लेकिन बड़ी मात्रा में समय की आवश्यकता थी और पतले विभाजन द्वारा उत्पादित नमूनों की खराब गुणवत्ता ने एक अधिक सुविधाजनक विधि को रास्ता दिया। थिन सेक्शन तकनीक को 1928 में अब आम तरल-छिलका तकनीक द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था। इस तकनीक में, कोयले की गेंद की सतह को हीरे की आरी से काटकर, सिलिकॉन कार्बाइड के साथ एक कांच की प्लेट पर कटी हुई सतह को एक चिकनी फिनिश तक पीसकर, और कट और सतह को हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ नक़्क़ाशी करके छिलका प्राप्त किया जाता है। एसिड कोयले के गोले से खनिज पदार्थ को भंग कर देता है, जिससे पौधे की कोशिकाओं की एक प्रक्षेपित परत निकल जाती है। एसीटोन लगाने के बाद, सेलूलोज़ एसीटेट का एक टुकड़ा कोयले की गेंद पर रखा जाता है। यह कोयले की गेंद में संरक्षित कोशिकाओं को सेलूलोज़ एसीटेट में अंतःस्थापित करता है। सुखाने पर, सेलूलोज़ एसीटेट को कोयले की गेंद से एक रेजर से हटाया जा सकता है और प्राप्त छिलका को कम अम्लता वाले दाग से दाग दिया जा सकता है और एक सूक्ष्मदर्शी के तहत देखा जा सकता है। इस विधि से कोयले के गोले से 50 तक छिलका निकाला जा सकता है। हालांकि, अगर उनमें कोई आयरन सल्फाइड (पाइराइट या मार्कासाइट) होता है तो छिलकों का समय के साथ क्षरण होगा। श्यामा चिताले ने तरल-छिलका तकनीक को संशोधित करके इस समस्या का समाधान किया ताकि कोयले के गोले द्वारा संरक्षित कार्बनिक पदार्थों को आयरन सल्फाइड सहित अकार्बनिक खनिजों से अलग किया जा सके। यह छिलका को लंबे समय तक अपनी गुणवत्ता बनाए रखने की अनुमति देता है। चिताली के संशोधन कोयले की गेंद की सतह को पीसने के बाद शुरू होते हैं। उसकी प्रक्रिया में अनिवार्य रूप से गर्म करना और फिर कोयले की गेंद में ज़ाइलीन में पैराफ़िन के घोल के कई अनुप्रयोग करना शामिल है। प्रत्येक बाद के अनुप्रयोग में ज़ाइलीन में पैराफ़िन की अधिक सांद्रता होती है ताकि मोम कोयले की गेंद को पूरी तरह से पार कर सके। नाइट्रिक एसिड और फिर एसीटोन को कोयले की गेंद पर लगाया जाता है। उसके बाद, प्रक्रिया फिर से तरल छिलका तकनीक में विलय हो जाती है। कोयले की गेंदों का विश्लेषण करने के लिए एक्स-रे पाउडर विवर्तन का भी उपयोग किया गया है। एक पूर्व निर्धारित तरंग दैर्ध्य के एक्स-रे को इसकी संरचना की जांच करने के लिए एक नमूने के माध्यम से भेजा जाता है। यह जांच की गई सामग्री की क्रिस्टलोग्राफिक संरचना, रासायनिक संरचना और भौतिक गुणों के बारे में जानकारी प्रकट करता है। घटना और बिखरे हुए कोण, ध्रुवीकरण और तरंग दैर्ध्य या ऊर्जा से युक्त मापों के साथ एक्स-रे पैटर्न की बिखरे हुए तीव्रता को देखा और विश्लेषण किया जाता है। यह भी देखें पेट्रीफाइड लकड़ी संदर्भ ग्रंथ सूची आगे पढ़ने के लिए कार्बोनिफेरस भूविज्ञान खनिज विज्ञान पौधों का जीवाश्म रिकॉर्ड