પ્રકરણ 05 ખનિજો અને ઉર્જા સંસાધનો
હબાન તેના પિતા સાથે ગુવાહાટીમાં એક દૂરના ગામમાંથી આવે છે.
તે લોકોને અજાણ્યા ઘર જેવા પદાર્થોમાં બેસીને રસ્તા પર ફરતા જોય છે. તે એક “રસોડું” પણ જોય છે જે ઘણાં બધાં ઘરોને ખેંચીને લઈ જાય છે. તે આશ્ચર્યચકિત થઈને તેના પિતાને પૂછે છે, “બા, આપણા ઘરો ગુવાહાટીમાં જોયા એવા કેમ ફરતા નથી?”
બા જવાબ આપે છે, “આ ઘરો નથી, આ બસો અને ટ્રેનો છે. આપણા ઘરોથી વિપરીત, આ ઈંટ-પથ્થરથી બનેલા નથી, આ બનાવવામાં લોખંડ અને એલ્યુમિનિયમ જેવી ધાતુઓ વપરાય છે. એ પોતે જ ફરતા નથી. એ એન્જિન દ્વારા ચલાવવામાં આવે છે જેને કામ કરવા માટે ઊર્જા જોઈએ છે.”
આપણે આપણા રોજિંદા જીવનમાં ધાતુથી બનેલી વિવિધ વસ્તુઓ વાપરીએ છીએ. શું તમે તમારા ઘરમાં વપરાતી ધાતુથી બનેલી વસ્તુઓની યાદી બનાવી શકો છો? આ ધાતુઓ ક્યાંથી આવે છે?
તમે અભ્યાસ કર્યો છે કે પૃથ્વીની પપ્પડી વિવિધ ખનિજોથી બનેલી છે જે ખડકોમાં સમાયેલા છે. યોગ્ય શુદ્ધિકરણ પછી આ ખનિજોમાંથી વિવિધ ધાતુઓ મેળવવામાં આવે છે.
ખનિજો આપણા જીવનનો અનિવાર્ય ભાગ છે. નાની સોયથી લઈને ઊંચી ઇમારત અથવા મોટા જહાજ સુધી, આપણે વાપરીએ છીએ તે લગભગ દરેક વસ્તુ ખનિજોથી બનેલી છે. રેલવે લાઇન અને રસ્તાની ડામર (પાકી), આપણા સાધનો અને મશીનરી પણ ખનિજોથી બનેલા છે. કાર, બસો, ટ્રેનો, વિમાનો ખનિજોથી બનાવવામાં આવે છે અને પૃથ્વીમાંથી મળતા ઊર્જા સ્રોતોથી ચાલે છે. આપણે ખાતું ખોરાક પણ ખનિજો ધરાવે છે. વિકાસના તમામ તબક્કાઓમાં, માનવીઓએ તેમની આજીવિકા, શણગાર, ઉત્સવો, ધાર્મિક અને વિધિવિધાનો માટે ખનિજોનો ઉપયોગ કર્યો છે.
ટૂથપેસ્ટ અને ખનિજોમાંથી આવતી ચમકદાર સ્માઈલ
ટૂથપેસ્ટ તમારા દાંત સાફ કરે છે. સિલિકા, ચૂનાનો પથ્થર, એલ્યુમિનિયમ ઑક્સાઇડ અને વિવિધ ફોસ્ફેટ ખનિજો જેવા ઘર્ષક ખનિજો સફાઈ કરે છે. કેવિટીઓ ઘટાડવા માટે વપરાતું ફ્લોરાઇડ, ફ્લોરાઇટ નામના ખનિજમાંથી મળે છે. મોટાભાગની ટૂથપેસ્ટ ટાઇટેનિયમ ઑક્સાઇડથી સફેદ બનાવવામાં આવે છે, જે રુટાઇલ, ઇલ્મેનાઇટ અને એનાટેઝ નામના ખનિજોમાંથી મળે છે. કેટલીક ટૂથપેસ્ટમાં ચમક માઇકામાંથી આવે છે. ટૂથબ્રશ અને પેસ્ટ ભરેલી ટ્યુબ પેટ્રોલિયમમાંથી બનેલા પ્લાસ્ટિકની બનેલી છે. શોધો કે આ ખનિજો ક્યાં મળે છે?
થોડું વધુ શોધો અને જાણો કે લાઇટ બલ્બ બનાવવા માટે કેટલા ખનિજોનો ઉપયોગ થાય છે?
બધા જીવંત પ્રાણીઓને ખનિજોની જરૂર હોય છે
ખનિજો વિના જીવન પ્રક્રિયાઓ થઈ શકતી નથી. જોકે આપણા ખનિજનું સેવન આપણા કુલ પોષક તત્વોના સેવનની માત્ર લગભગ 0.3 ટકા જેટલું છે, પરંતુ તેઓ એટલા શક્તિશાળી અને મહત્વપૂર્ણ છે કે તેમના વિના આપણે ખોરાકના અન્ય 99.7 ટકા ભાગનો ઉપયોગ કરી શકતા નથી. થોડું વધુ શોધો અને ખાદ્ય પદાર્થોના લેબલ પર છાપેલા “પોષણ તથ્યો” એકઠા કરો.
ખનિજ શું છે?
ભૂગોળશાસ્ત્રીઓ ખનિજને “સજાતીય, કુદરતી રીતે મળતો પદાર્થ, જેની આંતરિક રચના વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય તેવી હોય” તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરે છે. ખનિજો કુદરતમાં વિવિધ સ્વરૂપોમાં મળે છે, સૌથી સખત હીરાથી લઈને સૌથી નરમ ટેલ્ક સુધી. તેઓ એટલા વિવિધ કેમ છે?
તમે ખડકો વિશે પહેલેથી જ શીખ્યા છો. ખડકો એ સજાતીય પદાર્થોના સંયોજન છે જેને ખનિજો કહેવામાં આવે છે. કેટલાક ખડકો, ઉદાહરણ તરીકે ચૂનાનો પથ્થર, માત્ર એક જ ખનિજના બનેલા છે, પરંતુ મોટાભાગના ખડકોમાં વિવિધ પ્રમાણમાં ઘણા ખનિજો હોય છે. જોકે, 2000થી વધુ ખનિજોની ઓળખ થઈ છે, પરંતુ મોટાભાગના ખડકોમાં માત્ર થોડા જ ખનિજો પ્રચુર માત્રામાં મળે છે.
ચોક્કસ તત્વોના ચોક્કસ સંયોજનમાંથી કયું ખનિજ બનશે તે તે પદાર્થ જે ભૌતિક અને રાસાયણિક પરિસ્થિતિઓમાં બને છે તેના પર આધારિત છે. આ, બદલામાં, ચોક્કસ ખનિજમાં રહેલા રંગો, કઠિનતા, સ્ફટિક સ્વરૂપો, ચમક અને ઘનતાની વિશાળ શ્રેણીમાં પરિણમે છે. ભૂગોળશાસ્ત્રીઓ ખનિજોને વર્ગીકૃત કરવા માટે આ ગુણધર્મોનો ઉપયોગ કરે છે.
ભૂગોળશાસ્ત્રીઓ અને ભૂગર્ભશાસ્ત્રીઓ દ્વારા ખનિજોનો અભ્યાસ
ભૂગોળશાસ્ત્રીઓ ભૂપૃષ્ઠના સમજૂતી માટે તેના ભાગ તરીકે ખનિજોનો અભ્યાસ કરે છે. ખનિજ સંસાધનોનું વિતરણ અને સંકળાયેલી આર્થિક પ્રવૃત્તિઓ ભૂગોળશાસ્ત્રીઓ માટે રસપ્રદ છે. જોકે, ભૂગર્ભશાસ્ત્રી ખનિજોની રચના, તેમની ઉંમર અને ભૌતિક અને રાસાયણિક રચનામાં રસ ધરાવે છે.
જોકે, સામાન્ય અને વ્યાપારી હેતુઓ માટે ખનિજોને નીચે પ્રમાણે વર્ગીકૃત કરી શકાય છે.
ખનિજોની ઘટના સ્વરૂપ
આ ખનિજો ક્યાં મળે છે?
ખનિજો સામાન્ય રીતે “અયસ્કો"માં મળે છે. અયસ્ક શબ્દનો ઉપયોગ કોઈપણ ખનિજનો અન્ય તત્વો સાથે મિશ્રિત સંચયનું વર્ણન કરવા માટે થાય છે. અયસ્કનું ખનિજ સંકેન્દ્રણ તેના નિષ્કર્ષણને વ્યાપારી રીતે શક્ય બનાવવા માટે પર્યાપ્ત હોવું જોઈએ. જે પ્રકારની રચના અથવા માળખામાં તેઓ મળે છે તે નક્કી કરે છે કે ખનિજ અયસ્કો કેટલી સરળતાથી ખોદી શકાય છે. આ નિષ્કર્ષણની કિંમત પણ નક્કી કરે છે. તેથી, ખનિજો જે મુખ્ય પ્રકારની રચનાઓમાં મળે છે તે સમજવું આપણા માટે મહત્વપૂર્ણ છે.
ખનિજો સામાન્ય રીતે આ સ્વરૂપોમાં મળે છે:
(i) આગ્નેય અને રૂપાંતરિત ખડકોમાં ખનિજો તિરાડો, ભેદો, ભૂતલ ભંગ અથવા સાંધાઓમાં મળી શકે છે. નાના સંચયોને શિરા કહેવામાં આવે છે અને મોટાને લોડ કહેવામાં આવે છે. મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, તેઓ ત્યારે બને છે જ્યારે પ્રવાહી/પીગળેલા અને વાયુ સ્વરૂપમાં ખનિજોને પૃથ્વીની સપાટી તરફ ગુહાઓ દ્વારા ઉપરની તરફ ધકેલવામાં આવે છે. તેઓ ઉદય પામતા ઠંડા પડે છે અને ઘન થાય છે. ટિન, તાંબું, જસત અને શીસું વગેરે જેવા મુખ્ય ધાત્વિક ખનિજો શિરા અને લોડમાંથી મેળવવામાં આવે છે.
(ii) અવસાદી ખડકોમાં ઘણા ખનિજો પથારી અથવા સ્તરોમાં મળે છે. તેઓ આડા સ્તરોમાં જમા થવા, સંચય અને સાંદ્રતાના પરિણામે રચાયા છે. લાંબા સમયગાળા દરમિયાન મહાન ગરમી અને દબાણ હેઠળ કોલસો અને લોખંડના અયસ્કના કેટલાક સ્વરૂપો સાંદ્રિત થયા છે. અવસાદી ખનિજોના બીજા જૂથમાં જિપ્સમ, પોટાશ લવણ અને સોડિયમ લવણનો સમાવેશ થાય છે. આ બાષ્પીભવનના પરિણામે રચાય છે, ખાસ કરીને શુષ્ક પ્રદેશોમાં.
(iii) રચનાના બીજા સ્વરૂપમાં સપાટીના ખડકોનું વિઘટન અને દ્રાવ્ય ઘટકોનું દૂર કરવાનો સમાવેશ થાય છે, જે અયસ્ક ધરાવતા ભૂસ્તરીય પદાર્થનો અવશેષ સમૂહ છોડે છે. બોક્સાઇટ આ રીતે રચાય છે.
(iv) કેટલાક ખનિજો ઘાટીના તળિયાની રેતી અને પહાડીઓના આધારમાં જલોઢ જમા તરીકે મળી શકે છે. આ જમા ખાણને ‘પ્લેસર જમા’ કહેવામાં આવે છે અને સામાન્ય રીતે એવા ખનિજો ધરાવે છે, જે પાણી દ્વારા કાટ ખાતા નથી. સોનું, ચાંદી, ટિન અને પ્લેટિનમ આવા ખનિજોમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે.
(v) સમુદ્રના પાણીમાં ખનિજોની વિશાળ માત્રા હોય છે, પરંતુ તેમાંના મોટાભાગના આર્થિક મહત્વના હોય તેવા વિખેરાયેલા હોય છે. જોકે, સામાન્ય મીઠું, મેગ્નેશિયમ અને બ્રોમિન મોટાભાગે સમુદ્રના પાણીમાંથી મેળવવામાં આવે છે. સમુદ્ર તળિયાં પણ મેંગેનીઝ નોડ્યુલ્સથી સમૃદ્ધ છે.
રસપ્રદ તથ્ય
રેટ-હોલ માઇનિંગ. શું તમે જાણો છો કે ભારતમાં મોટાભાગના ખનિજો રાષ્ટ્રીયકૃત છે અને તેમનું નિષ્કર્ષણ સરકાર પાસેથી યોગ્ય પરવાનગી મેળવ્યા પછી જ શક્ય છે? પરંતુ ભારતના ઉત્તર-પૂર્વના મોટાભાગના આદિવાસી વિસ્તારોમાં, ખનિજો વ્યક્તિગત અથવા સમુદાયોની માલિકીના છે. મેઘાલયમાં, કોલસો, લોખંડનો અયસ્ક, ચૂનાનો પથ્થર અને ડોલોમાઇટ વગેરેના મોટા જમા છે. જોવાઈ અને ચેરાપુંજીમાં કોલસાની ખાણકામ પરિવારના સભ્યો દ્વારા લાંબી સાંકડી સુરંગના રૂપમાં કરવામાં આવે છે, જેને ‘રેટ હોલ’ ખાણકામ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. રાષ્ટ્રીય ગ્રીન ટ્રિબ્યુનલે આવી પ્રવૃત્તિઓને ગેરકાયદેસર જાહેર કરી છે અને ભલામણ કરી છે કે આ તરત જ બંધ કરવી જોઈએ.
થોડું વધુ શોધો: ઓપન પિટ માઇન, ક્વારી અને શાફ્ટ સાથેની અંડરગ્રાઉન્ડ માઇન વચ્ચે શું તફાવત છે?
ભારત ભાગ્યશાળી છે કે તે પાસે એકદમ સમૃદ્ધ અને વિવિધ ખનિજ સંસાધનો છે. જોકે, આ અસમાન રીતે વિતરિત છે. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, દ્વીપકલ્પીય ખડકોમાં કોલસો, ધાત્વિક ખનિજો, અભ્રક અને અન્ય ઘણા અધાત્વિક ખનિજોના મોટાભાગના ભંડાર હોય છે. દ્વીપકલ્પના પશ્ચિમી અને પૂર્વી કિનારીઓ પરના અવસાદી ખડકો, ગુજરાત અને આસામમાં મોટાભાગના પેટ્રોલિયમના જમા હોય છે. દ્વીપકલ્પના ખડક પ્રણાલીઓ સાથે રાજસ્થાનમાં ઘણા અલોહ ખનિજોના ભંડાર છે. ઉત્તર ભારતના વિશાળ જલોઢ મેદાનો લગભગ આર્થિક ખનિજોથી રહિત છે. આ વિવિધતા મુખ્યત્વે અસ્તિત્વમાં છે કારણ કે ભૂગર્ભીય માળખા, પ્રક્રિયાઓ અને ખનિજોની રચનામાં સમયનો સમાવેશ થાય છે.
ચાલો હવે ભારતમાં થોડા મુખ્ય ખનિજોના વિતરણનો અભ્યાસ કરીએ. હંમેશા યાદ રાખો કે અયસ્કમાં ખનિજનું સાંદ્રતા, નિષ્કર્ષણની સરળતા અને બજારની નજીકી એ ભંડારની આર્થિક શક્યતાને અસર કરવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. આમ, માંગને પૂરી કરવા માટે, ઘણા સંભવિત વિકલ્પો વચ્ચે પસંદગી કરવી પડે છે. જ્યારે આ કરવામાં આવે છે ત્યારે ખનિજ ‘જમા’ અથવા ‘ભંડાર’ ખાણમાં ફેરવાય છે.
લોહયુક્ત ખનિજો
લોહયુક્ત ખનિજો ધાત્વિક ખનિજોના ઉત્પાદનની કુલ કિંમતના લગભગ ત્રણ-ચોથા ભાગનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. તેઓ ધાતુશાસ્ત્રીય ઉદ્યોગોના વિકાસ માટે મજબૂત આધાર પૂરો પાડે છે. ભારત તેની આંતરિક માંગ પૂરી કર્યા પછી લોહયુક્ત ખનિજોની નોંધપાત્ર માત્રામાં નિકાસ કરે છે.
લોખંડનો અયસ્ક
લોખંડનો અયસ્ક મૂળભૂત ખનિજ છે અને ઔદ્યોગિક વિકાસની રીઢ છે. ભારત પાસે લોખંડના અયસ્કના એકદમ પ્રચુર સંસાધનો છે. ભારત સારી ગુણવત્તાના લોખંડના અયસ્કમાં સમૃદ્ધ છે. મેગ્નેટાઇટ લોખંડનો અયસ્ક 70 ટકા સુધીની લોખંડની ખૂબ જ ઊંચી સામગ્રી સાથેનો ઉત્તમ અયસ્ક છે. તેમાં ઉત્તમ ચુંબકીય ગુણધર્મો છે, ખાસ કરીને વિદ્યુત ઉદ્યોગમાં મૂલ્યવાન છે. હેમેટાઇટ અયસ્ક વપરાતી માત્રાના સંદર્ભમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઔદ્યોગિક લોખંડનો અયસ્ક છે, પરંતુ મેગ્નેટાઇટ કરતાં થોડી ઓછી લોખંડની સામગ્રી ધરાવે છે. (50-60 ટકા). 2018-19માં લોખંડના અયસ્કનું લગભગ સંપૂર્ણ ઉત્પાદન (97%) ઓડિશા, છત્તીસગઢ, કર્ણાટક અને ઝારખંડમાંથી મળ્યું હતું. બાકીનું ઉત્પાદન (3%) અન્ય રાજ્યોમાંથી હતું.
શું તમે જાણો છો?
કન્નડમાં કુદ્રેનો અર્થ ઘોડો થાય છે. કર્ણાટકના પશ્ચિમી ઘાટનો સૌથી ઊંચો શિખર ઘોડાના મોં જેવો દેખાય છે. બૈલાડિલા પહાડીઓ બળદના કૂબા જેવી દેખાય છે, અને તેથી તેનું નામ.
ફિગ. 5.2: લોખંડના અયસ્કની ખાણ ભારતમાં મુખ્ય લોખંડના અયસ્કના પટ્ટા છે:
- ઓડિશા-ઝારખંડ પટ્ટો: ઓડિશામાં મયુરભંજ અને કેંદુઝર જિલ્લાઓમાં બડામપહાર ખાણોમાં ઉચ્ચ ગુણવત્તાનો હેમેટાઇટ અયસ્ક મળે છે. ઝારખંડના સંલગ્ન સિંઘભૂમ જિલ્લામાં ગુઆ અને નોઆમુંડીમાં હેમેટાઇટ લોખંડનો અયસ્ક ખોદવામાં આવે છે.
- દુર્ગ-બસ્તર-ચંદ્રપુર પટ્ટો છત્તીસગઢ અને મહારાષ્ટ્રમાં આવેલો છે. છત્તીસગઢના બસ્તર જિલ્લાની પ્રખ્યાત બૈલાડિલા પર્વતમાળામાં ખૂબ જ ઉચ્ચ ગુણવત્તાના હેમેટાઇટ મળે છે. પર્વતમાળામાં સુપર હાઇ ગ્રેડ હેમેટાઇટ લોખંડના અયસ્કના 14 જમા છે. તેમાં સ્ટીલ બનાવવા માટે જરૂરી શ્રેષ્ઠ ભૌતિક ગુણધર્મો છે. આ ખાણોમાંથી લોખંડનો અયસ્ક વિશાખાપટ્ટનમ બંદર દ્વારા જાપાન અને દક્ષિણ કોરિયામાં નિકાસ કરવામાં આવે છે.
- કર્ણાટકમાં બલ્લારી-ચિત્રદુર્ગ-ચિક્કમગલુરુ-તુમકુરુ પટ્ટામાં લોખંડના અયસ્કના મોટા ભંડાર છે. કર્ણાટકના પશ્ચિમી ઘાટમાં સ્થિત કુદ્રેમુખ ખાણો 100 ટકા નિકાસ એકમ છે. કુદ્રેમુખ જમા વિશ્વમાં સૌથી મોટામાંથી એક હોવાનું જાણવા મળ્યું છે. અયસ્કને મેંગલોરુ નજીકના બંદર સુધી પાઇપલાઇન દ્વારા સ્લરી તરીકે પરિવહન કરવામાં આવે છે.
- મહારાષ્ટ્ર-ગોવા પટ્ટામાં ગોવા રાજ્ય અને મહારાષ્ટ્રના રત્નાગિરી જિલ્લાનો સમાવેશ થાય છે. જોકે, અયસ્ક ખૂબ ઉચ્ચ ગુણવત્તાના નથી, છતાં તેમનો કાર્યક્ષમ ઉપયોગ થાય છે. લોખંડનો અયસ્ક મર્મગાઓ બંદર દ્વારા નિકાસ કરવામાં આવે છે.
મેંગેનીઝ
મેંગેનીઝ મુખ્યત્વે સ્ટીલ અને ફેરો-મેંગેનીઝ મિશ્રધાતુના ઉત્પાદનમાં વપરાય છે. એક ટન સ્ટીલ બનાવવા માટે લગભગ $10 \mathrm{~kg}$ મેંગેનીઝની જરૂર પડે છે. તેનો ઉપયોગ બ્લીચિંગ પાવડર, કીટનાશકો અને પેઇન્ટ બનાવવામાં પણ થાય છે.
ફિગ. 5.3: મેંગેનીઝનું ઉત્પાદન રાજ્યવાર ટકાવારીમાં શેર દર્શાવે છે, 2018-19 **થોડું વધુ શોધો: લોખંડના અયસ્ક, મેંગ