শিলা

১.১ অশ্মমণ্ডল ও ভূতাত্ত্বিক ভূত্বক (SIAL বনাম SIMA)

পৃথিবীর সবচেয়ে বাইরের কঠিন পাথুরে শক্ত খোলককে বলা হয় অশ্মমণ্ডল (Lithosphere), যা এসেছে গ্রিক শব্দ Lithos (শিলা বা পাথর) থেকে। এটি ভূত্বক এবং গুরুমণ্ডলের একেবারে ওপরের কঠিন অংশ নিয়ে গঠিত, যা সমুদ্রে প্রায় $৭০-১০০\text{ কিমি}$ এবং মহাদেশের নিচে প্রায় $১৫০-২০০\text{ কিমি}$ গভীর পর্যন্ত বিস্তৃত। ভূত্বক প্রধান দুটি অংশে বিভক্ত:

• মহাদেশীয় ভূত্বক (সিয়াল / SIAL): সিলিকা ($\text{SiO}_2$) এবং অ্যালুমিনিয়াম ($\text{Al}_2\text{O}_3$) দ্বারা সমৃদ্ধ। এর গড় ঘনত্ব প্রায় $২.৭\text{ গ্রাম/ঘনসেমি}$ এবং প্রধান উপাদান হালকা রঙের গ্রানাইট শিলা।
• মহাসাগরীয় ভূত্বক (সিমা / SIMA): সিলিকা ($\text{SiO}_2$) এবং ম্যাগনেসিয়াম ($\text{MgO}$) সমৃদ্ধ। এর ঘনত্ব বেশি, প্রায় $৩.০\text{ গ্রাম/ঘনসেমি}$ এবং প্রধান উপাদান ভারী কৃষ্ণবর্ণের ব্যাসাল্ট শিলা।
• কনরাড বিযুক্তি (Conrad Discontinuity): মহাদেশীয় হালকা সিয়াল স্তর এবং নিচের ভারী সিমা স্তরের মধ্যকার বিভাজন তল।

১.২ শিলার বৈজ্ঞানিক সংজ্ঞা: এক-খনিজ ও বহু-খনিজ শিলা

ভূ-বিজ্ঞানের সংজ্ঞানুযায়ী, এক বা একাধিক খনিজ বা খনিজজাত পদার্থের সমন্বয়ে গঠিত ভূত্বকের যে কোনো প্রাকৃতিক কঠিন উপাদানকে শিলা (Rock) বলে। শিলা কোনো নির্দিষ্ট রাসায়নিক যৌগ নয়; এতে বিভিন্ন খনিজ কণার মিশ্রণ থাকে। খনিজের সংখ্যা অনুসারে শিলা দুই প্রকার:

১.৩ প্রধান শিলাগঠনকারী খনিজ ও আকরিকের ধারণা

পৃথিবীতে ৪,০০০-এর বেশি খনিজ পাওয়া গেলেও ভূত্বকের প্রায় ৯০% অংশ গঠিত হয়েছে কয়েকটি মাত্র সিলিকেট খনিজ দ্বারা, যাদের শিলাগঠনকারী খনিজ বলে:

• কোয়ার্টজ (Quartz / কোয়ার্টজাইট): সিলিকন ডাই-অক্সাইড ($\text{SiO}_2$)। অত্যন্ত কঠিন ($H=৭$), কাঁচের মতো চকচকে, রাসায়নিক আবহবিকারে ক্ষয়হীন। গ্রানাইট ও বেলেপাথরের মূল উপাদান।
• ফেল্ডস্পার (Feldspar): অ্যালুমিনোসিলিকেট খনিজ। ভূত্বকের অর্ধেকেরও বেশি (৫০%+) অংশ ফেল্ডস্পার দিয়ে তৈরি। আবহবিকারে এটি সহজে কেওলিন বা চীনামাটিতে পরিণত হয়।
• মাইকা বা অভ্র (Mica): পাতের মতো স্তরে স্তরে সহজে ভেঙে যাওয়া নমনীয় খনিজ। সাদা অভ্র (মাস্কোভাইট) ও কালো অভ্র (বায়োটাইট)। এটি বিদ্যুৎ ও তাপের উত্তম কুপরিবাহী।
• ক্যালসাইট (Calcite): ক্যালসিয়াম কার্বনেট ($\text{CaCO}_3$)। চুনাপাথর ও মার্বেলের প্রধান উপাদান; অ্যাসিডে দ্রুত দ্রবীভূত হয়।
• খনিজ বনাম আকরিক: প্রকৃতিতে প্রাপ্ত নির্দিষ্ট রাসায়নিক ও ভৌত ধর্মযুক্ত অজৈব উপাদান হলো খনিজ। আর যে খনিজ থেকে সহজে ও কম খরচে বাণিজ্যিকভাবে ধাতু নিষ্কাশন করা যায়, তাকে আকরিক (Ore) বলে। যেমন—বক্সাইট হলো অ্যালুমিনিয়ামের আকরিক, হেমাটাইট লোহার আকরিক। তাই: "সকল আকরিকই খনিজ, কিন্তু সকল খনিজ আকরিক নয়।"

১.৪ মোজের কাঠিন্য মানক (Mohs Hardness Scale)

১৮১২ সালে জার্মান খনিজবিদ ফ্রেডরিখ মোজ (Friedrich Mohs) খনিজের আপেক্ষিক আঁচড় কাটার ক্ষমতার ওপর ভিত্তি করে ১ থেকে ১০ পর্যন্ত একটি কাঠিন্য মানক প্রবর্তন করেন:

১.৫ শিলা শনাক্তকরণ ও লঘু অ্যাসিড পরীক্ষা

মাঠে শিলা চেনার জন্য প্রধান ৫টি শারীরিক ধর্ম পরীক্ষা করা হয়:

• রং ও দ্যুতি: হালকা রঙের শিলায় সিলিকা বেশি (যেমন গ্রানাইট), অন্ধকার কালো শিলায় লোহা ও ম্যাগনেসিয়াম বেশি (যেমন ব্যাসাল্ট)।
• রেখা পরীক্ষা (Streak Test): অমসৃণ চীনামাটির প্লেটে খনিজ ঘষলে যে গুঁড়োর রং পাওয়া যায়। যেমন হেমাটাইটের রং যাই হোক, এর গুঁড়োর রেখা সর্বদা চেরি-লাল রঙের হয়।
• লঘু হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড পরীক্ষা: চুনাপাথর বা মার্বেল পাথরে এক ফোঁটা লঘু হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড ($\text{HCl}$) ফেললে সঙ্গে সঙ্গে কার্বন ডাই-অক্সাইড গ্যাসের বুদবুদসহ তীব্র ফেনা সৃষ্টি হয়: $$\text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \to \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow$$ কিন্তু গ্রানাইট, ব্যাসাল্ট বা বেলেপাথরে অ্যাসিড ফেললে কোনো বিক্রিয়া বা বুদবুদ হয় না।

২.১ আগ্নেয় শিলার উৎপত্তি ও প্রাথমিক বা জনক শিলা বলার কারণ

ল্যাটিন শব্দ Ignis কথার অর্থ আগুন। আনুমানিক ৪৬০ কোটি বছর আগে পৃথিবী সৃষ্টির শুরুতে গ্রহটি ছিল এক উত্তপ্ত ফুটন্ত জ্বলন্ত গ্যাসীয় বাষ্পপিণ্ড। কালক্রমে মহাশূন্যে উত্তাপ বিকিরণ করে পৃথিবীর ওপরের অংশ প্রথম জমাট বেঁধে শক্ত কঠিন আবরণে পরিণত হয়। এই প্রথম গঠিত শিলাকে বলা হয় আগ্নেয় শিলা (Igneous Rocks)। যেহেতু অন্য সকল শিলা (পাললিক ও রূপান্তরিত) প্রত্যক্ষ বা পরোক্ষভাবে এই আগ্নেয় শিলার ধ্বংসাবশেষ বা পরিবর্তনের মাধ্যমেই সৃষ্টি হয়েছে, তাই আগ্নেয় শিলাকে পৃথিবীর প্রাথমিক শিলা (Primary Rocks) বা জনক শিলা (Parent Rocks) বলা হয়।

আগ্নেয় শিলার মৌলিক সাধারণ বৈশিষ্ট্যসমূহ:

• স্ফটিকাকার বা রবাদার গঠন (Crystalline): ম্যাগমা ধীরে বা দ্রুত ঠান্ডা হওয়ার সময় খনিজগুলো কেলাস বা স্ফটিক তৈরি করে পরস্পরের সাথে শক্তভাবে এঁটে থাকে।
• ছিদ্রহীন ও কঠিন (Compact & Non-porous): খনিজ কণাগুলোর মাঝে কোনো ফাঁক থাকে না, ফলে এগুলো অত্যন্ত দৃঢ় ও অপ্রবেশ্য।
• অস্তরীভূত গঠন (Non-stratified): পলির মতো একটার ওপর একটা স্তরে জমে তৈরি হয় না বলে এতে কোনো স্তরায়ন তল থাকে না।
• সম্পূর্ণ জীবাশ্মহীন (Devoid of Fossils): ভূগর্ভের ম্যাগমার উষ্ণতা থাকে প্রায় $৭০০^\circ\text{C}$ থেকে $১৩০০^\circ\text{C}$। এই উত্তাপে যে কোনো জীবদেহ সঙ্গে সঙ্গে পুড়ে ছাই বা বাষ্পীভূত হয়ে যায়, তাই আগ্নেয় শিলায় কোনো ফসিল বা জীবাশ্ম থাকার কোনো সম্ভাবনা নেই।

২.২ নিঃসারী আগ্নেয় শিলা (Extrusive / Volcanic Rocks)

ভূগর্ভের উত্তপ্ত তরল ম্যাগমা আগ্নেয়গিরির জ্বালামুখ বা ভূত্বকের ফাটল দিয়ে বাইরে বেরিয়ে এলে তাকে লাভা (Lava) বলে। ভূপৃষ্ঠে বাতাস ও জলের সংস্পর্শে লাভা খুব দ্রুত তাপ বিকিরণ করে জমাট বাঁধে। খনিজগুলো বড় স্ফটিক তৈরি করার সময় পায় না, ফলে শিলা হয় সূক্ষ্ম দানাদার (Aphanitic) বা কাঁচের মতো মসৃণ:

২.৩ উদ্ভেদী আগ্নেয় শিলা: পাতালিক ও উপপাতালিক শিলা

যখন ম্যাগমা ভূত্বকের বাইরে বের হতে না পেরে ভূ-অভ্যন্তরেই গভীর শিলাস্তরের নিচে আটকা পড়ে, তখন ওপরের শিলার তাপরোধী আচ্ছাদনের কারণে এটি অত্যন্ত ধীরে ধীরে লক্ষ লক্ষ বছর ধরে ঠান্ডা হয়। ফলে খনিজগুলোর কেলাস খুব বড় ও স্পষ্ট হয় (স্থূল দানাদার / Phaneritic গঠন):

• পাতালিক শিলা (Plutonic Rocks): ভূগর্ভের অতল গভীরে প্রবল চাপে অতি ধীরে জমাট বাঁধে। উদাহরণ: গ্রানাইট (Granite), গ্যাব্রো (Gabbro)। গ্রানাইটে সাদাটে কোয়ার্টজ, গোলাপি ফেল্ডস্পার ও কালো মাইকার স্পষ্ট বড় বড় দানা চোখে দেখা যায়।
• উপপাতালিক শিলা (Hypabyssal Rocks): ভূত্বকের মাঝারি গভীরতায় বিভিন্ন ফাটল ও সন্ধিস্থলে জমাট বাঁধে। উদাহরণ: ডলেরাইট (Dolerite) ও পেগম্যাটাইট।
• উদ্ভেদী শিলার ভূমিরূপ:
  • বাথোলিথ (Batholith): ভূগর্ভে জমাট বাঁধা সুবিশাল গম্বুজাকার পাতালিক শিলার ম্যাগমা ভাণ্ডার।
  • সিল (Sill): পাললিক শিলার স্তরের সমান্তরালে অনুভূমিকভাবে জমাট বাঁধা লাভা পাত।
  • ডাইক (Dyke): শিলাস্তরের আড়াআড়ি উলম্ব দেওয়ালের মতো জমাট বাঁধা লাভা স্তম্ভ।

২.৪ রাসায়নিক শ্রেণিবিভাগ: আম্লিক ও ক্ষারকীয় শিলা

শিলার মধ্যে থাকা সিলিকার ($\text{SiO}_2$) পরিমাণের ওপর ভিত্তি করে আগ্নেয় শিলাকে চার ভাগে ভাগ করা হয়:

২.৫ আবহবিকার ও আগ্নেয় ভূমিরূপ: টর ও ডেকান ট্র্যাপ

• গোলাকার আবহবিকার ও টর (Spheroidal Weathering & Tors): আয়তাকার সন্ধিযুক্ত গ্রানাইট শিলার ফাঁক দিয়ে জল প্রবেশ করে রাসায়নিক আর্দ্রবিশ্লেষণ ঘটায়। চারদিকের কোণগুলো ভেঙে গিয়ে পেঁয়াজের খোসার মতো শিলা গোল গোল খণ্ডে পরিণত হয়। চারপাশের আলগা চূর্ণ মাটি অপসারিত হলে পাহাড়ের মাথায় বিশাল গোল গোল বোল্ডার একটার ওপর আরেকটা বিশালাকারভাবে দাঁড়িয়ে থাকে, একে টর (Tor) বলে (পশ্চিমবঙ্গের পুরুলিয়া ও বাঁকুড়ায় দৃশ্যমান)।
• ডেকান ট্র্যাপ মালভূমি (Deccan Traps): সুইডিশ শব্দ Trappa কথার অর্থ সিঁড়ি। প্রাচীনকালে কোটি কোটি বছর আগে ভারতের মহারাষ্ট্র ও দাক্ষিণাত্য মালভূমিতে পরপর লাভা স্তরের পর স্তর জমে এক বিশাল ধাপযুক্ত সিঁড়ির মতো লাভা মালভূমি তৈরি করেছে, যাকে ডেকান ট্র্যাপ বলে।

৩.১ ভূতাত্ত্বিক উৎপত্তি ও শিলায়ন (Lithification)

ল্যাটিন শব্দ Sedimentum কথার অর্থ নিচে থিতিয়ে পড়া বা তলানি জমা। প্রাচীন শিলা দীর্ঘদিন ধরে আবহবিকার ও নদীর স্রোতে ক্ষয়প্রাপ্ত ও চূর্ণবিচূর্ণ হয়ে জল ও বাতাসের মাধ্যমে বাহিত হয়ে হ্রদ, সাগর বা নদীগর্ভের তলদেশে স্তরে স্তরে জমা হয়। একে পলি (Sediments) বলে। ক্রমাগত ওপরের পলির চাপে নিচে থাকা পলি সংকুচিত হয়, জল বেরিয়ে যায় এবং খনিজ জলীয় দ্রবণের রাসায়নিক সিমেন্টের মতো জমাট বাঁধার প্রক্রিয়ায় কঠিন শিলায় পরিণত হয়। এই প্রক্রিয়াকে শিলায়ন (Lithification) বলে। ভূপৃষ্ঠের স্থলভাগের প্রায় ৭৫% অঞ্চল পাললিক শিলা দ্বারা আবৃত।

৩.২ পাললিক শিলার অনন্য বৈশিষ্ট্য ও জীবাশ্মের গুরুত্ব

• স্তরায়ন তল (Bedding Planes): একটার ওপর আরেকটা পলি স্তরে স্তরে জমে গঠিত হওয়ায় শিলায় অনুভূমিক সমান্তরাল স্তর স্পষ্ট দেখা যায়। দুটি স্তরের মধ্যকার বিভাজন রেখাকে স্তরবিন্যাস তল বা স্তরায়ন তল বলে।
• ছিদ্রময়তা ও ভেদ্যতা (Porosity & Permeability): দানার মাঝে ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র ফাঁক থাকে, যার মধ্য দিয়ে জল ও তরল প্রবেশ করতে পারে। তাই পাললিক শিলা হলো ভূগর্ভস্থ ভৌমজল ও খনিজ তেলের প্রধান আধার।
• জীবাশ্মের অনন্য উপস্থিতি (Preservation of Fossils): সমুদ্র বা জলাশয়ের নিচে পলি জমার সময় বিভিন্ন জলজ প্রাণী, মাছ, শামুক, প্রবাল ও উদ্ভিদের দেহাবশেষ পলির তলায় চাপা পড়ে যায়। বাতাসের অনুপস্থিতিতে সেই জৈব অঙ্গের ছাপ পাথরে স্থায়ীভাবে পাথুরে হয়ে সংরক্ষিত হয়। একে জীবাশ্ম (Fossils) বলে। যেহেতু পাললিক শিলা ঠান্ডায় ও জলে গঠিত হয়, তাই একমাত্র পাললিক শিলাতেই জীবাশ্মের সন্ধান মেলে!
• পাললিক গঠন: এতে ঢেউয়ের দাগ (রিপল মার্ক) এবং রোদে শুকনো পলির ফাটল (মাড ক্র্যাক) দেখতে পাওয়া যায়।

৩.৩ সংঘাতজাত বা যান্ত্রিক পাললিক শিলা (Mechanically Formed)

অন্যান্য শিলার চূর্ণবিচূর্ণ কণা যান্ত্রিকভাবে স্তুপীকৃত ও সিমেন্টবদ্ধ হয়ে গঠিত হয়:

৩.৪ রাসায়নিক ও জৈব উপায়ে গঠিত পাললিক শিলা

• রাসায়নিক প্রক্রিয়ায় গঠিত শিলা (Chemical Sedimentary Rocks):
  • রক সল্ট বা সৈন্ধব লবণ (Halite, $\text{NaCl}$): মরু অঞ্চলের লবণাক্ত হ্রদের জল বাষ্পীভূত হয়ে তলদেশে লবণের স্ফটিক জমাট বাঁধে।
  • জিপসাম (Gypsum, $\text{CaSO}_4 \cdot 2\text{H}_2\text{O}$): সমুদ্রের জল শুকিয়ে রাসায়নিক অধঃক্ষেপ হিসেবে জমা হয়; প্লাস্টার অব প্যারিস ও সিমেন্ট তৈরিতে লাগে।
  • চুনাপাথরের গুহা ও স্ট্যালাকটাইট: চুনাপাথরের গুহার ছাদ থেকে ক্যালসিয়াম বাইকার্বনেটযুক্ত জলের ফোঁটা চুইয়ে পড়ার সময় জল বাষ্পীভূত হয়ে ছাদ থেকে ঝুলন্ত স্ট্যালাকটাইট ও মেঝে থেকে ওঠা স্ট্যালাগমাইট স্তম্ভ গঠন করে।
• জৈব উপায়ে গঠিত শিলা (Organically Formed):
  • চুনজাতীয় শিলা (Calcareous): সমুদ্রে বসবাসকারী কোটি কোটি ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র খোলসযুক্ত জীব (ফোরামিনিফেরা), প্রবাল ও শামুকের মৃতদেহ জমায়েত হয়ে গঠিত হয়। যেমন—চক (Chalk) এবং প্রবাল চুনাপাথর।
  • কার্বনজাতীয় শিলা (Coalification Series - কয়লায়ন ক্রম): কোটি কোটি বছর আগে ঘন অরণ্য ভূ-আন্দোলনে মাটির নিচে চাপা পড়ে ভূগর্ভের উত্তাপ ও প্রবল চাপে বায়ুর অনুপস্থিতিতে রূপান্তরিত হয়ে কয়লায় পরিণত হয়: $$\text{পিট (৫০-৬০% C)} \to \text{লিগনাইট (৬০-৭০% C)} \to \text{বিটুমিনাস (৭০-৮৫% C)} \to \text{অ্যানথ্রাসাইট (৯০-৯৫% C)}$$ পশ্চিমবঙ্গ ও ঝাড়খণ্ডের দামোদর অববাহিকার গণ্ডোয়ানা কয়লাখনি (রানীগঞ্জ ও ঝরিয়া) ভারতের প্রধান কয়লা ভাণ্ডার।

৩.৫ খনিজ তেল ও গ্যাসের আধার

পাললিক শিলার সচ্ছিদ্র বালির স্তরের (Aquifer ও Reservoir Rock) ভেতর খনিজ তেল এবং প্রাকৃতিক গ্যাস আটকে থাকে। ওপরে কাদাপাথর বা শেলের মতো অপ্রবেশ্য শিলার ঢাকনা থাকায় তেল ওপরের দিকে পালাতে পারে না এবং ঊর্ধভঙ্গের ফাঁদে জমা হয়।

৪.১ শিলার রূপান্তর ও এর প্রধান নিয়ন্ত্রকসমূহ

গ্রিক শব্দ Meta (পরিবর্তন) এবং Morphe (রূপ) থেকে এসেছে Metamorphic বা রূপান্তরিত শিলা। যখন পূর্বে গঠিত আগ্নেয় বা পাললিক শিলা ভূ-গর্ভের প্রচণ্ড তাপ ($২০০^\circ-৮০০^\circ\text{C}$), তীব্র দিকমুখী ভূ-আলোড়নের চাপ এবং রাসায়নিকভাবে সক্রিয় উত্তপ্ত তরলের সংস্পর্শে এসে সম্পূর্ণ না গলে কঠিন অবস্থাতেই তার আদি খনিজ গঠন ও চেহারা পরিবর্তন করে নতুন বৈশিষ্ট্যময় শিলায় পরিণত হয়, তখন তাকে রূপান্তরিত শিলা বলে। লক্ষ্য করো: শিলা যদি গরমে গলে পুরোপুরি তরল হয়ে যায়, তবে তা ম্যাগমা হয়ে যাবে এবং ঠান্ডা হলে আগ্নেয় শিলা হবে, রূপান্তরিত নয়!

রূপান্তরের তিন প্রধান চালিকাশক্তি:

• তাপ (Heat): ভূগর্ভস্থ ম্যাগমার সংস্পর্শ বা ভূ-তাপীয় নতি ($১^\circ\text{C}$ প্রতি ৩২ মিটারে) শিলার খনিজের আণবিক বন্ধন ভেঙে নতুন কেলাস গঠনে সাহায্য করে।
• চাপ (Pressure): ওপরের শিলাস্তরের উলম্ব চাপ এবং টেকটনিক পাতের সংঘর্ষের প্রবল পার্শ্বমুখী দিকনির্দেশিত চাপ খনিজগুলোকে চ্যাপ্টা করে সমান্তরালে সাজায়।
• উত্তপ্ত খনিজ দ্রবণ: শিলাস্তরের ফাঁকে সঞ্চালিত রাসায়নিক আয়নসমৃদ্ধ উত্তপ্ত জলীয় বাষ্প আয়ন বিনিময় ঘটিয়ে রূপান্তর ত্বরান্বিত করে।

৪.২ রূপান্তরের প্রকারভেদ (Contact, Regional & Dynamic)

৪.৩ রূপান্তরের গঠন: পত্রায়ন ও ব্যান্ডিং

• পত্রায়ন বা ফলিয়েশন (Foliation): ভূ-আলোড়নের সময় প্রবল পার্শ্বচাপের ফলে শিলার মধ্যে থাকা চ্যাপ্টা বা পাতলা খনিজগুলো (যেমন মাইকা, ক্লোরাইট) চাপের সাথে সমকোণে পাতলা সমান্তরাল স্তরে স্তরে সজ্জিত হয় (ল্যাটিন Folium = পাতা)। এর ফলে স্লেট বা সিস্ট শিলাকে সহজে পাতলা পাতের মতো আলাদা করে ভাঙা যায়।
• ব্যান্ডিং গঠন (Gneissose Banding): উচ্চমাত্রার আঞ্চলিক রূপান্তরের সময় খনিজগুলো রাসায়নিকভাবে আলাদা হয়ে গিয়ে হালকা রঙের কোয়ার্টজ-ফেল্ডস্পারের বলয় এবং অন্ধকার কালো রঙের বায়োটাইট-হর্নব্লেন্ডের বলয় একে অপরের সমান্তরালে পর্যায়ক্রমে ডোরাকাটা ব্যান্ডের মতো অবস্থান করে। একে ব্যান্ডিং বলে (যেমন নিশ শিলায়)।
• দানাদার গঠন (Granoblastic): যেখানে কোয়ার্টজ বা ক্যালসাইটের মতো সমান দানার খনিজ চাপমুক্ত তাপীয় রূপান্তরের ফলে চারদিকে নিরেট চিনির দানার মতো শক্তভাবে এঁটে থাকে (যেমন মার্বেল ও কোয়ার্টজাইট)।

৪.৪ মূল শিলা থেকে রূপান্তরিত শিলার রূপান্তরের তালিকা

পশ্চিমবঙ্গ পর্ষদের পরীক্ষায় বারবার আসা কয়েকটি অতি গুরুত্বপূর্ণ রূপান্তরের তুলনামূলক ছক:

৪.৫ ভূ-তাত্ত্বিক শিলাচক্র (Geological Rock Cycle)

১৭৮৫ সালে আধুনিক ভূ-বিজ্ঞানের জনক জেমস হাটন (James Hutton) বলেছিলেন—"প্রকৃতিতে সৃষ্টির কোনো চিহ্ন আমরা দেখি না, আবার ধ্বংসেরও কোনো শেষ নেই।"

শিলাচক্রের স্বাভাবিক রূপান্তর পর্যায়:

1. ভূগর্ভের গলিত ম্যাগমা শীতল হয়ে তৈরি করে আগ্নেয় শিলা।
2. আগ্নেয় শিলা নদী ও আবহবিকারে ক্ষয় হয়ে তলদেশে জমে সৃষ্টি করে পাললিক শিলা।
3. পাললিক ও আগ্নেয় শিলা ভূ-গর্ভের উত্তাপ ও চাপে রূপান্তরিত হয়ে জন্ম দেয় রূপান্তরিত শিলা।
4. রূপান্তরিত শিলা আরও গভীরে পাত সংস্থান প্রক্রিয়ায় সাবডাকশন বলয়ে নেমে গিয়ে অতিরিক্ত গরমে পুনরায় গলে গিয়ে পরিণত হয় গলিত ম্যাগমায়!
5. সংক্ষিপ্ত পথ বা শর্টকাট: আগ্নেয় শিলা সরাসরি চাপে রূপান্তরিত শিলায় রূপ নিতে পারে; আবার রূপান্তরিত শিলা সরাসরি ক্ষয় হয়ে পাললিক শিলা হতে পারে। এভাবেই চক্রাকারে কোটি কোটি বছর ধরে আবর্তিত হচ্ছে শিলাচক্র।

৫.১ আবহবিকার ও রেগোলিথ সৃষ্টির কার্যপ্রণালী

ভূপৃষ্ঠের উন্মুক্ত শিলাসমূহ স্থান পরিবর্তন না করে একই স্থানে স্বস্থানে চূর্ণবিচূর্ণ ও রাসায়নিকভাবে বিয়োজিত হওয়ার প্রক্রিয়াকে আবহবিকার (Weathering) বলে:

• যান্ত্রিক আবহবিকার: খনিজের রাসায়নিক পরিবর্তন ছাড়াই শিলার বাহ্যিক ভাঙন। মরু অঞ্চলে তাপমাত্রার দৈনিক দ্রুত হ্রাস-বৃদ্ধির ফলে শিলা পেঁয়াজের খোসার মতো খুলে যাওয়া (শল্কমোচন), হিমশীতল পর্বতচূড়ায় ফাটলের ভেতরে জল জমে বরফ হলে আয়তনে ৯% বৃদ্ধি পেয়ে পাথরে ফাটল ধরানো (তুহিন খণ্ডীকরণ) ও ক্ষুদ্রকণা বিশ্লিষ্টকরণ।
• রাসায়নিক আবহবিকার: খনিজের রাসায়নিক পরিবর্তন ও বিয়োজন। আর্দ্র গ্রীষ্মমণ্ডলীয় অঞ্চলে এটি সবচেয়ে বেশি ঘটে। যেমন জারণ (বাতাসের অক্সিজেনের সাথে লোহার বিক্রিয়ায় মরচে পড়া), অঙ্গারযোজন (কার্বনিক অ্যাসিডযুক্ত জলের ক্রিয়ায় চুনাপাথর দ্রবীভূত হওয়া) এবং আর্দ্রবিশ্লেষণ।
• জৈব আবহবিকার: উদ্ভিদের মূলের চাপে পাথরে ফাটল ধরা, কেঁচো ও পোকামাকড়ের গর্ত খোঁড়া এবং লাইকেন-শৈবালের নিঃসৃত অ্যাসিড দ্বারা শিলা ক্ষয়।
• রেগোলিথ (Regolith): কঠিন আদি শিলা চূর্ণবিচূর্ণ হয়ে ভূত্বকের ওপর যে শিথিল নরম অসংবদ্ধ শিলাচূর্ণের স্তর তৈরি করে, তাকে রেগোলিথ বলে। এই রেগোলিথ থেকেই পরবর্তীকালে প্রকৃত উর্বর মৃত্তিকা সৃষ্টি হয়!

৫.২ ডকুচায়েভের মৃত্তিকা সৃষ্টির সমীকরণ ($S = f(cl, o, r, p, t)$)

১৮৮৩ সালে আধুনিক মৃত্তিকা বিজ্ঞানের (Pedology) জনক রাশিয়ান বিজ্ঞানী ভাসিলি ডকুচায়েভ (Vasiliy Dokuchaev) প্রমাণ করেন যে মাটি কোনো নিছক পাথরের গুঁড়ো নয়, বরং পাঁচটি পরিবেশীয় উপাদানের জটিল মিথস্ক্রিয়ায় গড়ে ওঠা এক জীবন্ত প্রাকৃতিক মাধ্যম:

৫.৩ মাটির পরীলেখ ও প্রধান পাঁচটি স্তর (Soil Profile)

ভূপৃষ্ঠ থেকে নিচে কঠিন আদি শিলা পর্যন্ত মাটির যে উলম্ব প্রস্থচ্ছেদ দেখা যায়, তাকে মাটির পরীলেখ (Soil Profile) বলে। একটি আদর্শ পরিণত মাটিতে ৫টি প্রধান স্তর থাকে:

৫.৪ ভারত ও পশ্চিমবঙ্গের প্রধান চার প্রকার মাটি

• পলিমাটি (Alluvial Soil): নদী দ্বারা বাহিত পলি সঞ্চিত হয়ে গঙ্গা ও বদ্বীপ অঞ্চলে গঠিত। অত্যন্ত উর্বর, পটাশ সমৃদ্ধ; ধান, গম ও পাট চাষে আদর্শ।
• কৃষ্ণ মৃত্তিকা বা রেগুর (Black Regur Soil): দাক্ষিণাত্যের ব্যাসাল্ট শিলা চূর্ণ হয়ে গঠিত। মন্টমোরিলোনাইট কাদা সমৃদ্ধ হওয়ায় দীর্ঘকাল জল ধরে রাখতে পারে; তুলো চাষের জন্য সেরা।
• লাল মাটি (Red Soil): গ্রানাইট ও নিশ শিলা আবহবিকারপ্রাপ্ত হয়ে গঠিত। লোহা অক্সাইডের কারণে রং লাল। পশ্চিমবঙ্গের পুরুলিয়া ও বাঁকুড়ায় প্রচুর দেখা যায়।
• ল্যাটেরাইট মাটি (Laterite Soil): পর্যায়ক্রমিক আর্দ্র ও শুষ্ক জলবায়ুতে সিলিকা ধুয়ে অপসারিত হয়ে কেবল লোহা ও অ্যালুমিনিয়ামের শক্ত আস্তরণ পড়ে থাকে। শুকালে ইটের মতো শক্ত হয় (ল্যাটিন Later = ইট)। পশ্চিমবঙ্গের রাঢ় অঞ্চলে দেখা যায়।

৫.৫ ভূতাত্ত্বিক সম্পদের সংকট ও আধুনিক মৃত্তিকা সংরক্ষণ

অনিয়ন্ত্রিত পাথর খাদান খনন ও ডিনামাইট বিস্ফোরণ পাহাড়ি অঞ্চলের বাস্তুতন্ত্র নষ্ট করে এবং পাথর ভাঙার ধুলোয় শ্রমিকদের মরণব্যাধি সিলিকোসিস (Silicosis) ফুসফুসের রোগ ঘটায়। উপরন্তু অরণ্য নিধনের ফলে খোয়াই ও খাত ক্ষয়ের মাধ্যমে কোটি কোটি টন উর্বর মাটি ধুয়ে সমুদ্রে চলে যাচ্ছে। মৃত্তিকা সংরক্ষণে প্রধান প্রকৌশলগত পদক্ষেপ:

• সমোন্নতি রেখা বরাবর চাষ (Contour Ploughing): পাহাড়ের ঢালের সমউচ্চতাযুক্ত রেখা বরাবর আড়াআড়ি লাঙল দেওয়া, যা বৃষ্টির জলের গতি রোধ করে।
• ধাপ চাষ (Terrace Cultivation): খাড়া পাহাড়ি ঢালে সিঁড়ির মতো ধাপে ধাপে জমি তৈরি করে জলপ্রবাহের বেগ কমানো।
• বায়ুরোধক বৃক্ষরোপণ (Shelterbelts): কৃষিভূমির সীমানা বরাবর বাতাসের প্রবাহের আড়াআড়ি ঘন গাছের সারি লাগিয়ে ঝোড়ো বাতাসে মাটি ওড়া বন্ধ করা।
• মালচিং ও শস্য পর্যায়: শুকনো খড়কুটো দিয়ে মাটির ওপরের ভাগ ঢেকে রাখা এবং জমিতে পর্যায়ক্রমে ডালশস্য চাষ করে মাটির নাইট্রোজেন বৃদ্ধি করা।