মাটির প্রকারভেদ এবং মাটির উৎপত্তি

মাটির মেকানিক্সে মাটির তিনটি প্রধান ধরন আলাদা করা হয়: অসংযুক্ত, সংযুক্ত এবং জৈব উৎপত্তির মাটি। এছাড়াও শিলা আছে, তবে সেগুলো মাটির মেকানিক্সে অধ্যয়ন করা হয় না, বরং শিলার মেকানিক্স নামে বৈজ্ঞানিক শাখায় অধ্যয়ন করা হয়।

অবন্ধিত মাটি

অবন্ধিত বা অসংহত মাটি হলো সেইসব মাটি, য deren উপাদান কোনো বন্ধনকারী পদার্থ দ্বারা যুক্ত নয়। শুষ্ক অবস্থায়, যখন আর্দ্রতার প্রভাব থাকে না, তখন অসংহত মাটির কঠিন উপাদানগুলি মাটির ভরের মধ্যে সম্পূর্ণ স্বাধীন থাকে এবং তাদের মধ্যে কেবল ঘর্ষণ থাকে, যাকে অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণ বলা হয়। অসংহত মাটির অন্তর্ভুক্ত:

• ব্লক, দানার আকার 200 – 2000 mm
• দ্রবণ, কণার আকার 60 – 200 mm
• নুড়ি, দানার আকার 2 – 60 mm
• বালি, দানার আকার 0,02 – 2 mm
• ধুলো, দানার আকার 0,002 – 0,02 mm।

উল্লেখ করা হয় যে ধূলি ভগ্নাংশকে কখনও কখনও সিল্ট (ইংরেজি silt, জার্মান Schluff) বলা হয়। তবে আমাদের এখানে সিল্ট বলতে জৈব উৎসের এক ধরনের মাটি বোঝায়, তাই উক্ত ভগ্নাংশের জন্য এই নাম ব্যবহার করলে বিভ্রান্তি সৃষ্টি হতে পারে।

চিত্র 1 - বালুময় মাটি

বন্ধিত মাটি

সংযুক্ত বা কোহেরেন্ট মাটি হলো এমন মাটি, যার কঠিন উপাদানগুলো পারস্পরিক সংহতির মাধ্যমে যুক্ত থাকে। কোহেরেন্ট মাটির ভৌত বৈশিষ্ট্য খুবই অস্থির হতে পারে, যা পানির প্রভাবে সহজেই পরিবর্তিত হয়। সংযুক্ত মাটির মধ্যে সেসব মাটি পড়ে, যেগুলোতে 0,002 mm-এর নিচের আকারের কঠিন উপাদান থাকে। যে মাটিতে প্রধানত 0,002 – 0,0002 mm আকারের উপাদান থাকে তাকে মাটি বলা হয়, আর যদি এসব উপাদানের আকার 0,0002 – 0,00002 mm হয়, তবে তাকে কোলয়েডাল মাটি বলা হয়।

প্রকৃতিতে বিশুদ্ধ কাদামাটি খুব কমই পাওয়া যায়; সাধারণত এটি বালি ও ধূলিকণার মতো অন্যান্য উপাদানের সঙ্গে মিশ্রিত থাকে, যাকে ilovača বলা হয়; চুনাপাথরের সঙ্গে মিশ্রিত কাদামাটিকে laporovita glina (lapor) বলা হয়, আর ম্যাগনেসিয়ামযুক্ত কাদামাটি হলো uma। সাধারণভাবে ধরা হয় যে, যে মাটিতে 50%-এর বেশি কাদাযুক্ত উপাদান থাকে তাকে masna glina বা সোজা glina বলা হয়, আর 50%-এর কম কাদাযুক্ত উপাদান থাকলে তাকে glinovito tlo বলা হয়। যে মাটিতে 5%-এর কম কাদাযুক্ত উপাদান থাকে, তাকে অসংবদ্ধ মাটির বৈশিষ্ট্যসম্পন্ন বলে গণ্য করা হয়।

কোনো মাটি কোন শ্রেণির অন্তর্গত তা সবচেয়ে দ্রুত এবং সহজে নির্ণয় করার উপায় হলো নমুনাটি শুকিয়ে আঙুলের মধ্যে চূর্ণ করার চেষ্টা করা। অসংযোজিত মাটি সঙ্গে সঙ্গে ভেঙে যায়। কাদামাটিযুক্ত মাটি আঙুলের চাপে ছোট ছোট টুকরো হয়ে যায়, আর কাদামাটি প্রায় পাথরের মতো শক্ত হয়ে যায়।

চিত্র 2 - কাঁদামাটি

জৈব উৎপত্তির মাটি

এই মাটিগুলি প্রধানত জৈব বা উদ্ভিজ্জ উপাদান নিয়ে গঠিত, সঙ্গে কাদামাটি ও অন্যান্য উপাদান থাকে। জৈব উপাদানের পরিমাণ বেশি হওয়ায় এই মাটিগুলি অত্যন্ত অস্থির এবং খুব বেশি পানি শোষণ করে; ফলে এগুলি অস্থিতিশীল এবং না ভরবহনকারী মাটি হিসেবে, না মাটির কাঠামো নির্মাণের উপাদান হিসেবে ব্যবহারযোগ্য। এ ধরনের মাটির মধ্যে হিউমাস, পলি এবং পিট অন্তর্ভুক্ত।

হিউমাস হলো উর্বর মাটি, যা ভূমির উপরিস্তরে অবস্থিত এবং সাধারণত কয়েক ডেসিমিটার পুরু। এটি জৈব ও খনিজ পদার্থের মিশ্রণ, যাতে প্রচুর ব্যাকটেরিয়া থাকে। মাটির বাঁধ, সড়কের পাকা অংশ এবং এ ধরনের অন্যান্য ভূমি-কাজের ক্ষেত্রে, পাশাপাশি ভূমি-অবকাঠামো তৈরির জন্য উপাদান উত্তোলনস্থলে খননের সময়, হিউমাসের সম্পূর্ণ স্তর খুঁড়ে অপসারণ করতে হবে, যা কেবলমাত্র মাটির ঢালকে পানির ক্ষয় থেকে রক্ষার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

চিত্র 3 - হিউমাস

পলিমাটি জৈব পদার্থের অত্যন্ত সূক্ষ্ম কণার সঙ্গে কাদা, ধুলো এবং বালির মতো খনিজ পদার্থের মিশ্রণে গঠিত। এটি পূর্বেকার নদী ও হ্রদের তলদেশে পাওয়া যায়।

পিট উদ্ভিজ্জ ও জৈব পদার্থের বৃহৎ পরিমাণ নিয়ে গঠিত, যা তন্তুর আকারে থাকে এবং এতে খনিজ পদার্থের পরিমাণ তুলনামূলকভাবে কম।

মাটির গঠন

যদি আমরা পৃথিবীর ভূত্বকের একটি ছেদ নিতাম, তাহলে দেখতাম যে এটি সাধারণত পৃষ্ঠস্থ মাটি - পাতলা স্তরের হিউমাস, তারপর উপপৃষ্ঠস্থ মাটি, যা বিভিন্ন গঠন ও বিভিন্ন পুরুত্বের এক বা একাধিক স্তর নিয়ে গঠিত, এবং শেষে দৃঢ় শিলা নিয়ে গঠিত। পৃষ্ঠস্থ মাটি মূলত উদ্ভিদ ও জৈব পদার্থের বিচূর্ণনের ফলে সৃষ্টি হয়েছে, আর উপপৃষ্ঠস্থ মাটি দৃঢ় শিলার বিচূর্ণনের ফলে সৃষ্টি হয়েছে।

কঠিন শিলার ক্ষয় ঘটে বায়ুমণ্ডলীয় প্রভাব অথবা আগ্নেয় ক্রিয়ার ফলে। বায়ুমণ্ডলীয় প্রভাব যান্ত্রিক বা রাসায়নিক হতে পারে। যদি কঠিন শিলার ক্ষয়প্রক্রিয়ায় খনিজের সঙ্গে অক্সিজেনের সংযোজন ঘটে, তবে তা অক্সিডেশনের মাধ্যমে ক্ষয়, আর যদি জলের সঙ্গে সংযোজন ঘটে, তবে তা হাইড্রেশনের মাধ্যমে ক্ষয়। আগ্নেয় ক্রিয়া রাসায়নিক। প্রচণ্ড তাপের কারণে কঠিন শিলা আগ্নেয় ছাইয়ে রূপান্তরিত হয়।

কঠিন শিলার ভাঙন প্রক্রিয়া এবং তার মাটিতে রূপান্তর স্থানেই “in situ” হতে পারে অথবা পরিবহনের মাধ্যমে হতে পারে। ভাঙা অংশের পরিবহন জল দিয়ে হয়, যে ক্ষেত্রে অ্যালুভিয়াল মাটি সৃষ্টি হয়, বাতাস দিয়ে, যখন তা ইওলীয় মাটি হয়ে ওঠে, অথবা বরফ দিয়ে, যখন হিমবাহীয় মাটি গঠিত হয়। পরিবহনের সময় কঠিন শিলার ভাঙা খণ্ড ও টুকরোগুলোর আরও চূর্ণন ঘটে আঘাত, ঘর্ষণ ও ধৌতকরণের ফলে, যার সম্মুখীন তারা পরিবহনের সময় হয়। এই প্রভাবে ভাঙা খণ্ডগুলোর ধার গোল হয়ে যায়, নতুন টুকরো আরও চূর্ণিত হয়, তাদের ধার আবার গোল হয়ে যায়, এভাবেই পরিবহন যতক্ষণ চলে ততক্ষণ চলতে থাকে। কঠিন উপাদানের আকার ও আকৃতি শিলার দৃঢ়তা, পরিবহনের দৈর্ঘ্য, পরিবহনের ধরন ইত্যাদির ওপর নির্ভর করে। তাই মাটিতে কঠিন কণার আকৃতি খুবই বৈচিত্র্যময়: গোলাকার, ডিম্বাকৃতি, তীক্ষ্ণ বা গোলাকৃত ধারবিশিষ্ট, ত্রিভুজাকার ইত্যাদি। 0,02 – 0,002 mm আকারের কঠিন উপাদান, যাকে মাটির যান্ত্রিকতায় ধুলো বলা হয়, প্রধানত গোলাকার বা ডিম্বাকৃতি হয়। 0,002 mm-এর চেয়ে ছোট আকারের এ ধরনের উপাদান, যাকে কাদা বলা হয়, খোসার মতো আকৃতির। বালি, নুড়ি ও গোলকপাথরের বড় কণাগুলো বিভিন্ন আকারের হতে পারে: ঘনকাকার, গোল, পাতলা-প্লেটের মতো ইত্যাদি। ঘনকাকার কণা তাদের আকৃতি বদলাতে বেশি কঠিন, পাতলা-প্লেটের মতো কণা তুলনামূলক সহজে বদলায়। তাই যেসব মাটি প্রধানত পাতলা-প্লেটের মতো কণা দিয়ে গঠিত, তারা সহজে তাদের গঠন পরিবর্তন করতে পারে।

উল্লেখ করা হচ্ছে যে, কিছু মাটি, যাদের গঠন সম্পূর্ণ শেষ হয়ে গিয়েছিল, পরে কখনও নতুন পলিতে আচ্ছাদিত হয়, ফলে আগেই গঠিত মাটি গভীরে থেকে যায়, আর নতুন পলিতে অন্য একটি মাটি গঠিত হয়, যার পূর্বেরটির সঙ্গে কোনো সম্পর্ক নাও থাকতে পারে। এভাবে পরে নতুন পলিতে আচ্ছাদিত পূর্বে গঠিত মাটিকে গোপিত মাটি বলা হয়। এগুলো সাধারণত কৃষিজমি, যা চাষ করা হয়েছিল এবং পরে বাতাসে উড়ে আসা লোয়েস ধূলির পলিতে ঢাকা পড়েছিল, তবে এই পলি নদীগতও হতে পারে। গোপিত মাটি তার গাঢ় রঙের দ্বারা চেনা যায়, এবং এই ধরনের মাটির স্তর একাধিক হতে পারে যদি এ প্রক্রিয়া বারবার ঘটে।

অ্যালুভিয়াল মাটি

অ্যালুভিয়াল মাটি পানি দ্বারা পরিবহনের সময় কঠিন কণার অবক্ষেপণ থেকে গঠিত হয়। অবক্ষেপণ বহু উপাদানের ওপর নির্ভর করে, যার মধ্যে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ হলো জলপ্রবাহের বেগ, পরিবাহিত উপাদানের দানার আকার এবং লবণ, চুন ইত্যাদির মতো অন্যান্য উপাদানের পরিমাণ। জলপ্রবাহের বেগ বেশি হলে কেবল বড় কণাগুলো অবক্ষেপিত হয়, আর সূক্ষ্ম কণাগুলো অবক্ষেপিত না হয়ে আরও দূরে পরিবাহিত হয়। এজন্য বড় কঠিন কণাগুলো জলপ্রবাহের ঊর্ধ্বভাগে, উৎসের কাছে অবক্ষেপিত হয়, যেখানে প্রবাহের বেগ বেশি। প্রবাহের বেগ কমার সঙ্গে সঙ্গে আরও সূক্ষ্ম কণাগুলো অবক্ষেপিত হয়। স্থির পানিতে, যেখানে প্রবাহ নেই, সাধারণত সবচেয়ে সূক্ষ্ম কঠিন কণাগুলো অবক্ষেপিত হয়। যেখানে যেখানে জলপ্রবাহের গতি কমে, সেখানেই ব্যাপক সঞ্চয় বা অবক্ষেপণ ঘটে, যেমন নদীর তীর ছাপিয়ে পানি বেরিয়ে গেলে বন্যাকবলিত এলাকায়, নদীর মোহনায়, বাঁধের সামনে ইত্যাদিতে।

কলয়েডাল কাদার অতি সূক্ষ্ম কণার অবক্ষেপণ অনির্দিষ্টকাল ধরে চলতে পারে, কারণ জলের মধ্যে নিমজ্জিত অবস্থায় 0,0002 mm-এর নিচের আকারের অতি সূক্ষ্ম কণার মধ্যে যে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ক্রিয়া ঘটে, তার ফলে। এ ক্ষেত্রে কঠিন কণাগুলোর উপর একই চিহ্নের (ঋণাত্মক) বৈদ্যুতিক আধান থাকে, যার কারণে তারা পরস্পরকে বিকর্ষণ করে এবং তরল ভরের মধ্যে এমন বেগে চলাচল করে, যা তারা যত ছোট হয় তত বেশি হয়। এগুলোই ব্রাউনীয় গতি। এই গতির কারণে জলে কঠিন কণার অবক্ষেপণ উল্লেখযোগ্যভাবে ধীর হয়ে যায় এবং অনির্দিষ্টকাল ধরে চলতে পারে।

চিত্র 4 - অ্যালুভিয়াল মাটি

বায়ুপ্রবাহীয় মাটি

বায়ুবাহিত কঠিন কণার সঞ্চয়ে বায়বীয় মাটি তৈরি হয়। বায়বীয় মাটির দুটি ধরন আলাদা করা হয়: লোয়েস এবং ডিউন। লোয়েস প্রায় 0,05 mm আকারের বা তার চেয়ে সামান্য ছোট কঠিন কণা দিয়ে গঠিত, যা ক্যালসিয়াম কার্বনেটের মাধ্যমে পরস্পরের সঙ্গে যুক্ত থাকে। এই কারণে শুকনো অবস্থায় লোয়েসের শক্তি অনেক বেশি। লোয়েসে কাটা ঢাল খুব বড় উচ্চতাতেও খাড়া পাশসহ স্থিতিশীল থাকতে পারে। তবে লোয়েস বেশি ভিজে গেলে তার শক্তি হারায় এবং সহজে সরে যায়। বেলগ্রেডের কাছে বেজানিয়স্কা কোসার লোয়েস স্তরের ঘটনাগুলো পরিচিত, যা 20m-এরও বেশি উচ্চতায় খাড়া পাশসহ টিকে থাকে। কিন্তু যেখানে প্রান্তের কাছাকাছি বসতি গড়ে উঠেছে, যেমন জেমুনের চুনারস্কা সড়কের ক্ষেত্রে, যেখানে ব্যবহৃত পানি ছড়িয়ে পড়ার ফলে লোয়েস প্ল্যাটোর ঢালের একেবারে পাশে নিয়মিত ভেজাভাব সৃষ্টি হয়, সেখানে লোয়েসের ঢাল ধসে পড়ে এবং প্রান্তের কাছাকাছি লোয়েস মাটির স্থিতিশীলতা বিপন্ন হয়।

ডিউন হলো বায়ু দ্বারা সঞ্চিত অবন্ধনযুক্ত বালির চলমান টিলা। বায়ুর প্রভাবে এই টিলাগুলি দ্রুত ছড়িয়ে যায় এবং আবার গঠিত হয়, যার ফলে এগুলো বাড়িঘর ও পরিবহনযানের ওপর বালিচাপা পড়া ও ধসে পড়ার বিপদ সৃষ্টি করে।

চিত্র 5 - ইওলীয় মাটি

হিমবাহীয় মাটি

হিমবাহীয় মাটি বরফের মাধ্যমে কঠিন মাটিকণা পরিবাহনের ফলে সৃষ্টি হয়। হিমবাহীয় মাটির গঠন অ্যালুভিয়াল মাটির তুলনায় ভিন্ন, কারণ এগুলোতে প্রায় সমমাপের কঠিন কণা থাকে, যথা নুড়ি, কংকর (মোরেইন) অথবা বালি, যা বরফ গলে যাওয়ার পর থেকে গেছে। প্রাচীন হিমবাহীয় হ্রদের স্তরগুলিতে হিমবাহীয় দোআঁশ পাওয়া যায়।

চিত্র 6 - হিমবাহজাত মাটি