माटोका प्रकारहरू र माटोको उत्पत्ति

माटो यान्त्रिकीमा माटोका तीन मुख्य प्रकार छुट्याइन्छ: असंयोजित, संयोजित र जैविक मूलका माटो। यसबाहेक चट्टानहरू पनि हुन्छन्, तर तिनको अध्ययन माटो यान्त्रिकीमा होइन, बरु चट्टान यान्त्रिकी भन्ने वैज्ञानिक शाखामा गरिन्छ।

अवन्धित माटोहरू

असम्बद्ध वा असङ्गत माटो त्यस्ता माटो हुन् जसका घटकहरू कुनै पनि बाँध्ने पदार्थले बाँधिएका हुँदैनन्। सुख्खा अवस्थामा, जब तिनीहरू आर्द्रताको प्रभावमा हुँदैनन्, असम्बद्ध माटोका ठोस अंशहरू माटोको द्रव्यमानभित्र पूर्ण रूपमा स्वतन्त्र हुन्छन् र तिनीहरूबीच केवल घर्षण मात्र हुन्छ, जसलाई आन्तरिक घर्षण भनिन्छ। असम्बद्ध माटोमा पर्छन्:

• ब्लकहरू, कण आकार 200 – 2000 mm
• Drobina, कणको आकार 60 – 200 mm
• गिट्टी, दाना आकार 2 – 60 mm
• बालुवा, कणको आकार 0,02 – 2 mm
• धूलो, दानाको आकार 0,002 – 0,02 mm.

यो उल्लेख गरिन्छ कि धूलो अंशलाई कहिलेकाहीँ मुलज (अङ्ग्रेजी silt, जर्मन Schluff) पनि भनिन्छ। तर, हाम्रो यहाँ मुलजले जैविक उत्पत्तिको माटोको एउटा विशेष प्रकार जनाउने भएकाले, उक्त अंशका लागि यो नामले भ्रम उत्पन्न गर्न सक्छ।

Sl. 1 - बालुवायुक्त माटो

सम्बद्ध माटोहरू

संयोजित वा सम्बद्ध माटो ती हुन् जसका ठोस घटकहरू आपसमा cohesion द्वारा बाँधिएका हुन्छन्। सम्बद्ध माटोमा पानीको प्रभावले सजिलै बदलिन सक्ने, निकै अस्थिर भौतिक गुण हुन सक्छन्। संयोजित माटोमा 0,002 mm भन्दा साना ठोस कण भएका माटो पर्छन्। मुख्यतः 0,002 – 0,0002 mm आकारका कण भएको माटोलाई क्ले भनिन्छ, र यदि यी कणहरू 0,0002 – 0,00002 mm आकारका छन् भने त्यसलाई कोलोइडल क्ले भनिन्छ।

प्रकृतिमा शुद्ध माटो विरलै पाइन्छ, बरु प्रायः यो बालुवा र धुलोजस्ता अन्य तत्वहरूसँग मिसिएको हुन्छ, जसलाई इलोवाča भनिन्छ; चुनढुंगासँग भएको माटोलाई मार्लयुक्त माटो (मार्ल) भनिन्छ, र म्याग्नेसियम भएको माटो उमा हो। सामान्यतया यस्तो मानिन्छ कि 50% भन्दा बढी माटोजन्य अंश समावेश भएको माटोलाई मोटो माटो वा सिधै माटो भनिन्छ, जबकि 50% भन्दा कम माटोजन्य अंश भएको माटोलाई माटोजन्य माटो भनिन्छ। 5% भन्दा कम माटोजन्य अंश भएको माटोलाई असंयोजित माटोका गुणहरू भएको मानिन्छ।

कुनै माटो कुन समूहमा पर्छ भन्ने मूल्याङ्कन गर्ने सबैभन्दा छिटो र सरल तरिका भनेको नमुनालाई सुकाएर औँलाले पिस्न सकिन्छ कि सकिँदैन भनेर प्रयास गर्नु हो। असम्बद्ध माटो तुरुन्तै टुक्रिन्छ। माटोयुक्त माटो औँलामुनि साना टुक्रामा पिसिन्छ, र माटो लगभग ढुंगाजस्तै कडा हुन्छ।

चित्र 2 - माटोयुक्त जमीन

जैविक उत्पत्तिका माटोहरू

यी माटोहरू ठूलो अंशमा जैविक वा वनस्पति पदार्थहरू, साथै माटोयुक्त र अन्य घटकहरूबाट बनेका हुन्छन्। जैविक घटकहरूको मात्रा बढी भएकाले यी माटोहरू अत्यन्त अस्थिर हुन्छन् र पानी धेरै सोस्छन्, त्यसैले तिनीहरू स्थिर हुँदैनन् र न त भार वहन गर्ने माटोको रूपमा, न त माटोका संरचनाहरू निर्माण गर्ने सामग्रीको रूपमा काम गर्न सक्छन्। यी माटोहरूमा humus, mulj र treset पर्छन्।

ह्युमस उर्वर माटो हो, जुन पृथ्वीको भूपर्पटीको सतही तहमा पाइन्छ, जसको मोटाइ प्रायः केही डेसीमिटर हुन्छ। यो धेरै ब्याक्टेरियासहित जैविक र खनिज पदार्थहरूको मिश्रणबाट बनेको हुन्छ। माटोका बाँध, सडकका सवारीमार्ग र यस्तै माटोसम्बन्धी कामहरू गर्दा, साथै माटोका संरचना बनाउनका लागि सामग्री निकाल्ने खानीमा खन्दा, ह्युमसको सम्पूर्ण तह खनेर हटाउनुपर्छ, जसलाई पानीले हुने कटानबाट माटोका ढलानहरूको सुरक्षा गर्न मात्र प्रयोग गर्न सकिन्छ।

Sl. 3 - ह्यूमस

सिल्ट ले जैविक पदार्थहरूको अत्यन्त सूक्ष्म कणहरूको रूपको मिश्रणसँगै माटो, धूलो र बालुवाजस्ता खनिज पदार्थहरू समेट्छ। यो पुराना नदी र तालहरूको तलतिर पाइन्छ।

पिठ (ट्रेस्क) वनस्पति र जैविक पदार्थहरूको ठूलो मात्राबाट बनेको हुन्छ, जुन तन्तुको रूपमा हुन्छ, र खनिज पदार्थको मात्रा कम हुन्छ।

माटोको उत्पत्ति

यदि हामीले पृथ्वीको छालामार्फत एउटा काट लियौँ भने, हामीले पाउँछौँ कि यो प्रायः पृष्ठीय माटो – पातलो तहको ह्युमस, त्यसपछि विभिन्न संरचना र विभिन्न मोटाइका एक वा धेरै तहहरू मिलेर बनेको उपपृष्ठीय माटो, र अन्त्यमा कडा चट्टान बाट बनेको हुन्छ। पृष्ठीय माटो मुख्यतः वनस्पति र जैविक पदार्थहरूको विघटनबाट बनेको हो, जबकि उपपृष्ठीय माटो कडा चट्टानको विघटनबाट बनेको हो।

ठोस चट्टानको विघटन वायुमण्डलीय प्रभावहरू वा ज्वालामुखी क्रियाकलाप का कारण हुन्छ। वायुमण्डलीय प्रभावहरू यान्त्रिक वा रासायनिक हुन सक्छन्। यदि ठोस चट्टानको विघटन प्रक्रिया खनिजहरूको अक्सिजनसँगको संयोजन हो भने, त्यो अक्सिडेसनद्वारा विघटन हो, र यदि पानीसँगको संयोजन हो भने, त्यो हाइड्रेशनद्वारा विघटन हो। ज्वालामुखी क्रियाकलाप रासायनिक हुन्छ। ठूलो तापका कारण ठोस चट्टान ज्वालामुखी खरानीमा परिणत हुन्छ।

कडा चट्टानको विघटन र त्यसको माटोमा रूपान्तरणको प्रक्रिया स्थानमै “in situ” वा ढुवानीसहित हुन सक्छ। टुक्रिएका भागहरूको ढुवानी पानी द्वारा हुन सक्छ, जस अवस्थामा अल्युभियल माटोहरू बन्छन्; हावा द्वारा, जस अवस्थामा ती एओलियन माटोहरू बन्छन्; वा बरफ द्वारा, जस अवस्थामा हिमनदीय माटोहरू बन्छन्। ढुवानीको क्रममा कडा चट्टानका टुक्रा र कणहरूमा ठोक्किने, घर्षण हुने र धुने प्रक्रियाले थप सानोतिनो पारिन्छ, जुन ढुवानीको दौरान तिनीहरूमा पर्छ। यस प्रभावका कारण फुटेका टुक्राका किनाराहरू गोलिन थाल्छन्, नयाँ कणहरू साना हुन्छन्, तिनका किनाराहरू फेरि गोलिन्छन्, र यसरी ढुवानी रहुन्जेल यो क्रम चलिरहन्छ। कडा अंशहरूको आकार र रूप चट्टानको मजबुती, ढुवानीको लम्बाइ, ढुवानीको प्रकार आदि कुरामा निर्भर हुन्छ। त्यसैले माटोका कडा कणहरूको रूप धेरै फरक हुन सक्छ: गोलो, अण्डाकार, धारिला वा गोलाइ भएका किनारासहित, त्रिकोणीय आदि। 0,02 – 0,002 mm आकारका कडा अंशहरू, जसलाई माटो यान्त्रिकीमा धुलो भनिन्छ, प्रायः गोलो वा अण्डाकार हुन्छन्। 0,002 mm भन्दा साना यस्ता अंशहरू, जसलाई चिल्लो माटो भनिन्छ, पत्राकार हुन्छन्। बालुवा, गिट्टी र गोलढुङ्गाका ठूला कणहरू विभिन्न आकारका हुन सक्छन्: घनाकार, गोलाइ भएका, चाप्ला आदि। घनाकार कणहरूले आफ्नो रूप परिवर्तन गर्न गाह्रो मान्छन्, चाप्ला कणहरूले सजिलै। त्यसैले प्रायः चाप्ला कणबाट बनेका माटोहरूले आफ्नो संरचना सजिलै परिवर्तन गर्न सक्छन्।

उल्लेख गर्नुपर्ने कुरा के हो भने, केही माटोहरूको निर्माण पूर्णरूपमा सम्पन्न भइसकेपछि तिनलाई कहिलेकाहीँ पछि नयाँ निक्षेपले ढाकिन्छ, जसले गर्दा पहिले बनेको माटो गहिराइमा रहन्छ, जबकि नयाँ निक्षेपमा अर्को माटो बन्छ, जसको अघिल्लो माटोसँग कुनै सम्बन्ध नहुन पनि सक्छ। यसरी पहिले बनेर पछिल्लो निक्षेपले ढाकिएको माटोलाई दफनिएको माटो भनिन्छ। यस्ता माटो प्रायः कृषियोग्य जमिन हुन्छन्, जसलाई जोतिएपछि हावाले उडाएको लोएस धुलोका निक्षेपले ढाकेको हुन्छ, तर निक्षेप नदीजन्य पनि हुन सक्छन्। दफनिएको माटो यसको गाढा रङ्गबाट चिनिन्छ, र यदि यो प्रक्रिया धेरै पटक दोहोरियो भने त्यस्ता माटो तहहरू धेरै हुन सक्छन्।

जलोढ माटो

अलुभियल माटो पानीद्वारा ढुवानीका क्रममा ठोस कणहरू थुप्रिँदा बन्छ। थुप्रिने प्रक्रिया धेरै कारकहरूमा निर्भर हुन्छ, जसमा जलप्रवाहको वेग, ढुवानी भएका पदार्थहरूको दाना-आकार, र नुन, चुन आदि जस्ता अन्य अंशहरूको मात्रा सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण छन्। जलप्रवाहको वेग धेरै हुँदा ठूला कणहरू मात्र थुप्रिन्छन्, साना कणहरू थुप्रिँदैनन्, बरु अगाडि नै बगाइन्छन्। त्यसैले ठूला ठोस कणहरू जलप्रवाहको माथिल्लो भागमा, स्रोततिर नजिक, जहाँ वेग उच्च हुन्छ, थुप्रिन्छन्। जलप्रवाहको वेग घट्दै जाँदा क्रमशः अझ साना कणहरू थुप्रिन थाल्छन्। स्थिर पानीमा, बगाइ नभएको अवस्थामा, नियमतः सबैभन्दा साना ठोस कणहरू थुप्रिन्छन्। जहाँ जहाँ जलप्रवाह सुस्त हुन्छ, त्यहाँ ठूलो थुप्रो जम्छ, जस्तै नदीको धारबाट पानी बाहिर फैलिँदा बाढीग्रस्त क्षेत्रमा, नदीको मुहानमा, बाँधअगाडि आदि।

कोलोइडल माटोका अत्यन्त साना कणहरूको अवसादन असीमित लामो समयसम्म चल्न सक्छ, किनकि पानीमा डुबाइँदा 0,0002 mm भन्दा साना कणहरूबीच विद्युत–रासायनिक प्रभाव उत्पन्न हुन्छ। यस्तो अवस्थामा ठोस कणहरूले एउटै चिन्हको (ऋणात्मक) विद्युतीय आवेश बोकेका हुन्छन्, त्यसैले तिनीहरू एकअर्कालाई धकेल्छन् र तरल माध्यममा तिनीहरू जति साना हुन्छन् त्यति नै बढी वेगले चल्छन्। यी ब्राउनका गति हुन्। यी गतिहरूका कारण पानीमा ठोस कणहरूको अवसादन निकै सुस्त हुन्छ र असीमित लामो समयसम्म चल्न सक्छ।

fig. 4 - जलोढ माटो

इओलीय माटो

एओलिक माटो हावाद्वारा ठोस कणहरू जमेर बन्ने निक्षेप हो। एओलिक माटोका दुई प्रकार छुट्याइन्छन् लेस र ड्युन। लेस करिब 0,05 mm वा अलि साना आकारका ठोस कणहरूबाट बनेको हुन्छ, जुन आपसमा क्याल्सियम कार्बोनेटद्वारा टाँसिएका हुन्छन्। त्यसैले सुक्खा अवस्थामा लेसको मजबुती धेरै हुन्छ। लेसमा काटिएका खण्डहरू अत्यन्त ठूलो उचाइसम्म ठाडा भित्तासहित स्थिर रहन सक्छन्। तर, यदि लेस बढी भिज्यो भने यसले आफ्नो मजबुती गुमाउँछ र सजिलै सर्छ। बेलग्रेड नजिकको बेझानिस्का कोसा का लेस निक्षेपका उदाहरणहरू प्रसिद्ध छन्, जुन 20m भन्दा बढी उचाइमा ठाडा भित्तासहित टिकेका छन्। तर, किनार नजिक बस्तीहरू निर्माण गरिएका भागहरूमा, जस्तै ज़ेमुनको चुनार्स्का सडकको अवस्थामा, जहाँ प्रयोग गरिएका पानीहरू छरिनाले लेसको पठारको ढलानको छेउमै निरन्तर भिजाइ भइरहन्छ, लेसका ढलानहरू भत्किन्छन् र किनार नजिकको लेसी माटोको स्थिरता जोखिममा पर्छ।

Dine भनेका हावाले थुपारेको बाँधिएको नभएको बालुवाबाट बनेका चलायमान टिब्बा हुन्। यी टिब्बा हावाको प्रभावमा छिट्टै फैलिएर फेरि बन्ने गर्छन्, जसका कारण घर र यातायातका साधनहरू पुरिने र ढल्ने खतरा हुन्छ।

चित्र 5 - एओलिक माटो

हिमानी माटो

हिमानी माटो बरफद्वारा माटोका ठोस कणहरूको ढुवानीबाट बन्ने गर्दछ। हिमानी माटोको संरचना जलोढ़ माटोभन्दा फरक हुन्छ, किनकि यो प्रायः समान मोटाइका ठोस कणहरू, अर्थात् गोलढुंगा, गिट्टी (मोरेन) वा बरफ पग्लिएपछि बाँकी रहेका बालुवाबाट बनेको हुन्छ। पूर्व हिमानी तालहरूको तहहरूमा हिमानी दोमट पाइन्छ।

चित्र 6 - हिमनदीय माटो