Pariksha Saathi10 में से पाठ 3 · भौतिक एवं विश्व भूगोल
पृथ्वी की आंतरिक संरचना, चट्टानें, महाद्वीपीय विस्थापन और प्लेट विवर्तनिकी
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आंतरिक भाग की जानकारी कैसे मिलती है
अब तक का सबसे गहरा छेद, रूस का कोला सुपरडीप बोरहोल, पृथ्वी की लगभग 6,371 किमी त्रिज्या में से केवल लगभग 12 किमी तक पहुँचा। इसलिए आंतरिक भाग का अध्ययन अप्रत्यक्ष रूप से, मुख्यतः भूकंपीय तरंगों से होता है, जिनकी गति और मार्ग उस पदार्थ के अनुसार बदलते हैं जिससे वे गुज़रती हैं। पृथ्वी का औसत घनत्व, लगभग 5.5 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर, भूपर्पटी की चट्टानों (लगभग 2.7) का लगभग दोगुना है, अतः आंतरिक भाग कहीं अधिक भारी होना चाहिए।
भूपर्पटी
भूपर्पटी पतली, कठोर बाहरी परत है और पृथ्वी के आयतन का 1 प्रतिशत से भी कम है। महासागरीय भूपर्पटी औसतन लगभग 5 किमी मोटी है, जबकि महाद्वीपीय भूपर्पटी औसतन लगभग 30 किमी मोटी है और हिमालय के नीचे लगभग 70 किमी तक पहुँचती है। ऊपरी महाद्वीपीय भाग, जो सिलिका और एल्युमिनियम से भरपूर है, सियाल (SIAL) कहलाता है और ग्रेनाइटी है; निचला भाग, जो महासागरीय तल भी बनाता है, सिलिका और मैग्नीशियम से भरपूर है, सीमा (SIMA) कहलाता है और बेसाल्टी है। इन दोनों को कोनराड असंबद्धता अलग करती है। भार के अनुसार भूपर्पटी में लगभग 46.6 प्रतिशत ऑक्सीजन, 27.7 प्रतिशत सिलिकॉन और 8.1 प्रतिशत एल्युमिनियम है, उसके बाद लोहा है, इसलिए एल्युमिनियम भूपर्पटी की सबसे प्रचुर धातु है।
मैंटल
मैंटल भूपर्पटी के आधार से लगभग 2,900 किमी गहराई तक फैला है और पृथ्वी के आयतन का लगभग 84 प्रतिशत है। इसकी ऊपरी सीमा मोहो असंबद्धता है, जिसे क्रोएशियाई भूकंपविज्ञानी आंद्रिया मोहोरोविचिच ने 1909 में पहचाना। भूपर्पटी और मैंटल का सबसे ऊपरी ठोस भाग मिलकर स्थलमंडल बनाते हैं, जो 10 से 200 किमी मोटा है। इसके नीचे दुर्बलतामंडल (एस्थेनोस्फ़ीयर) है, ऊपरी मैंटल का नरम, आंशिक रूप से पिघला क्षेत्र जो लगभग 400 किमी (NCERT का आँकड़ा) तक फैला है; यही मैग्मा का मुख्य स्रोत है और इसी पर प्लेटें खिसकती हैं।
क्रोड
क्रोड लगभग 2,900 किमी गहराई पर गुटेनबर्ग असंबद्धता से शुरू होकर लगभग 6,371 किमी पर केंद्र तक जाता है। यह मुख्यतः निकेल और लोहे (निफ़े, NIFE) से बना है। बाहरी क्रोड तरल है, इसीलिए S तरंगें इससे नहीं गुज़र पातीं; भीतरी क्रोड, जिसके अस्तित्व का निष्कर्ष डेनमार्क की भूकंपविज्ञानी इंगे लेहमन ने 1936 में निकाला, अत्यधिक दबाव के कारण ठोस है। परीक्षा की पुस्तकें लगभग 5,150 किमी पर स्थित इन दोनों की सीमा को लेहमन असंबद्धता कहती हैं; भूकंपविज्ञानी इसे भीतरी क्रोड की सीमा (इनर-कोर बाउंड्री) कहते हैं। बाहरी क्रोड में पिघले लोहे की गति से पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र बनता है। भूकंपीय तरंगें यह संरचना दिखाती हैं (NCERT के आँकड़े): अधिकेंद्र से 105 डिग्री के भीतर P और S दोनों तरंगें पहुँचती हैं, 145 डिग्री से आगे केवल P तरंगें पहुँचती हैं, और 105 से 145 डिग्री के बीच की पट्टी दोनों के लिए छाया क्षेत्र है।
चट्टानों के तीन वर्ग
आग्नेय चट्टानें ठंडे होते मैग्मा से बनती हैं और प्राथमिक चट्टानें कहलाती हैं, क्योंकि अन्य सभी चट्टानें इन्हीं से बनती हैं। ग्रेनाइट जैसी अंतर्वेधी या पातालीय चट्टानें भूमि के भीतर धीरे-धीरे ठंडी होती हैं और इनके क्रिस्टल बड़े होते हैं; बेसाल्ट जैसी बहिर्वेधी या ज्वालामुखीय चट्टानें सतह पर जल्दी ठंडी होती हैं और महीन कणों वाली होती हैं। दक्कन ट्रैप बेसाल्ट से बना है, जिसके अपक्षय से काली कपास मिट्टी (रेगुर) बनती है। बलुआ पत्थर, शेल, चूना पत्थर और कोयला जैसी अवसादी चट्टानें जमा हुए कणों से परतों (स्तरों) में बनती हैं और इनमें जीवाश्म मिलते हैं; ये स्थल की सतह का लगभग 75 प्रतिशत भाग ढकती हैं, पर भूपर्पटी के आयतन का केवल लगभग 5 प्रतिशत हैं। कायांतरित चट्टानें तब बनती हैं जब ताप और दबाव पहले से मौजूद चट्टानों को बदल देते हैं: चूना पत्थर संगमरमर बन जाता है, बलुआ पत्थर क्वार्टज़ाइट, शेल स्लेट और ग्रेनाइट नीस।
महाद्वीपीय विस्थापन
1912 में जर्मन मौसमविज्ञानी अल्फ्रेड वेगनर ने प्रस्ताव रखा कि सभी महाद्वीप कभी एक महाद्वीप पैंजिया थे, जिसे एक महासागर पैंथालासा घेरे हुए था। पैंजिया उत्तर में लॉरेशिया और दक्षिण में गोंडवानालैंड में टूटा, जिनके बीच टेथिस सागर था, जिसके अवसादों से बाद में हिमालय उठा। उनके प्रमाण थे: दक्षिण अमेरिका और अफ्रीका के तटों का जिग-सॉ की तरह मेल, अटलांटिक के दोनों ओर समान चट्टानी पट्टियाँ, भारत और अन्य दक्षिणी महाद्वीपों में हिमनदीय निक्षेप (टिलाइट), घाना के सोने के निक्षेप जिनकी स्रोत चट्टानें ब्राज़ील में हैं, और छोटे सरीसृप मेसोसॉरस के जीवाश्म, जो दक्षिणी अफ्रीका और ब्राज़ील में मिलते हैं, जिनके बीच अब महासागर है। वेगनर विस्थापन के पीछे के बल को संतोषजनक ढंग से नहीं समझा सके, जिसे 1930 के दशक में आर्थर होम्स ने मैंटल की संवहन धाराओं से जोड़ा।
सागर-नितल प्रसरण और प्लेट विवर्तनिकी
द्वितीय विश्व युद्ध के बाद महासागर-तल के मानचित्रण से ज्वालामुखीय मध्य-महासागरीय कटक मिले, ऐसी महासागरीय चट्टानें मिलीं जो कटकों से दूर जाने पर पुरानी होती जाती हैं और लगभग कहीं भी 200 मिलियन वर्ष से अधिक पुरानी नहीं हैं, और कटकों के दोनों ओर समान चुंबकीय पट्टियाँ मिलीं। 1960 के दशक के आरंभ में हैरी हेस ने इसे सागर-नितल प्रसरण के रूप में समझाया: कटकों पर ऊपर उठता मैग्मा नई भूपर्पटी बनाता है और पुराने तल को दोनों ओर धकेलता है। 1967 में इन विचारों को मिलाकर प्लेट विवर्तनिकी का सिद्धांत बना। स्थलमंडल सात बड़ी प्लेटों (प्रशांत, उत्तर अमेरिकी, दक्षिण अमेरिकी, यूरेशियाई, अफ्रीकी, इंडो-ऑस्ट्रेलियाई और अंटार्कटिक) और नाज़्का तथा अरब जैसी छोटी प्लेटों में बँटा है। अपसारी सीमाओं पर प्लेटें एक-दूसरे से दूर हटती हैं और नई भूपर्पटी बनती है, जैसे मध्य-अटलांटिक कटक और पूर्वी अफ्रीकी भ्रंश घाटी में। अभिसारी सीमाओं पर एक प्लेट दूसरी के नीचे धँसती (क्षेपित होती) है, जिससे गर्त, ज्वालामुखी और एंडीज़ जैसे वलित पर्वत बनते हैं; जहाँ दो महाद्वीप टकराते हैं, जैसे लगभग 40 से 50 मिलियन वर्ष पहले भारतीय प्लेट यूरेशियाई प्लेट से टकराई, वहाँ हिमालय जैसी श्रेणियाँ उठती हैं। संरक्षी या रूपांतर सीमाओं पर प्लेटें एक-दूसरे के बगल से खिसकती हैं, जैसे सैन एंड्रियास भ्रंश के साथ।
मुख्य तथ्य
- परतें और गहराई: भूपर्पटी (महासागरीय लगभग 5 किमी, महाद्वीपीय लगभग 30 किमी, हिमालय के नीचे लगभग 70 किमी तक), मैंटल लगभग 2,900 किमी तक, क्रोड लगभग 6,371 किमी पर केंद्र तक।
- सियाल (SIAL): सिलिका और एल्युमिनियम, महाद्वीपीय, ग्रेनाइटी। सीमा (SIMA): सिलिका और मैग्नीशियम, महासागरीय तल, बेसाल्टी। निफ़े (NIFE): निकेल और लोहा, क्रोड।
- भार के अनुसार भूपर्पटी: ऑक्सीजन 46.6%, सिलिकॉन 27.7%, एल्युमिनियम 8.1%, फिर लोहा; एल्युमिनियम भूपर्पटी की सबसे प्रचुर धातु है।
- असंबद्धताएँ: कोनराड (सियाल-सीमा), मोहो, 1909 (भूपर्पटी-मैंटल), गुटेनबर्ग (मैंटल-क्रोड, लगभग 2,900 किमी), लेहमन (बाहरी क्रोड-भीतरी क्रोड, लगभग 5,150 किमी)।
- छाया क्षेत्र (NCERT के आँकड़े): अधिकेंद्र से 105 से 145 डिग्री के बीच; 105 डिग्री से आगे S तरंगें कहीं नहीं पहुँचतीं, क्योंकि बाहरी क्रोड तरल है।
- दुर्बलतामंडल: लगभग 400 किमी (NCERT का आँकड़ा) तक ऊपरी मैंटल का नरम, आंशिक रूप से पिघला भाग, मैग्मा का मुख्य स्रोत; स्थलमंडल की प्लेटें (10-200 किमी मोटी) इसी पर खिसकती हैं।
- ग्रेनाइट अंतर्वेधी आग्नेय, बेसाल्ट बहिर्वेधी आग्नेय (दक्कन ट्रैप, काली मिट्टी); अवसादी चट्टानों में जीवाश्म मिलते हैं, ये स्थल का लगभग 75% भाग ढकती हैं पर भूपर्पटी के आयतन का केवल लगभग 5% हैं।
- वेगनर (1912): पैंजिया और पैंथालासा; उत्तर में लॉरेशिया और दक्षिण में गोंडवानालैंड, बीच में टेथिस; प्रमाण: जिग-सॉ मेल, टिलाइट, मेसोसॉरस के जीवाश्म, घाना का सोना।
- प्लेट सीमाएँ: अपसारी (मध्य-अटलांटिक कटक, पूर्वी अफ्रीकी भ्रंश घाटी), अभिसारी (एंडीज़, मारियाना गर्त, हिमालय), संरक्षी या रूपांतर (सैन एंड्रियास भ्रंश)।
एक नज़र में दोहराव
पृथ्वी की त्रिज्या लगभग 6,371 किमी; भूपर्पटी आयतन का 1% से कम, महासागरीय लगभग 5 किमी, महाद्वीपीय लगभग 30 किमी; सियाल के नीचे सीमा, बीच में कोनराड; मोहो (1909) भूपर्पटी-मैंटल; मैंटल 2,900 किमी तक, आयतन का लगभग 84%; दुर्बलतामंडल लगभग 400 किमी तक, मैग्मा का स्रोत; गुटेनबर्ग 2,900 किमी पर; बाहरी क्रोड तरल, भीतरी ठोस (लेहमन ने 1936 में खोजा); निफ़े क्रोड; छाया क्षेत्र 105-145 डिग्री; ग्रेनाइट अंतर्वेधी, बेसाल्ट बहिर्वेधी; वेगनर 1912 पैंजिया; हेस का सागर-नितल प्रसरण; प्लेट विवर्तनिकी 1967; सात बड़ी प्लेटें; सैन एंड्रियास रूपांतर भ्रंश।