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विज्ञान

पृथ्वी का आंतरिक भाग और चलती प्लेटें

पर्वत, महासागरीय कटक और भूकंप पट्टियाँ जुड़े हैं। समझें कि अप्रत्यक्ष माप पृथ्वी की परतें कैसे बताते हैं और छोटी वार्षिक गति भूवैज्ञानिक समय में महाद्वीप कैसे बदलती है।

PLS फाउंडेशन द्वारा · · 5 मिनट पढ़ाई, और अभ्यास

इस पाठ के अंत तक: संघटन और यांत्रिक व्यवहार वाली परतें अलग पहचानें, भूकंपीय प्रमाण समझें, प्लेट सीमाओं की तुलना करें और भूकंप की भविष्यवाणी मान लिए बिना गति की दर निकालें।

यह विषय सीधे पढ़ें, या शृंखला अपनाएँ: पृथ्वी, चट्टानें, जल और मिट्टी

मुख्य विचार

विवर्तनिक प्लेटें स्थलमंडल के खंड हैं: भूपर्पटी और सबसे ऊपरी कठोर मेंटल। वे मुख्यतः ठोस, पर धीरे विकृत होने वाले मेंटल के ऊपर एक-दूसरे के सापेक्ष चलती हैं। उनकी सीमाएँ कई भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं को व्यवस्थित करती हैं।

1. अप्राप्य आंतरिक भाग को संकेतों से समझें

चट्टान का नमूना सीधे उस नमूने के बारे में बताता है; एक बोरछिद्र पूरे ग्रह का नमूना नहीं ले सकता। वैज्ञानिक सतही चट्टानें, प्रयोगशाला माप, गुरुत्व और भूकंपीय तरंगें मिलाते हैं। प्रत्येक अवलोकन व्याख्या के अलग हिस्से को सीमित करता है। आंतरिक संरचना के मॉडल को तरंगों का आगमन समय और कुछ तरंगों का न पहुँचना दोनों समझाने चाहिए। उपयोगी मॉडल कई स्वतंत्र अवलोकनों से मेल खाता है।

P तरंगें पदार्थ को संपीडित और विस्तारित करती हैं; S तरंगों में अपरूपण होता है। सामान्य S तरंगें पहुँचाने के लिए आवश्यक अपरूपण कठोरता द्रव में नहीं होती। तरंग की चाल और मार्ग के बदलाव भीतर की सीमाओं के प्रमाण हैं। द्रव बाह्य क्रोड का निष्कर्ष ऐसे पैटर्न से निकलता है, उसकी सतह के फोटो से नहीं। एक खराब उपकरण पर संकेत न मिलना विश्वव्यापी दोहराए गए पैटर्न से कमजोर प्रमाण होगा।

स्रोत: एनसीईआरटी: पृथ्वी का आंतरिक भाग ↗

2. पृथ्वी को बाँटने के दो अलग आधार

संघटन के आधार पर भूपर्पटी, मेंटल और क्रोड अलग हैं। भूपर्पटी पतला चट्टानी बाहरी भाग, मेंटल मुख्यतः सिलिकेट चट्टान और क्रोड लौह-समृद्ध है। क्रोड का बाहरी भाग द्रव और भीतरी भाग ठोस है। महाद्वीपीय पर्पटी सामान्यतः महासागरीय पर्पटी से मोटी होती है। यांत्रिक व्यवहार के अनुसार स्थलमंडल में पर्पटी और ऊपरी कठोर मेंटल आते हैं; नीचे का दुर्बलतामंडल लंबे समय में कमजोर है। इसलिए पर्पटी और प्लेट समानार्थी नहीं हैं।

मुख्यतः ठोस मेंटल के खनिज धीरे विकृत होकर प्रवाह संभव बनाते हैं। इसके लिए भूमिगत वैश्विक मैग्मा महासागर आवश्यक नहीं। कुछ क्षेत्रों में आंशिक पिघलाव है, पर स्थानीय पिघलाव और पूरी द्रव परत अलग बातें हैं। गर्म होने का अर्थ हमेशा द्रव नहीं; संघटन, दाब और तापमान मिलकर अवस्था तय करते हैं। रंगीन काट-चित्रों में यह अंतर रखें; स्पष्टता के लिए परतें अनुपात से अधिक मोटी दिखाई जा सकती हैं।

स्रोत: एनसीईआरटी: पृथ्वी का आंतरिक भाग ↗ · यूएसजीएस: क्या प्लेटें मैग्मा पर तैरती हैं? ↗

3. सापेक्ष गति से तीन तरह की सीमाएँ

अपसारी सीमा पर प्लेटें अलग होती हैं। मेंटल ऊपर उठता है; घटता दाब आंशिक पिघलाव संभव करता है और ठंडा मैग्मा कटक पर नई महासागरीय पर्पटी बनाता है। अभिसारी सीमा पर प्लेटें पास आती हैं। सघन महासागरीय स्थलमंडल प्रविष्ठन क्षेत्र में नीचे जा सकता है। महाद्वीपीय टक्कर में मुख्यतः संकुचन, मोटाई और उत्थान बढ़ते हैं। रूपांतर सीमा पर प्लेटें साथ-साथ खिसकती हैं; नई पर्पटी बनना आवश्यक नहीं।

एक प्लेट पर महासागरीय तल और महाद्वीपीय भूमि दोनों हो सकते हैं। सीमा का तटरेखा या देश-सीमा से मिलना आवश्यक नहीं। सीमा का नाम देने से पहले दोनों ओर तीर बनाएँ: दोनों पूर्व की ओर चलें, फिर भी पश्चिमी खंड तेज हो तो दूरी घट सकती है। निर्णायक बात सापेक्ष वेग है, अकेली दिशा नहीं।

संघटन और गति के वर्गीकरण अलग हैं

संघटनसतह के पास यांत्रिक विभाजन
भूपर्पटीस्थलमंडल का हिस्सा
दृढ़ ऊपरी मैंटलयह भी स्थलमंडल का हिस्सा
नीचे अपेक्षाकृत कमजोर मैंटलदुर्बलतामंडल: धीमा विरूपण, अधिकतर ठोस
सीमासापेक्ष गति
अपसारी← | → · दूर जाना
अभिसारी→ | ← · पास आना
रूपांतर↑ | ↓ · साथ-साथ विपरीत दिशा में सरकना
रूपरेखा: प्लेट में भूपर्पटी और दृढ़ ऊपरी मैंटल दोनों हैं। मैंटल पिघली चट्टान का वैश्विक महासागर नहीं है।

स्रोत: एनसीईआरटी: महासागरों और महाद्वीपों का वितरण ↗ · यूएसजीएस: क्या प्लेटें मैग्मा पर तैरती हैं? ↗

4. भारत की टक्कर से गहराई और सतह का संबंध

भारतीय महाद्वीपीय भूभाग उत्तर गया और यूरेशिया से टकराया, जिससे हिमालय निर्माण में योगदान हुआ। पर्पटी के संकुचन और मोटा होने से उत्थान समझ आता है; नदियाँ और अपक्षय पदार्थ हटाते तथा पुनर्वितरित करते हैं। पर्वत की ऊँचाई प्रतिस्पर्धी प्रक्रियाओं का परिणाम है, प्लेट की चली दूरी भर नहीं। मुड़ी परतें, भू-संरचनाएँ और अवसाद वितरण प्रमाण देते हैं। वर्तमान भू-दृश्य कई चरणों का रिकॉर्ड रखता है।

प्लेट गति में मेंटल परिसंचरण, गुरुत्व और ठंडी धँसती पट्टियाँ परस्पर प्रभाव डालती हैं। सरल पट्टा-चित्र से यह नहीं मानना चाहिए कि हर प्लेट एक जैसे गोल संवहन चक्र पर चलती है। पूरी प्रणाली आंतरिक ऊर्जा पहुँचाती और पदार्थ पुनर्व्यवस्थित करती है। आसपास की चट्टानें विकृत हों, फिर भी भ्रंश अटके रह सकते हैं; अचानक खिसकने से संचित प्रत्यास्थ ऊर्जा निकलती है। इसलिए धीमी प्लेट गति और अचानक भूकंप साथ संभव हैं।

स्रोत: एनसीईआरटी: महासागरों और महाद्वीपों का वितरण ↗ · एनसीईआरटी: भू-आकृतिक प्रक्रियाएँ और मृदा निर्माण ↗ · यूएसजीएस: भूकंप का विज्ञान ↗ · यूएसजीएस: प्लेटों को कौन-से बल चलाते हैं? ↗

5. हल उदाहरण: छोटी दर, लंबा समय

काल्पनिक दर 4 सेंटीमीटर प्रति वर्ष लें और इस कागजी मॉडल में स्थिर मानें। 250 वर्ष में विस्थापन 4 × 250 = 1,000 सेंटीमीटर, अर्थात 10 मीटर होगा। दस लाख वर्ष में 4,000,000 सेंटीमीटर, अर्थात 40 किलोमीटर। तुलना से पहले इकाइयाँ बदलें: एक मीटर में 100 सेंटीमीटर और एक किलोमीटर में 1,000 मीटर। छोटी वार्षिक गति से बड़ी भूवैज्ञानिक दूरी बन सकती है।

यह दर की गणना है, किसी भ्रंश की भविष्यवाणी नहीं। वास्तविक वेग भूवैज्ञानिक इतिहास में बदलते हैं और विकृति व्यापक क्षेत्र में बँट सकती है। इससे नहीं पता चलता कि तनाव कब छूटेगा या एक घटना में कितना खिसकाव होगा। कुछ वर्षों का उपग्रह माप और लाखों वर्षों का चट्टानी औसत संबंधित, पर अलग प्रश्नों के उत्तर देते हैं।

स्रोत: यूएसजीएस: प्लेटों की गति का मापन ↗ · यूएसजीएस: भूकंप का विज्ञान ↗

6. हल उदाहरण: एक ओर की और कुल प्रसरण दर

काल्पनिक सममित कटक पर पचास लाख वर्ष पुरानी चट्टान दोनों ओर कटक से 100 किलोमीटर दूर है। एक ओर गति 100 ÷ 5 = 20 किलोमीटर प्रति दस लाख वर्ष है। 20 किलोमीटर में 2,000,000 सेंटीमीटर होते हैं, इसलिए दर 2 सेंटीमीटर प्रति वर्ष। विपरीत ओर की समान उम्र वाली चट्टानों की दूरी 200 किलोमीटर है; कुल प्रसरण दर 4 सेंटीमीटर प्रति वर्ष होगी।

दो का गुणक दोनों गतिमान पक्षों से आता है, इकाई बदलने से नहीं। चुंबकीय पैटर्न और उम्र संबंधित पट्टियाँ पहचानने में सहायक हैं। प्रसरण असममित हो तो प्रत्येक ओर की दर अलग निकालें, एक को स्वतः दुगुना न करें। चित्र में मापी दूरी और उसका शून्य स्पष्ट हों।

स्रोत: एनसीईआरटी: महासागरों और महाद्वीपों का वितरण ↗ · यूएसजीएस: प्लेटों की गति का मापन ↗

अभ्यास करें

अभ्यास: तर्क, गणना और जाँच

  1. पर्पटी, ऊपरी कठोर मेंटल और दुर्बलतामंडल बनाएँ; पहले दो को स्थलमंडल में बाँधें।
  2. काल्पनिक 3 cm/वर्ष की दर से 200 वर्षों की दूरी मीटर में निकालें।
  3. स्थिर कटक से 1 और 2 cm/वर्ष पर अलग जाती प्लेटें बनाएँ; अलगाव की दर निकालें।
  4. जाँच: स्थलमंडल में पर्पटी और ऊपरी कठोर मेंटल; उत्तर 6 m तथा 3 cm/वर्ष। GPS स्थिति बदलाव गति का प्रमाण है, पर गति की दर अकेली संचित विकृति या अगली टूटन का समय नहीं बताती।

अपनी समझ जाँचें

क्या एक प्लेट में महाद्वीप और महासागरीय तल हो सकते हैं?

हाँ। प्लेट स्थलमंडल की यांत्रिक इकाई है, सतही भू-दृश्य की श्रेणी नहीं।

ठोस मेंटल परिसंचरण कैसे करता है?

दाब और तनाव में खनिज लंबे समय में विकृत होते हैं। धीमे ठोस प्रवाह के लिए पूरा पिघलना आवश्यक नहीं।

क्या S तरंग न पहुँचने से क्रोड के सभी गुण पता चलते हैं?

नहीं। उससे यांत्रिक अवस्था सीमित होती है; मार्ग, गुरुत्व, प्रयोग और अन्य प्रमाण संघटन तथा संरचना स्पष्ट करते हैं।

तटरेखा प्लेट सीमा का कमजोर संकेत क्यों है?

तट भूमि और समुद्र का मिलन है; प्लेट सीमा सापेक्ष गति का स्थान है। दोनों अक्सर अलग होते हैं।

क्या पूरा संकुचन पर्वत की ऊँचाई बनता है?

नहीं। विकृति कई दिशाओं में होती है, पर्पटी नीचे भी मोटी होती है और अपरदन पदार्थ हटाता है।

कटक उदाहरण में क्या मान्यताएँ हैं?

सही उम्र-दूरी, निश्चित संदर्भ कटक और औसत सममित प्रसरण। सममिति न हो तो दोनों ओर अलग मापें।

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