एनसीईआरटी सारांश: हमारा सौर मंडल - 2 | UPSC CSE (हिंदी) के लिए पुरानी और नई एनसीईआरटी अवश्य पढ़ें PDF Download

भूकंप

भूकंपीय तरंगों का अध्ययन विभिन्न परतों के अंदरूनी चित्र को प्रस्तुत करता है। सरल शब्दों में, भूकंप का अर्थ है पृथ्वी का झुकना। यह एक प्राकृतिक घटना है। यह ऊर्जा के रिलीज़ होने के कारण होता है, जो सभी दिशाओं में यात्रा करने वाली तरंगें उत्पन्न करता है।

पृथ्वी क्यों झुकती है? ऊर्जा का रिलीज़ एक फॉल्ट के साथ होता है। एक फॉल्ट क्रस्टल चट्टानों में एक तेज़ टूटना है। फॉल्ट के साथ चट्टानें विपरीत दिशाओं में हिलने की प्रवृत्ति रखती हैं। जैसे-जैसे ऊपरी चट्टान की परतें उन्हें दबाती हैं, घर्षण उन्हें एक साथ लॉक कर देता है। हालांकि, एक समय पर अलग होने की उनकी प्रवृत्ति घर्षण को पार कर जाती है। इसके परिणामस्वरूप, ब्लॉक्स विकृत हो जाते हैं और अंततः वे एक दूसरे के पास से तेजी से फिसल जाते हैं। यह ऊर्जा के रिलीज़ का कारण बनता है, और ऊर्जा की तरंगें सभी दिशाओं में यात्रा करती हैं। जिस बिंदु पर ऊर्जा रिलीज़ होती है, उसे भूकंप का फोकस कहा जाता है, और इसे हाइपोसेन्टर भी कहा जाता है। विभिन्न दिशाओं में यात्रा करने वाली ऊर्जा की तरंगें सतह तक पहुँचती हैं। सतह पर, फोकस के सबसे निकट का बिंदु एपिसेंटर कहा जाता है। यह सबसे पहले तरंगों का अनुभव करता है। यह फोकस के ठीक ऊपर एक बिंदु है।

भूकंपीय तरंगें सभी प्राकृतिक भूकंप लिथोस्फियर में होते हैं। यहाँ यह नोट करना पर्याप्त है कि लिथोस्फियर का अर्थ पृथ्वी की सतह से 200 किमी की गहराई तक का हिस्सा है। एक उपकरण जिसे 'सिस्मोग्राफ' कहा जाता है, सतह तक पहुँचने वाली तरंगों को रिकॉर्ड करता है। ध्यान दें कि वक्र तीन अलग-अलग वर्गों को दर्शाता है जो विभिन्न प्रकार के तरंग पैटर्न का प्रतिनिधित्व करते हैं। भूकंपीय तरंगें मूल रूप से दो प्रकार की होती हैं - बॉडी वेव्स और सतह तरंगें। बॉडी वेव्स ऊर्जा के फोकस पर रिलीज़ होने के कारण उत्पन्न होती हैं और पृथ्वी के शरीर के माध्यम से सभी दिशाओं में यात्रा करती हैं। इसलिए, इन्हें बॉडी वेव्स का नाम दिया गया है। बॉडी वेव्स सतह की चट्टानों के साथ इंटरैक्ट करती हैं और नई तरंगों का सेट उत्पन्न करती हैं जिसे सतह तरंगें कहा जाता है। ये तरंगें सतह के साथ चलती हैं। तरंगों की गति विभिन्न घनत्वों वाले सामग्रियों के माध्यम से यात्रा करते समय बदलती है। सामग्री जितनी घनी होती है, गति उतनी ही अधिक होती है। उनकी दिशा भी बदलती है क्योंकि वे विभिन्न घनत्वों वाली सामग्रियों के सामने आने पर परावर्तित या अपवर्तित होती हैं।

शरीर की तरंगों के दो प्रकार होते हैं। इन्हें P और S-तरंगों कहा जाता है। P-तरंगें तेज़ चलती हैं और ये सतह पर सबसे पहले पहुँचती हैं। इन्हें 'प्राथमिक तरंगें' भी कहा जाता है। P-तरंगें ध्वनि तरंगों के समान होती हैं। ये गैसीय, तरल और ठोस सामग्री में यात्रा करती हैं। S-तरंगें सतह पर थोड़े समय की देरी से पहुँचती हैं।

इन्हें द्वितीयक तरंगें कहा जाता है। S-तरंगों के बारे में एक महत्वपूर्ण तथ्य यह है कि ये केवल ठोस सामग्री के माध्यम से यात्रा कर सकती हैं। S-तरंगों की यह विशेषता काफी महत्वपूर्ण है।

इसने वैज्ञानिकों को पृथ्वी के आंतरिक संरचना को समझने में मदद की है। परावर्तन तरंगों को पुनः बाउंस करता है, जबकि अपवर्तन तरंगों को विभिन्न दिशाओं में मूव करने के लिए प्रेरित करता है। तरंगों की दिशा में बदलाव को उनके रिकॉर्ड की सहायता से भूकंपीय रिकॉर्डर पर अनुमान लगाया जाता है। सतह की तरंगें भूकंपीय रिकॉर्डर पर रिपोर्ट करने में सबसे अंतिम होती हैं। ये तरंगें अधिक विनाशकारी होती हैं। ये चट्टानों को विस्थापित करती हैं, और इस प्रकार संरचनाओं का ढहना होता है।

भूकंप तरंगों का प्रसार विभिन्न प्रकार की भूकंप तरंगें विभिन्न तरीकों से यात्रा करती हैं। जैसे-जैसे ये चलती हैं या फैलती हैं, ये उन चट्टानों के शरीर में कंपन पैदा करती हैं, जिनसे ये गुजरती हैं। P-तरंगें तरंग की दिशा के समानांतर कंपन करती हैं।

यह सामग्री पर प्रसार की दिशा में दबाव डालती है। इसके परिणामस्वरूप, यह सामग्री में घनत्व के अंतर पैदा करती है, जो सामग्री के खिंचाव और दबाव का कारण बनती है। अन्य तीन तरंगें प्रसार की दिशा के प्रति लंबवत कंपन करती हैं। S-तरंगों की कंपन की दिशा लंबवत प्लेन में तरंग की दिशा के प्रति होती है। इसलिए, ये उस सामग्री में troughs और crests बनाती हैं, जिनसे ये गुजरती हैं। सतह की तरंगें सबसे अधिक हानिकारक तरंगें मानी जाती हैं।

छाया क्षेत्र का उदय

भूकंप की तरंगें दूरदराज की स्थानों पर स्थित सिस्मोग्राफ में दर्ज होती हैं।

हालांकि, कुछ विशेष क्षेत्र हैं जहाँ तरंगों का रिकॉर्ड नहीं होता। ऐसे क्षेत्र को ‘छाया क्षेत्र’ कहा जाता है। विभिन्न घटनाओं का अध्ययन यह दर्शाता है कि प्रत्येक भूकंप के लिए एक पूरी तरह से अलग छाया क्षेत्र होता है।

यह观察 किया गया कि 105º के भीतर किसी भी दूरी पर स्थित सिस्मोग्राफ दोनों P और S-तरंगों की आवृत्ति को दर्ज करते हैं। हालांकि, 145º से अधिक दूरी पर स्थित सिस्मोग्राफ केवल P-तरंगों का रिकॉर्ड करते हैं, लेकिन S-तरंगों का नहीं। इसलिए, 105º और 145º के बीच का क्षेत्र दोनों प्रकार की तरंगों के लिए छाया क्षेत्र के रूप में पहचाना गया। 105º से अधिक का पूरा क्षेत्र S-तरंगों को प्राप्त नहीं करता। S-तरंगों का छाया क्षेत्र P-तरंगों के छाया क्षेत्र की तुलना में बहुत बड़ा है। P-तरंगों का छाया क्षेत्र पृथ्वी के चारों ओर 105º से 145º तक एक पट्टी के रूप में दिखाई देता है। S-तरंगों का छाया क्षेत्र न केवल विस्तार में बड़ा है, बल्कि यह पृथ्वी की सतह का थोड़ा अधिक 40 प्रतिशत भी है।

भूकंपों का मापन

भूकंप की घटनाओं को या तो परिमाण या आघात की तीव्रता के अनुसार मापा जाता है। परिमाण पैमाने को रिच्टर पैमाना कहा जाता है। परिमाण उस ऊर्जा से संबंधित है जो भूकंप के दौरान मुक्त होती है। परिमाण को पूर्ण संख्याओं में व्यक्त किया जाता है, 0-10। तीव्रता पैमाना मेरकाली के नाम पर है, जो एक इतालवी सिस्मोलॉजिस्ट थे। तीव्रता पैमाना उस दृश्य क्षति को ध्यान में रखता है जो घटना के कारण होती है। तीव्रता पैमाने की रेंज 1-12 है।

हालांकि वास्तविक भूकंप गतिविधि कुछ सेकंडों तक रहती है, इसके प्रभाव विनाशकारी होते हैं यदि भूकंप की तीव्रता रिच्टर पैमाने पर 5 से अधिक हो।

पृथ्वी की संरचना

पपड़ी यह पृथ्वी का सबसे बाहरी ठोस भाग है। यह प्रकृति में भंगुर है। पपड़ी की मोटाई महासागरीय और महाद्वीपीय क्षेत्रों के तहत भिन्न होती है। महासागरीय पपड़ी महाद्वीपीय पपड़ी की तुलना में पतली होती है। महासागरीय पपड़ी की औसत मोटाई 5 किमी है, जबकि महाद्वीपीय पपड़ी की मोटाई लगभग 30 किमी है। महाद्वीपीय पपड़ी प्रमुख पर्वत प्रणालियों के क्षेत्रों में मोटी होती है। यह हिमालयी क्षेत्र में 70 किमी तक मोटी है। यह अधिक घने चट्टानों से बनी होती है जिनकी घनत्व 3 g/cm³ होती है। महासागरीय पपड़ी में पाया जाने वाला इस प्रकार का चट्टान बेसाल्ट है। महासागरीय पपड़ी में सामग्री की औसत घनत्व 2.7 g/cm³ है।

Mantle पपड़ी के बाद का आंतरिक भाग Mantle कहलाता है। यह मोहो की असंगति से 2,900 किमी की गहराई तक फैला होता है। Mantle का ऊपरी भाग Asthenosphere कहलाता है। "Astheno" का अर्थ है कमजोर। इसे 400 किमी तक फैला हुआ माना जाता है। यह ज्वालामुखी विस्फोट के दौरान सतह पर जाने वाले माग्मा का मुख्य स्रोत है। इसकी घनत्व पपड़ी की तुलना में अधिक होती है (3.4 g/cm³)। पपड़ी और Mantle का सबसे ऊपरी भाग Lithosphere कहलाता है। इसकी मोटाई 10-200 किमी के बीच होती है। निम्न Mantle Asthenosphere के नीचे फैला होता है। यह ठोस अवस्था में है।

Core जैसा कि पहले बताया गया, भूकंप की तरंगों की गति ने पृथ्वी के Core के अस्तित्व को समझने में मदद की। Core Mantle सीमा 2,900 किमी की गहराई पर स्थित है। बाहरी Core तरल अवस्था में है जबकि आंतरिक Core ठोस अवस्था में है। Mantle Core सीमा पर सामग्री की घनत्व लगभग 5 g/cm³ है और पृथ्वी के केंद्र पर 6,300 किमी पर घनत्व मान लगभग 13 g/cm³ है। Core बहुत भारी सामग्री से बना है, जो मुख्यतः निकेल और आयरन से बना होता है। इसे कभी-कभी Knife Layer के रूप में भी संदर्भित किया जाता है।

ज्वालामुखी और ज्वालामुखीय भूआकृति

एक ज्वालामुखी वह स्थान है जहाँ गैसें, राख और/या पिघली हुई चट्टान सामग्री - लावा - जमीन पर निकलती है। यदि उपरोक्त सामग्री हाल के अतीत में बाहर निकल रही है या बाहर निकल चुकी है, तो इसे सक्रिय ज्वालामुखी कहा जाता है। ठोस परत के नीचे की परत मेन्टल कहलाती है। इसकी घनत्व ठोस परत से अधिक होती है। मेंटल में एक कमजोर क्षेत्र होता है जिसे अस्थेनोस्फीयर कहा जाता है। इसी से पिघली हुई चट्टान सामग्री सतह पर पहुँचती है। ऊपरी मेंटल भाग में सामग्री को मैग्मा कहा जाता है। जब यह ठोस परत की ओर बढ़ने लगती है या सतह पर पहुँचती है, तो इसे लावा कहा जाता है। जो सामग्री जमीन पर पहुँचती है उसमें लावा प्रवाह, पायरोक्लास्टिक मलबा, ज्वालामुखीय बम, राख और धूल और गैसें जैसे नाइट्रोजन यौगिक, सल्फर यौगिक और छोटे मात्रा में क्लोरीन, हाइड्रोजन और आर्गन शामिल होते हैं।

ज्वालामुखी

ज्वालामुखियों को विस्फोट की प्रकृति और सतह पर विकसित रूप के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। मुख्य प्रकार के ज्वालामुखी निम्नलिखित हैं:

शील्ड ज्वालामुखी

बेसाल्ट प्रवाह को छोड़कर, शील्ड ज्वालामुखी पृथ्वी पर सभी ज्वालामुखियों में सबसे बड़े होते हैं। हवाई ज्वालामुखी सबसे प्रसिद्ध उदाहरण हैं। ये ज्वालामुखी ज्यादातर बेसाल्ट से बने होते हैं, जो एक प्रकार का लावा है जो विस्फोट के समय बहुत तरल होता है। इसी कारण ये ज्वालामुखी ढलान वाले नहीं होते। यदि किसी प्रकार पानी वेंट में पहुँच जाए, तो ये विस्फोटक हो जाते हैं; अन्यथा, इनकी विशेषता कम विस्फोटकता होती है। आने वाला लावा फव्वारे के रूप में बढ़ता है और वेंट के शीर्ष पर कोन को बाहर फेंकता है और सिंडर कोन में विकसित होता है।

संक्रामक ज्वालामुखी ये ज्वालामुखी उन विस्फोटों से पहचाने जाते हैं जो ठंडी और अधिक चिपचिपी लावा का उत्सर्जन करते हैं जो बेसाल्ट से अधिक होते हैं। ये ज्वालामुखी अक्सर विस्फोटक विस्फोटों का परिणाम होते हैं। लावा के साथ, बड़ी मात्रा में पाइरोक्लास्टिक सामग्री और राख जमीन पर पहुंचती है। यह सामग्री वेंट के निकास के आसपास जमा हो जाती है, जिससे परतों का निर्माण होता है, और इस कारण ये पर्वत संक्रामक ज्वालामुखियों के रूप में दिखाई देते हैं।

काल्डेरा ये पृथ्वी के सबसे विस्फोटक ज्वालामुखी होते हैं। ये आमतौर पर इतने विस्फोटक होते हैं कि जब ये फटते हैं तो अपने आप पर गिर जाते हैं बजाय किसी ऊँचे ढांचे का निर्माण करने के। गिरने वाले अवसादों को काल्डेरा कहा जाता है। इनके विस्फोटकता यह संकेत करती है कि लावा की आपूर्ति करने वाला मैग्मा चेंबर न केवल विशाल है बल्कि निकटता में भी है।

बाढ़ बेसाल्ट प्रांत ये ज्वालामुखी अत्यधिक तरल लावा का उत्सर्जन करते हैं जो लंबे दूरी तक बहता है। विश्व के कुछ भाग हजारों वर्ग किमी में मोटे बेसाल्ट लावा प्रवाह से ढके हुए हैं। प्रवाह की एक श्रृंखला हो सकती है जिसमें कुछ प्रवाह की मोटाई 50 मीटर से अधिक हो सकती है। व्यक्तिगत प्रवाह सैकड़ों किमी तक फैल सकते हैं। भारत के डेक्कन ट्रैप्स, जो मौजूदा समय में महाराष्ट्र पठार के अधिकांश हिस्से को कवर करते हैं, एक बहुत बड़े बाढ़ बेसाल्ट प्रांत हैं। माना जाता है कि प्रारंभ में ट्रैप संरचनाएँ वर्तमान से कहीं अधिक बड़े क्षेत्र को कवर करती थीं।

मिड-ओशन रिज ज्वालामुखी: ये ज्वालामुखी महासागरीय क्षेत्रों में होते हैं। एक मिड-ओशन रिज का ऐसा प्रणाली है जो 70,000 किमी से अधिक लंबी है और सभी महासागरीय बेसिनों के माध्यम से फैली हुई है। इस रिज का केंद्रीय भाग अक्सर विस्फोटों का अनुभव करता है।

ज्वालामुखीय भू-आकृतियाँ

आक्रामक आकृतियाँ: ज्वालामुखीय विस्फोटों के दौरान जो लावा निकलता है, वह ठंडा होने पर ज्वालामुखीय चट्टानों में विकसित होता है। ठंडा होना या तो सतह पर पहुँचकर होता है या फिर जब लावा अभी भी क्रस्टल भाग में होता है। लावा के ठंडा होने के स्थान के आधार पर, ज्वालामुखीय चट्टानों को ज्वालामुखीय चट्टानें (सतह पर ठंडा होना) और प्लूटोनिक चट्टानें (क्रस्ट में ठंडा होना) के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। जो लावा क्रस्टल भाग के भीतर ठंडा होता है, वह विभिन्न आकृतियाँ धारण करता है। इन आकृतियों को आक्रामक आकृतियाँ कहा जाता है।

बैथोलिथ: एक बड़ा मैग्मेटिक सामग्री का शरीर जो क्रस्ट की गहरी गहराई में ठंडा होता है, वह बड़े गुंबदों के रूप में विकसित होता है। ये केवल तब सतह पर दिखाई देते हैं जब अपक्षय प्रक्रियाएँ ऊपर की सामग्रियों को हटा देती हैं। ये बड़े क्षेत्रों को कवर करते हैं, और कभी-कभी, उनकी गहराई कई किलोमीटर हो सकती है। ये ग्रेनाइटिक शरीर होते हैं। बैथोलिथ मैग्मा चेंबर का ठंडा हुआ भाग है।

लैकोलिथ: ये बड़े गुंबदाकार आक्रामक शरीर होते हैं जिनका आधार समतल होता है और नीचे से एक पाइप के समान नहर द्वारा जुड़े होते हैं। यह समग्र ज्वालामुखियों के सतही गुंबदों के समान दिखाई देता है, केवल ये गहरे गहराइयों में होते हैं। इसे सतह तक पहुँचने वाले लावे के स्थानीय स्रोत के रूप में माना जा सकता है। कर्नाटक पठार ग्रेनाइट की चट्टानों के गुंबदाकार पहाड़ियों से भरा हुआ है। इनमें से अधिकांश, जो अब छिल गए हैं, लैकोलिथ या बैथोलिथ के उदाहरण हैं।

लैपोलिथ, फ़ैकोलिथ और सिल्स: जैसे-जैसे लावा ऊपर की ओर बढ़ता है, उसका एक भाग क्षैतिज दिशा में चलने की प्रवृत्ति रखता है जहाँ भी उसे एक कमजोर तल मिलता है। यह विभिन्न आकृतियों में ठहर सकता है। यदि यह एक थाली के आकार में विकसित होता है, जो आकाश की ओर उभरा होता है, तो इसे लैपोलिथ कहा जाता है। कभी-कभी, एक लहरदार आक्रामक चट्टानों की मात्रा सिंक्लाइन के आधार पर या एंटी क्लाइन के शीर्ष पर पाई जाती है। ऐसी लहरदार सामग्रियों के नीचे मैग्मा चेंबर के रूप में एक निश्चित नहर होती है (जो बाद में बैथोलिथ के रूप में विकसित होती है)। इन्हें फ़ैकोलिथ कहा जाता है। आक्रामक ज्वालामुखीय चट्टानों के निकट क्षैतिज शरीर को सिल या शीट कहा जाता है, जो सामग्री की मोटाई के आधार पर होता है। पतले को शीट कहा जाता है जबकि मोटे क्षैतिज निक्षेपों को सिल कहा जाता है।

डाइक: जब लावा भूमि में विकसित दरारों और फिशर्स के माध्यम से निकलता है, तो यह लगभग भूमि के प्रति लंबवत ठोस हो जाता है। यह उसी स्थिति में ठंडा होकर एक दीवार जैसी संरचना विकसित करता है। ऐसी संरचनाओं को डाइक कहा जाता है। ये पश्चिमी महाराष्ट्र क्षेत्र में सबसे सामान्य रूप से पाए जाने वाले अंतर्निहित रूप हैं। इन्हें उन विस्फोटों के फीडर माना जाता है, जिन्होंने डेक्कन ट्रैप के विकास को जन्म दिया।