This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
ഐസോസ്റ്റസി
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
ഐസോസ്റ്റസി
Isostasy
ഭൂവല്‌ക്കത്തിന്റെ വിവിധ ഭാഗങ്ങളുടെ ദ്രവസ്ഥിതിക സന്തുലനത്തെ ആസ്‌പദമാക്കിയുള്ള സമസ്ഥിതികസിദ്ധാന്തം. 1889-ൽ ഡട്ടണ്‍ ആവിഷ്‌കരിച്ച ഈ സിദ്ധാന്തം ഭൂവിജ്ഞാനത്തിലെ അടിസ്ഥാന തത്ത്വങ്ങളിലൊന്നായി അംഗീകാരം നേടിയിരിക്കുന്നു.
സമസ്ഥിതിക സിദ്ധാന്ത(Isostasy)പ്രകാരം ഭൂവല്‌ക്കഭാഗങ്ങള്‍ക്ക്‌ സ്ഥായിത്വമുണ്ടാകുന്നത്‌ സാവധാനവും അവിച്ഛിന്നവുമായ ദ്രവസ്ഥിതിക ക്രമീകരണത്തിലൂടെയാണ്‌. ഖരരൂപത്തിലുള്ള ഭൂവല്‌ക്കത്തിനു കീഴിലെ ഗതിശീലമുള്ള മാന്റിലിന്റെ സാന്നിധ്യം താത്ത്വികമായി ഈ സിദ്ധാന്തത്തെ പിന്താങ്ങുന്നു. വിവർത്തനിക പ്രക്രിയകളുടെ ഭാഗമായി അനുഭവപ്പെടുന്ന സ്ഥാനീയപ്രതിബലങ്ങള്‍ മൂലമുണ്ടാകുന്ന അസന്തുലനം പ്രത്യേകഭൂഭാഗത്തെ പ്രാത്ഥാന വിധേയമാക്കാം. തന്മൂലം ഭൂമുഖത്ത്‌ ഉയർന്നുകാണുന്ന ഭാഗങ്ങള്‍ക്കു കീഴെ താരതമ്യേന സാന്ദ്രത കുറഞ്ഞ ശിലാപദാർഥങ്ങള്‍ സഞ്ചിതമായിരിക്കുന്നതിലൂടെ അവയ്‌ക്ക്‌ മറ്റിടങ്ങളുമായി ഭാരപരമായ സന്തുലനം അവശ്യമായും ഉണ്ടായിരിക്കുമെന്ന്‌ ഡട്ടണ്‍ വാദിച്ചു. ഇപ്രകാരമായാൽ മാത്രമേ ചുറ്റിക്കറങ്ങുന്ന ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തോടടുത്തു സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ഭൂവല്‌ക്കശിലകള്‍ക്ക്‌ സമസ്ഥിതിക സ്വഭാവം നിലനിർത്തുവാന്‍ കഴിയുകയുള്ളൂ എന്നതായിരുന്നു അദ്ദേഹത്തിന്റെ അഭിപ്രായം.
തന്റെ സിദ്ധാന്തത്തിന്‌ ഉപോദ്‌ബലകമായി ഡട്ടണ്‍ നിരത്തിയ വാദങ്ങള്‍ ഭൂഗുരുത്വത്തിന്റെ സ്വഭാവവിശേഷങ്ങളെ ആസ്‌പദമാക്കിയുള്ളവയായിരുന്നു. ഗുരുത്വബലം ഭൂമിയുടെ പിണ്ഡത്തെയും സാന്ദ്രതയെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കും. ഏറ്റവും സാന്ദ്രതകൂടിയ ശിലകള്‍ ഭൂകേന്ദ്രത്തിനു ചുറ്റുമായി സഞ്ചിതമായിരിക്കുകയും ബാഹ്യതലത്തിലേക്കു നീങ്ങുന്തോറും ആപേക്ഷികമായ സാന്ദ്രതക്കുറവ്‌ ക്രമാനുസാരം അനുഭവപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നുവെങ്കിൽ മാത്രമേ താത്ത്വികമായി ഭൂഗുരുത്വത്തിൽ സ്ഥായിത്വം നിലനിർത്താനാവുകയുള്ളൂ. എന്നാൽ ഫലത്തിൽ ഭൗമപടലങ്ങള്‍ക്ക്‌ ഈദൃശമായ ആപേക്ഷിക ഘനത്വം ഇല്ല.
ഭൂമിക്ക്‌ ശരിക്കും ഗോളാകൃതിയല്ല ഉള്ളത്‌; ധ്രുവങ്ങള്‍ പരന്നും മധ്യരേഖാഭാഗം ഉന്തിയുമുള്ള ഒരു ഗോളാഭം(spheroid)ആണിത്‌. മധ്യരേഖാതലത്തിലുള്ള ചുറ്റളവിനെക്കാള്‍ 43 കി. മീ. കുറവാണ്‌ ധ്രുവങ്ങളിലൂടെയുള്ള ചുറ്റളവ്‌. ഭൂകേന്ദ്രത്തിൽനിന്ന്‌ പ്രതലത്തിലേക്കുള്ള ദൂരം മധ്യരേഖയിൽ നിന്ന് ധ്രുവത്തിലേക്ക്‌ പോകുന്തോറും ക്രമേണ കുറയുവാന്‍ ഇതു കാരണമായിരിക്കുന്നു. ഭൂകേന്ദ്രത്തിൽ നിന്നുള്ള ദൂരം വർധിക്കുന്തോറും ഭൂഗുരുത്വം കുറയുന്നു. മധ്യരേഖയിൽനിന്ന്‌ ഉയർന്ന അക്ഷാംശങ്ങളിലേക്കു നീങ്ങുന്തോറും ഭൂഗുരുത്വത്തിൽ ക്രമമായ വർധനവുണ്ടാകുന്നുവെന്നാണ്‌ ഇതു സൂചിപ്പിക്കുന്നത്‌. ഏതെങ്കിലുമൊരു സ്ഥാനത്തെ ഭൂഗുരുത്വം നിർണയിക്കുന്നതിന്‌ സ്വതന്ത്രമായി തൂക്കിയിടുന്ന ഭാരക്കട്ടികളെയാണ്‌ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നത്‌. ഈ തൂക്കുകട്ടികള്‍ അതതു സ്ഥാനത്ത്‌ ഗുരുത്വബലത്തിന്റെ ദിശ കാണിക്കുന്നു. ഭൂപ്രതലം ഇന്നുള്ള നിമ്‌നോന്നതങ്ങള്‍ കൂടാതെ തികച്ചും നിരപ്പുള്ളതായിരിക്കയോ ഭൂതലമൊന്നാകെ ഒരേ ആഴത്തിൽ ജലം മൂടിക്കിടക്കുകയോ ചെയ്യുന്ന അവസ്ഥയിൽ തൂക്കുകട്ടികളുപയോഗിച്ചുള്ള ഗുരുത്വനിർണയനം തികച്ചും തൃപ്‌തികരമായ ഫലം നല്‌കുമായിരുന്നു. എന്നാൽ പ്രായോഗികമായി അതു സാധ്യമല്ലാതെയാണിരിക്കുന്നത്‌.
ഭൂമിയുടെ മധ്യതലത്തെ അപേക്ഷിച്ച്‌ ഉയർന്നുനില്‌ക്കുന്ന പർവതങ്ങളും പീഠഭൂമികളും ശിലാപിണ്ഡങ്ങളും തന്മൂലം സാധാരണയിൽക്കവിഞ്ഞ ഭാരവും ഉള്‍ക്കൊള്ളുകയാൽ തൂക്കുകട്ടികളെ ലംബദിശയിൽനിന്നും വ്യതിചലിപ്പിക്കുവാന്‍ പോന്ന ആകർഷണശക്തിയുള്ളവയാണ്‌. ഈ വസ്‌തുത 1859-ൽ ഗംഗാസമതലത്തിൽ സർവേക്ഷണം നിർവഹിക്കുന്നതിനിടയിൽ എയ്‌റി, പ്രാറ്റ്‌ എന്നിവർ കണ്ടെത്തി. അക്ഷാംശീയ വ്യതിയാനംമൂലം ഉണ്ടാകാവുന്നതിൽ കൂടുതൽ വ്യത്യാസം രണ്ടു പ്രത്യേക സ്ഥാനങ്ങള്‍ക്കിടയിൽ നിർണയിക്കപ്പെട്ടതിനെത്തുടർന്ന്‌ നടത്തിയ നിരീക്ഷണങ്ങളാണ്‌ ഈ വസ്‌തുതയിലേക്കു വെളിച്ചം വീശിയത്‌. ഇവയിൽ ഒരു സ്ഥാനം ഹിമാലയ സാനുക്കളിൽ ഗിരിശൃംഗങ്ങളിൽ നിന്ന് കേവലം 160 കി.മീ. ദൂരെയായിരുന്നു സ്ഥിതിചെയ്‌തിരുന്നത്‌. പർവതം ചെലുത്തുന്ന ആകർഷണബലമാണ്‌ ഭൂഗുരുത്വത്തിലെ വ്യതിയാനത്തിനു കാരണം എന്ന അനുമാനം വച്ചുകൊണ്ട്‌ ഈ ആകർഷണബലത്തിന്റെ പരിമാണം ഗണിച്ചെടുക്കാന്‍ പ്രാറ്റ്‌ ശ്രമംനടത്തി. പർവതഭാഗത്തെ ശിലാപടലങ്ങള്‍ക്ക്‌ ഭൂവല്‌ക്കത്തിലെ ഇതരഭാഗങ്ങളിലെ ശിലാക്രമങ്ങളോളം ആപേക്ഷികഘനത്വം (2.7) കല്‌പിച്ചുകൊണ്ടാണ്‌ പ്രാറ്റ്‌ തന്റെ നിരീക്ഷണങ്ങള്‍ തുടർന്നത്‌. അങ്ങനെയാവുമ്പോള്‍ ചെലുത്തപ്പെടേണ്ട ബലത്തെക്കാള്‍ നന്നേ കുറവാണ്‌ ഹിമാലയം യഥാർഥത്തിൽ പ്രായോഗിക്കുന്നത്‌ എന്ന്‌ പ്രാറ്റ്‌ കണ്ടെത്തി. ഈ ബലക്കുറവിന്‌ രണ്ടു കാരണങ്ങളാണ്‌ പ്രാറ്റ്‌ കല്‌പിച്ചത്‌: (1) പർവതങ്ങള്‍ക്ക്‌ മറ്റു ഭൂവല്‌ക്കഭാഗങ്ങളെപ്പോലുള്ള ആപേക്ഷിക ഘനത്വം ഇല്ല; പർവതഭാഗത്തെ ശിലകള്‍ താരതമ്യേന ഭാരം കുറഞ്ഞവയാണ്‌. (2) സമുദ്രനിരപ്പിനു മുകളിൽ ഉയർന്നുനില്‌ക്കുന്ന ശിലാപടലങ്ങള്‍ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഭാരക്കൂടുതൽ പർവതങ്ങള്‍ക്കടിയിലുള്ള ശിഥിലശിലകളുടെ ഭാരക്കുറവിലൂടെ സന്തുലിതമാക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. പർവതങ്ങള്‍ക്ക്‌ നീർക്കുമിളകളുടെ സ്വഭാവമാണുള്ളതെന്നു വാദിക്കുവാന്‍പോലും പ്രാറ്റ്‌ തയ്യാറായി. തന്റെ നിഗനങ്ങള്‍ സാധൂകരിക്കുവാന്‍ വേണ്ടത്ര തെളിവുകള്‍ പ്രാറ്റിന്റെ കൈവശം ഉണ്ടായിരുന്നില്ല. എന്നാൽ പർവതം, പീഠഭൂമി തുടങ്ങിയവയുടെ രൂപത്തിൽ ഉയർന്നുനില്‌ക്കുന്ന ശിലാസമൂഹങ്ങള്‍ ഉള്‍ക്കൊള്ളുന്ന അധികഭാരം സമതുലനം ചെയ്യുവാന്‍ പോരുന്ന വിധത്തിൽ അവയ്‌ക്കടിയിലായി ശിഥിലശിലകള്‍ സഞ്ചിതമായിരിക്കും എന്ന പൊതുധാരണ ഇതോടെ പ്രബലമായിത്തീർന്നു. ലോകത്തിലെ ഇതരഭാഗങ്ങളിൽ നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ ഈ ധാരണയെ സ്ഥിരീകരിക്കുന്നവയായിരുന്നു.
എന്നാൽ അധഃസ്ഥിതങ്ങളായ ശിലാപടങ്ങള്‍ക്ക്‌ അവശ്യം വേണ്ടുന്ന ശൈഥില്യം സംഭവിക്കുന്നത്‌ എന്തുകൊണ്ടാണെന്നും ഈ അവസ്ഥ സംജാതമാകുന്നത്‌ കൃത്യമായും ഏതുഭാഗത്താണെന്നുമുള്ള വസ്‌തുതകള്‍ അജ്ഞാതങ്ങളാണ്‌. ജിയോഡെറ്റിക്‌ സർവേക്ഷണത്തിൽ ഏർപ്പെട്ടിരുന്ന ഹേഫോർഡ്‌, ബോവി എന്നിവർ ഇവയെ സംബന്ധിച്ച വ്യാപകമായ പഠനത്തിലേർപ്പെട്ടു. ഭൂതലത്തിന്‌ കുറേ താഴെയായി സന്തുലനതാലം(level of compensation)എന്നുവിളിക്കാവുന്ന ഒരു പ്രതലം ഉണ്ടെന്നും അതിനുതാഴെ ഭൗമാന്തർഭാഗത്തുള്ള വിവിധ മണ്ഡലങ്ങള്‍ അതിന്റേതായ ശരാശരി ഘനത്വത്തിലാണു വർത്തിക്കുന്നതെന്നും ഹേഫോർഡ്‌ അനുമാനിച്ചു. സന്തുലനതലത്തിനു മുകളിൽ ഭൂമിയുടെ ബാഹ്യപ്രകൃതിക്കനുസൃതമായ ഘനത്വവ്യത്യാസങ്ങള്‍ അവശ്യമായി കാണപ്പെടുന്നു. സന്തുലനതലത്തിനു മുകളിൽ പ്രത്യേക ഭൂഖണ്ഡങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത അതതുഖണ്ഡത്തിന്റെ ഉയര (കന)ത്തിന്‌ വിപരീതാനുപാതത്തിലായിരിക്കും. ഉദാഹരണത്തിന്‌ പർവതം, പീഠസമതലം, പീഠഭൂമി, തീരസമതലം എന്നീ നാലിനം ഭൂരൂപങ്ങളെ കണക്കിലെടുത്താൽ ഇവയോരോന്നും വ്യത്യസ്‌ത വ്യാപ്‌തങ്ങള്‍ ഉള്‍ക്കൊള്ളുന്നവയാണെങ്കിൽപ്പോലും ഘനത്വപരമായ വ്യതിരേകങ്ങളിലൂടെ ഭൂകേന്ദ്രദിശയിൽ തുല്യമായ സമ്മർദം അനുഭവപ്പെടുന്നുണ്ടായിരിക്കും; ഒരു പരന്ന പാത്രത്തിലുള്ള രസത്തിൽ വെള്ളി, നാകം, പൈറൈറ്റ്‌, കാരിരുമ്പ്‌, തകരം, നിക്കൽ, ചെമ്പ്‌, കറുത്തീയം എന്നിങ്ങനെ വ്യത്യസ്‌തഘനത്ത്വമുള്ള വിവിധ ലോഹങ്ങളുടെ തുല്യഭാരത്തിലുള്ള കട്ടകള്‍ നിരത്തിയിടുക. ലോഹക്കട്ടകളുടെ അഗ്രതലങ്ങള്‍ വ്യത്യസ്‌ത ഉയരങ്ങളിൽ വർത്തിക്കുന്നതു കാണാം. ഘനത്വം കൂടിയ ലോഹക്കട്ടകളെക്കാള്‍ കുറഞ്ഞവ കൂടുതൽ എഴുന്നു നില്‌ക്കുന്നതു വ്യക്തമാകും. തന്റെ നിഗമനം സമർഥിക്കുവാന്‍ ഹേഫോർഡ്‌ ഈ പരീക്ഷണമാണ്‌ സ്വീകരിച്ചത്‌.
ഒരു നിശ്ചിത ആഴത്തിനും താഴെ ഘടനാപരമായ വ്യതിയാനങ്ങള്‍ കാണപ്പെടുന്നില്ലെന്നത്‌ (depth of compensation)ശാസ്‌ത്രീയമായി നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്‌. എന്നാൽ ഈ അധഃസ്‌തലം കൃത്യമായും നിർണയിക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ല. യു.എസ്സിൽ ഈ ആഴം 112.7 കി.മീ. ആയി അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഭൂതലത്തിലെ പുരാതന ഭൂഖണ്ഡ(shield)ങ്ങള്‍ ഉള്‍പ്പെടെയുള്ള പ്രധാനമേഖലകള്‍ ഓരോന്നിനും വെണ്ണേറെ സന്തുലനതലം ഉണ്ടായിരിക്കണമെന്ന വാദത്തിനാണ്‌ ഇപ്പോള്‍ പ്രസക്തിയുള്ളത്‌. വ്യാപകമായ സമസ്ഥിതിക സിദ്ധാന്തം അംഗീകരിച്ച്‌, തത്‌സംബന്ധിയായ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകള്‍ (corrections)ചെയ്‌തു കഴിഞ്ഞാലും ഭൂഗുരുത്വമൂല്യങ്ങള്‍ അവശേഷിച്ചു കാണുന്ന പിശകുകള്‍ മേല്‌പറഞ്ഞ കാരണംകൊണ്ടാവാമെന്ന്‌ ചിലർ വാദിക്കുന്നു. പരൽരൂപത്തിലുള്ള ശിലകള്‍ ശിഥിലീകൃതമായി നിക്ഷേപിക്കപ്പെടുമ്പോള്‍ അവയ്‌ക്ക്‌ ഏർപ്പെടാവുന്ന ഘനത്വവ്യത്യാസമാണ്‌ മേല്‌പറഞ്ഞതിന്‌ നിദാനം എന്നതാണ്‌ മറ്റൊരു വാദഗതി.
പ്രത്യേക ഭൂരൂപ പ്രക്രമ(geomorphic process)ങ്ങളെ വിശദീകരിക്കുവാന്‍ സമസ്ഥിതിക സിദ്ധാന്തം പ്രയോജനപ്പെടുന്നു; പ്രീസ്റ്റോസീന്‍ ഹിമയുഗകാലത്ത്‌ ഉദ്‌ഭൂതമായ ഉയർന്ന കടൽത്തീരങ്ങള്‍, അധിനിക്ഷേപത്തിനു വിധേയങ്ങളായ അവതലിത (submerged) തീരങ്ങള്‍, പ്രാത്ഥാന(upheaval)ത്തിലൂടെ എഴുന്നുപൊങ്ങുന്ന പ്രായം കുറഞ്ഞ പർവതങ്ങള്‍ തുടങ്ങിയവയുടെ നിദാനം ഇത്തരത്തിൽ വിശദീകരിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്‌. ഈദൃശമായ പ്രക്രമങ്ങള്‍ക്ക്‌ വിധേയമാവുന്ന ശിലാഖണ്ഡ(block)ത്തിനുനേർക്ക്‌ വിഘടനത്തിലൂടെ പരൽരൂപം നഷ്‌ടപ്പെട്ട ശിലാസമൂഹങ്ങളുടെ ചലനം അവശ്യമായും ഉണ്ടാകേണ്ടതാണ്‌; ഈ വിസ്ഥാപനം സന്തുലനതലത്തിലോ അതിനു തൊട്ടുതാഴെയോ സംഭവിക്കാം. ഹിമാതിക്രമണം (glaciation) മൂലമുള്ള ഐസോസ്റ്റസിയെ സംബന്ധിച്ച്‌ ആദ്യമായി സൂചനനല്‌കിയത്‌ ജെമീസന്‍ (1865) ആയിരുന്നു. ഏറെക്കുറെ സ്ഥാവരമായി രൂപംകൊള്ളുന്ന ഭീമാകാരങ്ങളായ ഹിമാനികള്‍ ഭൗമോപരിതലത്തിൽ ചെലുത്തുന്ന സമ്മർദംമൂലം അവയ്‌ക്കു താഴെയുള്ള ഭൂഭാഗത്തിന്‌ അവതലനം സംഭവിക്കുന്നു. മഞ്ഞുരുകി സമ്മർദം കുറയുന്നതിനെത്തുടർന്ന്‌ നിജസ്ഥിതി പ്രാപിക്കുവാനുള്ള ഭൂവല്‌ക്കശിലകളുടെ പ്രവണത സമസ്ഥിതികപ്രക്രിയയ്‌ക്കു കളമൊരുക്കുന്നു; ഈ പ്രക്രിയ സാവധാനമെങ്കിലും അവിച്ഛിന്നമായിരിക്കും. ഈദൃശ പ്രക്രിയ കടലിലും കടൽത്തീരങ്ങളിലും ഒരേ തോതിലാവുന്നത്‌ ഉയർന്ന തീരങ്ങള്‍ (raised beaches)ഉണ്ടാവുന്നതിനു കാരണമായിത്തീരുന്നു. ഭൂപ്രതലത്തിൽ തൂക്കായ വിരൂപണം സംഭവിക്കുവാന്‍ മേല്‌പറഞ്ഞ രീതിയിലുള്ള സമസ്ഥിതികപ്രക്രിയ നിദാനമാണ്‌. വടക്കേ അമേരിക്കയിലും സ്‌കാന്‍ഡിനേവിയയിലും ഇമ്മാതിരി പ്രതലവിരൂപണം സാധാരണമാണ്‌.
അപരദനവും തത്‌സംബന്ധിയായ അവസാദനവും മൂലം ഭൂവല്‌ക്കത്തിൽ സംഭവിക്കുന്ന സമസ്ഥിതികവിന്യാസങ്ങളെക്കുറിച്ച്‌ ആദ്യമായി സൂചന നല്‌കിയത്‌ ജെമീസന്‍ (1908) ആയിരുന്നു. സ്‌കോട്ട്‌ലന്‍ഡിലെ എഴുന്ന തീരങ്ങളെ സംബന്ധിച്ച പഠനത്തിനിടയിലാണ്‌ ഈ വസ്‌തുത ജെമീസന്റെ ശ്രദ്ധയിൽപ്പെട്ടത്‌. 1955-ൽ കിങ്‌ ദക്ഷിണ-ആഫ്രിക്കയിൽ അപരദനതലങ്ങളുടെ കാലാനുഗതികമായ വിഭജനം നിർവഹിക്കുകയും, അതു സാധ്യമാകുന്നത്‌ അപരദന പ്രക്രിയയെത്തുടർന്നുള്ള സമസ്ഥിതിക വിന്യാസങ്ങള്‍ വേർതിരിച്ചു കാണാവുന്നത്‌ മൂലമാണെന്നു വാദിക്കുകയും ചെയ്‌തു. യു.എസ്സിൽ മിസിസ്സിപ്പിമുഖത്ത്‌ എക്കൽ അടിഞ്ഞതിന്റെ ഫലമായി കടൽത്തറ അമർന്നു താഴുന്നുവെന്ന്‌ ശാസ്‌ത്രീയമായി തെളിയിക്കപ്പെട്ടതോടെ കിങ്ങിന്റെ വാദഗതിക്ക്‌ വ്യാപകമായ അംഗീകാരം സിദ്ധിക്കുകയുണ്ടായി.
(ഡോ. പ്രമീളാകുമാർ; സ.പ.)
