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
അന്തര്‍ഭൌമഘടന
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
ഉള്ളടക്കം |
അന്തര്‍ഭൌമഘട
ഭൂമിയുടെ ആന്തരികഘടന. നേരിട്ടുള്ള നിരീക്ഷണം സാധ്യമല്ലെങ്കില്‍പോലും, ഭൌതികമായ മാര്‍ഗങ്ങളിലൂടെ ഭൂമിയുടെ ഉള്ളറയിലെ വസ്തുസ്ഥിതികളുടെ സാമാന്യരൂപം മനസ്സിലാക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്. അന്തര്‍ഭൌമഘടനയെ സംബന്ധിച്ച വിവരങ്ങള്‍ നല്കുന്നതു പ്രധാനമായി രണ്ടു പ്രതിഭാസങ്ങളാണ്; ഭൂകമ്പതരംഗങ്ങളും ഭൂമിയുടെ കാന്തികസ്വഭാവവും. ഇവ മനുഷ്യനിയന്ത്രണത്തിന് അതീതങ്ങളാണ്. ഹൈഡ്രജന്‍ ബോംബ് വിസ്ഫോടനങ്ങളുടെ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന കമ്പനത്തിന്റെ അലകള്‍ വളരെ ദൂരം സഞ്ചരിക്കുന്നതിനാല്‍ അവ ഭൂകമ്പതരംഗങ്ങളെപ്പോലെ തന്നെ സഹായകങ്ങളാണ്. എന്നാല്‍ ദൂരവ്യാപകദോഷങ്ങളുള്ളതിനാല്‍ ഈ വഴിക്കുള്ള പരീക്ഷണങ്ങള്‍ ആശാസ്യമല്ല. അന്തര്‍ഭൌമഘടന മനസ്സിലാക്കുവാന്‍ ഭൂകമ്പതരംഗങ്ങളെയാണ് ആശ്രയിച്ചിട്ടുള്ളത്.
അന്താരാഷ്ട്ര ഭൂകമ്പ വിജ്ഞാനീയ സമിതി സ്ഥാപിതമായശേഷം (1903) ഭൂകമ്പങ്ങളെ സംബന്ധിച്ച പഠനം വളരെയധികം പുരോഗമിച്ചു. ഭൂമിയുടെ ഉള്ളറയെ സംബന്ധിച്ച വിവരങ്ങളും ഇതോടൊത്തു സംഗ്രഹിക്കപ്പെട്ടു. ജെഫ്രി, ബിനോഗുട്ടന്‍ബര്‍ഗ്, കെ.ഇ. ബുള്ളെന്‍ എന്നിവരാണ് അന്തര്‍ഭൌമഘടനയെ സംബന്ധിച്ച വിശദപഠനങ്ങള്‍ നടത്തിയത്.
ഭൂകമ്പതരംഗങ്ങള്‍ പല തരത്തിലുണ്ടെങ്കിലും അവയില്‍ രണ്ടിനമാണ് അന്തര്‍ഭൌമഘടനയെ സംബന്ധിച്ച പഠനങ്ങളില്‍ സഹായകം. ഒരേ മാധ്യമത്തില്‍പോലും വ്യത്യസ്ത പ്രവേഗ (velocity) ങ്ങളില്‍ സഞ്ചരിക്കുന്ന ഇവയെ പ്രാഥമിക തരംഗങ്ങള്‍ (P. തരംഗങ്ങള്‍) എന്നും ദ്വിതീയ തരംഗങ്ങള്‍ (S. തരംഗങ്ങള്‍) എന്നും വിളിക്കുന്നു. പ്രാഥമിക തരംഗങ്ങളുടെ വേഗം കൂടുതലാണ്; കമ്പനം സഞ്ചരണദിശയിലേക്കുതന്നെ ആയിരിക്കും. ഉദ്ഗമകേന്ദ്രത്തില്‍ നിന്നും വളരെ അകലെ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ഭൂകമ്പലേഖികള്‍ (Seismograms) ഇവയെയാണ് ആദ്യം രേഖപ്പെടുത്തുക. സഞ്ചാരദിശയ്ക്കു ലംബമായി കമ്പനം ചെയ്യപ്പെടുന്നതുനിമിത്തം താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ വേഗത്തില്‍ സഞ്ചരിക്കുന്ന ദ്വിതീയതരംഗങ്ങള്‍ രണ്ടാമതായി രേഖപ്പെടുത്തപ്പെടും. ഈ തരംഗങ്ങളുടെ പ്രവേഗങ്ങള്‍ അവയെ പരാഗമനം (transmission) ചെയ്യുന്ന വസ്തുവിന്റെ ഘനത്വം, ഇലാസ്തികത എന്നിവയ്ക്കനുസരിച്ചു മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കും. വിച്ഛിന്നതലങ്ങളില്‍ ഇവയ്ക്കു പ്രതിപതനമോ അപവര്‍ത്തനമോ സംഭവിക്കുന്നു. ഒരേ ആഘാതത്തില്‍നിന്നും ഉടലെടുക്കുന്ന പ്രാഥമിക-ദ്വിതീയ തരംഗങ്ങളെ വിവിധ സ്റ്റേഷനുകളിലുള്ള ഭൂകമ്പമാപിനികള്‍ രേഖപ്പെടുത്താനെടുക്കുന്ന സമയക്രമത്തെ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തി സഞ്ചാരസമയപ്പട്ടികകള്‍ (Travel Time-Tables) നിര്‍മിക്കപ്പെടുന്നു. ഇവയുടെ പഠനത്തിലൂടെ തരംഗങ്ങളുടെ പ്രവേഗത്തെ ആഴത്തിന്റെ ഫലനമായി (functions) കണക്കാക്കാവുന്നതാണ്. ഈവിധമുള്ള പഠനങ്ങളിലൂടെ ഭൂമിക്കുള്ളില്‍ പല ആഴങ്ങളില്‍ വ്യത്യസ്ത ഇലാസ്തിക സ്വഭാവമുള്ള വസ്തുക്കളാണ് ഉള്ളതെന്ന് അറിവായിട്ടുണ്ട്. അന്തര്‍ഭൌമഘടനയിലെ ഭിന്നാത്മകസ്വഭാവം ഇങ്ങനെ വ്യക്തമായി.
വിഭിന്നസ്വഭാവമുള്ള മേഖലകള്‍ വിച്ഛിന്നതകളാല്‍ വിഘടിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഭൂപ്രതലം മുതല്‍ താഴെ മൊഹോറോവിസിക് വിച്ഛിന്നത (Mohorovicic discontinuity) വരെയുള്ള ഭാഗമാണ് ഭൂവല്കം (crust) എന്നറിയപ്പെടുന്നത്. ഭൂമിയുടെ പുറന്തോടാണിത്. മൊഹോറോവിസിക്വിച്ഛിന്നതതൊട്ട് അഗാധതലത്തിലുള്ള ഗുട്ടെന്‍സ്ബര്‍ഗ് വിച്ഛിന്നതവരെയുള്ള ഭാഗത്തിന് മാന്റില്‍ (mantle) എന്നും അതിനുതാഴെ ഭൂകേന്ദ്രത്തോളമുള്ള ഭാഗത്തിന് കാമ്പ് (core) എന്നും പറയുന്നു. മാന്റിലിനു താഴോട്ടു ദ്വിതീയതരംഗങ്ങള്‍ കടക്കുന്നില്ല. അതിനാല്‍ കാമ്പിന്റെ പുറംഭാഗമെങ്കിലും ദൃഢതയില്ലാതെ ദ്രാവകരൂപത്തില്‍ വര്‍ത്തിക്കുന്ന ഒരു വസ്തുവായിരിക്കണമെന്ന് അനുമാനിക്കപ്പെടുന്നു.
മൊഹോറോവിസിക് വിച്ഛിന്നത ഭൂഗര്‍ഭപരിതഃസ്ഥിതികള്‍ക്കനുസൃതമായി പല ആഴങ്ങളിലായാണ് കണ്ടുവരുന്നത്. സമുദ്രതലങ്ങളില്‍നിന്നും 10-13 കി.മീ. ഉള്ളിലായും വന്‍കര പ്രദേശങ്ങളില്‍ ശ.ശ. 35 കി.മീ. താഴെയായുമാണ് ഈ വിച്ഛിന്നമേഖല; പര്‍വതഭാഗങ്ങളില്‍ 60 കി.മീ.റ്ററോളം ആഴത്തില്‍ കാണുന്നു. മാന്റിലിനുള്ളില്‍ തന്നെ 410-ഉം, 1,000-ഉം കി.മീ. ആഴത്തിലായി താരതമ്യേന അസ്പഷ്ടമായ രണ്ടു വിച്ഛിന്നതകളുള്ളതായി ബുള്ളെന്‍ നിഗമിച്ചിരിക്കുന്നു.
ഭൂമിക്കുള്ളിലെ ഘനത്വം.
ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വബലം, വ്യാപ്തം എന്നിവയില്‍നിന്നും മനസ്സിലാകുന്നത് ഭൌമപദാര്‍ഥങ്ങളെ മൊത്തം കണക്കാക്കിയാല്‍ അവയുടെ ആപേക്ഷികഘനത്വം ശ.ശ. 5.52 ആകണമെന്നാണ്. ഭൂവല്കത്തിലെ ശിലാപദാര്‍ഥങ്ങളെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം ഇത് 2.7 ആണ്. ഇതില്‍നിന്നും ഉള്ളിലോട്ടുള്ള പദാര്‍ഥങ്ങള്‍ക്ക് കൂടിയ ഘനത്വമാണുള്ളതെന്ന് അനുമാനിക്കപ്പെടുന്നു. ഘനത്വവര്‍ധനത്തിനു മുഖ്യമായും രണ്ടു കാരണങ്ങളുണ്ടാകാം. സമ്മര്‍ദഫലമായി അടിയിലേക്കു ചെല്ലുന്തോറും പദാര്‍ഥങ്ങള്‍ ഞെങ്ങിഞെരുങ്ങി ഘനം കൂടിയവയായിത്തീരാം; അല്ലെങ്കില്‍ രാസഘടനയിലുള്ള വ്യത്യാസം മൂലം അധികം ഘനത്വമുള്ള പദാര്‍ഥങ്ങളാണുള്ളതെന്നും വരാം.
ഭൂകമ്പതരംഗങ്ങളുടെ പ്രവേഗം അവ കടന്നുപോകുന്ന വസ്തുക്കളുടെ ഘനത്വത്തെകൂടി ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു എന്നതിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഭൂകമ്പദത്ത(Seismic data)ങ്ങളില്‍ നിന്നും ഘനത്വവിതരണം നിര്‍ണയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്.
ഭൂഗര്‍ഭ താപനില.
ഖനികളിലും ബോര്‍ഹോളുകളിലും (bore holes) നേരിട്ടു നടത്തിയിട്ടുള്ള നിരീക്ഷണങ്ങളില്‍നിന്നും ആഴത്തിനനുസരിച്ച് ചൂടു വര്‍ധിക്കുന്നതായി തെളിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്; താപവര്‍ധനത്തിന്റെ തോത് സ്ഥിരമല്ല. ഭൂവല്കത്തില്‍ ധാരാളമുള്ള റേഡിയോ ആക്ടീവ് ധാതുക്കളുടെ വികലനം മൂലം ഉത്പാദിതമാകുന്ന താപം ഉപരിതലത്തിലേക്ക് വിനിമയം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. വസ്തുസ്ഥിതികളുടെ അടിസ്ഥാനത്തില്‍ 30 കി.മീ. ലേറെ താഴ്ചയില്‍നിന്നും ഈ രീതിയില്‍ താപം പ്രസരിക്കുന്നില്ല എന്ന് അനുമാനിക്കപ്പെടുന്നു. അതിന്റെ അര്‍ഥം മാന്റിലില്‍നിന്നും പുറത്തേക്കുള്ള താപപ്രസരണം നന്നേ കുറവാണെന്നതാണ്. ഭൂകമ്പതരംഗങ്ങള്‍ എളുപ്പം കടന്നുപോകുന്നതിനാല്‍ മാന്റില്‍ ഖരരൂപത്തിലാണെന്ന് വ്യക്തമാകുന്നു. ഈ മേഖലയില്‍ വിവിധ തലങ്ങളിലുള്ള താപനില ഘടകപദാര്‍ഥങ്ങളുടെ ദ്രവണാങ്കത്തിന് താഴെയായിരിക്കണം.
ഭൂഗര്‍ഭത്തിലെ താപവിതരണത്തെ വെറൂഗന്‍ എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ സൂക്ഷ്മമായി വിശകലനം ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. താപനിലയെയും ആഴത്തെയും ബന്ധപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ടുള്ള സമതാപവക്രങ്ങള്‍ അദ്ദേഹം രേഖപ്പെടുത്തി. ഏകക ആഴത്തില്‍ സംഭവിക്കുന്ന താപവ്യത്യാസത്തെ അന്തര്‍ഭൌമതാപമാനം (Geothermal gradient) എന്നു പറയുന്നു. ഈ താപമാനം മാന്റിലിനെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം നന്നേ കുറവായിരിക്കും; വെറൂഗന്റെ അഭിപ്രായത്തില്‍ ഇത് കി.മീ. ന് 0.06ബ്ബഇ ആണ്. അങ്ങനെയാവുമ്പോള്‍ കാമ്പുമായുള്ള അതിര്‍ത്തിയില്‍ താപനില 2,7000C ന് അടുപ്പിച്ചായിരിക്കണം.
മര്‍ദം വ്യത്യാസപ്പെടുമ്പോള്‍ ശിലകളുടെ ദ്രവണാങ്കത്തിലുണ്ടാകുന്ന ഏറ്റക്കുറച്ചിലിനെ സംബന്ധിച്ച് വ്യക്തമായ രൂപമില്ല; പ്രത്യേകിച്ച് സിലിക്കേറ്റ് ശിലകളുടെ കാര്യത്തില്‍. ഒലിവിനെ (olivine) സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം 1,000 അന്തരീക്ഷ മര്‍ദത്തില്‍ 50C എന്ന തോതായിരിക്കുമെന്ന് സൂചനയുണ്ട്. മാന്റിലില്‍ ഒലിവിന്റെ ബാഹുല്യമുണ്ട്.
ഭൂമാതൃകകള്‍.
മേല്പറഞ്ഞ തരത്തിലുള്ള പഠനങ്ങളുടെയും നിരീക്ഷണങ്ങളുടെയും അടിസ്ഥാനത്തില്‍ വിവിധ ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാര്‍ വെവ്വേറേ ഭൂമാതൃകകള്‍ വിഭാവനം ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. ഗോള്‍ഡ്സ്മിത്ത്, വാഷിങ്ടണ്‍ ബഡിങ്ടണ്‍, ബുള്ളെന്‍ എന്നിവരുടെ മാതൃകകളാണ് താരതമ്യേന യുക്തിസഹങ്ങളായുള്ളത്. ഇവയിലെല്ലാംതന്നെ ഭൂവല്കം, മാന്റില്‍, കാമ്പ് എന്നീ മൂന്നു ഭാഗങ്ങള്‍ വ്യക്തമായും കാണിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഉദ്ദേശം 2,900 കി.മീ. ആഴത്തില്‍ കാമ്പിന്റെ മുകള്‍ഭാഗത്തായി ഒരു വിച്ഛിന്നമേഖലയുണ്ടെന്നതും പൊതുവേ അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. ഭൂവല്കത്തിന്റെ സ്തരങ്ങളെയും പ്രകൃതിയെയും സംബന്ധിച്ച് അഭിപ്രായ വ്യത്യാസങ്ങളുണ്ട്; മാന്റിലിന്റെ കാര്യത്തിലും അതുപോലെതന്നെ. ഗോള്‍ഡ്സ്മിത്തിന്റെ അഭിപ്രായത്തില്‍ ഭൂവല്കത്തിനു താഴെയായി എക്ളൊഗൈറ്റ് ശിലകളുടെ ഒരു സ്തരമുണ്ട്; അതിനും താഴെ സള്‍ഫൈഡ്-ഓക്സൈഡ് ശിലകളുടെ ഒരു പടലവും. ഈ ശിലകള്‍ക്കു ലോഹനിഷ്കര്‍ഷണത്തോടനുബന്ധിച്ചുണ്ടാകുന്ന സള്‍ഫൈഡ് മാറ്റ് (sulphide-matte), സിലിക്കേറ്റ് സ്ളാഗ് (silicate slag) എന്നിവയോടു സാദൃശ്യമുണ്ട്. മാന്റില്‍ ഉല്ക്കകളോടു സാമ്യമുള്ള വസ്തുക്കളെക്കൊണ്ടു നിര്‍മിക്കപ്പെട്ടവയാണെന്ന ഒരു വാദവും നിലവിലുണ്ട്.
(പ്രൊഫ. കെ.കെ. മേനോന്‍)
