पृथ्वी का आंतरिक संरचना | पृथ्वी का आंतरिक भाग | पृथ्वी के आंतरिक भाग की भौतिक स्थितियां

पृथ्वी के आंतरिक भाग का अध्ययन करने की आवश्यकता क्यों है?

निम्नलिखित के कारण पृथ्वी के आंतरिक को  अध्ययन करने की आवश्यकता है-

• यह भूकंप, ज्वालामुखी और सुनामी जैसी प्राकृतिक घटनाओं के कारणों का पता लगाने में मदद करता है। भविष्य में, यह भूकंप जैसे प्राकृतिक खतरों की भविष्यवाणी करने में मदद कर सकता है।
• यह हमें अंतर्जात बलों की समझ विकसित करने में मदद करता है
• यह हमें पृथ्वी के चुंबकत्व को समझने में मदद करता है।
• यह हमें टेक्टोनिक प्लेटों की गति को समझने में मदद करता है।

 पृथ्वी के आंतरिक भाग के बारे में जानकारी के स्रोत:

जानकारी के दो प्रमुख स्रोत हैं जो हमें पृथ्वी के आंतरिक भाग के बारे में जानकारी देते हैं। 

• प्रत्यक्ष स्रोत। 
• अप्रत्येक्ष स्रोत। 

प्रत्येक स्रोत हमें पृथ्वी के आंतरिक भाग के बारे में जानकारी का एक अंश देता है। सूचना के दोनों स्रोतों का विश्लेषण करने के बाद ही हमें पृथ्वी के आंतरिक भाग की पूरी तस्वीर मिलती है।

पृथ्वी के आंतरिक भाग के बारे में जानकारी के प्रत्यक्ष स्रोत:

पृथ्वी के आंतरिक भाग के बारे में जानकारी के प्रमुख प्रत्यक्ष स्रोत निम्नलिखित हैं:

• डीप माइनिंग ( गहरी खनन )
• डीप ओशन ड्रिलिंग प्रोजेक्ट और इंटीग्रेटेड ओशन ड्रिलिंग प्रोजेक्ट
• ज्वालामुखी के स्रोत 
• भूतल रॉक (शैल ) अध्ययन

डीप माइनिंग ( गहरी खनन ) हमें बताता है कि हम पृथ्वी के जितने गहरे जाते है उतनी ही तापमान [ऊष्मीय साक्ष्य] में वृद्धि होती चली जाती हैं, साथ ही सामग्री का घनत्व बढ़ता है और साथ ही सामग्री के रासायनिक गुण भी बदलते हैं। तापमान में परिवर्तन, घनत्व में परिवर्तन, और हमारी पृथ्वी के आंतरिक भाग के रासायनिक गुण पृथ्वी के आंतरिक भाग के भूवैज्ञानिक प्रमाण का हिस्सा हैं। दक्षिण अफ्रीका में सोने की खदानें पृथ्वी की सतह से लगभग 3 से 4 किमी गहरी हैं। बढ़ते तापमान के कारण इससे भी और गहराई तक जाना संभव नहीं है।

डीप ओशन ड्रिलिंग प्रोजेक्ट और इंटीग्रेटेड ओशन ड्रिलिंग प्रोजेक्ट हमें बताते हैं कि महासागरीय पदार्थ महाद्वीपीय सामग्रियों की तुलना में सघन हैं। आर्कटिक महासागर में कोला में सबसे गहरी ड्रिल लगभग 12 किमी की गहराई तक पहुंच गई है। यह विभिन्न गहराई में सामग्री के घनत्व के बारे में बहुत सारी जानकारी प्रदान करता है।

ज्वालामुखीय पदार्थ एस्थेनोस्फीयर से आते हैं, जो हमें इतनी गहराई में सामग्री की संरचना के बारे में जानकारी प्रदान करते हैं। हालाँकि, ज्वालामुखी सामग्री की गहराई की पहचान करना बहुत मुश्किल है कि यह कितनी गहराई से आते है लेकिन यह निश्चित है कि एक निश्चित गहराई पर पृथ्वी के अंदर पदार्थ ठोस रूपों में नहीं है।

पृथ्वी की सतह के साथ-साथ गहरी खदानों से चट्टानों के विभिन्न हिस्सों का विश्लेषण करने से हमें पृथ्वी की सतह के इतिहास और आंतरिक संरचना के बारे में बहुत सारे भूवैज्ञानिक प्रमाण मिलते हैं।

पृथ्वी की आंतरिक संरचना के संबंध में सूचना के अप्रत्यक्ष स्रोत:

जानकारी के कुछ महत्वपूर्ण अप्रत्यक्ष स्रोत निम्नलिखित हैं जो सीधे पृथ्वी के आंतरिक भाग से एकत्र नहीं किए जाते हैं।

• उल्का विश्लेषण
• पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण बल
• पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र
• भूकंपीय गतिविधियाँ या भूकंप

जैसा कि हम जानते हैं कि सभी ग्रहों और उल्काओं का निर्माण एक ही समय में हुआ है और समान सामग्री से दोनों बने है, इसलिए उल्का और पृथ्वी की आंतरिक संरचना समान होगी। उल्का विश्लेषण हमें पृथ्वी के आंतरिक भाग की  परतें और रासायनिक गुणों के बारे में जानकारी प्रदान करता है।

पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण बल पृथ्वी के सतह पर विभिन्न अक्षांशों पर समान नहीं होता है। यह ध्रुवों के पास अधिक और भूमध्य रेखा पर कम होता है। पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण बलों का यह असमान वितरण हमें बताता है, पृथ्वी भूमध्य रेखा पर उभरी हुई है (पृथ्वी की सतह और पृथ्वी के केंद्र के बीच की दूरी पृथ्वी के ध्रुवों की तुलना में भूमध्य रेखा पर अधिक है) और ध्रुवों पर चपटी है।

पृथ्वी एक एक विशाल चुंबक के तरह काम करता है, जिसका अर्थ है कि पृथ्वी के भीतर पिघले हुए लोहे की एक परत (बाहरी क्रोड जो हैं ) होनी चाहिए जो चुंबकीय ऊर्जा उत्पन्न करती है।

भूकंपीय गतिविधियाँ या भूकंप:

भूकंपीय गतिविधियाँ पृथ्वी के आंतरिक भाग के बारे में जानकारी के महत्वपूर्ण अप्रत्यक्ष स्रोतों में से एक हैं। यह हमें पृथ्वी के विभिन्न परतों की पूरी तस्वीर देता है।

जैसा कि हम जानते हैं कि भूकंप का अर्थ है पृथ्वी को हिलाना। पृथ्वी के अंदर बड़े भाग की परत टूटने से  भूकंप तरंगों के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। वह बिंदु जहां से ऊर्जा निकलती है, फोकस या हाइपोसेंटर कहलाता है। पृथ्वी की सतह पर फोकस के निकटतम बिंदु को उपरिकेंद्र कहा जाता है।

पृथ्वी के सभी भूकंप स्थलमंडल (पृथ्वी की सतह से 200 किमी की गहराई तक) से उत्पन्न होते हैं। सीस्मोग्राफ एक ऐसा उपकरण है जो भूकंप की तरंग को रिकॉर्ड करता है।

भूकंप तरंगें सामान्यतः दो प्रकार की होती हैं:

• भूगर्भीय तरंग 
• सतही तरंग ।

भूगर्भीय तरंगें फोकस से मुक्त होती हैं। भूगर्भीय तरंगें पृथ्वी के सभी भागो तथा सभी दिशाओं में यात्रा करती हैं। इसलिए इसे भूगर्भीय तरंग कहते हैं।

भूगर्भीय तरंगें सतह की चट्टान के साथ संपर्क करती है और एक नई प्रकार की तरंग उत्पन्न करती है, जिसे सतह तरंगें कहा जाता है।

तरंगों के वेग विभिन्न माध्यमों और सामग्री में अलग अलग होता है। पदार्थों का घनत्व जितना अधिक होगा, तरंगों का वेग उतना ही अधिक होगा।

भूगर्भीय तरंगें दो प्रकार की होती हैं-P तरंग (प्राथमिक तरंग) और S तरंग (द्वितीयक तरंग)।

P तरंगें तेज़ होती हैं और पृथ्वी की सतह पर सबसे पहले पहुँचती हैं, इसलिए इसे प्राथमिक तरंग भी कहा जाता है। पी तरंगें ध्वनि तरंगों के समान होती हैं, अर्थात वे तीनों माध्यमों-ठोस, तरल और गैस में यात्रा कर सकती हैं। p तरंगों की चाल ठोस माध्यम में सबसे तेज और गैसीय माध्यम में सबसे धीमी होती है। पी तरंगों की ये विशेषताएं हमें पृथ्वी के आंतरिक भाग की ठोस, अर्ध-तरल और तरल परतों की पहचान करने में मदद करती हैं।

S तरंगें पृथ्वी की सतह पर कुछ समय के अंतराल के साथ पहुँचती हैं, इसलिए इसे द्वितीयक तरंगें कहा जाता है। S तरंगें केवल एक ठोस माध्यम में यात्रा कर सकती हैं। यह तरल या गैसीय माध्यम में यात्रा नहीं कर सकता है। यह तथ्य हमें पृथ्वी की तरल परत की पहचान करने में मदद करता है।

छाया क्षेत्र का उदय:

कुछ विशिष्ट क्षेत्रों में जहां तरंगों की सूचना नहीं दी जाती है (या नहीं पहुंचती), ऐसे क्षेत्र को छाया क्षेत्र कहा जाता है।

जैसा कि हम जानते हैं कि S तरंगें तरल माध्यम में नहीं चलती हैं और P तरंगें मध्यम ठोस और तरल दोनों में यात्रा करती हैं।

यह देखा गया कि P और S तरंगें सभी स्थानों पर उपरिकेंद्र से 105 डिग्री के भीतर दर्ज की जाती हैं। हालाँकि, केवल P तरंगें उपरिकेंद्र से 145 डिग्री से अधिक दर्ज की जाती हैं और S तरंगें उपरिकेंद्र से 105 डिग्री से अधिक दर्ज नहीं की जाती हैं।

P और S दोनों तरंगें उपरिकेंद्र से 105 डिग्री से 145 डिग्री के बीच छाया क्षेत्र बनाती हैं। लेकिन उपरिकेंद्र से 105 डिग्री से अधिक का पूरा क्षेत्र S तरंगों का छाया क्षेत्र है क्योंकि इस क्षेत्र में S तरंगें प्राप्त नहीं होती हैं।

उपरिकेंद्र से 105 डिग्री और 145 डिग्री के बीच P और S के छाया क्षेत्रों के उद्भव से, यह स्पष्ट है कि पृथ्वी के आंतरिक भाग में एक तरल परत (बाहरी कोर) है क्योंकि यह एस तरंगों को तरल परत में यात्रा करने से रोकती है। .

पृथ्वी का आंतरिक संरचना:

भूवैज्ञानिक साक्ष्य [चट्टान घनत्व, रासायनिक गुण, चट्टान के प्रकार, चट्टानों की उम्र, आदि] और थर्मल सबूत [तापमान परिवर्तन] पर जानकारी के प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष दोनों स्रोतों का विश्लेषण करने के बाद, हमें पृथ्वी की आंतरिक संरचना की निम्नलिखित विशेषताओं का पता चला :

पृथ्वी की तीन परतें हैं:

ये तीन परतें हैं:

• भूपर्पटी ( The Crust)
• प्रवार या मैंटल ( Mantle)
• क्रोड (Core)

भूपर्पटी ( The Crust):

क्रस्ट की निम्नलिखित विशेषताएं हैं:

• क्रस्ट पृथ्वी का सबसे बाहरी ठोस भाग है।
• यह परत प्रकृति में भंगुर होती है।
• क्रस्ट की मोटाई समुद्री और महाद्वीपीय क्षेत्रों के अंतर्गत भिन्न होती है। महासागरीय क्रस्ट महाद्वीपीय क्रस्ट की तुलना में पतला है, हालांकि यह महाद्वीपीय क्रस्ट से भारी है। महाद्वीपीय क्रस्ट के भीतर, मोटाई एक समान नहीं है, यह मैदानी क्षेत्रों और पठारी क्षेत्रों की तुलना में पहाड़ी क्षेत्रों में अधिक मोटा है। अनुमान के अनुसार हिमालयी क्षेत्र में क्रस्ट की मोटाई लगभग 70 किमी है। महासागरीय क्रस्ट की औसत मोटाई लगभग 5 किमी और महाद्वीपीय क्रस्ट की औसत मोटाई लगभग 30 किमी है।
• महाद्वीपीय क्रस्ट की मुख्य रासायनिक संरचना सिलिका और एल्यूमिना हैं। इस प्रकार महाद्वीपीय क्रस्ट को सियाल (सी-सिलिका और अल-एल्यूमिना) कहा जाता है।
• समुद्री क्रस्ट की मुख्य रासायनिक संरचना सिलिका और मैग्नीशियम हैं। इस प्रकार, समुद्री क्रस्ट को सिमा (सी-सिलिका और मा-मैग्नीशियम) भी कहा जाता है।
• क्रस्ट घनत्व का औसत घनत्व लगभग 2.7 g/cm3 है।
• जहां तक ​​भूपर्पटी के आयतन का संबंध पृथ्वी के आयतन से है, पर्पटी पृथ्वी के आयतन का केवल 1 प्रतिशत है।

क्रस्ट की प्राथमिक रासायनिक संरचनाएँ निम्नलिखित हैं:

• ऑक्सीजन (सबसे बड़ा, यह वजन के हिसाब से लगभग 46.6% है)
• सिलिकॉन (दूसरा सबसे बड़ा, वजन के हिसाब से 27.7%)
• एल्यूमिनियम (8.1%)
• आयरन (5%)

प्रवार या मैंटल ( Mantle):

• मेंटल पृथ्वी की दूसरी और मध्य परत है। मोहो की असंबद्धता क्रस्ट और मेंटल को अलग करती है। मेंटल मोहो के विच्छेदन से 2,900 किमी की गहराई तक फैला हुआ है।
• संपूर्ण मेंटल परतों को आगे तीन परतों में विभाजित किया जाता है-ऊपरी ठोस मेंटल (बहुत पतला और ठोस रूप), एस्थेनोस्फीयर (अर्ध-तरल रूप), और निचला मेंटल (ठोस रूप)।
• लिथोस्फीयर में क्रस्ट और मेंटल का सबसे ऊपर का ठोस हिस्सा शामिल है। लिथोस्फीयर प्लेट एस्थेनोस्फीयर के ऊपर तैरती है। स्थलमंडल की मोटाई 10 किमी से 200 किमी तक होती है।
• मेंटल के मध्य भाग को एस्थेनोस्फीयर कहा जाता है जो प्रकृति में प्लास्टिक या अर्ध-तरल है। एस्थेनोस्फीयर की गहराई लगभग है। 400 किमी, यह ज्वालामुखियों का मुख्य स्रोत है।
• मेंटल का औसत घनत्व क्रस्ट से अधिक होता है। मेंटल का औसत घनत्व लगभग 3.49 g/cm3 है।
• जहां तक पृथ्वी के आयतन के संबंध में मेंटल के आयतन का संबंध है, मेंटल में पृथ्वी के आयतन का 84 प्रतिशत हिस्सा होता है।

क्रोड (Core):

क्रोड में दो भाग होते हैं:

• कोर पृथ्वी की तीसरी और सबसे भीतरी परत है। कोर पृथ्वी की सतह से 2900 किमी से शुरू होता है और पृथ्वी के केंद्र (6371 किमी) तक पहुंचता है।
• कोर को आगे दो उप-परतों में विभाजित किया गया है- बाहरी कोर (जो तरल रूप में है) और आंतरिक कोर (जो ठोस रूप में है)।
• कोर का घनत्व 5g/cm3 से 13g/cm3 तक भिन्न होता है। उच्चतम घनत्व वाली सामग्री पृथ्वी के केंद्र में है।
• कोर के मुख्य रासायनिक घटक निकेल और आयरन हैं। इसलिए इसे नाइफ परत (नी-निकल और फे-फेरस (लौह)) कहते हैं।

पृथ्वी के आंतरिक भाग की कुछ महत्वपूर्ण विशेषताएं:

घनत्व का घटता क्रम: 

• क्रोड(5.9/g/cm3), 
• मैंटल(3.49 g/cm3), 
• भूपर्पटी (2.7 g/cm3)

खनिज के घटते क्रम( प्रतिशत)(पृथ्वी की सभी परतों में): 

• लोहा (पृथ्वी में सबसे अधिक)
• ऑक्सीजन
• सिलिकॉन
• मैग्नीशियम

भूपर्पटी में खनिज के घटते क्रम( प्रतिशत): 

• ऑक्सीजन (क्रस्ट में सबसे अधिक)
• सिलिकॉन 
• एल्यूमीनियम
• लोहा

Try to solve the following questions:

• पृथ्वी की आंतरिक संरचना की व्याख्या करते हेतु भूवैज्ञानिक एवं उष्मीय साक्ष्यों का लेखा-जोखा प्रस्तुत कीजिए। ( UPPSC 2022 geography)
• पृथ्वी के आंतरिक भाग के विभिन्न परतो का विवरण दीजिए। (UPPSC 2017 Geography )
• पृथ्वी की आंतरिक संरचना का विश्लेषण कीजिये। ( UPPSC 2000 geography)
• पृथ्वी की आन्तरिक रचना पर टिप्पणी लिखिये।( UPPSC 1996 geography)
• भूकम्पीय प्रमाणों के आधार पर पृथ्वी को आन्तरिक संरचना पर प्रकाश डालिये। ( UPPSC 1994 geography)

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