ધોરણ 11 | విષય: bhugol
ભૂકંપીય મોજાંઓના અભ્યાસ અને અન્ય પુરાવાઓના આધારે પૃથ્વીની આંતરિક રચનાના મુખ્ય ત્રણ વિભાગો પાડવામાં આવ્યા છે:
મૃદાવરણ (Lithosphere / Earth's Crust)
મિશ્રાવરણ (Mantle)
ભૂગર્ભ (Core)
મૃદાવરણ (Lithosphere):
પરિચય: પૃથ્વીસપાટીનું સૌથી ઉપરનું ઘન આવરણ મૃદાવરણ કે ભૂકવચ તરીકે ઓળખાય છે. તે માટી અને ખડકસ્તરોનું બનેલું છે.
જાડાઈ: મૃદાવરણની સરેરાશ જાડાઈ આશરે 33 કિમી છે. ભૂમિખંડો નીચે તેની જાડાઈ 30 કિમી, મહાસાગરો નીચે 5 કિમી અને હિમાલય જેવી પર્વતશ્રેણીઓ નીચે આશરે 70 કિમી છે.
પેટા વિભાગો:
સિયાલ (Sial): મૃદાવરણના ઉપરના સ્તરમાં સિલિકા (Si) અને ઍલ્યુમિનિયમ (Al) તત્ત્વો વિશેષ હોવાથી તેને 'સિયાલ' કહે છે. આ સ્તર મુખ્યત્વે ગ્રેનાઇટ ખડકોનું બનેલું છે. તેની સરેરાશ ઘનતા 2.75 થી 2.90 છે. ભૂમિખંડોની રચના સિયાલથી થયેલી છે.
સાઈમા (Sima): સિયાલની નીચે આવેલા સ્તરમાં સિલિકા (Si) અને મૅગ્નેશિયમ (Ma) ના તત્ત્વો વિશેષ હોવાથી તેને 'સાઈમા' કહે છે. આ સ્તર મુખ્યત્વે બેસાલ્ટ ખડકોનું બનેલું છે. તેની ઘનતા 2.9 થી 4.7 અને ઊંડાઈ આશરે 1000 કિમી છે.
પૃથ્વીના ભૂગર્ભમાં પ્રત્યક્ષ પહોંચવું શક્ય ન હોવાથી ભૂગર્ભની માહિતી મેળવવા માટે પરોક્ષ સ્રોતોનો ઉપયોગ થાય છે. મુખ્ય પરોક્ષ સ્રોતો નીચે મુજબ છે:
ઘનતા: પૃથ્વીની સરેરાશ ઘનતા 5.5 ગ્રામ/ઘન સેમી છે. સપાટીના ખડકોની ઘનતા 2.7 છે, જ્યારે ભૂગર્ભમાં ઘનતા 11 થી 12 ગ્રામ/ઘન સેમી છે. આ દર્શાવે છે કે પૃથ્વીના આંતરિક ભાગો ભારે પદાર્થોના બનેલા છે.
દબાણ: ઉપરના સ્તરોનું દબાણ નીચેના સ્તરો પર પડે છે, જેથી પૃથ્વીના કેન્દ્ર તરફ જતાં દબાણ અને ઘનતા બંને વધે છે.
તાપમાન: પૃથ્વીમાં દર 32 મીટરની ઊંડાઈએ ૧° સે તાપમાન વધે છે. જ્વાળામુખીનો લાવા અને ગરમ પાણીના ઝરા સૂચવે છે કે ભૂગર્ભ તપ્ત છે.
ઉલ્કાઓ: અંતરિક્ષમાંથી પૃથ્વી પર પડતી ઉલ્કાઓમાંથી નિકલ અને લોખંડ મળે છે. ઉલ્કાઓ સૌરમંડળનો જ ભાગ હોવાથી સાબિત થાય છે કે પૃથ્વીના કેન્દ્રમાં પણ આ જ ભારે ધાતુઓ હશે.
ગુરુત્વાકર્ષણ: ધ્રુવો પર અને વિષુવવૃત્ત પર ગુરુત્વાકર્ષણ બળ અલગ-અલગ હોય છે. આ તફાવત ભૂ-પદાર્થોના અસમાન વિતરણની સમજ આપે છે.
ચુંબકીય સર્વેક્ષણો: ચુંબકીય ક્ષેત્રના સર્વેક્ષણો ભૂગર્ભમાં દ્રવ્યોના અસમાન વિતરણ વિશે જાણકારી આપે છે.
ભૂકંપીય મોજાં: ભૂકંપ આલેખક (Seismograph) પર નોંધાતા P, S અને L મોજાંના અભ્યાસથી પૃથ્વીની આંતરિક સંરચનાની સૌથી ચોક્કસ પરોક્ષ માહિતી મળે છે.
ભૂગર્ભની જાણકારી મેળવવાના મુખ્ય બે પ્રકારના સ્રોત છે:
પ્રત્યક્ષ સ્રોત (Direct Sources)
પરોક્ષ સ્રોત (Indirect Sources)
પ્રત્યક્ષ સ્રોત (Direct Sources): જે સ્રોતો દ્વારા ભૂગર્ભના પદાર્થો સીધા જ નિરીક્ષણ માટે કે પ્રયોગશાળામાં વિશ્લેષણ માટે મળી રહે તેને પ્રત્યક્ષ સ્રોત કહે છે. તેના બે મુખ્ય વિભાગ છે:
1. ઊંડી ખાણો અને શારકામ (Drilling):
દક્ષિણ આફ્રિકાની 'રોબિન્સન' સોનાની ખાણ આશરે 4 કિમી ઊંડી છે.
ખનીજ તેલ માટે ખોદવામાં આવેલા કૂવાની ઊંડાઈ 8 કિમીથી વધુ નથી.
આર્ક્ટિક મહાસાગરમાં આવેલા કોલા (Kola) ક્ષેત્રમાં માનવીએ આશરે 12 કિમીની ઊંડાઈ સુધી શારકામ કર્યું છે.
2. જ્વાળામુખી પ્રસ્ફોટન:
જ્વાળામુખી વિસ્ફોટ સમયે પેટાળમાંથી બહાર આવતો પ્રવાહી લાવારસ (Magma) પ્રયોગશાળામાં સંશોધન માટે પ્રત્યક્ષપણે ઉપલબ્ધ થાય છે. (જોકે આ લાવા કેટલી ઊંડાઈએથી આવ્યો છે તેની ચોક્કસ માહિતી મળતી નથી.)
પૃથ્વીના મૃદાવરણના સૌથી ઉપરના સ્તરને સિયાલ (Sial) કહેવામાં આવે છે.
આ સ્તરમાં સિલિકા (Silica - Si) અને ઍલ્યુમિનિયમ (Alluminium - Al) નામના તત્ત્વો વધુ પ્રમાણમાં હોવાથી તેનું નામ Si + Al = Sial રાખવામાં આવ્યું છે.
આ સ્તર મુખ્યત્વે ગ્રેનાઇટ ખડકોનું બનેલું છે.
તેની સરેરાશ ઘનતા 2.75 થી 2.90 છે. મુખ્યત્વે ભૂમિખંડોની રચના સિયાલના સ્તરથી થયેલી છે.
સ્થાન અને જાડાઈ: મૃદાવરણની નીચે આવેલા સ્તરને મિશ્રાવરણ (Mantle) કહે છે. તેની જાડાઈ આશરે 2900 કિમી છે.
એસ્થેનોસ્ફિયર (Asthenosphere): મેન્ટલના શરૂઆતના આશરે 700 કિમીના ઉપલા સ્તરને 'એસ્થેનોસ્ફિયર' કહે છે.
લક્ષણો: આ સ્તરમાં ઘનતા આશરે 3.5 છે અને અહીં ખડકો પદાર્થો અર્ધ-પ્રવાહી (મેગ્મા) સ્વરૂપમાં રહેલા છે. આ એસ્થેનોસ્ફિયર પર પૃથ્વીનું ભૂકવચ (પોપડો) તરે છે.
તે વિવિધ મિશ્ર ખનીજ દ્રવ્યોનું બનેલું હોવાથી તેને મિશ્રાવરણ કહેવાય છે.
સ્થાન અને ઊંડાઈ: મેન્ટલથી પૃથ્વીના કેન્દ્ર સુધીનો વિસ્તાર ભૂ-ગર્ભ (Core) કહેવાય છે. તે 2900 કિમીની ઊંડાઈથી લઈને 6370 કિમી (પૃથ્વીના કેન્દ્ર) સુધી ફેલાયેલો છે.
પેટા વિભાગો:
બાહ્ય ભૂગર્ભ: તે અર્ધ-તરલ કે પ્રવાહી અવસ્થામાં છે, જેની ઘનતા આશરે 5 છે.
આંતરિક ભૂગર્ભ (નિફે - Nife): આ ભાગમાં નિકલ (Ni) અને લોહ/ફેરસ (Fe) જેવાં અતિ ભારે ખનીજ દ્રવ્યો હોવાથી તેને 'નિફે' કહે છે. અહીં ઘનતા આશરે 13 ગ્રામ/ઘન સેમી છે.
મહત્ત્વ: પૃથ્વીનું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ, ચુંબકીય બળ અને તેની સ્થિરતા (Rigidity) નો ગુણ ભૂગર્ભના આ ધાતુપિંડને આભારી છે.
પૃથ્વીની આંતરિક રચના અનુસાર મુખ્ય ત્રણ વિભાગ પડે છે:
મૃદાવરણ (Lithosphere)
મિશ્રાવરણ (Mantle)
ભૂગર્ભ (Core)