प्लेट विवर्तनिकी सिद्धांत (Plate Tectonics Theory)

प्लेट विवर्तनिकी शब्द का प्रयोग सबसे पहले टोरंटो विश्वविद्यालय के टुज़ो विल्सन द्वारा किया गया था, लेकिन प्लेट विवर्तनिकी सिद्धांत को पहली बार 1962 में प्रिंसटन विश्वविद्यालय के डब्ल्यूजे मॉर्गन  द्वारा प्रकाशित किया गया था ।

प्लेट विवर्तनिकी एक वैज्ञानिक सिद्धांत है जो पिछले सैकड़ों लाखों वर्षों में 7 बड़ी प्लेटों की बड़े पैमाने पर गति और पृथ्वी के स्थलमंडल की बड़ी संख्या में छोटी प्लेटों की गतिविधियों का वर्णन करता है।

सैद्धांतिक मॉडल  20वीं सदी के पहले कुछ दशकों के दौरान विकसित महाद्वीपीय बहाव की अवधारणा पर आधारित है । 1950 के दशक के अंत और 1960 के दशक की शुरुआत में समुद्र तल के फैलाव को मान्य किए जाने के बाद भू-वैज्ञानिक समुदाय ने प्लेट-टेक्टॉनिक सिद्धांत को स्वीकार कर लिया।

प्लेट विवर्तनिकी सिद्धांत

• व्यापक सिद्धांत जो पृथ्वी की पपड़ी की अधिकांश गतिशीलता और अंतर्जात बलों की विशेषताओं को समझाने का प्रयास करता है ।
• सिद्धांत की दिशा में विकास 1960 के दशक में व्यापक समुद्री तल मानचित्रण के साथ शुरू हुआ
• यह सिद्धांत 2 सिद्धांत परिकल्पना पर आधारित है – आर्थर होम्स संवहन वर्तमान परिकल्पना, और हेस द्वारा प्रतिपादित समुद्री तल प्रसार की अवधारणा ।
• यह वेगेनर के महाद्वीपीय बहाव सिद्धांत का सुधार है और इसे महाद्वीपों के बहाव और समुद्री तल के विस्तार के बारे में सबसे परिष्कृत और व्यापक सिद्धांत माना गया है।
• स्थलमंडल, जो  किसी ग्रह का कठोर बाहरी आवरण (परत और ऊपरी मेंटल) है, टेक्टोनिक प्लेटों में  विभाजित है  । पृथ्वी का स्थलमंडल सात या आठ प्रमुख प्लेटों (उन्हें परिभाषित करने के तरीके पर निर्भर करता है) और कई छोटी प्लेटों से बना है।
• जहां प्लेटें मिलती हैं, उनकी  सापेक्ष गति सीमा के प्रकार को निर्धारित करती है: अभिसरण, अपसारी, या रूपांतरित ।
• भूकंप, ज्वालामुखी गतिविधि, पर्वत-निर्माण और समुद्री खाई का निर्माण इन प्लेट सीमाओं के साथ होता है। प्लेटों की सापेक्ष गति आम तौर पर सालाना शून्य से 100 मिमी तक होती है।

प्लेट विवर्तनिकी सिद्धांत के अभिधारणाएँ

• यांत्रिक कठोरता के अनुसार पृथ्वी के आंतरिक भाग को निम्न में वर्गीकृत किया जा सकता है –
  • स्थलमंडल
  • एस्थेनोस्फीयर
  • मीसोस्फीयर
• यह सिद्धांत SIAL, SIMA आधारित वर्गीकरण के विचारों को खारिज करता है।

लिथोस्फीयर – ऊपरी मेंटल की परत और हिस्सा = लिथोस्फीयर (100 किमी मोटा, और इसके नीचे की सामग्री की तुलना में कम घना है इसलिए यह “तैरता है”)

एस्थेनोस्फीयर – स्थलमंडल के नीचे प्लास्टिक की परत = एस्थेनोस्फीयर (स्थलमंडल की प्लेटें एस्थेनोस्फीयर पर तैरती हैं)

प्लेट विवर्तनिकी सिद्धांत के अनुसार –

• ऐसा माना जाता है कि स्थलमंडल टुकड़ों में टूट गया है जो  एस्थेनोस्फीयर  (मेंटल का ऊपरी भाग) नामक एक तन्य परत पर तैर रहे हैं।
• इन प्लेटों की गति का श्रेय ऊपरी मेंटल में उत्पन्न होने वाली कन्वेंशन धाराओं को दिया जाता है।
• प्लेटें   कठोर इकाइयों के रूप में एस्थेनोस्फीयर पर क्षैतिज रूप से चलती हैं।
• स्थलमंडल में  भूपर्पटी  और  शीर्ष मेंटल शामिल है  , जिसकी मोटाई  समुद्री भागों में 5-100 किमी और महाद्वीपीय क्षेत्रों में लगभग 200 किमी के बीच होती है ।
• समुद्री प्लेटों में मुख्य रूप से  सिमैटिक परत होती  है और ये अपेक्षाकृत पतली होती हैं, जबकि महाद्वीपीय प्लेटों में  सियालिक सामग्री होती है  और ये अपेक्षाकृत मोटी होती हैं।
• लिथोस्फेरिक प्लेटें ( टेक्टॉनिक प्लेटें ) छोटी प्लेटों से  लेकर  प्रमुख प्लेटों ,  महाद्वीपीय प्लेटों  (अरब प्लेट) से लेकर  समुद्री प्लेटों  (प्रशांत प्लेट)  तक भिन्न होती हैं  , कभी-कभी  महाद्वीपीय और महासागरीय प्लेटों (इंडो-ऑस्ट्रेलियाई प्लेट) दोनों का संयोजन होता है।
• इन क्रस्टल प्लेटों की गति (मेंटल में संवहन धाराओं के कारण) विभिन्न भू-आकृतियों के निर्माण का कारण बनती है और यह सभी पृथ्वी की गतिविधियों का प्रमुख कारण है।
• प्लेटों के किनारे समुद्री तल का फैलाव, ज्वालामुखी विस्फोट, क्रस्टल विरूपण, पर्वत निर्माण और महाद्वीपीय बहाव जैसी महत्वपूर्ण भूगर्भिक गतिविधियों के स्थल हैं।

स्थलमंडल प्लेटें

प्लेट स्थलमंडल का एक विस्तृत खंड है, जो अंतर्निहित एस्थेनोस्फीयर पर तैरता है और अन्य प्लेटों से स्वतंत्र रूप से चलता है।

मोटे तौर पर इन्हें महाद्वीपीय प्लेटों और महासागरीय प्लेटों में वर्गीकृत किया जा सकता है ।

ला पिचोन ने पृथ्वी को सात बड़ी और नौ छोटी प्लेटों में विभाजित किया ।

प्रमुख टेक्टोनिक प्लेटें

1. अंटार्कटिका और आसपास की समुद्री प्लेट – (विभिन्न सीमाओं से घिरी हुई।)
2. उत्तरी अमेरिकी प्लेट – (पश्चिम की ओर खिसकती हुई, वेग 4-5 सेमी/वर्ष। यह आधी महासागरीय-आधी महाद्वीपीय है)
3. दक्षिण अमेरिकी प्लेट – (पश्चिम की ओर खिसकती हुई, आधी महाद्वीपीय – आधी महासागरीय। 3-4 सेमी/वर्ष)
4. प्रशांत प्लेट – (वास्तव में महासागरीय प्लेट। NW 2-3 सेमी/वर्ष स्थानांतरण)
5. भारत-ऑस्ट्रेलिया-न्यूजीलैंड प्लेट
6. पूर्वी अटलांटिक फ़्लोर प्लेट के साथ अफ़्रीका
7. यूरेशिया और निकटवर्ती समुद्री प्लेट – (अधिकतर महाद्वीपीय, पूर्व की ओर खिसकती हुई। वेग -2-3 सेमी/वर्ष)

लघु टेक्टोनिक प्लेटें

1. अरेबियन प्लेट : अधिकतर सऊदी अरब का भूभाग
2. बिस्मार्क प्लेट (उत्तरी बिस्मार्क प्लेट और दक्षिण बिस्मार्क प्लेट)
3. कैरेबियन प्लेट
4. कैरोलिना प्लेट [न्यू गिनी के उत्तर में स्थित पूर्वी गोलार्ध में भूमध्य रेखा तक फैली हुई है]
5. कोकोस प्लेट
6. जुआन डे फूका प्लेट (प्रशांत और उत्तरी अमेरिकी प्लेटों के बीच)
7. नाज़्का प्लेट
8. फिलीपीन प्लेट : एशियाई और प्रशांत प्लेट के बीच
9. फ़ारसी प्लेट
10. अनातोलियन प्लेट [या तुर्की प्लेट एक महाद्वीपीय टेक्टोनिक प्लेट है जिसमें अनातोलिया (एशिया माइनर) प्रायद्वीप (और तुर्की देश) का अधिकांश भाग शामिल है]
11. चीन की थाली
12. फ़िजी प्लेट [ प्रशांत  प्लेट  और इंडो-ऑस्ट्रेलिया  प्लेट के बीच स्थित है।]

प्लेटों के बीच तीन प्रकार की गति संभव है:

1. पृथक्करण या अपसारी या रचनात्मक प्लेट मार्जिन
2. एक साथ बंद होना या अभिसरण या विनाशकारी प्लेट मार्जिन
3. परिवर्तन या रूढ़िवादी प्लेट मार्जिन

भिन्न-भिन्न सीमाएँ

• अपसारी सीमा तब होती है जब दो टेक्टोनिक प्लेटें एक दूसरे से दूर चली जाती हैं।
• इन सीमाओं के साथ, लंबी दरारों से लावा निकलता है और गीजर अत्यधिक गर्म पानी छोड़ते हैं।
• दरार के किनारे बार-बार भूकंप आते हैं। दरार के नीचे, मेग्मा – पिघली हुई चट्टान – मेंटल से निकलती है।
• यह अंतराल में बहता है और ठोस चट्टान में कठोर हो जाता है, जिससे प्लेटों के फटे किनारों पर नई परत बन जाती है।
• मेंटल से मैग्मा जम कर बेसाल्ट में बदल जाता है, जो एक गहरी, घनी चट्टान है जो समुद्र तल के नीचे है।
• इस प्रकार अलग-अलग सीमाओं पर, बेसाल्ट से बनी समुद्री परत का निर्माण होता है।

अपसारी सीमाओं की विशेषताएँ –

• मध्य महासागरीय कटकें
• दरार घाटियाँ
• विदर ज्वालामुखी

महाद्वीपीय दरार घाटियाँ

• एक महाद्वीप के भीतर अलग-अलग सीमाएँ भी विकसित हो सकती हैं जिसके परिणामस्वरूप एक महाद्वीपीय दरार घाटी बनती है जैसे कि पूर्वी अफ्रीकी दरार, बाइकाल दरार घाटी, पश्चिमी अंटार्कटिक दरार और रियो ग्रांडे दरार  पृथ्वी की प्रमुख सक्रिय महाद्वीपीय दरार घाटियाँ हैं।

अभिसारी सीमाएँ

• जब दो प्लेटें एक साथ आती हैं, तो इसे  अभिसरण सीमा के रूप में जाना जाता है ।
• दो टकराने वाली प्लेटों का प्रभाव   एक या दोनों प्लेटों के किनारे को ऊबड़-खाबड़ पर्वत श्रृंखला में मोड़ देता है, और कभी-कभी दूसरे को गहरे समुद्र तल की खाई में झुका देता है।
• ज्वालामुखियों की एक श्रृंखला   अक्सर सीमा, पर्वत श्रृंखला और खाई के समानांतर बनती है।
• शक्तिशाली भूकंप  सीमा के दोनों ओर के विस्तृत क्षेत्र को हिला देते हैं।
• यदि टकराने वाली प्लेटों में से एक के ऊपर समुद्री परत होती है, तो यह नीचे की ओर धकेल दी जाती है, जहां यह पिघलना शुरू हो जाती है।
• मैग्मा दूसरी प्लेट में ऊपर उठता है और नई परत में जम जाता है। प्लेटों के पिघलने से बना मैग्मा ठोस होकर ग्रेनाइट में बदल जाता है, एक हल्के रंग की, कम घनत्व वाली चट्टान जो  महाद्वीपों का निर्माण करती है।
• इस प्रकार अभिसरण सीमाओं पर, ग्रेनाइट से बनी महाद्वीपीय परत का निर्माण होता है, और समुद्री परत नष्ट हो जाती है।

अभिसारी सीमाएँ तीन प्रकार की होती हैं –

1. महासागरीय-महाद्वीपीय अभिसरण,
2. महासागरीय-महासागरीय अभिसरण,
3. महाद्वीपीय-महाद्वीपीय अभिसरण।

महासागरीय-महाद्वीपीय अभिसरण

• समुद्री पपड़ी किसी महाद्वीप से टकरा सकती है। महासागरीय प्लेट घनी होती है, इसलिए यह  सबडक्शन से गुजरती है । इसका मतलब यह है कि महासागरीय प्लेट महाद्वीप के नीचे धँसी हुई है।
• घनी समुद्री प्लेट धीरे-धीरे और कठोर रूप से सबडक्शन की प्रक्रिया में एस्थेनोस्फीयर में डूब जाती है । सबडक्टिंग स्लैब प्लेट के बाकी हिस्सों को खींचता है – ऐसा “स्लैब पुल” संभवतः अधिकांश प्लेट आंदोलन का मुख्य कारण है, जो प्लेट के बाकी हिस्सों को अपने पीछे खींचता है, जैसे वह था।

महासागरीय-महासागरीय अभिसरण

• दो समुद्री प्लेटों के बीच टकराव में, ठंडा, सघन समुद्री स्थलमंडल गर्म, कम घने समुद्री स्थलमंडल के नीचे डूब जाता है । जैसे ही स्लैब मेंटल में गहराई तक डूबता है, यह समुद्री परत में जलीय खनिजों के निर्जलीकरण से पानी छोड़ता है।
• जैसे ही एक समुद्री प्लेट दूसरे के नीचे दबती है, एक समुद्री खाई बन जाती है , उथले और गहरे फोकस वाले भूकंप आते हैं और समुद्र तल पर ज्वालामुखी बनने के साथ ज्वालामुखी गतिविधि शुरू हो जाती है ।
• समय के साथ, एक ज्वालामुखीय द्वीप चाप (जैसे कि अलेउतियन द्वीप और मारियाना द्वीप ) विकसित होता है; ऐसा चाप अंततः एक अधिक परिपक्व द्वीप चाप प्रणाली बन सकता है (जैसे कि जापान और इंडोनेशिया में सुमात्रा और जावा के द्वीप आज हैं)।

महाद्वीपीय-महाद्वीपीय अभिसरण

• महाद्वीप-महाद्वीप (सीसी) अभिसरण दो महाद्वीपीय प्लेटों के बीच बनता है। जब प्लेटें आपस में मिलती हैं, तो समुद्री तलछट सिकुड़ती है और प्लेटों के बीच ऊपर की ओर बढ़ती है और ये निचोड़ी हुई तलछट प्लेट के किनारों पर वलित पर्वतों के रूप में दिखाई देती हैं।
• हिमालय पर्वत इस प्रकार की अभिसरण प्लेट सीमा का एक उदाहरण है।

दोष सीमाएँ परिवर्तित करें

परिवर्तन  दोष  या  परिवर्तन सीमा जिसे कभी-कभी स्ट्राइक-स्लिप सीमा भी कहा जाता है  ,  एक  प्लेट सीमा के साथ एक  दोष है  जहां गति मुख्य रूप से क्षैतिज होती है। ट्रांसफ़ॉर्म प्लेट सीमाएँ वे स्थान हैं जहाँ दो प्लेटें एक-दूसरे से आगे खिसक रही हैं, और वहाँ  भू-आकृति का कोई निर्माण या विनाश नहीं होता है  , बल्कि  केवल  मौजूदा भू-आकृति का विरूपण होता है। फ्रैक्चर जोन जो ट्रांसफॉर्म प्लेट सीमा बनाता है उसे ट्रांसफॉर्म फॉल्ट के रूप में जाना जाता है।

महासागरों में,  परिवर्तन दोष  आम तौर पर मध्य-महासागरीय कटकों के लंबवत पृथक्करण के तल होते हैं।

उत्तरी अनातोलियन फॉल्ट और सैन एंड्रियास फॉल्ट  [( संयुक्त राज्य अमेरिका के पश्चिमी तट के साथ सिलिकॉन वैली खतरनाक रूप से फॉल्टलाइन के करीब स्थित है ) ] महाद्वीपों पर पारवर्ती किनारे के लिए सबसे अच्छा उदाहरण है।

साक्ष्य

• महासागरीय गहरी ड्रिलिंग – ग्लोमर चैलेंजर
• जॉइड्स – गहरी पृथ्वी के नमूने के लिए संयुक्त समुद्र विज्ञान संस्थान)
• गर्म स्थान
• पुराचुम्बकत्व
• चुंबकीय उत्क्रमण और समुद्र तल का फैलाव

प्लेट विवर्तनिकी का महत्व

• लगभग सभी प्रमुख स्थलरूपों का निर्माण प्लेट विवर्तनिकी के कारण हुआ है।
• मैग्मैटिक विस्फोटों के साथ कोर से नए खनिज बाहर निकलते हैं।
• तांबा और यूरेनियम जैसे आर्थिक रूप से मूल्यवान खनिज प्लेट सीमाओं के पास पाए जाते हैं।
• क्रस्टल प्लेट गति के वर्तमान ज्ञान से भविष्य में भूभाग के आकार की भविष्यवाणी की जा सकती है।
• उदाहरण के लिए, यदि वर्तमान रुझान जारी रहता है, तो उत्तर और दक्षिण अमेरिका अलग हो जाएंगे। अफ़्रीका के पूर्वी तट से ज़मीन का एक टुकड़ा अलग हो जाएगा. ऑस्ट्रेलिया एशिया के करीब आ जाएगा.

तुलना: महाद्वीपीय बहाव और फर्श का फैलाव और प्लेट विवर्तनिकी

Quiz

Q1. प्लेट विवर्तनिकी के संबंध में निम्नलिखित कथनों पर विचार करें।

1. प्लेट टेक्टोनिक्स के पीछे प्रेरक शक्ति मेंटल में संवहन है।
2. परिवर्तन सीमाओं पर, परत न तो उत्पन्न होती है और न ही नष्ट होती है क्योंकि प्लेटें क्षैतिज रूप से एक दूसरे से आगे खिसकती हैं।
3. मध्य-अटलांटिक कटक अभिसरण सीमा का एक अच्छा उदाहरण है।

उपरोक्त में से कौन सा/से कथन सही है/हैं?

(a) 1, 2  
(b) 1 , 3
(c) 2, 3
(d) 1, 2, 3

समाधान: (A)

• अपसारी सीमाएँ  – जहाँ प्लेटों के एक दूसरे से दूर जाने पर नई परत उत्पन्न होती है।
• अभिसरण सीमाएँ  – जहाँ एक प्लेट दूसरे के नीचे गोता लगाने पर पपड़ी नष्ट हो जाती है।
• सीमाओं को रूपांतरित करें  – जहां प्लेटें क्षैतिज रूप से एक-दूसरे से आगे खिसकने पर न तो परत बनती है और न ही नष्ट होती है।
• प्लेट सीमा क्षेत्र  – व्यापक बेल्ट जिनमें सीमाएं अच्छी तरह से परिभाषित नहीं हैं और प्लेट इंटरैक्शन के प्रभाव अस्पष्ट हैं।

अपसारी सीमाएँ प्रसार केंद्रों के साथ होती हैं जहाँ प्लेटें अलग हो रही हैं और मेंटल से ऊपर की ओर धकेले गए मैग्मा द्वारा नई परत का निर्माण होता है। दो विशाल कन्वेयर बेल्टों की कल्पना करें, जो एक-दूसरे का सामना कर रहे हैं, लेकिन धीरे-धीरे विपरीत दिशाओं में आगे बढ़ रहे हैं क्योंकि वे नवगठित समुद्री परत को रिज शिखर से दूर ले जाते हैं।

संभवतः  भिन्न सीमाओं में सबसे प्रसिद्ध मध्य-अटलांटिक कटक है ।