आइसोस्टेसी और क्रस्टल संरचना

पर्वत और महासागरीय बेसिन मुख्य रूप से उत्प्लावकता द्वारा समर्थित होते हैं: क्रस्ट सघन मेंटल पर तैरता है ताकि भार गहराई में संतुलित हो, एक संतुलन जिसे आइसोस्टेसी कहा जाता है जो गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र को आकार देता है और क्रस्टल संरचना को नियंत्रित करता है।

Definition

आइसोस्टेसी उत्प्लावक संतुलन की स्थिति है जिसमें पृथ्वी पर स्थलाकृतिक भार द्रव्यमान की कमी या गहराई में स्थलमंडलीय फ्लेक्सचर द्वारा संतुलित होते हैं, ताकि मुआवजे की गहराई के नीचे दबाव लगभग एक समान हो जाए; क्रस्टल संरचना क्रस्ट की मोटाई और घनत्व परत को संदर्भित करती है जो यह संतुलन दर्शाता है।

Scope

यह विषय आइसोस्टेसी के सिद्धांत और क्रस्ट तथा स्थलमंडल की संरचना के लिए इसके निहितार्थों को शामिल करता है: पहाड़ों के नीचे गहरी क्रस्टल जड़ों वाला एयरी मॉडल, पार्श्व घनत्व भिन्नता वाला प्रैट मॉडल, और अधिक यथार्थवादी फ्लेक्सुरल मॉडल जिसमें एक कठोर स्थलमंडल भार के नीचे झुकता है। यह आइसोस्टैटिक गुरुत्वाकर्षण विसंगतियों को मुआवजे से विचलन के संकेतक के रूप में, स्थलाकृति, क्रस्टल मोटाई और मोहो के बीच संबंध, और स्थलमंडल की रियोलॉजिकल शक्ति के रूप में मानता है। जोर इस बात पर है कि द्रव्यमान भार कैसे समर्थित होते हैं और इसे गुरुत्वाकर्षण और क्रस्टल संरचना में कैसे पढ़ा जाता है।

Core questions

• पर्वत और बेसिन गुरुत्वाकर्षण के खिंचाव के विरुद्ध कैसे समर्थित होते हैं?
• मुआवजे के एयरी, प्रैट और फ्लेक्सुरल मॉडल में क्या अंतर है?
• आइसोस्टैटिक गुरुत्वाकर्षण विसंगतियाँ संतुलन से विचलन के बारे में क्या बताती हैं?
• क्रस्टल मोटाई स्थलाकृति और मोहो की गहराई से कैसे संबंधित है?

Key concepts

• आइसोस्टैटिक संतुलन और मुआवजे की गहराई
• एयरी मॉडल और क्रस्टल जड़ें
• प्रैट मॉडल और पार्श्व घनत्व भिन्नता
• स्थलमंडल का फ्लेक्सुरल (क्षेत्रीय) मुआवजा
• आइसोस्टैटिक गुरुत्वाकर्षण विसंगतियाँ और क्रस्टल मोटाई

Key theories

एयरी और प्रैट स्थानीय मुआवजा

एयरी मॉडल में स्थलाकृति गहरी कम घनत्व वाली क्रस्टल जड़ों द्वारा उत्प्लावित होती है, जबकि प्रैट मॉडल में विभिन्न घनत्व वाले स्तंभ एक सामान्य मुआवजा गहराई से विभिन्न ऊंचाइयों तक उठते हैं; दोनों बताते हैं कि बड़े पहाड़ अपने द्रव्यमान से अपेक्षित पूर्ण गुरुत्वाकर्षण अधिशेष क्यों उत्पन्न नहीं करते हैं।

फ्लेक्सुरल आइसोस्टेसी

चूंकि स्थलमंडल की सीमित शक्ति होती है, भार केवल स्थानीय रूप से ही नहीं बल्कि एक लोचदार प्लेट के क्षेत्रीय झुकने से भी समर्थित होते हैं, इसलिए मुआवजे की तरंग दैर्ध्य और स्थलमंडल की फ्लेक्सुरल कठोरता यह निर्धारित करती है कि स्थलाकृति कैसे टिकी हुई है।

Mechanisms

अपेक्षाकृत हल्का क्रस्ट सघन, नमनीय ऊपरी मेंटल पर तैरता है; एक स्थलाकृतिक भार जैसे कि एक पर्वत श्रृंखला या तो इसके नीचे एक स्थानीय जड़ या घनत्व परिवर्तन द्वारा या स्थलमंडलीय प्लेट के लोचदार फ्लेक्सचर द्वारा संतुलित होता है जो भार को एक विस्तृत क्षेत्र में फैलाता है, जिसमें चुनी गई विधि स्थलमंडल की शक्ति और भार के आकार द्वारा निर्धारित होती है, और कोई भी असंतुलन एक आइसोस्टैटिक गुरुत्वाकर्षण विसंगति के रूप में प्रकट होता है।

Clinical relevance

आइसोस्टेसी दीर्घकालिक ऊर्ध्वाधर गतियों जैसे कि हिमनद-पश्चात उछाल की व्याख्या करता है, विवर्तनिक अध्ययनों में क्रस्टल मोटाई और स्थलमंडलीय शक्ति को नियंत्रित करता है, और संसाधन और इंजीनियरिंग संदर्भों में पहाड़ों, बेसिनों और महाद्वीपीय मार्जिन पर गुरुत्वाकर्षण सर्वेक्षणों की व्याख्या के लिए आवश्यक है।

History

एयरी और प्रैट ने 1850 के दशक में हिमालय के पास ऊर्ध्वाधर के विक्षेपण की व्याख्या करने के लिए प्रतिस्पर्धी मुआवजा मॉडल प्रस्तावित किए; बीसवीं सदी के गुरुत्वाकर्षण और भूकंपीय डेटा ने क्रस्टल जड़ों की पुष्टि की, और वाट्स और अन्य लोगों ने फ्लेक्सुरल ढांचा विकसित किया जिसने स्थानीय और क्षेत्रीय मुआवजे को एकीकृत किया।

Key figures

• George Biddell Airy
• John Henry Pratt
• Anthony Watts

Seminal works

• turcotte2014
• fowler2005
• watts2001

Frequently asked questions

लंबे पहाड़ अपनी द्रव्यमान के अनुसार उतना अतिरिक्त गुरुत्वाकर्षण क्यों नहीं बनाते हैं?

पर्वत आमतौर पर घने मेंटल में फैली कम घनत्व वाली क्रस्टल जड़ों द्वारा समर्थित होते हैं; जड़ की द्रव्यमान की कमी शिखर के अतिरिक्त द्रव्यमान को काफी हद तक रद्द कर देती है, इसलिए शुद्ध गुरुत्वाकर्षण अधिशेष अकेले दृश्य स्थलाकृति की तुलना में बहुत छोटा होता है।

स्थानीय और फ्लेक्सुरल आइसोस्टेसी में क्या अंतर है?

स्थानीय आइसोस्टेसी मानती है कि प्रत्येक स्तंभ भार के ठीक नीचे स्वतंत्र रूप से संतुलित है, जबकि फ्लेक्सुरल आइसोस्टेसी यह मानती है कि स्थलमंडल में शक्ति होती है और यह एक कठोर प्लेट की तरह झुकता है, जिससे भार का समर्थन एक व्यापक क्षेत्र में फैलता है।