पृथ्वीको संरचनाको बारेमा हाम्रो धेरैजसो ज्ञान भूकम्पको अध्ययनबाट आउँछ। जसरी तालमा ढुङ्गा खस्दा पानीको माध्यमबाट छाल निस्कन्छ, त्यसरी नै हरेक भूकम्पले चारै दिशामा छालहरू निस्कन्छ। यी भूकम्पीय तरंगहरूलाई सिस्मिक वेभ भनिन्छ। यी भूकंपीय तरंगहरू पृथ्वीको माध्यमबाट यात्रा गर्दा वैज्ञानिकहरूलाई छालहरू मार्फत सर्ने विभिन्न सामग्रीहरूको एक विचार दिन्छ।
भूकम्पीय तरंगहरू दुई प्रकारका हुन्छन्: एस-वेभ्स र पी-वेभ्स। यी तरंगहरूले विभिन्न प्रकारका सामग्रीहरू पार गर्दा फरक व्यवहार गर्छन्। जसरी हावाको सट्टा पानीबाट गुज्र्दा ध्वनि तरंगले फरक व्यवहार गर्छ; भूकंपीय तरंगहरू फरक तरिकाले व्यवहार गर्छन् जब तिनीहरू पदार्थको विभिन्न चरणहरू पार गर्छन्। वैज्ञानिकहरूलाई थाहा छ कि पी-वेभहरू सबै प्रकारका सामग्रीहरूबाट यात्रा गर्नेछन् तर एस-वेभहरू तरल पदार्थबाट यात्रा गर्दैनन्।
पृथ्वी धेरै तहहरु मिलेर बनेको छ। प्रत्येक तहको आफ्नै विशेषता गुणहरू छन्। वैज्ञानिकहरूले पृथ्वीको तहहरू बारे दुई तरिकामा सोच्छन् - रासायनिक संरचनाको सन्दर्भमा र भौतिक गुणहरूको सन्दर्भमा।
रासायनिक संरचनाको आधारमा, पृथ्वीलाई पृथ्वीको केन्द्रबाट बाहिरी रूपमा तीन तहमा विभाजन गर्न सकिन्छ: कोर, आवरण र क्रस्ट।
पृथ्वीको सबैभन्दा बाहिरी ठोस तहलाई क्रस्ट भनिन्छ। यो आवरणको माथि छ र पृथ्वीको कडा बाहिरी खोल हो। क्रस्ट भनेको सतह हो जसमा हामी बाँचिरहेका छौं।
क्रस्ट ०-३२ किलोमिटर (०-१९.८ माइल) हुन्छ। अन्य तहहरूको सम्बन्धमा, क्रस्ट सबैभन्दा पातलो र सबैभन्दा कम बाक्लो तह हो। यो नरम, घना आवरणमा तैरिन्छ। क्रस्ट ठोस चट्टानबाट बनेको छ तर यी चट्टानहरू संसारभर एकै छैनन्।
त्यहाँ दुई प्रमुख प्रकारका क्रस्टहरू छन्:
ओशियानिक क्रस्ट महासागर मुनि पाइने पातलो तह (लगभग ५ किमी) हो। यो अपेक्षाकृत पातलो भए पनि यो सबैभन्दा घना प्रकारको क्रस्ट हो र यो बेसाल्ट भनिने मेटामोर्फिक चट्टानबाट बनेको हुन्छ।
महाद्वीपीय क्रस्टले महाद्वीपहरू बनाउँछ र समुद्री क्रस्टको शीर्षमा रहन्छ। समुद्री क्रस्टको तुलनामा, महाद्वीपीय क्रस्ट मोटो (३० किमी) हुन्छ। महाद्वीपीय क्रस्टमा ग्रेनाइट जस्ता कम बाक्लो चट्टानहरू हुन्छन्। महाद्वीपीय क्रस्ट कम बाक्लो भएता पनि, यो महाद्वीपहरू बनाउने चट्टानहरू मिलेर बनेको हुनाले यो महासागरीय क्रस्टभन्दा धेरै मोटो हुन्छ।
किनभने पृथ्वी भित्र धेरै तातो छ, तातोको धारा कोरबाट क्रस्टमा बग्छ। यसलाई संवहन प्रवाह भनिन्छ। यो धारा पृथ्वीको सतहको नजिक बढ्दै जाँदा चिसो हुन्छ। क्रस्टको तल्लो भागमा रहेको यो संवहन प्रवाहले टेक्टोनिक प्लेटहरू चल्ने गर्दछ। प्लेटहरूको निरन्तर चलनलाई प्लेट टेक्टोनिक्स भनिन्छ। यी प्लेटहरूको गति धेरै ढिलो हुन्छ तर जब तिनीहरू एकसाथ टक्कर हुन्छन् यसले भूकम्प निम्त्याउँछ। आवरणबाट संवहन धाराको संयोजन र वायुमण्डलको प्रभावले क्रस्टलाई सतहदेखि तलसम्म ०-१५९८ डिग्री फारेनहाइट बनाउँछ। क्रस्ट र वायुमण्डल पृथ्वीको तहहरू मध्ये सबैभन्दा चिसो हो।
क्रस्ट प्रकृति मा भंगुर छ। पृथ्वीको आयतनको लगभग 1% र पृथ्वीको द्रव्यमानको 0.5% क्रस्टबाट बनेको छ। क्रस्टका प्रमुख घटक तत्वहरू सिलिका (Si) र एल्युमिनियम (Al) हुन् र यसैले, यसलाई प्रायः SIAL भनिन्छ।
हाइड्रोस्फियर र क्रस्ट बीचको विच्छेदलाई कोनराड विच्छेद भनिन्छ।
क्रस्टको तल र कोरको माथिको तह आवरण हो। यो लगभग 2900 किमी बाक्लो छ। पृथ्वीको आयतनको लगभग 84% र पृथ्वीको 67% द्रव्यमान आवरणले ओगटेको छ। आवरणको औसत घनत्व 4.5g∕cm 3 हुन्छ। घनत्व गहिराई संग बढ्छ किनभने दबाव बढ्छ।
क्रस्ट र आवरण बीचको विच्छेदलाई मोहोरोविच विच्छेदन वा मोहो विच्छेद भनिन्छ।
आवरणमा मुख्यतया सिलिकन र म्याग्नेसियमबाट बनेको ठोस चट्टानहरू हुन्छन्, त्यसैले यसलाई सिमा भनिन्छ। आवरणको गहिराइमा, चट्टानहरूमा म्याग्नेसियम र फलाम हुन्छ। आवरण गहिराइसँग घना हुने अर्को कारण यो हो कि यस स्तरमा चट्टानहरूमा फलाम हुन्छ र फलाम आवरणको माथिल्लो तहमा भएका सामग्रीहरू भन्दा घना हुन्छ।
पृथ्वीको आवरणको विभिन्न गहिराइमा फरक फरक तापक्रम हुन्छ। आवरणको तापमान गहिराई संग बढ्छ। यो 1598-3992 डिग्री फारेनहाइट सम्म हुन्छ। उच्च तापक्रम त्यहाँ हुन्छ जहाँ आवरण सामग्री गर्मी उत्पादन गर्ने कोरसँग सम्पर्कमा हुन्छ। आवरणले धेरै तातो राख्छ, जुन संवहनी कोशिकाहरू भनिने खाली ठाउँहरूमा आवरणमा फैलिन्छ। गर्मीको आन्दोलनले समुद्रीतला र महाद्वीपहरूको प्लेटहरू परिवर्तन गर्न सक्छ। लाखौं वर्षमा, पृथ्वीका प्लेटहरू धेरै सार्न सक्छन्। जब यी परिवर्तनहरू द्रुत रूपमा हुन्छन्, हामी भूकम्पको अनुभव गर्छौं।
गहिराईको साथ तापक्रमको यो स्थिर वृद्धिलाई जियोथर्मल ग्रेडियन्ट भनिन्छ। जियोथर्मल ग्रेडियन्ट विभिन्न चट्टानको व्यवहारको लागि जिम्मेवार छ। विभिन्न चट्टान व्यवहारहरू आवरणलाई दुई फरक क्षेत्रमा विभाजन गर्न प्रयोग गरिन्छ। माथिल्लो आवरणका चट्टानहरू चिसो र भंगुर हुन्छन्, जबकि तल्लो आवरणका चट्टानहरू तातो र नरम हुन्छन् तर पग्लिएका छैनन्। माथिल्लो आवरणका चट्टानहरू तनावमा भाँच्न र भूकम्पहरू उत्पन्न गर्न पर्याप्त भंगुर हुन्छन्। यद्यपि, तल्लो आवरणका चट्टानहरू नरम हुन्छन् र भाँच्नुको सट्टा बलको अधीनमा हुँदा प्रवाह हुन्छ।
आवरणको सबैभन्दा माथिल्लो ठोस भाग र सम्पूर्ण क्रस्टले लिथोस्फियर बनाउँछ।
अस्थेनोस्फियर (८०-२०० किलोमिटरको बीचमा) लिथोस्फियरको ठीक तल रहेको माथिल्लो आवरणको अत्यधिक चिपचिपा, यान्त्रिक रूपमा कमजोर र नरम, विकृत क्षेत्र हो। एस्थेनोस्फियर म्याग्माको मुख्य स्रोत हो र यो त्यो तह हो जसमाथि लिथोस्फियर प्लेटहरू/कन्टिनेन्टल प्लेटहरू सर्छन् (प्लेट टेक्टोनिक्स)।
माथिल्लो आवरण र तल्लो आवरण बीचको विच्छेदलाई रिपेटी विच्छेद भनिन्छ।
लिथोस्फियर र एस्थेनोस्फियरको ठीक तल तर कोर भन्दा माथि रहेको आवरणको भागलाई मेसोस्फियर भनिन्छ।
पृथ्वीको भित्री भाग कोर हो। पृथ्वीको यो भाग पृथ्वीको सतहबाट करिब २९०० किलोमिटर तल छ। गुटेनबर्गको विच्छेदनद्वारा कोरलाई आवरणबाट अलग गरिएको छ।
कोर मुख्यतया फलाम (Fe) र निकल (Ni) बाट बनेको छ र यसैले यसलाई NIFE पनि भनिन्छ। कोरले पृथ्वीको भोल्युमको लगभग 15% र पृथ्वीको द्रव्यमानको 32.5% बनाउँछ। यो पृथ्वीको सबैभन्दा घना तह हो जसको घनत्व 9.5 देखि 14.5g∕cm 3 को बीचमा छ।
P-तरंग र S-तरंगहरूको गति अवलोकन गरेपछि, वैज्ञानिकहरूले पृथ्वीको केन्द्र दुई तहमा विभाजित भएको निष्कर्ष निकालेका छन् - बाहिरी कोर र भित्री कोर।
बाहिरी कोर तरल पदार्थ हो किनभने तापक्रम फलाम र निकल धातुहरू पग्लन पर्याप्त हुन्छ। बाहिरी कोर सतहबाट लगभग 2900 किमी तल सुरु हुन्छ र लगभग 2300 किमी बाक्लो छ। किनभने पृथ्वी घुम्छ, बाहिरी कोर भित्री कोर वरिपरि घुम्छ र यसले पृथ्वीको चुम्बकत्व निम्त्याउँछ। हजारौं र हजारौं वर्षदेखि पृथ्वीमा आफ्नो बाटो खोज्न नाविकहरूले चुम्बकत्व प्रयोग गर्दै आएका छन्। चुम्बकत्वले पृथ्वीको वायुमण्डल बाहिरका कणहरूलाई अन्तरिक्षमा ६०,००० किलोमिटरभन्दा बढी प्रभाव पार्छ। बाहिरी कोर लगभग 3992-9032 °F हो। बाहिरी कोरको घनत्व 10 g/cm3 र 12.3 g∕cm 3 को बीचमा हुन्छ।
भित्री कोर पृथ्वीको सतहबाट 5150 किलोमिटर (3200 माइल) तल छ। केन्द्रमा पुग्न अझै पनि करिब १३०० किलोमिटर (८०८ माइल) बढी यात्रा गर्नुपर्नेछ। भित्री कोर मा तापमान लगभग 5000 - 6000 °C (9032 - 10832 °F) छ। यो बाहिरी कोर जस्तै समान सामग्रीबाट बनेको छ तर उच्च दबावको कारण, भित्री कोर ठोस छ। यहाँ, अत्याधिक चट्टानको तौलबाट उत्पन्न हुने ठूलो दबाबले परमाणुहरूलाई एकै ठाउँमा जोड्न पर्याप्त बलियो हुन्छ र तरल अवस्थालाई रोक्छ। यो उच्च चाप र कोरमा घना धातुहरूले यसको घनत्व 13g∕cm 3 बनाउँछ।
माथिल्लो कोर र तल्लो कोर बीचको विच्छेदलाई Lehmann Discontinuity भनिन्छ।
पृथ्वीलाई भौतिक गुणहरूको आधारमा तहहरूमा विभाजन गरिएको छ, जस्तै कि तह ठोस वा तरल हो।
पाँच भौतिक तहहरू लिथोस्फियर, एस्थेनोस्फियर, मेसोस्फियर, बाहिरी कोर र भित्री कोर हुन्।
1. लिथोस्फियर - पृथ्वीको सतहमा पाइने ठोस चट्टानको बाहिरी तह लिथोस्फियर हो। यसमा क्रस्ट र ठोस, आवरणको माथिल्लो भाग दुवै समावेश छ। यो पृथ्वीको अन्य भौतिक तहहरू भन्दा अपेक्षाकृत कम घना छ। लिथोस्फियर टुक्राहरूमा विभाजित हुन्छ जसलाई टेक्टोनिक प्लेटहरू भनिन्छ।
2. एस्थेनोस्फियर - एस्थेनोस्फियर लिथोस्फियरको तल पाइन्छ र यो एकदमै बिस्तारै चल्ने ठोस चट्टानले बनेको कमजोर वा नरम आवरणको तह हो। यो लिथोस्फियर तल अवस्थित छ। टेक्टोनिक प्लेटहरू एस्थेनोस्फियरको शीर्षमा सर्छन्।
3. मेसोस्फियर - आवरणको बलियो, तल्लो भागलाई मेसोस्फियर भनिन्छ। मेसोस्फियरको चट्टान एस्थेनोस्फियरको चट्टान भन्दा धेरै बिस्तारै बग्छ। मेसोस्फियर एस्थेनोस्फियर भन्दा धेरै घना छ।
4. बाहिरी कोर - बाहिरी कोर पृथ्वीको कोर को तरल तह हो। बाहिरी कोर आवरणको मुनि रहेको छ र भित्री कोरलाई घेरिएको छ।
5. भित्री कोर - भित्री कोर हाम्रो ग्रहको ठोस, घना केन्द्र हो। भित्री कोर बाहिरी कोरको तलबाट पृथ्वीको केन्द्रसम्म फैलिएको छ।
लिथोस्फियर र एस्थेनोस्फियर क्रस्ट र आवरण जस्तै होइनन्। क्रस्ट र आवरण पृथ्वीको संरचनात्मक तहहरू हुन्। लिथोस्फियर र एस्थेनोस्फियर भौतिक तहहरू हुन्। लिथोस्फियरले क्रस्ट र ठोस, आवरणको बाहिरी भाग समावेश गर्दछ। क्रस्ट लिथोस्फियर भन्दा पातलो छ र सिलिकामा धनी चट्टान सामग्री समावेश गर्दछ र पृथ्वीको अन्य तहहरूमा चट्टान सामग्री भन्दा धेरै कम घना छ। एस्थेनोस्फियर ठोस लिथोस्फियर र मेसोस्फियर बीचको अर्ध-ठोस तह हो।
अस्थेनोस्फियर तरल पदार्थ होइन। एस्थेनोस्फियर बनाउने चट्टान सामग्री नरम हुन्छ, यसको मतलब यो बिस्तारै फैलाउन सकिन्छ। पृथ्वीको भित्री भागको तीव्र तापका कारण अस्थेनोस्फियर नरम हुन्छ। एस्थेनोस्फियरको तल्लो भागको चट्टान सामग्री तताउँदा, यो बिस्तारै बढ्छ। यो बढ्दै जाँदा, यो चिसो हुन थाल्छ र फेरि डुब्न थाल्छ। यसरी, एस्थेनोस्फियरमा चट्टान सामग्री विशाल संवहन कक्षहरूमा घुम्छ। यी संवहन कक्षहरूले टेक्टोनिक प्लेट आन्दोलनको कारण बनाउँछन्। लिथोस्फेरिक प्लेटहरू जुन एस्थेनोस्फियरमा रहन्छ, एस्थेनोस्फियर बिस्तारै बग्ने क्रममा साथमा लैजान्छ। लिथोस्फेरिक प्लेटहरूको आन्दोलनले भूकम्प र ज्वालामुखी निम्त्याउँछ।
