मागील अध्यायात, तुम्ही पृथ्वीच्या आतील भागाचा अभ्यास केला आहे. तुम्हाला जगाचा नकाशा आधीच परिचित आहे. तुम्हाला माहित आहे की खंड पृथ्वीच्या पृष्ठभागाच्या २९ टक्के भाग व्यापतात आणि उर्वरित भाग समुद्री पाण्याखाली आहे. आपण नकाशामध्ये पाहतो तसे खंड आणि महासागरी शरीरांची स्थाने, भूतकाळात तशीच नव्हती. शिवाय, आता ही एक सुप्रतिष्ठित वस्तुस्थिती आहे की भविष्यातही महासागर आणि खंड त्यांची सध्याची स्थाने टिकवून धरणार नाहीत. जर असे असेल, तर प्रश्न उद्भवतो की भूतकाळात त्यांची स्थाने काय होती? ते का आणि कसे त्यांची स्थाने बदलतात? जरी हे खरे असेल की खंड आणि महासागरांनी त्यांची स्थाने बदलली आहेत आणि बदलत आहेत, तरी तुम्हाला आश्चर्य वाटेल की शास्त्रज्ञांना हे कसे कळते? त्यांनी त्यांची पूर्वीची स्थाने कशी ठरवली? यापैकी काही आणि संबंधित प्रश्नांची उत्तरे तुम्हाला या अध्यायात सापडतील.

खंडविस्थापन सिद्धांत

अटलांटिक महासागराच्या किनाऱ्याच्या आकाराचे निरीक्षण करा. महासागराच्या दोन्ही बाजूंच्या किनाऱ्यांच्या सममितीने तुम्ही आश्चर्यचकित व्हाल. अनेक शास्त्रज्ञांनी या साधर्म्याचा विचार केला आणि दोन्ही अमेरिका, युरोप आणि आफ्रिका एकेकाळी एकत्र जोडलेली असण्याची शक्यता विचारात घेतली हे नवल नाही. विज्ञानाच्या इतिहासातील ज्ञात नोंदींवरून, १५९६ मध्येच अब्राहम ऑर्टेलियस, एक डच नकाशा बनवणारा, याने प्रथम अशी शक्यता मांडली होती. अँटोनियो पेलेग्रिनी यांनी तीन खंडे एकत्र दाखवणारा नकाशा काढला. तथापि, १९१२ मध्ये “खंडविस्थापन सिद्धांत” स्वरूपात सर्वसमावेशक युक्तिवाद मांडणारा अल्फ्रेड वेगनर - एक जर्मन हवामानशास्त्रज्ञ होता. हे महासागर आणि खंडांच्या वितरणासंदर्भात होते.

वेगनरच्या मते, सर्व खंड एकच खंडीय वस्तुमान तयार करत होते आणि एक मेगा महासागर त्याच्या भोवती वेढला होता. अतिखंडाला पॅन्जिया असे नाव देण्यात आले, ज्याचा अर्थ सर्व पृथ्वी असा होता. मेगा-महासागराला पॅन्थालासा म्हटले जात असे, ज्याचा अर्थ सर्व पाणी असा होता. त्यांनी युक्तिवाद केला की, सुमारे २०० दशलक्ष वर्षांपूर्वी, अतिखंड पॅन्जिया विभाजित होऊ लागला. पॅन्जिया प्रथम लॉरेशिया आणि गोंडवानालँड अशा दोन मोठ्या खंडीय वस्तुमानांमध्ये विभागला गेला, अनुक्रमे उत्तर आणि दक्षिण घटक तयार करत. त्यानंतर, लॉरेशिया आणि गोंडवानालँड आज अस्तित्वात असलेल्या विविध लहान खंडांमध्ये विभागत राहिले. खंडविस्थापनास पाठिंबा देण्यासाठी विविध पुरावे सादर केले गेले. यापैकी काही खाली दिले आहेत.

खंडविस्थापनास पाठिंबा देणारे पुरावे

खंडांची जुळणी (जिग-सॉ-फिट)

एकमेकांकडे तोंड करून असलेल्या आफ्रिका आणि दक्षिण अमेरिकेच्या किनाऱ्यांमध्ये उल्लेखनीय आणि निर्विवाद जुळणी आहे. हे लक्षात घ्यावे की अटलांटिक किनार्याचा सर्वोत्तम फिट शोधण्यासाठी संगणक प्रोग्राम वापरून तयार केलेला नकाशा बुलार्ड यांनी १९६४ मध्ये सादर केला होता. तो अगदी परिपूर्ण ठरला. जुळणी सध्याच्या किनाऱ्याऐवजी $1,000-$ फॅथम रेषेवर करण्याचा प्रयत्न करण्यात आला.

महासागरांपलीकडे समान वयाचे खडक

अलीकडील काळात विकसित केलेल्या रेडिओमेट्रिक डेटिंग पद्धतींनी विशाल महासागरावरुन विविध खंडांमधील खडक निर्मिती संबंधित करणे सुलभ केले आहे. ब्राझीलच्या किनाऱ्यापासून २,००० दशलक्ष वर्षे जुने प्राचीन खडकांचा पट्टा पश्चिम आफ्रिकेतील खडकांशी जुळतो. दक्षिण अमेरिका आणि आफ्रिकेच्या किनाऱ्यावरील सर्वात प्राचीन समुद्री गाळ जुरासिक कालखंडाचे आहेत. यावरून असे सूचित होते की त्या काळापूर्वी महासागर अस्तित्वात नव्हता.

टिलाइट

ही हिमनद्यांच्या गाळांपासून तयार झालेली गाळाची खडक आहे. भारतातील गोंडवाना प्रणालीच्या गाळांचे दक्षिण गोलार्धातील सहा वेगवेगळ्या भूभागांशी साधर्म्य आहे असे माहित आहे. तळाशी, या प्रणालीमध्ये जाड टिलाइट आहे ज्यामुळे विस्तृत आणि दीर्घकाळ चालणारे हिमनदीकरण दर्शवते. या क्रमाचे साधर्म्य आफ्रिका, फॉकलंड बेट, मादागास्कर, अंटार्क्टिका आणि ऑस्ट्रेलिया येथे आढळते. गोंडवाना-प्रकारच्या गाळांची एकूण साम्य हे स्पष्टपणे दर्शवते की या भूभागांचा इतिहास उल्लेखनीयपणे सारखाच आहे. हिमनदीय टिलाइट प्रागेतिहासिक हवामानाचा आणि खंडांच्या विस्थापनाचा स्पष्ट पुरावा पुरवते.

प्लेसर निक्षेप

घाना किनाऱ्यावर सोन्याचे समृद्ध प्लेसर निक्षेप आढळणे आणि त्या प्रदेशात स्त्रोत खडकाचा अभाव ही एक आश्चर्यकारक वस्तुस्थिती आहे. सोन्याच्या सोनेरी शिरा दक्षिण आफ्रिकेत आहेत आणि हे स्पष्ट आहे की घानाचे सोन्याचे निक्षेप दक्षिण आफ्रिकन क्रॅटनमधून आले आहेत जेव्हा दोन्ही खंड एकत्र होते.

जीवाश्मांचे वितरण

जेव्हा स्थलचर किंवा गोड्या पाण्यात राहण्यास अनुकूल झालेल्या वनस्पती आणि प्राण्यांची समान प्रजाती समुद्री अडथळ्यांच्या दोन्ही बाजूंस आढळतात, तेव्हा अशा वितरणाचे स्पष्टीकरण देण्यासंदर्भात एक समस्या निर्माण होते. मादागास्कर, भारत आणि आफ्रिका येथे लेमर्स आढळतात या निरीक्षणांमुळे काही लोकांनी या तीन भूभागांना जोडणारा सलग भूभाग ‘लेमुरिया’ विचारात घेतला. मेसोसॉरस उथळ खारट पाण्यात राहण्यास अनुकूल असलेला एक लहान सरपटणारा प्राणी होता. यांचे कंकाल फक्त दोन ठिकाणी आढळतात: दक्षिण आफ्रिकेचा दक्षिण केप प्रांत आणि ब्राझीलची इरावेर निर्मिती. ही दोन ठिकाणे सध्या $4,800 \mathrm{~km}$ ने विभक्त आहेत आणि त्यांच्यामध्ये एक महासागर आहे.

विस्थापनासाठीचे बल

वेगनर यांनी सुचवले की खंडांच्या विस्थापनासाठी जबाबदार हालचाल ध्रुवापासून पळ काढणारे बल आणि भरतीचे बल यामुळे झाली. ध्रुवापासून पळ काढणारे बल पृथ्वीच्या परिभ्रमणाशी संबंधित आहे. तुम्हाला हे माहित आहे की पृथ्वी एक परिपूर्ण गोल नाही; विषुववृत्तावर त्याला एक उठाव आहे. हा उठाव पृथ्वीच्या परिभ्रमणामुळे आहे. वेगनर यांनी सुचवलेले दुसरे बल - भरतीचे बल - चंद्र आणि सूर्याच्या आकर्षणामुळे आहे जे समुद्री पाण्यात भरती निर्माण करते. वेगनरचा विश्वास होता की ही बले अनेक दशलक्ष वर्षे लागू केली तर प्रभावी होतील. तथापि, बहुतेक पंडितांनी या शक्तींना पूर्णपणे अपुरे मानले.

विस्थापनोत्तर अभ्यास

हे लक्षणीय आहे की खंडविस्थापनासाठी, बहुतेक पुरावे वनस्पती आणि प्राण्यांचे वितरण किंवा टिलाइट सारखे निक्षेप या स्वरूपात खंडीय भागातून गोळा करण्यात आले. द्वितीय महायुद्धोत्तर काळातील अनेक शोधांनी भूवैज्ञानिक साहित्यात नवीन माहिती जोडली. विशेषतः, महासागर तळाच्या मॅपिंगमधून गोळा केलेल्या माहितीने महासागर आणि खंडांच्या वितरणाच्या अभ्यासासाठी नवीन परिमाणे प्रदान केली.

संवहन प्रवाह सिद्धांत

१९३० च्या दशकात आर्थर होम्स यांनी आवरण भागात संवहन प्रवाह चालू असण्याची शक्यता चर्चा केली. हे प्रवाह आवरण भागातील औष्णिक फरक निर्माण करणाऱ्या किरणोत्सर्गी घटकांमुळे निर्माण होतात. होम्स यांनी युक्तिवाद केला की संपूर्ण आवरण भागात अशा प्रवाहांची एक प्रणाली अस्तित्वात आहे. बलाच्या समस्येसाठी स्पष्टीकरण देण्याचा हा एक प्रयत्न होता, ज्याच्या आधारे समकालीन शास्त्रज्ञांनी खंडविस्थापन सिद्धांत फेटाळून लावला.

महासागर तळाचे मॅपिंग

महासागर संरचनेच्या तपशीलवार संशोधनातून असे दिसून आले की महासागर तळ केवळ एक विशाल मैदान नाही तर तो उच्चावचांनी भरलेला आहे. द्वितीय महायुद्धोत्तर काळात महासागरी तळाचा नकाशा तयार करण्यासाठी केलेल्या मोहिमांनी महासागरी उच्चावचाचे तपशीलवार चित्र प्रदान केले आणि बुडलेल्या पर्वतरांगा तसेच खोल दरींचे अस्तित्व दर्शवले, जे बहुतेक खंडांच्या किनाऱ्याजवळ स्थित आहेत. मध्य-महासागरी क्रेस ज्वालामुखीच्या उद्रेयांच्या बाबतीत सर्वात सक्रिय आढळल्या. महासागरी कवचातील खडकांचे वय निश्चित करण्यात आले की ते खंडीय भागांपेक्षा खूपच लहान आहेत. महासागरी क्रेसच्या माथ्याच्या दोन्ही बाजूंचे आणि माथ्यापासून समान अंतरावर असलेले खडक त्यांच्या घटक आणि वय या दोन्ही बाबतीत उल्लेखनीय साम्य दर्शवतात.

महासागर तळाची स्थलाकृती

या विभागात आपण महासागर तळाच्या संरचनेशी संबंधित काही गोष्टी लक्षात घेऊ ज्या खंड आणि महासागरांच्या वितरणाच्या आकलनात आपल्याला मदत करतात. तुम्ही अध्याय १३ मध्ये महासागर तळाच्या उच्चावचाचा तपशीलवार अभ्यास कराल. खोली तसेच उच्चावचाच्या स्वरूपावर आधारित महासागर तळाचे तीन मुख्य विभाग केले जाऊ शकतात. हे विभाग खंडीय किनारे, खोल समुद्राचे बेसिन आणि मध्य-महासागरी क्रेस आहेत.

आकृती 4.1 : महासागर तळ

खंडीय किनारे

हे खंडीय किनाऱ्या आणि खोल समुद्राच्या बेसिन दरम्यान संक्रमण तयार करतात. यामध्ये खंडीय शेल्फ, खंडीय उतार, खंडीय उदय आणि खोल-महासागरी दरींचा समावेश होतो. यापैकी, खोल-महासागरी दरी हे असे क्षेत्र आहेत जे महासागर आणि खंडांच्या वितरणाच्या संदर्भात लक्षणीय स्वारस्यपूर्ण आहेत.

अगाध मैदाने

हे विस्तृत मैदाने आहेत जी खंडीय किनाऱ्या आणि मध्य-महासागरी क्रेस दरम्यान स्थित आहेत. अगाध मैदाने ही महासागर तळाची सपाट क्षेत्रे आहेत जी गाळाच्या जाड थरांनी झाकलेली आहेत.

मध्य-महासागरी क्रेस

हे महासागराच्या आत पर्वत प्रणालीची एक परस्परसंबंधित साखळी तयार करते. ही पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील सर्वात लांब पर्वत-शृंखला आहे जरी ती महासागरी पाण्याखाली बुडलेली आहे. हे त्याच्या संपूर्ण लांबीवर माथ्यावर एक मध्यवर्ती भेग प्रणाली, एक विभाजित पठार आणि बाजूचा क्षेत्र याद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहे. माथ्यावरील भेग प्रणाली ही तीव्र ज्वालामुखीय क्रियाकलापांचे क्षेत्र आहे. मागील अध्यायात, तुमचा परिचय या प्रकारच्या ज्वालामुखींशी मध्य-महासागरी ज्वालामुखी म्हणून करून दिला गेला आहे.

भूकंप आणि ज्वालामुखींचे वितरण

आकृती 4.2 मध्ये दिलेल्या भूकंपीय क्रियाकलाप आणि ज्वालामुखींच्या वितरणाचे नकाशे अभ्यासा. तुम्ही अटलांटिक महासागराच्या मध्यभागी किनाऱ्यांना जवळजवळ समांतर असलेल्या बिंदूंची एक रेषा पाहाल. ती पुढे हिंदी महासागरात पसरते. ही भारतीय उपखंडाच्या थोड्या दक्षिणेस दोन शाखांमध्ये विभागली जाते, एक शाखा पूर्व आफ्रिकेत जाते आणि दुसरी म्यानमार ते न्यू गिनी येथून येणाऱ्या समान रेषेशी जुळते. तुम्ही लक्षात घ्याल की बिंदूंची ही रेषा मध्य-महासागरी क्रेसशी एकरूप आहे. दुसऱ्या एकाग्रतेचे क्षेत्र दर्शविणारा छायांकित पट्टा आल्प्स-हिमालय प्रणाली आणि पॅसिफिक महासागराच्या काठाशी एकरूप आहे. सर्वसाधारणपणे, मध्य-महासागरी क्रेसच्या भागात भूकंपाचे केंद्र उथळ खोलीत असते तर आल्प्स-हिमालय पट्ट्यासह तसेच पॅसिफिकच्या काठावर, भूकंप खोलगट असतात. ज्वालामुखींचा नकाशाही समान नमुना दर्शवितो. या भागात सक्रिय ज्वालामुखींच्या अस्तित्वामुळे पॅसिफिकच्या काठाला अग्नीचा काठ असेही म्हणतात.

समुद्र तळ प्रसरणाची संकल्पना

वर नमूद केल्याप्रमाणे, विस्थापनोत्तर अभ्यासांनी विपुल माहिती प्रदान केली जी वेगनरने त्यांची खंडविस्थापन संकल्पना मांडताना उपलब्ध नव्हती.

आकृती 4.2: भूकंप आणि ज्वालामुखींचे वितरण

विशेषतः, महासागर तळाचे मॅपिंग आणि महासागरी प्रदेशातील खडकांचे पॅलिओमॅग्नेटिक अभ्यासांनी खालील तथ्ये उघड केली:

(i) हे लक्षात आले की संपूर्ण मध्य-महासागरी क्रेस बाजूने, ज्वालामुखी उद्रेय सामान्य आहेत आणि ते या भागात प्रचंड प्रमाणात लावा पृष्ठभागावर आणतात.

(ii) मध्य-महासागरी क्रेसच्या माथ्याच्या दोन्ही बाजूंच्या समान अंतरावरील खडक निर्मितीच्या कालावधी, रासायनिक संरचना आणि चुंबकीय गुणधर्म यांच्या बाबतीत उल्लेखनीय साम्य दर्शवतात. मध्य-महासागरी क्रेसजवळच्या खडकांना सामान्य ध्रुवीयता असते आणि ते सर्वात तरुण असतात. माथ्यापासून दूर जाताना खडकांचे वय वाढते.

(iii) महासागरी कवचाचे खडक खंडीय खडकांपेक्षा खूपच लहान आहेत. महासागरी कवचातील खडकांचे वय कोठेही २०० दशलक्ष वर्षांपेक्षा जास्त नाही. काही खंडीय खडक निर्मिती ३,२०० दशलक्ष वर्षांइतकी जुनी आहेत. (iv) महासागर तळावरील गाळ अनपेक्षितपणे खूप पातळ आहेत. जर महासागर तळ खंडाइतकेच जुने असतील तर शास्त्रज्ञांची अपेक्षा होती की बरेच दीर्घ कालावधीसाठी गाळांचा संपूर्ण क्रम असेल. तथापि, गाळ स्तंभ कोठेही २०० दशलक्ष वर्षांपेक्षा जुना आढळला नाही.

(v) खोल दऱ्यांमध्ये खोलगट भूकंप घडतात तर मध्य-महासागरी क्रेस भागात, भूकंप केंद्र उथळ खोलीत असतात.

या तथ्यांनी आणि मध्य-महासागरी क्रेसच्या दोन्ही बाजूंच्या खडकांच्या चुंबकीय गुणधर्मांच्या तपशीलवार विश्लेषणाने हेस (१९६१) यांना “समुद्र तळ प्रसरण” म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या त्यांच्या गृहीतकाचा प्रस्ताव मांडण्यास प्रवृत्त केले. हेस यांनी युक्तिवाद केला की महासागरी क्रेसच्या माथ्यावर सतत होणारे उद्रेय महासागरी कवचाचे भंग होण्यास कारणीभूत ठरतात आणि नवीन लावा त्यात घुसखोरी करतो, दोन्ही बाजूंना महासागरी कवच लाथाडतो. अशाप्रकारे, महासागर तळ पसरतो. महासागरी कवचाचे तरुण वय तसेच एका महासागराचा प्रसरण दुसऱ्याचे आकुंचन होऊ न देणारा हा तथ्य हेस यांना

आकृती 4.3: समुद्र तळ प्रसरण

महासागरी कवचाच्या वापराबद्दल विचार करण्यास प्रवृत्त केले. त्यांनी पुढे असेही मांडले की माथ्यावरील ज्वालामुखी उद्रेयांमुळे ढकलला जाणारा महासागर तळ महासागरी दऱ्यांवर खाली बसतो आणि वापरला जातो.

समुद्र तळ प्रसरणाची मूलभूत संकल्पना आकृती 4.3 मध्ये दर्शविली आहे.

प्लेट टेक्टोनिक्स

समुद्र तळ प्रसरण संकल्पनेच्या आगमनापासून, महासागर आणि खंडांच्या वितरणाच्या समस्येतील स्वारस्य पुनर्जीवित झाले. १९६७ मध्ये, मॅकेंझी आणि पार्कर, आणि मॉर्गन यांनी स्वतंत्रपणे उपलब्ध कल्पना गोळा केल्या आणि प्लेट टेक्टोनिक्स नावाची दुसरी संकल्पना मांडली.

आकृती 4.4: भूवैज्ञानिक इतिहासातील खंडांची स्थाने

एक टेक्टोनिक प्लेट (लिथोस्फेरिक प्लेट असेही म्हणतात) हा एक प्रचंड, अनियमित आकाराचा घन खडकाचा स्लॅब आहे, जो सामान्यतः खंडीय आणि महासागरी दोन्ही लिथोस्फियरचा बनलेला असतो. प्लेट्स कठोर एकक म्हणून अस्थेनोस्फियरवर आडव्या हलतात. लिथोस्फियरमध्ये कवच आणि वरच्या आवरणाचा समावेश होतो आणि त्याची जाडी श्रेणी महासागरी भागात ५ आणि $100 \mathrm{~km}$ दरम्यान बदलते आणि खंडीय भागात सुमारे २०० $\mathrm{km}$ असते. प्लेटला खंडीय प्लेट किंवा महासागरी प्लेट म्हटले जाऊ शकते ज्यावर त्या दोनपैकी कोणता प्लेटचा मोठा भाग व्यापतो यावर अवलंबून. पॅसिफिक प्लेट ही मोठ्या प्रमाणात महासागरी प्लेट आहे तर युरेशियन प्लेटला खंडीय प्लेट म्हटले जाऊ शकते. प्लेट टेक्टोनिक्सचा सिद्धांत असे प्रस्तावित करतो की पृथ्वीच्या लिथोस्फियरचे सात प्रमुख आणि काही लहान प्लेट्समध्ये विभाजन करण्यात आले आहे. या प्रमुख प्लेट्सभोवती तरुण वलित पर्वत रांगा, दऱ्या आणि/किंवा भ्रंश आहेत (आकृती 4.5). प्रमुख प्लेट्स खालीलप्रमाणे आहेत:

अंटार्क्टिका आणि आजूबाजूची महासागरी प्लेट

II उत्तर अमेरिकन (पश्चिम अटलांटिक तळ दक्षिण अमेरिकन प्लेटपासून कॅरिबियन समुद्राभोवती वेगळा) प्लेट

III दक्षिण अमेरिकन (पश्चिम अटलांटिक तळ उत्तर अमेरिकन प्लेटपासून कॅरिबियन बेटांभोवती वेगळा) प्लेट

IV पॅसिफिक प्लेट

V भारतीय-ऑस्ट्रेलियन प्लेट

VI आफ्रिका पूर्व अटलांटिक महासागरी प्लेटसह

VII युरेशिया आणि समीप महासागरी प्लेट.

काही महत्त्वाच्या लहान प्लेट्स खाली सूचीबद्ध आहेत:

(i) कोकोस प्लेट : मध्य अमेरिका आणि पॅसिफिक प्लेट दरम्यान

(ii)_ नाझका प्लेट_ : दक्षिण अमेरिका आणि पॅसिफिक प्लेट दरम्यान

(iii) अरबी प्लेट: बहुतेक सौदी अरबी भूभाग

(iv) फिलिपिनो प्लेट: युरेशियन आणि पॅसिफिक प्लेट दरम्यान

आकृती 4.5: जगातील प्रमुख आणि लहान प्लेट्स

(v) कॅरोलिन प्लेट: फिलिपिनो आणि भारतीय प्लेट दरम्यान (न्यू गिनीच्या उत्तरेस)

(vi) फिजी प्लेट: ऑस्ट्रेलियाच्या वायव्येस.

पृथ्वीच्या इतिहासात संपूर्ण ग्लोबवर हे प्लेट्स सतत हलत आहेत. वेगनरच्या मते खंड हलत नाहीत. खंड हे प्लेटचा एक भाग आहेत आणि जे हलते ते प्लेट आहे. शिवाय, हे लक्षात घ्यावे की सर्व प्लेट्स, अपवाद न करता, भूवैज्ञानिक भूतकाळात हलली आहेत आणि भविष्यातही हलत राहतील. वेगनरचा विचार होता की सर्व खंड सुरुवातीला पॅन्जिया स्वरूपात एक अतिखंड म्हणून अस्तित्वात होते. तथापि, नंतरच्या शोधांमध्ये असे दिसून आले आहे की प्लेट्सवर विसावलेले खंडीय वस्तुमान संपूर्ण भूवैज्ञानिक कालावधीत भटकत आहेत आणि पॅन्जिया हे वेगवेगळ्या खंडीय वस्तुमानांच्या एकत्रित होण्याचे परिणाम होते जे एक किंव