દરિયાઈ ભૂસ્તરશાસ્ત્ર (marine geology)

દરિયાઈ ભૂસ્તરશાસ્ત્ર એટલે સમુદ્ર-મહાસાગરોના તળ પરનાં ભૂસ્તરલક્ષણોનો અભ્યાસ. પૃથ્વીની સપાટીનો 70 ટકાથી વધુ ભાગ દરિયાઈ જળથી આવરી લેવાયેલો છે. મહાસાગરના કુલ વિસ્તાર (361 × 10⁶ ચોકિમી.) પૈકી 300 × 10⁶  ચોકિમી. જેટલો ભાગ ઊંડાં સમુદ્રતળ આવરી લે છે, બાકીનો 61 x 10⁶ ચોકિમી.નો ભાગ જળ નીચેની ખંડીય કિનારીઓથી આવરી લેવાયેલો છે.

ધ્વનિમાપન (soundings) : જહાજોની મદદથી મહાસાગરોની ઊંડાઈ જાણવાની પદ્ધતિને ધ્વનિમાપન કહેવાય છે. એક સૈકા અગાઉના સમયમાં શણના દોરડા સાથે સીસાનો ટુકડો લટકાવીને ધ્વનિમાપન કરવામાં આવતું હતું. 1875ના અરસામાં શણને સ્થાને પિયાનો તારનો ઉપયોગ થતો હતો. 1925 પછીથી પડઘા પદ્ધતિ(echo system)નો અને 1935 પછીથી સ્વયંસંચાલિત નોંધમાપકોનો ઉપયોગ થતો રહ્યો છે. તેનાથી ઊંડાઈ અને લીધેલા સમય(અંતર)નો રેખાલેખ તૈયાર કરવામાં આવે છે. 1953થી તો ઉચ્ચ કક્ષાનાં ચોકસાઈવાળાં પડઘા-ધ્વનિ–યંત્રો પણ વિકસાવવામાં આવ્યાં છે.

ભૂપૃષ્ઠરચનાત્મક સમુદ્રતળ વિભાગો : મહાસાગરના સમગ્ર તળર્દશ્યને ઊંડાઈ પ્રમાણેના બે વિભાગોમાં વહેંચી નાખવામાં આવેલું છે. સમુદ્રસપાટીથી થોડાક સેંકડો મીટરનો ઊંડાઈનો પ્રથમ વિભાગ ખંડોના જેવાં સામાન્ય સપાટીલક્ષણો ધરાવે છે, બીજો વિભાગ 4000–5,000 મીટરની ઊંડાઈ વચ્ચેનો છે જે પૃથ્વીના ગોળાનો 50 ટકા જેટલો વિસ્તાર આવરી લે છે. તળર્દશ્યના મુખ્ય ત્રણ રચનાત્મક આકારો પણ જુદા પાડી શકાય છે : 1. ખંડીય કિનારી (continental margins) વિભાગ, 2. મહાસાગર થાળાવાળો તળવિભાગ (ocean basin floor), 3. મધ્ય મહાસાગરીય ડુંગરધારોનો વિભાગ (mid-oceanic ridges). યુરોપથી અમેરિકા સુધીના ઍટલાન્ટિક મહાસાગરતળનો આડછેદ આ પ્રમાણેના  તળર્દશ્યનો સ્પષ્ટ ખ્યાલ આપે છે. ખંડીય કિનારી એટલે કિનારાનો ભૂમિભાગ અને સમુદ્રતળ વચ્ચે રહેલો ઢળતો સંક્રાંતિ વિભાગ. ઍટલાન્ટિક અને હિંદ મહાસાગરોની ખંડીય કિનારીનો સંક્રાંતિ વિભાગ ખંડીય છાજલી (continental shelf), ખંડીય ઢોળાવ (continental slop) અને ઊપસેલા વિભાગો(continental rise)થી બનેલો છે.

ખંડીય છાજલીના ઢોળાવનો દર સરેરાશ 1 : 1000નો ગણાય છે. ખંડીય ઢોળાવ માટે તે 1 : 40 થી 1 : 6 સુધી બદલાતો રહે છે. તેમાં ક્યાંક કરાડ જેવી સ્થિતિ પણ હોય છે. ખંડીય ઢોળાવના તળ પર ખંડીય ઉપસાવ (rise) પણ આવતા જાય છે, જેનો ઢોળાવ દર 1 : 300થી 1 : 700 વચ્ચેનો હોઈ શકે છે, ક્યારેક 1 : 50 નો દર પણ જોવા મળેલો છે. ખંડીય ઢોળાવ ઘણાં અધોદરિયાઈ કોતરોથી છેદાયેલો પણ હોય છે. આવાં કોતરોની બાજુઓ પર પંખાકાર કાંપનિક્ષેપ રચાયેલા મળી આવે છે.

ખંડીય કિનારી વિભાગને ત્રણ કક્ષાઓમાં વહેંચેલો છે : ખંડીય છાજલી પ્રથમ કક્ષામાં આવે છે, જેમાં ઉચ્ચસપાટપ્રદેશો અને છીછરા દરિયાઈ વિભાગો આવી જાય છે. ખંડીય ઢોળાવ દ્વિતીય કક્ષામાં મુકાય છે. તેમાં સમુત્પ્રપાતો (escarpments) અને કોતરો આવી જાય છે. તૃતીય કક્ષામાં ઊપસેલા વિભાગો, ડુંગરધારો, થાળાસંકુલો તેમજ ડુંગરધાર-કોતરોનો સમાવેશ થાય છે. ઍટલાન્ટિક, હિંદી, આર્ક્ટિક અને ઍન્ટાર્ક્ટિકા મહાસાગરોની ખંડીય કિનારીઓમાં ઊપસેલા વિભાગો જોવા મળે છે. પૅસિફિક મહાસાગર ખંડીય કિનારીઓ પર ખાઈઓની લગભગ સળંગ સીમાથી ઘેરાયેલો છે. પૅસિફિકમાંનાં વધુ ભૂકંપીય લક્ષણો, જ્વાળામુખીની પ્રક્રિયાનાં લક્ષણો અને યુવાવસ્થા ધરાવતું તેનું તળર્દશ્ય આ મહાસાગર માટે અર્વાચીન ઉત્પત્તિ-વય સૂચવે છે; જ્યારે બિનભૂકંપીય, જ્વાળામુખીલક્ષણરહિત હિંદ-ઍટલાન્ટિક મહાસાગરની કિનારીઓ જૂનું ભૂસ્તરીય વય સૂચવે છે.

દુનિયાના બધા જ મહાસાગરોમાં અવતલન પામેલા કંઠાર રેતપ્રદેશો (beaches) મળી આવ્યા છે, જે છેલ્લે છેલ્લે થયેલા ભૂસંચલનજન્ય વિકાસનું પરિણામ દર્શાવે છે. તે અંતિમ પ્લાયસ્ટોસીન કંઠાર પ્રદેશો હોવાનું જણાય છે. ખંડીય ઢોળાવો પર રચનાત્મક અગાશીઓ(structural terraces)નાં તળર્દશ્ય પણ મળી આવેલાં છે.

મહાસાગર થાળાંનો તળવિભાગ : ખંડીય કિનારીઓ અને મધ્યમહાસાગરીય ડુંગરધારોની ખાઈઓને બાદ કરતાં થાળાંના તળવિભાગમાં ઊંડામાં ઊંડાં સ્થળો પણ જોવા મળે છે. ઍટલાન્ટિકનો ભાગ ઊંડાઈવાળા તળથી બનેલો છે. આ વિભાગને પણ ત્રણ કક્ષાઓમાં વહેંચેલો છે : અગાધ ઊંડાઈવાળાં તળ, મહાસાગરીય ઊંચાણ અને ગીઓટ.

મહાસાગર મધ્યવિભાગના ઊંડાઈવાળા, પહોળા, લગભગ સમતલ સપાટીલક્ષણવાળા તળર્દશ્યને અગાધ તળ કહેવાય છે. તેનો ઢોળાવ દર 1 : 1000થી વધતો નથી, અર્થાત્ તળવિભાગનો આ મેદાની વિસ્તાર ગણાય છે, જે 160થી 3૨0 કિલોમીટરની પહોળાઈવાળો હોય છે. ક્યાંક ક્યાંક 50–200 ફૅધમ ઊંચાઈવાળી અને 3–9 કિલોમીટરની પહોળાઈવાળી ટેકરીઓ આવેલી હોઈ શકે છે, જે ભૂસંચલનજન્ય કે જ્વાળામુખીજન્ય ઉત્પત્તિવાળી હોવાનું મનાય છે. આ મેદાનો પરના નિક્ષેપો રેતી, કાંપ કે માટીથી બનેલા હોય છે.

મહાસાગરીય તળના ઊપસેલા વિભાગો અમુક ઊંચાઈએ રહેલા હોય છે, તે ખંડીય કિનારીઓ કે મધ્યમહાસાગરીય ડુંગરધારોના બનેલા હોતા નથી. દા. ત., બર્મ્યુડા એ ઉત્તર ઍટલાન્ટિકનો આ પ્રકારનો ઊંચાણવાળો વિભાગ છે. તે બિનભૂકંપીય લક્ષણવાળા હોય છે, જ્યારે મોટાભાગની મધ્ય મહાસાગરીય ડુંગરધારો ભૂકંપીય લક્ષણો ધરાવે છે. બર્મ્યુડા ઊંચાણની બંને બાજુઓ સ્તરભંગથી નીચે તરફ સરકી ગયેલી હોઈ, આ ઊંચાણવિભાગ પીઠિકા (pedestal) જેવો બની રહ્યો છે. અન્ય બિનભૂકંપીય લક્ષણ ધરાવતાં આ પ્રકારનાં ઊંચાણો પૂર્વ પૅસિફિકમાં પણ જોવા મળે છે. હિંદી મહાસાગરની મેસ્કેરીન ડુંગરધાર અને દક્ષિણ ઍટલાન્ટિકની રીઓ-ગ્રાન્ડ-રાઇઝને પણ આ પ્રકારમાં મૂકી શકાય.

ગીઓટ(Guyot) અને ગીઓટ-જૂથ : (જુઓ, ગીઓટ અધિકરણ). 500 ફૅધમ ઊંચાઈ ધરાવતા પર્વત જેવો કોઈ પણ ભાગ સમુદ્રતળ પર હોય તો તેને ગીઓટ કહેવાય. 1000 ફૅધમની ઊંચાઈએ રહેલા પણ તે હોઈ શકે છે. લગભગ બધા જ મહાસાગરોમાં તે જોવા મળે છે. તે છૂટાછવાયા એકલા કે રેખીય સ્થિતિવાળી એક હારમાં પણ ગોઠવાયેલા હોઈ શકે છે. આવા બધા જ, શંકુ આકારના હોય તે, સમુદ્ર-પર્વતોને વિલુપ્ત થયેલા જ્વાળામુખી હોવાનું ઉત્પત્તિની ર્દષ્ટિએ ઉચિત ગણાયું છે. મધ્ય ઍટલાન્ટિક ડુંગરધાર તરફ મેઈનના અખાતની નજીક 12,800 કિલોમીટર લંબાઈમાં વિસ્તરેલી સમુદ્રપર્વતની હાર કૅલ્વિન ગીઓટ જૂથ તરીકે જાણીતી છે. આ હાર પૈકી ઘણાના શિરોભાગની ઊંડાઈ સમુદ્રસપાટીથી 650 ફૅધમ પર રહેલી છે. ઍટલાન્ટિસ-ગ્રેટ મીટીઓર સમુદ્રપર્વતજૂથ એઝૉર્સ(Azores)ની દક્ષિણે 640 કિલોમીટર લંબાઈમાં ઉત્તર-દક્ષિણ વિસ્તરેલું છે. તેમના શિરોભાગની ઊંડાઈ 150–250 ફૅધમ પર રહેલી છે. નૈર્ઋત્ય પૅસિફિકમાં ઘણા ટાપુઓની હાર અને ગીઓટ જૂથની ગૂંથણી જોવા મળે છે. મધ્ય પૅસિફિકમાં હવાઈ ટાપુઓથી નૈર્ઋત્યમાં સમુદ્રીય પર્વતોનો વિશાળ વિસ્તાર છે, જેમના સપાટ શિરોભાગની ઊંડાઈ સમુદ્રસપાટીથી 50 થી 850 ફૅધમ પર રહેલી છે. સામાન્ય રીતે આ પ્રકારના સમુદ્રીય પર્વતો કે જેમના શિરોભાગ સપાટ મેજ આકારના હોય તે ‘ગીઓટ’ નામથી ઓળખાય છે. તે પૈકીના કેટલાકના સપાટ શિરોભાગ પરથી ક્રિટેશિયસ વય ધરાવતા છીછરા જળના જીવાવશેષો મળી આવેલા છે.

મધ્યમહાસાગરીય ડુંગરધારો : ઍટલાન્ટિક, દક્ષિણ પૅસિફિક અને હિંદી મહાસાગરતળ પર મધ્યનો તૃતીયાંશ ભાગ ડુંગરધારોથી આવરી લેવાયેલો છે. તે પહોળાઈવાળી, આડી ફાટોથી થયેલા ભંગાણવાળી ઊંચાઈ ધરાવતી ટેકરીઓની હારમાળા છે. ઍટલાન્ટિકમાં મિડ-ઍટલાન્ટિક રિજ, દક્ષિણ પૅસિફિકમાં ઈસ્ટર આઇલૅન્ડ રિજ (Easter Island Ridge), દક્ષિણ હિંદી મહાસાગરમાં મિડ-ઇન્ડિયન રિજ (Mid-Indian Ridge), અરબી સમુદ્રમાં કાર્લ્સબર્ગ રિજ (Carlsberg Ridge) અને મરે રિજ (Murray Ridge) નામોથી ઓળખાય છે. આ પ્રકારની ડુંગરધારોના શૃંગવિભાગો 80–320 કિલોમીટરની પહોળાઈવાળા છે, ફાટખીણોવાળા પણ છે. ફાટખીણોની અંદર તરફની દીવાલો ઊભી  અને ઉગ્ર ઢોળાવવાળી છે. તેમનાં તળ, નજીકના ફાટપર્વતનાં શિખરોના સંદર્ભમાં 500 – 1,500 ફૅધમના તફાવતે રહેલાં છે. શિખરોનું સ્થળર્દશ્ય અત્યંત ખરબચડું છે. ભૂકંપીય પટ્ટો આ ફાટખીણોને અનુસરે છે, જે 64,000 કિલોમીટરની લંબાઈ સુધીના અંતરમાં વિસ્તરે છે. ભૂકંપીય વક્રીભવનમાપન–પદ્ધતિથી  અહીંના પોપડાનું બંધારણ સમુદ્રીય પોપડા અને ભૂમધ્યાવરણના વચગાળાનું હોવાનું જાણવા મળેલું છે. આ ડુંગરધારોની ઉત્પત્તિ સહિત લગભગ બધાં જ લક્ષણો આફ્રિકી ફાટખીણસંકુલનાં લક્ષણોને મળતાં આવે છે. સામાન્ય સમુદ્રતળ પર કે ખંડીય વિસ્તારો પર જે ઉષ્ણતાપ્રવાહ મૂલ્ય (heat flow) મળે તે કરતાં ઘણું વધારે મૂલ્ય અહીં હોવાનું જણાયું છે. તેમની બાહ્ય બાજુઓ અનેક સોપાનોમાં નીચે ઊતરે છે અને તેમની બાજુઓના ઢોળાવો ઉગ્ર છે. તસવીરો અને નમૂનાઓના અભ્યાસ પરથી જાણવા મળે છે કે એઝૉર્સની ઉત્તરે સ્થિત મધ્ય ઍટલાન્ટિક ડુંગરધાર ઘસારો પામતી જાય છે, તેમનાં શૃંગો પરથી ઘસારાજન્ય નિક્ષેપ ડુંગરધારોની વચ્ચેના થાળામાં જમા થતો જાય છે.

સમુદ્રતલીય રચનાત્મક માળખું : પૃથ્વીની સમગ્ર સપાટીનો 70 ટકા જેટલો ભાગ સમુદ્ર-મહાસાગરો આવરી લેતા હોવાથી ખંડોની તુલનામાં પૃથ્વી પરનાં વિશિષ્ટ રચનાત્મક લક્ષણો મહાસાગર તળ પર વધુ હોય  એ સ્વાભાવિક છે. મધ્યસમુદ્રીય ડુંગરધારો, દ્વીપચાપ, ઊંડાઈસ્થિત દરિયાઈ ખાઈઓ, સમુદ્રતળનાં વિશાળ મેદાનો, ખંડીય કિનારીઓ વગેરે રચનાત્મક માળખાની લાક્ષણિકતાઓ બની રહે છે. સમુદ્રીય પોપડાની સરેરાશ જાડાઈ 6 કિલોમીટર છે જ્યારે ખંડીય પોપડાની સરેરાશ જાડાઈ 36 કિલોમીટર છે. આ તફાવત પણ સમુદ્રતળની રચનાત્મક વિશિષ્ટતા દર્શાવે છે. એ જ રીતે સિયલ અને સીમા વચ્ચે ખડક-બંધારણીય તફાવત પણ મહત્વનો છે. ખંડીય વિસ્તારોનો પ્રત્યક્ષ ક્ષેત્રીય અભ્યાસ કરવાનું જેટલું અનુકૂળ છે એટલું સમુદ્ર-મહાસાગરતળ માટે સરળ નથી. આ અભ્યાસ માટે વિશિષ્ટ ભૂભૌતિક તકનિકી પદ્ધતિઓ અખત્યાર કરવી પડે છે જેમાં કુદરતી ભૂકંપીય તરંગો કે સ્ફોટકોની સહાયથી કરવામાં આવતા કૃત્રિમ ભૂકંપીય તરંગો, ગુરુત્વાકર્ષણ કે ચુંબકીય પદ્ધતિઓ અને ધ્વનિમાપક સાધનો દ્વારા રચનાત્મક માળખાની જાણકારી મેળવી શકાય છે, ખડકોનાં વય અને વિતરણ વગેરે બાબતોનો તાગ મળી રહે છે.

ભૂતકતીઓ અને સમુદ્રતલવિસ્તરણની જાણકારી માટે કરવામાં આવેલાં ભૂસ્તરીય અને ભૂભૌતિક સર્વેક્ષણોમાંથી ઉપલબ્ધ માહિતી આધારિત અર્થઘટનો પરથી ઍટલાન્ટિક પ્રકારની (ભંગાણ પામેલી) કિનારીનો રચનાત્મક આડછેદ નીચેની આકૃતિ દ્વારા દર્શાવાયો છે (જુઓ આકૃતિ 2). ખંડો અને ખંડીય છાજલીનાં જળકૃત પડો નીચેના ખડકો મુખ્યત્વે ઍસિડિક બંધારણ પ્રકારના છે; દા. ત., ગ્રૅનાઇટ, નાઇસ, શિસ્ટ. આ ખડકોની નીચે ગૅબ્રો કે બેસાલ્ટ બંધારણવાળા મધ્યમ પ્રકારના ખડકો હોવાનું માનવામાં આવે છે. તેની નીચે રહેલું ભૂમધ્યાવરણ સંભવિતપણે પેરિડોટાઇટ, એન્સ્ટેટાઇટ અથવા ઈક્લોગાઇટ જેવા અલ્ટ્રામેફિક બંધારણવાળું છે, જે પૃથ્વીનું મુખ્ય પડ ગણાય છે અને પૃથ્વીની ત્રિજ્યાના અર્ધા અંતર સુધી વિસ્તરેલું છે. ભૂમધ્યાવરણના ઉપલા વિભાગમાં ખંડીય અને સમુદ્રીય વિસ્તારો વચ્ચે ભિન્નતા છે ખરી, પરંતુ સ્પષ્ટ તફાવત તો બંને વચ્ચેની પોપડાની જાડાઈનો પડે છે. ખંડીય પોપડો છ કે સાતગણો જાડો છે જેમાં લગભગ બધા જ પ્રકારના ઍસિડિક ખડકોનો સમાવેશ થઈ જાય છે, જ્યારે સમુદ્રીય પોપડો લગભગ સંપૂર્ણપણે બેઝિક ખડક બંધારણવાળો છે.

મહાસાગરીય થાળાંની સરેરાશ ઊંડાઈ 4.8 કિલોમીટરની છે. વિવિધ સર્વેક્ષણો પર આધારિત સમુદ્રતળનું સ્થળશ્ય ખરબચડું જણાયું છે, જોકે તેમાં પહોળા પટવાળા મેદાની વિસ્તારો પણ છે. ખાસ કરીને ઍટલાન્ટિક મહાસાગરમાં અગાધ ઊંડાઈએ સપાટ તળવિસ્તારો છે. ત્યાંથી દૂર જતાં ખંડીય ઊંચાણોનો વિભાગ આવે છે. મધ્ય ઊંડાઈના ભાગો માટીકણોથી બનેલા હોવાનું જણાયું છે, જેના આચ્છાદનથી પહેલાંનું તળ ઢંકાઈ ગયું છે. ધ્રુવીય વિસ્તારો તરફ જતાં ઘટ્ટ પાણીને કારણે ઘસારા અને જમાવટનાં લક્ષણ એકધારાં રહેતાં નથી. જમાવટ પામ્યા વિનાના નિક્ષેપો ક્યાંક થોડી જાડાઈના છે તો ક્યાંક હજારો મીટરના પણ છે, સરેરાશ જાડાઈ 1,000 મીટર જેટલી બની રહે છે.

આ પછીનું નીચેનું બીજું પડ ભૂકંપીય તરંગોની ગતિ 4થી 6 કિલોમીટર પ્રતિ સેકંડની દર્શાવે છે, જે ઘનિષ્ઠ, વિકૃતિજન્ય જળકૃત ખડકો કે જ્વાળામુખી ખડકોથી બનેલું હોવાનો નિર્દેશ કરે છે. વળી છીછરા જળમાં ઊંડાઈ સુધી કરેલાં શારકામો પરથી તેનો ઉપરનો ભાગ પીલો બેસાલ્ટ, ડાઇકખડકો, જ્વાળામુખીજન્ય દ્રવ્ય અને નિક્ષેપોથી બનેલો હોવાનું સૂચવાય છે. તેની નીચેનો ભાગ દળદાર બેસાલ્ટ કે મેટાબેસાલ્ટ કે બંનેથી બનેલો હોવાનું જણાય છે.

ઍટલાન્ટિક, પૅસિફિક અને હિંદી મહાસાગરમાં કરેલાં અસંખ્ય ભૂકંપીય વક્રીભૂત તરંગમાપન પરથી ત્રીજા પડની માહિતી પણ મળી છે (જુઓ આકૃતિઓ 2-3-4). અહીં સરેરાશ ધ્વનિતરંગગતિ 6.7 કિલોમીટર પ્રતિસેકંડની રહે છે. આ પડની જાડાઈ 5 કિમી. જેટલી છે; પરંતુ જ્યાં જ્યાં સમુદ્રીય પર્વતો, ખાઈઓ કે ખંડીય કિનારીવિભાગો આવી જતા હોય ત્યાં સરેરાશમાં ભિન્નતા જોવા મળે છે. આ પડ ગૅબ્રો કે મેટાગૅબ્રોથી બનેલું હોય છે. આ પ્રકારનાં પડ ખંડીય ભાગમાં નીચે છે કે નહિ તે બાબત વિવાદાસ્પદ રહી છે.

ખંડીય છાજલીઓ (continental shelves) : ખંડોની લગોલગ સમુદ્રજળ નીચે ઢળતા જતા તળવિભાગને ખંડીય છાજલી કહેવાય છે. તેની જળઊંડાઈ થોડાક સો મીટરની હોય છે, પહોળાઈ સ્થાનભેદે થોડાક કિલોમીટરથી થોડાક સો કિલોમીટર સુધી બદલાતી રહે છે. તેની નીચેના પોપડાની જાડાઈ ખંડીય અને સમુદ્રીય પોપડાની જાડાઈના વચગાળાની હોય છે. ઉત્તર અને દક્ષિણ અમેરિકાના પૂર્વ કિનારે ખંડીય છાજલી તેમજ ખંડીય ઢોળાવ બંને પહોળા પટમાં પથરાયેલાં છે, જ્યાં ઘસારાને પરિણામે છેલ્લાં કેટલાંક કરોડ વર્ષ દરમિયાન હજારો મીટરની જાડાઈની નિક્ષેપ-જમાવટ થઈ છે. અન્યત્ર, ખાસ કરીને અમેરિકાના પશ્ચિમ કિનારા પર ખંડીય છાજલી સાંકડા પટ્ટાના સ્વરૂપની છે અને ત્યાં વધુ પ્રમાણમાં નિક્ષેપ પ્રાપ્ત થયો નથી. ભારતના પૂર્વ કિનારે ખંડીય છાજલી છે જ્યારે પશ્ચિમ કિનારે ખાસ નથી.

અધોદરિયાઈ ડુંગરધારો (submarine ridges) : મહાસાગરીય ડુંગરધારોના બે પ્રકારો છે : ભૂકંપીય લક્ષણવાળી અને ભૂકંપીય લક્ષણરહિત. મધ્યમહાસાગરીય ડુંગરધારો પ્રથમ પ્રકારમાં આવે છે. તે પૃથ્વી પર જોવા મળતું લાંબામાં લાંબું એકમાત્ર વિશાળ લાક્ષણિક સ્વરૂપ ગણાય છે. તેની લંબાઈ 80,000 કિલોમીટરથી પણ વધુ છે. તે આખાયે ગોળાને સંપૂર્ણપણે વીંટળાયેલી છે. ઘણાં સ્થાનોમાં  તે મોટી ફાટોમાં પરિણમેલી છે. ત્યાં બીજી જગાઓ કરતાં ભૂકંપીય ક્રિયાનું પ્રમાણ પણ વધુ રહે છે. તેની સળંગ લંબાઈ પર ભૂકંપનિર્ગમનકેન્દ્રથી નીચેનાં ભૂકંપકેન્દ્ર (focus) છીછરી ઊંડાઈમાં સ્થિત હોય છે. ફાટખીણ (rift valley) વિસ્તારો પણ તેની સાથે જ સંકળાયેલા છે. વળી તે મોટા પાયા પર +ve ચુંબકીય અસાધારણતા (magnetic anomalies) ધરાવે છે. આ ઉપરાંત વારાફરતી +ve અને –ve ચુંબકીય અસાધારણતાઓના સમાંતર રેખીય પટ્ટા પણ તેની કિનારીની ધારો પર મળે છે. ધારો પરનું નિક્ષેપ-આવરણ પાતળું હોય છે, તો શૃંગો પર ક્યાંક ક્યાંક તેનો અભાવ પણ હોય છે. બાજુઓ પરનું આવરણ જાડું હોય છે, જે તળખડકોને ઢાંકી દે છે. જ્યાં તે ટુકડાઓમાં જમા થયું હોય છે ત્યાં શિખરો વિવૃત થયેલાં દેખાય છે. શૃંગો અને બાજુઓ પરથી મેળવેલા ખડકનમૂનાઓ પરથી તે બેસાલ્ટ ખડકોનું તેમજ તેમાં અંતર્ભેદન પામેલા ગૅબ્રો કે અલ્ટ્રામેફિક ખડકોનું બનેલું જણાય છે. મધ્ય ઍટલાન્ટિક ડુંગરધાર (Mid Atlantic Ridge) તે પ્રકારનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.

ભૂકંપીય રીતે નિષ્ક્રિય હોય એવી ડુંગરધારો પણ સમુદ્રતળ પર આવેલી હોય છે. નૈર્ઋત્ય આફ્રિકાથી દૂર આવેલી વાલ્વિસ ડુંગરધાર અને પૅસિફિકમાંની હવાઇયન ડુંગરધાર, એમ્પરર સીમાઉન્ટ ચેન અને લાઇન આઇલૅન્ડ ચેન તેનાં વિશિષ્ટ ઉદાહરણો છે. આ પ્રકારની ડુંગરધારો ભૂમધ્યાવરણના નિમ્ન વિભાગમાં સ્થિત ઉષ્મા સ્થાનકો (hot spots) ઉપરથી સમુદ્રીય પોપડાના પ્રવહનને કારણે જ્વાળામુખી દ્રવ્યનો વિશાળ જથ્થો પ્રસ્ફુટિત થવાથી બનેલી હોવાનું માનવામાં આવે છે. આર્ક્ટિક મહાસાગરમાંની લોમોનોસોવ ડુંગરધાર અને  નૉર્વેજિયન સમુદ્રમાંની જાન મેયન ડુંગરધાર આ પ્રકારની બિનભૂકંપીય ડુંગરધારોનાં અન્ય ઉદાહરણો છે. શક્ય છે કે સમુદ્રતળ-વિસ્તરણ સાથે સંકળાયેલી ફાટોથી છૂટા પડી ગયેલા સાંકડા ખંડીય પટ્ટાઓ પ્રવહન પામીને સમુદ્રમાં સ્થિત થયા હોય !

ઊંડી સમુદ્રખાઈઓ : ખંડીય કિનારીઓ, દ્વીપચાપો, ભૂકંપીય પટ્ટાઓ અને જ્વાળામુખી પ્રક્રિયાઓ સાથે સંકળાયેલાં લક્ષણો પૈકીનું આ પણ એક અગત્યનું રચનાત્મક લક્ષણ છે. મોટા ભાગની ખાઈઓ પૅસિફિકના ખંડીય કિનારીવિભાગમાં આવેલી છે, જોકે ઍટલાન્ટિક અને હિંદી મહાસાગરોમાં પણ તે જોવા મળે છે. મહાસાગરોની મહત્તમ ઊંડાઈ આ ખાઈઓમાં રહેલી છે. પૅસિફિકની મરિયાના ખાઈ 10.7 કિલોમીટર અને ઍટલાન્ટિકની પ્યુર્ટો રીકો ખાઈ 8.4 કિલોમીટરની ઊંડાઈ ધરાવે છે. પોપડાના અને ભૂમધ્યાવરણના ખડકોમાં ઘનતાનો તફાવત છે, બંનેની જોડાણસીમા પર થતા તીવ્રગતિના ફેરફારોને કારણે ખાઈ સ્વરૂપના આકારો તૈયાર થતા હોવાનું મનાય છે. દ્વીપચાપોનું અસ્તિત્વ, તેમની સાથે સંકળાયેલી ખાઈઓ અને પેટાળમાં થતી રહેતી મુખ્ય પ્રક્રિયાઓનો આ બંને સાથેનો સહસંબંધ સમજાવવા માટે અનેક અધિતર્કો રજૂ કરવામાં આવેલા છે. આ પૈકીનો અત્યારે વધુ પ્રચલિત સિદ્ધાંત આ પ્રમાણે છે : ભૂમધ્યાવરણમાંથી વહેતા ઉષ્ણતા-પ્રવાહોને કારણે નવું પોપડા-દ્રવ્ય ઊપસતું રહે છે, ખાઈઓ ભેગી થતી જાય છે. ભેગા થતા ઉષ્ણતા-પ્રવાહો સમુદ્રીય પોપડાને ખંડીય પોપડા તરફ કે દ્વીપચાપો તરફ ધકેલે છે. આ કારણે –ve અસાધારણતા, ફાટવિભાગો પર ભૂકંપકેન્દ્રો, જ્વાળામુખી અને ભૂસંચલનક્રિયાઓનો ઉદભવ થાય છે.

ખંડીય પ્રવહન અને સમુદ્રતળવિસ્તરણ (continental drift and sea-floor spreading) : ઍટલાન્ટિક મહાસાગરની બંને બાજુએ આવેલી અમેરિકા અને આફ્રિકાની સમાંતર કિનારારેખાઓ પરથી વિજ્ઞાનીઓ ધારણા કરવા પ્રેરાયેલા કે એક કાળે તે બંને ખંડો ભેગા હતા અને પછીથી તેમાં ભંગાણ પડવાથી તેમજ પ્રવહન થવાથી જુદા પડતા ગયેલા છે. આ ખ્યાલ સર્વપ્રથમ આલ્ફ્રેડ વૅજનરે 1910માં રજૂ કરેલો, જે આ સૈકાના સમગ્ર ગાળા  દરમિયાન ખૂબ જ વિવાદાસ્પદ રહ્યા કર્યો. જૂના પુરાવાઓ તો ખંડો પૂરતા જ સીમિત હતા; પરંતુ પછીથી ભૂસ્તરીય, આબોહવાત્મક અને જીવાવશેષાત્મક અભ્યાસ-નિરીક્ષણો દ્વારા તેમજ સરખા પ્રકારની પર્વતમાળાઓના અસ્તિત્વ દ્વારા આ સિદ્ધાંતની પુનર્વિચારણાને પ્રોત્સાહન મળ્યું. છૂટા પડેલા આ ખંડો પર સરખા જીવાવશેષો, સરખાં ખનિજજૂથોનો તલસ્પર્શી અભ્યાસ થયો, પ્રાચીન ચુંબકીય ક્ષેત્રની સ્થિતિ એકત્રિત કરવામાં  આવી. ચુંબકીય ધ્રુવો ચલિત થાય છે તેની સ્પષ્ટતા થઈ. આ બધી હકીકતો પરથી ખંડોનું પ્રવહન સિદ્ધ થયું. પૃથ્વીના પેટાળની સ્થિતિની જાણકારી પરથી નક્કી થયું કે સમુદ્રતળ-વિસ્તરણ દ્વારા ખંડીય પ્રવહન થતું ગયું છે અને થયે જાય છે.

ભૂમધ્યાવરણમાંથી ઉષ્ણતાનયન પ્રવાહો વહે છે, અંદરનું દ્રવ્ય ઉપર તરફ આવે છે. આ પ્રવાહો જ્યાં વહે છે ત્યાં મધ્ય મહાસાગરીય ડુંગરધારો સ્થિત છે. ડુંગરધારોની ધરી પરથી દ્રવ્ય નીકળતું જાય છે. પોપડાના વિભાગો ખસતા જાય છે. એ પણ સૂચવાયું છે કે અમુક ગાળાના અંતરે ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વ્યસ્તતા આવતી જાય છે. વ્યસ્ત થવાનો ગાળો છેલ્લાં 50 લાખ વર્ષથી બદલાયેલો છે. આ અભ્યાસને આધારે સમુદ્રતળ-વિસ્તરણનો દર પ્રતિવર્ષ 1થી 4 સેમી.નો મુકાયો છે. જેમ પ્રવાહો ઉપર તરફ વહે છે તેમ નીચે તરફ પણ વહે છે. નીચે જતા પ્રવાહો ખાઈઓ અને ભૂકંપજન્ય સ્તરભંગ સપાટીઓ તૈયાર કરે છે. આ ક્રિયાથી ઉદભવતું દાબનું બળ ખાઈનિર્માણ સહિત ગિરિનિર્માણ અને જ્વાળામુખી-પ્રક્રિયા માટે પણ જવાબદાર ગણાય છે. મહાસાગર થાળાં પર જુરાસિક સમયથી જૂના ખડકો કે નિક્ષેપજમાવટ હજી સુધી ક્યાંય જોવા મળી નથી તે બાબત સ્પષ્ટપણે સૂચવે છે કે બધા જ જૂના ખડકો ભૂમધ્યાવરણમાં નીચે દબાતા જઈ ધરબાઈ ગયા છે. આ હકીકતથી ઉપરની ધારણાને સ્પષ્ટ સમર્થન મળી રહે છે.

ઉપરની બાબતના સંદર્ભમાં બીજી પણ એક બાબત ધ્યાન ખેંચે છે તે એ છે કે ઍટલાન્ટિકમાંની મધ્ય ઍટલાન્ટિક ડુંગરધાર બાજુના બંને ખંડોથી સરખા અંતરે બરોબર વચ્ચે રહેલી છે. આ ઉપરથી કહી શકાય કે તેની વચ્ચેની સ્થિતિ ખંડીય પ્રવહનને સમર્થન આપે છે. પોપડો અહીંથી બંને તરફ દૂર ખેંચાતો જાય છે, તે તણાવનાં બળોનું સૂચન કરે છે. આ ઉપરાંત ડુંગરધારની અક્ષીય ધરીને કાટખૂણે ફાટો પણ અસ્તિત્વ ધરાવે છે. સમુદ્રતળવિસ્તરણનો એક વધુ પુરાવો સમપ્રમાણમાં વારાફરતી ગોઠવાયેલી +ve અને –ve ચુંબકીય અસાધારણતાઓ પૂરો પાડે છે. ઍટલાન્ટિકમાં આઇસલૅન્ડથી નૈર્ઋત્યમાં રહેલી ડુંગરધારમાં જોવા મળેલી આ પ્રકારની ગોઠવણીનો ઉપરની આકૃતિ દ્વારા ખ્યાલ આવી શકશે.

ગિરીશભાઈ પંડ્યા