गतिशील पर्वत श्रृंखला के नीचे अवरुद्ध भ्रंश
Earth and Planetary Science Letters में प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, उत्तराखंड के नीचे मुख्य हिमालयी थ्रस्ट का लगभग 300 किलोमीटर लंबा हिस्सा तनाव जमा कर रहा है। इसकी दर एक सदी में 8.1 तीव्रता के भूकंप से निकलने वाली ऊर्जा के बराबर है। जमीन पर किए गए माप और उपग्रह अवलोकन बताते हैं कि भ्रंश सतह से लगभग 20 किलोमीटर की गहराई तक और करीब 115 किलोमीटर की चौड़ाई में अवरुद्ध है।
विषय-सूची
- गतिशील पर्वत श्रृंखला के नीचे अवरुद्ध भ्रंश
- भूमिगत माप क्या बताते हैं
- हर साल के 18 मिलीमीटर का कुल असर
- धीरे बदलते भू-दृश्य पर नजर रखने के दो तरीके
- मॉडल का चुनाव क्यों मायने रखता है
- प्रस्तावित कमजोर क्षेत्र की नए सिरे से जांच
- उत्तराखंड और मैदानी इलाकों की चिंता साझा क्यों है
- अवलोकन और शोध की समयरेखा
- मुख्य बिंदु
शोधकर्ताओं ने प्रति वर्ष लगभग 18 मिलीमीटर की स्लिप डेफिसिट मापी। यह वह गति है जिसकी भरपाई आम तौर पर भ्रंश के साथ खिसकने से होती, लेकिन इसके बजाय आसपास की चट्टानों में विकृति के रूप में जमा हो रही है। जापान के ALOS-2 उपग्रह ने प्रति वर्ष चार से छह मिलीमीटर तक का अधिकतम भू-उत्थान भी दर्ज किया।
यह अध्ययन उत्तराखंड के नीचे जमा हो रहे तनाव का अधिक सटीक आकलन प्रस्तुत करता है। वैज्ञानिकों ने पहले अनुमान लगाया था कि भ्रंश का अपेक्षाकृत कमजोर हिस्सा लगातार धीमे खिसककर कुछ गति को बाहर निकलने दे सकता है। नए विश्लेषण में भ्रंश का मजबूत अवरोध मिला और कपलिंग का अनुमान 0.8 से अधिक रहा।
सदी का यह आंकड़ा तनाव जमा होने की दर बताता है। भविष्य में भ्रंश कब टूटेगा, उसका परिमाण और विस्तार कितना होगा, यह अभी अज्ञात है। यह भी स्पष्ट नहीं है कि जमा तनाव एक ही घटना में निकलेगा या अधिक जटिल घटनाक्रम के जरिए।
इस शोध में IIT Bombay, तमिलनाडु केंद्रीय विश्वविद्यालय और University of New Mexico के वैज्ञानिक शामिल थे। शोधकर्ताओं के नाम दिब्यशक्ति पांडा, मृदुल यादव, एरिक ओ. लिंडसे और जी. श्रीनिवास राव हैं। उनके निष्कर्ष उत्तराखंड और उससे सटे सिंधु-गंगा के मैदानों, दोनों से संबंधित हैं, जहां बड़ी आबादी हिमालय में बड़े भूकंप से पैदा होने वाले झटकों की चपेट में आ सकती है।
भूमिगत माप क्या बताते हैं
मुख्य हिमालयी थ्रस्ट वह प्रमुख भ्रंश है जिसके सहारे भारत के यूरेशिया की ओर बढ़ने के साथ भारतीय प्लेट हिमालय पर्वत श्रृंखला के नीचे खिसकती है। मेगाथ्रस्ट अभिसारी टेक्टोनिक प्लेटों की सीमा पर स्थित बड़ा भ्रंश होता है। इसका विशाल क्षेत्र बहुत बड़े भूकंप पैदा कर सकता है।
प्लेटें चलती रहती हैं, भले ही उनकी सीमा का उथला हिस्सा अटक जाए। घर्षण भ्रंश को अपनी जगह रोके रखता है, जबकि उसके आसपास की चट्टानें धीरे-धीरे विकृत होती रहती हैं। प्रत्यास्थ तनाव वह जमा हुई विकृति है जो भ्रंश खिसकने पर मुक्त हो सकती है, ठीक वैसे ही जैसे मुड़ी हुई वस्तु सीधी होते समय संचित ऊर्जा छोड़ती है।
शोधकर्ताओं का प्लेट कपलिंग अध्ययन अनुमान लगाता है कि उत्तराखंड वाला हिस्सा मजबूती से युग्मित है और इसका मान 0.8 से अधिक है। व्यावहारिक रूप से, मॉडल में दर्शाई गई सापेक्ष गति का 80% से अधिक हिस्सा लगातार खिसकने के बजाय भ्रंश पर रुका हुआ है।
ये आयाम एक ही भूमिगत संरचना के अलग-अलग हिस्सों का वर्णन करते हैं। लगभग 300 किलोमीटर की लंबाई पर्वत श्रृंखला के साथ-साथ है। करीब 115 किलोमीटर की चौड़ाई भ्रंश की सतह पर फैली है, जबकि लगभग 20 किलोमीटर की गहराई बताती है कि अवरुद्ध क्षेत्र सतह के नीचे कितनी दूर तक पहुंचता है।
हर साल के 18 मिलीमीटर का कुल असर
हर साल 18 मिलीमीटर की स्लिप डेफिसिट इतनी कम है कि रोजमर्रा की जिंदगी में दिखाई नहीं देती। हालांकि, इतने बड़े भ्रंश में इसका लगातार जमा होना काफी विकृति को दर्शाता है। अगर दर नहीं बदले, तो हर साल के 18 मिलीमीटर 100 वर्षों में 1,800 मिलीमीटर यानी 1.8 मीटर हो जाएंगे।
सदी का यह हिसाब तनाव जमा होने की दर को भ्रंश के आकार और उसके अनुमानित यांत्रिक व्यवहार के साथ जोड़ता है। शोधकर्ता इसे एक 8.1 तीव्रता के मेगाथ्रस्ट भूकंप के बराबर बताते हैं, यह मानते हुए कि जमा ऊर्जा भूकंपों के जरिए निकलेगी।
प्रमुख लेखक और तमिलनाडु केंद्रीय विश्वविद्यालय के भूविज्ञान विभाग में सहायक प्रोफेसर दिब्यशक्ति पांडा ने बताया कि वैज्ञानिक इस प्रक्रिया को कैसे मापते हैं:
MHT लंबे समय तक अटका रह सकता है, जिससे सतह के नीचे ऊर्जा जमा होती रहती है। GPS और InSAR जैसी भूगणितीय तकनीकें शोधकर्ताओं को इस विकृति को अप्रत्यक्ष रूप से मापने देती हैं। हमारे अध्ययन में हमने पाया कि उत्तराखंड के नीचे भ्रंश की सतह में हर 100 साल में एक Mw 8 भूकंप के बराबर ऊर्जा जमा होती है।
शोधपत्र में अधिक विशिष्ट आंकड़ा Mw 8.1 दिया गया है। Mw का अर्थ मोमेंट मैग्नीट्यूड है। यह भूकंप के आकार का ऐसा माप है जिसका संबंध खिसकने वाले भ्रंश के क्षेत्रफल, खिसकाव की मात्रा और चट्टानों की कठोरता से होता है। यहां तीव्रता की तुलना पाठकों को जमा हो रहे तनाव का पैमाना समझने में मदद करती है।
धीरे बदलते भू-दृश्य पर नजर रखने के दो तरीके
ग्लोबल नेविगेशन सैटेलाइट सिस्टम स्टेशन, जिन्हें GNSS स्टेशन कहा जाता है, जमीन पर मौजूद बिंदुओं की स्थिति में बदलाव मापते हैं। समय के साथ इन स्थितियों की तुलना करके शोधकर्ता पता लगा सकते हैं कि प्लेटों के अभिसरण के दौरान भू-दृश्य के अलग-अलग हिस्से क्षैतिज दिशा में कैसे खिसकते हैं।
उत्तराखंड के विश्लेषण में स्लिप डेफिसिट और अवरुद्ध भ्रंश की चौड़ाई का अनुमान लगाने के लिए GNSS मापों का अद्यतन संकलन इस्तेमाल किया गया। इन अवलोकनों ने जांच का क्षैतिज पहलू बताया: पूरे क्षेत्र में जमीन किस तरह खिसक रही है।
ALOS-2 रडार चित्रों ने एक और नजरिया दिया। इंटरफेरोमेट्रिक सिंथेटिक अपर्चर रडार, या InSAR, अलग-अलग समय पर लिए गए रडार अवलोकनों की तुलना करके उपग्रह और जमीन के बीच की दूरी में छोटे बदलावों का पता लगाता है। इन मापों से शोधकर्ता सतही विकृति के ऐसे पैटर्न का अनुमान लगा सकते हैं जो अलग-अलग भू-स्टेशनों की पहुंच से कहीं बड़े क्षेत्र में फैले होते हैं।
2015 से 2024 के उपग्रह चित्रों में प्रति वर्ष चार से छह मिलीमीटर तक का अधिकतम उत्थान दिखा। ये अधिकतम आंकड़े दर्ज किए गए पैटर्न के उन स्थानों को दर्शाते हैं जहां जमीन सबसे तेजी से ऊपर उठ रही है, न कि पूरे उत्तराखंड में एकसमान उत्थान को। वायुमंडलीय प्रभाव और रडार प्रोसेसिंग से जुड़ी त्रुटियां इन मापों में अनिश्चितता पैदा करती हैं।
क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर, दोनों तरह के अवलोकन एक ही व्यापक संरचना की ओर इशारा करते हैं: उथला मुख्य हिमालयी थ्रस्ट, जो करीब 115 किलोमीटर की चौड़ाई में अवरुद्ध है। दोनों तरीकों से मिले नतीजों का मेल अहम है, क्योंकि हर तकनीक भूमिगत गति के प्रति सतह की प्रतिक्रिया का अलग हिस्सा मापती है।
मॉडल का चुनाव क्यों मायने रखता है
शोधकर्ताओं ने इलास्टिक सबडक्टिंग प्लेट मॉडल, संक्षेप में ESPM, का इस्तेमाल जमीन की देखी गई हलचल को दबे हुए भ्रंश पर खिसकाव और अवरोध से जोड़ने के लिए किया। मॉडल प्लेटों और आसपास की चट्टानों की विकृति का गणितीय निरूपण होता है।
अध्ययन खास तौर पर पारंपरिक बैकस्लिप और डीप डिस्लोकेशन मॉडल की एक कठिनाई पर ध्यान देता है: ये ऊर्ध्वाधर गति के कृत्रिम पैटर्न पैदा कर सकते हैं। ऐसी विसंगतियां इस बात से पैदा होती हैं कि मॉडल भूमिगत गति को कैसे दर्शाता है और उपग्रह से मापे गए उत्थान के साथ तुलना को जटिल बना सकती हैं।
ऊर्ध्वाधर गति की ऐसी विसंगतियों से बचते हुए विकृति का पुनरुत्पादन करने के लिए ESPM का इस्तेमाल किया गया। इसके नतीजे GNSS मापों और InSAR से मिले उत्थान, दोनों से मेल खाते थे। इससे इस अनुमान को समर्थन मिला कि भ्रंश सतह से लगभग 20 किलोमीटर की गहराई तक पूरी तरह अवरुद्ध है।
EGU प्रस्तुति के सार में यह भी कहा गया है कि ESPM विसंगतियां पैदा किए बिना क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर, दोनों तरह के विस्थापन का पूर्वानुमान करता है।
लेखक ऐसी सामग्री भी उपलब्ध कराते हैं जिससे दूसरे शोधकर्ता इस काम की जांच कर सकें। GNSS स्टेशनों का संकलन Supporting Information S1 में Data Set S1 के रूप में दिया गया है। डेटा उपलब्धता संबंधी वक्तव्य में मॉडल कोड, भ्रंश की ज्यामिति बनाने की स्क्रिप्ट और ALOS-2 विस्थापन डेटा GitHub और Zenodo रिपॉजिटरी के जरिए उपलब्ध बताए गए हैं।
प्रस्तावित कमजोर क्षेत्र की नए सिरे से जांच
उत्तराखंड को आंशिक रूप से इसलिए चुना गया था क्योंकि पहले के विश्लेषणों में यहां कम कपलिंग वाला क्षेत्र होने की संभावना जताई गई थी। ऐसे क्षेत्र में प्लेटों की गति का बड़ा हिस्सा भ्रंश की क्रमिक गति से पूरा होता और प्रत्यास्थ तनाव के रूप में जमा होने वाला हिस्सा कम रहता।
इसके बजाय, नए माप अध्ययन वाले हिस्से में मजबूत कपलिंग का समर्थन करते हैं। इससे स्थानीय भूकंप की आशंका का आकलन करने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली भौतिक तस्वीर बदलती है: भ्रंश क्षेत्र के नीचे प्लेटों की लगातार गति का बड़ा हिस्सा जमा कर रहा है।
इस आकलन में दिल्ली-हरिद्वार भूमिगत रिज भी जांचा गया। यह दबी हुई भूगर्भीय संरचना मुख्य हिमालयी थ्रस्ट के साथ मौजूदा कपलिंग को कम करती नहीं दिखती।
भविष्य में भ्रंश टूटने पर इसका असर आंशिक रूप से भ्रंश पर घर्षण में बदलाव पर निर्भर करता है, जिसे अध्ययन में शामिल नहीं किया गया। भूकंपों के बीच धीमी विकृति पर किसी संरचना का असर और तेजी से फैलते भ्रंश-टूटने पर उसका असर, भ्रंश के व्यवहार के अलग-अलग पहलुओं से जुड़ा है।
उत्तराखंड और मैदानी इलाकों की चिंता साझा क्यों है
उत्तराखंड मध्य हिमालयी भूकंपीय अंतराल में आता है। इस क्षेत्र की बारीकी से जांच की जाती है, क्योंकि मेगाथ्रस्ट के बड़े हिस्सों में 200 से अधिक वर्षों से कोई बड़ा भूकंप नहीं आया है। भूकंपीय अंतराल किसी सक्रिय भ्रंश का वह हिस्सा है जहां बड़े टूटने के बाद तुलनात्मक रूप से लंबा समय बीत चुका हो।
नए माप इस ऐतिहासिक चिंता के साथ तनाव जमा होने की मौजूदा तस्वीर भी जोड़ते हैं। वे दिखाते हैं कि बड़े भूकंपों के बीच भ्रंश कैसा व्यवहार कर रहा है। इस अवधि को वैज्ञानिक अंतरभूकंपीय चरण कहते हैं।
इससे सटे सिंधु-गंगा के मैदान भी प्रासंगिक हैं, क्योंकि भूकंप के झटके भ्रंश के टूटने वाले हिस्से से कहीं दूर तक महसूस हो सकते हैं। अध्ययन का सार व्यापक हिमालयी मेगाथ्रस्ट के खतरे को क्षेत्र की 50 करोड़ से अधिक आबादी पर संभावित असर के संदर्भ में रखता है।
पहाड़ों और मैदानों में समुदायों को होने वाला नुकसान इस बात पर निर्भर करेगा कि भ्रंश कहां और कितनी गहराई पर टूटता है, टूटना कितनी दूर तक फैलता है, स्थानीय जमीन की स्थिति कैसी है और कौन-सी इमारतें झटकों की चपेट में आती हैं। जमीन और उपग्रहों से लगातार निगरानी विकृति पर नजर रख सकती है और तनाव जमा होने वाले क्षेत्रों के आकलन को बेहतर बना सकती है।
अवलोकन और शोध की समयरेखा
इन निष्कर्षों में कई वर्षों के दौरान जुटाए गए मापों और 2026 में प्रस्तुत शोध को शामिल किया गया है। तारीखें अवलोकन और वैज्ञानिक रिपोर्टिंग की प्रक्रिया बताती हैं:
- 2015 से 2024: ALOS-2 उपग्रह चित्रों में दर्ज विकृति के आधार पर प्रति वर्ष चार से छह मिलीमीटर के अधिकतम उत्थान का अनुमान लगाया गया।
- 2026: यह शोध यूरोपीय भूविज्ञान संघ की आम सभा में प्रस्तुत किया गया।
- Earth and Planetary Science Letters के अध्ययन में उत्तराखंड के नीचे भ्रंश के अवरोध का अनुमान लगाने के लिए GNSS का अद्यतन संकलन, रडार अवलोकन और प्रत्यास्थ मॉडलिंग को साथ जोड़ा गया।
EGU प्रस्तुति रिकॉर्ड, EGU26-4678, का शीर्षक "उत्तराखंड हिमालय में मजबूत प्लेट कपलिंग के प्रमाण: GNSS और ALOS-2 InSAR अवलोकनों से प्राप्त सीमाएं" है। इसमें दिब्यशक्ति पांडा, मृदुल यादव, एरिक ओ. लिंडसे और जी. श्रीनिवास राव को लेखक बताया गया है। सार वाले पृष्ठ पर प्रस्तुति की तारीखें 3 से 8 मई 2026 और स्थान वियना, ऑस्ट्रिया दिया गया है। इसमें यह भी कहा गया है कि प्रस्तुति केवल सम्मेलन में पंजीकृत लोगों के लिए उपलब्ध है।
इसका मुख्य योगदान भ्रंश के मौजूदा व्यवहार का अधिक विस्तृत विवरण है। क्षैतिज गति, ऊर्ध्वाधर उत्थान और मॉडलिंग, सभी पर्वत श्रृंखला के नीचे तनाव जमा कर रहे एक मजबूत अवरुद्ध हिस्से की ओर इशारा करते हैं।
मुख्य बिंदु
- उत्तराखंड के नीचे मुख्य हिमालयी थ्रस्ट का अध्ययन किया गया लगभग 300 किलोमीटर लंबा हिस्सा मजबूती से अवरुद्ध है।
- अवरुद्ध क्षेत्र करीब 115 किलोमीटर की चौड़ाई में फैला है और लगभग 20 किलोमीटर की गहराई तक पहुंचता है।
- शोधकर्ताओं ने प्रति वर्ष करीब 18 मिलीमीटर की स्लिप डेफिसिट और 0.8 से अधिक कपलिंग का अनुमान लगाया है।
- ALOS-2 अवलोकनों में प्रति वर्ष चार से छह मिलीमीटर तक का अधिकतम उत्थान दिखता है।
- एक सदी में जमा होने वाला अनुमानित तनाव 8.1 तीव्रता के भूकंप के बराबर है, लेकिन भविष्य में भ्रंश कब टूटेगा यह अज्ञात है।
- ये निष्कर्ष उत्तराखंड और उससे सटे सिंधु-गंगा के मैदानों के भूकंप-जोखिम आकलन के लिए प्रासंगिक हैं।
