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भूगोलGS1
GS1

वैज्ञानिकों ने स्विस आल्प्स के नीचे नियंत्रित माइक्रोकंप उत्पन्न किए

स्रोत:द हिंदू ↗

क्यों मायने रखता है

भूकंप और फॉल्ट मैकेनिक्स (fault mechanics) GS पेपर 1 (भू-भौतिकीय घटनाएं) और GS पेपर 3 (आपदा प्रबंधन) के अंतर्गत आते हैं। प्रेरित भूकंपीयता (induced seismicity) को समझना न केवल भूकंप की भविष्यवाणी और शमन के लिए महत्वपूर्ण है, बल्कि फ्लूइड इंजेक्शन, गहरे खनन और भू-तापीय ऊर्जा परियोजनाओं के पर्यावरणीय प्रभावों के आकलन के लिए भी आवश्यक है, जो सभी भारत की आपदा संवेदनशीलता प्रोफाइल (disaster vulnerability profile) के लिए प्रासंगिक हैं।

सारांश

स्विस आल्प्स के 1.5 किमी नीचे स्थित ETH Zurich के नेतृत्व वाली BedrettoLab के वैज्ञानिकों ने सफलतापूर्वक हजारों 'नियंत्रित' सूक्ष्म-भूकंप (micro-earthquakes) उत्पन्न किए हैं। फॉल्ट लाइन्स (भ्रंश रेखाओं) में पानी इंजेक्ट करके, वे फॉल्ट मैकेनिक्स को बेहतर ढंग से समझने और प्राकृतिक भूकंपों के जोखिमों को कम करने के लिए गहरी भूमिगत भूकंपीयता का अध्ययन कर रहे हैं।

मुख्य बिंदु

  • शोधकर्ताओं ने फॉल्ट लाइन्स को सक्रिय करने और कृत्रिम सूक्ष्म-भूकंप उत्पन्न करने के लिए स्विस आल्प्स के नीचे गहरे बोरहोल में 750 क्यूबिक मीटर पानी इंजेक्ट किया।
  • लगभग 8,000 सूक्ष्म भूकंपीय घटनाएं दर्ज की गईं, जिनकी तीव्रता -5 से -0.14 के बीच थी, जो इतनी गहराई पर फॉल्ट (fault) के व्यवहार के बारे में अभूतपूर्व डेटा प्रदान करती हैं।
  • यह प्रयोग भूकंपविज्ञानियों को यह समझने में मदद करता है कि फ्लूइड इंजेक्शन के जवाब में फॉल्ट्स कैसे गति करते हैं, जो भू-तापीय ऊर्जा प्रबंधन और भूकंप जोखिम न्यूनीकरण में सहायक हो सकता है।
  • BedrettoLab अनुसंधान का दीर्घकालिक लक्ष्य यह निर्धारित करना है कि प्राकृतिक भूकंपों की घटना और उनके प्रभाव को कम करने के लिए भूमिगत भ्रंशों (underground faults) के साथ सुरक्षित रूप से कैसे परस्पर क्रिया की जाए।

महत्वपूर्ण शब्द

प्रेरित भूकंपनीयता

मानवीय गतिविधियों—जैसे कि फ्लूइड इंजेक्शन (fluid injection), खनन, या जलाशय भराव—द्वारा उत्पन्न भूकंप और झटके, जो पृथ्वी की भूपर्पटी (crust) पर प्रतिबल (stress) और विकृति (strain) को परिवर्तित करते हैं।

UPSC context

GS-I: भू-भौतिकीय घटनाएं; GS-III: आपदा प्रबंधन। भूगर्भीय स्थिरता पर मानवजनित प्रभावों के ज्ञान का परीक्षण करता है।

Source
सूक्ष्म भूकंप

बहुत कम तीव्रता वाली भूकंपीय घटनाएँ (आमतौर पर तीव्रता <2.0) जिन्हें सामान्यतः मनुष्यों द्वारा महसूस नहीं किया जाता है, लेकिन संवेदनशील उपकरणों द्वारा इनका पता लगाया जा सकता है; ये फॉल्ट स्ट्रेस (fault stress) परिवर्तनों के अध्ययन के लिए महत्वपूर्ण हैं।

UPSC context

GS-I: भौतिक भूगोल। प्राकृतिक आपदाओं के लिए भूकंपीय निगरानी और प्रारंभिक चेतावनी प्रणालियों को समझने के लिए महत्वपूर्ण।

Source
संवर्धित भूतापीय प्रणाली (EGS)

उच्च-दबाव वाले तरल पदार्थ को गर्म, अभेद्य चट्टानों में इंजेक्ट करके निर्मित मानव-निर्मित भूतापीय जलाशय, ताकि दरारें पैदा की जा सकें और नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन के लिए ऊष्मा का निष्कर्षण किया जा सके।

UPSC context

GS-III: विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी/ऊर्जा। स्वच्छ ऊर्जा संक्रमण (clean energy transitions) और subsurface engineering चुनौतियों के लिए प्रासंगिक।

Source
बेडरेटोलैब

स्विट्जरलैंड में स्थित एक गहरी भूमिगत अनुसंधान सुविधा (1.5 किमी गहरी), जिसका उपयोग यथार्थवादी क्रस्टल स्थितियों (crustal conditions) के तहत रॉक मैकेनिक्स (rock mechanics), भूकंपीयता (seismicity) और भू-तापीय ऊर्जा (geothermal energy) पर बड़े पैमाने पर प्रयोगों के लिए किया जाता है।

UPSC context

GS-III: अंतरराष्ट्रीय विज्ञान और प्रौद्योगिकी विकास। भूकंपीय जोखिम न्यूनीकरण (seismic risk mitigation) में अत्याधुनिक वैश्विक अनुसंधान का प्रतिनिधित्व करता है।

Source
भ्रंश यांत्रिकी

उन प्रक्रियाओं का भौतिक अध्ययन—जिसमें घर्षण, प्रतिबल (stress) और द्रव दबाव शामिल हैं—जो यह निर्धारित करती हैं कि पृथ्वी की भू-पर्पटी (crust) में मौजूद दरारों के साथ चट्टानें कैसे फिसलती हैं और विफल होती हैं।

UPSC context

GS-I: भू-आकृति विज्ञान। भूकंप की उत्पत्ति और स्थलमंडल (lithosphere) के संरचनात्मक व्यवहार को समझने के लिए मौलिक।

Source

प्रारंभिक ट्रैप

मानक भूकंप पैमानों पर सूक्ष्म भूकंपों का परिमाण नकारात्मक नहीं हो सकता।

भूकंप की तीव्रता मापने के स्केल (Magnitude scales) लॉगरिदमिक (logarithmic) होते हैं। ऊर्जा का अत्यंत सूक्ष्म उत्सर्जन, जैसा कि सूक्ष्म-भूकंपों (micro-earthquakes) के मामले में होता है, ऋणात्मक तीव्रता मान (जैसे, -5) उत्पन्न कर सकता है, जो वैध तो हैं लेकिन असंभव प्रतीत होते हैं।

संबंधित अवधारणाएँ

Geography & Disaster Management

प्रेरित भूकंपीयता के प्राथमिक मानवजनित कारण क्या हैं?

  • जलाशय भराव: बड़े बाँध अत्यधिक हाइड्रोस्टेटिक दबाव उत्पन्न करते हैं, जो पानी को चट्टानों की गहरी दरारों में धकेलता है और सुप्त भ्रंशों (dormant faults) को पुनः सक्रिय कर देता है।
  • हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग: शेल गैस निष्कर्षण के लिए उच्च-दबाव द्रव इंजेक्शन उपसतही विवर्तनिक तनाव और पोर प्रेशर को परिवर्तित कर देता है।
  • खनन और निष्कर्षण: भारी मात्रा में मिट्टी या भूजल को हटाने से स्थानीय तनाव क्षेत्रों (local stress fields) में बदलाव आता है, जिससे धंसाव (subsidence) और सूक्ष्म-भूकंपीयता (micro-seismicity) उत्पन्न होती है।
Geophysics

तरल इंजेक्शन (fluid injection) भौतिक रूप से फॉल्ट स्लिप को कैसे प्रेरित करता है?

  • रंध्र तरल दाब: इनजेक्ट किए गए तरल पदार्थ चट्टानों की दरारों के भीतर पोर प्रेशर (pore pressure) को बढ़ाते हैं, जो चट्टान की सतहों को एक-दूसरे से दूर धकेलता है।
  • घर्षण में कमी: बढ़ा हुआ दबाव प्रभावी रूप से फॉल्ट लाइन पर अभिलंब प्रतिबल (घर्षण) को कम करता है, जिससे यह लुब्रिकेट हो जाती है।
  • प्रत्यास्थ स्ट्रेन निर्मुक्ति: लुब्रिकेटेड फॉल्ट चट्टानी खंडों को फिसलने की अनुमति देता है, जिससे संचित प्रत्यास्थ तनाव (stored elastic strain) भूकंपीय तरंगों के रूप में मुक्त होता है।

अंतर-विषय पैटर्न

  • उन्नत भू-तापीय प्रणाली (EGS) और भूकंप

    गहरी भू-तापीय निकासी (EGS) के लिए उच्च-दाब वाले तरल पदार्थों के माध्यम से गर्म चट्टानों को तोड़ना आवश्यक होता है, जिससे प्रेरित भूकंपीयता (induced seismicity) इस अक्षय ऊर्जा स्रोत के लिए एक प्रमुख पारिस्थितिक बाधा बन जाती है।

  • कोयना बांध और जलाशय-प्रेरित भूकंपीयता

    यहाँ अध्ययन की गई द्रव-प्रेरित फॉल्ट लुब्रिकेशन (fluid-induced fault lubrication) की भौतिकी भारत के 1967 के कोयना भूकंप के समान है, जो स्विस लैब अनुसंधान को सीधे भारतीय आपदा प्रबंधन और बड़े बांधों से जोड़ती है।

Enhanced Geothermal Systems (EGS), ऋणात्मक तीव्रता वाले भूकंप (negative magnitude earthquakes) और प्रेरित भूकंपीयता (induced seismicity) को जोड़ने वाले एक Prelims बहु-कथनीय प्रश्न (multi-statement question) की अपेक्षा करें।

संबद्ध PYQ · 3

संबद्ध PYQ · 3

  • 2004PrelimsGS1

    Consider the following geological phenomena: 1. Development of a fault 2. Movement along a fault 3. Impact produced by a volcanic eruption 4. Folding of rocks Which of the above cause earthquakes?

  • 2021MainsGS3

    Discuss about the vulnerability of India to earthquake related hazards. Give examples including the salient features of major disasters caused by earthquakes in different parts of India during the last three decades.

  • 2025MainsGS1

    Discuss how the changes in shape and sizes of continents and ocean basins of the planet take place due to tectonic movements of the crustal masses.