Thread by @moodanmani20

தமிழகத்தை பொருத்தவரை Hydrofrac, Hydrocarbon, நிலநடுக்கம் சொற்கள் taboo வாக உள்ளது. நிலநடுக்கம், ரிக்டர் அளவீட்டு முறை, நிலநடுக்க அலைகள், seismic tomography பற்றி இந்த பதிவில் தெரிந்து கொள்வோம்.

நிலநடுக்கம் என்றாலே முதலில் நினைவுக்கு வருவது Richter scale. Charles Richter, நிலநடுக்கத்தை அளவிடும் magnitude அளவீட்டு முறையை உருவாக்கினார். Richter, நிலநடுக்கத்தால், நிலத்தில் ஏற்படும் அதிர்வை seismograph மூலம் அளர்ந்தார்.

Richter Scale யை சரியாக புரிந்து கொள்வோம். zero magnitude நிலநடுக்கம், நிலத்தில் ஏற்படுத்தும் அதிகபட்ச நகர்வு (amplitude) 1 micro meter (1/1000 mm). 3 magnitude நிலநடுக்கம், நிலத்தில் ஏற்படுத்தும் நகர்வு 1 mm. 6 magnitude நிலநடுக்கம், நிலத்தில் ஏற்படுத்தும் நகர்வு 1 மீட்டர்.

Richter Scale யில் உள்ள குறைகளை பார்ப்போம்.
Richter Scale, கலிபோர்னியா அதன் சுற்றுவட்டார பகுதிகளில் மட்டுமே பயன்படுத்த முடியும். நிலநடுக்கத்தை ஒரு குறிப்பிட்ட seismograph (Wood Anderson seismograph) யை மட்டும் பயன்படுத்தி அளக்க வேண்டும்.

6 magnitude க்கு மேல் உள்ள நிலநடுக்கத்தை அளவிடுவதில் சிக்கல்கள் (intensity saturation)
Richter Scale, 15 கிமீ வரை, ஆழத்தில் ஏற்படும் நிலநடுக்கத்தை அளவிட முடியும். அதிக ஆழத்தில் ஏற்படும் நிலநடுக்கங்களை அளக்க முடியாது
Richter Scale, பாறையின் உறுதி தன்மையை கணக்கில் கொள்ளவில்லை.

உதாரணமாக, கலிபோர்னியா & வாஷிங்டன் னில் ஏற்பட்ட நிலநடுக்கங்கள் magnitude 6.7 & 6.8 ஒரே அளவாக இருந்தாலும், வாஷிங்டனில் சேதம் குறைவு. வாஷிங்க்டனில் நிலநடுக்கத்தின் ஆழம் (Hypocenter) 48 கிமீ க்கு மேல். கலிபோர்னியாவில் Hypocenter 5-15 கிமீ, ஆழம் குறைவு, எனவே அதிக சேதம்.

இப்போது யாரும் ஒரிஜினல் ரிக்டர் அளவையை பயன்படுத்துவதில்லை. தற்போது பயன்பாட்டில் இருக்குக்கும் ரிக்டர் பெயரில் உள்ள ஸ்கேலுக்கும், ரிக்டருக்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை.

நிலநடுக்கத்தை seismic moment கொண்டு அளவிடுகிறார்கள். நிலநடுக்கம் போது ஏற்படும் அதிர்வுகளை, அலைகளாக பதிவு செய்து, அலைகளை ஆய்வு செய்து seismic moment யை கணக்கிடுகிறார்கள்.

அப்பளமாக நொறுங்கி இருக்கும் மாருதி காரை வைத்து எவ்வளவு வேகத்தில் விபத்து நடந்திருக்கும் மாதிரி, நிலநடுக்கம் போது எவ்வளவு ஆற்றல் (Energy) வெளியிடப்படுகிறது என்பதை பதிவு செய்யப்படும் அதிர்வலைகளை ஆய்வு செய்து Seismic moment கணக்கிடப்படுகிறது.

Seismic moment =
1 பாறையின் உறுதி தன்மை (Rock strength, Rigidity Modulus)
2 Fault area
3 Fault displacement எவ்வளவு தூரம் நகர்ந்துள்ளது
இவை அனைத்தையும் நிலநடுக்கம் போது பதிவு செய்யப்படும் அதிர்வலைகளில் இருந்து பெறலாம். அதற்கு Fourier, Euler, Laplace transforms பயன்படுகிறது.

ரிக்டர் நிலநடுக்கம் போது நிலத்தில் ஏற்படும் நகர்வை மட்டும் வைத்து நிலநடுக்கத்தை மதிப்பிட்டார். இப்போது நிலநடுக்கத்திற்கு காரணமான fault displacement, fault area & Rock strength மூலம் கணக்கிடப்படுகிறது.

நிலநடுக்கத்தின் போது 4 விதமான அலைகள் (P-Wave, S-Wave, Love Wave & Rayleigh Wave) பரவுகிறது. P-Wave & S-Wave பூமியை ஊடுறுவி பயணம் செய்யும். P wave வேகமாக 6km/sec, S wave வேகம், P wave யில் பாதி அளவு இருக்கும். நிலநடுக்கத்தில் P wave யை முதலில் உணர்வோம், P wave மின்னல் & S wave இடி

P wave திட, திரவ பொருட்களில் பயணம் செய்யும். S wave திடப்பொருட்களில் மட்டுமே பயணம் செய்யும் (Rigidity modulus இல்லை). P wave & S wave பயண பாதையை வைத்து பூமியின் outer core திரவ நிலையில் உள்ளது & பூமியின் அககட்டமைப்பை கண்டறிந்தார்கள்.

P wave ஊடகத்தில் பயணம் செய்யும் போது, ஊடகத்தில் உள்ள துகள்கள் அலையின் திசையில் அதிர்வடையும் & S wave அலையின் திசைக்கு செங்குத்தாக அதிர்வடையும். P & S wave பயணம் செய்யும் ஊடகத்துடன் உறவில் ஈடுபட்டு, அலை மாற்றம் அடைகிறது & அது ஊடகத்தின் பண்பை பொருத்தது (Elastic properties of medium

P & S wave யை ஆய்வு செய்து, அவை பயணம் செய்த ஊடகத்தின் தன்மையை அறியலாம். P & S wave வில் இருந்து rock properties யை பிரித்து எடுப்பதற்கு inversion ன்னு பெயர். பூமியின் அககட்டமைப்பு பற்றி தெரிந்து கொள்வது Seismic Tomography என்று பெயர்.

நிலநடுக்க அலைகள் NMR, CT ஸ்கேன் மாதிரி, நாம் வாழும் நிலத்தின் கீழ் பூமியின் மையம் வரை என்ன உள்ளது, அவை எவ்வாறு மாற்றம் அடைகிறது, அதன் மாற்றங்கள் எவ்வாறு பூமியை பாதிக்கிறது என்பதை அறிய உதவுகிறது.

Plate tectonics – பூமி தனது மேற்பகுதியில் நிலப்பகுதிகளை (கண்டங்கள்) தொடர்ந்து உருவாக்குகிறது & உருவாக்கிய நிலப்`பகுதிகளை அழித்து பூமி புதுப்பித்துகொள்கிறது. பழைய கண்டங்கள் பூமிக்குள் (mantle) அழிவதை நாம் Seismic Tomography மூலம் பார்க்கலாம்.

இயற்கையில் ஏற்படும் நிலநடுக்கங்கள் அனைத்தும் plate boundaries யில் ஏற்படுகிறது. நமக்கு தெரியாதது நிலநடுக்கம் எப்போது ஏற்படும் என்பது. இப்போது நம்மிடம் உள்ள high speed computing and big data மூலம் நிலநடுக்கம் எப்போது ஏற்படும் என்பதையும் விரைவில் கண்டுபிடிப்பார்கள்.
-தொடரும்