हाइड्रोथर्मल परिसंचरण

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हाइड्रोथर्मल परिसंचरण अपने सबसे सामान्य अर्थ में गर्म पानी का परिसंचरण है (प्राचीन यूनानी ὕδωρ, पानी,[1] और गर्मी [1]). हाइड्रोथर्मल परिसंचरण अक्सर पृथ्वी की पपड़ी (भूविज्ञान) के भीतर गर्मी के स्रोतों के आसपास होता है। सामान्यतः, यह ज्वालामुखीय गतिविधि के निकट होता है,[2] लेकिन उथले से मध्य क्रस्ट में गहराई से प्रवेश करने वाली दोष अनियमितताओं के साथ या ग्रेनाइट की घुसपैठ से संबंधित गहरी क्रस्ट में, या आरगेनी या कायापलट के परिणामस्वरूप हो सकता है। हाइड्रोथर्मल परिसंचरण के परिणामस्वरूप अक्सर हाइड्रोथर्मल खनिज जमा होता है।

समुद्रतल हाइड्रोथर्मल परिसंचरण

महासागरों में हाइड्रोथर्मल परिसंचरण मध्य-महासागरीय कटक प्रणालियों के माध्यम से पानी का मार्ग है।

इस शब्द में रिज शिखरों के पास सुप्रसिद्ध, उच्च तापमान वाले वेंट जल का संचलन और रिज शिखरों से आगे तलछट और दबे हुए बाजालत के माध्यम से बहुत कम तापमान, पानी का प्रसार प्रवाह दोनों शामिल हैं।[3] पूर्व परिसंचरण प्रकार को कभी-कभी सक्रिय कहा जाता है, और बाद वाले को निष्क्रिय। दोनों ही मामलों में, सिद्धांत एक ही है: ठंडा, घना समुद्री जल समुद्र तल के बेसाल्ट में डूब जाता है और गहराई पर गर्म हो जाता है, जिसके बाद यह अपने कम घनत्व के कारण वापस चट्टान-महासागर जल इंटरफ़ेस पर आ जाता है। सक्रिय वेंट के लिए ताप स्रोत नवगठित बेसाल्ट है, और, उच्चतम तापमान वाले वेंट के लिए, अंतर्निहित मेग्मा कक्ष है। निष्क्रिय वेंट के लिए ताप स्रोत अभी भी ठंडा होने वाले पुराने बेसाल्ट हैं। समुद्र तल के ताप प्रवाह अध्ययन से पता चलता है कि समुद्री परत के भीतर बेसाल्ट को पूरी तरह से ठंडा होने में लाखों साल लगते हैं क्योंकि वे निष्क्रिय हाइड्रोथर्मल परिसंचरण प्रणालियों का समर्थन करना जारी रखते हैं।

हाइपोथर्मल वेंट समुद्र तल पर वे स्थान हैं जहां हाइड्रोथर्मल तरल पदार्थ ऊपरी महासागर में मिल जाते हैं।[4] शायद सबसे प्रसिद्ध वेंट रूप प्राकृतिक रूप से पाई जाने वाली चिमनी हैं जिन्हें काला धूम्रपान करने वाला ्स कहा जाता है।[4]


ज्वालामुखीय और मैग्मा संबंधित हाइड्रोथर्मल परिसंचरण

ताल ज्वालामुखी मुख्य क्रेटर झील, जहां हाइड्रोथर्मल परिसंचारी संवहन कोशिकाएं मौजूद हैं

हाइड्रोथर्मल परिसंचरण समुद्री रिज वातावरण तक ही सीमित नहीं है। हाइड्रोथर्मल परिसंचारी संवहन कोशिकाएं किसी भी स्थान पर मौजूद हो सकती हैं, गर्मी का एक असामान्य स्रोत, जैसे कि घुसपैठ करने वाला मैग्मा या ज्वालामुखीय वेंट, भूजल प्रणाली के संपर्क में आता है जहां पारगम्यता प्रवाह की अनुमति देती है।[5][6] यह संवहन हाइड्रोथर्मल विस्फोट, गरम पानी का झरना और गर्म झरना के रूप में प्रकट हो सकता है, हालांकि हमेशा ऐसा नहीं होता है।[5]  भू-तापीय परियोजनाओं के संदर्भ में मैग्मा पिंडों के ऊपर हाइड्रोथर्मल परिसंचरण का गहन अध्ययन किया गया है, जहां हाइड्रोथर्मल तरल पदार्थों का उत्पादन करने और बाद में उन्हें फिर से इंजेक्ट करने के लिए सिस्टम में कई गहरे कुएं खोदे जाते हैं। इस कार्य से उपलब्ध विस्तृत डेटा सेट इन प्रणालियों की दीर्घकालिक दृढ़ता, द्रव परिसंचरण पैटर्न के विकास, इतिहास को दर्शाते हैं जो नवीनीकृत मैग्माटिज़्म, दोष आंदोलन, या हाइड्रोथर्मल ब्रेकिएशन और विस्फोट से जुड़े परिवर्तनों से प्रभावित हो सकते हैं, कभी-कभी बड़े पैमाने पर ठंडे पानी के बाद आक्रमण। कम प्रत्यक्ष लेकिन गहन अध्ययन ने विशेष रूप से हाइड्रोथर्मल परिसंचरण प्रणालियों के ऊपरी हिस्सों में जमा खनिजों पर ध्यान केंद्रित किया है।

ज्वालामुखीय और मैग्मा-संबंधित हाइड्रोथर्मल परिसंचरण को समझने का अर्थ है हाइड्रोथर्मल विस्फोटों, गीजर, गर्म झरनों और अन्य संबंधित प्रणालियों और संबंधित सतही जल और भूजल निकायों के साथ उनकी बातचीत का अध्ययन करना।[5]इस घटना को देखने के लिए एक अच्छा वातावरण ज्वालामुखीय झील में है जहां गर्म झरने और गीजर आमतौर पर मौजूद होते हैं।[5]इन झीलों में संवहन प्रणालियाँ ठंडे झील के पानी के माध्यम से काम करती हैं जो पारगम्य झील के तल से नीचे की ओर रिसता है, मैग्मा या अवशिष्ट गर्मी द्वारा गर्म किए गए भूजल के साथ मिश्रित होता है, और निर्वहन बिंदुओं पर थर्मल स्प्रिंग्स बनाने के लिए ऊपर उठता है।[5]

इन वातावरणों में हाइड्रोथर्मल संवहन कोशिकाओं और गर्म झरनों या गीजर का अस्तित्व न केवल ठंडे जल निकाय और भूतापीय गर्मी की उपस्थिति पर निर्भर करता है, बल्कि जल स्तर पर नो-फ्लो सीमा पर भी निर्भर करता है।[5] ये प्रणालियाँ अपनी सीमाएँ विकसित कर सकती हैं। उदाहरण के लिए जल स्तर एक तरल दबाव की स्थिति का प्रतिनिधित्व करता है जो गैस के बाहर निकलने या उबलने की ओर ले जाता है जिसके परिणामस्वरूप तीव्र खनिजकरण होता है जो दरारें सील कर सकता है।

गहरी परत

हाइड्रोथर्मल का तात्पर्य गहरी परत के भीतर पानी के परिवहन और परिसंचरण से है, सामान्यतः गर्म चट्टानों के क्षेत्रों से ठंडी चट्टानों के क्षेत्रों तक। इस संवहन के कारण ये हो सकते हैं:

  • भूपर्पटी में मैग्मा का घुसपैठ
  • ग्रेनाइट के ठंडे द्रव्यमान से उत्पन्न रेडियोधर्मी ऊष्मा
  • मेंटल से गर्मी
  • पर्वत श्रृंखलाओं से हाइड्रोलिक हेड, उदाहरण के लिए, ग्रेट आर्टेशियन बेसिन
  • रूपांतरित चट्टानों का निर्जलीकरण, जिससे पानी मुक्त होता है
  • गहराई से दबी हुई तलछटों का निर्जलीकरण

हाइड्रोथर्मल परिसंचरण, विशेष रूप से गहरी पपड़ी में, खनिज जमा निर्माण का एक प्राथमिक कारण है और अयस्क उत्पत्ति पर अधिकांश सिद्धांतों की आधारशिला है।

हाइड्रोथर्मल अयस्क जमा

1900 के दशक की शुरुआत में, विभिन्न भूवैज्ञानिकों ने हाइड्रोथर्मल अयस्क भंडारों को वर्गीकृत करने के लिए काम किया, जिनके बारे में उनका मानना ​​था कि वे ऊपर की ओर बहने वाले जलीय घोल से बने हैं। वाल्डेमर लिंडग्रेन (1860-1939) ने जमा होने वाले तरल पदार्थ के घटते तापमान और दबाव की स्थिति की व्याख्या के आधार पर एक वर्गीकरण विकसित किया। उनके शब्द: हाइपोथर्मल, मेसोथर्मल, एपिथर्मल और टेलोथर्मल, घटते तापमान और गहरे स्रोत से बढ़ती दूरी को व्यक्त करते हैं।[7] हाल के अध्ययनों में केवल एपिथर्मल लेबल को बरकरार रखा गया है। जॉन गिल्बर्ट के 1985 में हाइड्रोथर्मल जमा के लिए लिंडग्रेन की प्रणाली के संशोधन में निम्नलिखित शामिल हैं:[8]

  • आरोही हाइड्रोथर्मल तरल पदार्थ, जादुई पानी या उल्कापिंड पानी
    • पोर्फिरी तांबा और अन्य जमा, 200-800 डिग्री सेल्सियस, मध्यम दबाव
    • आग्नेय रूपांतरित, 300-800 डिग्री सेल्सियस, निम्न से मध्यम दबाव
    • कॉर्डिलरन नसें, मध्यवर्ती से उथली गहराई तक
    • एपिथर्मल, उथले से मध्यवर्ती, 50-300 डिग्री सेल्सियस, कम दबाव
  • गर्म उल्कापिंड समाधान प्रसारित करना
    • कार्बोनेट होस्टेड सीसा जस्ता अयस्क जमा | मिसिसिपी घाटी-प्रकार के जमा, 25-200 डिग्री सेल्सियस, कम दबाव
    • यूरेनियम अयस्क जमा, 25-75°C, निम्न दबाव
  • गर्म समुद्री जल का संचरण
    • ज्वालामुखीय विशाल सल्फाइड अयस्क जमा, 25-300 डिग्री सेल्सियस, कम दबाव

यह भी देखें

संदर्भ

  1. 1.0 1.1 Liddell, H.G. & Scott, R. (1940). A Greek-English Lexicon. revised and augmented throughout by Sir Henry Stuart Jones. with the assistance of. Roderick McKenzie. Oxford: Clarendon Press.
  2. Donoghue, Eleanor; Troll, Valentin R.; Harris, Chris; O'Halloran, Aoife; Walter, Thomas R.; Pérez Torrado, Francisco J. (2008-10-15). "इंट्रा-काल्डेरा टफ्स का निम्न-तापमान हाइड्रोथर्मल परिवर्तन, मियोसीन तेजेडा काल्डेरा, ग्रैन कैनरिया, कैनरी द्वीप समूह". Journal of Volcanology and Geothermal Research. 176 (4): 551–564. Bibcode:2008JVGR..176..551D. doi:10.1016/j.jvolgeores.2008.05.002. ISSN 0377-0273.
  3. Wright, John; Rothery, David A. (1998), "Hydrothermal circulation in oceanic crust", The Ocean Basins: Their Structure and Evolution, Elsevier, pp. 96–123, doi:10.1016/b978-075063983-5/50006-0, ISBN 978-0-7506-3983-5, retrieved 2021-02-11
  4. 4.0 4.1 German, C.R.; Seyfried, W.E. (2014), "Hydrothermal Processes", Treatise on Geochemistry, Elsevier, pp. 191–233, doi:10.1016/b978-0-08-095975-7.00607-0, ISBN 978-0-08-098300-4, retrieved 2021-02-11
  5. 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 Bayani Cardenas, M.; Lagmay, Alfredo Mahar F.; Andrews, Benjamin J.; Rodolfo, Raymond S.; Cabria, Hillel B.; Zamora, Peter B.; Lapus, Mark R. (January 2012). "Terrestrial smokers: Thermal springs due to hydrothermal convection of groundwater connected to surface water: SPRINGS DUE TO HYDROTHERMAL CONVECTION". Geophysical Research Letters. 39 (2): n/a. doi:10.1029/2011GL050475.
  6. Donoghue, Eleanor; Troll, Valentin R.; Harris, Chris; O'Halloran, Aoife; Walter, Thomas R.; Pérez Torrado, Francisco J. (October 2008). "इंट्रा-काल्डेरा टफ्स का निम्न-तापमान हाइड्रोथर्मल परिवर्तन, मियोसीन तेजेडा काल्डेरा, ग्रैन कैनरिया, कैनरी द्वीप समूह". Journal of Volcanology and Geothermal Research. 176 (4): 551–564. Bibcode:2008JVGR..176..551D. doi:10.1016/j.jvolgeores.2008.05.002.
  7. W. Lindgren, 1933, Mineral Deposits, McGraw Hill, 4th ed.
  8. Guilbert, John M. and Charles F. Park, Jr., 1986, The Geology of Ore Deposits, Freeman, p. 302 ISBN 0-7167-1456-6