Unveiling of a trans-oceanic arc system diachronous initiation: Easternmost Neo-Tethyan intra-oceanic subduction record from Bornean peridotite

महासागर के तल के बहुत नीचे, जहाँ टेक्टोनिक प्लेटें एक-दूसरे से टकराती हैं, एक छिपा हुआ नाटक चलता है जो हमारे ग्रह की सतह को आकार देता है। जब एक प्लेट दूसरी प्लेट के नीचे दब जाती है, जिसे सबडक्शन (subduction) नामक प्रक्रिया कहा जाता है, तो यह एक ऐसी श्रृंखला शुरू कर देती है जो ज्वालामुखी द्वीपों का निर्माण करती है, नई भूमि बनाती है और दुनिया के भूगोल को नया रूप देती है। वैज्ञानिक लंबे समय से इस बात का अध्ययन कर रहे हैं कि ये समुद्री पर्वत श्रृंखलाएं, जिन्हें आइलैंड आर्क (island arcs) कहा जाता है, कैसे बनती और बढ़ती हैं। इसका एक प्रसिद्ध आधुनिक उदाहरण प्रशांत महासागर में मौजूद है, जहाँ हजारों मील तक फैली ज्वालामुखीय द्वीपों और गहरी खाइयों की एक श्रृंखला इस प्रक्रिया को जीवंत रूप में दिखाती है। हालाँकि, इसी तरह की प्रणालियों का प्राचीन इतिहास अक्सर समय के साथ खो जाता है, जो चट्टानों की परतों के नीचे दब जाता है या घिसकर मिट जाता है। इन प्राचीन प्रणालियों की शुरुआत कैसे हुई, इसे समझना महत्वपूर्ण है क्योंकि यह हमें लाखों वर्षों में महाद्वीपों की गति को मैप करने में मदद करता है और यह बताता है कि पृथ्वी की पपड़ी (crust) कैसे विकसित हुई। इस पहेली का सबसे बड़ा लापता हिस्सा नियो-टेथिस (Neo-Tethys) नामक एक प्राचीन महासागर का पूर्वी किनारा था, जहाँ सबडक्शन कैसे शुरू हुआ, इसके प्रत्यक्ष प्रमाण खोजना असंभव रहा है।

शोधकर्ताओं की एक टीम ने अब दक्षिण-पूर्वी बोर्नियो के मेरतस पर्वतों (Meratus Mountains) में इस लापता कड़ी को खोज निकाला है। पृथ्वी की मेंटल (mantle)—क्रस्ट के नीचे की गर्म, ठोस परत—का हिस्सा रही चट्टानों की जांच करके, उन्होंने एक प्राचीन समुद्री सबडक्शन ज़ोन का उसके शुरुआती क्षणों से लेकर उसकी परिपक्व अवस्था तक का एक पूर्ण रिकॉर्ड खोजा है। वैज्ञानिकों ने दो विशिष्ट स्थानों से पेरिडोटाइट (peridotite) के नमूने एकत्र किए, जो ओलिविन जैसे खनिजों से भरपूर एक सघन चट्टान है। उन्होंने पाया कि ये चट्टानें सभी एक जैसी नहीं हैं; इसके बजाय, वे दो अलग-अलग समूहों से संबंधित हैं जो कहानी के अलग-अलग हिस्से बताते हैं। एक समूह की चट्टानें एक शांत, गहरे समुद्र के वातावरण में बनने के संकेत दिखाती हैं, जो किसी भी ज्वालामुखीय गतिविधि से दूर समुद्र तल के समान है। दूसरा समूह एक बहुत अधिक नाटकीय कहानी बताता है: इन चट्टानों को पानी से भरपूर पिघले हुए पदार्थों (melts) के आगमन के कारण तीव्र ऊष्मा और रासायनिक परिवर्तनों का सामना करना पड़ा था, जो एक ऐसा संकेत है जो केवल तभी दिखाई देता है जब एक सबडक्शन ज़ोन अभी बनना शुरू ही हुआ हो।

शोधकर्ताओं ने इन चट्टानों की रासायनिक संरचना का विश्लेषण किया, जिसमें मैग्नीशियम, एल्युमीनियम और विभिन्न दुर्लभ पृथ्वी धातुओं जैसे तत्वों के विशिष्ट अनुपात देखे गए। पहली समूह की चट्टानें, जिन्हें वे 'अबीसल सुइट' (abyssal suite) कहते हैं, तब बनी प्रतीत होती हैं जब मेंटल चट्टान थोड़ी सी पिघली थी, शायद आठ से बारह प्रतिशत। यह आंशिक पिघलाव सामान्य मिड-ओशन रिज (mid-ocean ridges) के विशिष्ट है जहाँ नए समुद्र तल का निर्माण होता है। हालाँकि, दूसरा समूह, जिसे 'फोर-आर्क सुइट' (fore-arc suite) कहा जाता है, एक अलग कहानी कहता है। ये चट्टानें कुछ तत्वों में बहुत अधिक कम (depleted) हैं, जो यह दर्शाता है कि वे पहले ही अपना बहुत सा पदार्थ पिघला चुके थे, शायद बीस से तीस प्रतिशत तक। महत्वपूर्ण रूप से, वे बोनिनाइट (boninite) नामक एक विशिष्ट प्रकार के गर्म, पानी युक्त मैग्मा द्वारा परिवर्तित होने के संकेत भी दिखाते हैं। अत्यधिक पिघलाव और रासायनिक परिवर्तन का यह संयोजन एक मेंटल वेज (mantle wedge) का फिंगरप्रिंट है जो एक नए बने सबडक्शन ज़ोन के ऊपर स्थित होता है, ठीक उसी तरह का वातावरण जैसा कि आधुनिक प्रशांत महासागर में देखा जाता है।

जब टीम ने इन चट्टानी निष्कर्षों को क्षेत्र के अन्य भूवैज्ञानिक साक्ष्यों के साथ जोड़ा, तो एक स्पष्ट तस्वीर उभर कर आई। मेरतस कॉम्प्लेक्स (Meratus Complex) घटनाओं के एक पूर्ण क्रम को संरक्षित करता है, जो सबडक्शन के शुरुआती संकेतों से शुरू होकर, एक ज्वालामुखीय आर्क के निर्माण से गुजरते हुए, एक परिपक्व द्वीप श्रृंखला के अंत तक जाता है। इस क्रम में वे चट्टानें शामिल हैं जो सबडक्टिंग प्लेट के प्रारंभिक पिघलाव से बनी थीं, उसके बाद मेंटल में रासायनिक परिवर्तन हुए, और अंत में द्वीपों के निर्माण के लिए ज्वालामुखीय चट्टानों का विस्फोट हुआ। बोर्नियो में इन विशिष्ट चट्टानों की उपस्थिति इस बात की पुष्टि करती है कि यह क्षेत्र कभी एक विशाल, प्राचीन सबडक्शन सिस्टम का पूर्वी छोर था। यह वही स्थान था जहाँ समुद्री प्लेट पहली बार दूसरी प्लेट के नीचे दबना शुरू हुई थी, जिससे एक ऐसी श्रृंखला शुरू हुई जिसने अंततः महासागर के पार द्वीपों की एक श्रृंखला का निर्माण किया।

जब शोधकर्ताओं ने पूरे प्राचीन नियो-टेथिस महासागर के साथ—पश्चिम में तुर्की से लेकर पूर्व में बोर्नियो तक—मिली चट्टानों से प्राप्त तिथियों को जोड़ा, तो उन्होंने एक आश्चर्यजनक पैटर्न का खुलासा किया। सबडक्शन प्रणाली हर जगह एक साथ शुरू नहीं हुई थी। इसके बजाय, यह पूर्व में, यानी बोर्नियो के क्षेत्र में बहुत पहले शुरू हुई, और फिर जैसे-जैसे आप पश्चिम की ओर बढ़ते हैं, यह धीरे-धीरे बाद में शुरू होती गई। इसका मतलब है कि सबडक्शन ज़ोन एक ज़िप (zipper) की तरह चालू हुआ, जो पूर्वी छोर से शुरू होकर लाखों वर्षों में महासागर के आर-पार काम करता गया। जब लेट क्रिटेशियस (Late Cretaceous) काल आया, तब तक यह प्रणाली एक विशाल आर्क में विकसित हो चुकी थी जो आठ हजार किलोमीटर से अधिक लंबा था, जिसने प्राचीन महासागर के पश्चिमी और पूर्वी किनारों को जोड़ दिया था।

यह खोज बताती है कि प्राचीन महासागर की चौड़ाई ने इन प्रणालियों के शुरू होने और उनके समय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। महासागर का पूर्वी हिस्सा चौड़ा था, और समुद्री क्रस्ट वहाँ पुराना, ठंडा और अधिक सघन था, जिससे सबडक्शन शुरू होना आसान हो गया। इसके विपरीत, महासागर का पश्चिमी हिस्सा संकरा था, और क्रस्ट वहाँ शायद इतना हल्का या उत्प्लावक (buoyant) था कि बिना अतिरिक्त बल के आसानी से नीचे नहीं डूब सकता था। पूर्व में, और फिर पश्चिम में, सबडक्शन की शुरुआत का समय इस विचार का समर्थन करता है कि प्राचीन महाद्वीप गोंडवाना (Gondwana) के टूटने ने इस विशाल भूवैज्ञानिक घटना के लिए आवश्यक परिस्थितियाँ पैदा की थीं। बोर्नियो की चट्टानें इस कहानी के पूर्वी आधार के रूप में कार्य करती हैं, जो यह सिद्ध करती हैं कि नियो-टेथिस केवल एक निष्क्रिय महासागर नहीं था बल्कि एक गतिशील मंच था जहाँ पृथ्वी की प्लेटें लगातार खुद को पुनर्गठित कर रही थीं।

यह अध्ययन केवल मानचित्र पर एक खाली जगह को नहीं भरता है; यह एक ठोस उदाहरण प्रदान करता है कि पृथ्वी नई भूमि कैसे बनाती है। मेरतस कॉम्प्लेक्स की चट्टानें एक जीवाश्म रिकॉर्ड की तरह कार्य करती हैं, जो उन रासायनिक और भौतिक परिवर्तनों को संरक्षित करती हैं जो एक सबडक्शन ज़ोन के जन्म के समय होते हैं। यह दिखाकर कि यह प्रणाली एक साधारण गहरे समुद्र के परिवेश से एक जटिल ज्वालामुखीय आर्क में विकसित हुई, शोधकर्ताओं ने पुष्टि की है कि आज प्रशांत महासागर में जो प्रक्रियाएं देखी जा रही हैं, वे प्राचीन काल में भी सक्रिय थीं। ये निष्कर्ष वैज्ञानिकों को मेसोजोइक युग (Mesozoic era) के दौरान हुए पृथ्वी के प्लेटों के वैश्विक पुनर्गठन को समझने में भी मदद करते हैं, जो एक ऐसा समय था जब दुनिया आज की तुलना में बहुत अलग दिखती थी। बोर्नियो से प्राप्त साक्ष्य इस बात की पुष्टि करते हैं कि इस प्राचीन महासागर की पूर्वी सीमा वास्तव में इंडोनेशिया में थी, और वहाँ का सबडक्शन सिस्टम ही पहला था जिसने शुरुआत की, जिससे इस पूरे क्षेत्र के भूवैज्ञानिक इतिहास के लिए मंच तैयार हुआ।

अंत में, इन चट्टानों द्वारा सुनाई जाने वाली कहानी रूपांतरण की है। जो नियो-टेथिस के पूर्व में एक शांत समुद्री तल के रूप में शुरू हुआ था, वह अंततः तीव्र ज्वालामुखीय गतिविधि और पर्वत निर्माण का स्थल बन गया। बोर्नियो में शोधकर्ताओं के कार्य ने एक काल्पनिक विचार को एक दस्तावेजी तथ्य में बदल दिया है, जो यह दिखाता है कि इस प्राचीन महासागर का पूर्वी किनारा एक विशाल सबडक्शन सिस्टम का जन्मस्थान था। यह प्रणाली पूरी दुनिया में फैली हुई थी, जिसने दूर के देशों को जोड़ा और महाद्वीतों के भविष्य को आकार दिया। यह खोज इस बात पर जोर देती है कि मेंटल की गहरी, अक्सर अनदेखी चट्टानों को देखना पृथ्वी के इतिहास के भव्य पैमाने को समझने के लिए कितना महत्वपूर्ण है। यह हमें याद दिलाता है कि हमारे पैरों के नीचे की जमीन एक विशाल, चलती हुई मशीन का हिस्सा है, और दुनिया के सबसे दूरस्थ कोने भी हमारे ग्रह के अतीत को समझने की कुंजी रखते हैं।