संरचनात्मक भूविज्ञान II: भ्रंश, संधियाँ, अपरूपण-मंडल, क्षेप, असंगतियाँ, अध्यारोपित वलन, मानचित्र व स्टीरियोग्राफ़िक प्रक्षेपण

यह अध्याय भाग B1 के शीर्षक “संरचनात्मक भूविज्ञान” को पूरा करता है: “वलन, भ्रंश, संधियाँ व असंगति; अपरूपण-मंडल, क्षेप व अध्यारोपित वलन; भूवैज्ञानिक मानचित्र: निर्वचन, मापन व संख्यात्मक विश्लेषण; स्टीरियोग्राफ़िक प्रक्षेपण।” यह भ्रंश की ज्यामिति, वर्गीकरण व भ्रंश-शैल, संधियाँ व उनकी उत्पत्ति, तन्य अपरूपण-मंडल व क्षेप-तंत्र (हिमालयी क्षेपों सहित), असंगतियाँ, अध्यारोपित वलनों के प्रतिरूप, भूवैज्ञानिक मानचित्रों का पठन व मापन, तथा शब्दों में वर्णित स्टीरियोग्राफ़िक प्रक्षेपण पढ़ाता है। संख्यात्मक प्रश्न हैं: उत्क्षेप (throw) व विक्षेप (heave), मंडल के आर-पार अपरूपण विकृति, आभासी नति, ढालू भूमि पर मोटाई, त्रि-बिंदु समस्या तथा प्रतिच्छेदन रेखा का निमज्जन।

1. भ्रंश: ज्यामिति, वर्गीकरण व भ्रंश-शैल

भ्रंश विस्थापन वाला भंग है। आनत भ्रंश के ऊपर का खंड ऊर्ध्व-भित्ति (hanging wall) और नीचे का खंड अधो-भित्ति (footwall) है। नेट स्लिप वास्तविक विस्थापन सदिश है, और नति-सर्पी, स्ट्राइक-सर्पी व तिर्यक-सर्पी भ्रंश उसकी दिशा से नामित होते हैं। सामान्य भ्रंश में ऊर्ध्व-भित्ति नीचे खिसकती है, उत्क्रम भ्रंश में ऊपर, और क्षेप लगभग 45° से कम नति वाला उत्क्रम भ्रंश है। स्ट्राइक-सर्पी भ्रंश दक्षिणावर्ती (dextral) है यदि भ्रंश के आर-पार देखने पर दूर का खंड दाईं ओर खिसका हो, और वामावर्ती (sinistral) यदि बाईं ओर, आप किसी भी ओर खड़े हों।

उत्क्षेप (throw) भ्रंश के आर-पार विस्थापन का ऊर्ध्वाधर और विक्षेप (heave) क्षैतिज घटक है, जो स्ट्राइक के लंबवत परिच्छेद में मापा जाता है। नेट स्लिप s व नति δ वाले भ्रंश पर विशुद्ध नति-सर्पण हेतु throw = s sin δ और heave = s cos δ। s = 100 m व δ = 60° हेतु ये 86.6 m व 50 m हैं। पृथक्करण (separation), अनावरण या मानचित्र पर दिखने वाला चिह्नक का आभासी खिसकाव, स्लिप नहीं है: वह स्तर के अभिविन्यास व प्रेक्षण-तल पर निर्भर है।

भ्रंश-शैल
भ्रंश-शैलउत्पत्तिलक्षण
भ्रंश ब्रेक्सिया, गाउजभंगुर, उथला; असंसक्तकोणीय खंड; गाउज मृत्तिका-सम महीन आव्यूह है
कैटाक्लेसाइटभंगुर; संसक्तसीमेंटित, कण-आमाप घटे खंड
स्यूडोटैकिलाइटभूकंपी सर्पण में घर्षणजन्य गलनकाँचीय गहरी शिराएँ, अंतःक्षेप शिराओं व खंडों सहित
मायलोनाइटतन्य, गहरा; क्रिस्टल-सुघट्य प्रवाहपर्णित, महीन-कण, संसक्त
⚠️ पृथक्करण स्लिप नहीं है
मानचित्र पर खिसकाव स्लिप नहीं है। जहाँ ऊर्ध्वाधर भ्रंश ऊर्ध्वाधर डाइक को काटता है, वहाँ डाइक केवल स्ट्राइक-सर्पण से बगल में खिसकता है, पर नति-सर्पण भी नत स्तर के निर्गम को बगल में खिसकाता है (और भ्रंश स्वयं आनत हो तो ऊर्ध्वाधर डाइक के निर्गम को भी)। अपरदन के बाद नति-सर्पी भ्रंश अपनी उत्थित ओर पुराने स्तर सतह पर लाता है।

सामान्य भ्रंश होर्स्ट, ग्रैबन व अर्ध-ग्रैबन बनाते हैं; लिस्ट्रिक (listric) भ्रंश गहराई के साथ चपटे होते हैं और ऊर्ध्व-भित्ति में रोलओवर अपनति देते हैं। स्ट्राइक-सर्पी मंडल Riedel अपरूपण (R मुख्य भ्रंश से लगभग φ/2, यानी 15° के निकट, और R′ लगभग 75°), फ़्लॉवर संरचनाएँ, मोचक सोपानों पर पुल-अपार्ट द्रोणियाँ तथा अवरोधी मोड़ों पर पुश-अप (उठे खंड) दर्शाते हैं। भ्रंश-सतहों पर गतिकी-सूचक चिह्नों में घर्षण-रेखाएँ, सोपान व कर्षण वलन हैं।

2. संधियाँ व उनकी उत्पत्ति

संधि बिना अपरूपण विस्थापन का भंग है, केवल खुलना (Mode I)। भ्रंश में अपरूपण विस्थापन होता है, और शिरा (vein) खनिजों से भरी संधि है। संधियाँ σ1 के समांतर और σ3 के लंबवत तब बढ़ती हैं जब प्रभावी σ3 तनन बन जाए, उच्च रंध्र-तरल दाब (द्रवीय भंजन) की सहायता से। क्रमबद्ध संधियाँ समांतर व नियमित अंतराल पर होती हैं और समुच्चय (set) बनाती हैं; दो या अधिक समुच्चय संधि-तंत्र बनाते हैं। संधियाँ प्रायः स्तरण-अंतरापृष्ठों पर रुक जाती हैं, और उनका अंतराल यांत्रिक परत की मोटाई के साथ बढ़ता है, अतः पतले स्तर सघन संधित होते हैं।

  • विवर्तनिक संधियाँ वलनों व भ्रंशों से संबद्ध हैं। a नति के अनुदिश, b हिंज के अनुदिश और c स्तरण के अभिलंब हो तो ac (अनुप्रस्थ) संधियाँ हिंज के लंबवत और bc (अनुदैर्घ्य) संधियाँ उसके समांतर होती हैं। संयुग्मी अपरूपण संधियाँ अपने न्यून कोण में σ1 को घेरती हैं।
  • भार-मुक्ति (शीटिंग) संधियाँ भू-सतह के समांतर चलती हैं जब अपरदन भार हटाता है, जैसे ग्रेनाइट गुंबदों में। शीतलन संधियाँ बेसाल्ट प्रवाहों की शीतलन-सतह के लंबवत स्तंभाकार, प्रायः षट्कोणीय, प्रिज़्म बनाती हैं। शुष्कन (desiccation) दरारें सूखती कीचड़ में बनती हैं।
  • सतही लक्षण उद्गम व दिशा दर्शाते हैं: प्लूमोज़ संरचना उस बिंदु से बाहर फैलता पंख-जैसा प्रतिरूप है जहाँ संधि आरंभ हुई, और अवरोध-रेखाएँ वृद्धि में ठहराव दर्शाती हैं।
⚠️ संधि, भ्रंश या शिरा
दृश्य खिसकाव वाले भंग को संधि न कहें। संधियाँ खुलती हैं; भ्रंश खिसकते हैं। क्वार्ट्ज़ या कैल्साइट से भरा भंग शिरा है, और डाइक मैग्मा से भरी संधि है, अतः दोनों सादी संधि नहीं।

3. अपरूपण-मंडल व क्षेप

अपरूपण-मंडल तीव्र, स्थानीकृत विकृति का पट्टिकाकार मंडल है। भंगुर अपरूपण-मंडल भ्रंश हैं; तन्य मंडल विस्थापन-प्रवणता के साथ सतत विरूपित होते हैं, और औसत अपरूपण विकृति γ = D/w है, चौड़ाई w के आर-पार विस्थापन D हेतु। मायलोनाइट कण-आमाप घटाते हुए क्रिस्टल-सुघट्य प्रवाह से बनते हैं और आव्यूह-अनुपात से श्रेणीकृत हैं: प्रोटोमायलोनाइट (10 से 50%), मायलोनाइट (50 से 90%) और अल्ट्रामायलोनाइट (90% से अधिक)। अपरूपण-दिशा XZ परिच्छेद में पढ़ी जाती है, जो खिंचाव रैखिकता के समांतर और पर्णन के लंबवत होता है।

  • अपरूपण-दिशा सूचक: S–C फ़ैब्रिक (तिरछा S पर्णन जो विकृति बढ़ने पर C अपरूपण-तलों की ओर घूमता है), C′ अपरूपण-पट्टियाँ, असममित पुच्छ वाले σ- व δ-प्रकार के पॉर्फ़िरोक्लास्ट, अभ्रक-मीन (mica fish) और असममित वलन। हिमालय का मुख्य केंद्रीय क्षेप (Main Central Thrust) मंडल दक्षिण-शीर्ष अपरूपण वाला विस्तृत तन्य अपरूपण-मंडल है।
  • क्षेप निम्न-कोण उत्क्रम भ्रंश है जो सामान्यतः पुराने शैल को नए के ऊपर रखता और स्तरिकी दोहराता है। यह दुर्बल इकाइयों में स्तरण के समांतर फ़्लैट के अनुदिश चलता है और परिच्छेद में रैम्प के रूप में ऊपर कटता है; शीट के रैम्प पर चढ़ने से ऊर्ध्व-भित्ति में भ्रंश-मोड़ वलन बनता है। अनेक क्षेप इम्ब्रिकेट पंखा या डुप्लेक्स (तल व छत क्षेप के बीच हॉर्स) बनाते हैं। पिगीबैक (अनुक्रमी) क्षेपण में नए क्षेप अग्र-भूमि की ओर बनते हैं।
  • क्षेप-शीट का अपरदन क्लिप्पे (klippe), यानी नए अधो-भित्ति शैलों पर टिका शीट का पृथक अवशेष, या फ़ेन्स्टर (खिड़की), जहाँ अधो-भित्ति शीट के आर-पार दिखती है, छोड़ता है। विशाल, दूर तक यात्रा करने वाली शीट नैप (nappe) है। उत्तर से दक्षिण हिमालय के प्रमुख क्षेप मुख्य केंद्रीय क्षेप, मुख्य सीमा क्षेप (Main Boundary Thrust) व मुख्य अग्र क्षेप (Main Frontal Thrust) हैं, जो दक्षिण की ओर नवीनतर हैं; दक्षिण तिब्बत विलगन (South Tibetan Detachment) बृहत् हिमालयी अनुक्रम के शीर्ष पर सामान्य-दिशा अपरूपण-मंडल है।

4. असंगतियाँ व अध्यारोपित वलन

असंगति (unconformity) अपरदन या अनिक्षेपण की वह सतह है जो नए शैलों को पुराने से अलग करती है और काल-अंतराल दर्शाती है। कोणीय असंगति में पुराने स्तर नत या मुड़े होते हैं और नए स्तर भिन्न कोण पर पड़े होते हैं, अतः नति नए स्तरों से पूर्व की है। विषमविन्यास (disconformity) में स्तर समांतर और अपरदन-सतह अनियमित होती है। पैराकनफ़ॉर्मिटी में स्तर समांतर होते हैं और अपरदन दृश्य नहीं, अंतराल केवल लुप्त जीवाश्म-मंडलों से दिखता है। अपरदन-असंगति (nonconformity) में अवसाद आग्नेय या कायांतरित शैल पर टिके होते हैं। प्रमाणों में आधारी संगुटिकाश्म, कटी संरचनाएँ, पुरामृदा व जीवाश्मों या कायांतरण-कोटि में विच्छेद हैं; मानचित्र पर नई इकाई का संस्पर्श पुरानी इकाइयों की स्ट्राइक को काटता है।

अध्यारोपित (पुनर्वलित) वलन क्रमिक चरणों, D1 व D2, को दर्ज करते हैं, जिनसे F1 व F2 बनते हैं। प्रमाणों में स्वयं मुड़ा हुआ पर्णन या रैखिकता, वक्रित या निमज्जन में बदलते हिंज, और मुड़े हुए वलन हैं। Ramsay की योजना में निर्गम-प्रतिरूप दोनों वलन-समुच्चयों के बीच कोण पर निर्भर है: प्रकार 1 गुंबद-द्रोणी प्रतिरूप है, जहाँ F2 अक्ष F1 अक्षों के लगभग लंबवत होते हैं (दो ऊर्ध्व समुच्चय समकोण पर कटते); प्रकार 2 मध्यवर्ती अर्धचंद्राकार या कुकुरमुत्ता प्रतिरूप है; और प्रकार 3 हुक प्रतिरूप है, जहाँ F2 लगभग समांतर अक्षों पर F1 को पुनर्वलित करता है (समाक्षीय पुनर्वलन)।

5. भूवैज्ञानिक मानचित्र: निर्वचन व मापन

निर्गम-प्रतिरूप नति का अनुसरण करते हैं। क्षैतिज स्तर समोच्च रेखाओं का अनुसरण करते हैं; ऊर्ध्वाधर स्तर घाटियों को सरल रेखाओं में काटते हैं; नत स्तर घाटियों में V-आकार बनाते हैं। स्तर का V नति-दिशा में इंगित करता है, सिवाय तब जब स्तर धारा की दिशा में घाटी-तल के ढलान से अधिक मंद नत हो, तब वह नति-विरुद्ध इंगित करता है। वलनों में अपनति के क्रोड में पुराने शैल व अक्ष से दूर नति, और अभिनति के क्रोड में नए शैल व अक्ष की ओर नति होती है। निमज्जी अपनति निमज्जन की दिशा में और निमज्जी अभिनति उसके विरुद्ध बंद होती है। भ्रंश संस्पर्श खिसकाते हैं, और असंगति पुरानी इकाइयों को काटती है।

स्ट्राइक से कोण β की दिशा में आभासी नति tan δa = tan δ sin β से मिलती है। δ = 60° व β = 45° हेतु tan δa = 1.732 × 0.7071 = 1.2247 और δa = 50.8°। मोटाई: समतल भूमि पर स्ट्राइक के लंबवत मापी निर्गम-चौड़ाई w हेतु t = w sin δ, अतः 30° नत 40 m का स्तर 80 m चौड़ा निर्गमित होता है। यदि w नति के विरुद्ध कोण s पर ढलती भूमि के अनुदिश मापी जाए तो t = w sin(δ + s), और नति के साथ ढलती भूमि पर t = w sin(δ − s)। स्तर से गुज़रता लंबाई v का ऊर्ध्वाधर बोरहोल t = v cos δ देता है। मंद नति से चौड़े निर्गम बनते हैं।

त्रि-बिंदु समस्या: उच्चतम व निम्नतम बिंदुओं को जोड़ती रेखा पर मध्य ऊँचाई ज्ञात कीजिए, उसे मध्य बिंदु से जोड़कर स्ट्राइक रेखा खींचिए, फिर नति = tan⁻¹ (ऊँचाई-अंतर / स्ट्राइक रेखाओं के बीच लंबवत दूरी)। संरचना समोच्च स्तर पर समान ऊँचाई की रेखाएँ हैं: अंतराल h व क्षैतिज दूरी d हो तो tan δ = h/d, और नति-दिशा उनके लंबवत, निम्न ऊँचाई की ओर होती है। उदाहरण: 100 m व 150 m ऊँचाई के समोच्च क्षैतिज रूप से 200 m दूर हों तो δ = tan⁻¹ (50/200) = 14.0°।

6. स्टीरियोग्राफ़िक प्रक्षेपण, शब्दों में

स्टीरियोग्राफ़िक प्रक्षेपण में अभिविन्यास संदर्भ-गोले के निचले अर्धभाग पर आलेखित होकर एक वृत्त, आदि-वृत्त (primitive), पर प्रक्षेपित होते हैं। तल महावृत्त के रूप में और रेखा बिंदु के रूप में आलेखित होती है; ऊर्ध्वाधर तल केंद्र से जाती सरल रेखा है और क्षैतिज तल स्वयं आदि-वृत्त है। तल के ध्रुव का निमज्जन 90° − नति और दिक्मान नति-दिशा के विपरीत (नति-दिशा ± 180°) होता है। समकोण (Wulff) जाल कोण संरक्षित रखता है और रचनाओं के काम आता है; समक्षेत्र (Schmidt) जाल क्षेत्रफल संरक्षित रखता है, अतः ध्रुवों की संकेंद्रता के समोच्च हेतु प्रयुक्त होता है। अभिविन्यास स्ट्राइक/नति (नति स्ट्राइक के दाईं ओर) या नति/नति-दिशा के रूप में लिखे जाते हैं।

  • दो तलों का प्रतिच्छेदन वह बिंदु है जहाँ उनके महावृत्त कटते हैं, जिसे दिक्मान व निमज्जन में पढ़ा जाता है। पश्चिम और दक्षिण की ओर 30°-30° नत दो भुजाएँ दक्षिण-पश्चिम की ओर 22.2° निमज्जित रेखा में कटती हैं।
  • किसी दिशा में आभासी नति वहाँ पढ़ी जाती है जहाँ केंद्र से जाती ऊर्ध्वाधर परिच्छेद-रेखा तल के महावृत्त को काटती है। दो रेखाओं के बीच कोण उस महावृत्त के अनुदिश मापा जाता है जिसमें दोनों हों।
  • π-आरेख स्तरण के ध्रुव आलेखित करता है: बेलनाकार वलन हेतु वे एक महावृत्त (π-पट्टी) पर पड़ते हैं जिसका ध्रुव वलन-अक्ष है। तल में स्ट्राइक से पिच (rake) r पर पड़ी रेखा का निमज्जन p हो तो sin p = sin δ · sin r, जिससे भ्रंश पर घर्षण-रेखाओं की स्थिति मिलती है। स्ट्राइक के सापेक्ष घूर्णन नत स्तरों को लौटाता है, जैसे असंगति के नीचे की नति हटाना।
⚠️ ध्रुव बनाम तल
ध्रुव व तल एक ही अभिविन्यास के दो दृष्टिकोण हैं। ध्रुव का दिक्मान नति-दिशा के विपरीत और निमज्जन 90° घटा नति होता है, अतः मंद नत तल का ध्रुव केंद्र के निकट तीव्र निमज्जित होता है। पूर्व स्ट्राइक पर 30° दक्षिण नत तल का ध्रुव दिक्मान 000, निमज्जन 60° पर है।

मुख्य बिंदु

  • शुद्ध नति-सर्पण हेतु throw = s sin δ व heave = s cos δ। सामान्य, उत्क्रम व क्षेप भ्रंश ऊर्ध्व-भित्ति की गति व नति में भिन्न हैं; दक्षिणावर्ती व वामावर्ती का निर्णय भ्रंश के आर-पार देखकर होता है। भ्रंश-शैल ब्रेक्सिया व गाउज से कैटाक्लेसाइट व स्यूडोटैकिलाइट होते हुए मायलोनाइट तक जाते हैं।
  • संधियाँ बिना अपरूपण विस्थापन के खुलने वाले भंग हैं, σ1 के समांतर; अंतराल परत-मोटाई के साथ बढ़ता है। उत्पत्ति: विवर्तनिक, भार-मुक्ति, शीतलन (स्तंभाकार) व शुष्कन। प्लूमोज़ संरचना उद्गम व प्रसार-दिशा दर्शाती है।
  • तन्य अपरूपण-मंडलों में γ = D/w; मायलोनाइट आव्यूह-प्रतिशत से श्रेणीकृत हैं और अपरूपण-दिशा XZ परिच्छेद में पढ़ी जाती है। क्षेप फ़्लैट व रैम्प का उपयोग करते हैं, भ्रंश-मोड़ वलन, इम्ब्रिकेट पंखे व डुप्लेक्स बनाते हैं; अपरदन क्लिप्पे व फ़ेन्स्टर छोड़ता है। मुख्य केंद्रीय, मुख्य सीमा व मुख्य अग्र क्षेप दक्षिण की ओर नवीनतर हैं।
  • असंगतियाँ कोणीय, विषमविन्यास, पैराकनफ़ॉर्मिटी या अपरदन-असंगति हैं, प्रत्येक एक काल-अंतराल। अध्यारोपित वलन मुड़े पर्णन या रैखिकता व वक्रित हिंज दर्शाते हैं, जो गुंबद-द्रोणी (प्रकार 1), अर्धचंद्र-कुकुरमुत्ता (प्रकार 2) या हुक (प्रकार 3) प्रतिरूप देते हैं।
  • मानचित्र संख्यात्मक: tan δa = tan δ sin β; समतल भूमि पर t = w sin δ, ढालू भूमि पर w sin(δ ± s), ऊर्ध्वाधर बोरहोल में v cos δ; त्रि-बिंदु व संरचना-समोच्च समस्याएँ tan δ = h/d से स्ट्राइक व नति देती हैं। निर्गम का V नति-दिशा में इंगित करता है, सिवाय धारा की दिशा में घाटी-तल से अधिक मंद नत स्तर के।
  • स्टीरियोनेट: तल महावृत्त और रेखाएँ बिंदु हैं; ध्रुव का निमज्जन 90° − नति और दिक्मान नति-दिशा के विपरीत है। महावृत्तों के प्रतिच्छेदन वलन-अक्ष देते हैं, π-पट्टियाँ बेलनाकार वलन-अक्ष स्थित करती हैं, और sin p = sin δ sin r पिच से निमज्जन देता है। समोच्च हेतु समक्षेत्र जाल प्रयोग कीजिए।

अभ्यास प्रश्न (18)

उत्तर खोलने से पहले प्रत्येक प्रश्न हल करें। हर व्याख्या सही विकल्प के साथ लुभावना गलत विकल्प भी बताती है, क्योंकि अंक वहीं जाते हैं।

  1. एक विशुद्ध नति-सर्पी सामान्य भ्रंश की नति 50° है और उसका नेट स्लिप 120 m है। उसका उत्क्षेप (throw), मीटर में दशमलव के एक स्थान तक, ____ है।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

    उत्तर देखें

    उत्तर: 91.9

    विशुद्ध नति-सर्पण हेतु throw = s sin δ = 120 × sin 50° = 120 × 0.7660 = 91.9 m, और heave s cos δ = 77.1 m है। cosine लेना, जो heave देता है, प्रचलित भूल है।
  2. ऊर्ध्वाधर, उत्तर–दक्षिण स्ट्राइक वाला भ्रंश ऊर्ध्वाधर, पूर्व–पश्चिम स्ट्राइक वाले डाइक को काटता है। भ्रंश के पूर्व का डाइक-भाग भ्रंश के पश्चिम के भाग से 200 m उत्तर में है। भ्रंश पर सर्पण की दिशा है:

    1. दक्षिणावर्ती (दाएँ-पार्श्विक), क्योंकि पूर्वी खंड उत्तर की ओर, यानी मानचित्र के ऊपर और इसलिए दाईं ओर, खिसका है
    2. सामान्य नति-सर्पण, क्योंकि भ्रंश के दोनों ओर डाइक की स्थिति भिन्न है
    3. वामावर्ती (बाएँ-पार्श्विक), क्योंकि किसी भी ओर से भ्रंश के आर-पार देखने पर दूर का खंड बाईं ओर खिसका है
    4. उत्क्रम नति-सर्पण, क्योंकि ऊर्ध्वाधर चिह्नक का खिसकाव सदैव दर्शाता है कि एक खंड ऊपर उठा है
    उत्तर देखें

    उत्तर: C — वामावर्ती (बाएँ-पार्श्विक), क्योंकि किसी भी ओर से भ्रंश के आर-पार देखने पर दूर का खंड बाईं ओर खिसका है

    पश्चिमी खंड पर खड़े होकर पूर्व की ओर देखने पर दूर का (पूर्वी) खंड उत्तर की ओर खिसका है, जो बाईं ओर है, अतः भ्रंश वामावर्ती है; पूर्वी खंड पर खड़े होकर पश्चिम देखने पर दूर का खंड दक्षिण की ओर खिसका है, फिर बाईं ओर। दिशा दोनों ओर से समान है। मानचित्र का उत्तर दाईं ओर मान लें तो दक्षिणावर्ती भ्रामक उत्तर है, और ऊर्ध्वाधर भ्रंश द्वारा ऊर्ध्वाधर डाइक का क्षैतिज खिसकाव स्ट्राइक-सर्पण है, नति-सर्पण नहीं।
  3. संधियों के बारे में निम्नलिखित में से कौन-से कथन सही हैं?

    1. प्लूमोज़ संरचना, एक बिंदु से बाहर फैलता पंख-जैसा प्रतिरूप, दर्शाती है कि संधि कहाँ आरंभ हुई और किस दिशा में फैली
    2. बेसाल्ट प्रवाह में स्तंभाकार संधियाँ प्रवाह की शीतलन-सतह के लंबवत बनती हैं
    3. संधि की परिभाषा उसके दोनों ओर के शैल के उसकी सतह के समांतर मापनीय अपरूपण विस्थापन से होती है
    4. भू-सतह के समांतर शीटिंग संधियाँ तब बनती हैं जब अपरदन ऊपरी शैल हटाता है और नीचे के शैल का भार-मुक्त होता है
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — प्लूमोज़ संरचना, एक बिंदु से बाहर फैलता पंख-जैसा प्रतिरूप, दर्शाती है कि संधि कहाँ आरंभ हुई और किस दिशा में फैली; B — बेसाल्ट प्रवाह में स्तंभाकार संधियाँ प्रवाह की शीतलन-सतह के लंबवत बनती हैं; D — भू-सतह के समांतर शीटिंग संधियाँ तब बनती हैं जब अपरदन ऊपरी शैल हटाता है और नीचे के शैल का भार-मुक्त होता है

    प्लूमोज़ संरचना उद्गम व प्रसार-दिशा दर्ज करती है, स्तंभाकार संधियाँ शीतलन-सतह के लंबवत बढ़ती हैं, और शीटिंग संधियाँ भार-मुक्ति से बनती हैं, अतः ये तीनों सही हैं। संधि में खुलना होता है, अपरूपण विस्थापन नहीं; अपरूपण विस्थापन वाला भंग भ्रंश है, अतः संधि को अपरूपण विस्थापन से परिभाषित करने वाला कथन ग़लत है।
  4. एक समान विवर्तनिक प्रतिबल के अधीन बलुआ पत्थर अनुक्रम में 0.2 m का स्तर और 2 m का स्तर दोनों स्तर-सीमित संधियों से संधित हैं। संधि-अंतरालों की तुलना कैसी है?

    1. वे समान हैं, क्योंकि अंतराल प्रतिबल से निर्धारित होता है, स्तर की मोटाई से नहीं
    2. मोटे स्तर में अंतराल कम है, क्योंकि मोटा स्तर अधिक विकृति-ऊर्जा संचित करता है जो अधिक भंगों से मुक्त होती है
    3. 2 m स्तर का अंतराल पतले स्तर से तुलनीय नहीं, क्योंकि केवल समान मोटाई के स्तर की संधियाँ तुलनीय होती हैं
    4. मोटे स्तर में अंतराल अधिक है, क्योंकि संधि-अंतराल यांत्रिक परत की मोटाई के साथ बढ़ता है
    उत्तर देखें

    उत्तर: D — मोटे स्तर में अंतराल अधिक है, क्योंकि संधि-अंतराल यांत्रिक परत की मोटाई के साथ बढ़ता है

    संधि-अंतराल यांत्रिक परत की मोटाई के अनुपात में होता है, अतः 2 m स्तर का अंतराल 0.2 m स्तर से काफ़ी चौड़ा है। केवल प्रतिबल अंतराल निर्धारित नहीं करता, इसीलिए समान-अंतराल वाला उत्तर ग़लत है, और मोटा स्तर भंगों के बीच अपना भार अधिक दूरी पर वहन करता है, कम पर नहीं।
  5. 120 m की एकसमान चौड़ाई वाला तन्य अपरूपण-मंडल अपने आर-पार कुल 1.8 km विस्थापन समाहित करता है, जो एकसमान रूप से वितरित है। मंडल के आर-पार औसत अपरूपण विकृति γ ____ है।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

    उत्तर देखें

    उत्तर: 15

    औसत अपरूपण विकृति विस्थापन ÷ चौड़ाई है, γ = D/w, दोनों एक ही इकाई में: 1800 m / 120 m = 15। 1.8 km को 1800 m में बदलना भूलने पर 0.015 आता है, जो प्रचलित भूल है।
  6. S–C फ़ैब्रिक व असममित पॉर्फ़िरोक्लास्ट से अपरूपण-दिशा निर्धारित करने हेतु मायलोनाइट का कौन-सा परिच्छेद सर्वोत्तम है?

    1. खिंचाव रैखिकता के समांतर और पर्णन के लंबवत परिच्छेद (XZ परिच्छेद)
    2. खिंचाव रैखिकता के लंबवत और पर्णन के लंबवत परिच्छेद (YZ परिच्छेद)
    3. स्वयं पर्णन के समांतर परिच्छेद, पर्णन-सतह को ऊपर से देखते हुए (XY परिच्छेद)
    4. कोई भी परिच्छेद, क्योंकि शैल से गुज़रती सभी दिशाओं में फ़ैब्रिकों की असममिति समान रहती है
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — खिंचाव रैखिकता के समांतर और पर्णन के लंबवत परिच्छेद (XZ परिच्छेद)

    अपरूपण-दिशा खिंचाव रैखिकता (X) के समांतर और पर्णन (Z) के लंबवत होती है, अतः स्पष्टतम असममिति XZ परिच्छेद में दिखती है। रैखिकता के लंबवत YZ परिच्छेद में फ़ैब्रिक लगभग सममित दिखते हैं, और पर्णन-समांतर दृश्य S के C की ओर घूर्णन नहीं दिखा सकता। असममिति सभी परिच्छेदों में समान नहीं होती।
  7. कौन-सा क्रम प्रमुख हिमालयी क्षेपों को उत्तर (पुराने) से दक्षिण (नवीनतर) की ओर सूचीबद्ध करता है?

    1. मुख्य अग्र क्षेप, मुख्य सीमा क्षेप, मुख्य केंद्रीय क्षेप
    2. मुख्य केंद्रीय क्षेप, मुख्य सीमा क्षेप, मुख्य अग्र क्षेप
    3. मुख्य सीमा क्षेप, मुख्य केंद्रीय क्षेप, मुख्य अग्र क्षेप
    4. मुख्य केंद्रीय क्षेप, मुख्य अग्र क्षेप, मुख्य सीमा क्षेप
    उत्तर देखें

    उत्तर: B — मुख्य केंद्रीय क्षेप, मुख्य सीमा क्षेप, मुख्य अग्र क्षेप

    हिमालयी क्षेप दक्षिण की ओर अग्र-भूमि की ओर बढ़े, अतः उत्तर से दक्षिण वे मुख्य केंद्रीय क्षेप (सबसे पुराना), मुख्य सीमा क्षेप और मुख्य अग्र क्षेप (सबसे नवीन) हैं। उलटा क्रम सबसे नवीन संरचना को पश्च-भूमि में रखता है, जो अनुक्रमी पिगीबैक क्षेपण का खंडन करता है।
  8. क्षैतिज अक्षों वाले ऊर्ध्व वलनों के दो समुच्चय, एक-दूसरे के लंबवत, एक ही परतों को पुनर्वलित करते हैं। परिणामी निर्गम-प्रतिरूप है:

    1. गुंबद-द्रोणी व्यतिकरण प्रतिरूप, जिसमें गुंबदों व द्रोणियों के एकांतर बंद निर्गम होते हैं
    2. हुक-आकार का प्रतिरूप, जो तभी बनता है जब दोनों वलन-समुच्चयों के अक्ष लगभग समांतर हों
    3. सरल, समांतर निर्गम, क्योंकि दूसरा समुच्चय परतों को केवल एकसमान रूप से नत कर देता है
    4. एक बंद दीर्घवृत्ताकार निर्गम, क्योंकि दोनों समुच्चय एक वलन में विलीन हो जाते हैं
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    उत्तर: A — गुंबद-द्रोणी व्यतिकरण प्रतिरूप, जिसमें गुंबदों व द्रोणियों के एकांतर बंद निर्गम होते हैं

    लंबवत ऊर्ध्व वलन-समुच्चय Ramsay का प्रकार 1, गुंबद-द्रोणी प्रतिरूप, देते हैं, जिसमें बंद गुंबद व द्रोणियाँ एकांतर आते हैं। हुक प्रतिरूप (प्रकार 3) समाक्षीय पुनर्वलन का है, जिसमें अक्ष लगभग समांतर होते हैं, जो भ्रामक विकल्प है। सरल निर्गम केवल एक वलन-समुच्चय माँगते, और दो समुच्चय एक बंद दीर्घवृत्ताकार वलन में विलीन नहीं हो सकते।
  9. निम्नलिखित में से कौन-से इस बात के प्रमाण हैं कि शैल अध्यारोपित (पुनर्वलित) वलन से प्रभावित हुए हैं?

    1. स्लेटी विदलन जो स्वयं बाद के वलनों से क्रेनुलित व मुड़ा हो
    2. रैखिकता जिसका दिक्मान व निमज्जन बाद के वलनों के चारों ओर व्यवस्थित रूप से बदलता हो
    3. समान दिक्मान व निमज्जन के समांतर हिंजों वाला वलनों का एक ही समुच्चय पूरे क्षेत्र में
    4. परतन के बंद गुंबद-द्रोणी या हुक-आकार के निर्गम-प्रतिरूप
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — स्लेटी विदलन जो स्वयं बाद के वलनों से क्रेनुलित व मुड़ा हो; B — रैखिकता जिसका दिक्मान व निमज्जन बाद के वलनों के चारों ओर व्यवस्थित रूप से बदलता हो; D — परतन के बंद गुंबद-द्रोणी या हुक-आकार के निर्गम-प्रतिरूप

    मुड़ा हुआ पूर्व पर्णन, बाद के वलनों के चारों ओर स्वयं मुड़ी रैखिकता, और व्यतिकरण निर्गम-प्रतिरूप (गुंबद-द्रोणी, हुक) दो वलन-पीढ़ियों के मानक प्रमाण हैं। समांतर, एकसमान निमज्जी हिंजों का एक समुच्चय बेलनाकार वलनों की एक पीढ़ी का रूप है और इसलिए पुनर्वलन का संकेत नहीं देता।
  10. दो अवसादी अनुक्रम एक ऐसी सतह के आर-पार एक-दूसरे के समांतर हैं जिस पर अपरदन या अपक्षय नहीं दिखता, फिर भी उनके बीच एक पूरी अवस्था के जीवाश्म-मंडल लुप्त हैं। वह सतह है:

    1. विषमविन्यास (disconformity), क्योंकि समांतर स्तरों के बीच कोई भी काल-अंतराल नालियों से कटी अनियमित सतह से चिह्नित होना चाहिए
    2. कोणीय असंगति, क्योंकि जीवाश्म-मंडल का लुप्त होना तभी संभव है जब पुराने स्तर दबने से पहले नत हुए हों
    3. अपरदन-असंगति (nonconformity), क्योंकि लुप्त अवस्था का अर्थ है कि नए स्तर क्रिस्टलीय आधार पर टिके हैं
    4. पैराकनफ़ॉर्मिटी, क्योंकि स्तर समांतर हैं और अंतराल केवल लुप्त जीवाश्म-मंडलों से दिखता है
    उत्तर देखें

    उत्तर: D — पैराकनफ़ॉर्मिटी, क्योंकि स्तर समांतर हैं और अंतराल केवल लुप्त जीवाश्म-मंडलों से दिखता है

    पैराकनफ़ॉर्मिटी बिना दृश्य अपरदन के समांतर स्तरों को अलग करती है, और काल-अंतराल केवल जीवाश्म-मंडलों से पता चलता है। विषमविन्यास हेतु अपरदन-सतह चाहिए, जिसे प्रश्न नकारता है, कोणीय असंगति हेतु नत पुराने स्तर चाहिए, और अपरदन-असंगति हेतु अवसादों के नीचे आग्नेय या कायांतरित शैल चाहिए।
  11. एक स्तर की वास्तविक नति 40° है। एक कगार-सतह स्तर की स्ट्राइक से 30° कोण बनाती दिशा में कटी है। कगार-सतह पर स्तर की आभासी नति, अंशों में दशमलव के एक स्थान तक, ____ है।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

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    उत्तर: 22.8

    tan δa = tan δ × sin β = tan 40° × sin 30° = 0.8391 × 0.5 = 0.4195, अतः δa = 22.8°। कोण स्ट्राइक के बजाय नति-दिशा से लेना, जो sine को cosine से बदल देता है, 36.0° का बड़ा मान देता।
  12. एक स्तर पूर्व की ओर 30° नत है। पश्चिम की ओर, यानी नति के विरुद्ध, 10° ढलती भूमि पर भू-सतह के अनुदिश, स्ट्राइक के लंबवत, मापी निर्गम-चौड़ाई 150 m है। स्तर की वास्तविक मोटाई, मीटर में दशमलव के एक स्थान तक, ____ है।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

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    उत्तर: 96.4

    भूमि नति के विरुद्ध ढल रही है, अतः भू-सतह व स्तरण के बीच कोण δ + s = 30° + 10° = 40° है, इसलिए t = w sin 40° = 150 × 0.6428 = 96.4 m। δ − s (20°) लेना नति के साथ ढलती भूमि की भूल है और 51.3 m देता; केवल δ लेने पर 75 m आता है।
  13. तीन बोरहोल एक स्तर के शीर्ष को बोरहोल A से मीटर में (पूर्व, उत्तर) के रूप में दिए बिंदुओं पर मिलते हैं: A (0, 0) ऊँचाई 300 m पर, B (0, −400) ऊँचाई 100 m पर और C (300, −200) ऊँचाई 100 m पर। स्तर-शीर्ष को समतल मानते हुए, उसकी नति, निकटतम अंश तक, ____ है।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

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    उत्तर: 31

    B व C दोनों 100 m पर हैं, अतः रेखा BC स्ट्राइक रेखा है। इसका सदिश (300, 200) है, लंबाई 360.6 m, और A से उस तक लंबवत दूरी |300 × 400 − 200 × 0| / 360.6 = 332.8 m है। A, 200 m ऊँचा है, अतः tan δ = 200 / 332.8 = 0.601 और δ = 31°। लंबवत दूरी के बजाय A से B की सीधी दूरी (400 m) लेने पर 27° आता है, जो प्रचलित भूल है।
  14. एक धारा 2° ढाल वाली घाटी में दक्षिण की ओर बहती है। घाटी को पार करता एक स्तर 20° उत्तर, यानी धारा के ऊपर की ओर, नत है। निर्गम-रेखा घाटी-तल को कैसे पार करती है?

    1. धारा की दिशा (दक्षिण) में इंगित V के रूप में, क्योंकि निर्गम के V सदैव धारा-प्रवाह की दिशा में इंगित करते हैं
    2. ऊपरी धारा (उत्तर) की ओर इंगित V के रूप में, उस दिशा में जिसमें स्तर नत है
    3. घाटी के आर-पार सरल रेखा के रूप में, क्योंकि केवल ऊर्ध्वाधर स्तरों के निर्गम स्थलाकृति की उपेक्षा करते हैं
    4. घाटी के चारों ओर स्थलाकृतिक समोच्चों का अनुसरण करती रेखा के रूप में, जैसे क्षैतिज स्तर करते हैं
    उत्तर देखें

    उत्तर: B — ऊपरी धारा (उत्तर) की ओर इंगित V के रूप में, उस दिशा में जिसमें स्तर नत है

    घाटी-तल उत्तर की ओर उठता है जबकि स्तर उत्तर की ओर धँसता है, अतः स्तर घाटी-तल से घाटी के पार्श्वों की अपेक्षा घाटी में और ऊपर मिलता है: V ऊपरी धारा (उत्तर) की ओर इंगित करता है, जो नति-दिशा भी है। ‘सदैव धारा की दिशा’ वाला नियम भ्रामक भूल है। सरल रेखा हेतु ऊर्ध्वाधर स्तर और समोच्च-अनुसारी रेखा हेतु क्षैतिज स्तर चाहिए, पर यह स्तर 20° नत है।
  15. एक भूवैज्ञानिक मानचित्र पर सबसे नई इकाई U-आकार का निर्गम बनाती है जो उत्तर की ओर बंद होता है, और दोनों भुजाओं पर स्तर वलन-अक्ष की ओर नत हैं। वलन है:

    1. उत्तर की ओर निमज्जित अपनति, क्योंकि निमज्जी वलन के निर्गम सदैव निमज्जन की दिशा में बंद होते हैं
    2. दक्षिण की ओर निमज्जित अपनति, क्योंकि प्रत्येक निमज्जी वलन में बंद होने वाला सिरा निमज्जन के विरुद्ध इंगित करता है
    3. उत्तर की ओर निमज्जित अभिनति, क्योंकि क्रोड में नए शैल और उत्तर की ओर बंद होना उत्तर की ओर निमज्जन माँगते हैं
    4. दक्षिण की ओर निमज्जित अभिनति, क्योंकि निमज्जी अभिनति अपने निमज्जन की दिशा के विरुद्ध बंद होती है
    उत्तर देखें

    उत्तर: D — दक्षिण की ओर निमज्जित अभिनति, क्योंकि निमज्जी अभिनति अपने निमज्जन की दिशा के विरुद्ध बंद होती है

    क्रोड में सबसे नए शैल और अक्ष की ओर नति अभिनति बनाते हैं। निमज्जी अभिनति अपने निमज्जन के विरुद्ध बंद होती है (अपनति निमज्जन की दिशा में बंद होती है), अतः उत्तर की ओर बंद होने का अर्थ दक्षिण की ओर निमज्जन है। अपनति वाले विकल्प आयु व नति के प्रमाण पर विफल होते हैं, और उत्तर-निमज्जी अभिनति बंद होने का नियम उलट देती है।
  16. दो वलन-भुजाएँ समतल हैं। एक पूर्व की ओर 40° नत है और दूसरी दक्षिण की ओर 40° नत है। उनकी प्रतिच्छेदन रेखा, यानी वलन-अक्ष, का निमज्जन, अंशों में दशमलव के एक स्थान तक, ____ है।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

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    उत्तर: 30.7

    x पूर्व, y उत्तर और z ऊपर लीजिए। पूर्व-नत तल z = −x tan 40° और दक्षिण-नत तल z = y tan 40° है, अतः उनके प्रतिच्छेदन पर y = −x और रेखा दक्षिण-पूर्व की ओर चलती है, |x| tan 40° की गिरावट हेतु क्षैतिज दूरी √2 |x|। अतः tan p = tan 40° / √2 = 0.8391 / 1.4142 = 0.5933 और p = 30.7°। p = 40° (किसी भी भुजा की नति) लेना प्रचलित भूल है।
  17. एक तल की स्ट्राइक 045° है और वह दक्षिण-पूर्व की ओर 50° नत है। निचले-गोलार्ध स्टीरियोनेट पर उसका ध्रुव (दिक्मान / निमज्जन) कहाँ आलेखित होता है?

    1. 315° / 40°
    2. 135° / 50°
    3. 315° / 50°
    4. 135° / 40°
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — 315° / 40°

    नति-दिशा 135° (दक्षिण-पूर्व) है, अतः ध्रुव उसके विपरीत, 135° + 180° = 315°, दिक्मान पर और 90° − 50° = 40° निमज्जन पर है। 135° / 50° तल की अपनी नति-दिशा व नति है, उसका ध्रुव नहीं, और 315° / 50° तथा 135° / 40° में एक सही व एक ग़लत संख्या मिली है।
  18. स्टीरियोग्राफ़िक प्रक्षेपण के बारे में निम्नलिखित में से कौन-से कथन सही हैं?

    1. ध्रुवों की संकेंद्रता के समोच्च हेतु समक्षेत्र जाल उपयुक्त जाल है
    2. बेलनाकार वलन हेतु स्तरण के ध्रुव एक महावृत्त पर पड़ते हैं जिसका स्वयं का ध्रुव वलन-अक्ष है
    3. क्षैतिज तल का ध्रुव आदि-वृत्त पर, यानी जाल के किनारे पर, आलेखित होता है
    4. समकोण जाल क्षेत्रफल संरक्षित रखता है, अतः उस पर प्रति इकाई क्षेत्र गणनाएँ निष्पक्ष होती हैं
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — ध्रुवों की संकेंद्रता के समोच्च हेतु समक्षेत्र जाल उपयुक्त जाल है; B — बेलनाकार वलन हेतु स्तरण के ध्रुव एक महावृत्त पर पड़ते हैं जिसका स्वयं का ध्रुव वलन-अक्ष है

    समोच्च हेतु क्षेत्रफल-संरक्षी जाल चाहिए, और बेलनाकार वलन का π-आरेख स्तरण-ध्रुवों को एक महावृत्त पर रखता है जिसका ध्रुव वलन-अक्ष है। क्षैतिज तल का ध्रुव ऊर्ध्वाधर होता है, अतः वह जाल के केंद्र पर आलेखित होता है, आदि-वृत्त पर नहीं; और क्षेत्रफल समक्षेत्र जाल संरक्षित रखता है, समकोण जाल नहीं।