भू-आकृति विज्ञान II: अपक्षय और अनाच्छादन, डेविस और पेंक का भू-आकृतिक चक्र, ढाल-विकास और भू-आकृतिक संकट
1. अपक्षय, वृहद् संचलन और अनाच्छादन
अनाच्छादन उन सभी प्रक्रियाओं का योग है जो भूमि को नीचा करती हैं: अपक्षय, वृहद् संचलन, अपरदन और परिवहन। अपक्षय शेष से भिन्न है क्योंकि यह स्वस्थाने होता है — चट्टान जहाँ है वहीं टूटती है, बिना बहाकर ले जाए। भौतिक (यांत्रिक) अपक्षय खनिजों को बदले बिना चट्टान को तोड़ता है: तुषार-वेजन (जमने पर जल लगभग 9 प्रतिशत फैलता है), ऊपरी चट्टान हटने और दाब मुक्त होने पर अपशल्कन या परतन, गर्म मरुस्थलों में तापीय प्रसार और संकुचन से कणिकामय और खंड विघटन, तथा लवण-क्रिस्टलन। रासायनिक अपक्षय खनिजों को बदलता है: कार्बोनेशन-विलयन चूना-पत्थर को घोलकर गुफाएँ और कार्स्ट बनाता है, जल-अपघटन फ़ेल्सपार को मृत्तिका (केओलिनाइट) में बदलता है, जलयोजन खनिजों को फुलाता है, और ऑक्सीकरण लौह-युक्त चट्टानों को लाल करता है। जैविक अपक्षय दोनों का मेल है — जड़ों का वेजन, बिल बनाना और कार्बनिक अम्ल।
जलवायु तय करती है कि कौन-सा प्रकार प्रमुख होगा। लुई पेल्टियर (1950) ने अपक्षय-प्रक्षेत्रों को माध्य वार्षिक तापमान और वर्षा के सापेक्ष अंकित किया: रासायनिक अपक्षय वहाँ सबसे प्रबल है जहाँ गर्मी और आर्द्रता हो, तुषार-क्रिया वहाँ जहाँ ठंड और नमी के साथ बार-बार हिमीकरण-द्रवण हो, और ठंडी, शुष्क जलवायु में हर प्रकार का अपक्षय दुर्बल है। वृहद् संचलन किसी परिवहन माध्यम के बिना गुरुत्व के अधीन अपक्षयित पदार्थ का ढाल पर नीचे की ओर संचलन है। इसका परास अगोचर रूप से मंद — मृदा-सर्पण, और जमी भूमि के ऊपर पिघली, संतृप्त मृदा का मृदा-प्रवाह (सॉलिफ़्लक्शन) — से लेकर भू-प्रवाह और पंक-प्रवाह होते हुए तीव्र अवसर्पण (वक्र तल पर घूर्णी खिसकाव), मलबा-सर्पण और शैल-पतन तक है।
2. भू-आकृतिक चक्र: डेविस और पेंक
विलियम मॉरिस डेविस ने 1899 में भौगोलिक चक्र प्रस्तुत किया। उन्होंने लिखा कि भू-दृश्य संरचना, प्रक्रम और अवस्था का फलन है (प्रायः "अवस्था ही समय है" के रूप में सारांशित)। उनका प्रतिरूप किसी भूखंड के तीव्र उत्थान से आरंभ होता है, जिसके बाद एक लंबा स्थिरकाल आता है जिसमें नदियाँ नीचे की ओर काटती हैं और ढाल पीछे घिसते हैं। भू-दृश्य युवावस्था (गहरी, सँकरी V-आकार घाटियाँ, चौड़े अविच्छेदित अंतर्प्रवाह, क्षिप्रिकाएँ और जलप्रपात), प्रौढ़ावस्था (अधिकतम उच्चावच, चौड़ी घाटियाँ, कटकों में सिमटे अंतर्प्रवाह, पूर्णतः समाकलित अपवाह-जाल) और वृद्धावस्था (चौड़े बाढ़-मैदान, विसर्प, मंद ढाल) से गुज़रता है, और एक निम्न, मंद-तरंगित समप्राय मैदान (पेनीप्लेन) पर समाप्त होता है जिसके ऊपर केवल कुछ अवशिष्ट पहाड़ियाँ, मोनाडनॉक, खड़ी रहती हैं। नया उत्थान चक्र को पुनर्युवनित करता है, जिससे निक-बिंदु, अधःकर्तित विसर्प और वेदिकाएँ बचती हैं। डेविस ने बाद में इस योजना को शुष्क (1905) और हिमनदीय भू-दृश्यों पर लागू किया।
वाल्थर पेंक की डी मॉर्फ़ोलॉजिशे आनालीज़े, जो 1924 में मरणोपरांत प्रकाशित हुई, ने उत्थान और अपरदन के पृथक्करण को अस्वीकार किया। पेंक के लिए उत्थान और अनाच्छादन साथ-साथ चलते हैं, और भू-आकृतियाँ उत्थान-दर और निम्नीकरण-दर के अनुपात को व्यक्त करती हैं। जब उत्थान त्वरित होकर अपरदन से आगे निकलता है (आउफ़श्टाइगेंडे एंटविकलुंग, वर्धमान विकास), नदियाँ उत्तरोत्तर तेज़ी से काटती हैं और ढाल उत्तल हो जाते हैं। जब दोनों दरें समान हों (ग्लाइशफ़ोर्मिगे एंटविकलुंग, एकसमान विकास), ढाल स्थिर कोण पर सीधे होते हैं। जब उत्थान धीमा पड़े और अपरदन बढ़े (आबश्टाइगेंडे एंटविकलुंग, क्षीयमान विकास), ढाल अवतल हो जाते हैं। मंद उत्थान की पेंक की प्रारंभिक निम्न सतह प्राइमेर-रुम्फ़ है, उनकी अंतिम निम्न सतह एंड-रुम्फ़, और उन्होंने उठते गुंबदों के चारों ओर की सोपानी सतहों को गिरिपद सोपान (पीडमॉन्टट्रेपन) के रूप में पढ़ा।
| तुलना का बिंदु | डेविस (1899) | पेंक (1924) |
|---|---|---|
| उत्थान और अपरदन | पहले तीव्र उत्थान, फिर स्थिरकाल में अपरदन | साथ-साथ; रूप उनके अनुपात पर निर्भर |
| नियंत्रक चर | अवस्था (समय) | अपरदन-दर के सापेक्ष उत्थान-दर |
| ढाल-विकास | ढाल-अवनति: समय के साथ ढाल सपाट होते हैं | ढाल-प्रतिस्थापन; खड़े फलक समांतर निवर्तित होते हैं और नीचे से मंद फलकों द्वारा प्रतिस्थापित होते हैं |
| ढाल-रूप | किसी अवस्था के उत्तल ऊपरी और अवतल निचले ढाल | उत्तल (वर्धमान), सीधा (एकसमान), अवतल (क्षीयमान) |
| अंतिम सतह | मोनाडनॉक सहित समप्राय मैदान | एंड-रुम्फ़ |
3. ढाल-विकास के सिद्धांत और प्रक्रियाएँ
डेविस और पेंक से परे तीन और पक्ष बार-बार आते हैं। जी.के. गिल्बर्ट (1909) ने पहाड़ी-शिखरों की उत्तलता को मृदा-सर्पण से समझाया: खिसकती मृदा की मात्रा शिखर से ढाल पर नीचे की ओर बढ़ती है, अतः उसे ढोने हेतु ढाल को खड़ा होना पड़ता है। एलन वुड (1942) ने चार ढाल-तत्व पहचाने — वर्धमान ढाल (उत्तल शिखर), मुक्त फलक (नग्न शैल-कगार), मलबा ढाल (विश्राम-कोण पर टैलस) और क्षीयमान ढाल (अवतल पाद)। लेस्टर सी. किंग (1953) ने इस पर अर्ध-शुष्क और सवाना भू-दृश्यों हेतु एक प्रतिरूप बनाया: कगार अपने समांतर निवर्तित होते हैं, और अपने पाद पर एक फैलता हुआ, मंद अवतल पेडिमेंट छोड़ते हैं; पेडिमेंट मिलकर पेडिप्लेन बनाते हैं जिसके ऊपर पृथक खड़े ढाल वाले इन्सेलबर्ग बचे रहते हैं। किंग ने पेनीप्लेनन के बजाय पेडिप्लेनन को विश्व का सामान्य चक्र माना। जे.टी. हैक (1960) ने गिल्बर्ट को पुनर्जीवित करते हुए गतिक संतुलन का तर्क दिया: जब ढाल और वाहिकाएँ उत्थान-दर और चट्टान के प्रतिरोध के अनुरूप समायोजित हों, तो रूप समय के साथ स्थिर रहता है, अतः भू-आकृतियाँ समय-निरपेक्ष हैं।
| सिद्धांत | ढाल कैसे बदलते हैं | विशिष्ट अंतिम रूप |
|---|---|---|
| ढाल-अवनति (डेविस) | पूरा ढाल सपाट होता है; कोण समय के साथ घटता है | समप्राय मैदान पर उत्तल-अवतल ढाल |
| ढाल-प्रतिस्थापन (पेंक) | मंद निचले फलक ऊपर बढ़ते हैं और खड़े फलकों को निगल लेते हैं | एंड-रुम्फ़ पर अवतल ढाल |
| समांतर निवर्तन (किंग) | मुक्त फलक और मलबा ढाल अपना कोण बनाए पीछे खिसकते हैं | इन्सेलबर्ग सहित पेडिप्लेन |
| गतिक संतुलन (हैक) | रूप प्रक्रम और चट्टान के अनुरूप; स्थिर रहता है | कोई अंतिम अवस्था नहीं; समय-निरपेक्ष रूप |
ढाल-प्रक्रियाएँ दो परिवारों की हैं। वृहद् संचलन में सर्पण, मृदा-प्रवाह, सर्पण-खिसकाव और पतन आते हैं; ढाल-धावन में वर्षा-बौछार, असंकेंद्रित परत-धावन और क्षुद्र-सरिता निर्माण आते हैं। जहाँ अपक्षय तेज़ और निष्कासन धीमा हो, ढाल परिवहन-सीमित होते हैं और मोटी मृदा से ढके, प्रायः उत्तल; जहाँ निष्कासन अपक्षय से आगे निकल जाए, वे अपक्षय-सीमित होते हैं, नग्न चट्टान और सीधे या खड़े परिच्छेदिकाओं वाले। डैलरिम्पल, ब्लॉन्ग और कोनाकर (1968) का नौ-इकाई भू-सतह प्रतिरूप — अंतर्प्रवाह, रिसाव ढाल, उत्तल सर्पण ढाल, पतन फलक, परिवहनी मध्य-ढाल, कोलुवियल पाद-ढाल, जलोढ़ अग्र-ढाल, वाहिका-भित्ति और वाहिका-तल — ढाल की हर इकाई को उसके प्रधान प्रक्रम से जोड़ता है।
4. भू-आकृतियों की उपस्थिति और भू-आकृतिक संकटों के कारण
संकट एक संभावित रूप से हानिकारक प्राकृतिक घटना है; यह आपदा तब बनती है जब यह असुरक्षित लोगों और परिसंपत्तियों से मिलती है। सामान्य अभिव्यक्ति है जोखिम = संकट × सुभेद्यता, जो सामना-क्षमता से घटती है। दस्तावेज़ द्वारा नामित चार भू-आकृतिक संकट वहाँ होते हैं जहाँ उन्हें उत्पन्न करने वाली भू-आकृतियाँ होती हैं। भूकंप प्लेट-सीमाओं पर गुच्छित होते हैं — हिमालयी चाप, अंडमान–सुमात्रा अधोगमन क्षेत्र — और पुराने भ्रंशों के अंतःप्लेट क्षेत्रों में, जैसे लातूर (1993) और भुज (2001); किसी बड़े जलाशय को भरना भी उन्हें प्रेरित कर सकता है (जलाशय-प्रेरित भूकंपीयता, जैसे 1967 में कोयना में)। ज्वालामुखीय संकट मैग्मा पर निर्भर करते हैं: अधोगमन क्षेत्रों का सिलिका-समृद्ध, श्यान, गैस-युक्त मैग्मा पायरोक्लास्टिक प्रवाहों, राख-वृष्टि और लहारों (ज्वालामुखीय पंक-प्रवाह — नेवादो देल रुइज़ के लहार ने 1985 में आर्मेरो को दबा दिया) के साथ विस्फोटक रूप से फूटता है, जबकि तप्त-स्थलों और कटकों का बेसाल्टी मैग्मा शांति से बहता है।
भूस्खलन को एक ढाल और एक ट्रिगर चाहिए। प्रारंभिक कारण हैं खड़े ढाल, ढाल से बाहर की ओर झुकी दुर्बल या विदीर्ण चट्टान, गहन अपक्षय, वनस्पति का हटना और नदियों या सड़क-निर्माण द्वारा ढालों का अधःकर्तन; ट्रिगर हैं तीव्र या दीर्घ वर्षा, जो रंध्र-जल दाब बढ़ाकर मृदा की अपरूपण-सामर्थ्य घटाती है, और भूकंप। भारत में हिमालय, पश्चिमी घाट और पूर्वोत्तर की पहाड़ियाँ भूस्खलन-प्रवण क्षेत्र हैं — पश्चिमी घाट में मालिन (2014) और जून 2013 के केदारनाथ मलबा-प्रवाह उदाहरण हैं। हिमस्खलन हिम के तीव्र प्रवाह हैं। ढीले-हिम हिमस्खलन एक बिंदु से आरंभ होकर पंखे की तरह फैलते हैं; पट्टिका हिमस्खलन, सबसे ख़तरनाक, तब होते हैं जब एक संसक्त पट्टिका किसी दबी दुर्बल परत के ऊपर से टूट जाती है। वे लगभग 30° से 45° के ढालों पर, भारी ताज़ा हिमपात, प्रबल पवन-भार या तीव्र गर्मी के बाद सर्वाधिक होते हैं।
मुख्य बिंदु
- अनाच्छादन = अपक्षय + वृहद् संचलन + अपरदन + परिवहन; केवल अपक्षय स्वस्थाने होता है। ठंडी, नम जलवायु में तुषार-क्रिया और गर्म, आर्द्र में रासायनिक अपक्षय प्रधान है (पेल्टियर)।
- डेविस (1899): संरचना, प्रक्रम और अवस्था; तीव्र उत्थान, स्थिरकाल, युवा–प्रौढ़–वृद्ध, मोनाडनॉक सहित समप्राय मैदान; ढाल-अवनति।
- पेंक (1924): उत्थान और अपरदन साथ-साथ; वर्धमान विकास से उत्तल, एकसमान से सीधे और क्षीयमान से अवतल ढाल; ढाल-प्रतिस्थापन; प्राइमेर-रुम्फ़ और एंड-रुम्फ़।
- वुड के चार तत्व (वर्धमान ढाल, मुक्त फलक, मलबा ढाल, क्षीयमान ढाल) किंग के इन्सेलबर्ग सहित पेडिप्लेन तक समांतर निवर्तन का आधार हैं; हैक का गतिक संतुलन रूपों को समय-निरपेक्ष बनाता है।
- जोखिम = संकट × सुभेद्यता। भूकंप प्लेट-सीमाओं और पुराने भ्रंशों (तथा जलाशयों, जैसे कोयना) का अनुसरण करते हैं; विस्फोटक ज्वालामुखीयता अधोगमन का; भूस्खलन को दुर्बल ढाल और वर्षा या कंपन चाहिए; हिमस्खलन 30°–45° ढालों पर अधिक होते हैं।
अभ्यास प्रश्न (10)
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।
जल की उपस्थिति में फ़ेल्सपार का केओलिनाइट मृत्तिका में रूपांतरण किसका उदाहरण है?
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उत्तर: D — जल-अपघटन
जल-अपघटन वह रासायनिक अपक्षय है जिसमें जल सिलिकेट खनिजों से अभिक्रिया करता है; फ़ेल्सपार केओलिनाइट जैसे मृत्तिका खनिजों में टूटता है। अपशल्कन और तुषार-वेजन भौतिक प्रक्रियाएँ हैं, और कार्बोनेशन कार्बोनेट चट्टानों को घोलता है।डेविस के भौगोलिक चक्र में वृद्धावस्था की अंतिम भू-आकृति है:
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उत्तर: C — बिखरे मोनाडनॉक सहित समप्राय मैदान
डेविस का चक्र समप्राय मैदान पर समाप्त होता है, मंद उच्चावच की एक निम्न सतह जिसके ऊपर मोनाडनॉक कहलाने वाली प्रतिरोधी अवशिष्ट पहाड़ियाँ खड़ी रहती हैं। पेडिप्लेन किंग का अंतिम रूप है, और एंड-रुम्फ़ पेंक का।वाल्थर पेंक के अनुसार, जब उत्थान-दर त्वरित होकर अपरदन-दर से अधिक हो जाती है, तब घाटी-पार्श्व ढाल हो जाते हैं:
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उत्तर: D — उत्तल
वर्धमान (आउफ़श्टाइगेंडे) विकास में, जहाँ उत्थान अपरदन से आगे निकल जाता है, नदियाँ उत्तरोत्तर तेज़ी से काटती हैं और उत्तल ढाल बनते हैं। समान दरें सीधे ढाल देती हैं; क्षीयमान विकास अवतल ढाल देता है।अभिकथन (A): डेविस ने भू-दृश्य को संरचना, प्रक्रम और अवस्था के फलन के रूप में वर्णित किया। कारण (R): डेविस का मत था कि उत्थान और अपरदन चक्र की हर अवस्था में साथ-साथ चलते हैं। सही विकल्प चुनिए।
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उत्तर: C — A सत्य है, पर R असत्य है
A डेविस का अपना सूत्र है। R डेविस के लिए असत्य है: उन्होंने तीव्र उत्थान के बाद एक स्थिरकाल माना जिसमें अपरदन कार्य करता है। साथ-साथ उत्थान और अपरदन पेंक का पक्ष है, और डेविस की मुख्य आलोचना।निम्न में से कौन-से एलन वुड (1942) द्वारा पहचाने और एल.सी. किंग द्वारा प्रयुक्त चार ढाल-तत्वों में हैं? सभी सही विकल्प चुनिए।
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उत्तर: B — क्षीयमान ढाल; C — मलबा ढाल; D — मुक्त फलक
वुड के चार तत्व हैं वर्धमान ढाल, मुक्त फलक, मलबा ढाल और क्षीयमान ढाल। मोनाडनॉक डेविस के समप्राय मैदान पर एक अवशिष्ट पहाड़ी है, ढाल-तत्व नहीं।ग्रेनाइट गुंबदों का सतह के समांतर वक्र पट्टिकाओं में परतन मुख्यतः किस कारण होता है?
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उत्तर: B — ऊपरी चट्टान हटने पर दाब का मोचन
गहराई में बना ग्रेनाइट अपरदन द्वारा ऊपरी भार हटने पर फैलता है, और सतह के समांतर दरारें खुलती हैं — भार-मोचन द्वारा अपशल्कन। अन्य वास्तविक प्रक्रियाएँ हैं पर विशाल वक्र परतें नहीं बनातीं।एल.सी. किंग के भू-दृश्य विकास प्रतिरूप में कगारों का समांतर निवर्तन अंततः क्या उत्पन्न करता है?
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उत्तर: A — इन्सेलबर्ग सहित पेडिप्लेन
स्थिर कोण पर निवर्तित होते कगार अपने पाद पर बढ़ते पेडिमेंट छोड़ते हैं; ये मिलकर पेडिप्लेन बनाते हैं जिसके ऊपर खड़े अवशिष्ट इन्सेलबर्ग बचे रहते हैं। गतिक संतुलन हैक का विचार है और प्राइमेर-रुम्फ़ पेंक का।महाराष्ट्र में दिसंबर 1967 का भूकंप भूकंपीयता के किस कारण का सबसे अधिक उद्धृत भारतीय उदाहरण है?
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उत्तर: D — कोयना पर जलाशय-प्रेरित भूकंपीयता
कोयना भूकंप (परिमाण लगभग 6.3) शिवाजीसागर जलाशय के भरने के बाद आया और जलाशय-प्रेरित भूकंपीयता का मानक उदाहरण है, जिसमें जल-भार और बढ़ा रंध्र-दाब भ्रंशों को पुनः सक्रिय करते हैं।ढाल-विश्लेषण में एक पहाड़ी-ढाल 200 मीटर की क्षैतिज दूरी में 60 मीटर ऊँचा उठता पाया गया। प्रतिशत में उसकी प्रवणता क्या है? एक संख्या लिखिए।
संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।
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उत्तर: 30
प्रतिशत प्रवणता = ऊर्ध्वाधर उठान ÷ क्षैतिज दूरी × 100 = 60 ÷ 200 × 100 = 30 प्रतिशत (लगभग 16.7° का ढाल, क्योंकि tan⁻¹ 0.3 ≈ 16.7°)।पेल्टियर की अपक्षय-प्रदेश योजना में प्रबल तुषार-क्रिया किससे संबद्ध है?
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उत्तर: C — मध्यम नमी और बार-बार हिमीकरण-द्रवण वाली ठंडी जलवायु
तुषार-वेजन को जल और हिमांक का बार-बार पार होना चाहिए, अतः यह ठंडी पर नम जलवायु में चरम पर होता है। अत्यंत शुष्क ध्रुवीय मरुस्थलों में जमने को कम जल होता है, और गर्म आर्द्र जलवायु रासायनिक अपक्षय के अनुकूल है।