भू-आकृतिक प्रक्रियाएं

धरातल के स्थलरूपों में परिवर्तन लाने वाले समस्त भू-गर्भिक बलों को उनकी ऊर्जा के स्रोत और कार्यप्रणाली के आधार पर दो मुख्य श्रेणियों में विभाजित किया जाता है:

वर्ष 1904 में भूवैज्ञानिक चैम्बरलिन एवं सैलिसबरी ने धरातल की विषमताओं को एक समान तल पर लाने की प्रक्रिया को तलसंतुलन (Gradation) नाम दिया। तलसंतुलन दो विपरीत भू-आकृतिक प्रक्रियाओं का संयुक्त परिणाम है:

• 1. निम्नीकरण (Degradation): अपक्षय (चट्टानों का स्वस्थान पर टूटना), वृहत् संचलन (गुरुत्व जनित ढाल विस्थापन) तथा गतिशील कारकों (नदी, हिमानी, पवन, सागरीय तरंगें) द्वारा उच्च भूभागों को काटकर नीचा करने की क्रिया। निम्नीकरण को अनाच्छादन (Denudation) भी कहते हैं।
• 2. अभिवृद्धि (Aggradation): अपरदित मलबे और अवसादों के निचले गड्ढों, नदी घाटियों, झीलों और समुद्री द्रोणियों में जमा होकर भूभाग को ऊपर उठाने की क्रिया को अभिवृद्धि या निक्षेपण कहते हैं।
• तलसंतुलन सूत्र: $ ext{तलसंतुलन} = ext{निम्नीकरण} + ext{अभिवृद्धि}$।

पृथ्वी के आंतरिक भागों से उत्पन्न होने वाले उन समस्त मंद संचलनों को पटल विरूपण (Diastrophism) कहा जाता है, जिनके द्वारा भूपर्पटी की चट्टानों में विरूपण, झुकाव, वलन, उत्थान या विस्थापन होता है। गति की दिशा के आधार पर इन्हें दो वर्गों में बांटा जाता है:

ग्रीक शब्द 'Epeiros' (महाद्वीप) से बना है। यह संचलन पृथ्वी की त्रिज्या के समानांतर ऊर्ध्वाधर दिशा (Vertical) में कार्य करता है। इसके प्रभाव से बिना तीव्र विरूपण के विस्तृत महाद्वीपीय भूभाग का संचलन होता है:

• उत्थान (Upliftment / Emergence): किसी महाद्वीपीय भाग अथवा तटीय भूभाग का समुद्र तल से ऊपर उठ जाना (जैसे—अंडमान-निकोबार एवं सौराष्ट्र तट पर उठी हुई प्रवाल भित्तियां)।
• निमज्जन (Subsidence / Submergence): तटीय स्थलखंड या महाद्वीपीय सीमा का समुद्र जल में डूब जाना (जैसे—गुजरात के द्वारका तट का जलमग्न प्राचीन नगर एवं सुंदरवन का निमज्जित वन क्षेत्र)।

ग्रीक शब्द 'Oros' (पर्वत) से बना है। यह संचलन भूपर्पटी के स्पर्शक के समानांतर क्षैतिज दिशा (Horizontal / Tangential) में कार्य करता है। यह दो प्रकार के तनाव बल उत्पन्न करता है:

• संपीड़न बल (Compressional Force): जब दो आमने-सामने के क्षैतिज बल चट्टानों को दबाते हैं, तो धरातल मुड़कर लहरदार वलित पर्वतों (जैसे—हिमालय, आल्प्स, एंडीज, रॉकी) में बदल जाता है।
• तनाव बल (Tensional Force): जब दो क्षैतिज बल विपरीत दिशाओं में खिंचाव उत्पन्न करते हैं, तो चट्टानों में दरारें और भ्रंश (Faults) उत्पन्न होते हैं।

पार्श्विक संपीड़न के प्रभाव से अवसादी चट्टानी संस्तरों में उत्पन्न लहरदार मोड़ों को वलन (Fold) कहते हैं। वलन के प्रमुख अंग:

• अपनति (Anticline): वलन का उत्तल उठा हुआ भाग जिसकी दोनों भुजाएं केंद्रीय अक्ष से बाहर की ओर ढालू होती हैं। इसके केंद्र में प्राचीनतम चट्टानें होती हैं।
• अभिनति (Syncline): वलन का अवतल गर्त या द्रोणीनुमा भाग जिसकी भुजाएं केंद्र की ओर ढालू होती हैं। इसके केंद्र में नवीनतम चट्टानें पाई जाती हैं।
• भुजाएं (Limbs): अपनति के शिखर और अभिनति के गर्त के मध्य स्थित झुके हुए चट्टानी स्तर।
• अक्षीय तल (Axial Plane): वह काल्पनिक तल जो वलन को दो भागों में विभाजित करता है।

जब तनाव या संपीड़न बलों के कारण भूपर्पटीय चट्टानों में दरार पड़ती है और दरार के दोनों ओर की चट्टानें एक-दूसरे के सापेक्ष विस्थापित हो जाती हैं, तो उसे भ्रंश (Fault) कहते हैं। इसके प्रमुख अंग: भ्रंश तल (Fault Plane), लटकती भित्ति (Hanging Wall), पाद भित्ति (Footwall), लंबवत विक्षेप (Throw) तथा क्षैतिज विक्षेप (Heave)।

• सामान्य भ्रंश (Normal Fault): तनाव बल के कारण बनता है; इसमें लटकती भित्ति पाद भित्ति के सापेक्ष नीचे खिसक जाती है।
• उत्क्रम भ्रंश (Reverse / Thrust Fault): संपीड़न बल के कारण बनता है; इसमें लटकती भित्ति पाद भित्ति के ऊपर चढ़ जाती है। जब भ्रंश कोण ४५° से कम होता है तो इसे क्षेप भ्रंश (Thrust Fault) कहते हैं।
• भ्रंशोत्थ पर्वत या ब्लॉक पर्वत (Horst): जब दो समानांतर सामान्य भ्रंशों के बीच का भूभाग ऊपर उठ जाता है या अगल-बगल के भाग नीचे धंस जाते हैं, तो खड़े ढाल वाला उभरा भूभाग हॉर्स्ट कहलाता है (जैसे—भारत की सतपुड़ा श्रेणी, जर्मनी का ब्लैक फॉरेस्ट एवं फ्रांस का वॉसजेस पर्वत)।
• रिफ्ट घाटी या ग्राबेन (Graben / Rift Valley): जब दो समानांतर भ्रंशों के बीच का केंद्रीय भूभाग तनाव के कारण नीचे धंस जाता है, तो एक लंबी संकीर्ण खड़ी दीवारों वाली घाटी बनती है (जैसे—अफ्रीका की महान भ्रंश घाटी, यूरोप की राइन नदी घाटी तथा भारत की नर्मदा एवं ताप्ती नदी घाटियां)।

जर्मन मौसमविद् एवं भू-भौतिकविद् अल्फ्रेड लोथार वेगनर (Alfred Wegener) ने अपनी पुस्तक Die Entstehung der Kontinente und Ozeane में प्रतिपादित किया कि लगभग 20 करोड़ वर्ष पूर्व (मेसोजोइक महाकल्प) पृथ्वी के समस्त महाद्वीप परस्पर जुड़े हुए थे और उन्होंने एक विशाल आदिम महाद्वीप बनाया था, जिसे पैंजिया (Pangaea) नाम दिया गया। पैंजिया चारों ओर से पैंथालासा (Panthalassa) नामक विशाल महासागर से घिरा हुआ था। कालांतर में पैंजिया दो बड़े भूखंडों में टूट गया:

• लॉरेशिया (अंगारालैंड): उत्तरी गोलार्ध में उत्तरी अमेरिका, यूरोप एवं एशिया।
• गोंडवानालैंड: दक्षिणी गोलार्ध में दक्षिण अमेरिका, अफ्रीका, मेडागास्कर, प्रायद्वीपीय भारत, ऑस्ट्रेलिया एवं अंटार्कटिका।
• दोनों के मध्य एक संकरा पूर्व-पश्चिम विस्तृत उथला सागर था, जिसे टेथिस सागर (Tethys Sea) कहा गया।

• 1. तटरेखाओं की साम्यता (Jig-saw Fit): दक्षिण अमेरिका का पूर्वी अटलांटिक उभार (ब्राजील) और अफ्रीका का पश्चिमी तट (गिनी की खाड़ी) एक-दूसरे से पहेली के टुकड़ों की भांति सटीक रूप से मिल जाते हैं। 1965 में एडवर्ड बुलार्ड ने 500 फैदम की गहराई पर कंप्यूटर द्वारा इसकी पुष्टि की।
• 2. जीवाश्म प्रमाण (Paleontological Evidence):
  • ग्लोसोप्टेरिस (Glossopteris): जीभ के आकार की प्राचीन फर्न वनस्पति के जीवाश्म भारत, दक्षिण अफ्रीका, ऑस्ट्रेलिया, दक्षिण अमेरिका और अंटार्कटिका में व्यापक रूप से मिलते हैं।
  • मेसोसॉरस (Mesosaurus): मीठे जल के छोटे तैरने वाले सरीसृप के जीवाश्म केवल पूर्वी दक्षिण अमेरिका और दक्षिण-पश्चिमी अफ्रीका की समकालीन शैलों में पाए जाते हैं, जो खारे महासागर को तैरकर पार नहीं कर सकते थे।
  • लिस्ट्रोसॉरस (Lystrosaurus): स्थलीय शाकाहारी सरीसृप के जीवाश्म भारत, अफ्रीका और अंटार्कटिका में मिले हैं।
• 3. हिमानी टिलाइट निक्षेप: कार्बोनिफेरस युग के हिमानी शिलाखंडों के निक्षेप (तलचिर टिलाइट) उष्णकटिबंधीय भारत, दक्षिण अफ्रीका, मेडागास्कर और ऑस्ट्रेलिया में पाए जाते हैं, जो सिद्ध करते हैं कि ये स्थल कभी दक्षिणी ध्रुव के निकट एक साथ स्थित थे।
• 4. संरचनात्मक शैल समानता: उत्तरी अमेरिका के अप्लेशियन पर्वत और यूरोप के कैलेडोनियन पर्वतों की चट्टानों की आयु एवं दिशा परस्पर मेल खाती हैं।

1960 के दशक में डैन मैकेंजी, रॉबर्ट पार्कर, डब्ल्यू. जेसन मॉर्गन एवं जेवियर ली पिचोन द्वारा विकसित प्लेट विवर्तनिकी सिद्धांत ने वेगनर की परिकल्पना को वैज्ञानिक आधार प्रदान किया। इस सिद्धांत के अनुसार पृथ्वी का संपूर्ण स्थलमंडल (Lithosphere) लगभग 100-150 किमी मोटे कई दृढ़ खंडों में विभाजित है, जिन्हें प्लेटें कहा जाता है। ये प्लेटें नीचे स्थित अर्ध-पिघले दुर्बलतामण्डल (Asthenosphere) पर तैर रही हैं।

संचलन की चालक शक्ति: वर्ष 1928 में आर्थर होम्स द्वारा प्रतिपादित मैंटल की संवहन धाराएं (Mantle Convection Currents) प्लेटों के विस्थापन की मुख्य चालक शक्ति हैं। रेडियोधर्मी ऊष्मा से चलने वाली ये धाराएं प्लेटों को प्रति वर्ष 1 से 10 सेमी की दर से खिसकाती हैं।

भू-गर्भ में स्थित पिघली हुई तरल चट्टान को मैग्मा (Magma) कहते हैं, जो अत्यधिक गैस व वाष्प दाब के कारण जब धरातल के किसी छिद्र या दरार से बाहर निकलती है, तो उसे लावा (Lava) कहा जाता है। लावा के जमने से दो प्रकार के स्थलरूप बनते हैं:

• बैथोलिथ (Batholith): भूपर्पटी की अत्यधिक गहराई में स्थित ग्रेनाइट चट्टानों का विशाल गुंबदाकार मैग्मा पिंड, जो पर्वतों की जड़ों का आधार बनता है (जैसे—रांची का ग्रेनाइट बैथोलिथ)।
• लैकोलिथ (Laccolith): उत्तल छतरीनुमा या उत्तल लेंस के आकार का मैग्मा संचयन जिसका तल समतल तथा शीर्ष उभरा हुआ होता है।
• लोपोलिथ (Lopolith): ऊपर के भार के कारण तश्तरी या उथले कटोरे के आकार में अवतल रूप में धंसा हुआ मैग्मा भंडार।
• फैकोलिथ (Phacolith): वलित चट्टानों की अपनति के शिखर अथवा अभिनति के गर्त में जमा लेंस के आकार का मैग्मा पिंड।
• सिल (Sill): अवसादी चट्टानों के संस्तर तलों के समानांतर क्षैतिज रूप से जमी मैग्मा की चादर।
• डाइक (Dyke): अवसादी चट्टानों के स्तरों को काटकर लगभग लंबवत दीवार की भांति जमा मैग्मा का स्तंभ (महाराष्ट्र के दक्कन ट्रैप में बहुतायत से मिलता है)।

• शील्ड ज्वालामुखी (Shield Volcano): अत्यधिक तरल क्षारीय बेसाल्ट लावा के शांत रूप से फैलने से बने मंद ढाल वाले विशाल गुंबद (जैसे—हवाई द्वीप का मौना लोआ)।
• मिश्रित ज्वालामुखी (Composite Volcano / Stratovolcano): अत्यधिक गाढ़े अम्लीय लावा तथा राख व अंगारों की एकांतर परतों से बने ऊंचे शंक्वाकार पर्वत (जैसे—जापान का माउंट फ्यूजी, इटली का विसुवियस)।
• काल्डेरा (Caldera): भयंकर विस्फोट से ज्वालामुखी शंकु के उड़ जाने अथवा मैग्मा कोष्ठ के खाली होकर धंस जाने से बना विशाल कुंड (जैसे—इंडोनेशिया का क्राकाटोआ, अमेरिका की क्रेटर लेक)।
• लावा पठार (Lava Plateau): शांत दरारी उद्भेदन से निकले बेसाल्ट लावा के लाखों वर्ग किलोमीटर में फैलने से बने सीढ़ीदार पठार (जैसे—भारत का दक्कन ट्रैप)।

भूपर्पटीय चट्टानों में तनाव के कारण अचानक ऊर्जा मुक्त होने से उत्पन्न धरातलीय कंपन को भूकंप कहते हैं। भू-गर्भ में जहां से ऊर्जा निकलती है, उसे भूकंप मूल या केंद्र (Focus / Hypocenter) कहते हैं। केंद्र के ठीक ऊपर धरातल पर स्थित निकटतम बिंदु को अधिकेंद्र (Epicenter) कहा जाता है, जहां सबसे पहले तरंगें पहुंचती हैं और सर्वाधिक क्षति होती है।

• भूकंपीय तरंगों का वर्गीकरण:
  • 1. P-तरंगें (प्राथमिक / अनुदैर्घ्य तरंगें): कणों का कंपन तरंग की दिशा के समानांतर होता है। सर्वाधिक तीव्र गति ($6–13 ext{ किमी/सेकंड}$)। ये ठोस, द्रव एवं गैस तीनों माध्यमों में चल सकती हैं।
  • 2. S-तरंगें (द्वितीयक / अनुप्रस्थ तरंगें): कणों का कंपन तरंग दिशा के समकोण पर होता है। गति मध्यम ($3.5–7 ext{ किमी/सेकंड}$)। ये केवल ठोस माध्यम में संचरित हो सकती हैं और द्रव में लुप्त हो जाती हैं।
  • 3. L-तरंगें (धरातलीय तरंगें): लव एवं रेले तरंगें। केवल धरातल के सहारे चलती हैं। गति सबसे कम होती है किंतु इनका आयाम सबसे बड़ा होता है, जिससे सर्वाधिक भौतिक विनाश होता है।
• मापन पैमाने:
  • रिक्टर पैमाना (1935): भूकंप द्वारा मुक्त कुल ऊर्जा का लघुगणकीय (Logarithmic) मापक। प्रत्येक पूर्ण इकाई वृद्धि पर ऊर्जा लगभग 31.6 गुना बढ़ जाती है।
  • मर्केली पैमाना (MMI): धरातल पर हुए प्रत्यक्ष विनाश व तीव्रता का गुणात्मक मापक (रोमन अंक I से XII तक)।

मौसम एवं जलवायु के विभिन्न कारकों (तापमान, वर्षा, पाला, वायुमंडलीय गैसें) के प्रभाव से धरातल की चट्टानों का अपने ही स्थान पर (In-situ) भौतिक रूप से टूटना और रासायनिक रूप से सड़ना अपक्षय (Weathering) कहलाता है। अपक्षय में टूटी हुई चट्टानों का कोई परिवहन नहीं होता; इससे धरातल पर शिथिल चट्टानी चूर्ण का आवरण बनता है, जिसे रेगोलिथ (Regolith) कहते हैं।

शुष्क मरुस्थलों तथा उच्च अक्षांशीय व तुषार क्षेत्रों में भौतिक अपक्षय की प्रधानता होती है:

• 1. अपशल्कन (Exfoliation / प्याज के छिलके की भांति उतरना): ग्रेनाइट जैसी समरूप चट्टानें ऊष्मा की कुचालक होती हैं। दिन में अत्यधिक धूप से बाहरी परत फैलती है और रात में तेजी से सिकुड़ती है, जबकि आंतरिक भाग अप्रभावित रहता है। इस दैनिक तापांतर के कारण चट्टान की बाहरी परतें प्याज के छिलकों की तरह गोलाकार परतों में उखड़ जाती हैं और चिकने अपशल्कन गुंबद बनते हैं (जैसे—रांची और छोटानागपुर के ग्रेनाइट गुंबद)।
• 2. पिंडी विखंडन (Block Disintegration): समकोणीय जोड़ों वाली चट्टानों में तापीय प्रसार व संकुचन से चट्टानें बड़े-बड़े चौकोर ब्लॉकों में टूट जाती हैं।
• 3. कणिकीय विखंडन (Granular Disintegration): बहु-खनिजीय चट्टानों (जैसे ग्रेनाइट में क्वार्ट्ज, फेल्डस्पार, अभ्रक) के खनिजों की प्रसार दर भिन्न होने से चट्टानें टूटकर बालू के कणों में बिखर जाती हैं।
• 4. तुषार विखंडन (Frost Wedging / Gelifraction): उच्च पर्वतीय क्षेत्रों में दिन के समय चट्टानी दरारों में पानी भर जाता है। रात में तापमान $0^\circ ext{C}$ से नीचे जाने पर पानी बर्फ में बदल जाता है। बर्फ बनने पर आयतन लगभग 9% बढ़ जाता है, जिससे दरारों पर 2000 किग्रा/वर्ग सेमी से अधिक का पार्श्वगामी दबाव पड़ता है। इससे चट्टानें नुकीले कोणीय टुकड़ों में टूटकर घाटी के आधार पर जमा हो जाती हैं, जिन्हें टैलस (Talus) या स्क्री (Scree) कहते हैं।

उष्ण एवं आर्द्र मानसूनी और विषुवतीय क्षेत्रों में जल और उच्च तापमान के कारण रासायनिक अभिक्रियाएं तीव्र होती हैं:

• 1. कार्बोनेटीकरण (Carbonation): वर्षा के जल में वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड घुलकर हल्का कार्बोनिक अम्ल बनाती है: $$H_2O + CO_2 ightleftharpoons H_2CO_3$$ यह कार्बोनिक अम्ल चूना पत्थर के अघुलनशील कैल्शियम कार्बोनेट को अत्यधिक घुलनशील कैल्शियम बाइकार्बोनेट में बदल देता है: $$CaCO_3 + H_2CO_3 o Ca(HCO_3)_2$$ यह क्रिया चूना पत्थर की कन्दराओं और कार्स्ट स्थलरूपों के निर्माण का मुख्य कारण है।
• 2. ऑक्सीकरण (Oxidation): जल में घुली ऑक्सीजन चट्टानों के लौह खनिजों के साथ क्रिया करके जंग (आयरन ऑक्साइड) बनाती है: $$4Fe + 3O_2 + 6H_2O o 2Fe_2O_3 \cdot 3H_2O \quad ext{(पीला-भूरा लिमोनाइट)}$$ इससे चट्टानें भुरभुरी होकर शीघ्र नष्ट हो जाती हैं।
• 3. जलयोजन (Hydration): जब खनिजों के जालक में जल के अणु रासायनिक रूप से समाहित हो जाते हैं, तो उनका आयतन 30% से अधिक बढ़ जाता है (जैसे—एनहाइड्राइट का जिप्सम में बदलना: $CaSO_4 + 2H_2O o CaSO_4 \cdot 2H_2O$), जिससे आंतरिक तनाव से चट्टानें चटक जाती हैं।
• 4. जल-अपघटन (Hydrolysis): जल के $H^+$ एवं $OH^-$ आयनों की खनिजों के साथ क्रिया। फेल्डस्पार का अपघटन होकर केओलिन मिट्टी बनती है।

• भौतिक: वृक्षों की जड़ें चट्टानी जोड़ों में घुसकर मोटी होती हैं और कई वायुमंडलीय दाब उत्पन्न करके चट्टानों को फाड़ देती हैं। केंचुए, चूहे व चींटियां बिल बनाकर चट्टानों को शिथिल करते हैं।
• रासायनिक: काई (Moss) और लाइकेन चट्टानों पर उगकर ऑक्जेलिक व साइट्रिक अम्ल छोड़ते हैं, जो खनिजों का रासायनिक विघटन करते हैं।

अपक्षयित चट्टानी मलबे और मृदा का किसी बहते हुए माध्यम (जैसे नदी या वायु) के बिना केवल गुरुत्वाकर्षण बल (Gravity) के सीधे प्रभाव से ढाल के सहारे नीचे खिसकना वृहत् संचलन (Mass Wasting) कहलाता है। जब ढाल का अपरूपण प्रतिबल ($ au = ho g h \sin heta$) चट्टानी मलबे के घर्षण प्रतिरोध से अधिक हो जाता है, तो ढाल संचलन आरंभ होता है।

पश्चिम बंगाल के उत्तरी उप-हिमालयी जिलों—विशेष रूप से दार्जिलिंग एवं कलिम्पोंग—में प्रत्येक मानसून में भीषण भूस्खलन (Landslides) की घटनाएं घटित होती हैं। इसके प्रमुख कारण हैं:

• 1. विवर्तनिक रूप से कमजोर चट्टानें: यह क्षेत्र नवीन वलित हिमालय का अंग है, जहां डैलिंग एवं दार्जिलिंग नीस शैलें अत्यधिक वलित, चूर्णित और भ्रंशयुक्त हैं।
• 2. अत्यधिक मानसूनी वर्षा: पर्वतीय अवरोध के कारण यहां प्रति वर्ष 3000 से 4000 मिमी तक भारी वर्षा होती है। अत्यधिक जल रिसाव से चट्टानों के रंध्रों में जल-दाब बढ़ जाता है और घर्षण बल समाप्त हो जाता है।
• 3. मानवीय हस्तक्षेप: राष्ट्रीय राजमार्ग (NH-10) के विस्तार हेतु ढाल के आधार को काटना (Toe-cutting), अनियंत्रित बहुमंजिला भवन निर्माण, चाय बागानों के लिए वनों की कटाई और जल निकासी की समुचित व्यवस्था न होना।
• अभियांत्रिकी समाधान: ढालों पर उचित जल निकासी नालियां बनाना, जल निकास छिद्रों (Weep holes) युक्त कंक्रीट की सुरक्षा दीवारें (Retaining walls) बनाना, पत्थरों से भरे तार के गैबियन बक्से स्थापित करना तथा वेटिवर घास व गहरी जड़ों वाले बांस का रोपण करना।