भूरूपशास्त्राचा परिचय GgMn-2 · Introduction to Geomorphology

अभ्यासक्रमातील घटक (RTMNU)

• प्राकृतिक भूगोलाची ओळख — व्याख्या, व्याप्ती
  (Introduction to Physical Geography—Definition, Scope)
• प्राकृतिक भूगोलाच्या शाखा
  (Branches of Physical Geography)
• भूरूपशास्त्र: व्याख्या, स्वरूप व व्याप्ती
  (Geomorphology: Definition, Nature and Scope.)
• पृथ्वीची उत्पत्ती — लाप्लासचा सिद्धांत व महास्फोट सिद्धांत
  (Origin of the Earth—Laplace theory and Big Bang theory)
• पृथ्वीची अंतर्रचना
  (Interior of the Earth)

प्राकृतिक भूगोलाची ओळख — व्याख्या व व्याप्ती (Introduction to Physical Geography — Definition, Scope)

प्राकृतिक भूगोल (Physical Geography) ही भूगोलाची एक प्रमुख शाखा आहे. यात पृथ्वीवरील नैसर्गिक घटकांचा म्हणजे भूमी, जल, हवा आणि सजीव यांचा अभ्यास केला जातो.

व्याख्या:

• आर्थर होम्स (Arthur Holmes): "भौतिक पर्यावरणाचा अभ्यास म्हणजे प्राकृतिक भूगोल होय. यात भूपृष्ठाचे स्वरूप, समुद्र व महासागर आणि वातावरण यांचा अभ्यास होतो."
• सर्वसाधारण व्याख्या: शिलावरण (Lithosphere), जलावरण (Hydrosphere), वातावरण (Atmosphere) आणि जीवावरण (Biosphere) या चार आवरणांचा व त्यांच्या परस्पर संबंधांचा अभ्यास करणारे शास्त्र म्हणजे प्राकृतिक भूगोल.

व्याप्ती (Scope):

1. शिलावरण: पृथ्वीची उत्पत्ती, अंतर्रचना, खडक, भूहालचाली, भूरूपे (Landforms).
2. वातावरण: तापमान, वायुदाब, वारे, आर्द्रता, पर्जन्य, हवामान (Climate).
3. जलावरण: महासागराचे तळरचना, क्षारता, लाटा, भरती-ओहोटी, सागरी प्रवाह.
4. जीवावरण: वनस्पती, प्राणी, मृदा (Soil) आणि परिसंस्था (Ecosystem).
5. मानव व पर्यावरण संबंध: नैसर्गिक आपत्ती (भूकंप, पूर, दुष्काळ), संसाधनांचे व्यवस्थापन.

उदा. महाराष्ट्रातील दख्खनचे पठार, सह्याद्री पर्वतरांग, कोकणातील मान्सून पाऊस — हे सर्व प्राकृतिक भूगोलाच्या अभ्यासाचे विषय आहेत.

प्राकृतिक भूगोलाच्या शाखा (Branches of Physical Geography)

भूरूपशास्त्र — व्याख्या, स्वरूप व व्याप्ती (Geomorphology: Definition, Nature and Scope)

Geomorphology हा शब्द ग्रीक भाषेतील तीन शब्दांपासून बनला आहे: Geo = पृथ्वी, Morph = रूप/आकार, Logos = शास्त्र. म्हणजे पृथ्वीच्या रूपांचे शास्त्र.

व्याख्या:

• वूस्टर (Worcester): "भूपृष्ठावरील उंचसखल भागांचे (Relief) स्पष्टीकरणात्मक वर्णन म्हणजे भूरूपशास्त्र."
• थॉर्नबरी (Thornbury): "भूरूपांचे शास्त्र म्हणजे भूरूपशास्त्र."

स्वरूप (Nature):

1. हे एक शास्त्रीय व विश्लेषणात्मक शास्त्र आहे — भूरूप कसे व का तयार झाले याचे कारण शोधते.
2. भूरूपांवर अंतर्गत बल (भूहालचाली, ज्वालामुखी) व बाह्य बल (नदी, हिमनदी, वारा, सागरी लाटा) काम करतात.
3. भूरूपांचा विकास रचना (Structure), प्रक्रिया (Process) व अवस्था (Stage) यावर अवलंबून असतो — हे W.M. डेव्हिसचे सूत्र आहे.
4. हे आंतरविद्याशाखीय शास्त्र आहे — भूशास्त्र (Geology), जलशास्त्र, हवामानशास्त्र यांच्याशी संबंधित.

व्याप्ती (Scope): पृथ्वीची अंतर्रचना, खडक, भूहालचाली, विदारण (Weathering), क्षरण (Erosion), संचयन (Deposition), नदी-हिमनदी-वारा-लाटा यांनी बनलेली भूरूपे, उपयोजित भूरूपशास्त्र (धरणे, रस्ते, शहर नियोजन, भूस्खलन अभ्यास).

पृथ्वीची उत्पत्ती — लाप्लासचा सिद्धांत व महास्फोट सिद्धांत (Origin of the Earth — Laplace theory and Big Bang theory)

१) लाप्लासचा तेजोमेघ सिद्धांत (Nebular Hypothesis, 1796): फ्रेंच गणितज्ञ पिअर सायमन लाप्लास (Laplace) यांनी मांडला. (याआधी 1755 मध्ये कांट यांनी अशीच कल्पना मांडली होती.)

1. सुरुवातीला अवकाशात एक प्रचंड, तप्त, वायुरूप व स्वतःभोवती फिरणारा तेजोमेघ (Nebula) होता.
2. उष्णता बाहेर गेल्याने तो थंड होऊन आकुंचन पावू लागला.
3. आकुंचनामुळे त्याचा फिरण्याचा वेग वाढला. त्यामुळे विषुववृत्तीय भागात केंद्रोत्सारी बल (Centrifugal force) वाढले.
4. केंद्रोत्सारी बल गुरुत्वाकर्षणापेक्षा जास्त झाल्यावर एक वलय (Ring) वेगळे झाले. असे एकूण ९ वलये वेगळी झाली.
5. ही वलये थंड होऊन ग्रह बनले, आणि मध्यभागी उरलेला भाग सूर्य बनला.

टीका: वलयांपासून ग्रह कसे घनरूप झाले हे स्पष्ट होत नाही; सूर्यमालेतील कोनीय संवेग (Angular momentum) चे वितरण हा सिद्धांत स्पष्ट करत नाही.

२) महास्फोट सिद्धांत (Big Bang Theory): हा विश्वाच्या उत्पत्तीचा सर्वमान्य आधुनिक सिद्धांत आहे. जॉर्ज लेमेत्र (Lemaître, 1927) यांनी मांडला; एडविन हबल यांनी विश्व प्रसरण पावत असल्याचे दाखवले.

1. सुमारे १३.८ अब्ज वर्षांपूर्वी सर्व द्रव्य एका अतिशय लहान, अतिघन व अतितप्त बिंदूत (Singularity) एकवटलेले होते.
2. त्याचा प्रचंड स्फोट (प्रसरण) झाला आणि विश्व वेगाने विस्तारू लागले.
3. तापमान कमी होत गेल्यावर अणू तयार झाले — प्रथम हायड्रोजन व हेलियम.
4. वायूंच्या ढगांपासून दीर्घिका (Galaxies) व तारे बनले.
5. सुमारे ४.६ अब्ज वर्षांपूर्वी सूर्यमाला व पृथ्वी तयार झाली.

पुरावे: विश्वाचे प्रसरण (हबलचा नियम), वैश्विक सूक्ष्मलहरी पार्श्वप्रारण (Cosmic Microwave Background), हायड्रोजन-हेलियमचे प्रमाण.

पृथ्वीची अंतर्रचना (Interior of the Earth)

पृथ्वीची सरासरी त्रिज्या सुमारे ६,३७१ किमी आहे. अंतर्भागाचे थेट निरीक्षण शक्य नाही, म्हणून भूकंपलहरी (Seismic waves), ज्वालामुखीतील पदार्थ, घनता व तापमान यांच्या आधारे माहिती मिळते. खोलीनुसार साधारण दर ३२ मीटरला १°C तापमान वाढते.

विलगता (Discontinuities):

• मोहो विलगता (Mohorovičić): भूकवच व प्रावरण यांच्यामध्ये.
• गुटेनबर्ग विलगता (Gutenberg): प्रावरण व गाभा यांच्यामध्ये (सुमारे २,९०० किमी).
• लेहमन विलगता (Lehmann): बाह्य व अंतर्गाभा यांच्यामध्ये.

भूकंपलहरींचा पुरावा: P लहरी (प्राथमिक) घन व द्रव दोन्हीतून जातात; S लहरी (दुय्यम) द्रवातून जात नाहीत. S लहरी गाभ्यातून जात नाहीत, म्हणून बाह्य गाभा द्रवरूप आहे हे सिद्ध होते. भूकंप केंद्रापासून १०५° ते १४५° दरम्यान लहरी पोहोचत नाहीत — याला छाया क्षेत्र (Shadow Zone) म्हणतात.

परीक्षेचे संभाव्य प्रश्न

1. (दीर्घोत्तरी) प्राकृतिक भूगोलाची व्याख्या देऊन त्याची व्याप्ती व प्रमुख शाखा सविस्तर स्पष्ट करा.
2. (दीर्घोत्तरी) पृथ्वीच्या उत्पत्तीसंबंधी लाप्लासचा तेजोमेघ सिद्धांत व महास्फोट सिद्धांत सविस्तर स्पष्ट करा.
3. (लघुत्तरी) भूरूपशास्त्राची व्याख्या, स्वरूप व व्याप्ती स्पष्ट करा.
4. (लघुत्तरी) भूकंपलहरींच्या आधारे पृथ्वीची अंतर्रचना आकृतीसह थोडक्यात स्पष्ट करा.
5. (लघुत्तरी) टीप लिहा: पृथ्वीच्या अंतर्भागातील विलगता (मोहो, गुटेनबर्ग, लेहमन).

अभ्यासक्रमातील घटक (RTMNU)

• खंडवहन सिद्धांत, भूपट्ट विवर्तनिकी सिद्धांत
  (Continental Drift theory, Plate Tectonics Theory,)
• वली व विभंगांचे प्रकार
  (Types of Folds and Faults,)
• भूकंप — कारणे व परिणाम
  (Earthquakes –causes and effects)

खंडवहन सिद्धांत व भूपट्ट विवर्तनिकी सिद्धांत (Continental Drift theory, Plate Tectonics Theory)

१) वेगनरचा खंडवहन सिद्धांत (Continental Drift Theory, 1912): जर्मन हवामानशास्त्रज्ञ आल्फ्रेड वेगनर (Alfred Wegener) यांनी 1912 मध्ये मांडला व 1915 च्या पुस्तकात सविस्तर लिहिला.

1. सुमारे ३० कोटी वर्षांपूर्वी (कार्बोनिफेरस काळ) सर्व खंड एकत्र होते. या महाखंडाला पँजिया (Pangaea) आणि भोवतालच्या महासागराला पँथालासा (Panthalassa) म्हटले.
2. पँजियाचे दोन भाग झाले — उत्तरेकडील लॉरेशिया (Laurasia) व दक्षिणेकडील गोंडवनालँड (Gondwanaland). यांच्यामध्ये टेथिस समुद्र (Tethys Sea) होता.
3. हे भाग हळूहळू फुटून सरकत गेले व आजचे खंड तयार झाले.
4. वहनासाठी बल: विषुववृत्ताकडे ध्रुवापसारी बल (Pole-fleeing force) आणि पश्चिमेकडे भरती बल (Tidal force).

पुरावे:

• किनाऱ्यांची जुळणी (Jig-saw fit): दक्षिण अमेरिकेचा पूर्व किनारा व आफ्रिकेचा पश्चिम किनारा जुळतात.
• जीवाश्म पुरावा: ग्लॉसोप्टेरिस वनस्पती व मेसोसॉरस प्राण्याचे जीवाश्म भारत, आफ्रिका, ऑस्ट्रेलिया, अंटार्क्टिका व दक्षिण अमेरिकेत सापडतात.
• खडक व पर्वतरचना: ब्राझील व पश्चिम आफ्रिकेतील प्राचीन खडक सारखे आहेत.
• पुराहवामान (Palaeoclimate): भारत व आफ्रिकेसारख्या उष्ण प्रदेशात प्राचीन हिमनदीचे पुरावे; अंटार्क्टिकात कोळसा.

टीका: वेगनरने सांगितलेली बले खंड सरकवण्यासाठी फारच कमकुवत होती; त्यामुळे त्या काळी सिद्धांत मान्य झाला नाही. पुढे भूपट्ट विवर्तनिकीने त्याला आधार दिला.

२) भूपट्ट विवर्तनिकी सिद्धांत (Plate Tectonics Theory): 1960 च्या दशकात हॅरी हेस (सागरतळ प्रसरण, Sea-floor spreading, 1960), मॅकेन्झी, पार्कर, मॉर्गन (1967–68) इत्यादींच्या संशोधनातून हा सिद्धांत विकसित झाला.

1. पृथ्वीचे शिलावरण (Lithosphere) (सुमारे १०० किमी जाड) अनेक कठीण तुकड्यांत विभागलेले आहे; त्यांना भूपट्ट (Plates) म्हणतात.
2. सात मोठे भूपट्ट: पॅसिफिक, उत्तर अमेरिकन, दक्षिण अमेरिकन, युरेशियन, आफ्रिकन, इंडो-ऑस्ट्रेलियन, अंटार्क्टिक; याशिवाय अनेक लहान भूपट्ट (उदा. नाझ्का, अरेबियन, फिलिपीन).
3. हे भूपट्ट खालील अर्धद्रव दुर्बलावरणावर (Asthenosphere) तरंगतात. प्रावरणातील संवहन प्रवाह (Convection currents) मुळे ते दरवर्षी काही सेंटीमीटर सरकतात.

वली व विभंगांचे प्रकार (Types of Folds and Faults)

वली (Fold): भूकवचातील खडकांच्या थरांवर दोन्ही बाजूंनी दाबबल (Compressional force) पडल्यास थरांना घड्या पडतात, त्यांना वली म्हणतात. वर उचललेल्या भागाला अपनती (Anticline) आणि खाली गेलेल्या भागाला अभिनती (Syncline) म्हणतात. वलीच्या बाजूंना भुजा (Limbs) म्हणतात.

वलीचे प्रकार:

1. सममित वली (Symmetrical): दोन्ही भुजांचा उतार सारखा.
2. असममित वली (Asymmetrical): एका भुजेचा उतार तीव्र, दुसरीचा मंद.
3. एकनत वली (Monocline): एक भुजा जवळजवळ आडवी, दुसरी तीव्र उताराची.
4. समनत वली (Isoclinal): दोन्ही भुजा एकाच दिशेने व समांतर झुकलेल्या.
5. परिवलित वली (Overturned): एक भुजा दुसरीवर उलटलेली.
6. शयान वली (Recumbent): वली जवळजवळ आडवी झोपलेली.
7. ग्रीवाखंड (Nappe): तीव्र दाबाने वली तुटून तिचा भाग दूरवर सरकतो (आल्प्स पर्वतात आढळतात).

विभंग (Fault): दाब किंवा ताणबल (Tensional force) यामुळे खडकाला तडा जाऊन त्याचे भाग तड्याच्या बाजूने वर-खाली किंवा आडवे सरकतात, त्याला विभंग म्हणतात. ज्या पृष्ठावर सरकण होते त्याला विभंग पृष्ठ (Fault plane) म्हणतात.

विभंगामुळे तयार होणारी भूरूपे: खचदरी (Rift Valley / Graben) — दोन विभंगांमधील भाग खचतो; उदा. नर्मदा व तापी खोरे, पूर्व आफ्रिकेतील खचदरी. ठोकळा पर्वत (Block Mountain / Horst) — दोन विभंगांमधील भाग वर उचलला जातो; उदा. सातपुडा, विंध्य पर्वत, जर्मनीतील ब्लॅक फॉरेस्ट.

भूकंप — कारणे व परिणाम (Earthquakes – causes and effects)

व्याख्या: भूकवचात अचानक ऊर्जा मुक्त झाल्याने भूपृष्ठ थरथरते किंवा हादरते, त्याला भूकंप (Earthquake) म्हणतात. जमिनीखाली जेथे भूकंप सुरू होतो ते भूकंपनाभी/केंद्र (Focus / Hypocentre); त्याच्या बरोबर वर भूपृष्ठावरील बिंदू म्हणजे भूकंपाधिकेंद्र (Epicentre). भूकंपाची नोंद भूकंपलेखक (Seismograph) यंत्राने होते; तीव्रता रिश्टर मापनश्रेणी (Richter scale) वर मोजतात.

कारणे:

1. भूपट्ट हालचाल: बहुतेक भूकंप भूपट्ट सीमांवर होतात; उदा. पॅसिफिक महासागराभोवतीचे "अग्निकंकण" (Ring of Fire).
2. विभंग क्रिया: खडक तुटून अचानक सरकल्याने.
3. ज्वालामुखी उद्रेक: उद्रेकापूर्वी व उद्रेकावेळी भूकंप होतात.
4. समस्थायित्व समायोजन (Isostatic adjustment).
5. मानवनिर्मित कारणे: मोठ्या धरणांच्या जलाशयातील पाण्याचा भार (उदा. कोयना भूकंप, 1967), खाणकाम, अणुचाचण्या.

परिणाम:

• इमारती, पूल, रस्ते, रेल्वे कोसळणे; मोठी जीवित व वित्तहानी (उदा. किल्लारी-लातूर भूकंप, 1993; भुज-गुजरात, 2001).
• भूस्खलन (Landslide), जमिनीला भेगा पडणे, नद्यांचे प्रवाह बदलणे.
• सागरतळ भूकंपामुळे त्सुनामी (Tsunami) लाटा; उदा. हिंदी महासागर त्सुनामी, 26 डिसेंबर 2004.
• आग लागणे, पाणीपुरवठा व वीज खंडित होणे, रोगराई.
• सकारात्मक परिणाम: पृथ्वीच्या अंतर्रचनेची माहिती भूकंपलहरींमुळे मिळते; कधी नवीन झरे, सरोवरे तयार होतात.

परीक्षेचे संभाव्य प्रश्न

1. (दीर्घोत्तरी) वेगनरचा खंडवहन सिद्धांत पुराव्यांसह स्पष्ट करा व त्यावरील टीका लिहा.
2. (दीर्घोत्तरी) वली म्हणजे काय? वलींचे व विभंगांचे प्रकार आकृत्यांसह सविस्तर स्पष्ट करा.
3. (लघुत्तरी) भूपट्ट सीमांचे प्रकार थोडक्यात स्पष्ट करा.
4. (लघुत्तरी) भूकंपाची कारणे व परिणाम लिहा.
5. (लघुत्तरी) टीप लिहा: खचदरी व ठोकळा पर्वत.

अभ्यासक्रमातील घटक (RTMNU)

• विदारण व त्याचे प्रकार
  (Weathering and its types,)
• क्षरण प्रक्रिया — अपघर्षण, संनिघर्षण, द्रावण, उत्पाटन, अपवहन, जलीय क्रिया
  (Erosional processes (Abrasion, Attrition, Solution, Plucking, deflation, hydraulic action))
• क्षरण चक्र — डेव्हिस
  (Cycle of Erosion (Davis))

विदारण व त्याचे प्रकार (Weathering and its types)

व्याख्या: हवामानातील घटकांमुळे (तापमान, पाऊस, दव, हिम, वायू) व सजीवांमुळे खडक आहे त्याच जागी फुटणे, तुटणे किंवा कुजणे या क्रियेला विदारण (Weathering) म्हणतात. विदारणात पदार्थांचे वहन होत नाही — हाच विदारण व क्षरण यांतील मुख्य फरक आहे.

विदारणावर परिणाम करणारे घटक: खडकाची रचना व खनिजे, हवामान, भूउतार, वनस्पती व काळ.

१) कायिक/यांत्रिक विदारण (Physical / Mechanical Weathering): खडकाचे फक्त तुकडे होतात, रासायनिक रचना बदलत नाही. उष्ण वाळवंटी व थंड प्रदेशात प्रभावी.

• तापमानातील बदल / अपपर्णन (Exfoliation): दिवसा तापणे व रात्री थंड होणे यामुळे खडकाचे बाह्य थर कांद्याच्या पापुद्र्यासारखे निघतात (Onion weathering).
• कणशः विघटन (Granular disintegration): विविध रंगांची खनिजे वेगवेगळी प्रसरण पावल्याने खडकाचे कण सुटे होतात (उदा. ग्रॅनाइट).
• तुषार क्रिया (Frost action): भेगांतील पाणी गोठल्यावर आकारमान सुमारे ९–१०% वाढते व खडक फुटतो. पर्वतपायथ्याशी टोकदार दगडांचे ढीग (Scree / Talus) तयार होतात.
• क्षार स्फटिकीभवन (Salt crystallisation): भेगांतील क्षारांचे स्फटिक वाढून खडक फुटतो (वाळवंट, किनारी भाग).
• भार मुक्ती (Unloading): वरील थर क्षरणाने निघून गेल्यावर खालचा खडक प्रसरण पावून त्याला भेगा पडतात.

२) रासायनिक विदारण (Chemical Weathering): खडकातील खनिजांची रासायनिक रचना बदलते. उष्ण व दमट (विषुववृत्तीय, मान्सून) प्रदेशात प्रभावी.

• द्रावण (Solution): पाण्यात विरघळणारे क्षार निघून जातात. कार्बन डायऑक्साइड मिसळलेले पाणी चुनखडक विरघळवते — कार्बोनेशन (Carbonation).
• ऑक्सिडीकरण (Oxidation): लोहयुक्त खनिजांचा ऑक्सिजनशी संयोग होऊन गंज चढतो; खडक तांबूस-पिवळा होतो (उदा. लॅटेराइट).
• जलसंयोग (Hydration): खनिजे पाणी शोषून फुगतात व खडक कमकुवत होतो.
• जलविच्छेदन (Hydrolysis): पाण्याच्या रासायनिक क्रियेने फेल्डस्पारचे मातीत (केओलिन) रूपांतर होते.

३) जैविक विदारण (Biological Weathering): वनस्पतींची मुळे भेगांत शिरून खडक फोडतात; उंदीर, गांडुळे जमीन पोखरतात; शैवाक (Lichen) आम्ले सोडतात; मानवाचे खाणकाम, रस्तेबांधणी.

महत्त्व: विदारणामुळे मृदा (Soil) निर्माण होते, क्षरणासाठी पदार्थ तयार होतात, आणि बॉक्साइटसारखी खनिजे एकवटतात.

क्षरण प्रक्रिया — अपघर्षण, संनिघर्षण, द्रावण, उत्पाटन, अपवहन, जलीय क्रिया (Erosional processes)

क्षरण (Erosion): नदी, हिमनदी, वारा, सागरी लाटा व भूजल या गतिमान घटकांमुळे खडक झिजणे व झिजलेले पदार्थ वाहून नेले जाणे याला क्षरण म्हणतात. विदारण, क्षरण, वहन (Transportation) व संचयन (Deposition) मिळून अनाच्छादन (Denudation) होते.

1. अपघर्षण (Abrasion / Corrasion): वाहत्या पाण्यातील, बर्फातील किंवा वाऱ्यातील दगड-वाळू तळावर व काठावर घासल्याने खडक झिजतो. उदा. नदीपात्रातील रांजणखळगे (Pot holes) — महाराष्ट्रात निघोज (कुकडी नदी, अहमदनगर) येथे प्रसिद्ध.
2. संनिघर्षण (Attrition): वाहून जाणारे दगड-गोटे एकमेकांवर आपटून घासले जातात; ते लहान, गोल व गुळगुळीत होतात. नदीच्या खालच्या भागात बारीक वाळू याचमुळे आढळते.
3. द्रावण (Solution / Corrosion): पाण्यात खडकातील क्षार विरघळून वाहून जातात. चुनखडक प्रदेशात प्रभावी — गुहा, विवरे तयार होतात.
4. उत्पाटन (Plucking / Quarrying): हिमनदीच्या तळाशी पाणी गोठून खडकाच्या भेगांत अडकते; हिमनदी पुढे सरकताना खडकाचे मोठे तुकडे उपटून नेते. हिमगव्हर (Cirque) निर्मितीत महत्त्वाचे.
5. अपवहन (Deflation): वारा भूपृष्ठावरील सुटी वाळू व धूळ उचलून नेतो. वाळवंटात खोलगट भाग (Deflation hollows) तयार होतात; उदा. इजिप्तमधील कतारा खळगा (Qattara Depression).
6. जलीय क्रिया (Hydraulic action): फक्त पाण्याच्या वेगाचा व दाबाचा जोर. नदीत पाण्याचा प्रवाह काठावरील सैल पदार्थ ओढून नेतो; किनाऱ्यावर लाटा भेगांत हवा दाबून खडक फोडतात.

क्षरण चक्र — डेव्हिस (Cycle of Erosion — Davis)

अमेरिकन भूगोलज्ञ विल्यम मॉरिस डेव्हिस (W.M. Davis) यांनी 1899 मध्ये भौगोलिक चक्र (Geographical Cycle) किंवा सामान्य क्षरण चक्र मांडले.

मूलसूत्र: "भूरूप हे रचना (Structure), प्रक्रिया (Process) व अवस्था/काळ (Stage) यांचे फलित असते."

गृहीतके:

1. भूभाग थोड्या काळात वेगाने उंचावला जातो आणि नंतर स्थिर राहतो.
2. त्यानंतर क्षरण सुरू होते; उंचावण व क्षरण एकाच वेळी होत नाहीत.
3. हवामान आर्द्र समशीतोष्ण असते; नदी हा मुख्य कारक असतो.
4. क्षरण पायाभूत पातळी (Base level — समुद्रसपाटी) पर्यंत चालते.

अवस्था:

नवीकरण (Rejuvenation): चक्र पूर्ण होण्यापूर्वी भूभाग पुन्हा उंचावल्यास किंवा समुद्रपातळी खाली गेल्यास नदीला नवीन शक्ती मिळते व चक्र पुन्हा सुरू होते — याला चक्रखंडन (Interruption of cycle) म्हणतात.

टीका: उंचावण व क्षरण एकाच वेळी चालू शकतात (वॉल्टर पेंक); पृथ्वी दीर्घकाळ स्थिर राहत नाही; सिद्धांत फक्त आर्द्र प्रदेशासाठी; "काळ" हा घटक जास्त महत्त्वाचा मानला. तरीही भूरूपांच्या अभ्यासाला सोपी चौकट दिल्याने हा सिद्धांत अजूनही महत्त्वाचा मानला जातो.

परीक्षेचे संभाव्य प्रश्न

1. (दीर्घोत्तरी) विदारण म्हणजे काय? विदारणाचे प्रकार उदाहरणांसह सविस्तर स्पष्ट करा.
2. (दीर्घोत्तरी) डेव्हिसचे क्षरण चक्र आकृतीसह स्पष्ट करा व त्यावरील टीका लिहा.
3. (लघुत्तरी) अपघर्षण व संनिघर्षण यांतील फरक स्पष्ट करा.
4. (लघुत्तरी) टीप लिहा: उत्पाटन व अपवहन.
5. (लघुत्तरी) टीप लिहा: रासायनिक विदारण.

अभ्यासक्रमातील घटक (RTMNU)

• भूरूपांची उत्क्रांती — क्षरणजन्य व संचयनजन्य
  (Evolution of Landforms (Erosional and Depositional):)
• नदीकार्य — प्रवाहजन्य भूरूपे
  (Fluvial,)
• हिमनदीकार्य — हिमनदीजन्य भूरूपे
  (Glacial)

भूरूपांची उत्क्रांती — क्षरणजन्य व संचयनजन्य (Evolution of Landforms — Erosional and Depositional)

बाह्य कारक (नदी, हिमनदी, वारा, लाटा, भूजल) भूपृष्ठावर दोन प्रकारे कार्य करतात:

• क्षरणजन्य भूरूपे (Erosional landforms): खडक झिजून व वाहून गेल्याने तयार होणारी भूरूपे — उदा. दरी, घळई, हिमगव्हर.
• संचयनजन्य भूरूपे (Depositional landforms): वाहून आणलेले पदार्थ साचल्याने तयार होणारी भूरूपे — उदा. पूरमैदान, त्रिभुज प्रदेश, हिमोढ.

कारकाचा वेग जास्त असताना क्षरण व वेग कमी झाल्यावर संचयन होते. प्रत्येक भूरूप हळूहळू टप्प्याटप्प्याने विकसित होते, म्हणून त्याला "उत्क्रांती (Evolution)" म्हणतात.

नदीकार्य — प्रवाहजन्य भूरूपे (Fluvial)

नदीचा प्रवास तीन टप्प्यांत पाहतात: उगम/पर्वतीय टप्पा (क्षरण जास्त), मैदानी/मधला टप्पा (वहन जास्त) आणि त्रिभुज/खालचा टप्पा (संचयन जास्त).

(अ) नदीच्या क्षरणामुळे तयार होणारी भूरूपे:

1. 'V' आकाराची दरी (V-shaped valley): उगम भागात तीव्र उतार व वेगवान प्रवाहामुळे अधःक्षरण होऊन दरी खोल व अरुंद होते.
2. घळई व कॅनियन (Gorge & Canyon): अतिशय खोल, उभ्या भिंतींची अरुंद दरी. उदा. कोलोरॅडो नदीची ग्रँड कॅनियन (अमेरिका), सिंधू नदीची घळई; भारतात नर्मदेची भेडाघाट (संगमरवरी खडक) घळई.
3. धबधबे व द्रुतवाह (Waterfalls & Rapids): कठीण व मृदू खडकांच्या थरांमुळे किंवा विभंगामुळे पाणी उंचावरून कोसळते. उदा. जोग धबधबा (शरावती नदी, कर्नाटक), धुवाधार (नर्मदा); महाराष्ट्रात रंधा धबधबा (प्रवरा नदी).
4. रांजणखळगे (Pot holes): नदीतळावर गोटे भोवऱ्यासारखे फिरून बनलेले गोल खड्डे. उदा. निघोज (कुकडी नदी).
5. अंतर्बद्ध पर्वतस्कंध (Interlocking spurs): नदी नागमोडी वाहताना दोन्ही बाजूंचे डोंगरफाटे एकमेकांत गुंतलेले दिसतात.
6. नदी अपहरण (River capture) व नदीवेदिका (River terraces) — नवीकरणामुळे दरीत पायऱ्या तयार होतात.

(ब) नदीच्या संचयनामुळे तयार होणारी भूरूपे:

1. गाळाचे पंखे (Alluvial fans): नदी पर्वतातून मैदानात येताच उतार अचानक कमी होतो व गाळ पंख्याच्या आकारात साचतो. उदा. हिमालयाच्या पायथ्याशी भाबर प्रदेश.
2. नागमोडी वळणे (Meanders): मैदानात नदी वळणावळणाने वाहते. बाहेरील काठावर क्षरण (तीव्र काठ) व आतील काठावर संचयन (वाळूचा उतार) होते.
3. कुंडलाकार सरोवर (Ox-bow lake): नागमोडी वळणाची दोन टोके जवळ येऊन नदी सरळ मार्गाने वाहू लागते व सोडून दिलेले वळण घोड्याच्या नालासारखे सरोवर बनते. उदा. गंगेच्या मैदानात अनेक.
4. पूरमैदान (Flood plain): पुराच्या वेळी पाणी काठाबाहेर पसरते व सुपीक गाळ साचतो. उदा. गंगा-यमुना मैदान.
5. नैसर्गिक बांध (Natural levees): पुराच्या वेळी जाड गाळ काठालगत साचून उंच बांध तयार होतात.
6. त्रिभुज प्रदेश (Delta): नदीच्या मुखाशी वेग अतिशय कमी झाल्याने गाळ साचून त्रिकोणी (ग्रीक अक्षर Δ सारखा) प्रदेश बनतो; नदी अनेक शाखांत (Distributaries) विभागते. उदा. गंगा-ब्रह्मपुत्रेचा सुंदरबन त्रिभुज प्रदेश (जगातील सर्वात मोठा), गोदावरी, कृष्णा, महानदी त्रिभुज प्रदेश. पश्चिमेकडे वाहणाऱ्या नर्मदा व तापी नद्या त्रिभुज प्रदेश न बनवता खाडी/नदीमुख (Estuary) बनवतात.

हिमनदीकार्य — हिमनदीजन्य भूरूपे (Glacial)

हिमनदी (Glacier): हिमरेषेच्या (Snow line) वर साचलेल्या बर्फाचे दाबाने घट्ट हिमात रूपांतर होऊन तो गुरुत्वाकर्षणाने उतारावरून हळूहळू सरकतो, त्याला हिमनदी म्हणतात. प्रकार: खंडीय हिमनदी/हिमस्तर (Continental glacier / Ice sheet) — उदा. अंटार्क्टिका, ग्रीनलँड; पर्वतीय/दरी हिमनदी (Valley glacier) — उदा. हिमालयातील गंगोत्री, सियाचीन. हिमनदी मुख्यतः उत्पाटन व अपघर्षण यांनी क्षरण करते.

(अ) हिमनदीच्या क्षरणामुळे तयार होणारी भूरूपे:

1. हिमगव्हर (Cirque / Corrie): हिमनदीच्या उगमाशी आरामखुर्चीसारखा अर्धवर्तुळाकार खोलगट भाग. बर्फ वितळल्यावर त्यात साचलेल्या पाण्याचे सरोवर म्हणजे टार्न (Tarn).
2. हिमधार (Arête): दोन हिमगव्हरांच्या मधील धारदार, करवतीसारखी अरुंद कड.
3. शृंग (Horn / Pyramidal peak): तीन-चार हिमगव्हरांच्या मध्ये उरलेले पिरॅमिडसारखे टोकदार शिखर. उदा. आल्प्समधील मॅटरहॉर्न.
4. 'U' आकाराची दरी (U-shaped valley / Glacial trough): हिमनदी दरीचा तळ व बाजू घासून दरी रुंद, सपाट तळाची व उभ्या बाजूंची बनवते.
5. लोंबती दरी (Hanging valley): उपहिमनदीची दरी मुख्य दरीपेक्षा उंचावर लटकलेली राहते; तेथून धबधबे पडतात.
6. मेषशिला (Roche moutonnée): हिमनदीच्या प्रवाहाकडील बाजू गुळगुळीत व मंद उताराची (अपघर्षण) आणि विरुद्ध बाजू खडबडीत व तीव्र (उत्पाटन) असलेला खडकाचा उंचवटा.
7. फियॉर्ड (Fjord): समुद्रकिनाऱ्यावरील हिमदरी पाण्याखाली गेल्याने तयार झालेली खोल, अरुंद खाडी. उदा. नॉर्वे.

(ब) हिमनदीच्या संचयनामुळे तयार होणारी भूरूपे:

1. हिमोढ (Moraine): हिमनदीने वाहून आणलेल्या दगड, गोटे, वाळू व मातीचे (हिमोढ गाळ, Till) ढीग. प्रकार: पार्श्व हिमोढ (Lateral — दरीच्या बाजूंना), मध्य हिमोढ (Medial — दोन हिमनद्या मिळतात तेथे मध्यभागी), तळ हिमोढ (Ground — तळाशी), अंत्य हिमोढ (Terminal — हिमनदीच्या टोकाशी अर्धचंद्राकार).
2. ड्रमलिन (Drumlin): उलट्या चमच्यासारख्या किंवा अर्ध्या अंड्यासारख्या आकाराच्या हिमोढ गाळाच्या टेकड्या; यांचे समूह "अंड्यांची टोपली" (Basket of eggs) सारखे दिसतात.
3. एस्कर (Esker): हिमनदीखालील वितळलेल्या पाण्याच्या प्रवाहाने साचवलेल्या वाळू-गोट्यांच्या लांब, नागमोडी, अरुंद टेकड्या.
4. हिमजलोढ मैदान (Outwash plain): अंत्य हिमोढाच्या पुढे वितळलेल्या पाण्याने पसरवलेल्या वाळू-गाळाचे मैदान.
5. केम (Kame) व अनियत खडक (Erratics) — हिमनदीने दूरवर आणून टाकलेले वेगळ्या प्रकारचे मोठे खडक.

परीक्षेचे संभाव्य प्रश्न

1. (दीर्घोत्तरी) नदीच्या क्षरणकार्यामुळे व संचयनकार्यामुळे तयार होणारी भूरूपे आकृत्यांसह स्पष्ट करा.
2. (दीर्घोत्तरी) हिमनदीच्या क्षरणामुळे व संचयनामुळे तयार होणारी भूरूपे आकृत्यांसह सविस्तर वर्णन करा.
3. (लघुत्तरी) टीप लिहा: कुंडलाकार सरोवराची निर्मिती.
4. (लघुत्तरी) टीप लिहा: हिमोढ व त्याचे प्रकार.
5. (लघुत्तरी) 'V' आकाराची दरी व 'U' आकाराची दरी यांतील फरक स्पष्ट करा.