अवसादविज्ञान: गठन व सांख्यिकी, तरल प्रवाह व संरचनाएँ, अवसादी शैलें, फ़ेसीज़ व चक्रीयता, उद्गम व बेसिन

यह अध्याय भूविज्ञान एवं भूभौतिकी (GG) पेपर के भाग B1 के शीर्षक “अवसादविज्ञान” का उत्तर देता है: “गठन, संरचना, अवसादी प्रक्रियाएँ, तरल प्रवाह से संबंधित भौतिक सिद्धांत; अवसादविज्ञान में सांख्यिकीय विश्लेषण; सामान्य अवसादी शैलों की शैलिकी; अवसादी फ़ेसीज़ व पर्यावरण, अवसादी अनुक्रम में चक्रीयता; उद्गम व बेसिन विश्लेषण।” यह कण-आकार, फ़ाई मापक्रम व आलेखी सांख्यिकी, पुराधाराओं की वृत्तीय सांख्यिकी, तरल प्रवाह (रेनॉल्ड्स व फ़्रूड संख्याएँ, शील्ड्स मानदंड, स्टोक्स का नियम), शय्या-रूप, अवसादी संरचनाएँ व गुरुत्व प्रवाह, बलुआ पत्थर, मृदा-शैल व कार्बोनेट का वर्गीकरण, फ़ेसीज़ मॉडल व चक्र, उद्गम-उपकरण तथा बेसिन विश्लेषण पढ़ाता है। संख्यात्मक प्रश्न फ़ाई-रूपांतरण, फ़ोक व वार्ड सॉर्टिंग, पुराधाराओं का सदिश माध्य, स्टोक्स अवसादन वेग, बूमा-परत गणित तथा बेसिन अवतलन हैं।

1. गठन, कण-आकार व सांख्यिकीय विश्लेषण

गठन (texture) में कण-आकार, सॉर्टिंग (छँटाई), आकृति (गोलाभता व गोलाई) और बुनावट आते हैं। कण-आकार उडेन–वेंटवर्थ मापक्रम का पालन करता है: बजरी 2 mm से ऊपर, बालू 2 mm से 1/16 mm (0.0625 mm), गाद 1/16 से 1/256 mm और मृत्तिका उससे नीचे। फ़ाई मापक्रम लघुगणकीय है: φ = −log₂ d (d mm में), अतः d = 2^(−φ), और अधिक φ का अर्थ महीन कण है। 2 mm −1φ है, 1 mm 0φ, 0.5 mm 1φ, 0.25 mm 2φ, 0.125 mm 3φ और 0.0625 mm 4φ, अतः बालू −1 से 4φ तक फैली है। बालू को आधे-फ़ाई अंतराल पर छाना जाता है; गाद व मृत्तिका का आमाप अवसादन (स्टोक्स) या लेज़र विवर्तन से मापा जाता है; पतले परिच्छेद में मापे कण आभासी व्यास देते हैं जो वास्तविक आमाप को कम आँकते हैं।

संचयी वक्र से प्रतिशतांक φ5, φ16, φ25, φ50, φ75, φ84 व φ95 पढ़ें। फ़ोक व वार्ड आलेखी माप हैं: माध्य Mz = (φ16 + φ50 + φ84)/3; सॉर्टिंग (समावेशी आलेखी मानक विचलन) σI = (φ84 − φ16)/4 + (φ95 − φ5)/6.6; विषमता SkI = (φ16 + φ84 − 2φ50)/[2(φ84 − φ16)] + (φ5 + φ95 − 2φ50)/[2(φ95 − φ5)]; ककुदता KG = (φ95 − φ5)/[2.44(φ75 − φ25)]। φ में सॉर्टिंग वर्ग: 0.35 से कम अति सुसॉर्टित, 0.35–0.50 सुसॉर्टित, 0.50–0.71 मध्यम-सुसॉर्टित, 0.71–1.00 मध्यम, 1.00–2.00 दुःसॉर्टित, 2.00–4.00 अति दुःसॉर्टित, 4.00 से अधिक अत्यंत दुःसॉर्टित। 1 के निकट KG मध्यककुदी (mesokurtic) है, 1 से बहुत ऊपर शिखरी (leptokurtic) और 1 से बहुत नीचे चपटा (platykurtic)।

⚠️ फ़ाई उलटी दिशा में चलती है
अधिक φ का अर्थ छोटा कण है, अतः φ इकाइयों में धनात्मक विषमता का अर्थ महीन कणों की पूँछ (महीन पदार्थ की अधिकता) है, मोटे कणों की नहीं। σI = 0.3 अति सुसॉर्टित है: छोटा σI बेहतर सॉर्टिंग है।

परिपक्वता (maturity) मापती है कि बालू को कितना संसाधित किया जा चुका है। संरचनात्मक परिपक्वता (फ़ोक) अपरिपक्व (मृत्तिका आधात्री लगभग 5% से अधिक) से उप-परिपक्व (मृत्तिका-रहित पर दुःसॉर्टित) और परिपक्व (सुसॉर्टित, पर भली-भाँति गोल नहीं) होती हुई अति-परिपक्व (सुसॉर्टित व भली-भाँति गोल) तक जाती है। संघटनात्मक परिपक्वता क्वार्ट्ज़-समृद्ध बालू में ऊँची होती है जिससे फ़ेल्डस्पार व शैल-खंड जा चुके हों, और पुनर्चक्रण के साथ ZTR सूचकांक (ज़िरकॉन, टूरमैलीन, रूटाइल) बढ़ता है।

पुराधारा आँकड़े वृत्तीय हैं और अंकगणितीय औसत से नहीं जोड़े जा सकते: 350° व 10° का औसत 0° है, 180° नहीं। पहले झुकी परतों को क्षैतिज करें, फिर सदिश माध्य θ̄ = atan2(Σ sin θᵢ, Σ cos θᵢ) और माध्य परिणामी लंबाई R̄ = √[(Σ sin θᵢ)² + (Σ cos θᵢ)²]/n लें, जो 0 (कोई अधिमान्य दिशा नहीं) से 1 (सभी पाठ्यांक समान) तक जाती है। गुलाब-आरेख वितरण दिखाते हैं: अधिकांश नदियों हेतु एकशिखरी, ज्वार हेतु द्विशिखरी व विपरीत (हेरिंगबोन)। रेले परीक्षण पूछता है कि क्या R̄ यादृच्छिक बिखराव से अपेक्षित मान से अधिक है।

2. तरल प्रवाह, उत्क्षेपण, अवसादन व शय्या-रूप

तरल का घनत्व ρ और गतिक श्यानता μ (Pa·s) होती है; शुद्धगतिक श्यानता ν = μ/ρ है। लगभग 20 °C का जल ρ ≈ 1000 kg/m³ व μ ≈ 1.0 × 10⁻³ Pa·s रखता है। जल व वायु न्यूटनी हैं; मलबा प्रवाह व कीचड़ अन्यूटनी हैं (बिंघम: उनमें उपज-सामर्थ्य होता है)। रेनॉल्ड्स संख्या Re = ρUh/μ = Uh/ν जड़त्वीय व श्यान बलों की तुलना करती है; खुली वाहिकाओं में (h = प्रवाह-गहराई) प्रवाह लगभग 500 से नीचे स्तरीय व लगभग 2000 से ऊपर विक्षुब्ध होता है, और प्राकृतिक प्रवाह लगभग सदा विक्षुब्ध होते हैं (U = 1 m/s, h = 1 m पर Re ≈ 10⁶)। फ़्रूड संख्या Fr = U/√(gh) प्रवाह-गति की तुलना उथले-जल तरंग की गति √(gh) से करती है: Fr < 1 अवक्रांतिक (तरंगें ऊर्ध्वप्रवाह जा सकती हैं), Fr > 1 अतिक्रांतिक, और अतिक्रांतिक से अवक्रांतिक में परिवर्तन जलीय कूद है।

स्थायी एकसमान प्रवाह में तल अपरूपण प्रतिबल τ₀ = ρgh·S (S = ढाल) और अपरूपण वेग u* = √(τ₀/ρ) है। कण तब चलते हैं जब शील्ड्स प्राचल θ = τ₀/[(ρs − ρ)gD] क्रांतिक मान θc से अधिक हो, जो विक्षुब्ध प्रवाह में बालू व बजरी हेतु लगभग 0.03–0.06 है। जोल्स्ट्रॉम आरेख दर्शाता है कि उत्क्षेपण-वेग लगभग 0.1–1 mm की बालू हेतु न्यूनतम है; महीन गाद व मृत्तिका को उच्च वेग चाहिए क्योंकि संसंजन उन्हें बाँधता है। कण कर्षण, उत्प्लवन (saltation) या निलंबन से चलते हैं, और तब निलंबित रहते हैं जब विक्षुब्ध भँवर-वेग, जो u* के क्रम का है, अवसादन वेग से अधिक हो।

स्टोक्स का नियम स्तरीय प्रवाह में छोटे चिकने गोले का अवसादन वेग देता है: vs = (ρs − ρf) g d² / (18 μ)। यह कण रेनॉल्ड्स संख्या Re_p = ρf vs d/μ के लगभग 1 से कम रहने तक मान्य है (जल में लगभग 0.1 mm से महीन क्वार्ट्ज़)। चूँकि vs, d² के अनुसार बदलता है, व्यास दुगुना करने पर वेग चौगुना हो जाता है। 2 µm का मृत्तिका-कण 1 m गिरने में लगभग तीन दिन लेता है, अतः मृत्तिका केवल शांत जल में या ऊर्णन (लवणीय जल में गुच्छन) के बाद निक्षेपित होती है। मोटे कण ऐसे कर्ष-नियम का पालन करते हैं जिसमें vs केवल √d के अनुसार बढ़ता है, और कोणीय या पट्टिकाकार कण गोलों से धीमे बैठते हैं।

बालू में शय्या-रूप व उनसे बनी संरचनाएँ
शय्या-रूपप्रवाह-व्यवस्थासंरक्षित संरचना
धारा-ऊर्मियाँनिम्नछोटा तिर्यक पटलन, लगभग 0.6 mm से महीन बालू में
टिब्बेनिम्नसमतलीय या गर्तीय तिर्यक स्तरण; अग्र-स्तर अनुप्रवाह झुकते हैं
ऊपरी समतल तलऊपरीविभाजन-रेखीयता सहित समानांतर पटलन
प्रति-टिब्बेऊपरी, Fr लगभग 1 या अधिकनिम्न-कोण तिर्यक संस्तरण, कम ही संरक्षित
तरंग-ऊर्मियाँ, कूबड़दार शय्या-रूपदोलनी या संयुक्त प्रवाहसममित ऊर्मियाँ; तूफ़ान-परतों में कूबड़दार तिर्यक संस्तरण

निश्चित गहराई पर, लगभग 0.3 mm की बालू के साथ, वेग बढ़ाने पर पहले कोई गति नहीं, फिर ऊर्मियाँ, टिब्बे, ऊपरी समतल तल और अंत में प्रति-टिब्बे मिलते हैं।

3. अवसादी संरचनाएँ व अवसाद गुरुत्व प्रवाह

सामान्य अवसादी संरचनाएँ व उनका अर्थ
संरचनाप्रक्रियायह क्या बताती है
क्रमित स्तरणक्षीण होते प्रवाह से सामान्य क्रमण; कण-प्रवाहों में प्रतिलोम क्रमणऊपर की दिशा व प्रवाह-प्रकार
तिर्यक स्तरणऊर्मियों व टिब्बों का प्रवासपुराधारा; द्विध्रुवी (हेरिंगबोन) का अर्थ ज्वार
फ़्लेज़र, तरंगित, मसूराकार स्तरणबालू-ऊर्मियों व कीचड़ के बैठने का एकांतरणज्वारीय समतल; फ़्लेज़र बलुआ, मसूराकार चिकना
प्रवाह-साँचे, खाँच-साँचेकीचड़ में अपरदन, बालू से भरे; प्रवाह-चिह्न का तीव्र सिरा ऊर्ध्वप्रवाह की ओरप्रवाह-दिशा (खाँचे केवल अक्ष देते हैं)
कीचड़-दरारेंशुष्कनवायवीय अनावरण
भार-साँचे, वलित पटलनअसमान भारण, गीले अवसाद का निर्जलीकरणद्रुत निक्षेपण, मृदु-अवसाद विरूपण

अवसाद गुरुत्व प्रवाह अपने भार से चलते हैं। मलबा प्रवाह संसंजक, आधात्री-आधारित व दुःसॉर्टित होते हैं, जिनमें तैरते खंड होते हैं, अक्रमित या प्रतिलोम-क्रमित; कण-प्रवाह तीव्र ढालों पर कणों की टक्करों से समर्थित हैं; टर्बिडिटी धाराएँ विक्षोभ-समर्थित निलंबन हैं जो क्रमित टर्बिडाइट निक्षेपित करती हैं। मलबा प्रवाह बिंघम तरल हैं, टर्बिडिटी धाराएँ न्यूटनी घनत्व-धाराओं की भाँति व्यवहार करती हैं।

बूमा अनुक्रम में पाँच विभाग हैं। Ta स्थूल या क्रमित बालू है; Tb समानांतर पटलन (ऊपरी-व्यवस्था समतल तल); Tc ऊर्मि व वलित पटलन (निम्न व्यवस्था); Td महीन बालू व गाद का ऊपरी समानांतर पटलन; Te कीचड़ (पेलाइट व हेमिपेलाजिक)। यह मंद होते प्रवाह को अभिलेखित करता है, अतः निकटस्थ परतें मोटी, मोटे कणों वाली व Ta-समृद्ध होती हैं, जबकि दूरस्थ परतें पतली, महीन होती हैं और Tc या Td से आरंभ होती हैं, निचले विभाग अनुपस्थित रहते हैं। प्रवाह-चिह्न व खाँचे प्रायः आधार पर मिलते हैं। परत की मोटाई विभागों का योग है।

🧠 टर्बिडाइट या मलबा प्रवाह?
ऊपर की ओर महीन होती परत में क्रमण, पटलन व ऊर्मियाँ टर्बिडिटी धारा की ओर संकेत करते हैं। कीचड़ीली आधात्री में तैरते खंडों वाली दुःसॉर्टित परत, जिसमें क्रमण व बूमा विभाग नहीं हैं, मलबा प्रवाह है।

4. सामान्य अवसादी शैलों की शैलिकी

बजरी शैलें संगुटिकाश्म (गोल खंड) व ब्रेक्सिया (कोणीय खंड) हैं; खंड-आधारित शैल ऑर्थोकॉन्ग्लोमरेट और आधात्री-आधारित शैल पैराकॉन्ग्लोमरेट है, और डायमिक्टाइट दुःसॉर्टित मिश्रण है, हिमानी या द्रव्यमान-प्रवाह से। बलुआ पत्थर ढाँचा-कणों क्वार्ट्ज़ (Q), फ़ेल्डस्पार (F) व शैल-खंड (L), जो 100 पर पुनर्गणित हों, और आधात्री (लगभग 0.03 mm से महीन कण) से वर्गीकृत होते हैं: डॉट की योजना में एरिनाइट में आधात्री 15% से कम, वैक 15–75%, और 75% से अधिक मृदा-शैल है।

मुख्य बलुआ पत्थर प्रकार
शैलढाँचाअर्थ
क्वार्ट्ज़ एरिनाइटक्वार्ट्ज़ 95% से अधिकअति परिपक्व, पुनर्चक्रित या दीर्घ संसाधित, जैसे स्थिर क्रेटनों पर
सबआर्कोज़, सबलिथेरेनाइटक्वार्ट्ज़ 75–95%; फ़ेल्डस्पार > शैल-खंड, या शैल-खंड > फ़ेल्डस्पारमध्यम परिपक्व
आर्कोज़क्वार्ट्ज़ 75% से कम, फ़ेल्डस्पार > शैल-खंडप्रथम-चक्र ग्रेनाइट या नाइस स्रोत, द्रुत अपरदन व दबाव
लिथेरेनाइटक्वार्ट्ज़ 75% से कम, शैल-खंड > फ़ेल्डस्पारज्वालामुखीय, अवसादी या कायांतरित खंडों का पर्वतजनक स्रोत
ग्रेवैक (वैक)आधात्री 15% से अधिक, दुःसॉर्टितअपरिपक्व; प्रायः टर्बिडिटी धारा निक्षेप

मृदा-शैल (गाद व मृत्तिका) विदलनशील हों तो शेल और स्थूल हों तो मडस्टोन हैं; मृत्तिका खनिज (कैओलिनाइट, इलाइट, स्मेक्टाइट, क्लोराइट) अपक्षय व डायजेनेसिस अभिलेखित करते हैं, और काले शेल ऑक्सीजन-विरल तल-जल में सुरक्षित कार्बनिक पदार्थ रखते हैं। कार्बोनेट डनहम के गठनों से नामित होते हैं: मडस्टोन (कण 10% से कम, कर्दम-आधारित), वैकस्टोन (कण 10% से अधिक, कर्दम-आधारित), पैकस्टोन (कर्दम सहित कण-आधारित), ग्रेनस्टोन (कण-आधारित, कर्दम नहीं, अतः उच्च ऊर्जा) और बाउंडस्टोन (जैविक रूप से बँधा, जैसे भित्तियों में)। फ़ोक ऐलोकेम (ऊओइड (ooid), पेलॉइड, जैव-खंड, अंतःखंड) का नाम देता है और यह कि वे माइक्राइट (चूना-कर्दम) में हैं या स्पैराइट (सीमेंट) में। ऐरागोनाइट व उच्च-Mg कैल्साइट अर्द्ध-स्थायी हैं और निम्न-Mg कैल्साइट में बदलते हैं, और डोलोमाइटीकरण Ca को Mg से प्रतिस्थापित करता है।

रासायनिक व जैवरासायनिक शैलों में वाष्पजन (evaporite: जिप्सम, ऐनहाइड्राइट, हैलाइट), जो शुष्क बेसिनों में वाष्पित लवण-जल से बनते हैं; चर्ट (सूक्ष्मक्रिस्टलीय सिलिका, प्रायः रेडियोलेरियन या डायटम पंक से); पट्टित लौह-शैल (लौह-ऑक्साइड व सिलिका की एकांतर पट्टियाँ, मुख्यतः प्री-कैम्ब्रियन); फ़ॉस्फ़ोराइट; और दबे वनस्पति पदार्थ से कोयला (पीट, लिग्नाइट, बिटुमिनी कोयला, ऐन्थ्रासाइट) आते हैं।

5. फ़ेसीज़, पर्यावरण व चक्रीयता

फ़ेसीज़ शैलिकी, संरचनाओं व जीवाश्मों से पहचानी जाने वाली शैल-इकाई है, और फ़ेसीज़ संगम एक पर्यावरण में साथ मिलने वाली फ़ेसीज़ का समूह है। वाल्थर का नियम: जो फ़ेसीज़ सतत पर्यावरण में पार्श्व रूप से साथ-साथ हैं, वे ऊर्ध्वाधर क्रम में भी एक-दूसरे का अनुसरण करती हैं, बशर्ते अपरदन-अनियमितता जैसा कोई विच्छेद न हो। अतः ऊर्ध्वाधर परिच्छेदिका को पार्श्व मॉडल की तरह पढ़ा जाता है।

पर्यावरण व उनकी ऊर्ध्वाधर परिच्छेदिकाएँ
पर्यावरणप्रारूपिक ऊर्ध्वाधर परिच्छेदिकानिदानात्मक लक्षण
विसर्पी नदीऊपर की ओर महीन: वाहिका-अवशेष, तिर्यक-स्तरित बिंदु-पट्टी बालू, बाढ़-मैदान कीचड़अपरदी आधार, पार्श्व अभिवृद्धि, पुरामृदाएँ
गुंफित नदीमोटी बालू व बजरी, थोड़ा कीचड़, परतदार वाहिका-भरावक्षीण महीनीकरण, चादर-सदृश पिंड
डेल्टाऊपर की ओर मोटा: पुरोडेल्टा कीचड़, डेल्टा-अग्र बालू, मुख-पट्टी, डेल्टा मैदानअग्रवर्धन, गिल्बर्ट-प्रकार अग्र-स्तर
ज्वारीय समतलबालू-समतल से कीचड़-समतल तक ऊपर की ओर महीनफ़्लेज़र, तरंगित, मसूराकार स्तरण; हेरिंगबोन तिर्यक स्तरण
टर्बिडाइट पंखाऊपर की ओर मोटे होते पालि; ऊपर की ओर पतली होती वाहिका-भरावबूमा परतें, आधार-चिह्न
वायवीय टिब्बामोटे समुच्चयों में बृहत्-पैमाने का तिर्यक स्तरणसुसॉर्टित, गोल, तुषारित बालू
हिमानीडायमिक्टाइट, गिरे पत्थरों सहित पटलित कीचड़धारीदार खंड, वार्व

चक्रीयता। स्वचक्रीय (autocyclic) चक्र तंत्र के भीतर की प्रक्रियाओं (वाहिका-विचलन (avulsion), डेल्टा-पालि स्थानांतरण, ज्वारीय-समतल अग्रवर्धन) से आते हैं और स्थानीय व अनियमित हैं। बाह्यचक्रीय (allocyclic) चक्र बाहर से चलते हैं (विवर्तनिक स्पंद, जलवायु, यूस्टैटिक समुद्र-तल) और बेसिनों में सहसंबंधित होते हैं; साइक्लोथेम (पेन्सिल्वेनियाई कोयला-माप) समुद्र-तल के साथ समुद्री व असमुद्री स्तरों का एकांतरण हैं। मिलनकोविच कक्षीय चक्र बाह्यचक्रीय चक्रों की गति तय करते हैं: पुरस्सरण लगभग 19–23 kyr, अक्षीय झुकाव लगभग 41 kyr, उत्केन्द्रता लगभग 100 kyr (और 400 kyr)। परीक्षण समूहन है: प्रति उत्केन्द्रता चक्र लगभग पाँच पुरस्सरण चक्र (5:1)। प्रति चक्र काल अंतराल को चक्रों की संख्या से भाग देने पर मिलता है।

6. उद्गम व बेसिन विश्लेषण

उद्गम (provenance) पूछता है कि स्रोत क्या व कहाँ था। उपकरण हैं डिकिन्सन के QFL त्रिभुजों पर ढाँचा-शैलिकी (महाद्वीपीय खंड: क्वार्ट्ज़-समृद्ध; मैग्मीय चाप: फ़ेल्डस्पार व ज्वालामुखीय शैल-खंड; पुनर्चक्रित पर्वतजन: क्वार्ट्ज़ के साथ अवसादी व कायांतरित शैल-खंड व चर्ट), भारी खनिज (ज़िरकॉन, टूरमैलीन व रूटाइल स्थायी हैं; गार्नेट, स्टॉरोलाइट व काइनाइट कायांतरित स्रोतों से; क्रोमाइट अतिमैफ़िक शैलों से), Th/Sc व Zr/Sc जैसे तत्त्व-अनुपात, तथा पुराधाराएँ। रासायनिक परिवर्तन सूचकांक, CIA = 100 × Al₂O₃/(Al₂O₃ + CaO* + Na₂O + K₂O) मोल में (CaO* सिलिकेट-बद्ध CaO है), ताज़ा ऊपरी भूपर्पटी हेतु लगभग 50 है और फ़ेल्डस्पार के कैओलिनाइट में बदलने पर 100 की ओर बढ़ता है। अपरदी ज़िरकॉन U–Pb आयु स्रोत-आयु का स्पेक्ट्रम देती है, और सबसे युवा समूह अधिकतम निक्षेपण-आयु तय करता है।

बेसिन-प्रकार
बेसिनतंत्रभराव व भारतीय उदाहरण
दरारभ्रंश-परिबद्ध विस्तारण, अर्ध-ग्रैबेनजलोढ़, झील; भारत के गोंडवाना कोयला बेसिन
निष्क्रिय किनारादरार के बाद ऊष्मीय अवतलनसमुद्र की ओर मोटा होता वेज
अग्रदेशीयप्रणोद-पट्टिका भार के नीचे नमनअसममित, पर्वतजन पर सबसे गहरा; शिवालिक मोलास
विच्छेदी (pull-apart)नतिलंब-सर्पण भ्रंश का मोचक मोड़संकरा, गहरा, द्रुत भरा

अवतलन गणित। अवसादन दर मोटाई को समय से भाग देने पर मिलती है (1 m/Myr = 1 mm/kyr), और छोटे अंतरालों पर मापी दरें ऊँची दिखती हैं क्योंकि विच्छेद गिने जाते हैं (सैडलर प्रभाव)। दबने पर अवसाद सिकुड़ता है क्योंकि सरंध्रता घटती है, अतः मोटाई का अ-संपीडन आवश्यक है। एयरी समस्थिति से, माध्य घनत्व ρs के अवसाद से समुद्र-तल तक भरे बेसिन हेतु विवर्तनिक अवतलन Y = S(ρm − ρs)/(ρm − ρw) है, जहाँ S अवसाद-मोटाई और ρm व ρw मैंटल व जल के घनत्व हैं। बैकस्ट्रिपिंग अवसाद-भार हटाकर विवर्तनिक भाग प्राप्त करती है, और दरार के बाद ऊष्मीय अवतलन समय के साथ लगभग चरघातांकी रूप से घटता है (मैकेंज़ी मॉडल)।

मुख्य बिंदु

  • φ = −log₂ d (mm), अधिक φ महीन है। फ़ोक व वार्ड: Mz = (φ16 + φ50 + φ84)/3 और σI = (φ84 − φ16)/4 + (φ95 − φ5)/6.6, σI 0.35 से कम अति सुसॉर्टित। φ में धनात्मक विषमता का अर्थ महीन कणों की अधिकता है। पुराधाराओं हेतु सदिश माध्य चाहिए, अंकगणितीय माध्य कभी नहीं।
  • Re = ρUh/μ स्तरीय को विक्षुब्ध प्रवाह से अलग करती है; Fr = U/√(gh) अवक्रांतिक को अतिक्रांतिक से। कण तब चलते हैं जब शील्ड्स प्राचल लगभग 0.03–0.06 से अधिक हो। स्टोक्स: vs = (ρs − ρf)gd²/(18μ), Re_p के लगभग 1 से कम रहने तक मान्य, और vs ∝ d²।
  • वेग बढ़ाने पर ऊर्मियाँ, टिब्बे, ऊपरी समतल तल, प्रति-टिब्बे बनते हैं। बूमा Ta से Te क्षीण होती टर्बिडिटी धारा अभिलेखित करता है; आधात्री-आधारित, अक्रमित परत मलबा प्रवाह है। प्रवाह-चिह्न दिशा, खाँचे केवल अक्ष दिखाते हैं, हेरिंगबोन तिर्यक स्तरण का अर्थ ज्वार।
  • बलुआ पत्थर: क्वार्ट्ज़ एरिनाइट में क्वार्ट्ज़ 95% से अधिक, आर्कोज़ फ़ेल्डस्पार-समृद्ध, लिथेरेनाइट शैल-खंड-समृद्ध, वैक में आधात्री 15% से अधिक। डनहम: मडस्टोन, वैकस्टोन, पैकस्टोन, ग्रेनस्टोन, बाउंडस्टोन। वाष्पित, चर्ट, पट्टित लौह-शैल व कोयला रासायनिक या जैवरासायनिक शैलें हैं।
  • वाल्थर का नियम विच्छेद न हो तो पार्श्व व ऊर्ध्वाधर फ़ेसीज़ को जोड़ता है। नदियाँ ऊपर की ओर महीन होती हैं, डेल्टा व तटरेखाएँ ऊपर की ओर मोटी। स्वचक्रीय चक्र स्थानीय, बाह्यचक्रीय क्षेत्रीय; मिलनकोविच काल लगभग 19–23, 41 व 100 kyr हैं, प्रति उत्केन्द्रता चक्र पाँच पुरस्सरण चक्र।
  • उद्गम में QFL, भारी खनिज, भू-रसायन, CIA व अपरदी ज़िरकॉन आयु प्रयुक्त होती हैं, जिनका सबसे युवा समूह अधिकतम निक्षेपण-आयु देता है। दरार, निष्क्रिय किनारा, अग्रदेशीय व विच्छेदी बेसिन तंत्र में भिन्न हैं। समुद्र-तल तक भरे बेसिन हेतु एयरी अवतलन Y = S(ρm − ρs)/(ρm − ρw) है।

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 बालू का माध्य कण-आकार φ50 = 2.5 है। उसका माध्य व्यास व उडेन–वेंटवर्थ वर्ग क्या है?

    1. 0.35 mm, मध्यम बालू, चूँकि d = 2^(−1.5) mm 0.25 व 0.5 mm के बीच है
    2. 0.18 mm, महीन बालू, चूँकि d = 2^(−2.5) mm 0.125 व 0.25 mm के बीच है
    3. 0.18 mm, अति महीन बालू, चूँकि 0.25 mm से महीन बालू अति महीन कहलाती है
    4. 5.7 mm, कंकड़, चूँकि d = 2^(2.5) mm 4 व 64 mm के बीच है
    उत्तर देखें

    उत्तर: B — 0.18 mm, महीन बालू, चूँकि d = 2^(−2.5) mm 0.125 व 0.25 mm के बीच है

    φ = −log₂ d, अतः d = 2^(−φ) = 2^(−2.5) = 0.177 mm, जो 0.125 व 0.25 mm के बीच, यानी महीन बालू वर्ग में है। अति महीन बालू 0.0625–0.125 mm है, अतः सही व्यास के साथ महीन वर्ग बताने वाला विकल्प भ्रामक चूक है। d = 2^φ लेने से मापक्रम उलट जाता है और कंकड़ मिलता है, तथा 2^(−1.5) φ = 1.5 होता।

  2. निम्नलिखित में से कौन-से कथन सही हैं?

    1. अधिक φ मान छोटे कणों के संगत हैं
    2. धनात्मक फ़ोक व वार्ड विषमता महीन कणों की पूँछ दर्शाती है
    3. आलेखी मानक विचलन σI = 0.3 दुःसॉर्टिंग दर्शाता है
    4. पुराधारा दिगंशों 350° व 10° का अंकगणितीय माध्य सही माध्य दिशा, 180°, देता है
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — अधिक φ मान छोटे कणों के संगत हैं; B — धनात्मक फ़ोक व वार्ड विषमता महीन कणों की पूँछ दर्शाती है

    दाना घटने पर φ बढ़ता है, अतः φ इकाइयों में धनात्मक विषमता का अर्थ महीन कणों की अधिकता है। σI = 0.35 से कम अति सुसॉर्टित है, अतः 0.3 दुःसॉर्टिंग का विपरीत है। दिगंश वृत्तीय हैं: 350° व 10° का सदिश माध्य 0° (उत्तर) है, और 180° का अंकगणितीय मान विपरीत दिशा की ओर संकेत करता है।

  3. एक बालू के संचयी वक्र से φ5 = 0.5, φ16 = 1.2, φ50 = 2.1, φ84 = 3.3 और φ95 = 4.1 हैं। सॉर्टिंग मान ज्ञात करने हेतु फ़ोक व वार्ड समावेशी आलेखी मानक विचलन σI = (φ84 − φ16)/4 + (φ95 − φ5)/6.6 प्रयोग कीजिए। उत्तर दशमलव के दो स्थानों तक दें।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

    उत्तर देखें

    उत्तर: 1.07

    (φ84 − φ16)/4 = (3.3 − 1.2)/4 = 2.1/4 = 0.525 और (φ95 − φ5)/6.6 = (4.1 − 0.5)/6.6 = 3.6/6.6 = 0.5455। योग σI = 1.0705, जो 1.07 बनता है, अतः बालू दुःसॉर्टित (1.00–2.00) है। σI में माध्यिका φ50 प्रयुक्त नहीं होती।

  4. तिर्यक-स्तरों के दिगंश, जो झुकाव हेतु पहले ही संशोधित हैं, 350°, 10°, 30° व 50° मापे गए। माध्य पुराधारा दिशा, निकटतम पूर्ण अंश में, 0 से 360 की परास में, ज्ञात करने हेतु सदिश माध्य θ̄ = atan2(Σ sin θ, Σ cos θ) प्रयोग कीजिए।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

    उत्तर देखें

    उत्तर: 20

    Σ sin θ = −0.1736 + 0.1736 + 0.5000 + 0.7660 = 1.2660 और Σ cos θ = 0.9848 + 0.9848 + 0.8660 + 0.6428 = 3.4784। θ̄ = atan(1.2660/3.4784) = 20.0°। पाठ्यांक 20° के सममित हैं (−30°, −10°, +10°, +30°)। अंकगणितीय माध्य (350 + 10 + 30 + 50)/4 = 110° गलत है क्योंकि दिगंश वृत्तीय हैं।

  5. एक नदी 2.0 m गहरी है और 4.0 m/s की माध्य गति से बहती है। g = 9.8 m/s² व ν = 1.0 × 10⁻⁶ m²/s लें, तथा Re = Uh/ν व Fr = U/√(gh) प्रयोग करें। कौन-सा वर्णन सही है?

    1. अवक्रांतिक (Fr ≈ 0.90) व विक्षुब्ध (Re ≈ 8 × 10⁶)
    2. अतिक्रांतिक (Fr ≈ 1.8) व विक्षुब्ध (Re ≈ 8 × 10⁶)
    3. अवक्रांतिक (Fr ≈ 0.90) व स्तरीय (Re ≈ 8 × 10²)
    4. अतिक्रांतिक (Fr ≈ 1.1) व स्तरीय (Re ≈ 8 × 10³)
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — अवक्रांतिक (Fr ≈ 0.90) व विक्षुब्ध (Re ≈ 8 × 10⁶)

    Fr = 4.0/√(9.8 × 2.0) = 4.0/4.43 = 0.90, जो 1 से कम है, अतः प्रवाह अवक्रांतिक है। Re = 4.0 × 2.0/10⁻⁶ = 8 × 10⁶, जो 2000 से बहुत अधिक है, अतः विक्षुब्ध है। तेज़ नदी अनिवार्यतः अतिक्रांतिक नहीं होती, जो भ्रामक त्रुटि है: कसौटी गति की तुलना तरंग-गति √(gh) = 4.43 m/s से करती है। Fr ≈ 1.8 के लिए गहराई केवल 0.5 m चाहिए।

  6. स्टोक्स का नियम vs = (ρs − ρf) g d²/(18 μ) प्रयोग कीजिए। ρs = 2650 kg/m³ व व्यास 0.05 mm का क्वार्ट्ज़ कण ρf = 1000 kg/m³ व μ = 1.0 × 10⁻³ Pa·s वाले जल में बैठता है। g = 9.8 m/s² लें। उसका अवसादन वेग mm/s में क्या है? उत्तर दशमलव के दो स्थानों तक दें।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

    उत्तर देखें

    उत्तर: 2.25

    d = 0.05 mm = 5 × 10⁻⁵ m, अतः d² = 2.5 × 10⁻⁹ m²। vs = (1650)(9.8)(2.5 × 10⁻⁹)/(18 × 10⁻³) = 4.0425 × 10⁻⁵/0.018 = 2.246 × 10⁻³ m/s = 2.25 mm/s। कण रेनॉल्ड्स संख्या लगभग 0.11 है, अतः स्टोक्स का नियम मान्य है।

  7. स्टोक्स व्यवस्था में गोले का अवसादन वेग, घनत्व व श्यानता स्थिर रहने पर, किसके अनुक्रमानुपाती है

    1. व्यास d
    2. व्यास के वर्गमूल √d
    3. व्यास के वर्ग d²
    4. व्यास के घन d³
    उत्तर देखें

    उत्तर: C — व्यास के वर्ग d²

    स्टोक्स का नियम vs = (ρs − ρf) g d²/(18 μ) है, अतः vs ∝ d²: व्यास दुगुना करने पर वेग चौगुना। √d निर्भरता मोटे कणों की विक्षुब्ध कर्ष-व्यवस्था की है, और d³ कण के भार की निर्भरता है, उसके वेग की नहीं।

  8. लगभग 0.3 mm की बालू वाली फ़्लूम में, स्थिर गहराई पर, प्रवाह-वेग को गति-दहलीज़ से नीचे से तब तक लगातार बढ़ाया जाता है जब तक फ़्रूड संख्या 1 से अधिक न हो जाए। शय्या-रूप किस क्रम में प्रकट होते हैं?

    1. टिब्बे, ऊर्मियाँ, प्रति-टिब्बे, ऊपरी समतल तल
    2. ऊर्मियाँ, प्रति-टिब्बे, टिब्बे, ऊपरी समतल तल
    3. ऊपरी समतल तल, टिब्बे, ऊर्मियाँ, प्रति-टिब्बे
    4. ऊर्मियाँ, टिब्बे, ऊपरी समतल तल, प्रति-टिब्बे
    उत्तर देखें

    उत्तर: D — ऊर्मियाँ, टिब्बे, ऊपरी समतल तल, प्रति-टिब्बे

    वेग व प्रतिबल बढ़ने पर महीन से मध्यम बालू निम्न प्रवाह-व्यवस्था (ऊर्मियाँ, फिर टिब्बे) से ऊपरी व्यवस्था (समतल तल, फिर Fr लगभग 1 पर प्रति-टिब्बे) तक जाती है। अन्य क्रम ऊपरी-व्यवस्था रूपों को निम्न-व्यवस्था रूपों से पहले रखते हैं, या ऊर्मियों व टिब्बों को उलट देते हैं।

  9. 25 cm मोटी बलुआ पत्थर परत का आधार अपरदी है और उस पर प्रवाह-साँचे हैं। आधार से ऊपर की ओर उसमें समानांतर पटलन, ऊर्मि तिर्यक-पटलन, पतली समानांतर-पटलित गाद और फिर कीचड़ है, आधार पर कोई स्थूल क्रमित विभाग नहीं। कौन-सा निर्वचन सर्वोत्तम है?

    1. मलबा प्रवाह, क्योंकि परत मोटी है, उसका आधार अपरदी है और ऊपर के कीचड़ से तीक्ष्ण संपर्क है
    2. टर्बिडिटी धारा निक्षेप जिसमें Ta अनुपस्थित है, मंद होते व अधिक दूरस्थ प्रवाह से
    3. सुहावने मौसम का तट निक्षेप, क्योंकि समानांतर पटलन व ऊर्मियाँ दोनों तरंगों से बनती हैं
    4. टिब्बे की फिसलन-सतह पर कण-प्रवाह, क्योंकि परत का आधार तीक्ष्ण है और उसमें आंतरिक समानांतर पटलन दिखता है
    उत्तर देखें

    उत्तर: B — टर्बिडिटी धारा निक्षेप जिसमें Ta अनुपस्थित है, मंद होते व अधिक दूरस्थ प्रवाह से

    प्रवाह-साँचे के साथ Tb (समानांतर पटलन), Tc (ऊर्मियाँ), Td (पटलित गाद) व Te (कीचड़) का क्रम Ta-रहित बूमा अनुक्रम है, जैसा क्षीण होती, अधिक दूरस्थ टर्बिडिटी धारा से अपेक्षित है। मलबा प्रवाह आधात्री-आधारित व आंतरिक पटलन-रहित अक्रमित होता है, जो मोटाई व अपरदी आधार के कारण भ्रामक विकल्प है। तरंग निक्षेपों में प्रवाह-साँचे या पूर्ण ऊपर-महीन होता टर्बिडाइट क्रम नहीं होता, और कण-प्रवाह में ऐसी पटलन-शृंखला नहीं दिखती।

  10. एक पूर्ण टर्बिडाइट परत 120 cm मोटी है। उसका Ta विभाग 45 cm, Tb 25 cm, Tc 20 cm और Td 10 cm मोटा है, और परत का शेष भाग Te कीचड़ है। एक परिच्छेद में ऐसी 18 परतें हैं। 18 परतों में Te कीचड़ की कुल मोटाई मीटर में क्या है? उत्तर दशमलव के एक स्थान तक दें।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

    उत्तर देखें

    उत्तर: 3.6

    Te = 120 − (45 + 25 + 20 + 10) = 120 − 100 = 20 cm = 0.20 m प्रति परत। 18 परतों हेतु कुल 18 × 0.20 = 3.6 m है।

  11. एक बलुआ पत्थर के ढाँचा-कणों में क्वार्ट्ज़ 88%, फ़ेल्डस्पार 7% और शैल-खंड 5% हैं, और शैल का 4% मृत्तिका आधात्री है। पेटिजॉन–डॉट योजना में यह है

    1. क्वार्ट्ज़ एरिनाइट, क्योंकि वह क्वार्ट्ज़ में अति समृद्ध है और कणों के बीच आधात्री अल्प है
    2. आर्कोज़, क्योंकि उसमें फ़ेल्डस्पार है, जो आर्कोज़ी बलुआ पत्थरों का निदानात्मक खनिज है
    3. सबआर्कोज़, क्योंकि वह 75–95% क्वार्ट्ज़ वाला एरिनाइट है जिसमें शैल-खंडों से अधिक फ़ेल्डस्पार है
    4. वैक, क्योंकि ढाँचा-कणों के बीच उसमें कुछ मृत्तिका आधात्री है
    उत्तर देखें

    उत्तर: C — सबआर्कोज़, क्योंकि वह 75–95% क्वार्ट्ज़ वाला एरिनाइट है जिसमें शैल-खंडों से अधिक फ़ेल्डस्पार है

    4% आधात्री 15% से कम है, अतः शैल एरिनाइट है। 88% क्वार्ट्ज़ 75 से 95% के बीच है, और फ़ेल्डस्पार (7%) शैल-खंडों (5%) से अधिक है, जो सबआर्कोज़ देता है। क्वार्ट्ज़ एरिनाइट को 95% से अधिक क्वार्ट्ज़ चाहिए और क्वार्ट्ज़-समृद्ध शैल के लिए वही भ्रामक उत्तर है। आर्कोज़ को 75% से कम क्वार्ट्ज़ चाहिए, और वैक को 15% से अधिक आधात्री।

  12. एक चूना-पत्थर में ऊओइड एक-दूसरे को छूते हैं और उनके बीच के स्थान का कुछ भाग चूना-कर्दम से भरा है। डनहम वर्गीकरण में यह है

    1. पैकस्टोन, क्योंकि कण एक-दूसरे को सहारा देते हैं और उनके बीच चूना-कर्दम उपस्थित है
    2. ग्रेनस्टोन, क्योंकि शैल ऊओइडों से बनी है और छँटे हुए अवसाद सहित उच्च-ऊर्जा निक्षेपण दर्शाती है
    3. वैकस्टोन, क्योंकि 10% से अधिक कणों के बीच चूना-कर्दम उपस्थित है
    4. बाउंडस्टोन, क्योंकि ऊओइड प्रारंभिक कार्बोनेट सीमेंट से जुड़े हैं
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — पैकस्टोन, क्योंकि कण एक-दूसरे को सहारा देते हैं और उनके बीच चूना-कर्दम उपस्थित है

    परस्पर संपर्क में कण शैल को कण-आधारित बनाते हैं, और उनके बीच का चूना-कर्दम पैकस्टोन को ग्रेनस्टोन से अलग करता है, जिसमें कर्दम नहीं होता। वैकस्टोन कर्दम-आधारित होता है, जिसमें कण कर्दम में तैरते हैं, जो छूते ऊओइडों से मेल नहीं खाता। बाउंडस्टोन को जैविक बंधन चाहिए, जैसे भित्तियों में, केवल सीमेंट नहीं।

  13. फ़ेसीज़ व चक्रों के बारे में निम्नलिखित में से कौन-से कथन सही हैं?

    1. वाल्थर का नियम पार्श्व फ़ेसीज़ को ऊर्ध्वाधर क्रम से तभी जोड़ता है जहाँ अपरदन-अनियमितता जैसा कोई विच्छेद न हो
    2. वाहिका-अवशेष, तिर्यक-स्तरित बालू व कीचड़ का ऊपर-महीन होता क्रम विसर्पी नदी की बिंदु-पट्टी का प्रारूपिक है
    3. ऊपर की ओर मोटा होता परिच्छेद, जिसके शीर्ष पर बालू और आधार पर कीचड़ हो, विसर्पी नदी की बिंदु-पट्टी का प्रारूपिक चिह्न है
    4. स्वचक्रीय चक्र सूर्यातप के मिलनकोविच परिवर्तनों से चलते हैं और इसी कारण बेसिनों में सहसंबंधित होते हैं
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — वाल्थर का नियम पार्श्व फ़ेसीज़ को ऊर्ध्वाधर क्रम से तभी जोड़ता है जहाँ अपरदन-अनियमितता जैसा कोई विच्छेद न हो; B — वाहिका-अवशेष, तिर्यक-स्तरित बालू व कीचड़ का ऊपर-महीन होता क्रम विसर्पी नदी की बिंदु-पट्टी का प्रारूपिक है

    वाल्थर का नियम केवल संगत अनुक्रमों हेतु मान्य है, और बिंदु-पट्टी वाहिका-अवशेष से बाढ़-मैदान कीचड़ तक ऊपर की ओर महीन होती है। ऊपर की ओर मोटा होता परिच्छेद अग्रवर्धन का चिह्न है, जैसे डेल्टा व तटरेखाओं में। कक्षीय प्रणोदन से चलने वाले चक्र बाह्यचक्रीय हैं, बाह्य प्रकार के, और वही बेसिनों में सहसंबंधित होते हैं; स्वचक्रीय चक्र स्थानीय हैं।

  14. एक कार्बोनेट अनुक्रम में पतले चक्र, जिनमें से प्रत्येक लगभग 20 kyr के पुरस्सरण को दर्शाता है, पाँच के समूहों में आते हैं। एक समूह संभवतः अभिलेखित करता है

    1. लगभग 41 kyr का अक्षीय झुकाव, जो पुरस्सरण के बाद की अगली कक्षीय अवधि है
    2. लगभग 400 kyr की दीर्घ उत्केन्द्रता, क्योंकि पाँच के समूह सदा उसी अवधि को दर्शाते हैं
    3. लगभग 20 kyr का स्वचक्रीय वाहिका-स्थानांतरण, जो संयोग से पाँच बार दोहराया
    4. लगभग 100 kyr की लघु उत्केन्द्रता, जो 5:1 समूहन अनुपात देती है
    उत्तर देखें

    उत्तर: D — लगभग 100 kyr की लघु उत्केन्द्रता, जो 5:1 समूहन अनुपात देती है

    20 kyr के पाँच चक्र 100 kyr बनाते हैं, जो लघु उत्केन्द्रता की अवधि है, और उत्केन्द्रता चक्रों के भीतर पुरस्सरण चक्रों का 5:1 समूहन मिलनकोविच का निदानात्मक चिह्न है। 400 kyr के चक्र को प्रति समूह लगभग बीस पुरस्सरण चक्र चाहिए, और अक्षीय झुकाव की अवधि लगभग 41 kyr है, 100 नहीं।

  15. एक बलुआ पत्थर में सबसे युवा संगत अपरदी ज़िरकॉन U–Pb आयु 520 Ma पर गुच्छित हैं, कोई कण इससे युवा नहीं। यह हमें क्या बताता है?

    1. बलुआ पत्थर ठीक 520 Ma पर निक्षेपित हुआ, क्योंकि ज़िरकॉन निक्षेपण के समय क्रिस्टलित होता है
    2. बलुआ पत्थर लगभग 520 Ma से पुराना नहीं हो सकता, अतः 520 Ma अधिकतम निक्षेपण-आयु है
    3. बलुआ पत्थर लगभग 520 Ma से युवा नहीं हो सकता, अतः 520 Ma न्यूनतम निक्षेपण-आयु है
    4. स्रोत भू-क्षेत्र 520 Ma पर कायांतरित हुआ, क्योंकि अपरदी ज़िरकॉन केवल कायांतरण अभिलेखित करता है
    उत्तर देखें

    उत्तर: B — बलुआ पत्थर लगभग 520 Ma से पुराना नहीं हो सकता, अतः 520 Ma अधिकतम निक्षेपण-आयु है

    अपरदी ज़िरकॉन स्रोत-शैलों में क्रिस्टलित हुए और बाद में अपरदित व निक्षेपित हुए, अतः शैल अपने सबसे युवा कण से पुरानी नहीं हो सकती: 520 Ma अधिकतम आयु है, और निक्षेपण कहीं युवा हो सकता है। आयु को निक्षेपण का समय मान लेना भ्रामक त्रुटि है। यह न्यूनतम आयु नहीं है, और ज़िरकॉन आग्नेय के साथ कायांतरित क्रिस्टलन भी अभिलेखित करता है।

  16. एक बेसिन 2400 kg/m³ माध्य घनत्व के 3000 m अवसाद से समुद्र-तल तक भरा है। एयरी समस्थिति Y = S(ρm − ρs)/(ρm − ρw) प्रयोग कीजिए, जहाँ S अवसाद-मोटाई, ρm = 3300 kg/m³ मैंटल-घनत्व और ρw = 1000 kg/m³ जल-घनत्व है। विवर्तनिक अवतलन Y मीटर में, निकटतम पूर्ण मीटर तक, क्या है?

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

    उत्तर देखें

    उत्तर: 1174

    Y = 3000 × (3300 − 2400)/(3300 − 1000) = 3000 × 900/2300 = 1173.9 m, जो 1174 m बनता है। अवसाद-मोटाई का केवल लगभग 39% विवर्तनिक अवतलन है; शेष अवसाद-भार की समस्थितिक प्रतिक्रिया से समायोजित होता है।

  17. अवसादी बेसिनों के बारे में निम्नलिखित में से कौन-से कथन सही हैं?

    1. अग्रदेशीय बेसिन असममित वेज है, जो प्रणोद-पट्टी के निकट सबसे गहरा होता है जहाँ स्थलमंडल प्रणोद भार के नीचे नमित होता है
    2. निष्क्रिय किनारे का बेसिन मुख्यतः भ्रंश-नियंत्रित विस्तारण की पूर्व अवस्था के बाद के ऊष्मीय संकुचन से धँसता है
    3. अग्रदेशीय बेसिन अपने बाहरी किनारे पर, प्रणोद भार से दूर, सबसे गहरा होता है और पर्वतजन की ओर उथला होता जाता है
    4. विच्छेदी बेसिन नतिलंब-सर्पण भ्रंशों के अवरोधी मोड़ों पर बनते हैं, जहाँ संपीडन भूपर्पटी को मोटा करता है और उत्थान बनाता है
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — अग्रदेशीय बेसिन असममित वेज है, जो प्रणोद-पट्टी के निकट सबसे गहरा होता है जहाँ स्थलमंडल प्रणोद भार के नीचे नमित होता है; B — निष्क्रिय किनारे का बेसिन मुख्यतः भ्रंश-नियंत्रित विस्तारण की पूर्व अवस्था के बाद के ऊष्मीय संकुचन से धँसता है

    प्रणोद भार के नीचे नमन अग्रदेशीय बेसिन को पर्वतजन के निकट सबसे गहरा बनाता है, और निष्क्रिय किनारा दरार के बाद ऊष्मीय रूप से धँसता है। विच्छेदी बेसिन मोचक मोड़ों पर खुलते हैं, जहाँ विस्तारण भूपर्पटी को पतला करता है, अवरोधी मोड़ों पर नहीं, जो उत्थान बनाते हैं।

  18. एक नदी 1.5 m गहरी है और 2 mm क्वार्ट्ज़ बजरी के तल पर बहती है, जल-सतह का ढाल 0.0002 है। ρ = 1000 kg/m³, ρs = 2650 kg/m³, g = 9.8 m/s², τ₀ = ρgh·S, शील्ड्स प्राचल θ = τ₀/[(ρs − ρ)gD] और क्रांतिक मान θc = 0.045 लें। क्या बजरी हिलेगी?

    1. नहीं, क्योंकि τ₀ ≈ 2.9 Pa से θ ≈ 0.03 मिलता है, जो क्रांतिक मान से कम है
    2. नहीं, क्योंकि प्रवाह अवक्रांतिक है, अतः प्रतिबल चाहे जो हो कोई कण नहीं हिल सकता
    3. हाँ, क्योंकि τ₀ ≈ 2.9 Pa से θ ≈ 0.09 मिलता है, जो क्रांतिक मान से अधिक है
    4. हाँ, क्योंकि कोई भी विक्षुब्ध प्रवाह Shields प्राचल चाहे जो हो 2 mm बजरी को हिला देता है
    उत्तर देखें

    उत्तर: C — हाँ, क्योंकि τ₀ ≈ 2.9 Pa से θ ≈ 0.09 मिलता है, जो क्रांतिक मान से अधिक है

    τ₀ = 1000 × 9.8 × 1.5 × 0.0002 = 2.94 Pa। θ = 2.94/(1650 × 9.8 × 0.002) = 2.94/32.34 = 0.091, जो 0.045 से अधिक है, अतः बजरी हिलती है। अवक्रांतिक फ़्रूड संख्या उत्क्षेपण नहीं रोकती, और उत्क्षेपण कसौटी शील्ड्स देहली है, केवल विक्षोभ नहीं। θ ≈ 0.03 बताने वाला विकल्प उन्हीं निवेशों से गलत गणना करता है।