भूरूपशास्त्र: भूकंप व ज्वालामुखी (Earthquakes & Volcanoes)

१. थेट व्याख्या आणि कारणीभूत शक्ती (Direct Definition & Geomorphic Forces)

भूकंप आणि ज्वालामुखी या भूरूपशास्त्रातील अंतर्गत आकस्मिक हालचाली (Sudden Endogenetic Forces) आहेत. पृथ्वीच्या भूगर्भातील किरणोत्सर्गी घटकांमुळे निर्माण होणाऱ्या प्रचंड उष्णतेच्या व ऊर्जेच्या संनयन प्रवाहांद्वारे (Convection Currents) या प्रक्रिया घडतात. शिलावरणातील (Lithosphere) भूपट्ट जेव्हा एकमेकांवर आदळतात, दूर जातात किंवा एकमेकांना घासून पुढे सरकतात, तेव्हा प्रचंड ऊर्जा मुक्त होऊन भूकंप व ज्वालामुखीचा उद्रेक होतो.

हे दोन्ही घटक पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर क्षणार्धात अमूलाग्र बदल घडवून आणतात आणि नवीन प्राथमिक व दुय्यम भूरूपांची (Landforms) निर्मिती करतात. यांचा सखोल अभ्यास पात विवर्तनिकी सिद्धांताच्या (Plate Tectonics) आधारे केला जातो.

२. भूकंप: सखोल भूगर्भीय विश्लेषण (In-Depth Earthquake Mechanics)

भूगर्भातील खडकांमध्ये ताण निर्माण होऊन ते अचानक तुटतात, तेव्हा मुक्त झालेल्या ऊर्जेमुळे पृथ्वीचे कवच कंपायमान होते, याला भूकंप म्हणतात.

A. भूकंपाशी संबंधित मुख्य संज्ञा (Key Terms)

• भूकंप नाभी / केंद्र (Focus / Hypocenter): भूगर्भातील ज्या विशिष्ट बिंदूपाशी भूकंपाची ऊर्जा सर्वप्रथम मुक्त होते. हे नेहमी पृथ्वीच्या आत असते.
• भूकंप अपिकेंद्र (Epicenter): भूकंप नाभीच्या अगदी वर, भूपृष्ठावरील स्थित असणारा लंबरूप बिंदू (90°), जिथे भूकंपीय लहरी सर्वप्रथम येऊन धडकतात. येथे हानीचे प्रमाण सर्वाधिक असते.
• भूकंप मापन यंत्र (Seismograph): भूकंपीय लहरींचा आलेख नोंदवणारे यंत्र.
• मोजपट्टी (Scales):
  • १. रिश्टर स्केल (Richter Scale): भूकंपाची ऊर्जा / महत्ता (Magnitude) मोजण्यासाठी (० ते १० गुणांक, हे गणितीय लॉगरिथमिक स्केल आहे; प्रत्येक पुढचा अंक १० पट जास्त कंपन आणि ३२ पट जास्त ऊर्जा दर्शवतो).
  • २. मर्काली स्केल (Mercalli Scale): भूकंपाची दृश्य हानी / तीव्रता (Intensity) मोजण्यासाठी (I ते XII रोमन अंकात).

B. भूकंपीय लहरींचे प्रकार (Seismic Waves)

लहरींचा प्रकार (Wave Type)	प्रवासाचे माध्यम (Medium of Travel)	कणांच्या हालचालीचे स्वरूप (Particle Motion)	परीक्षेसाठी मुख्य वैशिष्ट्य (Key Factor)
१. प्राथमिक लहरी (P-Waves / Primary)	घन, द्रव आणि वायू (तिन्ही माध्यमांतून जातात).	ध्वनीलहरींसारख्या, वाऱ्याच्या दिशेने पुढे-मागे (अनुलांब / Compressional).	सर्वोच्च वेगवान; भूकंपाच्या ठिकाणी सर्वात आधी पोहोचतात. द्रव प्रावरणात (गाभ्यात) वेग मंदावतो.
२. दुय्यम लहरी (S-Waves / Secondary)	केवळ घन (द्रव व वायू माध्यमात नष्ट होतात).	प्रकाशलहरींसारख्या, दिशेला काटकोनात वर-खाली (अवतरंग / Transverse).	वेग P-लहरींपेक्षा कमी. पृथ्वीचा बाह्य गाभा द्रवरूप असल्याने या लहरी तिथून प्रवास करू शकत नाहीत.
३. भूपृष्ठीय लहरी (L-Waves / Surface)	केवळ पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरून वाहतात.	दीर्घ व लंबवर्तुळाकार चक्राकार हालचाल (Long waves).	वेग सर्वात कमी; मात्र सर्वाधिक विनाशकारी व हानीकारक लहरी आहेत.

३. ज्वालामुखी: प्रकार आणि भूरूपे (Volcanism & Volcanic Landforms)

पृथ्वीच्या अंतरंगातील तप्त, द्रवरूप लाव्हारस, वायू, राख आणि पाण्याची वाफ भूकवचातील भेगांमधून वेगाने बाहेर पडण्याच्या प्रक्रियेला ज्वालामुखी म्हणतात. भूपृष्ठाखालील द्रवाला मॅग्मा (Magma) आणि तो बाहेर आल्यावर त्याला लाव्हा (Lava) म्हणतात.

A. उद्रेकाच्या स्वरूपानुसार प्रकार

• १. केंद्रीय ज्वालामुखी (Central / Conical Eruption): लाव्हारस एकाच अरुंद नळीसारख्या मुखातून तीव्र स्फोटासह बाहेर पडतो. यामुळे शंकू आकाराच्या पर्वतांची (Volcanic Cones) निर्मिती होते. उदा. माऊंट फुजी (जपान), माऊंट विसुव्हिअस (इटली).
• २. भेगीय ज्वालामुखी (Fissure Eruption): लाव्हारस कोणत्याही स्फोटाशिवाय जमिनीच्या लांब भेगांमधून शांतपणे बाहेर पसरतो. यातून विस्तीर्ण लावा पठारांची (Lava Plateaus) निर्मिती होते. आपले महाराष्ट्राचे पठार (Deccan Trap) हे याच भेगीय बेसाल्ट लाव्हाच्या उद्रेकातून बनले आहे.

B. ज्वालामुखीचे अंतर्गठित भूरूपे (Intrusive Landforms)

जेव्हा मॅग्मा भूपृष्ठावर येण्यापूर्वीच आतल्या आत थंड होऊन घट्ट होतो, तेव्हा खालील रचना बनतात:

• बॅथोलिथ (Batholith): भूगर्भात अतिखोलीवर ग्रॅनाईट खडकांचा बनलेला प्रचंड मोठा घुमटाकार लाव्हाचा मुख्य साठा. हा इतर सर्व रूपांचा पाया असतो.
• लॅकोलिथ (Laccolith): मॅग्मा वर येताना दोन थरांच्या मध्ये साचून छत्रीसारखा किंवा मोठ्या घुमटासारखा वर फुगतो, ज्याचा तळ सपाट असतो.
• फॅकोलिथ (Phacolith): वळ्या पडलेल्या पर्वतीय भागात लाव्हारस अपनती (माथा) आणि अभिनती (दोन वळ्यांमधील दरी) यांच्यामध्ये लाटांच्या आकारात साचतो.
• सील (Sill / शीट): लाव्हारस खडकांच्या दोन थरांमध्ये क्षितिजसमांतर (Horizontal) आडव्या रेषेत साचून थंड होतो. जाडी कमी असल्यास त्याला 'शीट' (Sheet) म्हणतात.
• डाईक (Dyke): लाव्हारस खडकांच्या थरांना छेदून उभ्या रेषेत (Vertical) भिंतीसारखा साचून घट्ट होतो. महाराष्ट्रात धुळे आणि जळगाव जिल्ह्यात असे बेसाल्ट डाईक्स मोठ्या प्रमाणावर आढळतात.

४. जागतिक वितरण पट्टे (Global Distribution Belts)

जगभरातील ८०% पेक्षा जास्त भूकंप आणि ज्वालामुखी हे खालील निश्चित पट्ट्यांमध्ये केंद्रित झाले आहेत:

1. प्रशांत महासागरीय किनारी पट्टा (Circum-Pacific Belt / Ring of Fire): हा आशिया आणि अमेरिकेच्या प्रशांत महासागरीय किनाऱ्याभोवती पसरलेला पट्टा आहे. जगातील सर्वाधिक ६८% भूकंप व सक्रिय ज्वालामुखी (उदा. माऊंट मेयॉन, कोटॉपॅक्सी) याच पट्ट्यात आढळतात, म्हणून याला पॅसिफिकचे 'अग्नीकंकण' (Ring of Fire) म्हणतात.
2. मध्य महाद्वीपीय पट्टा (Mid-Continental Belt): हा आल्प्स, भूमध्य समुद्र आणि हिमालयातून जातो. हा प्रामुख्याने भूकंप प्रवण पट्टा आहे (उदा. इटलीतील ज्वालामुखी). भारताचा समावेश याच पट्ट्यात होतो.
3. मध्य अटलांटिक पट्टा (Mid-Atlantic Ridge): इथे दोन महासागरीय भूपट्ट एकमेकांपासून दूर जात असल्याने भेगीय ज्वालामुखीद्वारे सतत नवीन समुद्राचा तळ तयार होतो.

६. आपत्ती आणि मानवी जीवनावरील परिणाम (Environmental Outlook)

• त्सुनामीची निर्मिती (Tsunami): जेव्हा महासागराच्या तळाशी अत्यंत तीव्र गतीचा भूकंप होतो, तेव्हा समुद्राचे पाणी विस्थापित होऊन किनारपट्टीवर विनाशकारी लाटा धडकतात, त्याला तसुनामी म्हणतात (उदा. २६ डिसेंबर २००४ चा सुमात्रा भूकंप व हिंद महासागरातील त्सुनामी).
• ज्वालामुखीचे सकारात्मक पैलू: ज्वालामुखीमुळे मौल्यवान खनिजे (हिरे, सोने) पृष्ठभागावर येतात. तसेच, लाव्हारसाच्या विदारणातून अत्यंत सुपीक रेगूर/काळी मृदा तयार होते, जी कापूस आणि ऊस शेतीचा मुख्य आधार आहे. ज्वालामुखीच्या मुखाशी पाणी साचून सुबक 'क्रेटर सरोवरे' (Crater Lakes) बनतात, उदा. बुलढाण्याचे लोणार सरोवर (लोणार हे उल्कापाताने बनले आहे, मात्र जागतिक स्तरावर क्रेटर विवर रचना म्हणून अभ्यासले जाते).