ગેડ (fold), ગેડીકરણ (folding)

ગેડ (fold), ગેડીકરણ (folding)

પૃથ્વીના પોપડામાં થતી મોટા પાયા પરની ભૂસંચલનક્રિયામાં ખડકસ્તરો દાબનાં વિરૂપક બળો(compressive stresses)ની અસર હેઠળ આવે ત્યારે તેમાં ઉત્પન્ન થતી વિવિધ પ્રકારની કરચલીઓ, સળ કે વળાંક જેવી સંરચના અને એનું નિર્માણ કરતી ઘટના. દરેક પ્રકારના ખડકો ગેડીકરણની અસર હેઠળ આવી શકે છે અને તેમાં સંકળાયેલા ખડકના પ્રકાર મુજબ તેમજ તત્કાલીન કાર્યશીલ વિરૂપક બળનાં પ્રકાર, દિશા, સમયગાળો અને તીવ્રતા મુજબ ગેડનો પ્રકાર બનતો હોય છે. બીજી રીતે જોતાં ગેડીકરણની ઘટનામાં વિરૂપક બળોના પ્રાપ્ત સંજોગો હેઠળ ખડક જે રીતે અનુકૂલન સાધી શકે, તે મુજબ ગેડના પ્રકારનું નિર્માણ થાય છે. જળકૃત કે વિકૃત પ્રકારના પ્રસ્તર ખડકોમાં ગેડરચનાઓ સારી રીતે વિકસેલી હોય છે. તેમ છતાં લાવા પ્રવાહોવાળા જ્વાળામુખી ખડકોમાં પણ તે જોવા મળે છે.

વર્ણનાત્મક અભ્યાસના સંદર્ભમાં વિશિષ્ટ ગેડની લાક્ષણિકતાઓ નીચેની આકૃતિ પરથી સમજી શકાય છે. કોઈ પણ ગેડ ઉપર તરફી અને નીચે તરફી વળાંકોમાં વહેંચાયેલી હોય છે.

ભુજ (limb) : ગેડની વળાંકવાળી બંને બાજુઓ. અક્ષીય તલ (axial plane) : નજીક નજીકના બે સ્તરભુજની બરોબર વચ્ચેથી ગેડ અક્ષમાં થઈને પસાર થતું કાલ્પનિક તલ. ગેડ-અક્ષ (fold axis) : સ્તર અને અક્ષીય તલથી રચાતી આડછેદરેખા. ગેડઅક્ષ એ દિશાકીય લક્ષણ ગણાય છે. ગેડના પોતાના આડા, ઊભા કે તિર્યક્ વલણ અનુસાર ગેડ-અક્ષ (તેમજ અક્ષીય તલ પણ) ક્ષિતિજસમાંતર, ઊભી કે ત્રાંસી સ્થિતિમાં હોઈ શકે. ગેડશીર્ષ, ગેડગર્ત (crest, trough) : ગેડની સૌથી ઉપરના બહિર્ગોળ કમાનાકાર વળાંક ભાગને ગેડશીર્ષ અને સૌથી નીચેના અંતર્ગોળ કમાનાકાર વળાંક ભાગને ગેડગર્ત કહે છે.

ખડકભેદે, સ્થાનભેદે અને ઉત્પત્તિસ્થિતિના સંજોગભેદે વિવિધ પ્રકારનાં ગેડસ્વરૂપો જોવા મળે છે. ગેડરચના સાદી પણ હોય અને જટિલ પણ હોય. મોટા ભાગનાં ગેડસ્વરૂપો મૂળભૂત રીતે તો અધોવાંક અને ઊર્ધ્વવાંક જેવા બે મુખ્ય પ્રકારોમાં સમાવિષ્ટ થઈ જતાં હોય છે. જ્યારે સ્તરોની કમાનનો વળાંક નીચે તરફી અંતર્ગોળ સ્વરૂપનો હોય ત્યારે એ ગેડને અધોવાંક (syncline) અને ઉપર તરફી બહિર્ગોળ સ્વરૂપનો હોય ત્યારે તે ગેડને ઊર્ધ્વવાંક (anticline) કહે છે. ઘસારાને પરિણામે અધોવાંકમાં નવા વયના સ્તરો અને ઊર્ધ્વવાંકમાં જૂના વયના સ્તરો મધ્યભાગમાં વિવૃત થયેલા જોવા મળે છે.

વર્ગીકરણ : ગેડ પ્રકારો : ભૂપૃષ્ઠના ખડકસ્તરોમાં જોવા મળતાં વિવિધ ગેડસ્વરૂપોને નીચે મુજબ જુદી જુદી બાબતોને અનુલક્ષીને વર્ગીકૃત કરવામાં આવેલાં છે : (1) અક્ષીય તલની સ્થિતિ; (2) ગેડ- અક્ષની સ્થિતિ; (3) દાબની તીવ્રતા; (4) પ્રાપ્તિસ્થિતિ તથા (5) ઊંડાઈ પરત્વે સ્તરોનું વલણ

અક્ષીય તલની સ્થિતિ મુજબ ગેડ પ્રકારો : દાબનાં વિરૂપક બળોનાં પ્રકાર અને દિશા મુજબ ગેડનાં અક્ષીય તલ ક્ષિતિજ-સમાંતર, તિર્યક્ કે ઊભી સ્થિતિ પ્રાપ્ત કરે છે.

સમ ગેડ, અસમ ગેડ : બે બાજુએ સરખી રીતે વહેંચાયેલા સ્તરભુજ અક્ષીય તલના સંદર્ભમાં સરખા નમનકોણવાળા હોય, એવી ગેડ સમ ગેડ (symmetrical fold) કહેવાય છે. આ પ્રકારની ગેડનું અક્ષીય તલ ઊભી સ્થિતિમાં હોય છે. જે ગેડના બંને સ્તરભુજ જુદા જુદા નમનકોણવાળા હોય તે પ્રકારની ગેડ અસમ ગેડ કહેવાય છે અને તેનું અક્ષીય તલ તિર્યક્ હોય છે.

વ્યસ્તગેડ : વધુ દાબની અસરને કારણે જે ગેડના બંને સ્તરભુજ એક જ દિશામાં નમેલા હોય; પરંતુ તેમના નમનકોણ જુદા જુદા હોય એવા ગેડ પ્રકારને વ્યસ્ત ગેડ કહે છે. ઉપર તરફી સ્તરભુજ આછા નમનવાળો અને બીજો નિમ્નસ્તરભુજ ઊર્ધ્વ સ્થિતિ(90°)થી પણ વધુ વળીને વ્યસ્ત થઈને ગોઠવાયેલો હોય છે. આ ગેડમાં અક્ષીય તલ આવશ્યકપણે તિર્યક્ હોય છે. આવા ગેડ પ્રકારમાં સ્તરભુજના જુદા જુદા ભાગ દાબની ઓછીવધતી અસર નીચે આવે તો વળાંકો પંખાકાર સ્વરૂપ ધારણ કરે છે, જેને પંખાકાર ગેડ (fan fold) કહે છે.

સમાંતર – અક્ષનમન ગેડ (isoclinal fold) : આ પ્રકારની ગેડમાં બંને સ્તરભુજ અક્ષીય તલને સમાંતર હોય છે. અક્ષીય તલની ક્ષિતિજસમાંતર, ઊર્ધ્વ કે તિર્યક્ સ્થિતિ મુજબ અનુક્રમે તે તે ગેડ ક્ષિતિજસમાંતર અક્ષનમન ગેડ (horizontal isoclinal fold), ઊર્ધ્વ અક્ષનમન ગેડ (vertical isoclinal fold) અને તિર્યક્ અક્ષનમન ગેડ (inclind isoclinal fold) કહેવાય છે.

ક્ષિતિજસમાંતર અક્ષીય તલ ગેડ : (recumbent fold) : દાબનાં વિરૂપક બળોની અતિ ઉગ્ર અસર હેઠળ, ઉપર નીચેના બંને સ્તરભુજ વધુ પડતા ખેંચાઈને જ્યારે ક્ષિતિજ-સમાંતર સ્થિતિમાં ગોઠવાય જેમાં અક્ષીય તલ પણ સમાંતર રહે, ત્યારે એવા ગેડપ્રકારને ક્ષિતિજસમાંતર અક્ષીય તલ ગેડ કહે છે. ઉપરના સ્તરભુજના પ્રમાણમાં નીચેનો સ્તરભુજ વધુ ખેંચાવાને કારણે પાતળો હોય છે. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ આ ગેડના ભાગોને જુદાં જુદાં નામ આપવામાં આવેલાં છે.

ક્ષિતિજસમાંતર અક્ષીય તલ ગેડની રચના દરમિયાન દાબનાં બળોની અસર સતત કાર્યશીલ રહે તો ઉપરનો સ્તરભુજ ગેડશીર્ષમાંથી તૂટી જઈ, આખો ને આખો ખસતો જઈ, અન્ય કોઈ સ્થળે, અન્ય ખડક-રચનાઓ પર ગોઠવાય છે. આ પ્રકારની સંરચનાને અતિધસારા (overthrust) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. (વધુ માટે જુઓ, અતિધસારો).

ગેડઅક્ષની સ્થિતિ મુજબના ગેડ પ્રકારો : ગેડઅક્ષની સ્થિતિ પર આધારિત આ વર્ગીકરણ મુજબ ગેડના બે પ્રકારો પડે છે : બિનકોણીય ગેડ (non plunging fold) અને કોણીય ગેડ (plunging fold). સામાન્ય રીતે તો ગેડમાં ગેડઅક્ષ ક્ષિતિજસમાંતર હોય છે. આ પ્રકારની ગેડ બિનકોણીય ગેડ કહેવાય છે; પરંતુ ગેડઅક્ષ નમેલી સ્થિતિમાં હોય તો તે ગેડ કોણીય ગેડ કહેવાય છે. ગેડઅક્ષના ક્ષિતિજસમાંતરતા સાથે બનતા ખૂણાને ગેડકોણ (plunge) કહેવાય છે. આ પ્રકારની ગેડમાં બંને સ્તરભુજના નમનકોણ સરખા હોય તો તે સમકોણીય ગેડ (symmetrical plunging fold) અને નમનકોણ જુદા જુદા હોય તો તે વિષમકોણીય ગેડ (asymmetrical plunging fold) કહેવાય છે. સમકોણીય ગેડમાં અક્ષીય તલ ઊર્ધ્વ સ્થિતિમાં અને વિષમકોણીય ગેડમાં તે તિર્યક્ હોય છે.

દાબની તીવ્રતા મુજબના ગેડના પ્રકારો : દાબની ઓછીવધતી તીવ્રતાની અસર હેઠળ આવતા ખડકસ્તરોમાં બે પ્રકારની ગેડ રચાઈ શકે છે. ખુલ્લી ગેડ (open fold) અને ઘનિષ્ઠ ગેડ (closed fold). વધુ પડતી ઘનિષ્ઠ ગેડ અતિ ઘનિષ્ઠ ગેડ (tight fold) કહેવાય છે. અન્ય અર્થઘટન મુજબ જ્યારે સ્તરો એકસરખી રીતે દબાણ પામે અને સ્તરોની જાડાઈ બધે જ એકધારી સરખી રહે તો તે ખુલ્લી ગેડ અને જ્યારે ગેડશીર્ષ – ગેડગર્ત જાડાઈવાળા અને સ્તરભુજ પાતળા હોય તો તે ઘનિષ્ઠ ગેડ કહેવાય છે.

કેટલાક વિસ્તારોમાં એક જ સ્તરજૂથના નીચેના સ્તરો ખુલ્લી ગેડવાળા હોય અને ઉપરના સ્તરો વધુ ને વધુ ઘનિષ્ઠ ગેડવાળા બનતા જાય, તો એવી ગેડને generative fold તરીકે ઓળખાવાય છે. આ પ્રકારની ભિન્ન લક્ષણવાળી ગેડ સામાન્ય રીતે ભૂસંચલનજન્ય નથી હોતી.

પ્રાપ્તિસ્થિતિ મુજબના ગેડપ્રકારો : વિશાળ વિસ્તારને આવરી લેતી ગેડરચનાઓ મોટે ભાગે જૂથ સ્વરૂપે જોવા મળે છે. ગેડના બધા ભાગોમાં સરખાપણું હોય કે ન પણ હોય. આવી જૂથગેડના બે પ્રકારો પડે છે : ઊર્ધ્વવાંકમાળા અને અધોવાંકમાળા.

ઊર્ધ્વવાંકમાળા (anticlinorium) : ઘણા કિમી.ના વિશાળ વિસ્તારને આવરી લેતી ઊર્ધ્વવાંકમય રૂપરેખાવાળી જટિલ ગેડરચના. તેના બંને ભુજના સ્તરોમાં એક પછી એક અસંખ્ય ગેડ રચાયેલી હોય છે. એક જથ્થાના અને વર્ગના સ્તરો જે વિસ્તાર પર પથરાયેલા હોય તેમાં અસંખ્ય નાની નાની કે નાનીમોટી ગેડ હોય છે. આવી ગેડરચનાને ઊર્ધ્વવાંકમાળા કહેવાય છે.

અધોવાંકમાળા (synclinorium) : આ પ્રકારની જૂથગેડરચનાના પહેલા પ્રકારમાં તેમનું મુખ્ય વલણ ઊર્ધ્વવાંક જેવા દેખાવવાળું અને બીજા પ્રકારમાં અધોવાંક જેવા દેખાવવાળું હોય છે. આ ઉપરાંત, આથી પણ વિશાળ વિસ્તાર આવરી લેતા વિસ્તારોને ભૂઊર્ધ્વવાંક (geoanticline) અને ભૂસંનતિ (geosyncline) તરીકે ઓળખાવાય છે.

આ વર્ગીકરણમાં અન્ય બે પ્રકારો : ઘુમ્મટ આકારની ગેડરચનાના અને કૂંડી આકારની ગેડરચનાનો પણ સમાવેશ થાય છે. પ્રથમ પ્રકારમાં સ્તરો બધી બાજુએ ઉપર તરફ ઊંચકાય છે અને ઘુમ્મટ આકાર ધારણ કરે છે, જેમની નમનદિશા કેન્દ્રત્યાગી બની રહે છે, જ્યારે બીજા પ્રકારમાં સ્તરનમનદિશા કેન્દ્રગામી બની રહે છે અને થાળાનું સ્વરૂપ ધારણ કરે છે.

ઊંડાઈ મુજબના ગેડપ્રકારો : ભૂપૃષ્ઠથી ઊંડાઈએ જતાં ગેડીકરણનું પ્રમાણ બદલાતું રહે છે, પરિણામે ગેડશીર્ષના અને ગેડગર્તના ભાગોમાં સ્તરની જાડાઈ વધુ રહે પરંતુ સ્તરભુજના ભાગો પાતળા રહે. આ પ્રકારની ગેડ એકસરખી (similar) ગેડ કહેવાય છે. એ જ રીતે ઊંડાઈએ જતાં ઊર્ધ્વવાંકના ભાગો શરૂઆતમાં ગોળાઈવાળા અને પછીથી ક્રમશ: અણીદાર બનતા જાય; અધોવાંકના ભાગો ભૂપૃષ્ઠ તરફ અણીદાર અને ઊંડાઈ તરફ ગોળાઈવાળા હોય. આ પ્રકારની ગેડ સમાંતર (parallel) ગેડ કહેવાય છે.

ઉપરકથિત વર્ગીકરણોમાં દર્શાવેલ પ્રકારોથી અલગ પડી આવતી, લાક્ષણિક આકારો અને વલણ ધરાવતી, ગેડરચનાઓ પણ ક્યારેક જોવા મળે છે.

ગેડનાં શીર્ષ અને ગર્ત મોટે ભાગે ગોળાઈવાળાં હોય છે; પરંતુ તે જ્યારે અણીદાર હોય ત્યારે એવી ગેડને તીક્ષ્ણ ગેડ કહે છે. જ્યારે ગેડશીર્ષ અને ગેડગર્ત ગોળાઈવાળાં ન હોય અને અણીદાર પણ ન હોય; પરંતુ પહોળાં અને સપાટ હોય, એવી ગેડ પેટી-ગેડ (box-fold) કહેવાય છે. સામાન્ય રીતે ગેડના સ્તરભુજ બે બાજુ જુદી જુદી નમનદિશાવાળા હોય છે; પરંતુ ક્ષિતિજસમાંતર સ્તરો ક્યાંક એકાએક નમન પામેલા મળે ત્યારે એવી રચનાને એકદિશાકીય (monocline) નમન ગેડ કહે છે. નમન પામતા સ્તરભાગનો નમનકોણ થોડા અંશથી 90° સુધીનો હોઈ શકે છે અને એક તરફના સપાટ સ્તરોથી બીજી તરફના સપાટ સ્તરો વચ્ચેનું ઊંચાઈનું અંતર પણ ઓછુંવધતું હોઈ શકે છે. આથી ઊલટા વલણવાળા પ્રકારને સંરચનાત્મક અગાશી (structural terrace) કહેવાય છે, જેમાં બે બાજુ એકદિશાકીય નમન ધરાવતા સ્તરોની વચ્ચેના વિસ્તારના સ્તરો સપાટ જોવા મળે છે.

ધસારા (thrusts) : વધુ પડતા દાબનાં વિરૂપક બળોને કારણે અતિગેડ, સમાંતર અક્ષનમન ગેડ કે ક્ષિતિજ સમાંતર અક્ષતલીય ગેડના ઉપરના ભુજનું સ્તરજૂથ અક્ષીય તલસપાટીમાંથી તૂટી જઈ, સ્તરભંગમાં ફેરવાઈ જઈ, ભંગાણની ધસારા સપાટી (thrust plane) પર ઘણા લાંબા અંતર સુધી સ્થાનાંતર પામી ક્યાંક દૂરના, અન્ય ભૂસ્તરીય કાળના સ્તરોની ઉપર ગોઠવાય ત્યારે એવા રચનાપ્રકારને ધસારા તરીકે ઓળખાવાય છે. સંરચનાના આ પ્રકારને ગેડ-સ્તરભંગના મિશ્ર પ્રકાર તરીકે ઘટાવાય છે. જ્યારે એક પછી એક ધસારા થતા જાય અને સ્તરજૂથ ઉપરાઉપરી ગોઠવાતાં જાય એ પ્રકારની જટિલ સંરચનાને નૅપ(nappe)રચના તરીકે ઓળખાવાય છે. બીજી રીતે જોતાં નૅપ એ ઘણા અંતર સુધી ખસીને ઉપરાઉપરી ગોઠવાયેલા અતિ ધસારાના ખડકપટ છે. આવી સંરચનાઓ હિમાલય, આલ્પ્સ જેવી ગેડ પર્વતરચનાઓમાં જોવા મળે છે. દા.ત., હિમાલયમાં મરી ધસારો, નહાન ધસારો, પંજાલ ધસારો, ક્રોલ ધસારો, ઝંસ્કાર ધસારો, ગિરિ ધસારો અને ગઢવાલ ધસારો.

મોટા ભાગની ગેડરચનાઓ મૂળભૂત રીતે તો ભૂસંચલનજન્ય હોય છે. જે વિસ્તારોનો ગેડજન્ય ભૂસ્તરીય ઇતિહાસ કાળાંતરે થતી ગયેલી એક કરતાં વધુ ભૂસંચલન ક્રિયાઓમાં સંકળાયેલ હોય, ત્યાં ગેડરચનાઓનાં જૂથ જોવા મળે છે; એક વખત ગેડીકરણ પામેલા ખડકસ્તરો, બીજી વાર, ત્રીજી વાર ગેડીકરણ પામે છે. જેમાં જુદા જુદા સમયની ગેડીકરણની અક્ષ કે અક્ષીય તલ એકબીજાને જુદા જુદા ખૂણે છેદે છે, પરિણામે એક જ વિસ્તારમાં ગેડનાં જટિલ સ્વરૂપો રચાય છે. આ રીતે થયેલી ત્રણ વખતની ગેડરચનાનું આબેહૂબ સ્વરૂપ શ્રીનાથજીથી કાંકરોલીના માર્ગ પર જોવા મળતા ખડકોમાં માલૂમ પડેલ છે.

એક જ સ્તરશ્રેણીમાં રહેલા સખત અને નરમ સ્તરોમાં ખડક પ્રકાર મુજબ ગેડીકરણ દરમિયાન દાબનાં બળોનું પ્રમાણ સરખું હોવા છતાં પણ જુદી જુદી અસર ઉત્પન્ન થતી હોય છે. પરિણામે ગેડ આકારોમાં વિવિધતા જોવા મળે છે. આ પ્રકારની ગેડરચના વિસંવાદી ગેડ (disharmonic fold) તરીકે ઓળખાય છે. સખત સ્તરો તૂટતા જઈ જરાક જરાક ખસે છે. નરમ સ્તરોના ભાગો અંદરોઅંદર એકબીજા પર ચડી જઈ ગૌણ કરચલીઓમાં રૂપાંતરિત થાય છે. આ પ્રકારની રચનાને ‘ડ્રૅગ ફોલ્ડ’ કહે છે. ક્ષાર, ચિરોડી કે નરમ માટીના સ્તરો દાબનાં બળોની અસરથી ખેંચાતાં જઈ વહન પામે છે. વહન પામતી વખતે નાનીમોટી કરચલીઓ ઉદભવે છે. આ પ્રકારની ગેડ ‘ફ્લોફોલ્ડ’ કહેવાય છે. ટિગ્મૅટિક ફોલ્ડને પણ આ પ્રકારમાં મૂકી શકાય.

આ ઉપરાંત ટેકરી કે ડુંગરધાર જેવાં અધોભૂમિસ્વરૂપો ઉપર જ્યારે સ્તરોની જમાવટ થાય ત્યારે ટેકરીના ઉપરના ભાગમાં અને આજુબાજુના ભાગોમાં સ્તરો જુદા જુદા પ્રમાણમાં દબાય છે અને વળાંક ઉદભવે છે. આ પ્રકારના વળાંકોને સુપ્રાટેન્યુઅસ ગેડ કહેવામાં આવે છે.

મીઠાની ઘુમ્મટ આકારની રચનાઓ આજુબાજુથી દાબનાં બળોની અસર હેઠળ આવતા મીઠાના સમૂહમાં આકારોની વિવિધતા સર્જાય છે. આવી રચનાને ‘ડાયાપિરિક ફોલ્ડ કે સ્ટ્રક્ચર’ કહે છે.

ગિરીશભાઈ પંડ્યા