44 പ്രധാന നദികളാൽ സമ്പന്നമാണ് കേരളം. ഇതിൽ 41 നദികൾ പശ്ചിമഘട്ടത്തിൽ നിന്ന് ഉത്ഭവിച്ച് പടിഞ്ഞാറൊഴുകി അറബിക്കടലിലോ കായലുകളിലോ പതിക്കുന്നു. കബനി, ഭവാനി, പാമ്പാർ എന്നീ മൂന്ന് നദികൾ കിഴക്കോട്ട് ഒഴുകി കാവേരി നദീതടത്തിന്റെ ഭാഗമാകുന്നു. പെരിയാർ (244 കി.മീ), ഭാരതപ്പുഴ (209 കി.മീ), പമ്പ (176 കി.മീ), ചാലിയാർ (169 കി.മീ) എന്നിവയാണ് പ്രധാന നദികൾ. നദികളുടെയും അവയുടെ പോഷകനദികളുടെയും വിന്യാസം (Drainage pattern) കേരളത്തിലെ പ്രധാന ശിലാഭ്രംശങ്ങളെയും (Faults and Lineaments) ഘടനാപരമായ ബലഹീനതകളെയും പിന്തുടരുന്നതായി കാണാം.

പ്രീക്രാംബ്രിയൻ ക്രിസ്റ്റലൈൻ ശിലാസമുച്ചയങ്ങൾ

കേരളത്തിന്റെ ഭൗമതലത്തിന്റെ ഭൂരിഭാഗവും ദക്ഷിണ ഗ്രാനുലൈറ്റ് മേഖലയുടെ (Southern Granulite Terrane) ഭാഗമാണ്. പ്രീക്രാംബ്രിയൻ കാലഘട്ടത്തിൽ അതിതീവ്രമായ താപ-മർദ്ദ വ്യതിയാനങ്ങൾ മൂലമുണ്ടായ കായാന്തരണത്തിന് (High-grade granulite facies metamorphism) വിധേയമായ പാറകളാണ് ഇവിടെ കാണപ്പെടുന്നത്. ഇവ പ്രധാനമായും നാല് ശിലാസമുച്ചയങ്ങളായി വർഗ്ഗീകരിക്കപ്പെടുന്നു.

കോണ്ടലൈറ്റ് ശിലാസമുച്ചയം

കോണ്ടലൈറ്റുകൾ (Khondalite Group) പ്രാഥമികമായി അവസാദ ശിലകളുടെ കായാന്തരണം (Metasediments) വഴി രൂപപ്പെട്ടവയാണ്. ഗാർനെറ്റ്-സില്ലിമനൈറ്റ് നൈസ് (Garnet-sillimanite-graphite gneiss), ക്വാർട്സൈറ്റ് (Quartzite), കാൽക്-ഗ്രാനുലൈറ്റ് (Calc-granulite), ക്വാർട്സോഫെൽഡ്സ്പാത്തിക് നൈസ് (Quartzofeldspathic gneiss) എന്നിവയാണ് ഇതിലെ പ്രധാന പാറകൾ.

തെക്കൻ കേരളത്തിൽ, പ്രത്യേകിച്ച് തിരുവനന്തപുരം, കൊല്ലം, പത്തനംതിട്ട, കോട്ടയം ജില്ലകളിൽ വ്യാപകമായി കാണപ്പെടുന്ന ശിലാവിഭാഗമാണിത്. ഈ മേഖലയെ ‘കേരള കോണ്ടലൈറ്റ് ബെൽറ്റ്’ (Kerala Khondalite Belt – KKB) അല്ലെങ്കിൽ ‘തിരുവനന്തപുരം ബ്ലോക്ക്’ (Trivandrum Block) എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഈ ശിലകളിൽ ഗാർനെറ്റ്, സില്ലിമനൈറ്റ്, ഗ്രാഫൈറ്റ്, ക്വാർട്സ്, ഓർത്തോക്ലേസ് ഫെൽഡ്സ്പാർ എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. തിരുവനന്തപുരം ജില്ലയിൽ കോണ്ടലൈറ്റുകളോട് അനുബന്ധിച്ച് കാണപ്പെടുന്ന പെഗ്മറ്റൈറ്റ് (Pegmatite) സിരകളാണ് അപൂർവ്വ രത്നക്കല്ലായ ക്രൈസോബെറിലിന്റെ (Chrysoberyl) പ്രാഥമിക ഉറവിടം.

ചാർണോക്കൈറ്റ് ശിലാസമുച്ചയം

കേരളത്തിൽ ഏറ്റവും കൂടുതൽ വിസ്തൃതിയിൽ വ്യാപിച്ചുകിടക്കുന്ന പ്രീക്രാംബ്രിയൻ ശിലകളാണ് ചാർണോക്കൈറ്റുകൾ (Charnockite Group). ഓർത്തോപൈറോക്സിൻ (ഹൈപ്പർസ്റ്റീൻ – Hypersthene) അടങ്ങിയിട്ടുള്ള ഗ്രാനുലൈറ്റിക് ഘടനയുള്ള ക്വാർട്സ്-ഫെൽഡ്സ്പാർ ശിലകളാണിവ. മധ്യ കേരളത്തിലും ഉത്തര കേരളത്തിലും (ഇടുക്കി, എറണാകുളം, പാലക്കാട്, മലപ്പുറം, കോഴിക്കോട്, വയനാട്, കണ്ണൂർ) ചാർണോക്കൈറ്റുകളും അവയോടനുബന്ധിച്ചുള്ള നൈസുകളും (Gneisses) ധാരാളമായി കാണപ്പെടുന്നു.

ചാർണോക്കൈറ്റുകളുടെ സ്വഭാവമനുസരിച്ച് അവയെ മാസ്സീവ് ചാർണോക്കൈറ്റുകൾ (Massive charnockites), അപഗ്രഥനപരമായ അറെസ്റ്റഡ് അല്ലെങ്കിൽ ഇൻസിപിയന്റ് ചാർണോക്കൈറ്റുകൾ (Arrested/Incipient charnockites) എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഉയർന്ന താപനിലയിലും (700°C – 1000°C) മർദ്ദത്തിലും (6 – 10 kbar) ആഴമേറിയ ഭൂവൽക്ക തലങ്ങളിൽ വെച്ചാണ് ഇവ രൂപപ്പെട്ടത്. പലയിടങ്ങളിലും പാനീയ അല്ലെങ്കിൽ വാതക ഘടകങ്ങൾ (പ്രത്യേകിച്ച് സാരമായ CO_2 പ്രവാഹം) വഴി ഗ്രാനൈറ്റ് നൈസുകൾ ചാർണോക്കൈറ്റുകളായി മാറുന്ന ചാർണോക്കൈറ്റൈസേഷൻ (Charnockitisation) പ്രക്രിയ നടന്നിട്ടുള്ളതായി തെളിവുകളുണ്ട്.

സർഗൂർ, ധാർവാർ ശിലാസമുച്ചയങ്ങൾ

വടക്കൻ കേരളത്തിൽ, പ്രത്യേകിച്ച് വയനാട്, കണ്ണൂർ, കാസർഗോഡ് ജില്ലകളിൽ, കർണാടകയിലെ ധാർവാർ ക്രാട്ടണിന്റെ (Dharwar Craton) തുടർച്ചയായി ഗ്രീൻസ്റ്റോൺ ബെൽറ്റുകളുടെ (Greenstone belts) അവശിഷ്ടങ്ങൾ കാണാം. സർഗൂർ ഗ്രൂപ്പ് (Sargur Group) അതിതീവ്ര കായാന്തരണത്തിന് വിധേയമായ വയനാട് സങ്കീർണ്ണതയുടെ (Wayanad Complex) ഭാഗമാണ്. ക്വാർട്സ്-മൈക്ക ഷിസ്റ്റ്, കയാനൈറ്റ്, ക്വാർട്സ്-മാഗ്നറ്റൈറ്റ്, അൾട്രാമാഫിക് ശിലകൾ (Ultramafics) എന്നിവ ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. മാനന്തവാടി, സുൽത്താൻ ബത്തേരി, തളിപ്പറമ്പ് മേഖലകളിൽ ഇവ വ്യാപിച്ചുകിടക്കുന്നു. അതേസമയം, ധാർവാർ ഗ്രൂപ്പ് (Dharwar Group) സർഗൂറിനേക്കാൾ കുറഞ്ഞ കായാന്തരണ തീവ്രത കാണിക്കുന്ന ശിലകളാൽ നിർമ്മിതമാണ്.

പ്രോട്ടറോസോയിക് ഗ്രാ നൈറ്റുകളും ഡൈക്കുകളും

പ്രീക്രാംബ്രിയൻ യുഗത്തിന്റെ അവസാന ഘട്ടങ്ങളിലും പ്രോട്ടറോസോയിക് (Proterozoic) കാലഘട്ടത്തിലും പ്ലൂട്ടോണിക് (Plutonic) പ്രക്രിയകൾ വഴി നിലവിലുള്ള ശിലകളിലേക്ക് തള്ളിക്കയറിവന്ന ഗ്രാ നൈറ്റ് മാസ്സിഫുകൾ കേരളത്തിൽ വിവിധയിടങ്ങളിലുണ്ട്. വയനാട്ടിലെ കൽപ്പറ്റ, തോവരിമല ഗ്രാ നൈറ്റുകൾ, അമ്പലവയൽ, ചെങ്ങന്നൂർ, അങ്കമാലി എന്നിവിടങ്ങളിലെ ഗ്രാ നൈറ്റ് ഇൻട്രൂഷനുകൾ എന്നിവ ഇതിന് ഉദാഹരണങ്ങളാണ്. കൂടാതെ, മസോസോയിക് കാലഘട്ടത്തിന്റെ തുടക്കത്തിൽ ഭൂവൽക്കത്തിലെ വിടവുകളിലൂടെ ദ്രവരൂപത്തിൽ ഉയർന്നുവന്ന് തണുത്തുറഞ്ഞ ബേസിക് ഡൈക്കുകളും (Basic Dykes – Dolerite/Gabbro) സംസ്ഥാനത്തുടനീളം വിഭംഗന ദിശകൾക്ക് സമാന്തരമായി കാണപ്പെടുന്നു.

ബൃഹത് വിഭംഗന മേഖലകളും ടെക്റ്റോണിക് ഘടനയും

കേരളത്തിലെ ഭൂവൽക്ക ഘടനയെ നിയന്ത്രിക്കുന്നത് ദക്ഷിണ ഗ്രാനുലൈറ്റ് ഗഹനത്തിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന പ്രമുഖ ഷിയർ സോണുകളാണ് (Shear Zones). (ഭൂഗർഭശാസ്ത്രത്തിൽ (Structural Geology), ഭൂവൽക്കത്തിലെ ശിലകൾ കടുത്ത മർദ്ദത്തിനും സമാന്തരമായ ബലങ്ങൾക്കും (differential shear stress) വിധേയമായി രൂപഭേദം സംഭവിക്കുന്ന ഇടുങ്ങിയതും നീളമേറിയതുമായ മേഖലകളെയാണ് ഷിയർ സോണുകൾ (Shear Zones) എന്ന് വിളിക്കുന്നത്.)

ഇവ ഭൂതകാലത്ത് പ്ലേറ്റ് ടെക്റ്റോണിക് കൂട്ടിയിടികൾക്കും സ്യൂച്ചറിംഗിനും (Suturing) സാക്ഷ്യം വഹിച്ച അതിർത്തികളാണ്.

അച്ചൻകോവിൽ ഷിയർ സോൺ (Achankovil Shear Zone – AKSZ)

കേരളത്തിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ടെക്റ്റോണിക് ഘടനകളിലൊന്നാണ് വടക്കുപടിഞ്ഞാറ് – തെക്കുകിഴക്ക് (NW-SE) ദിശയിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന അച്ചൻകോവിൽ ഷിയർ സോൺ. ഇത് വടക്കുള്ള മധുര ബ്ലോക്കിനെയും (Madurai Block) തെക്കുള്ള തിരുവനന്തപുരം ബ്ലോക്കിനെയും (Trivandrum Block / Kerala Khondalite Belt) തമ്മിൽ വേർതിരിക്കുന്നു. മധുര ബ്ലോക്കിൽ കുത്തനെ ചരിഞ്ഞ ഫ്രോണ്ടൽ മടക്കുകളും (steeply plunging F3M folds) തെക്കുള്ള തിരുവനന്തപുരം ബ്ലോക്കിൽ അനുഭൂതിപരമായ മടക്കശ്രേണികളും (sub-horizontal layering) കാണപ്പെടുന്നു. ഏകദേശം 15 മുതൽ 25 കിലോമീറ്റർ വരെ വീതിയുള്ള ഈ വിഭംഗന മേഖല പാൻ-ആഫ്രിക്കൻ (Pan-African orogeny, ~500-600 Ma) ഭൗമചലനങ്ങളുടെ പ്രകടമായ പ്രതിഫലനമാണ്.

പൂർവ്വ ഗോണ്ട്വാനാലാൻഡ് (East Gondwana) പുനഃസൃഷ്ടി മാപ്പുകളിൽ, അച്ചൻകോവിൽ ഷിയർ സോൺ മഡഗാസ്കറിലെ റാനോത്സാര ഷിയർ സോണുമായി (Ranotsara Shear Zone) നേരിട്ട് കൂട്ടിയോജിക്കുന്നതായി തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. രണ്ട് ബ്ലോക്കുകളിലെയും ശിലാഘടനകളുടെയും, മഗ്നറ്റിക് സസ്പെപ്റ്റിബിലിറ്റിയുടെയും, മോണോസൈറ്റ് വയസ്സ് കണക്കാക്കലിന്റെയും (Monazite dating) വ്യത്യാസങ്ങൾ ഈ വിഭംഗന മേഖല ഒരു പ്രാദേശിക ടെക്റ്റോണിക് അതിർത്തിയാണെന്ന വാദത്തെ സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു.

പാലക്കാട് ഗ്യാപ്പും മറ്റ് ഷിയർ സോണുകളും

വടക്കൻ കേരളത്തിന്റെ അതിർത്തിയിൽ നീലഗിരി മാസ്സിഫിനെ ധാർവാർ ക്രാട്ടണിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കുന്നത് മൊയാർ-ഭവാനി ഷിയർ സോണാണ് (Moyar-Bhavani Shear Zone). കൂടാതെ, പശ്ചിമഘട്ടത്തിലെ പ്രകൃതിദത്ത ചുരമായ പാലക്കാട് ചുരത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന പാലക്കാട്-കാവേരി ഷിയർ സോൺ (Palghat-Cauvery Shear Zone), ദക്ഷിണേന്ത്യൻ ഷീൽഡിലെ ആർക്കിയൻ (Archean) പാറകളെയും പ്രോട്ടറോസോയിക് പാറകളെയും വേർതിരിക്കുന്ന പ്രധാന സ്യൂച്ചർ സോണായി (Suture Zone) നിലകൊള്ളുന്നു.

മെസോസോയിക് ഖണ്ഡവിഭജനവും പശ്ചിമഘട്ട വികാസവും

കേരളത്തിന്റെ ഭൗമശാസ്ത്ര വികാസത്തിൽ നിർണ്ണായകമായ ഘട്ടമായിരുന്നു മെസോസോയിക് യുഗത്തിന്റെ (Mesozoic Era) അവസാനത്തോടെ നടന്ന ഗോണ്ട്വാനാലാൻഡിന്റെ തകർച്ച.

ലേറ്റസ്റ്റ് ക്രിറ്റേഷ്യസ് (Late Cretaceous) കാലഘട്ടത്തിൽ, ഏകദേശം 88 – 90 ദശലക്ഷം വർഷങ്ങൾക്ക് മുൻപ് (88-90 Ma), മരിയൻ ഹോട്ട്സ്പോട്ടിന്റെ (Marion Hotspot) പ്ലൂം പ്രവർത്തന ഫലമായി പെന്നിൻസുലാർ ഇന്ത്യ മഡഗാസ്കറിൽ നിന്ന് വേർപെടുകയുണ്ടായി. ഈ റിഫ്റ്റിംഗ് (Rifting) പശ്ചിമ തീരത്തിന്റെ രൂപീകരണത്തിന് ആദ്യ അടിത്തറയിട്ടു. തുടർന്ന്, പാലിയോസീൻ (Paleocene) കാലഘട്ടത്തിൽ (~65 Ma) ഇന്ത്യയും സീഷെൽസും (Seychelles) തമ്മിൽ വേർപെടുകയും റീയൂണിയൻ ഹോട്ട്സ്പോട്ട് (Reunion Hotspot) വോൾക്കനിസം മൂലം ഡെക്കാൻ ട്രാപ്പുകൾ (Deccan Traps) രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്തു.

ഇന്ത്യൻ പ്ലേറ്റിന്റെ തെക്കുപടിഞ്ഞാറൻ അഗ്രം വേർപെട്ടുമാറിയപ്പോൾ രൂപപ്പെട്ട പാസീവ് മാർജിൻ (Passive continental margin) തളർച്ചയും ഉയർന്ന അപക്ഷയ പ്രക്രിയകളും (Denudation) പശ്ചിമഘട്ട മലനിരകളുടെ കുത്തനെയുള്ള പടിഞ്ഞാറൻ ചരിവുകൾ സൃഷ്ടിച്ചു. തൽഫലമായി, റിഫ്റ്റ് ഫ്ലാങ്ക് ഉയർച്ചയും (Rift-flank uplift) ആഴമേറിയ കടൽത്തട്ടിലേക്ക് അവസാദങ്ങൾ പതിക്കുന്ന കേരള അവസാദ തടത്തിന്റെ (Kerala Offshore & Onshore Sedimentary Basin) രൂപീകരണവും സംഭവിച്ചു.

സെനോസോയിക് അവസാദ ശിലാശ്രേണികൾ (കേരള ബേസിൻ)

പ്രീക്രാംബ്രിയൻ അടിസ്ഥാന ശിലകൾക്ക് മുകളിൽ അൺകോൺഫോർമിറ്റിയോടെ (Unconformity) സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ത്രിതീയ (Neogene) അവസാദ പാറകളും ക്വാട്ടേണറി നിക്ഷേപങ്ങളുമാണ് കേരള തീരദേശത്തിന്റെ ഭൂവിജ്ഞാനീയ അടിത്തറ. തെക്ക് കന്യാകുമാരി മുതൽ വടക്ക് കാസർഗോഡ് വരെ വിച്ഛിന്നമായ (Discontinuous) രീതിയിലാണ് ഈ അവസാദ നിരകൾ വിന്യസിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്.

കേരളത്തിലെ നിയോജീൻ അവസാദ പടലങ്ങൾ ലിത്തോ-സ്ട്രാറ്റിഗ്രാഫിക് തലത്തിൽ ക്രമീകരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത് വൈക്കം, കൊല്ലം, വർക്കല എന്നീ മൂന്ന് പ്രധാന ഫോർമേഷനുകളായാണ്. പ്രീക്രാംബ്രിയൻ ക്രിസ്റ്റലൈൻ പാറകൾക്ക് തൊട്ടുമുകളിലായി സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന വൈക്കം ഫോർമേഷൻ (Vaikom Formation) അവസാദ ശിലാശ്രേണിയിലെ ഏറ്റവും താഴെയുള്ള ഘടകമാണ്. പരുക്കൻ മണൽ (Coarse sand), പെബിൾ ബെഡുകൾ (Pebble beds), ചാരനിറത്തിലുള്ള കളിമണ്ണ്, ലിഗ്നൈറ്റ് തട്ടുകൾ എന്നിവ അടങ്ങിയ ഈ പടലം ഏകദേശം 100 മീറ്റർ വരെ കനത്തിൽ ഫ്ലൂവിയൽ/ഡെൽറ്റാറ്റീവ് പരിസ്ഥിതിയിൽ നിക്ഷേപിക്കപ്പെട്ടതാണ്.

വൈക്കം ഫോർമേഷന് മുകളിലായി സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന കൊല്ലം ഫോർമേഷൻ (Quilon Formation) മയോസീൻ യുഗത്തിലെ സമുദ്ര കടന്നുകയറ്റത്തിന്റെ (Marine Transgression) തെളിവാണ്. ജൈവാവശിഷ്ടങ്ങളാൽ സമ്പന്നമായ ഫോസിലിഫറസ് ലൈംസ്റ്റോൺ (Fossiliferous limestone), കാൽക്കറിയസ് കളിമണ്ണ് എന്നിവ ഇതിന്റെ സവിശേഷതയാണ്. അഷ്ടമുടി കായൽ തീരത്തെ പടപ്പക്കരയാണ് (Padappakara) ഇതിന്റെ പ്രധാന ടൈപ്പ് സെക്ഷൻ. ഫോറാമിനിഫെറ, മോളസ്കകൾ എന്നിവയുടെ സാന്നിധ്യം മുൻനിർത്തി ഇതിന്റെ കാലപ്പഴക്കം ഏർലി മിഡിൽ മയോസീൻ (Burdigalian Age, ~16–20 Ma) ആണെന്ന് കൃത്യമായി തിട്ടപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.

കൊല്ലം ഫോർമേഷന് തൊട്ടുമുകളിൽ തടസ്സമില്ലാതെ വർക്കല ഫോർമേഷൻ (Warkalli Formation) സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു. തിരുവനന്തപുരം ജില്ലയിലെ വർക്കല പാപനാസം കടൽത്തീരത്തെ കുത്തനെയുള്ള പാറക്കെട്ടുകളാണ് ഇതിന്റെ ടൈപ്പ് ലൊക്കേഷൻ. വര്ണ്ണശബളമായ മണൽക്കല്ലുകൾ, വെളുത്ത ചൈനാക്ലേ, കാർബണേഷ്യസ് കളിമണ്ണ്, കട്ടി കൂടിയ ലിഗ്നൈറ്റ് തട്ടുകൾ, ഒപ്പം ഓക്സിജൻ കുറഞ്ഞ റിഡ്യൂസിംഗ് അവസ്ഥയെ കാണിക്കുന്ന മാർക്കസൈറ്റ് (Marcasite) സ്ഫടികങ്ങൾ എന്നിവ ഇതിൽ സമൃദ്ധമാണ്. ഏറ്റവും ഒടുവിലായി, പ്ലൈസ്റ്റോസീൻ – ഹോളോസീൻ യുഗങ്ങളിൽ കായലുകളിലും, നദീതടങ്ങളിലും, കടലോരത്തും രൂപപ്പെട്ട ക്വാട്ടേണറി അവസാദങ്ങളെ ഗുരുവായൂർ, വേമ്പനാട്, പെരിയാർ ഫോർമേഷനുകളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.