Geology

UPSC Geology 2024 — Paper I

All 8 questions from UPSC Civil Services Mains Geology 2024 Paper I (400 marks total). Every stem reproduced in full, with directive-word analysis, marks, word limits, and answer-approach pointers.

8Questions
400Total marks
2024Year
Paper IPaper

Topics covered

Origin of Earth, rock structures, remote sensing, soil formation, dip and strike (1)Seismology, geomorphic cycle, topographic contours (1)Fluvial landforms, remote sensing satellites, fault mechanics (1)Structural geology, plate tectonics, isostasy (1)Paleontology, Dharwar Craton, Deccan Traps, hydrogeology, landslide rehabilitation (1)Proboscidea evolution, Vindhyan stratigraphy, aquifer characteristics (1)Stratigraphic analysis, organic-walled microfossils, highway geology in Himalayas (1)Drainage basin morphometry, fossil preservation, Himalayan evolution (1)

A

Q1
50M 150w Compulsory discuss Origin of Earth, rock structures, remote sensing, soil formation, dip and strike

Answer the following questions in about 150 words each: (a) Discuss two widely accepted theories of origin of the earth. Elucidate the position of all planets within the solar system and write the important facts of the earth. (10 marks) (b) What are the planar and linear structures of a rock? Discuss the genesis of boudins. (10 marks) (c) Discuss the applications of remote sensing in Geology. (10 marks) (d) Discuss the process of soil formation. (10 marks) (e) Define dip of a rock bed. What is true dip and apparent dip? Find the strike direction of a bed which dips 30° towards North 30° East. (10 marks)

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निम्नलिखित प्रत्येक प्रश्न का लगभग 150 शब्दों में उत्तर दीजिए : (a) पृथ्वी की उत्पत्ति के संबंध में व्यापक रूप से स्वीकार्य दो सिद्धांतों का वर्णन कीजिए। सभी ग्रहों की सौरमंडल में अवस्थिति दर्शाते हुए पृथ्वी के प्रमुख तथ्यों को लिखिए। (10 अंक) (b) शैल की तलीय एवं रेखीय संरचनाएं क्या हैं? बाउडिन के उद्भव का वर्णन कीजिए। (10 अंक) (c) भूगर्भ-विज्ञान में सुदूर संवेदन के अनुप्रयोगों का वर्णन कीजिए। (10 अंक) (d) मृदा निर्माण की प्रक्रिया का वर्णन कीजिए। (10 अंक) (e) शैलतल की नति को परिभाषित कीजिए। वास्तविक नति एवं आभासी नति क्या है? एक तल जिसकी नति 30°; उत्तर 30° पूर्व को है, के नतिलम्ब की दिशा ज्ञात कीजिए। (10 अंक)

Answer approach & key points

Framework: Geological Process-Structure-Application Framework. (a) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close | (b) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close | (c) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close | (d) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close | (e) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close Full marks: Precise definitions, correct calculations, named Indian examples, clear sketches.

  • Nebular vs Planetesimal hypothesis
  • Planetary order: Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune
  • Planar structures: foliation, cleavage, schistosity
  • Linear structures: lineation, stretching, fold axes
  • Boudinage: extensional deformation, necking, separation
  • Remote sensing: lithology, structure, minerals, Indian examples
  • Soil formation: parent material, climate, biota, time, topography
  • Dip: angle from horizontal, true vs apparent
  • Strike: perpendicular to dip, N 60° W / S 60° E
Q2
50M discuss Seismology, geomorphic cycle, topographic contours

(a) Discuss the intensity and magnitude scale commonly used to assess seismic damage. Write a note on the global distribution pattern of earthquake. Mark the different seismic zones of India on the given map and discuss about them. (20 marks) (b) Discuss in detail the ideas of geomorphic cycle proposed by Davis and Penck. (15 marks) (c) What do contours represent in a toposheet? How do the contour lines help to identify the different geomorphic features of an area? Explain with neat diagrams. (15 marks)

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(a) भूकंपीय क्षति के आकलन में आमतौर पर प्रयुक्त होने वाली तीव्रता मापनी एवं परिमाण मापनी का वर्णन कीजिए। भूकंप के वैश्विक वितरण विन्यास पर एक टिप्पणी लिखिए। भारत के विभिन्न भूकंपीय मंडलों को दिए हुए मानचित्र पर दर्शाते हुए उन पर चर्चा कीजिए। (20 अंक) (b) डेविस तथा पैंक द्वारा प्रस्तावित भू-आकृतिक चक्र की अवधारणा का विस्तार से वर्णन कीजिए। (15 अंक) (c) टोपोशीट पर समोचरेखा क्या दर्शाती हैं? समोचरेखा कैसे किसी क्षेत्र के विभिन्न भू-आकृतिक लक्षणों की पहचान करने में सहायक होती हैं? स्वच्छ चित्र सहित व्याख्या कीजिए। (15 अंक)

Answer approach & key points

Framework: Geology, Paper 1. (a) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close | (b) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close | (c) explain: definition/context > points in order > small example > short close Full marks: Comprehensive, accurate, with detailed diagrams and Indian examples.

  • Distinguish Richter magnitude from Mercalli intensity
  • Identify global seismic belts (Pacific, Alpide)
  • Mark and name Indian seismic zones on map
  • Link zones to specific tectonic features
  • Explain Davis's three stages (youth, maturity, old age)
  • Describe Penck's peneplain concept
  • Contrast the two models
  • Include labelled diagrams of cycles
Q3
50M discuss Fluvial landforms, remote sensing satellites, fault mechanics

(a) Discuss in detail, with diagrams, the landforms and features resulting from deposition by rivers. (20 marks) (b) Describe the characteristics of Indian remote sensing satellites. (15 marks) (c) Diagrammatically explain the formation of normal fault, strike-slip fault and thrust fault with the help of stress ellipsoid. (15 marks)

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(a) नदी निक्षेपण द्वारा निर्मित भू-आकृतियों एवं अभिलक्षणों का चित्र सहित विस्तृत वर्णन कीजिए। (20 अंक) (b) भारतीय सूदूर संवेदन उपग्रहों की विशेषताओं का वर्णन कीजिए। (15 अंक) (c) प्रतिबल दीर्घवृत्तज की सहायता से सामान्य भ्रंश, नतिलम्ब सर्पण भ्रंश तथा क्षेप भ्रंश के निर्माण की सचित्र व्याख्या कीजिए। (15 अंक)

Answer approach & key points

Framework: Geology, Paper 1. (a) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close | (b) describe: define > structure or process in order > labelled diagram > significance | (c) explain: definition/context > points in order > small example > short close Full marks: Comprehensive diagrams, precise technical terminology, specific examples, clear causal chains

  • Diagram of meander development to oxbow lake
  • Diagram of delta formation (arcuate/cuspate)
  • Explanation of floodplain and levee formation
  • Description of alluvial fan and barchan dunes
  • List of major satellite series (IRS, Cartosat, Resourcesat)
  • Description of sensor types (optical, SAR, thermal)
  • Mention of spatial and spectral resolution
  • Explanation of orbital parameters (sun-synchronous)
Q4
50M describe Structural geology, plate tectonics, isostasy

(a) Describe fold geometry. Illustrate various types of folds on the basis of their symmetry, orientation of axial plane and the trend of the fold axis. (20 marks) (b) Describe and illustrate different types of plate boundaries, and explain the mechanism of plate motion. (15 marks) (c) "At depth of compensation, the pressure generated by all overlying landmass substances on the earth is everywhere equal." Describe the hypotheses which support this statement. (15 marks)

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(a) वलन ज्यामिति पर प्रकाश डालिए। वलन सममिति, अक्षीय तल विन्यास एवं वलन अक्ष की प्रवृत्ति के आधार पर विभिन्न प्रकार के वलनों का सचित्र वर्णन कीजिए। (20 अंक) (b) विभिन्न प्रकार की प्लेट सीमाओं का सचित्र वर्णन कीजिए तथा प्लेट गतिकीय क्रियाविधि को समझाइए। (15 अंक) (c) "पृथ्वी पर सभी भूद्रव्यमान पदार्थ द्वारा उत्पन्न दाब प्रतिकार गभीरता पर समग्र समान होता है।" इस कथन की पृष्ठकारक परिकल्पनाओं का वर्णन कीजिए। (15 अंक)

Answer approach & key points

Framework: Geology Paper 1: Define > Process > Field/Petrographic Evidence > Indian Example. (a) describe: define > structure or process in order > labelled diagram > significance | (b) describe: define > structure or process in order > labelled diagram > significance | (c) describe: define > structure or process in order > labelled diagram > significance Full marks: Precise definitions, labelled diagrams, named Indian examples, clear causal chains

  • Define fold geometry (hinge, limb, axial plane, axis)
  • Classify by symmetry (symmetrical, asymmetrical, isoclinal)
  • Classify by axial plane (upright, inclined, recumbent)
  • Classify by axis trend (plunging, non-plunging)
  • Describe divergent, convergent, and transform boundaries
  • Illustrate each boundary type with a diagram
  • Explain mechanism of plate motion (convection, slab pull)
  • Link boundaries to geological features (ridges, trenches)

B

Q5
50M 150w Compulsory describe Paleontology, Dharwar Craton, Deccan Traps, hydrogeology, landslide rehabilitation

Answer the following questions in about 150 words each: (a) Define species and explain how paleontological species are different from biological species. (10 marks) (b) Discuss the geological parameters used to subdivide the Dharwar Craton into two subcratons. (10 marks) (c) Describe the Cretaceous volcanic province in India. (10 marks) (d) Describe how Darcy's law and Reynolds' number are related to the types of fluid flow in aquifers. (10 marks) (e) Describe the rehabilitation measures required in landslide-affected area to restore the community and the ecology of the area affected. (10 marks)

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निम्नलिखित प्रत्येक प्रश्न का लगभग 150 शब्दों में उत्तर दीजिए : (a) प्रजाति को परिभाषित कीजिए तथा स्पष्ट कीजिए कि जीवाश्मिकीय प्रजातियाँ जैविक प्रजातियों से किस प्रकार भिन्न हैं। (10 अंक) (b) धारवाड़ क्रैटन को दो उप-क्रैटनों में प्रविभाजित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले भूवैज्ञानिक मापदंडों पर चर्चा कीजिए। (10 अंक) (c) भारत में क्रीटेशियस ज्वालामुखी शैलक्षेत्र का वर्णन कीजिए। (10 अंक) (d) डार्सी नियम तथा रेनॉल्ड्स नम्बर कैसे जलभृत में विभिन्न तरल प्रवाह से सम्बन्धित हैं? वर्णन कीजिए। (10 अंक) (e) भूस्खलन प्रभावित क्षेत्र में समुदाय और पारिस्थितिकी को बहाल करने के लिए आवश्यक पुनर्वास उपायों पर प्रकाश डालिए। (10 अंक)

Answer approach & key points

Framework: Geology Paper 1: Define > Process > Field/Petrographic Evidence > Indian Example. (a) explain: definition/context > points in order > small example > short close | (b) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close | (c) describe: define > structure or process in order > labelled diagram > significance | (d) describe: define > structure or process in order > labelled diagram > significance | (e) describe: define > structure or process in order > labelled diagram > significance Full marks: Precise definitions, specific Indian examples, clear causal chains, and correct terminology.

  • Precise definition of biological species (reproductive isolation)
  • Definition of paleontological species (morphological distinctness)
  • Explanation of why biological concept fails for fossils
  • Mention of morphological criteria in paleontology
  • Identification of Eastern and Western Dharwar Cratons
  • Mention of the 'Bastar Craton' or 'Bastar Supergroup' as the boundary
  • Contrast in tectonic style (e.g., collisional vs. extensional)
  • Difference in metamorphic grade or age (e.g., 2.5 Ga vs 2.7 Ga)
Q6
50M elucidate Proboscidea evolution, Vindhyan stratigraphy, aquifer characteristics

(a) Elucidate the evolutionary trend of Proboscidea with examples. (20 marks) (b) Describe lithostratigraphic classification and shift of depositional environments during deposition of the Vindhyan Supergroup. Comment on the age of the Vindhyan succession. (15 marks) (c) Describe briefly the characteristics of different types of aquifers and also discuss the important properties that an aquifer should possess. (15 marks)

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(a) उदाहरण के साथ प्रोबोसिडिया की विकासवादी प्रवृत्ति को स्पष्ट कीजिए। (20 अंक) (b) विंध्यन सुपरग्रुप के निक्षेपण के दौरान अश्म-स्तरीय वर्गीकरण और निक्षेपण वातावरण में बदलाव का वर्णन कीजिए। विंध्यन अनुक्रम काल पर टिप्पणी कीजिए। (15 अंक) (c) विभिन्न प्रकार के जलभृत की विशेषताओं का संक्षेप में वर्णन कीजिए तथा जलभृत के धारण-योग्य प्रमुख गुणों का भी उल्लेख कीजिए। (15 अंक)

Answer approach & key points

Framework: Geology Paper 1: Define > Process > Field/Petrographic Evidence > Indian Example. (a) explain: definition/context > points in order > small example > short close | (b) describe: define > structure or process in order > labelled diagram > significance | (c) describe: define > structure or process in order > labelled diagram > significance Full marks: Comprehensive, specific, and well-structured with Indian examples and diagrams.

  • Mention key morphological changes (e.g., dentition, proboscis)
  • Provide specific examples of fossil taxa
  • Show chronological sequence of evolution
  • Link to environmental changes
  • Define lithostratigraphic classification of Vindhyan Supergroup
  • Describe the shift in depositional environments
  • Comment on the age of the Vindhyan succession
  • Provide specific examples of formations
Q7
50M discuss Stratigraphic analysis, organic-walled microfossils, highway geology in Himalayas

(a) Discuss the merits and limitations of different methods of stratigraphic analysis in brief. Comment on the most suitable method of stratigraphic analysis with justification. (20 marks) (b) Describe in brief various types of organic-walled microfossils. Add a note on their biostratigraphic and paleogeographic significance. (15 marks) (c) Describe the types of geological investigation required before construction of a highway in the Himalayas. (15 marks)

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(a) अश्म-स्तरीय विश्लेषण की विभिन्न विधियों के गुण और परिसीमन पर संक्षेप में चर्चा कीजिए। अश्म-स्तरीय विश्लेषण की सबसे उपयुक्त विधि पर औचित्य सहित टिप्पणी कीजिए। (20 अंक) (b) विभिन्न प्रकार के जैव-भित्ति वाले सूक्ष्मजीवाश्मों का संक्षेप में वर्णन कीजिए। उनके जैव-स्तरीय और पुराभौगोलिक महत्व पर एक टिप्पणी लिखिए। (15 अंक) (c) हिमालय में राजमार्ग निर्माण से पूर्व आवश्यक भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण के प्रकारों का वर्णन कीजिए। (15 अंक)

Answer approach & key points

Framework: Geology Paper 1: Define > Process > Field/Petrographic Evidence > Indian Example. (a) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close | (b) describe: define > structure or process in order > labelled diagram > significance | (c) describe: define > structure or process in order > labelled diagram > significance Full marks: Precise method names, specific Indian examples, clear justification, and detailed hazard analysis.

  • Merits and limitations of lithostratigraphy
  • Merits and limitations of biostratigraphy
  • Merits and limitations of chronostratigraphy
  • Justification for the most suitable method
  • Definition of organic-walled microfossils
  • Types: Acritarchs, Prasinophytes, Dinoflagellates
  • Biostratigraphic significance (zoning, age dating)
  • Paleogeographic significance (environmental indicators)
Q8
50M explain Drainage basin morphometry, fossil preservation, Himalayan evolution

(a) Explain the concept of drainage basin morphometry. How do morphometric parameters influence the groundwater conditions of an area? (20 marks) (b) Discuss various modes of preservation of fossils. (15 marks) (c) Discuss the evolution of the Himalayas. Illustrate your answer with suitable labelled sketches. (15 marks)

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(a) अपवाह क्षेत्री आकृतिकी (मॉर्फोमीट्री) की अवधारणा की व्याख्या कीजिए। बताइए कि कैसे आकृतिकीय पैरामीटर किसी क्षेत्र की भूजल परिस्थिति को प्रभावित करते हैं। (20 अंक) (b) जीवाश्मों के संरक्षण की विभिन्न क्रियाविधियों पर प्रकाश डालिए। (15 अंक) (c) हिमालय के उद्भव का वर्णन कीजिए। उपयुक्त नामांकित चित्र सहित अपना उत्तर स्पष्ट कीजिए। (15 अंक)

Answer approach & key points

Framework: Geology Paper 1: Define > Process > Field/Petrographic Evidence > Indian Example. (a) explain: definition/context > points in order > small example > short close | (b) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close | (c) discuss: intro > 3-4 dimensions > example > balanced close Full marks: Comprehensive, well-structured, with precise terminology, Indian examples, and clear sketches.

  • Define drainage basin morphometry
  • List key parameters (e.g., relief, density, texture)
  • Explain influence of parameters on groundwater
  • Provide a specific Indian example
  • Identify at least 3-4 modes of preservation
  • Explain the process for each mode
  • Provide examples for each mode
  • Maintain a balanced discussion

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