ธรณีประวัติ

ธรณีประวัติ

 

 อายุทางธรณีวิทยา

    หลักฐานและร่องรอยต่าง ๆ ที่ปรากฏอยู่บนหินและแผ่นธรณีภาคถูกใช้อธิบายอายุของหินบนโลกหรืออายุทางธรณีวิทยา

1.  อายุเปรียบเทียบ (relative age) เป็นการบอกว่าหินชนิดหนึ่งมีอายุมากหรือน้อยกว่าหินอีกชนิดหนึ่ง โดยอาศัยข้อมูลจากซากดึกดำบรรพ์ที่พบในชั้นหิน การลำดับชั้นหิน และลักษณะโครงสร้างทางธรณีวิทยาของหินสามารถบอกอายุของหินได้ว่าเป็นหินในยุคใด หรือมีช่วงประมาณอายุเท่าใด วิธีนี้ประยุกต์ใช้กับหินตะกอน เนื่องจากชั้นหินตะกอนมีการเรียงตัวที่เหมาะสมและต่อเนื่อง
2.  อายุสัมบูรณ์ (absolute age) เป็นอายุของหินหรือวัตถุต่าง ๆ ที่สามารถบอกได้เป็นจำนวนปีที่ค่อนข้างแน่นอน โดยคำนวณจากครึ่งชีวิต(half-life)ของธาตุกัมมันตรังสีที่ปะปนอยู่ในหินหรือซากดึกดำบรรพ์นั้น ๆ

เจดีย์หอยนางรมยักษ์ มีอายุประมาณ5,500ล้านปี

จังหวัดปทุมธานี

ซากดึกดำบรรพ์

    ซากดึกดำบรรพ์ (fossil) คือ ซากหรือร่องรอยของสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์ในอดีต ซึ่งอาจเป็นโครงกระดูกหรือรอยพิมพ์ที่ฝังตัวอยู่ในหิน การศึกษาซากดึกดำบรรพ์จะช่วยให้รู้ประวัติและวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต บ่งบอกความเป็นมาของพื้นที่นั้น ๆ บอกอายุของชั้นหิน บอกสภาพแวดล้อม และสภาพภูมิอากาศในอดีตได้ ซากดึกดำบรรพ์บางชนิดไม่ได้กลายเป็นหิน เช่น ช้างแมมมอธที่ตายลงในธารน้ำแข็งแต่ยังคงสภาพเดิมเพราะถูกแช่แข็งมานาน หรือซากแแมลงที่ตายในยางไม้หรืออำพัน

***ซากดึกดำบรรพ์ดัชนี(index fossil) เป็นซากดึกดำบรรพ์ที่บอกอายุได้แน่นอน เนื่องจากมีวิวัฒนาการทางโครงสร้างและรูปร่างอย่างรวดเร็ว มีความแตกต่างในแต่ละช่วงอายุอย่างเห็นเด่นชัด และปรากฏให้เห็นเพียงช่วงอายุหนึ่งแล้วก็สูญพันธุ์ไป

ซากดึกดำบรรพ์ที่พบในประเทศไทย

    1. ซากดึกดำบรรพ์ในมหายุคพาลีโอโซอิก แหล่งที่สำรวจพบ เช่น

        – แหล่งซากดึกดำบรรพ์หมู่เกาะตะลุเตา จังหวัดสตูล พบซากดึกดำบรรพ์ในชั้นหินดินดานหรือหินทรายหลายแห่ง เป็นสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง และพบร่องรอยสัตว์ดึกดำบรรพ์

        – แหล่งซากดึกดำบรรพ์วัดคีรีนาครัตนาราม จังหวัดลพบุรี พบซากดึกดำบรรพ์หลายชนิด เช่น แอมโมไนต์ ปะการัง และสาหร่าย การค้นพบซากเหล่านี้ แสดงว่าบริเวณนี้เคยเป็นทะเล ในยุคเพอร์เมียนตอนกลาง

    2. ซากดึกดำบรรพ์ในมหายุคมีโซโซอิก แหล่งที่สำรวจพบ เช่น

        – แหล่งซากและรอยเท้าไดโนเสาร์ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ เช่น ที่อำเภอภูเวียง ได้พบซากไดโนเสาร์กินพืชขนาดใหญ่และได้รับการตั้งชื่อว่า ภูเวียงโกซอร์สิรินธรเน 

    3.ซากดึกดำบรรพ์ในมหายุคซีโนโซอิก แหล่งที่สำรวจพบ เช่น

        – แหล่งซากดึกดำบรรพ์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม จังหวัดลำปาง พบซากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมในชั้นถ่านหินหลายชนิดและพบการสะสมตัวของหอยน้ำจืด สันนิษฐานว่าบริเวณนี้อาจเป็นแอ่งน้ำจืดขนาดใหญ่มาก่อน

        – สุสานหอยแหลมโพธิ์ จังหวัดกระบี่ มีเปลือกหอยน้ำจืดทับถมกันเป็นจำนวนมาก

การลำดับชั้นหิน

       เป็นการทับถมของตะกอนที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องและเมื่อผ่านไปหลายล้านปี ชั้นตะกอนดังกล่าวจะแข็งตัวเป็นชั้นหินตะกอนซ้อนกัน ชั้นตะกอนแรกเป็นชั้นหินที่แก่ที่สุด ไล่เรียงลำดับขึ้นมาชั้นบน

ยุคของสิ่งมีชีวิตดึกดำบรรพ์

 

พรีแคมเบียน (Precambrian)

 แบคทีเรียโบราณอายุ 3.5 พันล้านปี

เป็นยุคที่กำเนิดโลก พบฟอสซิลน้อยมาก ฟอสซิลที่เก่าแก่ที่สุดพบที่กรีนแลนด์มีอายุ 3,800 ล้านปี

แคมเบรียน (Cambrian) 

ไทร์โลไบต์

เกิดทวีปใหญ่รวมตัวกันทางขั้วโลกใต้ เป็นยุคของแบคทีเรียและสาหร่ายสีเขียว บนพื้นดินยังว่างเปล่า

ออร์โดวิเชียน (Ordovician)

       ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เกิดประการัง ไบรโอซัว และปลาหมึก สัตว์ทะเลแพร่พันธุ์ขึ้นสู่บริเวณน้ำตื้น เกิดสัตว์มีกระดูกสันหลังขึ้นเป็นครั้งแรกคือ ปลาไม่มีขากรรไกร เกิดสปอร์ของพืชบกขึ้นครั้งแรก

ไซลูเรียน (Silurian) 

       เกิดสิ่งมีชีวิตใต้ทะเลลึกซึ่งใช้พลังงานเคมีจากภูเขาไฟใต้ทะเล (Hydrothermal) เป็นธาตุอาหาร เกิดปลามีขากรรไกรและสัตว์บกขึ้นเป็นครั้งแรก บนบกมีพืชที่ขยายพันธุ์ด้วยสปอร์ 

ดีโวเนียน (Devonian) 

        อยู่ในช่วง 417 – 354 ล้านปีก่อน อเมริกาเหนือ กรีนแลนด์ สก็อตแลนด์ รวมตัวกับยุโรป เป็นยุคของปลาดึกดำบรรพ์ ปลามีเหงือกแพร่พันธุ์เป็นจำนวนมาก เกิดปลามีกระดอง ปลาฉลาม หอยฝาเดียว (Ammonite) และแมลงขึ้นเป็นครั้งแรก บนบกเริ่มมีพืชที่ขยายพันธุ์ด้วยเมล็ดและมีป่าเกิดขึ้น

คาร์บอนิเฟอรัส (Carboniferous) 

       เป็นยุคของป่าเฟินขนาดยักษ์ปกคลุมห้วย หนอง คลองบึง ซึ่งกลายเป็นแหล่งน้ำมันดิบที่สำคัญในปัจจุบัน มีการแพร่พันธุ์ของแมลง และสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ เริ่มมีวิวัฒนาการของสัตว์เลื้อยคลาน กำเนิดไม้ตระกูลสน 

เพอร์เมียน (Permian) 

         เป็นยุคสุดท้ายของมหายุคพาเลโอโซอิก เปลือกโลกทวีปรวมตัวกันเป็นทวีปขนาดใหญ่ชื่อ "พันเจีย" (Pangaea)  ในทะเลมีแนวประการังและไบโอซัวร์ บนบกเกิดการแพร่พันธุ์ของสัตว์เลื้อยคลานที่มีลักษณะคล้ายสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม สิ่งมีชีวิตทั้งบนบกและในทะเลหายไปร้อยละ 96 ของสปีชีส์ นับเป็นการปิดมหายุคพาเลโอโซอิก

ไทรแอสสิก (Triassic) 

เป็นการเริ่มต้นของสัตว์พวกใหม่ๆ  สัตว์เลื้อยคลานที่มีลักษณะคล้ายสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ถูกแทนที่ด้วยสัตว์ที่เป็นต้นตระกูลไดโนเสาร์   ผืนแผ่นดินไม่อุดมสมบูรณ์ต่อการเจริญเติบโตของพืช  พืชพรรณส่วนใหญ่จึงเต็มไปด้วยสน ปรง และเฟิร์น 

จูแรสสิก (Jurassic) 

      

       เป็นยุคที่ไดโนเสาร์ครองโลก ไดโนเสาร์บินได้เริ่มพัฒนาเป็นสัตว์ปีกจำพวกนก ไม้ในป่ายังเป็นพืชไร้ดอก  หอยแอมโมไนต์พัฒนาแพร่หลายและวิวัฒนาการไปเป็นสัตว์จำพวกปลาหมึก 

                                                             เครเทเชียส (Cretaceous) 

       เป็นยุคสุดท้ายของมหายุคเมโสโซอิก สิ่งมีชีวิตที่เกิดขึ้นใหม่ ได้แก่ งู นก และพืชมีดอก ไดโนเสาร์วิวัฒนาการให้มีนอ ครีบหลัง และผิวหนังหนาสำหรับป้องกันตัวเกิดการสูญพันธุ์ครั้งยิ่งใหญ่ไดโนเสาร์สูญพันธุ์ไปหมดสิ้น สิ่งมีชีวิตอื่นสูญพันธุ์ไปประมาณร้อยละ 70 ของสปีชีส์ 

เทอเชียรี (Tertiary)

        เป็นยุคแรกของมหายุคเซโนโซอิก อยู่ในช่วง 65 - 1.8 ล้านปีก่อน แผ่นธรณีอเมริกาเคลื่อนเข้าหากัน แผ่นธรณีอินเดียเคลื่อนที่เข้าหาแผ่นธรณีเอเซียทำให้เกิดเทือกเขาหิมาลัยและที่ราบสูงทิเบต  ยุคเทอเชียรีแบ่งออกเป็น 2 สมัยคือ พาลีโอจีนและนีโอจีน 

• พาลีโอจีน (Paleogene) เป็นสมัยแรกของยุคเซโนโซอิก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมแพร่พันธุ์แทนที่ไดโนเสาร์ มีทั้งพวกกินพืชและกินเนื้อ บนบกเต็มไปด้วยป่าและทุ่งหญ้า ในทะเลมีปลาวาฬ 
• นีโอจีน (Neogene) เป็นช่วงเวลาของสัตว์รุ่นใหม่ซึ่งเป็นบรรพบุรุษของสัตว์ในปัจจุบัน รวมทั้งลิงยืนสองขาซึ่งเป็นบรรพบุรุษของมนุษย์ (Homo erectus) 

ควอเทอนารี (Quaternary) 

     เป็นยุคสุดท้ายของยุคโซโนโซอิก อยู่ในช่วง 1.8 ล้านปีก่อน จนถึงปัจจุบัน แบ่งออกเป็น 2 สมัยคือ ไพลส์โตซีนและโฮโลซีน

• ไพลส์โตซีน (Pleistocene) เกิดยุคน้ำแข็ง ร้อยละ 30 ของซีกโลกเหนือปกคลุมด้วยน้ำแข็ง ทำให้ไซบีเรียและอลาสกาเชื่อมต่อกัน มีเสือเขี้ยวโค้ง ช้างแมมมอท และหมีถ้ำ บรรพบุรุษของมนุษย์ได้อุบัติขึ้นในสายพันธุ์โฮโมเซเปียนส์ (Homo sapiens) 
• โฮโลซีน (Holocene) นับตั้งแต่สิ้นสุดยุคน้ำแข็งเมื่อ 1 หมื่นปีที่แล้วจนถึงปัจจุบัน เป็นสมัยที่มนุษย์รู้จักการทำเกษตรกรรม เลี้ยงสัตว์ และอุตสาหกรรม ป่าในยุโรปถูกทำลายหมดสิ้น ป่าฝนเขตร้อนกำลังจะหมดไป

ปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยา

ปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยา

          ปรากฏการณ์ธรรมชาติทางธรณีวิทยาส่วนใหญ่เกิดขึ้นเนื่องจากกระบวนการธรณีแปรสัณฐาน (Plate Tectonics) ได้แก่ แผ่นดินไหว  และภูเขาไฟ ปรากฏการณ์เหล่านี้มักเกิดขึ้นบริเวณรอยต่อของแผ่นธรณี  เหตุการณ์เหล่านี้นอกจากจะส่งผลกระทบโดยตรงต่อการสูญเสียมั้งชีวิตและทรัพย์สินอย่างมากแล้ว ยังอาจเป็นสาเหตุของภัยพิบัติรุนแรงอีกด้วย เช่น สึนามิ โคลนถล่ม และมลพิษทางอากาศ เป็นต้น

แผ่นดินไหว (Earthquake)

     แผ่นดินไหวเเกิดได้อย่างไร

             แผ่นดินไหวเป็นปรากฏการณ์ที่เป็นผลจากการปลดปล่อยพลังงานที่สะสมไว้บนแผ่นธรณี ทำให้หิน เปลี่ยนลักษณะ เลื่อนตัว แตกหัก และถ่ายโอนพลังงานอย่างรวดเร็วในรูปของคลื่นไหวสะเทือน(seismic) ซึ่งจะแผ่กระจายจากจุดกำเนิดการไหว ที่เรียกว่า ศูนย์เกิดแผ่นดินไหว (focus)  ตำแหน่งบนผิวโลกที่อยู่เหนือศูนย์เกิดแผ่นดินไหว เรียกว่า จุดเหนือศูนย์เกิดแผ่นดินไหว (epicenter)   

จากสถิติการศึกษาแผ่นดินไหวสามารถแบ่งศูนย์เกิดแผ่นดินไหวตามความลึกได้ 3 ระดับ

1. แผ่นดินไหวที่มีระดับตื้น ลึกน้อยกว่า 70 กิโลเมตร
2. แผ่นดินไหวที่มีระดับปานกลาง ลึกระหว่าง 70-300 กิโลเมตร
3. แผ่นดินไหวที่มีระดับลึก ลึกมากกว่า 300 กิโลเมตร

นอกจากจะเกิดจากการเคลื่นที่ของแผ่นธรณี ยังเกิดจากสาเหตุอื่นๆอีกด้วย เช่น เกิดจากภูเขาไฟระเบิด การทดลองระเบิดปรมาณูใต้ดิน เป็นต้น

เมื่อเกิดแผ่นดินไหวพลังงานที่ถูกปลดปล่อยจะมี 2 ชนิด คือ

    1. คลื่นในตัวกลาง

• คลื่นปฐมภูมิ ผ่านของแข็ง ของเหว และแก๊สได้
• คลื่นทุติยภูมิ ผ่านได้แค่ของแข็งเท่านั้น

   2. คลื่นพื้นผิว(Surface Waves)

• คลื่นเลิฟ Love wave สร้างความเสียหายกับฐานอาคาร และสิ่งปลูกสร้างต่างๆ
• คลื่นเรย์ลี Rayleigh wave ทำให้ผิวโลกมีการสั่นขึ้นลง

เครื่องวัดความไหวสะเทือน(seismograph)  เครื่องมือนี้จะบันทึกและวัดค่าการสั่นไหวต่างๆของพื้นโลกที่เกิดจากแผ่นดินไหว

แนวแผ่นดินไหว

1. แนวรอยต่อรอบมหาสมุทรแปซิฟิก ร้อยละ 80 ของการเกิดแผ่นดินไหว เรียกว่า Ring of fire วงแหวนแห่งไฟ
2. แนวรอยต่อภูเขาแอลป์ในทวีปยุโรปและภูเขาหิมาลัยในเอเชีย คิดเป็นร้อยละ 15  บริเวณพม่า อัฟกานิสถาน อิหร่าน ตุรกี และแบเมดิเตอร์เรเนียนในนยุโรป
3. แนวเทือกเขากลางมหาสมุทรต่างของโลก คิดเป็นร้อยละ 5

ขนาดและความรุนแรงของแผ่นดินไหว

       Charles F. Richter เป็นคนแรกที่คิดค้นสูตรการวัดขนาดแผ่นดินไหว ริกเตอร์ แต่ต้องเป็นสถานีที่อยู่ใกล้จุดเกิดแผ่นดินไหวในระยะ 200-300 กิโลเมตรเท่านั้น แต่ในปัจจุบันมีมาตราขนาดโมเมนต์แผ่นดินไหว(seismic-moment magnitude scale) หาค่าความเกร็งของหิน (strength) ซึ่งสามมารถตรวจวัดคลื่นไหวสะเทือนจากศูนย์เกิดแผ่นดินไหวที่ห่างไกลจากจุดเหนือศูนย์เกิดแผ่นดินไหวได้ทั่วโลก

      ความรุนแรงกำหนดจากผลกระทบ ที่นิยมคือ มาตราเมอร์คัลลีปรับปรุง

ภูเขาไฟ (Volcano)

การระเบิดของภูเขาไฟ

              เกิดจากการปะทุของแมกมาหรือหินหนืด แก๊ส และเถ้าภูเขาไปจากเปลือกโลก โดยจะพุ่งออกมาทางช่องด้านข้างและรอยแยกของภูเขาไฟ เมื่อหินหนืดขึ้นสู่ผิวโลกจะเรียนว่าลาวา(Lava) ส่วนประกอบสำคัญที่มีผลต่อความหนืดของหินหนืด คือ ซิลิกา SiO2 

***แก๊สที่พบจากการระเบิดของภูเขาไฟประกอบด้วย ไอน้ำ แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจน แก๊สในกลุ่มกำมะถัน เช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และไฮโดรเจนซัลไฟด์

ผลของภูเขาไฟที่มีต่อลักษณะภูมิประเทศ

             หลังจากภูเขาไฟระเบิด ลักษณะรูปร่างของพื้นที่ภูเขาไฟจะเปลี่ยนไป เช่น ภูเขาหินบะซอลต์ บ้านซับบอน จังหวัดเพชรบูรณ์ ที่เกิดจากลาวาทับถมกันหลายชั้นเมื่อแข็งตัวก็จะกลายเป็นที่ราบและเนินเขา  และอีกลักษณะ คือ เกิดจากการทำลาย การทรุดตัว และการกัดเซาะผุพังของภูเขาไฟทำให้พื้นที่ภูเขาไฟหายไปหรือเปลี่ยนไป เช่น ภูเขาไฟฟูจิ แต่เดิมมี3ลูก  ภูเขาไฟเซนต์เฮเลนที่พื้นที่ภูเขาไฟเดิมถูกทำลายหายไป

ภูเขาไฟในประเทศไทย

          จากตัวอย่างหินบะซอลต์ที่มีอายุตั้งแต่ 1.8 ล้านปี ถึง 10,000 ปี ได้แก่ บริเวณ จังหวัดลพบุรี กาญจนบุรี ตราด สระบุรี ลำปาง สุรินทร์ และศรีสะเกษ ภูเขาไฟในไทยเป็นภูเขาไฟที่ดับแล้ว ภูเขาไฟในไทยมีรูปร่างที่ไม่ชัดเจนเนื่องจากเป็นภูเขาไฟที่เกิดขึ้นมานานแล้วและกัดกร่อนผุพังทำลายจนไม่เห็นรูปร่างของภูเขาไฟชัดเจน

โทษและประโยชน์จากภูเขาไฟ

•  โทษ ควันหรือเถ้าธุลีส่งผลให้ภูมิอากาศของโลกเปลี่ยนแปลง กลุ่มแก๊สที่พ่นออกมาส่งผลให้เกิดฝนกรด และการระเบิดส่งผลให้เกิดสึนามิ
• ประโยขน์ ดินที่เกิดจากการผุพังสลายตัวของเศษหินภูเขาไฟในบริเวณนั้นจะมีแร่ธาตุสะสมอยู่ในดินเป็นจำนวนมาก เป็นแหล่งที่อุดมสมบูรณ์เหมาะแก่การเพาะปลูกและอุตสาหกรรม และลาวาที่แข็งกลายเป็นหินบะซอลต์ที่มีแร่ปนอยู่เมื่อวลาผ่านไปหินบะซอลต์ผุพังอัญมณีก็จะหลุดออกมาจากหิน หินบะซอลต์เกี่ยวข้องกับการกำเนิดอัญมณึี

โลกและการเปลี่ยนแปลง

โลกและการเปลี่ยนแปลง

          มนุษย์พยายามที่จะศึกษาและทำความเข้าใจถึงกระบวนการการเปลี่ยนแปลงของโลกเพื่อหาสาเหตุและวิธีป้องกันผลกระทบต่างๆ ทำให้เกิดทฤษฎีขึ้นหลายทฤษฎี แต่ทฤษฎีที่เป็นที่ยอมรับในปัจจุบัน คือ ทฤษฎีธรณีแปรสัญฐาน(plate tectonic theory) โดยทฤษฎีนี้มีแนวคิดจากทฤษฎีทวีปเลื่อนของAlfred Wegener และทฤษฎีการแผ่ขยายพื้นสมุทรของHarry H. Hess

ทฤษฎีธรณีแปรสัญฐาน(Plate tectonic theory)
            หรือเรียกอีกอย่างนึงว่าทฤษฎีทวีปเลื่อน เสนอโดยนักอุตุนิยมวิทยาชาวเยอรมันAlfred Wegener โดยตั้งสมมุติฐานว่า แผ่นดินทั้งหมดบนโลกแต่เดิมเป็นแผ่นดินผืนเดียวดันเรียกว่า "พันเจีย(Pangaea)" เป็นภาษากรีกแปลว่า "แผ่นดินทั้งหมด"

            Pangaea เป็นพื้นที่ทวีปจากขั้วโลกเหนือจรดขั้วโลกใต้ล้อมรอบด้วยมหาสมุทรพันทาลัสซา ซึ่งแบ่งเป็น2ทวีป คือ เหนือเส้นศูนย์สูตรคือ ลอเรเซีย  ใต้เส้นศูนย์สูตรคือ กอนด์วานา

             ลอเรเซีย(Laurasia) ประกอบด้วย อเมริกาเหนือ กรีนแลนด์ และทวีปยูเรเซีย(ยกเว้นอินเดีย)

             กอนด์วานา(Gondwana land) ประกอบด้วย อเมริกาใต้ แอฟริกา แอนตาร์กติกา ออสเตรเลีย อินเดีย และเกาะมาดากัสการ์

หลักฐานที่Alfred Wegenerใช้อ้างในการสนับสนุนทฤษฎีของตน
1.   รอยต่อของแผ่นธรณีภาค รูปร่างของทวีปบางทวีปเชื่อมต่อกันได้พอดี โดยในปีพ.ศ.2508 Sir Edward Bullard ได้ใช้ขอบทวีปที่ระดับความลึก2,000จากระดับน้ำทะเล(เนื่องจากไม่ถูกกัดเซาะและมีตะกอนสะสมมาก)       
***สาเหตุที่ทวีปต่อกันไม่สมบูรณ์มาจากการกัดเซาะชายฝั่งและการสะสมของตะกอนทำให้ขอบทวีปเปลี่ยนไป
2.   ความคล้ายคลึงของกลุ่มหินและแนวภูเขา กลุ่มหินในอเมริกาใต้ แอนตาร์กติกา แอฟริกา ออสเตรเลีย และอินเดีย เป็นหินในยุคคาร์บอนิเฟอรัส-ยุคจูแรสซิก(359-146ล้านปีก่อน
3.   หินที่เกิดจากการสะสมตัวของตะกอนจากธารน้ำแข็ง พบหลักฐานที่ว่าแผ่นดินที่เคยเป็นส่วนหนึ่งของกอนด์วานาถูกน้ำแข็งปกคลุมและเมื่อนำหินที่เกิดจากน้ำแข็งที่มีอายุเดียวกันก็สอดคล้องกับทิศการเคลื่อนของน้ำแข็งโดยสังเกตจากรอยครูดในหิน นักวิทยาศาสตร์เรียกยุกนี้ว่า Karoo Ice Ag
4.   หลักฐานจากซากดึกดำบรรพ์ มีการพบซากดึกดำบรรพ์ 4 ประเภทคือ Mesosaurus Lystrosaurus Cynognathus และGlossopteris

• Mesosaurus เป็นสัตว์น้ำจืดไม่สามารถเดินทางข้ามมหาสมุทรได้
• Lystrosaurus , Cynognathus เป็นสัตว์เลื้อยคลานที่อยู่บนบก ไม่สามารถข้ามมหาสมุทรได้
• Glossopteris เป็นเฟิร์นมีเมล็ดสืบพันธ์โดยใช้สปอร์อาศัยแรงลมจึงกระจายพันธ์ได้เป็นวงกว้างแต่ไม่สามารถข้ามทวีปและไม่สามารถอยู่รอดในมหาสมุทรได้

5.   อายุหินบริเวณพื้นมหาสมุทร จากการสำรวจมหาสมุทรแอตแลนติกและอินเดียพบหินบะซอลต์บริเวณหุบเขาทรุดและรอยแยกของสันหุบเขาใต้สมุทร นักวิทยาศาสตร์อธิบายว่าเมื่อแผ่นธรณีแยกออกจากกันเนื้อของหินบะซอลต์จากส่วนล่างจะแทรกขึ้นมาตรงรอยแยกเป็นธรณีใหม่ ดังนั้นหินที่อยู่ใกล้รอยแยกอายุจะน้อย  หินที่ไกลรอยแยกอายุจะมาก
6.   ภาวะแม่เหล็กโลกบรรพกาล สนามแม่เหล็กโลกในอดีตศึกษาจากหินบะซอลต์ที่มีแร่แมกนีไทต์ เนื่องจากอะตอมของเหล็กในแร่แมกนีไทต์จะถูกเหนี่ยวนำโดยสนามแม่เหล็กโลกให้ทีการเรียงตัวในทิศเดียวกับเส้นแม่เหล็กและมันจะบันทึกทิศทางของเส้นแรงแม่เหล็กโลกในยุคสมัยนั้น ซึ่งจะเห็นได้ว่าเส้นแรงแม่เหล็กโลกสลับทิศทางไปมาในทุกๆ หลายแสนปี เนื่องจากสนามแม่เหล็กโลกสลับขั้วไปมา นักวิทยาสาสตร์กล่าวว่าสนามแม่เหล็กในอดีตมีทิศทางตรงกันข้ามกับปัจจุบัน

กระบวนการที่ทำให้เกิดการเคลื่ยนที่ของแผ่นธรณี

• วงจรการพาความร้อน เกิดจากการถ่ายโอนความร้อนภายในโลก โดยเมื่อสารร้อนมีอุณหภูมิลดลงจะมีความหนาแน่นมากขึ้นและจมลงสู่ชั้นเนื้อโลก

ลักษณะการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาค

1.   แผ่นธรณีเคลื่อนที่แยกออกจากกัน   เกิดขึ้นจากแรงดันในชั้นฐานธรณีภาค ดันให้แผ่นธรณีโก่งตัวขึ้นจนเกิดรอยแตก แมกมาอยู่ภายในดันตัวออก ทำให้แผ่นธรณีเคลื่อนที่แยกจากกัน ทำให้เกิดแผ่นดินไหวไม่รุนแรง รอยต่อซึ่งเกิดจากแผ่นธรณีเคลื่อนที่ออกจากกันมี 2 ลักษณะ คือ แผ่นธรณีทวีปเคลื่อนที่ออกจากกัน และ แผ่นธรณีมหาสมุทรเคลื่อนที่ออกจากกัน

• แผ่นธรณีทวีปเคลื่อนที่ออกจากกัน แรงดันในชั้นฐานธรณีภาคดันให้แผ่นธรณีทวีปโก่งตัวจนเกิดรอยแตกและทรุดตัวลงกลายเป็น "หุบเขาทรุด" (Rift valley)  แมกมาผลักให้แผ่นธรณีแยกออกจากกัน กระบวนการนี้เรียกว่า "การขยายตัวของพื้นที่ทะเล" เช่น ทะเลสาบมาลาวี ในทวีปแอฟริกา และ ทะเลแดง ซึ่งกันระหว่างทวีปแอฟริกากับคาบสมุทรอาหรับ

• แผ่นธรณีมหาสมุทรเคลื่อนที่ออกจากกัน แรงดันในชั้นฐานธรณีภาคดันให้แผ่นธรณีมหาสมุทรยกตัวขึ้นเป็นสันเขาใต้สมุทร (Mid oceanic ridge) แล้วเกิดรอยแตกที่ส่วนยอด แมกมาผลักให้แผ่นธรณีมหาสมุทรแยกออกจากกัน ตัวอย่างเช่น สันเขาใต้มหาสมุทรแอตแลนติก

***เปลือกโลกเคลื่อนที่ออกจากแหล่งกำเนิดในอัตราเฉลี่ย 10 กิโลเมตรต่อล้านปี หรือ 1 เซนติเมตรต่อปี  เปลือกโลกบริเวณใกล้รอยแยกมีอายุน้อยกว่าเปลือกโลกที่อยู่ห่างออกไป  เส้นแรงแม่เหล็กโลกสลับทิศทางไปมาในทุกๆ หลายแสนปี

2.   แผ่นธรณีเคลื่อนที่เข้าหากัน รอยต่อของแผ่นธรณีเคลื่อนที่เข้าหากัน เกิดขึ้นในบริเวณที่แผ่นธรณีปะทะกันซึ่งเรียกว่า "เขตมุดตัว" (Subduction zone) ***จะทำให้เกิดแผ่นดินไหวอย่างรุนแรง  หากแนวปะทะเกิดขึ้นใต้มหาสมุทรจะทำให้เกิดคลื่นสึนามิ  รอยต่อของแผ่นธรณีเคลื่อนที่เข้าหากันมี 3 รูปแบบ คือ แผ่นธรณีมหาสมุทรชนกัน แผ่นธรณีมหาสมุทรชนกับแผ่นธรณีทวีป และแผ่นธรณีทวีปชนกัน

• แผ่นธรณีมหาสมุทรชนกัน แผ่นธรณีมหาสมุทรเกิดขึ้นและเคลื่อนที่ออกจากจุดกำเนิด แรงขับดันจากเซลล์การพาความร้อน ทำให้แผ่นธรณีมหาสมุทรสองแผ่นเคลื่อนที่ปะทะกัน แผ่นธรณีที่มีอายุมากกว่ามีอุณหภูมิต่ำกว่าและมีความหนาแน่นมากกว่าจะจมตัวลงในเขตมุดตัว ทำให้เกิดร่องลึกก้นสมุทร เมื่อแผ่นธรณีจมตัวลง เปลือกมหาสมุทรที่มีจุดหลอมเหลวต่ำจะหลอมเป็นหินหนืดและลอยตัวขึ้นสู่ผิวโลกทำให้เกิดเป็นหมู่เกาะภูเขาไฟ เรียงตัวขนานกับแนวร่องลึกก้นสมุทร  หินปูนที่เกิดจากสิ่งมีชีวิตใต้ทะเล เช่น ปะการัง เป็นตะกอนคาร์บอนเนตมีจุดเดือดต่ำ เมื่อถูกความร้อนจะเปลี่ยนสถานะเป็นแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ลอยตัวสูงขึ้นปลดปล่อยออกทางปล่องภูเขาไฟ ทำให้เกิดการหมุนเวียนของวัฏจักรคาร์บอนและธาตุอาหาร  ตัวอย่างหมู่เกาะภูเขาไฟที่เกิดขึ้นด้วยกระบวนการนี้ ได้แก่ หมู่เกาะฟิลิปปินส์ และ หมู่เกาะญี่ปุ่น

• แผ่นธรณีมหาสมุทรชนกับแผ่นธรณีทวีป แผ่นธรณีมหาสมุทรเป็นหินบะซอลต์มีความหนาแน่นมากกว่าแผ่นธรณีทวีปซึ่งเป็นหินแกรนิต  ทำให้เมื่อปะทะกันแผ่นธรณีมหาสมุทรจะจมตัวลงและหลอมละลายเป็นหินหนืด และหินหนืดจะยกตัวขึ้นดันเปลือกโลกทวีปให้กลายเป็นเทือกเขาสูง เกิดแนวภูเขาไฟเรียงรายตามชายฝั่ง ขนานกับร่องลึกก้นสมุทร เช่น เทือกเขาแอนดีส บริเวณชายฝั่งตะวันตกของทวีปอเมริกาใต้ 

• แผ่นธรณีทวีปชนกัน เมื่อแผ่นธรณีทวีปปะทะกัน แผ่นหนึ่งจะมุดตัวลง อีกแผ่นหนึ่งจะถูกยกเกยสูงขึ้น กลายเป็นเทือกเขาที่สูงมาก เป็นแนวยาวขนานกับแนวปะทะ เช่น  เทือกเขาหิมาลัย ในประเทศเนปาล,  เทือกเขาแอลป์ ในทวีปยุโรป

3.   แผ่นธรณีเคลื่อนผ่านกัน วงจรพาความร้อนและแรงดัน-แรงดึงที่เกิดบริเวณเขตมุดตัวส่งผลให้แผ่นธรณีไถลเคลื่อนผ่านกันในแนวตั้งฉากกับสันเขาใต้สมุทรและร่องใต้ทะเลลึก เกิดเป็น"รอยเลื่อนทรานสฟอร์ม(Transform fault)" ปรากฏการณ์นี้ทำให้เกิดแผ่นดินไหวในระดับตื้นมีความรุนแรงปานกลาง ถ้าเกิดขึ้นบนแผ่นดินจะทำให้ถนนขาด สายน้ำเปลี่ยนทิศทางการไหล หรือทำให้เกิดหน้าผาและน้ำตก เช่น บริเวณสันเขากลางมหาสมุทรแอตเลนติก  รอยเลื่อนซานแอนเดรีย 

การเปลี่ยนลักษณะของเปลือกโลก

1.   ชั้นหินคดโค้ง เกิดจากผลของความเค้น รูปแบบการโค้งมี 2 ประเภท คือ ชั้นหินโค้งรูปประทุน(Anticline) และ ชั้นหินคดโค้งรูปประทุนหงาย(Syncline)

2.   รอยเลื่อน แบ่งออกเป็น 3 ประเภท

• รอยเลื่อนปกติ(normal fault) หินเพดานมีการเคลื่อนที่ลงโดยระนาบรอยเลื่อนจะมีมุมเทมากกว่า 45 องศา
• รอยเลื่อนย้อน(Reverse fault) หินเพดานเคลื่อนที่ขึ้น โดยปกติจะมีมุมเทมากกว่า 45 องศา แต่ถ้าค่ามุมเทน้อยกว่า 45 องศา จะเรียกว่า "รอยเลื่อนย้อนมุมต่ำ"
• รอยเลื่อนตามแนวระดับ(Strike-slip fault) มุมเทมีค่ามากกว่า 90 องศา หินเคลื่อนที่แนวระดับกับระนาบรอยเลื่อน

โครงสร้างโลก

"โครงสร้างโลก"

             โลกถือกำเนิดมาแล้ว4,600ล้านปี นักวิทยาศาสตร์ตั้งแต่ยุคโบราณทราบดีว่า ภายในของโลกนั้นร้อนระอุและเปี่ยมด้วยแรงดันมหาศาล ซึ่งทำให้เกิดปรากฏารณ์ธรรมชาติต่างๆ เช่น ภูเขาไฟระเบิด แผ่นดินไหว พุน้ำร้อน เป็นต้น

             โดยเมื่อ300ปีที่ผ่านมาหรือในปลายคริสต์ศตวรรตที่ 19 เซอร์ไอเแซค นิวตัน ได้คำนวณมวลของโลกโดยใช้กฏแรงโน้มถ่วงสากล F = GmM/r²  พบว่า ความหนาแน่นเฉลี่ยของโลกมีมากกว่า ความหนาแน่นของหินบนเปลือกโลก 2 เท่า

              ต่อมานักวิทยาศาสตร์ที่ประเทศรัสเซียพยายามศึกษาโครงสร้างของโลก โดยสร้างแท่นขุดเจาะที่คาบสมุทรโคลาร์ ทำการขุดเจาะลงไปได้ความลึกมากที่สุด 12.3 กิโลเมตร แต่ก็ต้องใช้เวลาถึง 19 ปี ดังนั้นจะเห็นว่า การศึกษาภายในของโลกทางตรงแทบเป็นไปไม่ได้เลย

การศึกษาโครงสร้างโลก

           นักธรณีวิทยาศึกษาโครงสร้างภายในของโลกโดยอาศัยคลื่นที่เกิดจากแผ่นดินไหว และจำแนกโครงสร้างโลกเป็นสองระบบ คือ การแบ่งโครงสร้างตามลักษณะทางกายภาพ และ การแบ่งโครงสร้างตามองค์ประกอบทางเคมี

1. การแบ่งโครงสร้างโลกตามลักษณะกายภาพ

                    การแบ่งโครงสร้างโลกตามลักษณะทางกายภาพเป็นการศึกษาโลกทางอ้อม โดยจะศึกษาจากคลื่นไหวสะเทือน การวัดค่าแรงโน้มถ่วง เป็นต้น

                   คลื่นไหวสะเทือน(Seismic wave) มี 2 แบบ คือ คลื่นพื้นผิว(Surface wave)และคลื่นในตัวกลาง(Body wave) คลื่นพื้นผิวเดินทางผ่านเข้าไปภายในของโลกทำให้อาคารทรุด ชำรุด แลังพังทลาย  ส่วนคลื่นในตัวกลางสามารถเดินทางผ่านเข้าไปภายในของโลกไปยังพื้นโลกฝั่งตรงข้ามได้ นักธรณีวิทยาจึงเลือกBody waveในการสำรวจ คลื่นในตัวกลางมี 2 ประเภท คือ คลื่นปฐมภูมิ (P wave) และ คลื่นทุติยภูมิ (S wave)

                    

• คลื่นปฐมภูมิ (P wave) เป็นคลื่นตามยาวโดยอนุภาคของตัวกลางเคลื่อนไหวแบบอัดขยายในแนวเดียวกับที่คลื่นส่งผ่าน คลื่นนี้สามารถเคลื่อนที่ผ่านของแข็ง ของเหลว และแก๊ส โดยมีความเร็วประมาณ 6 – 7 กิโลเมตร/วินาที  คลื่นปฐมภูมิทำให้เกิดการอัดหรือขยายตัวของชั้นหิน

• คลื่นทุติยภูมิ(S wave) เป็นคลื่นตามขวางโดยอนุภาคของตัวกลางเคลื่อนไหวตั้งฉากกับทิศทางที่คลื่นผ่าน มีทั้งแนวตั้งและแนวนอน คลื่นชนิดนี้ผ่านได้เฉพาะของแข็งเท่านั้น โดยมีความเร็วประมาณ  3 – 4 กิโลเมตร/วินาที  คลื่นทุติยภูมิทำให้ชั้นหินเกิดการคดโค้ง

เขตอับคลื่น(Shadow zone) ของ P wave จะอยู่ที่มุม105องศา ถึง มุม140องศา ส่วนS waveเนื่องจากS waveผ่านได้แค่ของแข็งเท่านั้นคลื่นจึงมีแค่ซีกโลกที่เป็นจุดเริ่มต้นของคลื่นเท่านั้น

นักธรณีวิทยาแบ่งโครงสร้างภายในของโลกเป็น 5 ส่วนโดยพิจารณาจากความเร็วของคลื่น P wave และ S wave ดังนี้
1. ธรณีภาค(Lithosphere)
ประกอบด้วยเปลือกโลกทวีปและเปลือกโลกมหาสมุทร คลื่น P wave และ S wave เคลื่อนที่ช้าลงจนถึงแนวแบ่งเขตMohorovicic Discontinuity

2. ฐานธรณีภาค(Asthenosphere)
อยู่ใต้แนวแบ่งเขตMohorovicic Discontinuityลงไป เป็นบริเวณที่คลื่นมีความเร็วเพิ่มขึ้นตามระดับความลึก โดยแบ่งเป็น 2 เขต ดังนี้    

               คลื่นมีความเร็วต่ำ(Low velocity zone)   P wave และ S wave มีความเร็วเพิ่มขึ้นไม่คงที่ เพราะบริเวณนี้เป็นของแข็งเนื้ออ่อน อุณหภูมิสูงละลายแร่ธาตุเกิดแมกมา
               เขตที่มีการเปลี่ยนแปลง(Transition zone)  อยู่บริเวณเนื้อโลกตอนบน  P wave และ S wave มีความเร็วเพิ่มขึ้นในอัตราที่ไม่สม่ำเสมอ เนื่องจากเป็นบริเวรำที่มีการเปลื่ยนแปลงของแร่                  

3.Mesosphere

อยู่บริเวณเนื้อโลกชั้นล่าง เป็นบริเวณที่คลื่นมีความเร็วสม่ำเสมอ เนื่องจากเป็นของแข็ง

4.แก่นโลกชั้นนอก(outer core)

P waveลดลงฉับพลัน และS waveไม่ปรากฏ เนื่องจากชั้นนี้เป็นชั้นที่มีเหล็กหลอมละลาย

5.แก่นโลกชั้นใน(Inner core)

จุดศูนย์กลางของโลก P wave มีความเร็วมากขึ้น เพราะแรงกดดันภายในทำให้เหล็กและนิกเกิลเปลี่ยนสถานะเป็นของแข็ง

***เขตMohorovicic Discontinuity

คือ แนวแบ่งเขตระหว่างเปลือกโลก (Crust) และ เนื้อโลกชั้นบนสุด (Uppermost mantle) เรียกสั้นๆ ว่า โมโฮ (Moho) ชื่อนี้ตั้งขึ้นเป็นเกียรติให้แก่นักธรณีวิทยาชาวยูโกสลาเวีย แอนดริจา โมโฮโลวิคซิค (Andrija Mohorovicic) เมื่อปี ค.ศ.1909 ผู้ค้นพบว่า คลื่นไหวสะเทือนจะมีความเร็วเพิ่มขึ้นเมื่อเข้าสู่เขตเนื้อโลก เนื่องจากความหนาแน่นของวัสดุมากขึ้น

      2.การแบ่งโครงสร้างตามองค์ประกอบทางเคมี

1.เปลือกโลก(Crust) 

เป็นผิวโลกชั้นนอกประกอบด้วยเปลือกโลกทวีปและเปลือกโลกมหาสมุทร

             เปลือกโลกทวีป (Continental crust)  ส่วนใหญ่เป็นหินแกรนิตมีความหนาเฉลี่ย 35 กิโลเมตร  ความหนาแน่น 2.7 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร

             เปลือกโลกมหาสมุทร (Oceanic crust)  ส่วนใหญ่เป็นหินบะซอลต์ 

ความหนาเฉลี่ย 5 กิโลเมตร   ความหนาแน่น 3  กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร 

**เมื่อเปลือกโลกทั้งสองชนกัน เปลือกโลกทวีปจะถูกยกตัวขึ้น ส่วนเปลือกโลกมหาสมุทรจะจมลง และหลอมละลายเป็นแมกมาอีกครั้ง

2.เนื้อโลก (Mantle)  

แบ่งออกป็น 3 ชั้น ได้แก่  

            เนื้อโลกตอนบนสุด (Uppermost sphere)  มีสถานะเป็นของแข็ง 

อยู่ใต้แนวแบ่งเขตMohorovicic Discontinuity มีความหนาโดยรวมประมาณ 30 - 100 กิโลเมตร เรียกโดยรวมว่า ธรณีภาค (Lithosphere) 

             เนื้อโลกตอนบน (Upper mantle) หรือ ฐานธรณีภาค (Asthenosphere) อยู่ที่ระดับลึก 100 - 700 กิโลเมตร มีMagma เคลื่อนที่หมุนวนด้วยการพาความร้อน(Convection) 

             เนื้อโลกตอนล่าง (Lower mantle) มีสถานะเป็นของแข็ง

3.แก่นโลก (Core) 

คือส่วนที่อยู่ใจกลางของโลก มีองค์ประกอบหลักเป็นเหล็ก แบ่งออกเป็น 2 ชั้น 

              แก่นโลกชั้นนอก (Outer core) เป็นเหล็กในสถานะของเหลวเคลื่อนที่หมุนวนด้วยการพาความร้อน Convectionทำให้เกิดสนามแม่เหล็กโลก  

              แก่นโลกชั้นใน (Inner core) เหล็กมีสถานะเป็นของแข็ง

แร่ต่างๆของทั้ง 3 ชั้น

เปรียบเทียบระหว่างการแบ่งโครงสร้างตามลักษณะทางกายภาพ 

และการแบ่งโครงสร้างตามองค์ประกอบทางเคมี

About "ME"

ประวัติส่วนตัว

• ชื่อ-นามสกุล : นางสาว รุจาภา     ไพฑูรย์
• ชื่อเล่น : เก๋
• โรงเรียนประถม : โรงเรียนวัดเทพลีลา
• โรงเรียนมัธยม(ตอนต้น-ตอนปลาย) : โรงเรียนเทพลีลา
• ระดับชั้นปัจจุบัน : ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5
• คณะที่ใฝ่ฝัน : คณะบัญชี , คณะเภสัชศาสตร์
• มหาลัยที่ใฝ่ฝัน : จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
• งานอดิเรก : ฟังเพลง
• รางวัลที่ภาคภูมิใจ : ได้เหรียญเรียนดีของโรงเรียน3ปี 

UNIVERSE QUOTES

They say home is where your heart is.

Mine is among the "STARS",across the "UNIVERSE".

SHINE like the "WHOLE UNIVERSE" is yours.





She had a "GALAXY" in her EYES.
A "UNIVERSE" in her MIND.

credit picture : Dorothy Fratoni