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