การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก
โลกเป็นดาวเคราะห์ที่ไม่เคยหยุดนิ่ง มีการเคลื่อนไหวและเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาทั้งส่วน ที่เป็นบรรยากาศห่อหุ้มโลกและส่วนที่ประกอบอยู่ภายในของโลก อันเป็นผลมาจากอิทธิพลของการหมุนของโลกรอบดวงอาทิตย์ และรอบตัวเอง รวมไปถึงการที่โลกยังร้อนอยู่ภายในมีทฤษฎีหลายทฤษฎี ที่อธิบายถึงการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก
ทฤษฎีการเคลื่อนที่
ทฤษฎีวงจรการพาความร้อน (Convection current theory)
กล่าวไว้ว่าการหมุนเวียนของกระแสความร้อนภายในโลก มีลักษณะเช่นเดียวกับการเดือดของน้ำในแก้ว กล่าวคือโลกส่งผ่านความร้อนจากแก่นโลกขึ้นมาสู่ชั้นแมนเทิล ซึ่งมีลักษณะเป็นของไหลที่มีสถานะกึ่งแข็งกึ่งเหลว และผลักดันให้สารในชั้นนี้หมุนเวียนจากส่วนล่างขึ้นไปสู่ส่วนบนส่งผลให้เปลือกโลกซึ่งเป็นของแข็งปิดทับอยู่บนสุดเกิดการแตกเป็นแผ่น (Plate) และเคลื่อนที่ในลักษณะเข้าหากัน แยกออกจากกัน และไถลตัวขนานออกจากกัน
การไหลเวียนของกระแสความร้อนภายในโลก
ทฤษฎีทวีปเลื่อน(Continental Drift Theorly)
ในปี ค.ศ.1915 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันชื่อ alfred Wegenerได้เสนอสมมติฐานทวีปเลื่อนขึ้น และได้รับการยอมรับในปี ค.ศ.1940 สมมติฐานกล่าวไว้ว่า เมื่อราว 250 ล้านปีก่อน ทวีปต่าง ๆ เคยติดกันเป็นทวีปขนาดใหญ่เรียกว่า พันเจีย (Pangea) ต่อมามีการเคลื่อนตัวแยกออกจากกัน จนมาอยู่ในตำแหน่งปัจจุบัน หลักฐานที่เชื่อว่าแผ่นทวีปเคลื่อนที่นี้คือ ในปัจจุบันได้พบชนิดหิน ที่เกิดในสภาวะแวดล้อมเดียวกันแต่อยู่คนละทวีปซึ่งห่างไกลกันมากหินอายุเดียวกัน ที่อยู่ต่างทวีปกันมีรูปแบบสนามแม่เหล็กโลกโบราณคล้ายคลึงกัน และขอบของทวีปสามารถเชื่อมตัวประสานแนบสนิทเข้าด้วยกันได้
ทฤษฎีเปลือกโลกใต้มหาสมุทรแยกตัว (Sea Floor Spreading Theory)
จากปรากฎการณ์การแตกตัวและแยกออกจากกันของแผ่นเปลือกโลกภาคพื้นทวีปและใต้มหาสมุทรสัมพันธ์กับการเคลื่อนไหว การเกิดหมู่เกาะภูเขาไฟ การเกิดแนวเทือกเขากลางมหาสมุทร การขยายตัว และการเกิดใหม่ของมหาสมุทร ทำให้เกิดสมมติฐานและกลายเป็นทฤษฎีนี้ขึ้นเพื่ออธิบายปรากฎการณ์ต่าง ๆ เหล่านั้นและการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกต่าง ๆ
ขอบเขตและการกระจายตัวของแผ่นเปลือกโลก
ทฤษฎีการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก(plate Tectonic Theory)
เกิดจากการนำทฤษฎีทวีปเลื่อนและทวีปแยกมารวมกันตั้งเป็นทฤษฎีใหม่ขึ้นมาโดยกล่าวไว้ว่าเปลือกโลกทั้งหมดแบ่งออกเป็นแผ่นที่สำคัญ จำนวน 13 แผ่น โดยแต่ละแผ่นจะมีขอบเขตเฉพาะได้แก่ แผ่นอเมริกาเหนือ อเมริกาใต้ ยูเรเซีย แอฟริกา อินเดีย แปซิฟิก แอนตาร์กติก ฟิลิปปินส์ อาหรับ สกอเทีย โกโก้ แคริเบียน และนาซก้าแผ่นเปลือกโลกทั้งหมดไม่หยุดหนิ่งอยู่กับที่จะมีการเ เคลื่อนที่ตลอดเวลาใน 3 แบบ ได้แก่การเคลื่อนที่เข้าหากัน แยกออกจากกัน และไถลตัวขนานออกจากกันซึ่งผลของการเคลื่อนที่ของเปลือกโลกทำให้เกิดปรากฎการณ์ต่าง ๆ ขึ้น เช่น แผ่นดินไหว เทีอกเขา ภูเขาไฟ และกระบวนการเกิดแร่และหิน
ลักษณะการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก
แผ่นเปลือกโลกใต้เคลื่อนที่เข้าหากัน
แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่เข้าหากัน
แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่แยกตัวออกจากกันและเข้าหากัน
แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่ไถลตัวขนานแยกออกจากกันการเดินทางของอนุทวีปไทย
เมื่อ465ล้านปีก่อนดินแดนประเทศไทยยัง แยกตัวอยู่ใน 2 อนุทวีปฉานไทย(ส่วนของภาคเหนือลงไปถึงภาคตะวันออกและภาคใต้) และอนุทวีปอินโดจีน (ส่วนของภาคอิสาน) อนุทวีปทั้งสองขณะนั้นยังเป็นส่วนหนึ่งของผืนดินกานด์วานา (ดัดแปลงจาก Burrett et al,1990,Metcafe,1997)
ต่อมาประมาณ 400-300 ล้านปีก่อนดินแดนประเทศไทยทั้งส่วนอนุทวีปฉานไทยและอนุทวีปอินโดจีน ได้เคลื่อนที่แยกตัวออกจากผืนแผ่นดินกอนด์วานา แล้วหมุนตัวตามเข็มนาฬิกาขึ้นไปทางเหนือ (ดัดแปลงจาก Bunopas,1981,Burrett,1990,Metcafe,1997)
เมื่อประมาณ 220 ล้านปีก่อนอนุทวีปฉานไทยได้ชนกับอนุทวีปอินโดจีนรวมกันเป็นอนุทวีปที่เป็นปัจจุบันเรียกว่าคาบสมุทรมลายูแล้วไปรวมกับจีนตอนใต้รวมกันเป็นส่วนหนึ่งของทวีปเอเชีย (ดัดแปลงจาก Bunopas,1981,Meteafe,1997)
จากนั้นประเทศไทยในคาบสมุทรมลายูได้เคลื่อนที่มาอยู่ในตำแหน่งปัจจุบัน
ภูเขาไฟ
การเกิดภูเขาไฟ
เกิดจากหินหนืดที่อยู่ใต้เปลือกโลกถูกแรงดันอัดให้แทรกรอยแตกขึ้นสู่ผิวโลก โดยมีแรงปะทุหรือแรงระเบิดเกิดขึ้น สิ่งที่พุ่งออกมาจากภูเขาไฟเมื่อภูเขาไฟระเบิดก็คือ หินหนืด ไอน้ำ ฝุ่นละออง เศษหินและแก๊สต่างๆ โดยจะพุ่งออกมาจากปล่องภูเขาไฟ (หินหนืดถ้าถูกพุ่งออกมาจากบนพื้นผิวโลกเรียกว่า ลาวา แต่ถ้ายังอยู่ใต้ผิวโลกเรียกว่า แมกมา)
บริเวณที่มีโอกาสเกิดภูเขาไฟ แนวรอยต่อระหว่างเพลตจะเป็นบริเวณที่มีโอกาสเกิดภูเขาไฟได้มากที่สุด โดยเฉพาะบริเวณที่มีการมุดตัวของแผ่นเปลือกโลก ใต้พื้นมหาสมุทรลงไปสู่บริเวณใต้เปลือกโลกที่เป็นส่วนของทวีป เพราะเปลือกโลกแผ่นเปลือกโลกที่มุดตัวลงไปจะถูกหลอมกลายเป็นหินหนืด จึงแทรกตัวขึ้นมาบริเวณผิวโลกได้ง่ายกว่าบริเวณอื่น บริเวณที่อยู่ห่างจากรอยต่อระหว่างเปลือกโลก ก็อาจเกิดภูเขาไฟได้เช่นกัน ซึ่งเกิดขึ้นโดยกระบวนการที่หินหนืดถูกดันขึ้นมาตามรอยแยกในชั้นหิน ตัวอย่างเช่น นักธรณีวิทยาพบว่า บริเวณจังหวัดลำปางและบุรีรัมย์ เคยมีบริเวณที่หินหนืดถูกดันแทรกขึ้นมาตามรอยแยกของชั้นหิน และมีบางแห่ง เกิดการปะทุแบบภูเขาไฟ แต่ไม่รุนแรงมากนัก
ผลจากการเกิดภูเขาไฟระเบิด
1. หินหนืดหรือลาวาพุ่งขึ้นมาจากการระเบิดของภูเขาไฟ และไหลลงสู่บริเวณที่มีระดับต่ำกว่า สร้างความเสียหายให้แก่มนุษย์
2. เกิดแผ่นดินไหว เนื่องจากการปรับตัวระหว่างหินหนืด กับชั้นหินบริเวณข้างเคียง
3. เกิดแอ่งภูเขาไฟ
ลำดับเหตุการณ์การเกิดแอ่งภูเขาไฟ
1. การระเบิดของภูเขาไฟ เริ่มต้นด้วยการเกิดเฟียรีคลาวด์ (Fiery clouds) และก้อนเมฆที่ประกอบด้วยฝุ่นภูเขาไฟ (dust clouds)
2. เมื่อการระเบิดดำเนินต่อไป บริเวณที่อยู่ใกล้กับปล่องภูเขาไฟจะแตก และพ่นขึ้นไปในอากาศ พร้อมกับมีลาวาไหลออกมา
3. บริเวณยอดของภูเขาไฟจะยุบตัวลงมาแทนที่หินหนืดที่ไหลออกไป การเคลื่อนที่ออกมาสู่ผิวโลกของหินหนืดในระยะหลัง จะทำให้เกิดเนินภูเขาไฟในแอ่งภูเขาไฟ
หิน
หิน เป็นของแข็งที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ซึ่งเป็นสารผสมที่เกิดจากการเกาะตัวกันแน่นของแร่ตั้งแต่ 1 ชนิดขึ้นไป หรือ เป็นสารผสมของแร่กับแก้วภูเขาไฟ หรือ แร่กับซากดึกดำบรรพ์ หรือของแข็งอื่น ๆ เราสามารถจำแนกหินที่อยู่บนเปลือกโลกทางธรณีวิทยาออกได้เป็น 3 พวกใหญ่ ๆ คือ
หินอัคนี (Igneous Rocks)
หินอัคนี (Igneous rock)คือหินที่เกิดจากการเย็นตัวและตกผลึกของหินหนืด (Magma) เมื่อหินหนืดเหล่านี้เคลื่อนที่เข้ามาใกล้ผิวโลก หินอัคนีที่เกิดจากการเย็นตัวและตกผลึกของหินหนืดใต้ผิวโลกอย่างช้า ๆ เรียกว่า หินอัคนีบาดาล (Intrusive Rocks หรือ Plutonic Rocks) หินอัคนีที่เกิดจากการเย็นตัวและตกผลึกของหินหลอมเหลว (Lava) บนผิวโลกหรือใกล้ผิวโลก เรียกว่า หินอัคนีภูเขาไฟ (Extrusive Rocks หรือ Volcanic Rocks) หินอัคนีที่เกิดจากการทับถมของเศษหินที่ได้จากการระเบิดของภูเขาไฟ เมื่อมีการเชื่อมประสานด้วยแร่ จะได้หินที่เรียกว่า หินอัคนีตะกอนภูเขาไฟ (Pyroclastic Rocks)
หินตะกอน (Sedimentary Rocks)
หินตะกอน (อังกฤษ: sedimentary rock) คือ หินที่เกิดจากการตกตะกอนของเม็ดแร่ที่ได้จากการผุพังของหินชนิดใดก็ได้ที่ผิวโลก และถูกพัดพาไปโดย น้ำ ลม หรือธารน้ำแข็ง แล้วจับตัวกันแข็งเป็นหิน หรือ เกิดจากการตกตะกอนทางเคมีของสารละลายจากในน้ำ ในลำธาร ทะเล หรือมหาสมุทร เนื่องจากปฏิกิริยาทางเคมีหรือการระเหยของน้ำ ที่อุณหภูมิปกติบนผิวโลก ลักษณะเด่นของหินตะกอน คือ การเกิดเป็นชั้น อาจมีซากดึกดำบรรพ์ หรือแสดงลักษณะโครงสร้างของการตกตะกอนตามลำดับอายุ
หินแปร (Metamorphic Rocks)
หินแปร (Metamorphic Rocks)คือ หินที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงส่วนประกอบ และ/หรือ เนื้อหิน (Texture) เดิมไปเป็นหินชนิดใหม่ใต้ผิวโลก ซึ่งได้รับอิทธิพลจากการเปลี่ยนแปลงความดันและอุณหภูมิในสภาพที่ยังเป็นของแข็ง อาจมีส่วนประกอบใหม่มาเพิ่มหรือไม่ก็ได้ การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นเรียกว่า การแปรสภาพ (Metamorphism)แต่เนื่องจากลักษณะที่หินตะกอนในประเทศไทยเรามักแสดงลักษณะชั้น (bed) เนื่องจากการตกตะกอนให้เห็นเด่นชัด จึงทำให้ในอดีตมีหลายท่านเรียกชื่อหินตะกอนเหล่านี้อีกอย่างหนึ่งว่า หินชั้น แต่ในปัจจุบันพบว่าการเรียกชื่อหินตะกอนว่าหินชั้นนั้น ไม่ค่อยได้รับการนิยมเท่าใดนัก เนื่องจากนักธรณีวิทยาพบว่ามีหลายครั้งๆ ที่หินอัคนีหรือหินแปรก็แสดงลักษณะเป็นชั้นๆเช่นกัน เช่น ชั้นลาวาของหินบะซอลต์ หรือริ้วรอยชั้นเนื่องจากการแปรสภาพของหินไนท์ และในบางครั้งหินตะกอนก็ไม่แสดงลักษณะเป็นชั้นๆก็มีดังนั้นทางด้านการศึกษาธรณีวิทยาของประเทศไทยจึงพยายามรณรงค์ให้กลุ่มนิสิตนักศึกษาและประชาชนทั่วไปให้ใช้ชื่อ หินตะกอน ในการเรียกชื่อหินตะกอนแทนคำว่า หินชั้น
หิน คือ มวลของแข็งที่ประกอบไปด้วยแร่ชนิดเดียวกัน หรือหลายชนิดรวมตัวกันอยู่ตามธรรมชาติ เนื่องจากองค์ประกอบของเปลือกโลกส่วนใหญ่เป็นสารประกอบซิลิกอนไดออกไซด์ (SiO2) ดังนั้นเปลือกโลกส่วนใหญ่มักเป็นแร่ตระกูล ซิลิเกต นอกจากนั้นยังมีแร่ตระกูลคาร์บอเนต เนื่องจากบรรยากาศโลกในอดีตส่วนใหญ่เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำฝนได้ละลายคาร์บอนไดออกไซด์บนบรรยากาศลงมาสะสมบนพื้นดินและมหาสมุทร สิ่งมีชีวิตอาศัยคาร์บอนสร้างธาตุอาหารและร่างกาย แพลงตอนบางชนิดอาศัยซิลิกาสร้างเปลือก เมื่อตายลงทับถมกันเป็นตะกอน หินส่วนใหญ่บนเปลือกโลกจึงประกอบด้วยแร่ต่างๆ
แร่ประกอบหิน
ตระกูลซิลิเกต
เฟลด์สปาร์ (Feldspar) เป็นกลุ่มแร่ที่มีมากกว่าร้อยละ 50 ของเปลือกโลก ซึ่งเป็นองค์ประกอบส่วนใหญ่ของหินหลายชนิดในเปลือกโลก เฟลด์สปาร์มีองค์ประกอบหลักเป็นอะลูมิเนียมซิลิเกต รูปผลึกหลายชนิด เมื่อเฟลด์สปาร์ผุพังจะกลายเป็นอนุภาคดินเหนียว (Clay minerals)
ควอรตซ์ (SiO2) เป็นซิลิกาไดออกไซด์บริสุทธิ์ มีรูปผลึกทรงหกเหลี่ยมยอดแหลม มีอยู่ทั่วไปในเปลือกทวีป แต่หาได้ยากในเปลือกมหาสมุทรและแมนเทิล เมื่อควอรตซ์ผุพังจะกลายเป็นอนุภาคทราย (Sand) ควอรตซ์มีความแข็งแรงมาก ขูดแก้วเป็นรอย
ไมก้า (Mica) เป็นกลุ่มแร่ซึ่งมีรูปผลึกเป็นแผ่นบาง มีองค์ประกอบเป็นอะลูมิเนียมซิลิเกตไฮดรอกไซด์ มีอยู่ทั่วไปในเปลือกทวีป ไมก้ามีโครงสร้างเช่นเดียวกับ แร่ดินเหนียว (Clay minerals) ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของดิน
แอมฟิโบล (Amphibole group) มีลักษณะคล้ายเฟลด์สปาร์แต่มีสีเข้ม มีองค์ประกอบเป็นอะลูมิเนียมซิลิเกตไฮดรอกไซด์ ที่มีแมกนีเซียม เหล็ก หรือ แคลเซียม เจือปนอยู่ มีอยู่แต่ในเปลือกทวีป ตัวอย่างของกลุ่มแอมฟิโบลที่พบเห็นทั่วไปคือ แร่ฮอร์นเบลนด์ ซึ่งอยู่ในหินแกรนิต
ไพร็อกซีน (Pyroxene group) มีสีเข้ม มีองค์ประกอบที่เป็นแมกนีเซียมและเหล็กซิลิเกตอยู่มาก มีลักษณะคล้ายแอมฟิโบล มีอยู่แต่ในเปลือกมหาสมุทร
โอลิวีน (Olivine) มีองค์ประกอบหลักเป็นแมกนีเซียมและเหล็กซิลิเกต มีอยู่น้อยมากบนเปลือกโลก กำเนิดจากแมนเทิลใต้เปลือกโลก
ตระกูลคาร์บอเนต
แคลไซต์ (Calcite) เป็นแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) เป็นองค์ประกอบหลักของหินปูนและหินอ่อน โดโลไมต์ (Dolomite) ซึ่งเป็นแร่คาร์บอเนตอีกประเภทหนึ่งที่มีแมงกานีสผสมอยู่ CaMg(CO3) 2 แร่คาร์บอเนตทำปฏิกิริยากับกรดเป็นฟองฟู่ให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น