Chapter 6 Earth Dynamic Lithosphere

โครงสร้างของเปลือกโลก

เราทราบมาแล้วว่าโลกมีสัณฐานเกือบกลม หรือทรงรีแห่งการหมุน โดยขั้วทั้งสองมีการยุบตัวลงอันเนื่องมาจากแรงเหวี่ยงจากการหมุนของโลก และพื้นผิวของเปลือกโลกยังมีระดับความสูงที่แตกต่างกันรวมถึงพื้นมหาสมุทร จุดที่สูงที่สุดของโลกอยู่บริเวณเทือกเขาหิมาลัยที่ยอดเขาเอเวอร์เรสต์ ที่มีความสูงประมาณ 8,848 เมตร จากระดับน้ำทะเลปานกลาง1 และจุดที่ลึกที่สุดของพื้นมหาสมุทรอยู่ที่ร่องลึกมาเรียนา ความลึกประมาณ 10,997 เมตร จากระดับน้ำทะเลปานกลาง นักวิทยาศาสตร์สามารถสันนิษฐานโครงสร้างและองค์ประกอบของเปลือกโลกได้จากการศึกษาทางด้านคลื่นความสั่นสะเทือนที่เกิดจากแผ่นดินไหว การทดลองในท้องปฏิบัติการโดยการศึกษาถึงคุณสมบัติของคลื่นที่เคลื่อนที่ผ่านหินต่าง ๆ ตลอดจนกิจกรรมการทำเหมืองแร่ของมนุษย์ การขุดเจาะเปลือกโลกในระดับลึก โดยใช้วิธีการศึกษาทางธรณีฟิสิกส์ ทำให้มนุษย์ได้รับความรู้อย่างยิ่งเกี่ยวกับโครงสร้างของโลก ว่าโลกประกอบด้วยชั้นโครงสร้างที่มีคุณสมบัติทางฟิสิกส์ และเคมีเฉพาะในแต่ละชั้น โดยแบ่งออกเป็น 3 ชั้น คือ เปลือกโลก (Crust) คือส่วนของแข็งชั้นนอกสุด มีความหนาประมาณ 16 - 40 กิโลเมตร ได้แก่ ส่วนที่เป็นทวีปทั้งหมด ซึ่งแบ่งออกเป็น 2 ส่วน ได้แก่ ไซอัล (Sial) เป็นส่วนที่แข็งโครงสร้างของหินเปลือกโลก ได้แก่ หินแกรนิต มีแร่ธาตุประเภท ซิลิคอน และอลูมิเนียม เป็นส่วนประกอบหลัก พบได้ทั่วไปบริเวณเปลือกโลกส่วนที่เป็นทวีป มีความหนาประมาณ 16 - 40 กิโลเมตร และไซมา (Sima) เป็นส่วนที่มีความหนาประมาณ 8 กิโลเมตร ถัดจากไซอัลลงมามีหินบะชอลต์เป็นองค์ประกอบหลัก และประกอบไปด้วยแร่ซิลิคอน เหล็ก และแมกนีเซียม พบทั่วไปบริเวณเปลือกโลกที่เป็นพื้นมหาสมุทรตอนล่าง และบริเวณรอยแยกของเปลือกโลกส่วนที่เป็นภูเขาไฟ เปลือกโลกชั้นใน หรือชั้นของหินหลอมละลาย (Intermediate Zone) เป็นชั้นที่อยู่ถัดจากเปลือกโลกลงไป มีความร้อน ความกดดันและความหนาแน่นสูง ความหนาประมาณ 2,895 กิโลเมตร เป็นชั้นของหินหลอมละลาย เนื่องจากเราพบแร่ประเภทออลิวัน ซึ่งเป็นแร่ที่มีซิลิเกตของเหล็กและแมกนีเซียมรวมตัวกัน เป็นองค์ประกอบอยู่ในหินดูไนต์ เรามักพบหินประเภทนี้ปะปนออกมากับการระเบิดของภูเขาไฟ ซึ่งหินชนิดนี้โดยมากเราไม่พบบนเปลือกโลก เปลือกโลกในชั้นนี้มีการเคลื่อนตัวของหินหลอมเหลวตลอดเวลาอันเนื่องมาจากการพาความร้อน แก่นโลก (Core) เป็นส่วนที่อยู่ภายในสุดของโลก มีรัศมีประมาณ 3,475 กิโลเมตร เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า "แก่นพิภพ" แบ่งออกเป็น 2 ส่วน ได้แก่ ชั้นนอกสุดของแก่นโลก (Outer Core) มีคุณสมบัติเป็นของเหลวของหินหลอมละลายคล้ายคลึงกับชั้นกลาง แต่องค์ประกอบหลักของแร่ธาตุ ได้แก่ เหล็ก และนิเกิล เป็นส่วนประกอบ ชั้นในสุดของแก่นโลก (Inner Core) มีคุณสมบัติเป็นของแข็งที่มีสภาพเป็นผลึก เนื่องมาจากภายใต้อุณหภูมิและความกดดันที่สูงมาก ประมาณ 3 - 4 ล้านเท่าของความกดอากาศ ณ ระดับน้ำทะเล จากโครงสร้างดังกล่าวของเปลือกโลกที่ประกอบไปด้วยส่วนต่างๆ ซึ่งจัดเป็นองค์ประกอบพื้นฐานที่รวมกันเป็นมวลของโลก ส่วนประกอบของเปลือกโลกนับเป็นแหล่งกำเนิดของสิ่งมีชีวิต ทรัพยากรธรรมชาติ และปรากฏการณ์ต่าง ๆ โดยมีส่วนประกอบที่สำคัญ ได้แก่ ดิน (Soil) เป็นวัตถุที่ปกคลุมผิวโลกชั้นบาง ๆ ประกอบด้วย อินทรีย์วัตถุ และอนินทรียวัตถุ หิน (Rock) แบ่งเป็น หินอัคนี หินชั้น และหินแปร มีลักษณะเป็นมวลของแข็ง ประกอบด้วย แร่ธาตุชนิดต่างๆ มากมาย แร่ธาตุ (Mineral) เป็นอนินทรียวัตถุ ที่มีส่วนผสมทางเคมีคงที่ แร่ธาตุส่วนมากเป็นสารประกอบทั้งสิ้น ในแต่ละบริเวณของเปลือกโลกจะมีส่วนประกอบเหล่านี้แตกต่างกันไปตามสภาพการเกิดและการเปลี่ยนแปลงจากปัจจัยต่างๆ ภายนอกโลก