| โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ |
| ธรณีภาค |
| ธรณีภาค (lithosphere) คือ ชั้นเนื้อโลกส่วนบนกับชั้นเปลือกโลกรวมกัน ชั้นธรณีภาคมีความหนา ประมาณ 100 กิโลเมตรนับจากผิวโลกลงไป เปลือกโลกมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา การศึกษาการเปลี่ยนแปลง ของเปลือกโลกทั้งส่วนที่เป็นพื้นดิน พื้นน้ำ และส่วนที่เป็นบรรยากาศจัดเป็นวิธีการหนึ่งที่จะช่วยป้องกัน ผลกระทบที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยา ได้แก่ แผ่นดินไหวและภูเขาไฟระเบิด ซึ่งเป็นพิบัติภัยที่มี ผลกระทบต่อชีวิตและทรัพย์สินของมนุษย์ การศึกษาการเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลกทำให้เกิดทฤษฎีหลากหลาย แต่ทฤษฎีที่เป็นที่ยอมรับกันในปัจจุบันและอธิบายถึงกำเนิดของแผ่นดิน มหาสมุทร และสิ่งมีชีวิตที่ตายทับถมอยู่ในหินบนเปลือกโลก คือ ทฤษฎีการแปรสัณฐานแผ่นธรณีภาค (plate tectonic) แผ่นธรณีภาคและการเคลื่อนที่  ในปี พ.ศ. 2458 นักอุตุนิยมวิทยาชาวเยอรมันชื่อ ดร.อัลเฟรด เวเกเนอร์ (Dr. Alfred Wegener) ตั้งสมมุติฐานเกี่ยวกับการเลื่อนของแผ่นธรณีภาคจากอดีตถึงปัจจุบัน โดยกำหนดว่า เมื่อประมาณ 3002200 ล้านปีมาแล้ว ผืนแผ่นดินทั้งหมดบนโลกเป็นแผ่นดินผืนเดียวกันเรียกว่า พันเจีย (pangaea) ซึ่งเป็นภาษากรีก แปลว่า แผ่นดินทั้งหมด (all land) ต่อมาเกิดการเลื่อนตัวของแผ่นธรณีภาคเป็นขั้นตอน ดังนี้ 1. เมื่อ 2002135 ล้านปี พันเจียเริ่มแยกออกเป็นทวีปใหญ่ 2 ทวีป คือ ลอเรเซียทางตอนเหนือ และกอนด์วานาทางตอนใต้ โดยกอนด์วานาจะแตกและเคลื่อนแยกจากกันเป็นอินเดีย อเมริกาใต้ และแอฟริกา ในขณะที่ออสเตรเลียยังคงเป็นส่วนหนึ่งของกอนด์วานา 2. เมื่อ 135265 ล้านปี มหาสมุทรแอตแลนติกแยกตัวกว้างขึ้น ทำให้แอฟริกาเคลื่อนที่ห่างออกไปจากอเมริกาใต้ แต่ออสเตรเลียยังคงเชื่อมอยู่กับแอนตาร์กติกา และอเมริกาเหนือกับยุโรปยังคงต่อเนื่องกัน 3. เมื่อ 65 ล้านปี2ปัจจุบัน มหาสมุทรแอตแลนติกขยายกว้างขึ้นอีก อเมริกาเหนือและยุโรปแยกจากกัน อเมริกาเหนือโค้งเว้าเข้าเชื่อมกับอเมริกาใต้ ออสเตรเลียแยกจากแอนตาร์กติกา และอินเดียเคลื่อนไป ชนกับเอเชียจนเกิดเป็นภูเขาหิมาลัย กลายเป็นแผ่นดินและผืนมหาสมุทรดังปัจจุบัน หลักฐานและข้อมูลทางธรณีวิทยา หลักฐานและข้อมูลต่างๆ ที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อในทฤษฎีการแปรสัณฐานแผ่นธรณีภาค ได้แก่ 1. รอยต่อของแผ่นธรณีภาค 2. รอยแยกของแผ่นธรณีภาค และอายุของหินบนเทือกเขากลางมหาสมุทร 3. การค้นพบซากดึกดำบรรพ์ 4. การเปลี่ยนแปลงของอากาศ 5. สนามแม่เหล็กโลกโบราณ รอยต่อของแผ่นธรณีภาค นักธรณีวิทยาแบ่งแผ่นธรณีภาคของโลกออกเป็น 2 ประเภท คือ แผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีป และแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทร รวมทั้งหมด 12 แผ่น ได้แก่1. แผ่นยูเรเชีย 2. แผ่นอเมริกาเหนือ 3. แผ่นอเมริกาใต้ 4. แผ่นอินเดีย (แผ่นออสเตรเลีย2อินเดีย) 5. แผ่นแปซิฟิก 6. แผ่นนาสกา 7. แผ่นแอฟริกา 8. แผ่นอาระเบีย 9. แผ่นฟิลิปปินส์ 10. แผ่นแอนตาร์กติกา 11. แผ่นคาริบเบีย 12. แผ่นคอคอส แต่ละแผ่นธรณีภาคจะมีการเคลื่อนที่ตลอดเวลา บางแผ่นเคลื่อนที่เข้าหากัน บางแผ่นเคลื่อนที่แยกออกจากกัน บางแผ่นเคลื่อนที่ผ่านกัน นอกจากนั้นยังมีรอยเลื่อนปรากฏบนแผ่นธรณีภาคบางแผ่น เช่น รอยเลื่อนซานแอนเดรียสบนแผ่นอเมริกาเหนือ รอยเลื่อนแอนาโทเลียบนแผ่นยูเรเชีย เป็นต้น  รูปแสดงแผ่นธรณีภาคบริเวณต่างๆ ของโลก เมื่อพิจารณาแผนที่โลกปัจจุบันพบว่า ทวีปแต่ละทวีปมีรูปร่างต่างกัน แต่เมื่อนำแผ่นภาพของแต่ละทวีป มาต่อกันจะเห็นว่ามีส่วนที่สามารถต่อกันได้พอดี เช่น ขอบตะวันออกของทวีปอเมริกาใต้สามารถต่อกับขอบตะวันตก ของทวีปแอฟริกาใต้ได้อย่างพอดี เสมือนหนึ่งว่าทวีปทั้งสองน่าจะเป็นแผ่นดินเดียวกันมาก่อน ต่อมามีการเคลื่อนที่แยกออกจากกัน ส่วนหนึ่งเคลื่อนไปทางตะวันออก อีกส่วนหนึ่งเคลื่อนไปทางตะวันตก และมีมหาสมุทร แอตแลนติกเข้ามาแทนที่ตรงรอยแยก แผ่นทวีปทั้งสองมีการเคลื่อนแยกจากกันเรื่อยๆ จนมีตำแหน่งและรูปร่างดังปัจจุบัน รูปแสดงแนวขอบของทวีปต่างๆ ในปัจจุบันที่คิดว่าเคยต่อเชื่อมเป็นผืนเดียวกัน กระบวนการเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลกเป็นผลทำให้แผ่นธรณีภาคเกิดการเคลื่อนที่แยกออกจากกันจนทำให้มีลักษณะดังปัจจุบัน รอยแยกของแผ่นธรณีภาคและอายุหินบนเทือกเขากลางมหาสมุทร จากรูปแสดงเทือกเขากลางมหาสมุทรพบว่า ลักษณะเด่นของพื้นที่มหาสมุทรแอตแลนติก คือ 1. เทือกเขากลางมหาสมุทรซึ่งมีลักษณะเป็นเทือกเขายาวที่โค้งอ้อมไปตามรูปร่าง ของขอบทวีป ด้านหนึ่งเกือบขนานกับชายฝั่งของประเทศสหรัฐอเมริกา ส่วนอีกด้านหนึ่งขนานกับชายฝั่งของทวีปยุโรปและทวีปแอฟริกา  รูปแสดงเทือกเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติก 2. เทือกเขากลางมหาสมุทรมีรอยแยกตัวออกเป็นร่องลึกไปตลอดความยาวของเทือกเขา3. มีรอยแตกตัดขวางบนสันเขากลางมหาสมุทรมากมาย รอยแตกเหล่านี้เป็นศูนย์กลางของการเกิดแผ่นดินไหวและภูเขาไฟระเบิด 4. มีเทือกเขาเล็กๆ กระจัดกระจายอยู่ทั้งทางตะวันออกและตะวันตกของพื้นมหาสมุทร บริเวณที่เป็นประเทศอังกฤษในปัจจุบัน เป็นเกาะที่อยู่บนไหล่ทวีปที่มีส่วนของแผ่นดินใต้พื้นน้ำต่อเนื่องกับทวีป ยุโรป ในปี พ.ศ. 2503 มีการสำรวจใต้ทะเลและมหาสมุทรใหญ่ทั้ง 3 แห่ง ด้วยเครื่องมือที่ทันสมัย ทำให้พบ หินบะซอลต์ที่บริเวณร่องลึก หรือรอยแยกบริเวณเทือกเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติก และพบว่าหินบะซอลต์ที่อยู่ไกลจากรอยแยกจะมีอายุมากกว่าหินบะซอลต์ที่อยู่ ใกล้รอยแยกหรือในรอยแยก จากหลักฐานดังกล่าวสามารถ อธิบายการเปลี่ยนแปลงได้ดังนี้ เมื่อเกิดรอยแยกแผ่นดินจะเกิดการเคลื่อนตัวออกจากกันอย่างช้าๆ ตลอดเวลา ขณะเดียวกันเนื้อของหินบะซอลต์จากส่วนล่างจะถูกดันแทรกเสริมขึ้นมาตรงรอยแยก เป็นเปลือกโลกใหม่ ทำให้ตรงกลางรอยแยกเกิดหินบะซอลต์ใหม่เรื่อยๆ โครงสร้างและอายุหินรองรับแผ่นธรณีภาคจึงมีอายุอ่อนสุดบริเวณ เทือกเขากลางมหาสมุทร และอายุมากขึ้นเมื่อเข้าใกล้ขอบทวีป ดังรูป  รูปแสดงอายุของหินบะซอลต์บริเวณรอยแยกกลางมหาสมุทรแอตแลนติก นักธรณีวิทยาได้ศึกษารอยต่อของแผ่นธรณีภาคพบว่า แผ่นธรณีภาคมีการเคลื่อนที่มีลักษณะต่างๆ ดังนี้1. ขอบแผ่นธรณีภาคแยกออกจากกัน ขอบแผ่นธรณีภาคที่แยกจากกันนี้ เนื่องจากการดันตัวของแมกมาในชั้นธรณีภาค ทำให้เกิดรอยแตกในชั้นหินแข็ง แมกมาสามารถถ่ายโอนความร้อนสู่ชั้นเปลือกโลก อุณหภูมิและความดันของแมกมาลดลงเป็นผลให้เปลือกโลกตอนบนทรุดตัวกลายเป็นหุบ เขาทรุด (rift valley)  รูปแสดงการแยกออกจากกันของแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีป ต่อมาน้ำทะเลไหลมาสะสมกลายเป็นทะเล และเกิดรอยแตกจนเป็นร่องลึก เมื่อแมกมาเคลื่อนตัวแทรกขึ้นมาตามรอยแตก เป็นผลให้แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรเคลื่อนตัวแยกออกไปทั้งสองข้าง ทำให้พื้นทะเลขยายกว้างออกไปทั้งสองด้านเรียกว่า กระบวนการขยายตัวของพื้นทะเล (sea floor spreading) และปรากฏเป็นเทือกเขากลางมหาสมุทร เช่น บริเวณกลางมหาสมุทรแอตแลนติก บริเวณทะเลแดง รอยแยก แอฟริกาตะวันออก อ่าวแคลิฟอร์เนีย มีลักษณะเป็นหุบเขาทรุด มีร่องรอยการแยก เกิดแผ่นดินไหวตื้นๆ มีภูเขาไฟและลาวาไหลอยู่ใต้มหาสมุทร รูปแสดงการแยกออกจากกันของแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทร ในขณะที่แผ่นธรณีภาคเกิดรอยแตกและเลื่อนตัว จะมีผลทำให้เกิดคลื่นไหวสะเทือนไปยังบริเวณต่างๆ ใกล้เคียงกับจุดที่เกิดรอยแตก รอยเลื่อนในชั้นธรณีภาคเกิดเป็นปรากฏการณ์แผ่นดินไหว2. ขอบแผ่นธรณีภาคเคลื่อนที่เข้าหากัน แบ่งเป็น 3 ลักษณะ คือ 2.1 แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรชนกับแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทร แผ่นธรณีภาคแผ่นหนึ่งจะมุดลงใต้อีกแผ่นหนึ่ง ปลายของแผ่นที่มุดลงจะหลอมตัวกลายเป็นแมกมาและปะทุขึ้นมาบนแผ่นธรณีภาคใต้ มหาสมุทร เกิดเป็นแนวภูเขาไฟกลางมหาสมุทร เช่น ที่หมู่เกาะมาริอานาส์ อาลูเทียน ญี่ปุ่น ฟิลิปปินส์ หมู่เกาะฮาวาย จะมีลักษณะเป็นร่องใต้ทะเลลึก มีแนวการเกิดแผ่นดินไหวตามแนวของแผ่นธรณีภาคลึกลงไปถึงชั้นเนื้อโลก รวมทั้งมีภูเขาไฟที่ยังมีพลัง  รูปแสดงการชนกันระหว่างแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรกับแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทร 2.2 แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรชนกับแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีป แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทร ที่หนักกว่าจะมุดลงใต้แผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีป ทำให้เกิดรอยคดโค้งเป็นเทือกเขาบนแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีป เช่น ที่อเมริกาใต้แถบตะวันตก แนวชายฝั่งโอเรกอนจะมีลักษณะเป็นร่องใต้ทะเลลึก ตามแนวขอบทวีปมีภูเขาไฟปะทุในส่วนที่เป็นแผ่นดิน เกิดเป็นแนวภูเขาไฟชายฝั่ง และเกิดแผ่นดินไหวรุนแรง ส่วนแนวขอบด้านตะวันออก- เฉียงเหนือของแผ่นธรณีภาคอาระเบียที่เคลื่อนที่เข้าหาและมุดกันกับแนวขอบ ด้านใต้ของแผ่นธรณีภาคยูเรเชีย จะเกิดเป็นร่องลึกก้นมหาสมุทร และเกิดเป็นเทือกเขาคดโค้งอยู่บนแผ่นธรณีภาคในบริเวณประเทศตะวันออกกลาง ปัจจุบันบริเวณนี้กลายเป็นแหล่งสะสมน้ำมันดิบแหล่งใหญ่ของโลก ลักษณะการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณี การเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาคแบ่งออกเป็น 3 ลักษณะ ดังนี้ 1.แผ่นธรณีเคลื่อนที่ออกจากกัน เกิดจากการดันตัวของสารร้อนในชั้นฐานธรณีภาค ทำให้แผ่นธรณีโก่งตัวขึ้น ส่วนยอดจะยืดออกและบางลง พร้อมกับเกิดรอยแตกและทรุดตัวลง กลายเป็นหุบเขาทรุด ในขณะเดียวกันความดันในชั้นฐานธรณีภาคจะลดลง ทำให้หินในชั้นฐานธรณีภาคหลอมละลายบางส่วน เกิดเป็นแมกมาและแทรกตัวขึ้นมา ทำให้แผ่นธรณีเคลื่อนที่แยกออกจากกัน ซึ่งเกิดได้ทั้งบนพื้นทวีป และพื้นมหาสมุทร 2.แผ่นธรณีเคลื่อนที่เข้าหากัน เป็นไปได้ 3 แบบ คือ 1) แผ่นมหาสมุทรชนกับแผ่นมหาสมุทร เมื่อแผ่นมหาสมุทร 2 แผ่น เคลื่อนที่เข้าหากันอย่างช้าๆ แผ่นที่มีอายุมาก มีความหนาแน่นมาก และอุณหภูมิต่ำกว่า จะมุดตัวลงไปในชั้นเนื้อโลก ทำให้เกิดร่องลึกก้นสมุทร และทำให้หินบริเวณเนื้อโลกตอนบน ของแผ่นที่อยู่ด้านบนมีจุดหลอมเหลวต่ำลง เกิดการหลอมเหลว บางส่วนเกิดเป็นแมกมาแมกมาจะเคลื่อนตัวขึ้นสู่ผิวโลก เกิดเป็นหมู่เกาะภูเขาไฟรูปโค้ง ซึ่งขนานไปกับแนวร่องลึกก้นสมุทร 2) แผ่นมหาสมทรชนกับแผ่นทวีป แผ่นมหาสมุทรซึ่งมีความหนาแน่นมากกว่าจะมุดลงใต้แผ่นทวีป ทำให้เกิดรอยคดโค้งเป็นแนวเทือกเขาบนแผ่นธรณีทวีป นอกจากนั้นยังทำให้เกิดร่องลึกก้นสมุทรขนานไปกับขอบแผ่นทวีป และมีภูเขาไฟปะทุในส่วนที่เป็นแผ่นดิน เกิดเป็นแนวภูเขาไฟและแผ่นดินไหวรุนแรง 3) แผ่นทวีปชนกับแผ่นทวีป แผ่นธรรีทั้งสองมีความหนามาก เมื่อชนกันจึงทำให้ส่วนหนึ่งมุดลง อีกส่วนหนึ่งเกยกันอยู่ เกิดเป็นเทือกเขาสูงแนวยาวอยู่ในแผ่นธรณีทวีป 3.แผ่นธรณีเคลื่อนที่ผ่านกัน หรือเฉือนกัน แผ่นธรรีเคลื่อนที่ผ่านกัน พบได้ทั้งในมหาสมุทรและบนทวีป แผ่นธรณีที่เคลื่อนที่ผ่านกันในมหาสมุทรเกิดบริเวณเทือกสันเขาใต้สมุทร โดยที่แผ่นมหาสมุทร และบางส่วนของเทือกเขาใต้มหาสมุทรเลื่อนผ่านกัน รอยเลื่อนเหล่านี้จะตัดตั้งฉากกับเทือกเขากลางมหาสมุทร และมีแผ่นดินไหวระดับตื้นเกิดขึ้นในบริเวณรอยต่อ ที่แผ่นธรณีเคลื่อนที่ผ่านกัน รอยแยก เกิดจากแผ่นดินเกิดการเคลื่อนตัวออกจากกันอย่างช้าๆตลอดเวลา ในขณะเดียวกันแมกมาจากใต้แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรจะถูกดันแทรกเสริมขึ้นมาตรงรอยแยก แข็งตัวเป็นหินบะซอลต์หรือเปลือกโลกใหม่ ทำให้ตรงกลางรอยแยกเกิดหินบะซอลต์ใหม่เรื่อยๆ ดังนั้น โครงสร้างและอายุหินรองรับแผ่นธรณีภาคจึงมีอายุอ่อนสุดบริเวณเทือกเขา กลางสมหาสมุทร และอายุมากขึ้นเมื่อเข้าใกล้ขอบทวีป http://www.maceducation.com/e-knowledge/2502201100/02.html อายุหินบนเทือกเขากลางมหาสมุทร ใต้มหาสมุทรมีเทิอกเขายาวโค้งอ้อมไปตามรูปร่างของขอบทวีป ด้านหนึ่งเกืบขนานกับชายฝั่งสหรัฐอเมริกา และอีกด้านหนึ่งขนานชายฝังทวีปยุโรปและแอฟริกา เทือกเขากลางมหาสมุทรนี้มีรอยแยกตัวออกเป็นร่องลึกไปตลอดความยาวเทือกเขา และมีรอยตัดขวางบนสันเขานี้มากมาย รอยแตกนี้เป็นศูนย์กลางการเกิดแผ่นดินไหวและภูเขาไฟระเบิด นอกจากนั้นยังมีเทือกเขาเล็กๆกระจัดกระจายอยู่ทั่วไป ต่อ มาเครื่องมือการสำรวจใต้มหาสมุทรมีการพัฒนาอย่างมาก เช่น มีการค้นพบหินบะซอลต์ที่บริเวณร่องลึก หรือรอยแยกบริเวณเทือกเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติก และยังพบอีกว่าหินบะซอลต์ที่อยู่ไกลจากรอยแยกมีอายุมากกว่าหินบะซอลต์ที่ อยู่ใกล้รอยแยก อธิบายได้ว่าเมื่อเกิดรอยแยกแผ่นดินจะเคลื่อนตัวออกจากกันอย่างช้าๆ ตลอดเวลา ขณะเดียวกันแมกมาจากใต้ธรณีจะดันแทรกเสริมขึ้นมาแข็งตัวเป็นหินบะซอลต์ใหม่ เรื่อยๆ ดังนั้นโครงสร้างและอายุหินรองรับแผ่นธรณีภาคจึงมีอายุอ่อนสุดบริเวณเทือก เขา และอายุมากขึ้นเมื่อเข้าใกล้ขอบทวีป |
วันจันทร์ที่ 11 กรกฎาคม พ.ศ. 2554
แผ่นธรณีภาค
สมัครสมาชิก:
ส่งความคิดเห็น (Atom)
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น