บทที่ 2 โลกและการเปลี่ยนแปลง
มนุษย์ได้พยายามศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของโลก เพื่อหาสาเหตุและวิธีการปรับปรุง แก้ไข ตลอดจนเตรียมการป้องกันและผลกระทบที่จะเกิดจากการเปลี่ยนแปลงนั้นๆ ทำให้เกิดทฤษฎีต่างๆ หลายทฤษฎีที่สำคัญและเป็นที่ยอมรับในปัจจุบัน คือ ทฤษฎีการแปรสัณฐานแผ่นธรณีภาค(plate tectonic)
2.1 แผ่นธรณีภาค และการเคลื่อนที่
ในปี พ.ศ.2458 นักอุตุนิยมวิทยาชาวเยอรมัน ชื่อ ดร. อัลเฟรด เวเกเนอร์(Dr.Alfred Wegener) ได้ตั้งสมมติฐานว่า ผืนแผ่นดินทั้งหมดบนโลกแต่เดิมเป็นแผ่นดินผืนเดียวกัน เรียกว่า พันเจีย(Pangea) ซึ่งเป็นภาษากรีก แปลว่า แผ่นดินทั้งหมด ในเวลาต่อมาพันเจียเริ่มแยกออกเป็นทวีปใหญ่ 2 ทวีป คือ ลอเรเซียทางตอนเหนือ และกอนด์วานาทางตอนใต้ โดยทวีปทางตอนใต้จะเคลื่อนแตกและแยกออกจากกันเป็นอินเดีย อเมริกาใต้และอัฟริกาเคลื่อนที่ห่างออกไปจากอเมริกาใต้ แต่ออสเตเรียยังคงเชื่อมอยู่กับแอนตาร์กติก และอเมริกาเหนือกับยุโรปยังคงติดกัน ต่อมามหาสมุทรแอตแลนติกขยายกว้างอีก อเมริกาเหนือและยุโรป จึงแยกจากกันอเมริกาเหนือโค้งเว้าต่อกับอเมริกาใต้ ออสเตเรียก็แยกออกจากแอนตาร์กติก และอินเดียได้เคลื่อนไปชนกับเอเชีย
ที่มา http://www.anek2009.ob.tc/earth_astro/eart_1.jpg
2.2 หลักฐานและข้อมูลทางธรณีภาค
การที่ ดร. อัลเฟรด เวเกเนอร์ ได้ตั้งสมมติฐานว่าผืนแผ่นดินทั้งหมดบนโลกแต่เดิมเป็นแผ่นดินผืนเดียวกัน หลักฐานทางธรณีวิทยาในด้านต่างๆ ในปัจจุบันแต่เดิมเป็นแผ่นดินผืนเดียวกันแล้วค่อยๆแยกออกจากกัน ซึ่งมีหลักฐานสนับสนุนดังนี้
2.2.1 รอยต่อของแผ่นธรณีภาค
นักธรณีวิทยาได้แบ่งแผ่นธรณีภาคของโลกออกเป็น 2 ประเภท คือ แผ่นทวีป และแผ่นมหาสมุทร ซึ่งทั้ง 2 ประเภทรวมกันมีจำนวน 13 แผ่น
2.2.2 รอยแยกของแผ่นธรณีภาค และอายุหินบนเทือกเขากลางมหาสมุทร
ลักษณะโดดเด่นของพื้นมหาสมุทรแอตแลนติก ได้แก่ เทือกเขากลางมหาสมุทร ซึ่งเป็นเหมือนเทือกเขายาวที่โค้งอ้อมไปตามรูปร่างของขอบทวีป ด้านหนึ่งเกือบขนานกับชายฝั่งสหรัฐอเมริกา และอีกด้านหนึ่งขนานกับชายฝั่งของทวีปยุโรปและอัฟริกา นอกจากนั้นเทือกเขากลางมหาสมุทร ยังมีรอยแยกออกเป็นร่องลึกไปตลอดความยาวของเทือกเขาและมีรอยแตกตัดขวางบนสัน เขานี้มากมาย และได้มีการพบหินบะซอลต์ที่บริเวณร่องลึก หรือรอยแยกบริเวณเทือกเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติก และยังพบต่อไปอีกว่า หินบะซอลต์ที่อยู่ไกลจากรอยแยกมีอายุมากกว่าหินบะซอลต์ที่อยู่ใกล้รอยแยก
จากหลักฐานและข้อมูลดังกล่าวทำให้อธิบายได้ว่า เมื่อเกิดรอยแยก แผ่นดินจะเกิดการเคลื่อนตัวออกจากกันอย่างช้าๆตลอดเวลา ในขณะเดียวกันเนื้อของหินบะซอลต์จากส่วนล่างจะถูกดันแทรกเสริมขึ้นมาตรงรอย แยกเป็นเปลือกโลกใหม่ ทำให้ตรงกลางรอยแยกเกิดเป็นหินบะซอลต์ใหม่เรื่อยๆ ดังนั้นโครงสร้างและอายุหินรองรับแผ่นธรณีภาคจึงมีอายุอ่อนสุด บริเวณเทือกเขากลางมหาสมุทรมีอายุมากและมากขึ้นเมื่อเข้าใกล้ขอบทวีป
นักวิทยาศาสตร์และนักธรณีภาคได้สรุปลักษณะการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาคได้ดังนี้
1) ขอบแผ่นธรณีภาคแยกออกจากกัน
แนว ขอบเขตของแผ่นธรณีภาคที่แยกออกจากกัน เนื่องมาจากการดันตัวของแมกมาในชั้นธรณีภาค ทำให้เกิดรอยแตกในชั้นหินแข็ง จนแมกมาสามารถถ่ายโอนความร้อนสู่ชั้นเปลือกโลกได้ อุณหภูมิและความดันของแมกมาจึงลดลงเป็นผลให้เปลือกโลกตอนบนทรุดตัวกลายเป็น หุบเขาทรุด
ใน เวลาต่อมาเมื่อมีน้ำไหลมาสะสมบริเวณรอยแตกเกิดเป็นทะเลและรอยแตกเกิดเป็น ร่องลึก ดังนั้นเมื่อแมกมาเคลื่อนตัวแทรกขึ้นมาตามรอยแตกจะทำให้แผ่นธรณีภาคใต้ มหาสมุทรเคลื่อนตัวแยกออกไปทั้งสองข้าง พื้นทะเลจะขยายกว้างออกไป เรียกกระบวนการนี้ว่า การขยายตัวของพื้นทะเล(sea floor spreading) และปรากฏเป็นเทือกเขากลางมหาสมุทร เช่น บริเวณทะเลแดง รอยแยกอัฟริกตะวันออก
ที่มา http://www.chaiyatos.com/geol20.jpg
2) ขอบแผ่นธรณีภาคเคลื่อนเข้าหากัน
ที่มา http://www.chaiyatos.com/geol20.jpg
แนวที่แผ่นธรณีภาคชนกันหรือมุดซ้อนกันจะเป็นไปได้ 3 แบบ คือ
2.1) แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรชนกับแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทร
จะ มีแผ่นธรณีภาคแผ่นหนึ่งมุดลงใต้อีกแผ่นหนึ่ง ปลายของแผ่นที่มุดลงจะหลอมตัวกลายเป็นแมกมาและปะทุขึ้นมาบนแผ่นธรณีภาคใต้ มหาสมุทรเกิดเป็นแนวภูเขาไฟกลางมหาสมุทร เช่น ที่หมู่เกาะมาริอานาส์ อาลูเทียน ญี่ปุ่น ฟิลิปปินส์ จะมีลักษณะเป็นร่องใต้ทะเลลึก
ที่มา http://elearning.stkc.go.th/lms/html/earth_science/LOcanada4/403/images/3_1.jpg
2.2) แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรชนกับแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีป
แผ่น ธรณีภาคใต้มหาสมุทรซึ่งหนักกว่า จะมุดลงใต้แผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีป ทำให้เกิดรอยคดโค้งเป็นเทือกเขาบนแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีป เช่น ที่อเมริกาใต้แถบตะวันตก แนวชายฝั่งโอเรกอน จะมีลักษณะเป็นร่องใต้ทะเลลึก
ที่มา http://elearning.stkc.go.th/lms/html/earth_science/LOcanada4/403/images/3_1.jpg
2.3) แผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีปชนกับแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีปอีกแผ่นหนึ่ง
แผ่น ธรณีภาคทั้งสองมีความหนามาก เมื่อชนกันจึงทำให้ส่วนที่มุดลงอีกส่วนหนึ่งเกยกันอยู่เกิดเป็นเทือกเขาสูง แนวยาวอยู่ในแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีป เช่น เทือกเขาหิมาลัย ในทวีปเอเชีย เทือกเขาแอลป์ ในทวีปยุโรป
ที่มา http://elearning.stkc.go.th/lms/html/earth_science/LOcanada4/403/images/3_1.jpg
3) ขอบแผ่นธรณีภาคเคลื่อนที่ผ่านกัน
เนื่อง จากอัตราการเคลื่อนตัวของแมกมาในชั้นเนื้อโลกไม่เท่ากัน ทำให้แผ่นธรณีภาคในแต่ละส่วนมีอัตราการเคลื่อนที่ไม่เท่ากันด้วย ทำให้เปลือกโลกใต้มหาสมุทรและบางส่วนของเทือกเขาใต้มหาสมุทรไถลเลื่อนผ่าน และเฉือนกันเกิดเป็นรอยเลื่อนเฉือนระนาบด้านข้างขนาดใหญ่ขึ้น สันเขากลางมหาสมุทรถูกรอยเลื่อนขึ้นตัดเฉือนเป็นแนวเหลื่อมกันอยู่ มีลักษณะเป็นแนวรอยแตกยาว มีทิศทางตั้งฉากกับเทือกเขากลางสมุทรและหรือร่องใต้ทะเลลึก มักจะเกิดแผ่นดินไหวรุนแรงในระดับตื้นๆ ระหว่างขอบของแผ่นธรณีภาคที่ซับซ้อนเกยกัน ในบริเวณภาคพื้นทวีปหรือมหาสมุทร เช่น รอยเลื่อนซาแอนเดรียส ประเทศสหรัฐอเมริกา รอยเลื่อนอัลไพน์ ประเทศนิวซีแลนด์
ที่มา http://www.chaiyatos.com/geol20.jpg
2.2.3 การค้นพบซากดึกดำบรรพ์
นักธรณีวิทยาได้สำรวจซากดึกดำบรรพ์ของพืชและสัตว์ในทวีปต่างๆ แล้วนำมาเทียบเคียงดูว่าเป็นพืชหรือสัตว์ของซีกโลกหรือซีกโลกใต้ อยู่ในภูมิอากาศร้อนหรือเย็น ตลอดจนความเหมือนกันของชั้นหินที่พบซากเหล่านั้น เพราะถ้าเป็นหินที่เคยอยู่ในพื้นที่เดียวกัน เมื่อแผ่นธรณีภาคแยกจากกันไปลักษณะของซากดึกดำบรรพ์และโครงสร้างของหินก็ ต้องเหมือนกัน
จากการสำรวจพบซากดึกดำบรรพ์ของต้นเฟิร์นชนิดหนึ่ง ชื่อ กลอสซอฟเทอริส(Clossopteris) ที่ทวีปอินเดีย อเมริกาใต้ อัฟริกาออสเตรเลียและทวีปแอตแลนติก เมื่อไปดูแผนที่โลกก็จะพบว่าแต่ละทวีปอยู่ไกลกันมากและมีลักษณะภูมิอากาศแตก ต่างกัน แต่ในอดีตยังมีพืชชนิดเดียวกัน และจากการสำรวจยังพบซากดึกดำบรรพ์ของสัตว์เลื้อยคลานชื่อ มีโซซอรัส(Mesosuarus) ซึ่งโดยปกติจะดำรงชีวิตอยู่ตามลุ่มแม่น้ำจืดแต่กลับมาพบอยู่ส่วนล่างของทวีป อัฟริกาและอเมริกาใต้ ซึ่งทวีปทั้งสองอยู่ห่างไกลกันและอยู่ติดทะเล นอกจากนี้ยังพบซากดึกดำบรรพ์ของลิงบางพันธุ์ทั้งในทวีปอเมริกา และอัฟริกาแถบฝั่งมหาสมุทรแอตแลนติก ที่เป็นเช่นนี้เพราะแต่เดิมปทวีปทั้งสองนี้เชื่อมต่อเป็นผืนแผ่นดินเดียวกัน
ซากดึกดำบรรพ์ที่พบในแต่ละทวีป
ที่มา http://www.thaispaceweather.com/IHY/Earth/images/con7.gif
2.2.4 หลักฐานอื่น
นอกจากหลักฐานต่างๆ ที่กล่าวมาใน 3 ข้อข้างต้นแล้ว ยังมีหลักฐานที่ยืนยังว่าเดิมแผ่นเปลือกโลกติดกันเป็นแผ่นเดียวกันอีกคือ
-การเปลี่ยนแปลงของอากาศ ที่ทำให้เกิดการสะสมตัวของตะกอนในบริเวณต่างๆ ของโลก เช่น หินที่เกิดจากตะกอนธารน้ำแข็ง ซึ่งควรจะเกิดขึ้นบนขั้วโลก แต่ปัจจุบันพบหินลักษณะนี้ในบริเวณชายฝั่งทะเลทางตอนใต้ของอัฟริกาและ อินเดีย เป็นต้น ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเดิมแผ่นเปลือกโลกติดกัน
-สนามแม่เหล็กโบราณ(paleomagnetism) ใน อดีตเหล็กที่เกิดปนอยู่กับแร่อื่นๆ(ก่อนที่จะมีการแข็งตัวกลายเป็นหิน) จะมีการเรียงตัวในรูปแบบที่เกิดจากการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กโลกในขณะนั้น ต่อมาเมื่อเหล็กนั้นมีการแข็งตัวกลายเป็นหิน เหล็กนั้นจะมีสมบัติคล้ายเข็มทิศ เมื่อนำตัวอย่างหินซึ่งทราบตำแหน่ง(พิกัด) ที่เก็บ มาวัดหาค่ามุมเอียงเทของชั้นหิน วัดค่าความเข้มของสนามแม่เหล็กในห้องปฏิบัติการ รวมทั้งคำนวณหาค่าต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง จะได้ข้อมูลเบื้องต้นของภาวะแม่เหล็กในอดีตกาล เช่น ทิศทาง และความเข้มของสนามแม่เหล็กในสมัยนั้น เป็นต้น เมื่อนำข้อมูลมาเขียนกราฟ จะสามารถหาค่าภาวะแม่เหล็กโบราณ ค่าละจิจูดโบราณ ตำแหน่งและขั้วแม่เหล็กโบราณได้ ค่าต่างๆ เหล่านี้จะถูกนำมาแปลความหมาย และคำนวณหาตำแหน่งดั้งเดิมของพื้นที่ในอดีตเพื่อเป็นหลักฐานยืนยันถึงการ เคลื่อนที่ของแผ่นทวีปต่างๆ
จากข้อมูลและหลักฐานต่างๆ ที่ได้จากการศึกษาค้นคว้ามาจะเห็นว่าทวีปทั้งหลายที่มนุษย์อาศัยอยู่นี้ไม่ ได้มีสภาพอยู่นิ่งกับที่ แต่สามารถเคลื่อนที่ได้มีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตอดเวลาตั้งแต่อดีตจนถึง ปัจจุบัน มีผลทำให้พื้นผิวโลกชั้นธรณีภาคแบ่งออกเป็นแผ่นธรณีภาคขนาดต่างๆ กัน ทุกแผ่นกำลังเคลื่อนที่ แต่อัตราการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาควัดค่าได้ยาก เพราะการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาคนั้นช้ามาก
สรุป
จากการศึกษาของนักวิทยาศาสตร์ทำให้ทราบว่า เดิมแผ่นธรณีภาคอยู่ติดกันเป็นแผ่นเดียวกัน ซึ่งสังเกตได้จากขอบแผ่นทวีปที่สามารถนำมาเชื่อมต่อเป็นจิ๊กซอว์ และแผ่นธรณีภาคมีการเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลา ซึ่งสามารถแบ่งลักษณะการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาคได้ออกเป็น 3ลักษณะ คือ การเคลื่อนที่ชนกัน การเคลื่อนที่แยกจากกัน และการเคลื่อนที่ผ่านกัน การเคลื่อนที่ชนกันของแผ่นธรณีภาคจะเกิดได้ 3 ลักษณะย่อยๆ คือ แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรชนกับแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทร แผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีปชนกับแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทร แผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีปชนกับแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีป ซึ่งการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกก่อให้เกิดเทือกเขาบนพื้นดิน เทือกเขากลางมหาสมุทร การมุดตัวของแผ่นเปลือกโลก แผ่นดินไหว และภูเขาไฟประทุ
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น