โลก และการเปลี่ยนแปลง



บทที่ 2 โลก และการเปลี่ยนแปลง
บทที่ 2 โลก และการเปลี่ยนแปลง


     ทฤษฎี การแปลสัณฐานธรณีภาค ของ ดร. อัลเฟรด เวเกเนอร์ (Dr. Alfred Wegener) นักอุตุนิยมวิทยา ชาวเยอรมัน ในปี พ.ศ. 2458 ได้สมมติฐานว่า แผ่นดินทั้งหมดแต่เดิมเป็นแผ่นเดียวกัน เรียกว่า " พันเจีย "  เป็นภาษากรีก แปลว่า แผ่นดินทั้งหมด


เมื่อประมาณ 200 ล้านปีก่อน พันเจีย แยกออกเป็น 2 ทวีป
1. ลอเรเซีย อยู่ทางเหนือ มียุโรปติดกับอเมริกาเหนือ กรีนแลนด์ ทวีปยูเรเซีย
2. กอนด์นาวานา อยู่ทางใต้ แตกออกเป็น อินเดีย อเมริกาใต้ และแอฟริกา ทวีปแอนตาร์กติกา ทวีปออสเตเลีย อนุทวีปอินเดีย และเกาะมาดากัสการ์


                                           
เวเกเนอร์และคณะได้อธิบาย โดยมีหลักฐานและเหตุผล ดังต่อไปนี้

1.รอยต่อของทวีป การเชื่อมต่อของทวีปต่างๆ สามารถต่อกันได้ แต่ไม่สมบูรณ์ เนื่องจากผลของการกัดเซาะชายฝั่ง และการสะสมตัวของตะกอนทำให้ขอบวีปต่างๆเปลี่ยนไป โดย เซอร์ เอดวาร์ด บูลลาร์ด (Sir Edward Bullard) นักธรณีฟิสิกส์ ชาวอังกฤษ

2.ความคล้ายคลึงกันของกลุ่มหิน และแนวภูเขา กลุ่มหินในทวีปอเมริกาใต้ ทวีปแอนตาร์กติกา แอฟริกา ออสเตเลีย และอินเดีย เป็นหินในยุคคาร์บอนิเฟอรัส ถึงยุคจูแรสซิก เหมือนกัน เกิดอยู่ในสภาพแวดล้อมที่หนาวเย็น และมีการระเบิดของภูเขาไฟ 

3.หินที่เกิดจากการสะสมตัวของตะกอนจากธารน้ำแข็ง ช่วงปลายของ มหายุคพาลีโอโซอิกทิศทางการเคลื่อนที่ของธารน้ำแข็งสอดคล้องกับรอยขูดในหินที่พบในทวีปต่างๆ นักวิทยาศาสตร์เรียกสมัยน้ำแข็งนี้ว่า สมัยน้ำแข็งคะรู (Karoo Ice Age)

4.ซากดึกดำบรรพ์ มีการพบซากดึกดำบรรพ์ 4 ประเภท ได้แก่ มีโซซอรัส (Masosaurus) ลีสโทรซอรัส (Lystrosaurus) ไซโนกาทัส (Cynognathus) และ กลอสโซพเทรีส (Glossopteris) ในกอนด์วานา

Masosaurus อาศัยในน้ำจืด เป็นสัตว์เลื้อยคลานพบเฉพาะทวีปอเมริกาใต้และ แอฟรกาใต้ เนื่องจากเป็นสัตว์น้ำจืด จึงไม่สามารถว่ายน้ำข้ามมหาสมุทรได้

Lystrosaurus และ Cynognathus สัตว์เลื้อยคลานอาศัยอยู่บนบก จึงไม่สามารถว่ายน้ำข้ามมหาสมุทรได้

Glossopteris พืชตระกูลเฟิร์น เป็นไม้ต้นหรือไม้พุ่มที่มีเมล็ด อาศัยลมช่วยในการขยายพันธุ์ อวัยวะที่เป็นที่อยู่ของเมล็ดและละอองเรณูอยู่อัดกันเป็นกระจุกอยู่ตรงส่วนปลายของก้านเรียวยาวกึ่งหลอมติดกับส่วนของใบ และเมล็ดลอยไปตามกระแสน้ำได้ แต่ไม่สามารถอยู่รอดในมหาสมุทร



หลักฐานและข้อมูลทางธรณีวิทยา

 แผ่นธรณี

                    เปลือกโลกมิได้เป็นแผ่นเดียวต่อเนื่องเหมือนลูกปิงปอง  หากแต่เหมือนเปลือกไข่ที่แตกร้าวหลายแผ่นเรียงชิดติดกันเรียงว่า "แผ่นธรณี" (Plate) โดยมีจำนวนประมาณ 15 เพลต  แผ่นธรณีที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่  ได้แก่  แผ่นแปซิฟิก  แผ่นอเมริกาเหนือ  แผ่นอเมริกาใต้  แผ่นยูเรเซีย แผ่นแอฟริกา  แผ่นอินโด-ออสเตรเลีย  และแผ่นแอนตาร์กติกเป็นต้น  แผ่นแปซิฟิกเป็นแผ่นธรณีที่มีขนาดใหญ่ที่สุด  กินอณาเขต1ใน3ของผิวโลก


         หลังจากที่โลกก่อกำเนิดมาเมื่อ 4,600 ล้านปีที่แล้ว โลกค่อยๆ เย็นตัวลงอย่างช้าๆ ภายในแก่นกลางโลกยังร้อนระอุด้วยแรงกดดันจากแรงโน้มถ่วง และกัมมันตภาพรังสีซึ่งเกิดจากการสลายตัวของธาตุที่อยู่ภายใน ดังนั้นเปลือกโลกซึ่งอยู่บนขอบด้านนอกสามารถแผ่ความร้อนคืนสู่อวกาศ จึงเย็นตัวได้เร็วกว่าขั้นที่อยู่ภายใน ชั้นที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเปลี่ยนแปลงของแผ่นธรณีมีสองส่วนคือ ธรณีภาคและฐานธรณีภาค

     ธรณีภาค (Lithosphere) ประกอบด้วย เปลือกโลกทวีป เปลือกโลกมหาสมุทร และ
     เนื้อโลกชั้นบนสุด (Uppermost Mantle) ซึ่งเปรียบเสมือนสายพานรองรับเปลือกโลกอีกทีหนึ่ง มีสถานะเป็นของแข็ง 




      ฐานธรณีภาค (Asthenosphere) คือบริเวณเนื้อโลกชั้นบน (Upper mantle) ซึ่งอยู่ใต้ธรณีภาคลงมา อุณหภูมิที่สูงทำให้วัสดุในชั้นนี้เป็นของแข็งเนื้ออ่อน เคลื่อนที่ด้วยการพาความร้อน (Convection cell) คล้ายน้ำเดือดในหม้อต้มน้ำ เมื่อมีอุณหภูมิสูงก็จะขยายตัวและลอยสูงขึ้น เมื่อเย็นตัวก็จะหดตัวและจมลง หมุนเวียนเรื่อยไปเป็นวัฏจักรดังภาพที่ 3 ฐานธรณีภาคจึงเปรียบเสมือนวงล้อที่ขับเคลื่อนสายพานซึ่งเป็นธรณีภาค ให้เคลื่อนที่จมตัวและเกิดขึ้นใหม่เป็นวัฏจักรหิน (Rock cycle) เราเรียกกระบวนการเช่นนี้ว่า "ธรณีแปรสัณฐาน ธรณีภาค" หรือ "เพลต เทคโทนิกส์" (Plate Tectonics) คำว่า "เพลต" หมายถึงแผ่นธรณีภาค ส่วนคำว่า "เทคโทนิกส์" มาจากภาษากรีกหมายถึงการสร้างขึ้นใหม่ ฉะนั้นเพลต เทคโทนิกส์จึงแปลตรงตัวว่า กระบวนการสร้างแผ่นธรณี


ลักษณะการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาค


 


1. เพลตแยกจากกัน (Divergent) เมื่อแมกม่าในชั้นแอสทีโนสเฟียร์ดันตัวขึ้น ทำให้เพลตจะขยายตัวออกจากกัน แนวเพลตแยกจากกันส่วนมากเกิดขึ้นในบริเวณสันกลางมหาสมุทร
2.เพลตชนกัน (Convergent) เมื่อเพลตเคลื่อนที่เข้าชนกัน เพลตที่มีความหนาแน่นสูงกว่าจะมุดตัวลงและหลอมละลายในแมนเทิล ส่วนเพลตที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าจะถูกเกยสูงขึ้นกลายเป็นเทือกเขา เช่น เทือกเขาหิมาลัย เกิดจากการชนกันของเพลตอินเดียและเพลตเอเชีย เทือกเขาแอพพาเลเชียน เกิดจากการชนกันของเพลตอเมริกาเหนือกับเพลตแอฟริกา
  • แผ่นธรณีใต้มหาสมุทร ชนกับ แผ่นธรณีใต้มหาสมุทร
  • แผ่นธรณีใต้มหาสมุทร ชนกับ แผ่นธรณีภาคพื้นทวีป
  • แผ่นธรณีภาคพื้นทวีป ชนกับ  แผ่นธรณีภาคพื้นทวีป
3.รอยเลื่อน (Transform fault) เป็นรอยเลื่อนขนาดใหญ่ มักเกิดขึ้นในบริเวณเทือกเขากลางมหาสมุทร แต่บางครั้งก็เกิดขึ้นบริเวณชายฝั่ง เช่น รอยเลื่อนแอนเดรียส์ ที่ทำให้เกิดแผ่นดินไหวในรัฐแคลิฟอร์เนีย ประเทศสหรัฐอเมริกา เกิดจากการเคลื่อนที่สวนกันของเพลตอเมริกาเหนือและเพลตแปซิฟิก 
  • รอยเลื่อนปกติ
  • รอยเลื่อนย้อน
  • รอยเลื่อนตามแนวระดับ

กระบวนการธรณีแปรสัณฐาน
    
    เมื่อมีการสร้างแผ่นเปลือกโลกใหม่ที่บริเวณแนวเทือกเขากลางมหาสมุทร แผ่นเปลือกโลกที่แก่กว่าจะถูกผลักออกไปทางด้านข้างในกระบวนการที่เรียกว่าการเปิดออกของพื้นมหาสมุทร (seafloor spreading) ดังนั้นเราสามารถเทียบอายุของเปลือกโลกได้จากกระบวนการนี้ แนวเทือกเขากลางมหาสมุทรคือบริเวณที่เป็นเส้นสีแถวตรงกลาง

























     เราสามารถแบ่งเปลือกโลกขนาดใหญ่ออกเป็นแผ่นๆ ได้กว่า 15 แผ่น โดยภูเขาไฟและแผ่นดินไหวมักเกิดขึ้นในบริเวณรอยต่อของแผ่นเปลือกโลกต่างๆ ดังเช่นบริเวณที่เรียกว่า วงแหวนภูเขาไฟแปซิฟิก(the Pacific Ring of Fire)






ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น

สมัครสมาชิก: บทความ (Atom)