บทที่ 2 โลกและการเปลี่ยนแปลง

บทที่2

โลกและการเปลี่ยนแปลง

ทฤษฎีการแปรสัณฐานแผ่นธรณี(plate tectonic theory)ที่ใช้อธิบายการเกิดและการแปลี่ยนแปลงของทวีป และมหาสมุทร

หลักฐาน และสมมติฐานการเคลื่อนที่ของทวีปของเวเกเนอร์

ดร.อัลเฟรด เวเกเนอร์  ได้ตั้งสมมติฐานว่าผืนแผ่นดินทั้งหมดบนโลกเป็นผืนแผ่นดินเดียวกัน เรียกว่า พันเจีย

 พันเจียเป็นมหาทวีปคลุมพื้นที่ขั้วโลกเหนือ-ขั้วโลกใต้ ล้อมรอบด้วยมหาสมุทร พันทาลัส 

ลอเรเซีย คือ เหนือเส้นศูนย์สูตร

ประกอบด้วย ทวีปอเมริกา กรีนแลนด์ และทวีปยูเรเซีย(ยกเว้นอินเดีย)

กอนด์วานา คือ ใต้เส้นศูนย์สูตร

ประกอบด้วย ทวีปอเมริกาใต้ แอฟริกา แอนตาร์กติกา ออสเตรเลีย อินเดีย และเกาะมาดากัสการ์

หลักฐานจากรอยต่อของทวีป

เซอร์ เอดวาร์ด บูลลาร์ด นักธรณีฟิสิกส์ชาวอังกฤษ และคณะ ได้แสดงให้เห็นว่าสามารถนำทวีปต่างๆมาเชื่อมกันได้ โยใช้ขอบทวีปที่ระดับความลึก 2000 เมตร จากระดับน้ำทะเล เพราะบริเวณดังกล่าวเกิดการกร่อน และสะสมของตะกอนน้อย

หลักฐานจากความคล้ายคลึงกันของกลุ่มหิน และแนวภูเขา

หลักฐานและข้อมูลทางธรณีวิทยา ที่สนับสนุนการเคลื่อนที่ทวีป

1.เทือกสันเขาใต้สมุทรและร่องลึกก้นสมุทร

2.อายุหินบริเวณพื้นมหาสมุทร

3. ภาวะแม่เหล็กโลกบรรพกาล(Paleomagnetism)

2.3 กระบวนการที่ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณี

            เกิดจากการถ่ายโอนความร้อนภายในโลกซึ่งมีเปลือกโลกที่เป็นของแข็งห่อหุ้มไว้โดยบริเวณส่วนล่างของสันเขาใต้สมุทรจะมีสารร้อนไหลเวียนขึ้นมา เมื่อสารร้อนมีอุณหภูมิลดลงจะมีความหนาแน่นมากขึ้น และมุดตัวลงสู่ชั้นเนื้อโลกบริเวณร่องลึกใต้สมุทร สารร้อนมีการเคลื่อนที่ไหลเวียนเป็นวงจร เรียกว่า วงจรพาความร้อน ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ยังไม่ทราบรูปแบบที่แน่ชัดของวงจรการพาความร้อนที่เกิดขึ้นในชั้นเนื้อโลกจึงตั้งสมมติฐานว่า วงจรการพาความร้อนที่เกิดขึ้นอาจมีวงจรเดียวในชั้นเนื้อโลกทั้งหมดหรือเกิดเป็นสองวงจรในชั้นเนื้อโลกตอนบนกับชั้นเนื้อโลกตอนล่าง วงจรการพาความร้อนเป็นกระบวนการสำคัญที่ทำให้เปลือกโลกบริเวณกลางมหาสมุทรยกตัวขึ้น

 ลักษณะการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณี

1.ขอบแผ่นธรณีภาคแยกออกจากกัน

เป็นแนวขอบของแผ่นธรณีภาคที่แยกออกจากกัน อันเนื่องมาจากการดันตัวของแมกมาในชั้นธรณีภาค ทำให้เกิดรอยแตกในชั้นหินแข็ง จนแมกมาสามารถถ่ายโอนความร้อนสู่ชั้นเปลือกโลกได้ อุณหภูมิและความดันของแมกมาจึงลดลงเป็นผลให้เปลือกโลกตอนบนทรุดตัวกลายเป็นหุบเขาทรุดในระยะเวลาต่อมาเมื่อมีน้ำไหลมาสะสมเกิดเป็นทะเลและเกิดเป็นรอยแตกจนเป็นร่องลึก เมื่อแมกมาเคลื่อนตัวแทรกขึ้นมาตามรอยแตก จะทำให้แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรเคลื่อนตัวแยกออกไปทั้งสองข้าง พื้นทะเลจะขยายกว้างออกไปทั้งสองด้าน เรียกกระบวนการนี้ว่า การขยายตัวของพื้นทะเล

2.ขอบแผ่นธรณีภาคเคลื่อนเข้าหากัน

  

แนวที่แผ่นธรณีภาคชนหรือมุดซ้อนกันเป็นไปได้ 3 แบบ คือ

1. แผ่นธรณีทวีปชนกับแผ่นธรณีทวีป แผ่นธรณีภาคแผ่นหนึ่งมุดซ้อนลงใต้อีกแผ่นหนึ่ง ทำให้แผ่นธรณีภาคที่เกยอยู่ด้านบน ถูกยกขึ้นเป็นภูเขา ทำให้เกิดเทือกเขาที่สำคัญ

2.แผ่นธรณีมหาสมุทรชนกับแผ่นธรณีทวีป แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรที่มีมวลมากกว่าจะมุดลงด้านล่างทำให้แผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีปซึ่งเบากว่าเกิดรอยคดโค้งอยู่ด้านบน เกิดเป็นเทือกเขาอยู่ด้านในของแผ่นทวีป

3.แผ่นธรณีมหาสมุทรชนกับแผ่นธรณีมหาสมุทร แผ่นใดแผ่นหนึ่งจะมุดลงใต้อีกแผ่นหนึ่ง เกิดแนวร่องลึกก้นสมุทร และแนวภูเขาไฟใต้ทะเล อันเนื่องมาจากแผ่นธรณีภาคที่จมลงจะหลอมละลายกลายเป็นแมกมา แล้วปะทุขึ้นมาบนแนวเทือกเขาที่เกิดจากรอยย่นของการชนกันของแผ่นธรณีภาคทั้งสอง     

3.ขอบแผ่นธรณีภาคเคลื่อนที่ผ่านกัน

เนื่องจากอัตราการเคลื่อนตัวของแมกมาในชั้นเนื้อโลกไม่เท่ากัน  ทำให้แผ่นธรณีภาคในแต่ละส่วนมีอัตราการเคลื่อนที่ไม่เท่ากันด้วย ทำให้เปลือกโลกใต้มหาสมุทรและบางส่วนของเทือกเขาใต้มหาสมุทรไถลเลื่อนผ่านและเฉือนกัน เกิดเป็นรอยเลื่อนเฉือนระนาบด้านข้างขนาดใหญ่ขึ้น สันเขากลางมหาสมุทรถูกรอยเลื่อนขึ้นตัดเฉือนเป็นแนวเหลื่อมกันอยู่ มีลักษณะเป็นแนวรอยแตกแคบยาวมีทิศทางตั้งฉากกับเทือกเขากลางมหาสมุทรและร่องใต้ทะเลลึก มักจะเกิดแผ่นดินไหวรุนแรงในระดับตื้นๆ ระหว่างขอบของแผ่นธรณีภาคที่ซ้อนเกยกันในบริเวณภาคพื้นทวีปหรือมหาสมุทร

  การเปลี่ยนแปลงลักษณะของเปลือกโลก

 1.ชั้นหินคดโค้ง เป็นการเปลี่ยนลักษณะของชั้นหินที่มีพลาสติก ที่เกิดจากผลของความเค้น เป็นการแสดงความเครียดของหินที่เปลี่ยนลักษณะโดยการแสดงออกในรูปของการคดโค้ง โก่งงอ หรือหักพับ

2.รอยเลื่อน ซึ่งมีการเคลื่อนที่ของหินทั้งสองข้างโดยขนานกับระนาบรอยเลื่อน (fault plane) ลักษณะของระนาบรอยเลื่อนนี้อาจเป็นระนาบที่อยู่ในแนวดิ่งไปจนถึงแนวราบได้ ถ้าระนาบของรอยแตกมีค่าเบี่ยงไปจากแนวดิ่ง ชั้นหินที่อยู่เหนือระนาบของรอยแตก เรียกว่า หินเพดาน (hanging wall) ส่วนหินที่อยู่ด้านล่างระนาบของรอยแตกเรียกว่า หินพื้น (foot wall)

 1. รอยเลื่อนปกติ (normal fault) เป็นรอยเลื่อนที่หินเพดานเลื่อนลง เมื่อเปรียบเทียบกับหินพื้น

 2. รอยเลื่อนย้อน (reverse fault) เป็นรอยเลื่อนที่หินเพดาน เลื่อนขึ้น เมื่อเปรียบเทียบกับหินพื้น ถ้ารอยเลื่อนย้อนมีค่ามุมเทเท่ากับหรือน้อยกว่า 45 องศาเซลเซียส เรียกว่า รอยเลื่อนย้อนมุมต่ำ (thrust fault)

3. รอยเลื่อนตามแนวระดับ (strike-slip fault) หรือลอยเลื่อนเหลื่อมข้าง (transcurrent fault) เป็นรอยเลื่อนในหินที่สองฟากของรอยเลื่อนเคลื่อนตัวในแนวราบ