โลกและการเปลี่ยนแปลง
↓
ทฤษฎีทวีปเลื่อนของเวเกเนอร์
↓
ตั้งสมมติฐานว่าผืนแผ่นดินทั้งหมดบนโลกเคยเป็นแผ่นผืนเดียวกัน เรียกว่า พันเจีย (Pangaea)
↓
↓
ส่วนเหนือ Equator เรียกว่า ลอเรเซีย (ทวีปอเมริกาเหนือ กรีนแลนด์ และทวีปยูเรเซีย ยกเว้นอินเดีย)
ใต้ Equator เรียกว่า กอนด์วานา (ทวีปอเมริกาใต้ ทวี
ปแอฟริกา ทวีปแอนตาร์กติกา ทวีปออสเตรเลีย อนุทวีปอินเดีย และเกาะมาดากัสการ์)
↓
หลักฐานที่เวเกเนอร์และคณะใช้สนับสนุนสมมติฐาน มีดังนี้
↓
1. หลักฐานรอยต่อของทวีป แม้จะต่อไม่สนิทกันอย่างสมบูรณ์ แต่เวเกเนอร์ได้อธิบายว่าเป็นผลมาจากการกัดเซาะของชายฝั่ง และการสะสมตะกอนทำให้รูปร่างของแผ่นทวีปเปลี่ยนแปลงไป และในปี พ.ศ. 2508 Sir Edard Bullard ได้ใช้ขอบทวีปที่ระดับความลึก 2,000 เมตรจากระดับน้ำละเท ซึ่งเป็นแนวลาดทวีปที่มีการสะสมของตะกอนและเกิดการกัดกร่อนน้อยมาต่อกัน
↓
2. หลักฐานจากความคล้ายคลึงกันของกลุ่มหืนและแนวภูเขา กลุ่มหินในทวีปอเมิรกาใต้ แอนตาร์กติกา ออสเตรเลีย และอนุทวีปอินเดีย เป็นกลุ่มหินที่เกิดในช่วง 359-146 ล้านปีก่อน เกิดในสภาพแวดล้อมบนบนกที่หนาวเย็น และมีการระเบิดของภูเขาไฟเหมือนกัน และยังมีแนวเทือกเขาแอปพาเลเชียนฝั่งตะวันออกของอเมริกาเหนือมีอายุเดียวกันกับแนวเทือกเขาที่พบด้านตะวันออกของกรีนแลนด์ ไอร์แลนด์ อังกฤษ และนอร์เวย์
↓
3. หลักฐานจากหินที่เกิดจากการสะสมของตะกอนจากธารน้ำแข็ง ในระหว่างช่วงประมาณ 280 ล้าปี พบหลักฐานว่าแผ่นดินบริเวณที่เคยเป็นส่วนหนึ่งของกอนด์วานาถูกปกคลุมด้วยแผ่นน้ำแข็ง และเมื่อนำหลักฐานเกี่ยวกับหินตะกอนที่เกิดจากตัวกลางที่เป็นน้ำแข็งอายุเดียวกัน และทิศทางการเคลื่อนที่ของธารน้ำแข็งสอดคล้องกันซึ่งสังเกตซึ่งสังเกตจากรอยครูดในหินที่พบในทวีปต่างๆ เรียกสมัยนี้อีกอย่างว่า สมัยน้ำแข็งคะรู (Karoo Uce Age) ช่วงปลายมหายุคพาลีโซอิก
↓
4. หลักฐานจากซากดึกดำบรรพ์ โดยการศึกษาพบซากดึกดำบรรพ์ 4 ประเภท คือ
Mesosaurus เป็นสัตว์เลื้อยคลานที่อาศัยในน้ำจืดเท่านั้น ไม่สามารถว่ายน้ำข้ามมหาสมุทรได้ พบเฉพะบริเวณอเมริกาใต้ และแอฟริกาตอนใต้ และอาศัยครอบคลุมทั้ง 2 ทวีปเมื่อครั้งยังติดกัน
Lystrosaurus และ Cynoghathus เป็นสัตว์เลื้อยคลานอาศัยบนบก พบบางทวีปที่เคยเป็นกอนด์วานา และไม่ว่ายน้ำข้ามมหาสมุทรเช่นเดียวกัน
Glossopteri เป็นพืชตระกูลเฟิร์นมีเมล็ด ขยายพันธุ์โดยใช้สปอร์ จึงอาศัยลดช่วยพัดทำให้ขยายพันธุ์ได้เป็นบริเวณกว้าง แต่ไม่สามารถขยายพันธุ์จากทวีปหนึ่งไปยังอีกทวีปหนึ่งได้ กล่าวคือแม้เมล็กของกลอสโซพเทรีสจะลอยตามกระแสน้ำได้ แต่ไม่สามารถดำรงชีวิตรอดในมหาสมุทรได้
↓
แล้วทราบได้อย่างไรว่าทวีปในเวลาต่อมามีการแยกตัวออกจากกัน
↓
หลักฐานที่สนับสนุนการแผ่ขยายพื้นสมุทร
1. เทือกเขากลางสมุทร มีลักษณะเด่นคือฐานกว้างเมื่อเทียบกับความสูง และบริเวณของเทือกเขากลางสมุทรจะเกิดลักษณะภูมิประเทศแบบหุบเขาทรุด (rift valley) มีรอยแยกตลอดแนวยาวของเทือกเขา และรอยแตกตัดขวางสันเขา ซึ่งเป็นศูนย์กลางของการเกิดแผ่นดินไหวและภูเขาไฟระเบิด ดังนั้นเมื่อมีการปะทุของภูเขาไฟตรงนี้ การแทรกดันของหินหนืดจะดันให้แผ่นธรณีมหาสมุทรเคลื่อนที่ออกจากกัน จากส่วนกลางของเทือกเขากลางสมุทร ดังรูป
2. อายุหินบริเวณพื้นมหาสมุทร โดยพบหินบะซอลต์ที่บริเวณหุบเขาทรุดหรือรอยแยกบริเวณเทือกเขากลางมหาสมุทร โดยหินบะซอลต์ที่อยู่ใกล้รอยแยกจะอายุน้อยกว่าหินบะซอลต์ที่อยู่ไกลรอยแยก เนื่องจากแผ่นธรณีเกิดการเคลื่อนตัวออกจากกันอย่างช้าๆ ทำให้หินบะซอลต์ใหม่แทรกเสริมขึ้นมาตรงรอยแยกเป็นธรณีภาคใหม่ ดังนั้นแผ่นธรณีบริเวณเทือกเขากลางสมุทรจึงมีอายุน้อยที่สุด และแผ่นธรณีใกล้ขอบทวีปจะมีอายุมากกว่า
3. ภาวะแม่เหล็กโลกบรรพกาล หมายถึง ร่องรอยสนามแม่เหล็กโลกในอดีต ซึ่งสนามแม่เหล็กมีการสลับขั้วไปมา ส่งผลให้แร่ในหินบะซอลต์ที่มีแร่แมกนีไทต์ (Fe3O4) เป็นองค์ประกอบนั้น ถูกเหนี่ยวนำโดยสนามแม่เหล็กโลกขณะเป็นลาวาบะซอลต์ไหลบนผิวโลก อะตอมของธาตุเหล็กก็จะเรียงตัวในทิศทางเดียวกับเส้นแรงแม่เหล็ก และในปัจจุบันพบว่าสนามแม่เหล็กเป็นแบบขั้วปกติ คือขั้วเหนือและใต้อยู่ใกล้บริเวณขั้วโลกเหนือ และใต้ทางภูมิศาสตร์ ตามลำดับ ดังนั้นในช่วงหนึ่งสนามแม่เหล็กเคยแสดงขั้วกลับกับปัจจุบัน
↓
กระบวนการที่ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณี นั่นคือ วงจรพาความร้อนซึ่งทำให้เปลือกโลกบริเวณกลางมหาสมุทรแยกออกจากกัน หินในเนื้อโลกที่หลอมตัวเป็นหินหนืดแทรกดันขึ้นมาบนผิวโลก ทำให้เกิดธรณีภาคใหม่แทรกดันธรณีภาคเก่าให้เคลื่อนออกห่างจากรอยแยก ขณะเดียวกันยังมีแรงดึงจากการมุดตัวของแผ่นธรณี เพราะแผ่นธรณีแต่ละแผ่นมีความหนาแน่นไม่เท่ากัน แผ่นที่มีความหนาแน่นมากกว่าจะมุดตัวลงสู่เนื้อโลกในเขตมุดตัว ทำให้แผ่นธรณีเกิดการเคลื่อนที่
↓
ลักษณะการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณี
↓
1. แผ่นธรณีเคลื่อนที่แยกออกจากกัน เกิดขึ้นได้ทั้งบนแผ่นธรณีทวีป และแผ่นธรณีมหาสมุทร (ซึ่งอธิบายไปแล้ว) โดยบนแผ่นธรณีทวีป จะมีการดันตัวของหินหนืดในชั้นฐานธรณีภาค ทำให้แผ่นธรณีโก่งตัวจนยืดออกและบางลง จากนั้นจะเกิดรอยแตกและทรุดลง เป็นหุบเขาทรุด ทำให้ความดันในชั้นฐานธรณีภาคลดลง หินในชั้นฐานธรณีภาคหลอมละลายเกิดเป็นแมกมาแทรกดันตัวขึ้นมา ทำให้แผ่นธรณีแยกออกจากกัน
↓
2. แผ่นธรณีเคลื่อนที่เข้าหากัน มี 3 รูปแบบ คือ
2.1 แผ่นธรณีมหาสมุทร-มหาสมุทร โดยแผ่นที่หนาแน่นมากและอุณหภูมิต่ำจะมุดตัวลงไปในเนื้อโลกทำให้เกิดเป็นร่องลึกก้นสมุทร และทำให้หินบริเวณเนื้อโลกตอนบนของแผ่นที่อยู่ด้านบนมีจุดหลอมเหลวต่ำ เกิดการหลอมละลายบางส่วนกลายเป็นหินหนืด แล้วเคลื่อนตัวขึ้นสู่ผิวโลกเกิดเป็นหมู่เกาะภูเขาไฟรูปโค้ง ซึ่งขนานไปกับแนวร่องลึกก้นสมุทร ทำให้เกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ในระดับลึก และภูเขาไฟมีพลัง
↓
2.2 แผ่นธรณีมหาสมุทร-ทวีป แผ่นธรณีมหาสมุทรมีความหนาแน่นกว่าจะมุดตัวลงใต้แผ่นทวีป ทำให้เกิดเป็นเทืกเขาแผ่นทวีป นอกจากนั้นยังทำให้เกิดร่องลึกมหาสมุทรขนานไปกับขอบแผ่นธรณีทวีป และมีภูเขาไฟปะทุส่วนที่เป็นแผ่นดิน เกิดเป็นแนวภูเขาไฟและแผ่นดินไหวรุนแรง
↓
2.3 แผ่นธรณีทวีป-ทวีป ส่วนหนึ่งมุดตัวลงไปแต่เพราะมีความหนามากจึงเกยกันอยู่ส่วนหนึ่ง ทำให้เกิดเป็นเทือกเขาสูงตามแนวยาวอยู่ในแผ่นธรณีทวีป เช่น เทือกเขาหิมาลัยในทวีปเอเชีย
↓
2.4 แผ่นธรณีเคลื่อนที่ผ่านกัน หรือเคลื่อนที่เฉือนกัน ทำให้เกิดรอยเลื่อนเฉือนระนาบด้านข้าง แผ่นธรณีเคลื่อนผ่านกันพบได้ทั้งในมหาสมุทรและทวีป โดยในมหาสมุทรจะเคลื่อนที่ผ่านกันบริเวณเทือกเขากลางสมุทร โดยรอบเลื่อนจะตัดตั้งฉากกับเทือกเขากลางมหาสมุทร มีแผ่นดินไหวระดับตื้นเกิดขึ้นในบริเวณรอยต่อที่แผ่นธรณีเคลื่อนผ่านกัน
ตัวอย่างแผ่นธรณีเคลื่อนที่ผ่านกันในมหาสมุทร เช่น บริเวณเทือกเขากลางสมุทรแอตแลนติกและกลางสมุทรแปซิฟิก ส่วนในกรณีเคลื่อนผ่านกันบนทวีป เช่น รอยเลื่อนแซนแอนเดรียส ในรัฐแคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา เป็นการเคลื่อนที่ผ่านกันของแผ่นธรณีแปซิฟิกกับแผ่นธรณีอเมริกาเหนือ
รอยเลื่อนแอนแซนเดรียส ซึ่งเป็นรอยเลื่อนที่เคลื่อนผ่านกันบนแผ่นดิน
↓
การเปลี่ยนแปลงลักษณะของเปลือกโลก
↓
1. ชั้นหินคดโค้ง (fold) เป็นการเปลี่ยนแปลงของชั้นหินที่มีสมบัติเป็นพลาสติก เปลี่ยนรูปไม่คืนตัวกลับสู่สภาพเดิมเมื่อแรงที่มากระทำหมดไป แบ่งรูปแบบการโค้งงอได้ 2 แบบ คือ ชั้นหินคดโค้งรูปประทุน (anticline) และชั้นหินคดโค้งรูปประทุนหงาย (syncline) ระนาบแกนชั้นหินคดโค้งซึ่งตัดผ่านส่วนที่โค้งที่สุดของชั้นหินทั้ง 2 รูปแบบ จะตั้งฉากกับแรงที่กระทำต่อหิน ผลจากการโค้งงอทำให้ได้ลักษณะหุบเขา และสันเขาสลับกัน
2. รอยเลื่อน (fault) มี 3 ประเภท
2.1 รอยเลื่อนปกติ (normal fault) มีการเคลื่อนที่ตามมุมเทของระนาบรอยเลื่อนโดยที่หินเพดานมีการเคลื่อนที่ลง เปรียบเทียบกับหินพื้น และโดยทั่วไปรอยเลื่อนนี้จะมีมุมเทมากกว่า 45 องศา
2.2 รอยเลื่อนย้อน (reverse fault) เคลื่อนที่ตามมุมเทคล้ายรอยเลื่อนปกติ แต่เป็นทิศทางตรงข้าม กล่าวคือหินเพดานจะเคลื่อนที่ขึ้น เมื่อเทียบกับหินพื้น มีมุมเทน้อยกว่า 45 องศา
2.3 รอเลื่อนตามแนวระดับ (strike-slip fault) เป็นรอยเลื่อนที่มุมเทของระนาบลอยเลื่อนมีค่า 90 องศา และหินจะเคลื่อนที่ในทิศทางเดียวกับแนวระดับของระนาบรอยเลื่อน
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น