เวลาธรณี

เวลาทางธรณีวิทยา

          โลกมีอายุประมาณ 4,600 ล้านปี นักธรณีวิทยาได้แบ่งเวลาของโลกในอดีตออกเป็น 3 มหายุค คือ อาร์เคียน (Archean แปลว่า ยุคดึกดำบรรพ์), โพรเทอโรโซอิก (Proterozoic แปลว่า สิ่งมีชีวิตยุคแรก) และ ฟาเนอโรโซอิก (Phanerozoic aeon หมายถึง สิ่งมีชีวิตในปัจจุบัน)

ภาพที่ 1 มหายุคทั้งสาม

มหายุคอาร์เคียน (Archaean aeon)          นับตั้งแต่ 4.6 – 2.5 พันล้านปีก่อน เป็นช่วงเวลาที่โลกเริ่มก่อตัวเป็นดาวเคราะห์ อุกกาบาตขนาดใหญ่พุ่งชนโลก เปลือกโลกยังไม่เสถียร เต็มไปด้วยภูเขาไฟพ่นก๊าซร้อนออกมา บรรยากาศเต็มไปด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
           4,200 ล้านปีก่อน โลกเย็นตัวลง ไอน้ำควบแน่นทำให้เกิดฝน
           4,000 ล้านปีก่อน เกิดโมเลกุลของสิ่งมีชีวิต (RNA)
           3,800 ล้านปีก่อน หินตะกอนที่เก่าแก่ที่สุดในโลก อยู่ที่เกาะกรีนแลนด์ในปัจจุบัน
           3,500 ล้านปีก่อน เกิดเซลล์ชนิดไม่มีนิวเคลียส (Prokaryotic cell)
           3,400 ล้านปีก่อน น้ำฝนตกขังบนแอ่งที่ต่ำกลายเป็นทะเล เกิดแบคทีเรียสังเคราะห์แสง (Cyanobacteria) และสโตรมาโทไลต์ (Stromatolites) ทำให้บรรยากาศเริ่มมีก๊าซออกซิเจน
           2,600 ล้านปี มีปริมาณน้ำในมหาสมุทรร้อยละ 90 เทียบกับปัจจุบัน

ภาพที่ 2 สโตรมาโทไลต์ ตะกอนซึ่งเกิดจากการสะสมของแบคทีเรียสีเขียว

มหายุค โพรเทอโรโซอิก (Proterozoic aeon)          นับตั้งแต่ 2.5 – 0.5 พันล้านปีก่อน โลกเย็นตัวลง เริ่มมียุคน้ำแข็งเกิดขึ้นสลับกันไปทุกๆ หลายร้อยล้านปี การตกตะกอนของเปลือกทวีปที่ผุพัง ทำให้เกิดทะเลน้ำตื้น สิ่งมีชีวิตทั้งเซลล์เดียว และหลายเซลล์ทวีปริมาณเพิ่มขึ้น
           2,500 ล้านปีก่อน เกิดเซลล์ชนิดมีนิวเคลียส (Eukayote cells)
           2,000 ล้านปีก่อน ก๊าซออกซิเจนทวีปริมาณ เนื่องจากการสังเคราะห์แสงของสิ่งมีชีวิต ทำให้เกิดชั้นโอโซน
           1,800 ล้านปีก่อน เกิดการแบ่งเพศของสิ่งมีชีวิต
           1,400 ล้านปีก่อน เกิดสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์
           1,000 ล้านปีก่อน ปริมาณก๊าซออกซิเจนเท่ากับร้อยละ 18 ของปัจจุบัน
           600 ล้านปีก่อน เกิดสังคมของสิ่งมีชีวิต

ภาพที่ 3 การเพิ่มขึ้นของออกซิเจนในบรรยากาศ

มหายุค ฟาเนอโรโซอิก (Phanerozoic aeon)          อยู่ในช่วง 500 ล้านปีก่อนจนถึงปัจจุบัน เป็นช่วงเวลาที่มีสิ่งมีชีวิตอยู่จำนวนมากทั้งในมหาสมุทรและบนแผ่นดิน มหายุคฟาเนอโรโซอิกถูกแบ่งย่อยออกเป็น 3 ยุค ดังนี้
           ยุคพาเลโอโซอิก (Palaeozoic era) อยู่ในช่วง 545 – 245 ล้านปีก่อน เป็นยุคเริ่มต้นของสิ่งมีชีวิตทั้งในมหาสมุทร และบนบก
           ยุคเมโสโซอิก (Mesozoic era) อยู่ในช่วง 245 – 65 ล้านปีก่อน เป็นยุคของสัตว์เลื้อยคลานจำพวก ไดโนเสาร์
           ยุคเซโนโซอิก (Cenozoic era) อยู่ในช่วง 65 ล้านปีก่อนจนถึงปัจจุบัน เป็นยุคของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ทั้งนี้ยุคเซโนโซอิกได้ถูกแบ่งย่อยอีกเป็นยุคย่อยๆ อีก 2 ยุค คือ
                    o เทอร์เชียรี (Tertiary) อยู่ในช่วง 65 – 1.8 ล้านปีก่อน เป็นยุคเริ่มของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
                    o ควอเทอนารี (Quaternary) คือช่วง 1.8 ล้านปีก่อนจนถึงปัจจุบัน เป็นยุคสมัยของสิ่งมีชีวิตปัจจุบัน
ในการศึกษาฟอสซิล (ซากสิ่งมีชีวิตดึกดำบรรพ์) นักวิทยาศาสตร์กำหนดคาบเวลาในมหายุคอาร์เคียนและโปรเทอโรโซอิกว่า “พรีแคมเบรียน” (Precambrian) ถือเป็นยุคที่ยังไม่มีฟอสซิลปรากฏชัดเจน และแบ่งมหายุคฟาเนอโรโซอิกออกเป็น 11 คาบ (Period) โดยถือตามการเปลี่ยนแปลงประเภทของฟอสซิล ดังนี้

1. พรีแคมเบรียน (Precambrian) เป็นช่วงเวลานับตั้งแต่โลกถือกำเนิดขึ้นมาจนถึง 545 ล้านปีก่อน เป็นช่วงเวลาที่ปรากฏฟอสซิลให้เห็นน้อยมาก หินอัคนีที่เก่าแก่ที่สุดพบที่กรีนแลนด์มีอายุ ล้านปี หินตะกอนที่เก่าแก่ที่สุดพบที่ออสเตรเลียมีอายุ 3.8 พันล้านปี ฟอสซิลที่ดึกดำบรรพ์ที่สุดคือ แบคทีเรียนโบราณอายุ 3.4 พันล้านปี

2. แคมเบรียน (Cambrian) เป็นคาบแรกของยุคพาเลโอโซอิก ในช่วง 545 – 490 ล้านปีก่อน เกิดทวีปใหญ่รวมตัวกันทางขั้วโลกใต้ เป็นยุคของแบคทีเรียสีเขียวและสัตว์มีกระดอง เป็นช่วงเวลาที่สัตว์ยังอาศัยอยู่ในทะเล บนพื้นแผ่นดินยังว่างเปล่า สัตว์มีกระดอง ได้แก่ ไทรโลไบต์ หอยสองฝา ฟองน้ำ และหอยทาก พืชส่วนใหญ่เป็นสาหร่ายทะเล เป็นต้น ไทรโลไบต์สูญพันธุ์ในช่วงปลายยุคนี้

3. ออร์โดวิเชียน (Ordovician) อยู่ในช่วง 490 – 443 ล้านปีก่อน ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว สโตรมาโทไลต์ลดน้อยลง เกิดประการัง ไบรโอซัว และปลาหมึก สัตว์ทะเลแพร่พันธุ์ขึ้นสู่บริเวณน้ำตื้น เกิดสัตว์มีกระดูกสันหลังขึ้นเป็นครั้งแรกคือ ปลาไม่มีขากรรไกร เกิดสปอร์ของพืชบกขึ้นครั้งแรก

4. ไซลูเรียน (Silurian) อยู่ในช่วง 443 – 417 ล้านปีก่อน เกิดสิ่งมีชีวิตใต้ทะเลลึกซึ่งใช้พลังงานเคมีจากภูเขาไฟใต้ทะเล (Hydrothermal) เกิดปลามีขากรรไกร และสัตว์บก ขึ้นเป็นครั้งแรก บนบกมีพืชที่ขยายพันธุ์ด้วยสปอร์

5. ดีโวเนียน (Devonian) อยู่ในช่วง 417 – 354 ล้านปีก่อน อเมริกาเหนือ กรีนแลนด์ สก็อตแลนด์ รวมตัวกับยุโรป ถือเป็นยุคของปลา ปลามีเหงือกแพร่พันธุ์เป็นจำนวนมาก เกิดปลามีกระดอง ปลาฉลาม หอยฝาเดียว (Ammonite) และแมลงขึ้นเป็นครั้งแรก บนบกเริ่มมีพืชที่ขยายพันธุ์ด้วยเมล็ด และมีป่าเกิดขึ้น

6. คาร์บอนิเฟอรัส (Carboniferous) อยู่ในช่วง 354 – 295 ล้านปีก่อน บนบกเต็มไปด้วยป่าเฟินขนาดยักษ์ปกคลุมห้วย หนอง คลองบึง ซึ่งกลายเป็นแหล่งน้ำมันดิบที่สำคัญในปัจจุบัน มีการแพร่พันธุ์ของแมลง และสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ เริ่มมีวิวัฒนาการของสัตว์เลื้อยคลาน กำเนิดไม้ตระกูลสน

7. เพอร์เมียน (Permian) เป็นคาบสุดท้ายของยุคพาเลโอโซอิก ในช่วง 295 – 248 ล้านปีก่อน เปลือกทวีปรวมตัวกันเป็นทวีปขนาดใหญ่ชื่อ แพงเจีย ในทะเลเกิดแนวประการังและไบโอซัวร์ บนบกเกิดการแพร่พันธุ์ของสัตว์เลื้อยคลานเลี้ยงลูกด้วยนม ในปลายคาบเพอร์เมียนได้เกิดการสูญพันธุ์ครั้งยิ่งใหญ่ (Mass extinction) สิ่งมีชีวิตทั้งบนบกและในทะเลหายไปร้อยละ 96 ของสปีชีส์ นับเป็นการปิดยุคพาเลโอโซอิก

8. ไทรแอสสิก (Triassic) เป็นคาบแรกของยุคเมโสโซอิก ในช่วง 248 – 205 ล้านปีก่อน เกิดสัตว์เลื้อยคลานเลี้ยงลูกด้วยนม และสัตว์ต้นตระกูลไดโนเสาร์ ป่าเต็มไปด้วยสนและเฟิร์น

9. จูแรสสิก (Jurassic) เป็นคาบกลางของยุคเมโสโซอิก ในช่วง 205 – 144 ล้านปีก่อน เป็นยุคที่ไดโนเสาร์ครองโลก เริ่มมีสัตว์ปีกจำพวกนก ไม้ในป่ายังเป็นพืชไร้ดอก ในทะเลมีหอยแอมโมไนต์

10. ครีเทเชียส (Cretaceous) เป็นคาบสุดท้ายของยุคเมโสโซอิก ในช่วง 144 – 65 ล้านปีก่อน มีงู นก และพืชมีดอก ไดโนเสาร์วิวัฒนาการให้มี นอ ครีบหลัง ผิวหนังหนาสำหรับป้องกันตัว ในปลายคาบครีเทเชียสได้เกิดการสูญพันธุ์ครั้งยิ่งใหญ่ ไดโนเสาร์สูญพันธุ์ไปหมดสิ้น สิ่งมีชีวิตอื่นสูญพันธุ์ไปประมาณร้อยละ 70 ของสปีชีส์

11. พาลีโอจีน (Paleogene) เป็นคาบแรกของยุคเซโนโซอิก ในช่วง 65 – 24 ล้านปี ทวีปอเมริกาเคลื่อนเข้าหากัน อินเดียเคลื่อนที่เข้าหาเอเซีย สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมแพร่พันธุ์แทนที่ไดโนเสาร์ มีทั้งพวกกินพืชและกินเนื้อ บนบกเต็มไปด้วยป่าและทุ่งหญ้า ในทะเลมีปลาวาฬ

12. นีโอจีน (Neogene) อยู่ในช่วง 24 – 1.8 ล้านปีก่อน เป็นช่วงเวลาของสัตว์รุ่นใหม่ซึ่งเป็นบรรพบุรุษของสัตว์ในปัจจุบัน รวมทั้งลิงยืนสองขาซึ่งเป็นบรรพบุรุษของมนุษย์ (Homo erectus) พลาลีโอจีนและนีโอจีนจัดว่าอยู่ในยุคย่อยชื่อ เทอเชียรี (Tertiary) ของยุคเซโนโซอิก หลังจากนั้นจะเป็นยุคย่อยชื่อ ควอเทอนารี (Quaternary) ซึ่งแบ่งออกเป็น 2 สมัย (epoch) คือ

13. ไพลสโตซีน (Pleistocene) อยู่ในช่วง 1.8 ล้านปี – 1 หมื่นปี เกิดยุคน้ำแข็ง ร้อยละ 30 ของซีกโลกเหนือปกคลุมด้วยน้ำแข็ง ทำให้ไซบีเรียและอล้าสกาเชื่อมต่อกัน เริ่มมีเสือเขี้ยวโค้ง ช้างแมมมอท และหมีถ้ำ บรรพบุรุษของมนุษย์ได้อุบัติขึ้นในสายพันธุ์โฮโมเซเปียนส์ (Homo sapiens) เมื่อประมาณสองแสนปีที่แล้ว

14. โฮโลซีน (Holocene) นับตั้งแต่สิ้นสุดยุคน้ำแข็งเมื่อ 1 หมื่นปีที่แล้ว จนถึงปัจจุบัน มนุษย์รู้จัการทำเกษตรกรรม เลี้ยงสัตว์ และอุตสาหกรรม ป่าในยุโรปถูกทำลายหมด ป่าฝนเขตร้อนกำลังจะหมดไป

ตารางที่ 1 เวลาทางธรณีวิทยา

มหายุค (Aeon)	ยุค (Era)	คาบ (Period)		เวลา (ล้านปีก่อน)	เหตุการณ์
อาร์เคียน	- -	พรีแคมเบรียน		4,600	กำเนิดโลก
โพรเทอโรโซอิก				2,500	พืชและสัตว์ชั้นต่ำ กำเนิดออกซิเจน
ฟาเนอโรโซอิค -	พาลีโอโซอิก	แคมเบรียน		545	สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังอยู่ในทะเล
		ออร์โดวิเชียน		490	หอยและปู ปลาไม่มีขากรรไกร
		ไซลูเรียน		443	พืชบกใช้สปอร์ ปลามีขากรรไกร
		ดีโวเนียน		417	แมลง สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ พืชมีท่อ
		คาร์บอนิเฟอรัส		354	ป่าผืนใหญ่ เกิดสัตว์เลื้อยคลาน
		เพอร์เมียน		295	เฟิร์นและสน การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่สุด
	เมโสโซอิก	ไทรแอสสิก		248	สัตว์เลื้อยคลานเลี้ยงลูกด้วยนม
		จูแรสสิก		205	ไดโนเสาร์เฟื่องฟู นกพวกแรก
		ครีเทเชียส		144	พืชดอก ไดโนเสาร์สูญพันธุ์ในปลายคาบ
	เซโนโซอิก	เทอเชียรี	พาลีโอจีน	65	สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมแพร่พันธุ์
			นีโอจีน	24	ลิงยืนสองขา โฮโมอีเรกตัส
		ควอเทอนารี	ไพลสโตซีน	1.8	เสือเขี้ยวโค้ง ช้างแมมมอท และหมีถ้ำ
			โฮโลซีน	0.01	มนุษย์โฮโมเซเปียนส์

ตารางเวลาทางธรณีวิทยา EON (บรมยุค) ERA (มหายุค) PERIOD (ยุค) EPOCH (สมัย) DURATION (เวลาล้านปี) Phanerozoic Cenozoic       Quaternary  Holocene 0.011-Today Pleistocene 1.8-0.011 Tertiary     Pliocene 5-1.8 Miocene 23-5 Oligocene 38-23 Eocene 54-38 Paleocene 65-54 Mesozoic   Cretaceous - 146-65 Jurassic - 208-146 Triassic - 245-208 Paleozoic      Permian - 286-245 Carboniferous  Pennsylvanian 325-286 Mississippian 360-325 Devonian - 410-360 Silurian - 440-410 Ordovician - 505-440 Cambrian - 544-505 Precambrian Proterozoic - 2,500-544 Archean - 3,800-2,500 Hadean - 4,500-3,800

การลำดับชั้นหิน

การลำดับชั้นหิน

โลกเมื่อกำเนิดขึ้นมาแล้วก็มีการเปลี่ยนแปลงไปตามกระบวนการและปรากฏการณ์ต่าง ๆ ทางธรณีวิทยา การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นทำให้หินที่ปรากฏอยู่บนเปลือกโลกมีการเปลี่ยนแปลงทั้งรูปแบบและตำแหน่งที่ตั้ง

จากหลักการพื้นฐานทางธรณีวิทยาที่เสนอว่า “ปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยาที่เกิดขึ้นในปัจจุบันล้วนเคยเกิดขึ้นมาแล้วในอดีต” หรืออาจจะสรุปเป็นคำกล่าวสั้น ๆ ว่า “ปัจจุบันคือกุญแจไขไปสู่อดีต”

ในสภาพปกติชั้นหินตะกอนที่อยู่ข้างล่างจะสะสมตัวก่อน มีอายุมากกว่าชั้นหินตะกอนที่วางทับอยู่ชั้นบนขึ้นมา หินดินดานเป็นหินที่มีอายุมากที่สุด หินปูนเกิดสะสมก่อนหินกรวดมน และหินทรายมีอายุน้อยที่สุด

ต่อมาเมื่อเปลือกโลกมีการเปลี่ยนแปลงอาจเนื่องมาจากการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาค แผ่นดินไหว หรือภูเขาไฟระเบิด ทำให้ชั้นหินที่อยู่ในแนวราบเกิดเอียงเทไป ซึ่งในปัจจุบันเรามักจะพบชั้นหินที่มีการเอียงเทเสมอ

รอยคดโค้ง รอยชั้นไม่ต่อเนื่องที่เกิดขึ้นในหิน มีความสำคัญต่อการลำดับชั้นหินตะกอน แต่ในกรณีที่ไม่มีชั้นหินและซากดึกดำบรรพ์ปรากฏให้เห็น จะต้องนำโครงสร้างทางธรณีที่เกิดขึ้นในหินทุกชนิดที่เกิดร่วมกันมาพิจารณาหาความสัมพันธ์ นอกจากนั้นรอยเลื่อนรูปแบบต่าง ๆ ที่ปรากฏอยู่ในหิน ทำให้ชั้นหินเอียงเทและเคลื่อนออกจากตำแหน่งเดิม ก็สามารถที่จะนำมาใช้เป็นหลักฐานในการลำดับชั้นหินได้

การศึกษาธรณีประวัตินอกจากจะทำให้เรารู้ความเป็นมาของแผ่นดินที่เราอาศัยอยู่แล้ว ผลจากการศึกษาซากดึกดำบรรพ์ และการลำดับชั้นหินให้เป็นหมวดหมู่ตามอายุของซากนั้น ทำให้สามารถจำกัดขอบเขตของหินได้ชัดเจนขึ้นซึ่งจะเป็นประโยชน์ในการนำข้อมูลเหล่านี้ไปใช้ในการวางแผนพัฒนา และใช้ประโยชน์จากพื้นที่ให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อม และยังใช้ในการสำรวจหาทรัพยากรธรณี ทั้งนี้เพราะหินแต่ละช่วงอายุเกิดในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน และมีทรัพยากรธรรมชาติต่างกันไปด้วย

ชั้นหินทรายสลับชั้นหินดินดาน

ซากดึกดำบรรพ์

ซากดึกดำบรรพ์ คือ ซากและร่องรอยของสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์ที่เคยอาศัยอยู่ในบริเวณนั้น เมื่อตายลงซากก็จะถูกทับถมและฝังตัวอยู่ในชั้นหินตะกอน นักธรณีวิทยาใช้ซากดึกดำบรรพ์เป็นหลักฐานบอกกล่าวถึงประวัติความเป็นมาของพื้นที่ต่าง ๆ ซึ่งสามารถบอกถึงสภาพแวดล้อมในอดีตว่าเป็นบนบกหรือในทะเล เป็นต้น นอกจากนั้นซากดึกดำบรรพ์ยังสามารถบอกช่วงอายุของหินชนิดอื่นที่อยู่ร่วมกับหินตะกอนเหล่านั้นได้ด้วย

รอยประทับของใบไม้,แมงป่องในยางไม้,หอยโข่งโบราญ

ซากดึกดำบรรพ์ดัชนี (Index fossil) เป็นซากดึกดำบรรพ์ที่บอกอายุได้แน่นอน เนื่องจากเป็นซากดึกดำบรรพ์ที่มีวิวัฒนาการทางโครงสร้างและรูปร่างอย่างรวดเร็ว มีความแตกต่างกันแต่ละช่วงอายุอย่างเด่นชัด และปรากฏให้เห็นเพียงช่วงอายุหนึ่งแล้วก็สูญพันธุ์ไป

ซากดึกดำบรรพ์ส่วนใหญ่จะพบอยู่ในหินตะกอน ลักษณะที่ปรากฏเป็นซากซึ่งเดิมจะเป็นโครงร่างส่วนที่แข็งของสิ่งมีชีวิตนั้น โดยทั่วไปพืชและสัตว์จะเปลี่ยนสภาพเป็นซากดึกดำบรรพ์ได้ต้องมีโครงร่างที่แข็ง เพราะสารละลายของแร่ต่าง ๆ ได้แก่ แคลไซต์ โดโลไมต์ ซิลิกา และสารประกอบเหล็กบางชนิด เช่น ฮีมาไทต์แทรกซึมประสานเข้าไปในช่องว่างของซากสิ่งมีชีวิตนั้นได้ ทำให้ซากสิ่งมีชีวิตนั้นทนทานต่อการผุพังกลายเป็นซากดึกดำบรรพ์ที่ยังคงสภาพเกือบเหมือนเดิมและถูกฝังในชั้นหินตะกอนทันที เพราะการฝังกลบอย่างรวดเร็วทำให้ซากสิ่งมีชีวิตสามารถชะลอการสลายตัว ซึ่งวัสดุที่ฝังกลบซากขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมและการดำเนินชีวิตของสิ่งมีชีวิตนั้น

ซากดึกดำบรรพ์ของกระดูกไดโนเสาร์ที่จังหวัดกาฬสินธุ์

การประเมินอายุของซากดึกดำบรรพ์มีวิธีการอย่างไร?

ซากดึกดำบรรพ์ไตรโลไบท์

ซากดึกดำบรรพ์อาร์คีออปเทอริก

           การประเมินอายุของซากดึกดำบรรพ์สามารถคำนวณได้จากอายุของชั้นหินที่พบซากดึกดำบรรพ์นั้น โดยทำการเปรียบเทียบปริมาณสารกัมมันตรังสีและปริมาณของธาตุที่เกิดจากการสลายของสารกัมมันตรังสีนั้นกับช่วงเวลาครึ่งชีวิตของไอโซโทปของธาตุกัมมันตรังสีว่าผ่านไปแล้วกี่ครึ่งชีวิตจึงคำนวณได้ถูกว่าเวลาผ่านไปแล้วกี่ปี เรียกวิธีนี้ว่า เรดิโอเมตริก เดททิง (radiometric dating)

 *impressions คือ รอยประทับที่เกิดขึ้นบนโคลนละเอียดซึ่งแข็งตัวและกลายเป็นหิน ภายหลังจากที่เกิดรอยประทับแล้ว รอยประทับของใบไม้ ให้ข้อมูลของรูปร่างใบและเส้นใบ ฯลฯ ส่วนรอยประทับของสัตว์ เช่น รอยเท้าอาจบ่งบอกขนาด น้ำหนัก จำนวน และพฤติกรรมการเดินของสัตว์ดึกดำบรรพ์ได้

รอยเท้าไดโนเสาร์

          *whole organism preservation หรือ ซากดึกดำบรรพ์ทั้งตัวของสิ่งมีชีวิต เช่น พืชทั้งต้นหรือสัตว์ทั้งตัวจะพบได้ยาก ส่วนมากมักเป็นชิ้นส่วน เช่น กระดูก ฟัน เปลือก ดอกไม้ ใบไม้ ซึ่งถูกทับถมในเถ้าจากภูเขาไฟ ตัวอย่างที่พบได้ เช่น ไข่ไดโนเสาร์ สัตว์เลื้อยคลาน หรือนกตัวเล็กๆ ซากแมลงที่สมบูรณ์บางครั้งพบอยู่ในอำพันซึ่งเป็นยางไม้สนที่แข็งตัว หรืออาจพบในบ่อยางมะตอย เช่น ที่ La Brea tar pits ในถ้ำในทะเลทรายซึ่งทำให้ซากดึกดำบรรพ์แห้งกลายเป็นมัมมี่ หรือในน้ำแข็ง เช่น ซากช้างแมมมอธที่พบในไซบีเรีย

ซากแมลงในอำพัน

ซากช้างแมมมอธในไซบีเรีย

เวลาทางธรณี

ธรณีประวัติ

ตั้งแต่โลกเริ่มเย็นตัวลงเมื่อ 4,600 ล้านปีที่แล้ว มีการเปลี่ยนเกิดขึ้นเรื่อยมาจนทำให้โลกมีโสภาพเช่นปัจจุบัน การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวมีผลทำให้บริเวณที่เคยเป็นทะเลบางแห่งกลายเป็นภูเขา ภูเขาบางลูกถูกกัดเซาะเป็นที่ราบ นอกจากนั้นยังมีผลถึงวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต ซึ่งมีทั้งการดำรงอยู่ การเกิดใหม่ การกลายพันธุ์และการสูญพันธุ์ของพืชและสัตว์ต่าง ๆ ของโลก การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเกิดขึ้นทั้งแบบค่อยเป็นค่อยไปและแบบฉับพลันที่เกิดจากแผ่นดินไหว ภูเขาไฟระเบิด และแผ่นดินถล่ม เป็นต้น สิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นข้อมูลที่บอกกล่าวความเป็นมาเกี่ยวกับสภาพและเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในอดีตของโลก อาจเรียกว่าเป็นประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของโลกซึ่งเราสามารถสืบค้นประวัติเหล่านี้จากหลักฐานและร่องรอยต่าง ๆ ที่ปรากฏอยู่บนหินหรือบนแผ่นธรณีภาคของโลกข้อมูลทางธรณีวิทยาที่สามารถอธิบายความเป็นมาของพื้นที่ในอดีต ได้แก่ อายุทางธรณีวิทยา ซากดึกดำบรรพ์ โครงสร้างและการลำดับชั้นหิน เป็นต้น

อายุทางธรณีวิทยา

โดยทั่วไปอายุทางธรณีวิทยาแบ่งเป็น 2 แบบ คือ อายุเทียบสัมพันธ์ และอายุสัมบูรณ์ ซึ่งมีวิธีการศึกษาแตกต่างกัน

อายุเปรียบเทียบ (Realative age) เป็นอายุหินเปรียบเทียบซึ่งบอกว่าหินชุดใดมีอายุมากหรือน้อยกว่ากัน อายุเปรียบเทียบหาได้โดยอาศัยข้อมูลจากซากดึกดำบรรพ์ที่ทราบอายุ ลักษณะการลำดับของชั้นหินต่าง ๆ และลักษณะโครงสร้างธรณีวิทยาของหิน แล้วนำมาเปรียบเทียบกับช่วงเวลาทางธรณีวิทยาที่เรียกว่า ธรณีกาล (Geologic time) ก็จะสามารถบอกอายุของหินที่เราศึกษาได้ว่าเป็นหินในยุคไหน หรือมีช่วงอายุเป็นเท่าใด

อายุสัมบูรณ์ (absolute age) เป็นอายุของหินหรือซากดึกดำบรรพ์ที่สามารถบอกเป็นจำนวนปีที่ค่อนข้างแน่นอน การหาอายุสัมบูรณ์ใช้วิธีคำนวณจากครึ่งชีวิตของธาตุกัมมันตรังสีที่มีอยู่ในหินหรือซากดึกดำบรรพ์ที่ต้องการศึกษา ธาตุกัมมันตรังสีที่นิยมนำมาหาอายุสัมบูรณ์ ได้แก่ ธาตุคาร์บอน-14 ธาตุโพแทสเซียม-40 ธาตุเรเดียม-226 และธาตุยูเรเนียม-238 เป็นต้น การหาอายุสัมบูรณ์มักใช้กับหินที่มีอายุมากเป็นแสนหรือล้านปี

                                                               ความรูเพิ่มเติม.....จ้า

การศึกษาเวลาเปรียบเทียบโดยอาศัยหลักความจริง

มี อยู่ 3 ข้อคือ

          1.1 กฎการวางตัวซ้อนกันของชั้นหินตะกอน (Law of superposition) ถ้าหินตะกอนชุดหนึ่งหรือหินอัคนีผุไม่ถูกพลิกกลับ (Overturn) โดยปรากฏการณ์ทางธรรมชาติแล้ว ส่วนบนสุดของหินชุดนี้ย่อมจะมีอายุอ่อนหรือน้อยที่สุด และส่วนล่างสุดย่อมจะมีอายุแก่ที่สุดหรือมากกว่าเสมอ

          1.2 กฎของความสัมพันธ์ในการตัดผ่านชั้นหิน (Law of cross-cutting relationship) กล่าวคือ หินที่ตัดผ่านเข้ามาในหินข้างเคียง ย่อมจะมีอายุน้อยกว่าหินที่ถูกตัดผ่านเข้ามา

         1.3 การเปรียบเทียบสหสัมพันธ์ของหินตะกอน (Correlation of sedimentary rock) ศึกษาเปรียบเทียบหินตะกอนในบริเวณที่แตกต่างกันโดยสามารถเปรียบเทียบได้โดยอาศัยใช้ลักษณะทางกายภาพ เช่น

          1.3.1 ใช้ลักษณะทางกายภาพโดยอาศัยชั้นหินหลักหรือคีย์เบด (Key bed) ซึ่งเป็นชั้นหินที่กำหนดได้สะดวกง่ายดาย โดยมีลักษณะเด่นเฉพาะบางประการตัวของมันเอง เช่น ซากพืช สัตว์ เป็นต้น และชั้นหินหลักนี้ ถ้าพบที่ไหนในบริเวณที่ต่างกันก็จะมีอายุหรือช่วงเวลาที่เกิดเท่ากันหรือใกล้เคียงกัน สามารถบ่งบอกจดจำได้อย่างถูกต้องถึงว่าชั้นหินที่วางตัวอยู่ข้างบนและข้างล่างของคีย์เบดจะมีลักษณะแตกต่างกันออกไปในแต่ละบริเวณด้วย

          1.3.2 เปรียบเทียบโดยใช้ซากดึกดำบรรพ์ (

Correlation by fossil) โดยมีหลักเกณฑ์คือ ในชั้นหินใดๆ ถ้ามีซากดึกดำบรรพ์ชนิดเดียวกัน ที่เหมือนหรือคล้ายคลึงเกิดอยู่ในตัวของมันแล้ว แม้ชั้นหินนั้นๆ จะอยู่ต่างที่กัน ย่อมมีอายุหรือช่วงระยะเวลาที่เกิดเดียวกันหรือใกล้เคียงกับซากดึกดำบรรพ์ที่สามารถจะใช้เปรียบเทียบได้ดี ต้องมีช่วงเวลาที่อาศัยอยู่บนโลกเป็นเป็นช่วงระยะเวลาสั้นๆ แต่เกิดอยู่อย่างกระจัดกระจายเป็นบริเวณกว้างขวางมากที่สุด ซึ่งฟอสซิลเหล่านี้เรียกว่า ไกด์ฟอสซิลหรือ อินเด็กฟอสซิล หรือ ซากดึกดำบรรพ์ดัชนี (Guide or Index fossil)

          2. อายุสัมบูรณ์ (Absolute age) หมายถึง เป็นระยะเวลาที่สามารถบ่งบอกอายุที่แน่นอนลงไป เช่น อายุซากดึกดำบรรพ์ของหินหรือวัตถุต่างๆ ที่สามารถหาได้ ลักษณะหรือเหตุการณ์ทางธรณีวิทยา (โดยมาก การบอกอายุเป็นตัวเลขได้ วัดเป็นปี เช่น พันปี ล้านปี) มาหาอายุ โดยทั่วไปหมายถึงการกำหนดหาอายุที่จากการวิเคราะห์และคำนวณหาได้จากไอโซโทปของธาตุกัมมันตรังสีที่ปะปนประกอบอยู่ในหินหรือในซากดึกดำบรรพ์หรือวัตถุนั้นๆ ขึ้นอยู่กับวิธีการและช่วงเวลาครึ่งชีวิต(Half life period) ของธาตุนั้น ๆ เช่น C-14 มีครึ่งชีวิตเท่ากับ 5,730 ปี จะใช้กับหินหรือ Fossil โบราณคดี ที่มีอายุไม่เกิน 50,000 ปี ส่วน U-238 หรือ K-40 จะใช้หินที่มีอายุมาก ๆ ซึ่งมีวิธีการที่สลับซับซ้อน ใช้ทุนสูง และแร่ที่มีปริมาณรังสีมีปริมาณน้อยมาก วิธีการนี้เรียกว่า การตรวจหาอายุจากสารกัมมันตภาพรังสี (Radiometric age dating)

          การใช้ธาตุกัมมันตรังสีเพื่อหาอายุหิน หรือ ฟอสซิล นั้น ใช้หลักการสำคัญคือการเปรียบเทียบอัตราส่วนของธาตุกัมมันตรังสีที่เหลืออยู่ ( End product) ที่เกิดขึ้นกับไอโซโทปของธาตุกัมมันตรังสีตั้งต้น (Parent isotope) แล้วคำนวณโดยใช้เวลาครึ่งชีวิตมาช่วยด้วยก็จะได้อายุของชั้นหิน หรือ ซากดึกดำบรรพ์ นั้น ๆ เช่น

          วิธีการ Uranium 238 - Lead 206 วิธีการ Uranium 235 - Lead 207

          วิธีการ Potassium 40 - Argon 206 วิธีการ Rubidium 87- Strontium 87

          วิธีการ Carbon 14 - Nitrogen 14

ประโยชน์ของการหาอายุโดยใช้ธาตุกัมมันตรังสีมี 2 ประการคือ

          1. ช่วยในการกำหนดอายุที่แน่นอนหลังจากการใช้ Fossil และ Stratigrapy แล้ว

          2. ช่วยบอกอายุหรือเรื่องราวของยุคสมัย พรีแคมเบียน (Precambrian) นี้ถูกเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องไปอย่างมาก ร่องรอยต่าง ๆจึงสลายไปหมด

ธรณีภาค

ธรณีภาค หมายถึงอะไร

ธรณีภาค  หมายถึงชั้นเนื้อโลกส่วนบนกับชั้นเปลือกโลกรวมกัน ซึ่งบริเวณธรณีภาคนี้จะมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา สาเหตุการเปลี่ยนแปลงมีทั้งจากธรรมชาติและจากการกระทำของมนุษย์  นักวิทยาศาสตร์และนักธรณีวิทยาเชื่อว่าโลกของเรามีกระบวนการเปลี่ยนแปลงที่ไม่เคยหยุดนิ่งจริง โดยมีหลักฐานสนับสนุนจากการเกิดแผ่นดินไหว ภูเขา  ภูเขาไฟ และการกร่อนของเปลือกโลก ซึ่งการเปลี่ยนแปลงของธรณีภาคย่อมมีผลกระทบต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่น ตลอดจนสิ่งแวดล้อม  มนุษย์ได้ศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของโลก เพื่อหาสาเหตุและวิธีการปรับปรุง แก้ไข และการป้องกันผลกระทบ ทำให้เกิดทฤษฎีต่าง ๆ หลายทฤษฎีแต่ที่ยอมรับกันในปัจจุบัน  คือ ทฤษฎีการแปรสัณฐานแผ่นธรณีภาค ( plate tectonic)

แผ่นธรณีภาคและการเคลื่อนที่

ในปีพ.ศ. 2458 นักอุตุนิยมวิทยาชาวเยอรมัน ชื่อดร.อัลเฟรด เวเกเนอร์ (Dr.Alfred Wegener) ได้ตั้งสมมติฐานว่า ผืนแผ่นดินทั้งหมดบนโลกแต่เดิมเป็นแผ่นดินผืนเดียวกัน เรียกว่า พันเจีย (pangea) ซึ่งเป็นภาษากรีก แปลว่า แผ่นดินทั้งหมด  ในเวลาต่อมาพันเจียเริ่มแยกออกเป็นทวีปใหญ่ 2 ทวีป  คือ ลอเรเซียทางตอนเหนือ และ กอนด์วานาทางตอนใต้ โดยทวีปทางตอนใต้จะแตกและเคลื่อนแยกจากกันเป็นอินเดีย อเมริกาใต้ และอัฟริกา  ในขณะที่ออสเตรเลียยังเป็นส่วนหนึ่งของกอนด์วานา   ต่อมามหาสมุทรแอตแลนติกแยกตัวกว้างขึ้นทำให้อัฟริกาเคลื่อนที่ห่างออกไปจากอเมริกาใต้ แต่ออสเตรเลียยังคงเชื่อมอยู่กับแอนตาร์ติก  และอเมริกาเหนือกับยุโรปยังคงติดกัน ต่อมามหาสมุทรแอตแลนติกขยายกว้างอีก อเมริกาเหนือและยุโรปจึงแยกจากกัน อเมริกาเหนือโค้งเว้าต่อกับอเมริกาใต้ ออสเตรเลียก็แยกออกจากแอนตาร์กติก และอินเดียได้เคลื่อนไปชนกับเอเซีย

หลักฐานที่สนับสนุนทฤษฎีของเวเกเนอร์คือ

1. รอยต่อของแผ่นธรณีภาค  ตามทฤษฎีเพลทเทคโทนิค (plate tectonic)

นักธรณีวิทยา  แบ่งเปลือกโลกออกเป็นแผ่น ๆ  เรียกว่าแผ่นเปลือกโลก(Plate)   หรือแผ่นธรณีภาค(Lithosphere Plate) 

แผ่นธรณีภาคขนาดใหญ่มีทั้งหมด 6 แผ่น

     1. แผ่นธรณีภาคยูเรเซีย(Eurasian Plate) รองรับทวีปยุโรป ทวีปเอเชียและพื้นน้ำบริเวณใกล้เคียง

     2. แผ่นธรณีภาคอเมริกา(American Plate) รองรับทวีปอเมริกาเหนือ ทวีปอเมริกาใต้และพื้นน้ำครึ่งซีกตะวันตกของมหาสมุทรแอตแลนติก

     3. แผ่นธรณีภาคแปซิฟิก(Pacific Plate) รองรับมหาสมุทรแปซิฟิก

     4. แผ่นธรณีภาคอินเดีย – ออสเตรเลีย (India-Australian Plate) รองรับทวีปออสเตรเลีย ประเทศอินเดีย และพื้นน้ำระหว่างประเทศออสเตรเลียกับประเทศอินเดีย

     5. แผ่นธรณีภาคแอนตาร์กติก(Antartic Plate) รองรับทวีปแอนตาร์กติกและพื้นน้ำโดยรอบ

     6. แผ่นธรณีภาคอัฟริกา(African Plate)     รองรับทวีปอัฟริกาและพื้นน้ำโดยรอบ

นอกจากนี้ยังมีแผ่นธรณีภาคขนาดเล็กที่แทรกอยู่ระหว่างแผ่นธรณีภาคขนาดใหญ่  อีกหลายแผ่น  เช่น แผ่นฟิลิปปินส์  แผ่นนาสกา  แผ่นคาริบเบียน   เมื่อนำภาพแต่ละทวีปในปัจจุบันมาต่อกัน จะมีส่วนที่สามารถต่อกันได้พอดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งทวีปอัฟริกากับทวีปอเมริกาเหนือและอเมริกาใต้  จะต่อกันได้อย่างพอดี ซึ่งเป็นเหตุผลที่สามารถตั้งสมมติฐานได้ว่าทวีปทั้งสองอาจเป็นแผ่นดินผืนเดียวกันมาก่อน  แล้วต่อมาก็แยกออกจากกัน มีมหาสมุทรแอตแลนติกอยู่ระหว่างทวีปทั้งสอง

2.รอยแยกของแผ่นธรณีภาคและอายุหินบนเทือกเขากลางมหาสมุทร

ลักษณะโดดเด่นของพื้นมหาสมุทรแอตแลนติก  ได้แก่ เทือกเขากลางมหาสมุทรซึ่งเป็นเหมือนเทือกเขายาวที่โค้งอ้อมไปตามรูปร่างของขอบทวีป ด้านหนึ่งเกือบขนานกับชายฝั่งสหรัฐอเมริกา และอีกด้านหนึ่งขนานกับชายฝั่งของทวีปยุโรปและอัฟริกา นอกจากนั้นเทือกเขากลางมหาสมุทร

ยังมีรอยแยกตัวออกเป็นร่องลึกไปตลอดความยาวของเทือกเขาและมีรอยแตกตัดขวางบนสันเขานี้มากมายได้มีการพบหินบะซอลต์ที่บริเวณร่องลึก หรือรอยแยกบริเวณเทือกเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติก และยังพบว่าหินบะซอลต์ที่อยู่ไกลจากรอยแยกมีอายุมากกว่าหินบะซอลต์ที่อยู่ใกล้รอยแยก   จากหลักฐานและข้อมูลดังกล่าวทำให้อธิบายได้ว่า เมื่อเกิดรอยแยก แผ่นดินจะเกิดการเคลื่อนตัวออกจากกันอย่างช้า ๆ ตลอดเวลา ในขณะเดียวกันเนื้อของหินบะซอลต์จากส่วนล่างจะถูกดันแทรกเสริมขึ้นมาตรงรอยแยกเป็นเปลือกโลกใหม่ ทำให้ตรงกลางรอยแยกเกิดหินบะซอลต์ใหม่เรื่อย ๆ ดังนั้นโครงสร้างและอายุหินรองรับแผ่นธรณีภาคจึงมีอายุอ่อนสุด บริเวณเทือกเขากลางมหาสมุทรมีอายุมากและอายุมากขึ้นเมื่อเข้าใกล้ขอบทวีป

นักธรณีวิทยาแบ่งแผ่นธรณีภาคของโลกออกเป็น 2 ประเภท คือ แผ่นทวีปและแผ่นมหาสมุทร ซึ่งทั้ง 2 ประเภทรวมกันมีจำนวน 13 แผ่น ดังนี้

แผ่นยูเรเซีย แผ่นอัฟริกา  แผ่นอินเดีย-ออสเตรเลีย  แผ่นฟิลิปปินส์ แผ่นฟิจิ แผ่นแปซิฟิก  แผ่นอเมริกาเหนือ   แผ่นคาริบเบียน  แผ่นคอคอส  แผ่นนาสกา  แผ่นอเมริกาใต้    แผ่นแอนตาร์กติก       และแผ่นอาระเบีย

นักวิทยาศาสตร์และนักธรณีวิทยาได้แบ่งลักษณะการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาคได้ดังนี้

1. ขอบแผ่นธรณีภาคแยกออกจากกันเกิดจากการดันตัวของแมกมาในชั้นธรณีภาค ทำให้เกิดรอยแตกในชั้นหินแข็ง จนแมกมาสามารถถ่ายโอนความร้อนสู่ชั้นเปลือกโลกได้ อุณหภูมิและความดันของแมกมาจึงลดลงเป็นผลให้เปลือกโลกตอนบนทรุดตัวกลายเป็นหุบเขาทรุด ในเวลาต่อมาเมื่อมีน้ำไหลมาสะสมบริเวณรอยแตกเกิดเป็นทะเลและรอยแตกเกิดเป็นร่องลึก เมื่อแมกมาเคลื่อนตัวแทรกขึ้นมาตามรอยแตกจะทำให้แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรเคลื่อนตัวแยกออกไป ทั้งสองข้าง พื้นทะเลจะขยายกว้างออกไป เรียกกระบวนการนี้ว่า การขยายตัวของพื้นทะเล (sea floor spreading)และปรากฏเป็นเทือกเขากลางมหาสมุทร

ตัวอย่างแผ่นธรณีภาคแยกออกจากกัน

1. บริเวณทะเลแดง  

2. รอยแยกอัฟริกาตะวันออก

2. ขอบแผ่นธรณีภาคเคลื่อนที่เข้าหากันแนวที่แผ่นธรณีภาคชนกันหรือมุดซ้อนกันจะเป็นไปได้ 3 แบบคือ

               2.1 แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรชนกับแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรจะมีแผ่นธรณีภาคแผ่นหนึ่งมุดลงใต้อีกแผ่นหนึ่ง ปลายของแผ่นที่มุดลงจะหลอมตัวกลายเป็นแมกมาและปะทุขึ้นมาบนแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรเกิดเป็นแนวภูเขาไฟกลางมหาสมุทร ตัวอย่างแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรชนกับแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทร  หมู่เกาะมาริอานาส์ อาลูเทียน    ญี่ปุ่น  ฟิลปปินส์ จะมีลักษณะเป็นร่องใต้ทะเลลึก

2.2 แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรชนกับแผ่นธรณีภาค ภาคพื้นทวีปแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรซึ่งหนักกว่า จะมุดลงใต้แผ่นธรณีภาค ภาคพื้นทวีป ทำให้เกิดรอยคดโค้งเป็นเทือกเขาบนแผ่นธรณีภาค ภาคพื้นทวีป    ตัวอย่างแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทร ชนกับแผ่นธรณีภาค ภาคพื้นทวีป อเมริกาใต้แถบตะวันตก  แนวชายฝั่งโอเรกอน  จะมีลักษณะเป็นร่องใต้ทะเลลึก

2.3 แผ่นธรณีภาค ภาคพื้นทวีปชนกับแผ่นธรณีภาค ภาคพื้นทวีปอีกแผ่นหนึ่ง

แผ่นธรณีภาคทั้งสองมีความหนามาก เมื่อชนกันจึงทำให้ส่วนหนึ่งมุดลงอีกส่วนหนึ่งเกยกันอยู่เกิดเป็นเทือกเขาสูงแนวยาวอยู่ในแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีป ตัวอย่าง แผ่นธรณีภาค ภาคพื้นทวีปชนกับแผ่นธรณีภาค ภาคพื้นทวีปอีกแผ่นหนึ่ง

1. เทือกเขาหิมาลัย  ในทวีปเอเชีย

2. เทือกเขาแอลป์  ในทวีปยุโรป

3. ขอบแผ่นธรณีภาคเคลื่อนผ่านกันเนื่องจากอัตราการเคลื่อนตัวของแมกมาในชั้นเนื้อโลกไม่เท่ากันทำให้แผ่นธรณีภาคในแต่ละส่วนมีอัตราการเคลื่อนที่ไม่เท่ากันด้วย ทำให้เปลือกโลกใต้มหาสมุทรและบางส่วนของเทือกเขาใต้มหาสมุทรไถลเลื่อนผ่านและเฉือนกัน เกิดเป็นรอยเลื่อนเฉือนระนาบด้านข้างขนาดใหญ่ขึ้น สันเขากลางมหาสมุทรถูกรอยเลื่อนขึ้น  ตัดเฉือนเป็นแนวเหลื่อมกันอยู่ มีลักษณะเป็นแนวรอยแตกยาว  มีทิศทางตั้งฉากกับเทือกเขากลางมหาสมุทร  หรือร่องใต้ทะเลลึก  มักเกิดแผ่นดินไหวรุนแรงในระดับตื้น ๆระหว่างขอบของแผ่นธรณีภาคที่ซ้อนเกยกันในบริเวณภาคพื้นทวีปหรือมหาสมุทร  ตัวอย่างขอบแผ่นธรณีภาคเคลื่อนที่ผ่านกัน

1. รอยเลื่อนซานแอนเดรียส  ประเทศสหรัฐอเมริกา

2. รอยเลื่อนอัลไพน์   ประเทศนิวซีแลนด์

การค้นพบซากดึกดำบรรพ์

นักธรณีวิทยาได้สำรวจซากดึกดำบรรพ์ของพืชและสัตว์ในทวีปต่าง ๆ แล้วนำมาเทียบเคียงดูว่าเป็นพืชหรือสัตว์ของซีกโลกเหนือหรือซีกโลกใต้ อยู่ในภูมิอากาศร้อนหรือเย็น  ตลอดจนความเหมือนกันของชั้นหินที่พบซากเหล่านั้น เพราะถ้าเป็นหินที่เคยเกิดอยู่ในพื้นที่เดียวกัน  เมื่อแผ่นธรณีภาคแยกจากกันไป ลักษณะของซากดึกดำบรรพ์และโครงสร้างของหินก็ต้องเหมือนกัน

จากการสำรวจพบซากดึกดำบรรพ์ของต้นเฟิร์นชนิดหนึ่ง ชื่อ กลอสซอฟเทอริส(Glossopteris)ที่ทวีปอินเดีย อเมริกาใต้ อัฟริกา ออสเตรเลีย และทวีปแอนตาร์กติก เมื่อไปดูแผนที่โลกก็จะพบว่าแต่ละทวีปอยู่ไกลกันมากและมีลักษณะภูมิอากาศแตกต่างกัน แต่ในอดีตยังมีพืชชนิดเดียวกัน  จากการสำรวจยังพบซากดึกดำบรรพ์ของสัตว์เลื้อยคลานชื่อมีโซเซอรัส(Mesosuarus) ซึ่งโดยปกติจะดำรงชีวิตอยู่ตามลุ่มแม่น้ำจืดแต่กลับมาพบอยู่ในส่วนล่างของทวีปอัฟริกาและอเมริกาใต้ ซึ่งทวีปทั้งสองอยู่ห่างไกลกันและอยู่ติดทะเล และยังพบซากดึกดำบรรพ์ของลิงบางพันธุ์ทั้งในทวีปอเมริกาและอัฟริกาแถบฝั่งมหาสมุทรแอตแลนติก ที่เป็นเช่นนี้เพราะแต่เดิมทวีปทั้งสองนี้เชื่อมต่อเป็นผืนแผ่นดินเดียวกัน

หลักฐานอื่น ๆ

หลักฐานอื่นที่ยืนยันว่าเดิมแผ่นเปลือกโลกติดกันเป็นแผ่นเดียว  คือ

1.การเปลี่ยนแปลงของอากาศ ที่ทำให้เกิดการสะสมตัวของตะกอนในบริเวณต่าง ๆ ของ

โลกเช่น หินที่เกิดจากตะกอนธารน้ำแข็ง ซึ่งควรจะเกิดขึ้นบริเวณขั้วโลก แต่ปัจจุบันพบหินลักษณะนี้ในบริเวณชายฝั่งทะเลทางตอนใต้ของอัฟริกาและอินเดีย ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเดิมแผ่นเปลือกโลก

ติดกัน

2. สนามแม่เหล็กโลกโบราณ ในอดีตเหล็กที่เกิดปนอยู่กับแร่อื่น ๆ จะมีการเรียงตัวในรูปแบบที่เกิดจากการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กในขณะนั้น ต่อมาเมื่อเหล็กนั้นแข็งตัวกลายเป็น

หิน เหล็กนั้นจะมีสมบัติคล้ายเข็มทิศ เมื่อนำตัวอย่างหินซึ่งทราบตำแหน่ง(พิกัด) ที่เก็บ มาวัดหาค่ามุมเอียงเทของชั้นหิน  วัดค่าความเข้มของสนามแม่เหล็กในห้องปฏิบัติการ รวมทั้งคำนวณ

หาค่าต่าง ๆที่เกี่ยวข้อง จะได้ข้อมูลเบื้องต้นของภาวะแม่เหล็ก

ในอดีตกาล เช่นทิศทาง และความเข็มของสนามแม่เหล็กเมื่อนำข้อมูลมาเขียนกราฟ จะสามารถหาค่าภาวะแม่เหล็กโบราณ ค่าละติจูดโบราณ ตำแหน่งและ

ขั้วแม่เหล็กโบราณได้ ค่าต่าง ๆ เหล่านี้จะถูกแปลความหมายและคำนวณหาตำแหน่งดั้งเดิมของพื้นที่ในอดีต เพื่อเป็นหลักฐานยืนยันถึงการเคลื่อนที่ของแผ่นทวีปต่าง ๆ

จากข้อมูลและหลักฐานต่าง ๆ ที่ได้จากการศึกษาค้นคว้ามาจะเห็นว่า ทวีปทั้งหลายที่มนุษย์อาศัยอยู่นี้ไม่ได้มีสภาพอยู่นิ่งกับที่ แต่สามารถเคลื่อนที่ได้ มีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน มีผลทำให้พื้นผิวโลกชั้นธรณีภาคแบ่งออกเป็นแผ่นธรณีภาคขนาดต่าง ๆ กัน ทุกแผ่นกำลังเคลื่อนที่ แต่อัตราการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาคนั้นวัดค่าได้ยาก เพราะการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาคนั้นช้ามาก

 

ติวสอบโลกจ้า

ให้นักเรียนดูการติวข้อสอบวิชาโลกดาราศาสตร์และอวกาศ แล้ว  เขียนส่งด้วยค่ะ

ดูการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาค

แบบทดสอบการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาค

คำชี้แจง  ให้นักเรียนคลิกในวงกลมหน้าข้อที่นักเรียนคิดว่าถูกต้องที่สุด

1. ทฤษฎีที่ใช้อธิบายถึงกำเนิดของแผ่นดิน มหาสมุทร และสิ่งมีชีวิตที่ตายทับถม อยู่ในหินบนเปลือกโลก คือข้อใด

 ก. ทฤษฎีการเลื่อนไหลของทวีป

ข. ทฤษฎีการขยายตัวของพื้นทวีป

ค. ทฤษฎีการแปรสัณฐานแผ่นธรณีภาค

ง. ผิดหมดทุกข้อ

2. สาเหตุที่ทำให้แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่คือข้อใด    

ก. การปะทุของหินแข็งในชั้นเปลือกโลก

ข. การไหลวนของหินหนืดในชั้นเนื้อโลก

ค. การเคลื่อนที่ของแร่ธาตุในแก่นโลกชั้นใน

ง. การแทรกตัวขึ้นมาของแร่ธาตุจากแก่นโลกชั้นนอก

3. ผืนแผ่นดินแผ่นเดียวกันบนโลกต่อมาแยกเป็นทวีปใหญ่ 2 ทวีป คือข้อใด

ก. ยุโรปและอเมริกา

ข. เอเซียและยุโรป

ค. ลอเรเซียและกอนด์วานา

ง. ออสเตรเลียและอัฟริกา

   

4. แผ่นดินของทวีปอเมริกากับทวีปยุโรปและทวีปอัฟริกาแยกห่างกัน มากขึ้นตลอดเวลา เพราะเหตุใด

ก. แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่เนื่องจากการไหลของแมกมาในชั้นเนื้อโลก

ข. หินหนืดในชั้นเนื้อโลกดันแทรกขึ้นมาตามรอยแตกระหว่างเปลือกโลก

ค. เกิดการระเบิดของภูเขาไฟและแผ่นดินไหวในบริเวณนี้บ่อยครั้ง

 ง. ข้อ ก และ ข ถูก

5. แนวหินใหม่ที่เกิดขึ้นตลอดเวลาบริเวณรอยต่อระหว่างแผ่นเปลือกโลก เกิดใต้มหาสมุทรอะไร

ก. แอตแลนติก

ข. อาร์กติก

ค. แปซิฟิก

ง. อินเดีย

   

6. จากการพบหินบะซอลต์ที่รอยแยกบริเวณเทือกเขากลางมหาสมุทร แอตแลนติก อายุของหินอยู่บริเวณดังกล่าวเป็นอย่างไร

ก. หินบะซอลต์ที่อยู่ไกลจากรอยแยกมีอายุมากกว่าหินบะซอลต์ ที่อยู่ใกล้รอยแยก

ข. หินบะซอลต์ที่อยู่ไกลจากรอยแยกมีอายุน้อยกว่าหินบะซอลต์ ที่อยู่ใกล้รอยแยก

ค. หินบะซอลต์ที่อยู่ไกลจากรอยแยกมีอายุน้อยกว่าหินบะซอลต์ ที่อยู่ในรอยแยก

ง. ข้อ ข และ ค ถูก

   

7. เทือกเขากลางมหาสมุทรเกิดขึ้นได้อย่างไร

ก. ขอบแผ่นธรณีภาคเคลื่อนเข้าหากัน

ข. ขอบแผ่นธรณีภาคเคลื่อนที่ผ่านกัน

ค. ขอบแผ่นธรณีภาคแยกออกจากกัน

ง. ถูกทุกข้อ

8. สิ่งใดที่ทำให้แผ่นธรณีภาคในแต่ละส่วนมีอัตราการเคลื่อนที่ไม่เท่ากัน

ก. การเคลื่อนตัวของแมกมาในชั้นเนื้อโลกไม่เท่ากัน

ข. ความร้อนของแมกมาในชั้นเนื้อโลก

ค. การเคลื่อนตัวของหินหนืดในชั้นแก่นโลก

ง. ถูกทุกข้อ

9. สนามแม่เหล็กโลกโบราณใช้เป็นหลักฐานเพื่อพิสูจน์ทฤษฎีอะไร

ก. การแปรสัณฐานแผ่นธรณีภาค

ข. การเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาค

ค. แม่เหล็กโลกในปัจจุบัน

ง. ข้อ ก และ ข ถูก

   

10. การที่แผ่นธรณีภาคในแต่ละส่วนมีอัตราการเคลื่อนที่ไม่เท่ากัน นักเรียนคิดว่าเกิดจากสาเหตุใด

ก. อัตราการเคลื่อนตัวของแมกมาในชั้นเนื้อโลกไม่เท่ากัน

ข. ความร้อนจากชั้นเนื้อโลกถ่ายเทอุณหภูมิไม่เท่ากัน

ค. ความหนาแน่นของชั้นธรณีภาคและเนื้อโลกไม่เท่ากัน

ง. ความหนาแน่นของชั้นธรณีภาคและเนื้อโลกไม่เท่ากัน

            ใคร.ตอบถูกหมด มีรางวัลจ้า.....