ธรณีภาค (lithosphere)

( lithosphere )



ธรณภี าค (lithosphere) คือ ช้ันเนอ้ื โลกสว่ นบนกับ ชน้ั เปลือกโลกรวมกนั ชนั้ ธรณีภาคมคี วามหนา ประมาณ 100 กโิ ลเมตรนบั จากผวิ โลกลงไป การศึกษาการเปลยี่ นแปลงของเปลือกโลกทาให้เกิด ทฤษฎหี ลากหลาย แตท่ ฤษฎที ีเ่ ปน็ ทยี่ อมรับกันใน ปจั จุบันและอธบิ ายถงึ กาเนิดของแผน่ ดิน มหาสมุทร และส่งิ มชี ีวิตท่ตี ายทบั ถมอยู่ในหินบนเปลือกโลก คอื ทฤษฎีการแปรสณั ฐานแผ่นธรณีภาค (plate tectonic)

ในปี พ.ศ. 2458 นักอตุ ุนิยมวทิ ยาชาวเยอรมนั ช่ือ ดร.อลั เฟรด เวเกเนอร์ (Dr. Alfred Wegener) ต้ังสมมุตฐิ าน เก่ียวกับการเลอื่ นของแผน่ ธรณภี าคว่าผนื แผน่ ดินทัง้ หมดบนโลก เป็นแผน่ ดนิ ผนื เดยี วกันเรยี กว่า พันเจีย (pangaea) ซ่งึ เปน็ ภาษากรีก แปลวา่ แผ่นดินทง้ั หมด (all land) ต่อมาเกดิ การ เลอื่ นตัวของแผ่นธรณภี าคเปน็ ขัน้ ตอน ดงั น้ี

1.เมือ่ 2,002,135 ลา้ นปี พนั เจยี เริม่ แยกออกเป็นทวีป ใหญ่ 2 ทวปี คือ ลอเรเซยี ทางตอนเหนอื และกอนด์วา นาทางตอนใต้ โดยกอนด์วานาจะแตกและเคล่อื นแยก จากกันเปน็ อินเดยี อเมรกิ าใต้ และแอฟริกา ในขณะท่ี ออสเตรเลียยงั คงเป็นส่วนหนง่ึ ของกอนดว์ านา

2. เมื่อ 135,265 ลา้ นปี มหาสมุทรแอตแลนติก แยกตัวกว้างขน้ึ ทาใหแ้ อฟรกิ าเคล่ือนทห่ี า่ งออกไป จากอเมริกาใต้ แตอ่ อสเตรเลยี ยงั คงเชือ่ มอยกู่ บั แอน ตารก์ ติกา และอเมริกาเหนอื กับยโุ รปยังคง ตอ่ เนือ่ งกนั

3. เม่อื 65 ลา้ นปี ปัจจุบนั มหาสมทุ รแอตแลนตกิ ขยายกวา้ งขึ้นอีก อเมริกาเหนอื และยโุ รปแยกจาก กนั อเมริกาเหนือโค้งเว้าเขา้ เชอื่ มกับอเมรกิ าใต้ ออสเตรเลียแยกจากแอนตาร์กติกา และอินเดยี เคลอ่ื นไปชนกบั เอเชียจนเกิดเปน็ ภเู ขาหมิ าลัย กลายเป็นแผน่ ดนิ และผืนมหาสมทุ รดังปจั จุบนั

ลกั ษณะการเลื่อนแผน่ ธรณภี าค



หลักฐานและขอ้ มลู ตา่ งๆ ทท่ี าใหน้ กั วิทยาศาสตรเ์ ชอื่ ในทฤษฎีการแปรสณั ฐานแผน่ ธรณีภาค ไดแ้ ก่ 1. รอยตอ่ ของแผ่นธรณีภาค นักธรณวี ทิ ยาแบ่งแผ่นธรณภี าคของโลกออกเป็น 2 ประเภท คอื แผ่นธรณภี าคพื้นทวปี และแผน่ ธรณภี าคใต้ มหาสมุทร รวมทั้งหมด 13 แผ่น ไดแ้ ก่

1. แผ่นยเู รเซยี 2.แผน่ อเมริกาเหนอื 3. แผ่นฟลิ ปิ ปนิ ส์ 4.แผ่นอินเดยี -ออสเตรเลยี 5. แผ่นแปซฟิ กิ 6. แผ่นแคริเบียน 7. แผน่ คอคอส 8. แผน่ นาสกา 9. แผ่นอเมริกาใต้ 10.แผน่ แอฟริกา 11. แผ่นอิหร่าน 12. แผน่ อาระเบียน 13 แผน่ แอนตารก์ ตกิ



ใต้มหาสมุทรมเี ทือกเขายาวโค้งอ้อมไปตามรปู รา่ งของขอบ ทวปี ด้านหนง่ึ เกอื บขนานกบั ชายฝั่งสหรัฐอเมริกาและอกี ดา้ น หนึ่งขนานชายฝงั ทวีปยโุ รปและแอฟริกาเทือกเขากลาง มหาสมทุ รน้ีมีรอยแยกตัวออกเปน็ ร่องลกึ ไปตลอดความยาว เทอื กเขา และมรี อยตัดขวางบนสนั เขานีม้ ากมาย รอยแตกนเ้ี ปน็ ศนู ย์กลางการเกิดแผ่นดินไหวและภเู ขาไฟระเบดิ นอกจากนน้ั ยงั มีเทือกเขาเลก็ ๆกระจัดกระจายอย่ทู วั่ ไป

ตอ่ มาเครอ่ื งมอื การสารวจใตม้ หาสมทุ รมีการพัฒนาอยา่ งมาก เช่นมกี ารคน้ พบหนิ บะซอลตท์ บี่ ริเวณรอ่ งลกึ หรือรอยแยกบรเิ วณ เทอื กเขากลางมหาสมทุ รแอตแลนติก และยังพบอีกว่าหนิ บะซอลตท์ ี่ อยไู่ กลจากรอยแยกมีอายุมากกว่าหินบะซอลตท์ ี่อยใู่ กล้รอยแยก อธิบายไดว้ า่ เมือ่ เกิดรอยแยกแผน่ ดนิ จะเคล่อื นตัวออกจากกันอยา่ ง ช้าๆ ตลอดเวลา ขณะเดยี วกันแมกมาจากใต้ธรณีจะดันแทรกเสริม ขึ้นมาแข็งตัวเป็นหนิ บะซอลตใ์ หม่ เร่อื ยๆ ดงั น้นั โครงสรา้ งและอายุ หนิ รองรบั แผ่นธรณีภาคจึงมีอายอุ อ่ นสุดบรเิ วณเทือกเขาและอายุ มากข้นึ เมอื่ เข้าใกล้ขอบทวปี



ซากดึกดาบรรพข์ องพืชและสัตวใ์ นทวปี ต่างๆ นามาเทียบเคียง จะพบวา่ ปจั จบุ ันแตล่ ะทวปี อย่ไู กล กนั มากและมีลกั ษณะภูมิอากาศแตกต่างกัน แตใ่ น อดีตมพี ชื หรอื สตั วช์ นดิ เดยี วกัน

ซากดกึ ดาบรรพส์ ่วนใหญ่มาจากสว่ นทแี่ ขง็ ๆของสตั ว์และพืช เช่น เปลือกหอย กระดกู ฟนั หรอื ไม้ ซึ่งอาจจะเปลี่ยนแปลงไปจากรปู เดมิ หรือไมก่ ็เปลย่ี นเปน็ แรธ่ าตสุ ตั ว์และพชื จะถกู เกบ็ อยใู่ นหนองซึง่ ทับ ถมกนั จนดาเกือบเปน็ นา้ มันดนิ พีต นา้ แข็งและอาพัน ยางของตน้ ไม้ โบราณ ไข่ รอยเท้าและโพรงไมต้ า่ งก็สามารถกลายเปน็ ซากดึกดาบรรพ์ ไดท้ ั้งสิ้น จากการศกึ ษาซากดึกดาบรรพท์ าใหท้ ราบว่า สงิ่ มีชีวิตไดอ้ ุบตั ิ ขนึ้ บนโลกอยา่ งน้อย3,500ล้านปีมาแล้วเกดิ มสี ายพนั ธส์ ตั ว์ และ พืชซงึ่ ส่วนใหญไ่ ด้สูญพนั ธไ์ุ ปแลว้ มแี ตช่ นิ้ สว่ นเลก็ จิ๋วทย่ี งั หลงเหลอื เปน็ ซาก ดึกดาบรรพ์ซากดึกดาบรรพท์ เ่ี กา่ แก่ทส่ี ดุ ในโลกคอื เซลลร์ ปู รา่ งเหมือน บกั เตรขี นาดเลก็ มากมอี ายถุ ึง 3,500 ล้านปี สัตวท์ ีม่ โี ครงสร้างยุ่งยาก ประกอบดว้ ยเซลลห์ ลายเซล เชน่ ไทบราซเิ ดยี มจากออสเตรเลยี และอยู่ ในมหายุคพรีแคมเบรียมตอนปลาย

รปู ฟอสซิลไดโนเสารภ์ ูกุ้มขา้ ว รอยเทา้ ไดโนเสาร์ภูแฝก ต.โนนบรุ ี ต.ภูแลน่ ชา้ ง กงิ่ อาเภอนาคู อ.สหัสขนั ธ์ จ.กาฬสินธุ์ จ.กาฬสนิ ธ์ุ

การเปลี่ยนแปลงของอากาศที่ทาใหเ้ กิดการสะสมตวั ของ ตะกอนในบริเวณตา่ งๆของโลก เชน่ หินทเ่ี กิดจากตะกอนธาร น้าแข็ง ซึง่ ควรจะเกิดข้ึนบริเวณขว้ั โลก แต่ปจั จุบนั พบหิน ลกั ษณะนีใ้ นบริเวณชายทะเลตอนใต้ของแอฟรกิ าและอินเดีย แสดงวา่ แผ่นทวปี มกี ารเคลือ่ นที่หลงั จากท่มี ีการสะสม ของตะกอนจากธารน้าแข็งแล้ว

สนามแม่เหลก็ โลกโบราณ(paleomagnetism) เป็นหลักฐานทใ่ี ช้ พิสูจน์ทฤษฎีการเคลอื่ นท่ีของแผน่ ธรณีภาค โดยใช้หลักท่ีวา่ ในอดีตเหลก็ ทีเ่ กิดปนอยกู่ ับแรอ่ ื่นๆ กอ่ นจะมีการแขง็ ตวั กลายเปน็ หนิ จะมกี ารเรยี งตวั ในรูปแบบท่เี กดิ จากการเหนยี่ วนาของสนามแม่เหลก็ โลกในขณะนั้น ต่อมาเมื่อมีการแข็งตัวเปน็ หนิ เหลก็ น้ันจะมีคณุ สมบัตคิ ลา้ ยเข็มทิศทถี่ ูก เกบ็ ฝังอยใู่ นเนื้อหนิ เป็นระยะเวลานาน เมอ่ื นกั วทิ ยาศาสตร์นาตวั อยา่ ง หนิ ซ่ึงทราบตาแหน่งท่มี ามาศกึ ษา และนาข้อมูลมาแปลความหมายและ คานวณหาตาแหนง่ ดงั้ เดมิ ของพื้นท่ีในอดีตได้ แสดงวา่ โลกของเราไม่เคย หยดุ นิง่ มกี ารเปลยี่ นแปลงอยู่ตลอดเวลา

การเคลือ่ นที่แผน่ ธรณภี าคมกี ารเคล่ือนที่ 3 ลักษณะ 1.ขอบแผ่นธรณีภาคแยกออกจากกนั เปน็ แนวขอบของแผ่นธรณีภาคทีแ่ ยกออกจากกนั เนื่องจาก การดันตัวของแมกมาในชนั้ ธรณภี าค ทาใหเ้ กดิ รอยแตกในชั้นหนิ แขง็ จนแมกมาสามารถถา่ ยโอนความร้อนสู่ชั้นเปลือกโลกได้ อณุ หภมู ิและความดนั ของแมกมาจงึ ลดลงเป็นผลให้เปลือกโลก ตอนบนทรดุ ตัวกลายเปน็ หบุ เขาทรุด ปรากฏเป็นเทอื กเขากลาง มหาสมทุ ร

การแยกออกจากกนั ของแผน่ เปลอื กโลก

2.ขอบแผ่นธรณีภาคเคล่อื นเขา้ หากัน แนวที่แผ่นธรณีภาคเคลอื่ นเข้าหากนั เปน็ ได้ 3 แบบ ดงั นี้ ก.แผ่นธรณีภาคใตม้ หาสมุทรชนกับแผน่ ธรณภี าคใตม้ หาสมทุ ร แผน่ ธรณภี าคแผ่นหน่งึ จะมดุ ลงใตแ้ ผน่ ธรณีภาคอีกแผน่ หนึ่ง ปลาย ของแผ่นธรณีภาคท่มี ดุ ลง จะหลอมตัวกลายเป็นแมกมาประทุ ขนึ้ มา เกดิ เป็นแนวภเู ขาไฟกลางมหาสมทุ ร เชน่ ท่ี ญป่ี ุน่ ฟิลิปปินส์

ภาพ ก.

ข.แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมทุ รชนกับแผ่นธรณีภาคภาคพืน้ ทวีป แผ่นธรณีภาคใตม้ หาสมุทรหนักกวา่ จะมดุ ลงใต้ ทาให้เกดิ รอยคดโคง้ เป็นเทอื กเขาบนแผ่นธรณภี าคภาคพน้ื ทวีป เช่นท่ี อเมริกาใตแ้ ถบตะวนั ตก แนวชายฝัง่ โอเรกอน ค.แผ่นธรณีภาคภาคพ้นื ทวีปชนกบั แผ่นธรณีภาคภาคพ้นื ทวปี อกี แผ่นหนง่ึ เม่อื ชนกนั ทาใหส้ ่วนหนง่ึ มุดตัวลงอีกสว่ นหน่งึ เกยอยดู่ า้ นบน เกดิ เปน็ เทอื กเขาสูง เช่น เทอื กเขาหมิ าลัย เทอื กเขาแอลป์

ภาพ ข. ภาพ ค.

มกั เกดิ ใต้มหาสมทุ ร ภาคพืน้ ทวีปก็มี เน่ืองจากการเคลือ่ น ตวั ของแมกมาในชน้ั เนือ้ โลกไมเทา่ กนั ทาใหแ้ ผน่ ธรณภี าค เคลอ่ื นท่ไี มเ่ ทา่ กันดว้ ย เกดิ การเลื่อนผา่ นและเฉือนกัน เป็นรอย เลอื่ นระนาบด้านขา้ งขนาดใหญ่