สรุปเนอื้ หา . แบบฝกึ หัด วิทยาศาสตร์โลก 17 การเปลีย่ นรปู หิน ROCK DEFORMATION สันติ ภัยหลบลี้
สนั ติ ภยั หลบลี้ การเปลย่ี นรูปหนิ วตั ถุประสงค์การเรียนรู้ 1. เพื่อทราบรปู แบบการเปลยี่ นรูปของวสั ดุ 2. เพอ่ื จาแนกรูปแบบการเปล่ยี นรปู ของหนิ ในแผน่ เปลอื กโลก 3. เพอ่ื ทาความเขา้ ใจกลไกการเกดิ ภูเขา สารบญั หนา้ 1 สารบัญ 2 1. การเปลย่ี นรปู วสั ดุ (Deformation of Material) 7 2. ช้ันหนิ คดโคง้ (Fold) 13 3. รอยแยก (Fracture) 17 4. รอยเลื่อน (Fault) 23 5. กระบวนการเกดิ ภูเขา (Orogeny) 34 6. สมดุลอทุ กสถติ (Isostasy) 37 56 แบบฝกึ หัด เฉลยแบบฝึกหดั 1
สนั ติ ภยั หลบลี้ การเปลย่ี นรปู หนิ 1 การเปลี่ยนรปู วัสดุ Deformation of Material 1.1. แรงเค้นและการเปล่ยี นรูป (Stress and Deformation) เม่ือมี แรงเค้น (stress) เข้ามากระทาวัสดุใดๆ จะทาให้วัสดุน้ันเกิด ความเครยี ด (strain) และมโี อกาส เปล่ียนรูป (deform) ไปจากเดมิ ซง่ึ แรงเค้น ดังกล่าวแบ่งยอ่ ยเป็น 3 รปู แบบ คือ (รูป 1) 1) แรงเค้นบบี อดั (compressional stress) ทาให้วัสดุเกิดความเครียดและเปลี่ยนรูปหดสั้นลง (shortening strain) 2) แรงเค้นดึง (tension stress) ทาให้วัสดุยืดยาวขึ้น (extensional strain) และ 3) แรงเค้นเฉือน (shear stress) ทาให้วัสดุเปล่ียนรูปในแนวเฉือน (shear strain) 2
สนั ติ ภัยหลบล้ี การเปลยี่ นรปู หนิ รู ป 1. รู ป แ บ บ ข อ ง แ ร ง เ ค้ น แ ล ะ ค ว า ม เ ค รี ย ด ที่ เ กิ ด ข้ึ น [http://buffalorehab.com] หากพิจารณาระดับของ การเปล่ยี นรูป (deformation) เม่ือถูกแรงเค้น เข้ามากระทา ในช่วงแรกวัสดุจะมีการเปล่ียนรูป แต่เมื่อไม่มีแรงกระทาอย่าง ต่อเน่ือง วัสดุจะคืนตัวกลับตามรูปทรงเดิม เรียกว่า การเปล่ียนรูปแบบยืดหยุ่น (elastic deformation) (รูป 2ก) เชน่ เมอื่ ออกแรงงอไม้บรรทัด ไมบ้ รรทัดจะงอ ตามแรงท่กี ระทา แต่เมอ่ื หยดุ ออกแรง ไมบ้ รรทัดจะกลับมาตรงเหมอื นเดมิ ตอ่ มาเม่ือแรงเค้นเพิ่มสูงขึ้นจนกระทั่งแรงเค้นเกนิ ระดับ จุดคราก (yield point) วัสดุจะเปลี่ยนรูปไปอย่างถาวร โดยไม่คืนกลับตามรูปทรงเดิมของวัสดุ 3
สนั ติ ภยั หลบลี้ การเปลยี่ นรปู หนิ ถึงแม้ว่าจะไม่มีแรงเข้ามากระทาอีกก็ตาม เรียกว่า การเปล่ียนรูปแบบพลาสติก (plastic deformation) ซึ่งการเปล่ียนรูปของวสั ดุแบบพลาสติกหรืออย่างถาวร นแี้ บง่ ย่อยเปน็ 2 รูปแบบ คอื 1) การเปล่ียนรูปแบบอ่อนเหนียว (ductile deformation) หมายถึง วสั ดนุ ั้นจะเปลี่ยนรูปหรือคดโค้งโดยไมม่ กี ารปรแิ ตก (รูป 2ข) และ 2) การเปล่ียนรูปแบบแข็งเปราะ (brittle deformation) หมายถึง วัสดุนนั้ แตกยอ่ ยออกเปน็ ชิ้น (รปู 2ค) รูป 2. รปู แบบการเปลยี่ นรปู ของวตั ถหุ รอื หินเมอ่ื ถกู แรงกระทา จดุ คราก (yield point) หมายถงึ แรงเคน้ สงู ท่สี ดุ ท่ีทาให้ วัสดุยังคงสภาพการเปลยี่ นรูปแบบพลาสติก 4
สนั ติ ภัยหลบลี้ การเปลย่ี นรปู หนิ 1.2. โครงสรา้ งทางธรณีวทิ ยา (Geological Structure) โครงสร้างทางธรณีวิทยา (geological structure) คือ โครงสร้างของ ชั้นหินในแผ่นเปลือกโลกท่ีมีการเปลี่ยนรูปไปอย่างถาวรเน่ืองจากถูกแรงทางธรณี แปรสณั ฐานเข้ามากระทา ซึ่งการเปล่ยี นแปลงของหินเปน็ ไปได้ทงั้ แบบออ่ นเหนียว และแข็งเปราะ (รูป 2ข-ค) ขึ้นอยกู่ บั ปัจจัยควบคมุ การเปลยี่ นรปู 4 ปจั จยั คือ 1) อุณหภูมิ (temperature) ความร้อนทาให้พันธะการยึดเหน่ียวของ อะตอมอ่อนแอลง ดังนั้นตามหลัก การเปล่ียนแปลงอุณหภูมิตามความลึก (geothermal gradient) หนิ ในระดบั ลกึ ซึ่งมอี ณุ หภมู สิ ูงจะมีคณุ สมบัติเหนยี วนมุ่ และจะเปลี่ยนรูปแบบอ่อนเหนียว เม่ือถูกแรงเค้นกระทา ในขณะที่หินในระดับต้ืน ซง่ึ มอี ณุ หภมู ิต่าจะมคี ุณสมบตั แิ ข็งเปราะ และเปลยี่ นรปู แบบแข็งเปราะ 2) แรงดันกักเกบ็ (confining Pressure) โดยความดันสูง วสั ดจุ ะแสดง คุณสมบัติเหนียวนุ่มมากกว่าแข็งเปราะและจะเปล่ียนรูปแบบอ่อนเหนียวมากกว่า เปลย่ี นรปู แบบแขง็ เปราะ 3) ชนิดหิน (rock type) ส่วนประกอบหินมีผลอย่างมากต่อความแข็ง ของหิน น้าท่อี ยรู่ ะหว่างชอ่ งว่างของเม็ดตะกอนช่วยลดความแข็งของหิน ดงั นั้นเม่ือ ถูกแรงเค้นเข้ามากระทา หินท่ีชุ่มน้าจะเปลี่ยนรูปแบบอ่อนเหนียวได้ดี และสืบ เน่ืองจากชนิดแร่ในหินมีความแข็งไม่เท่ากันตามมาตราโมส์ (Mohs’ scale) (ตาราง 1) ดังน้ันแร่ที่มีค่าความแข็งสูงตามมาตราโมส์ จึงมีโอกาสเปล่ียนรูปแบบ แขง็ เปราะได้งา่ ย 4) เวลา (time) หากแรงเคน้ กระทากบั วัสดุอย่างชา้ ๆ วสั ดหุ รอื หินนัน้ จะ มีเวลาจัดเรียงตัวของแร่ ทาให้มีโอกาสเกิดการเปล่ียนรูปแบบอ่อนเหนียวมากกว่า แต่หากแรงกระทานน้ั เป็นไปอย่างรวดเร็ว หนิ มักจะเปลย่ี นรปู แบบแขง็ เปราะ 5
สนั ติ ภัยหลบลี้ การเปลยี่ นรปู หนิ ตาราง 1. ความแข็งของแร่ตามมาตราโมส์ (Mohs’ scale) ชนดิ แร่ ความแข็ง การตรวจสอบ แรท่ ัลก์ 1 ออ่ นลืน่ มอื เลบ็ ขดู ขีดเป็นรอยไดง้ า่ ย แรย่ ิปซ่มั 2 เลบ็ ขดู ขดี เปน็ รอย แตผ่ วิ ฝดื มอื แรแ่ คลไซต์ 3 เหรยี ญสีแดงขูดขีดเป็นรอย แร่ฟลอู อไรท์ 4 มดี หรอื ตะไบขดู ขดี เปน็ รอย แรอ่ พาไทต์ 5 กระจกขูดขดี เป็นรอย แร่ออร์โธเคลส 6 ขูดขดี กระจกจะเปน็ รอยบนกระจก แรค่ วอตซ์ 7 ขดู ขีดกระจกจะเป็นรอยบนกระจกได้งา่ ย แร่โทแปซ 8 ขูดขดี แรท่ ี่มคี วามแขง็ 1-7 เป็นรอย แร่คอรนั ดมั 9 ขูดขดี แรท่ ี่มีความแขง็ 1-7 เปน็ รอย แร่เพชร 10 ขดู ขีดแรท่ ีม่ ีความแข็ง 1-7 เปน็ รอย ผลจากคณุ สมบตั ขิ องวัสดหุ รือหินประกอบกับปจั จยั ควบคมุ การเปลย่ี นรูป ทั้ง 4 ปัจจยั ดงั ทอ่ี ธิบายในข้างต้น เม่ือมีแรงทางธรณีแปรสณั ฐานเข้ามากระทาหิน ในแผ่นเปลือกโลก ทาให้หินนั้นมีการเปลี่ยนรูปและเกิดโครงสร้างทางธรณีวิทยาท่ี แตกต่างกัน 3 รูปแบบ คือ 1) ชั้นหินคดโค้ง (fold) 2) รอยแยก (fracture) และ 3) รอยเลอ่ื น (fault) วชิ าทศี่ ึกษาเกย่ี วกับโครงสรา้ งทางธรณีวทิ ยา เรียกว่า วชิ าธรณวี ทิ ยาโครงสรา้ ง (Structural Geology) 6
สนั ติ ภัยหลบลี้ การเปลยี่ นรูปหนิ 2 ช้ันหนิ คดโค้ง Fold ช้ันหินคดโค้ง (fold) คือ โครงสร้างทางธรณีวิทยาที่เกิดจากหินถูกแรง เค้นทางธรณีแปรสัณฐานแบบบีบอัด (compressional stress) (รูป 1) ทาให้หิน เกิดความเครียดแบบหดส้ันลง และเกิดการคดโค้ง โดยส่วนใหญ่เกิดตามขอบแผ่น เปลือกโลกที่มีการเคลื่อนท่ีเข้าหากัน และเป็นโครงสร้างโดยส่วนใหญ่ที่ทาให้เกิด แนวเทือกเขา และเพ่ือที่จะจาแนกรูปร่างและการวางตัวของชั้นหินคดโค้งใน รายละเอียด นักวิทยาศาสตร์จึงกาหนดส่วนประกอบที่สาคัญต่างๆ ของช้ันหินคด โคง้ ไว้อยา่ งน้อย 5 ส่วน คอื (รปู 3) 1) จุดพับ (hinge point) และ เส้นพับ (hinge line) คือ จุดและเส้น ทีแ่ สดงคา่ การโค้งของชนั้ หนิ คดโค้งมากทส่ี ุด 7
สนั ติ ภัยหลบล้ี การเปลย่ี นรปู หนิ 2) ระนาบแกนคดโค้ง (axial plane) คือ ระนาบที่แบ่งชั้นหินคดโค้ง ออกเป็นสองสว่ นเทา่ ๆกนั 3) แขนการโค้งตวั (limb) คือ แขนท้งั สองข้างของช้ันหินคดโคง้ 4) แกนคดโค้ง (fold axis) คือ แกนที่แบ่งการคดโค้งออกเป็นสองส่วน เทา่ ๆกนั เปน็ เส้นทีต่ ัดขวางสว่ นท่โี ค้งทส่ี ดุ ของชั้นหินคดโคง้ 5) มุมกด (plunge) คือ มุมเอียงเท (dip angle) ท่ีกวาดจากเส้นพับ (hinge line) ไปยงั เส้นพับมุมกด (plunging hinge line) รปู 3. สว่ นประกอบของชน้ั หนิ คดโค้ง [http://hkss.cedd.gov.hk] 8
สนั ติ ภัยหลบลี้ การเปลยี่ นรูปหนิ ในเบ้อื งต้นช้ันหนิ คดโค้งที่พบบ่อยแบ่งยอ่ ยเปน็ 2 ชนิดหลัก คอื (รปู 4) 1) ชั้นหินคดโค้งปะทุนคว่า (anticline) คือ การโค้งงอที่แขนท้ังสอง ขา้ งเอียงเทออกจากกัน 2) ช้ันหินคดโค้งปะทุนหงาย (syncline) คือ การโค้งงอท่ีแขนทั้งสอง ขา้ งของแนวการคดโคง้ เอียงเทเขา้ หากนั รูป 4. ชนดิ ของช้ันหินคดโคง้ [http://hkss.cedd.gov.hk] (ก) ชั้นหินคดโค้งปะทนุ ค ว่ า (anticline) [www.usgs.gov] (ข ) ชั้ น หิ น ค ด โค้ งป ะ ทุ น ห งา ย (syncline) [www.lumenlearning.com] 9
สนั ติ ภยั หลบลี้ การเปลยี่ นรูปหนิ อย่างไรกต็ าม โดยส่วนใหญ่ในธรรมชาติ ชั้นหินคดโค้งมักจะมีการเอียงเท หรือมีเส้นพับมุมกด (plunging hinge line) นักวิทยาศาสตร์จงึ แบ่งย่อยและเรียก ช้นั หนิ คดโคง้ ทมี่ ีเสน้ พับมุมกดวา่ 3) ชั้นหินคดโค้งเอยี ง (plunging fold) (รูป 5) รปู 5. ช้นั หินคดโคง้ เอยี ง [www.geologyin.com] 10
สนั ติ ภยั หลบล้ี การเปลยี่ นรปู หิน นอกจากชั้นหินคดโค้งปะทุนคว่าและช้ันหินคดโค้งปะทุนหงายท่ีเกิดจาก แรงเค้นเข้ามากระทา 2 แนวในทิศทางตรงกันข้ามกัน ในบางกรณีหากช้ันหินถูก แรงเค้นกระทาทุกทิศทาง ชั้นหินสามารถเปลี่ยนรปู เป็นทรงกลมได้ เรียกว่า ช้ันหิน คดโค้งทรงกลม (circular fold) (รูป 6) ซึ่งโดยส่วนใหญ่พบเป็นโครงสร้างขนาด ใหญ่มากระดับภมู ภิ าค ซ่ึงแบ่งย่อยชน้ั หินคดโคง้ ทรงกลมได้ 2 รปู แบบ คอื (รูป 6) รูป 6. แบบจาลองและภาพถ่ายดาวเทียมแสดงชั้นหินคดโคง้ แบบโดมและแอ่ง 11
สนั ติ ภัยหลบล้ี การเปลย่ี นรปู หนิ 4) โดม (dome) เกิดจากการเคลื่อนท่ีของแผน่ เปลือกโลกในแนวดิ่ง ทา ให้แผ่นดินโค้งลง ช้ันหินคดโค้งเอียงเทเข้าหาใจกลางทุกทิศทา งหินท่ีมีอายุแก่อยู่ ดา้ นในของโดม และหินทีม่ อี ายุอ่อนอยู่ดา้ นนอกของโดม 5) แอ่งตะกอน (basin) เกิดจากการเคล่ือนท่ีของแผ่นเปลือกโลกใน แนวดง่ิ ทาให้แผ่นดินโคง้ ข้ึน แขนการคดโค้งเอยี งเทเข้าหาใจกลางทกุ ทิศทาง หินที่ มอี ายุอ่อนอยู่ด้านในของแอง่ และหนิ ทีม่ อี ายุแกอ่ ยู่ด้านนอกของแอ่ง 12
สันติ ภยั หลบลี้ การเปลยี่ นรูปหนิ 3 รอยแยก Fracture รอยแยก (fracture) หมายถึง โครงสร้างทางธรณีวิทยาท่ีมีแรงเค้นทาง ธรณีแปรสัณฐานเข้ามากระทากับวัสดุหรือหินท่ีมีคุณสมบัติแบบแข็งเปราะ ทาให้ เกิดการปริแตกของหินโดยไม่มีการเคลื่อนที่ของหินระหว่างรอยแตก บางคร้ังหิน เกิดเป็นรอยแยกขนาดเล็ก หรือ รอยแตก (joint) ซ่ึงเกิดการแตกอย่างเป็นระบบ เรียกว่า ระบบรอยแตก (joint set) โดยรอยแตกเกิดขึ้นได้จากหลายสาเหตุ (รูป 7) เชน่ เกิดจากแรงบบี อัดทไี่ ม่เท่ากนั ในดา้ นต่างๆ ของหิน ทาใหห้ ินเกิดรอยแตกใน ระนาบทีต่ ัง้ ฉากกับแนวแรงทีก่ ระทาสูงที่สดุ (รูป 7ก-ข) นอกจากนี้รอยแตกยงั สามารถเกดิ ขน้ึ ได้จากแรงดึง เช่น ในกรณีของลาวา ไหลหลากบนพ้ืนผิวโลก หลงั จากลาวาเยน็ ตัวกลายเป็นหนิ อคั นีภเู ขาไฟ จะเกิดการ 13
สันติ ภยั หลบลี้ การเปลย่ี นรปู หิน หดตัวและเกดิ รอยแตก (รูป 7ค) คลา้ ยกับรอยแตกของดนิ เมื่อนา้ แหง้ และทาให้เกิด ระแหงโคลน (mudcrack) (รปู 7ง) ซึ่งโดยส่วนใหญ่รอยแตกของหินอัคนีภูเขาไฟ จะมีด้านตัดขวางเป็นรูปหลายเหลีย่ ม คล้ายกับเสาหลายเหล่ียม เรียกวา่ รอยแตก รปู เสา (columnar joint) (รูป 7ค) รูป 7. รอยแตกที่เกิดจากกระบวนการทางธรณีวิทยาที่แตกต่างกัน (ก-ข) ถูก กระทาโดยแรงเค้นทางธรณีแปรสัณฐานในระดับหินโผล่และระดับพื้นท่ี กว้าง (ค) แรงดึงจากการหดตัวของโคลนจากการระเหยของน้า (ง) แรงดึง จากการหดตวั ของลาวาเมอ่ื เย็นตัวลง 14
สันติ ภยั หลบล้ี การเปลย่ี นรปู หิน นอกจากรูปน้ี รอยแตกยังสามารถเกิดได้จากกระบวนการผุพัง (weathering) โดยในกรณีของหินใตพ้ ้ืนผิวโลกซ่ึงเดมิ เคยถูกกดทับด้วยน้าหนักของ หินหรือดินดา้ นบนอย่างสมดุล แต่เมือ่ หินหรอื ดินด้านบนถูกกัดกร่อนไป หินเดมิ จึง คลายแรงดัน ขยายตัวและแยกออกตามแนวรอยแตกเดิม บางคร้ังอาจแตกตาม แนวขนานกับพ้ืนผิวหิน สภาพการแตกจึงมีลักษณะเป็นแผ่นหินบางหุ้มซ้อนกัน คล้ายกับเปลือกหอมหัวใหญ่ เรียกลักษณะการแตกแบบน้ีว่า การแตกเป็นกาบ (exfoliation) (รูป 8ก) เช่น การแตกของหินเป็นกาบใน อุทยานแห่งชาติโยเซมิตี (Yosemite National Park) ประเทศสหรัฐอเมริกา (รูป 8ข) รูป 8. การผพุ ังทเ่ี กดิ จากการคลายแรงดันและทาให้เกิดรอยแตก 15
สันติ ภยั หลบล้ี การเปลยี่ นรปู หิน ในทางธรณีวิทยา รอยแตกของหิน เป็นปัจจัยสาคัญที่ทาให้เกิดการกัด กร่อนได้เรว็ ข้ึน เน่ืองจากรอยแตกช่วยเพ่ิมพื้นผิวของหินให้สมั ผัสกับปัจจัยในการผุ พังได้มากยิ่งขน้ึ นอกจากนี้ยงั ทาให้เกิดการไหลเวียนของน้าใต้ดินและเป็นทางผ่าน ให้แมกมาใต้พื้นผิวโลกดันตัวข้ึนมา ดังน้ันจึงถือว่าโครงสร้างทางธรณีวิทยาแบบ รอยแยกหรือรอยแตกน้นั มคี วามสาคญั ตอ่ กระบวนการทางธรณีวทิ ยาของโลก 16
สนั ติ ภัยหลบลี้ การเปลยี่ นรปู หนิ 4 รอยเลอื่ น Fault 4.1. ชนดิ ของรอยเล่ือน (Type of Fault) รอยเล่ือน (fault) คือ รอยแยกหรือรอยแตกของหินที่มีการเคล่ือนตัว เน่ืองจากแรงเค้นที่เข้ามากระทา ซ่ึงรอยเลื่อนโดยส่วนใหญ่จะมี ระนาบการเล่ือน ตัว หรือ ระนาบรอยเลื่อน (fault plane) (รูป 9) อยู่ในแนวเอียงเอียงเทไปด้าน ใดด้านหน่ึง ทาให้พ้ืนท่ีท้ัง 2 ฝ่ังท่ีถูกแบ่งโดยระนาบรอยเลื่อนนั้นมีรูปทรงไม่ เหมือนกนั และถกู เรียกแตกตา่ งกนั เพอ่ื ให้เข้าใจได้ง่ายไมส่ บั สน ดงั น้ี (รปู 9) 1) ผนังพื้น (footwall) คือ ส่วนที่อยู่ใต้ระนาบรอยเล่ือน ซึ่งหาก จนิ ตนาการตามการขุดอโุ มงค์ใต้ดินในแนวเอยี งเพอ่ื ทาเหมือง ผนงั พื้นคือส่วนท่ีนัก ธรณีวทิ ยาใช้เป็นพ้ืนเดนิ ลงไปตามอุโมงค์ (รูป 9) 17
สันติ ภยั หลบล้ี การเปลยี่ นรปู หิน 2) ผนังเพดาน (hangingwall) คือ ส่วนทอ่ี ยูบ่ นระนาบรอยเล่อื น ซ่งึ นัก ธรณีวทิ ยาใชใ้ นการแขวน (hanging) ตะเกยี ง เพอ่ื ให้แสงสว่างแกอ่ โุ มงค์ (รปู 9) รูป 9. พนื้ ทีส่ ว่ นตา่ งๆ ที่ถกู แบง่ ระหว่างระนาบรอยเลอื่ น [สนั ติ ภยั หลบลี้, 2555] 18
สันติ ภัยหลบลี้ การเปลยี่ นรูปหิน หากพิจารณาความสัมพันธ์ในเชิงสัมพัทธ์ระหว่างผนังพ้ืนและผนังเพดาน นกั วิทยาศาสตรจ์ าแนกการเลอื่ นตัวของรอยเล่ือนออกเป็น 3 รูปแบบ คอื (รูป 10) รูป 10. การเลอื่ นตัวของรอยเล่ือนรูปแบบตา่ งๆ 1) รอยเลื่อนตามแนวเอียงเท (dip-slip fault) คือ รอยเล่ือนท่ีมีการ เลื่อนตวั ตามระนาบการเล่อื นตวั ในแนวด่งิ แบง่ ย่อยเป็น 2 ชนดิ คือ (รปู 10ก) ▪ รอยเล่อื นปกติ (normal fault) เกดิ จากแรงเคน้ ดึงท่พี ยายามทาให้แผน่ เปลือกโลกเกดิ การแยกตัวออกจากกนั ทาให้พนังด้านบนเลื่อนลงและผนัง ด้านลา่ งเลื่อนขนึ้ (รปู 11ก) ▪ รอยเล่ือนย้อน (reverse fault) เกิดจากแรงเค้นบีบอัดซ่ึงตรงกันข้าม กับรอยเล่ือนปกติ ทาให้ช้ันหินหดส้ันลง ผนังด้านบนเลื่อนข้ึนและผนัง 19
สนั ติ ภยั หลบล้ี การเปลย่ี นรปู หนิ ด้านล่างเลื่อนลงและมีความหนามากข้ึน (รูป 11ข) รอยเลื่อนย้อนทาให้ หินที่มีอายุแก่กว่าเลื่อนตัวมาปิดทับหิน ท่ีมีอายุอ่อนกว่าได้ ในกรณีของ รอยเล่ือนย้อนท่ีระนาบการเลื่อนตัว เอียงเทเป็นมุม < 45 องศา เรียก รอยเลื่อนชนดิ นวี้ ่า รอยเลอ่ื นย้อนมุมตา่ (thrust fault) รูป 11. (ก) รอยเล่ือนปกติจากรัฐเนวาดา ประเทศสหรัฐอเมริกา (ข) รอยเล่ือน ย้อน ประเทศอิรัก และ (ค) รอยเล่ือนตามแนวระดับในรัฐแคลิฟอร์เนีย ประเทศสหรัฐอเมริกา [http://ot-nt.blogspot.com] 20
สันติ ภัยหลบล้ี การเปลย่ี นรูปหนิ 2) รอยเลื่อนตามแนวระดับ (strike-slip fault) เกิดจากแผ่นเปลือก โลกเคลอ่ื นทีผ่ า่ นกนั ในแนวราบ แบง่ ย่อยเปน็ 2 ชนดิ คือ (รูป 10ข และรูป 11ค) ▪ รอยเลื่อนแบบขวาเข้า (dextral หรือ right-lateral fault) คือ รอย เลือ่ นท่ีมกี ารเลอื่ นตัว และพืน้ ทีฝ่ ่ังขวาของรอยเลอ่ื น เลอื่ นเข้าหาผ้สู ังเกต ▪ รอยเลื่อนแบบซ้ายเข้า (sinistral หรือ left-lateral fault) คือ รอย เลอื่ นท่มี กี ารเล่อื นตัว และพื้นท่ีฝ่งั ซา้ ยของรอยเล่อื น เลือ่ นเข้าหาผสู้ ังเกต 3) รอยเล่ือนเฉยี ง (oblique fault) หมายถึง รอยเลื่อนที่มกี ารเลอ่ื นตัว ผสมท้ังในแนวด่งิ และแนวระนาบในเวลาเดียวกนั 4.2. หลกั ฐานการเลื่อนตวั (Evidence of Faulting) ในกรณีของรอยเลอ่ื นมีการเลื่อนตวั โดยเฉพาะการเล่ือนตัวของรอยเลือ่ น ในหินแข็ง บริเวณระนาบรอยเล่ือนหรือโซนที่อยู่ใกล้เคียงจะได้รับผลกระทบจาก การเลอ่ื นตัว ทาใหเ้ กิดหลักฐานการเลอื่ นตัวทส่ี าคญั ดังน้ี (รูป 12) 1) กรวดเหล่ียมรอยเล่ือน (fault breccia) (รูป 12ก) เกิดจากเศษหิน บรเิ วณใกล้กับระนาบรอยเลื่อนนั้นปริแตกกลายเป็นเศษหินท่ีมีเหล่ียมมุมมากและ หลากหลายขนาด 2) ผงรอยเล่ือน (fault gouge) (รูป 12ข) บางครั้งบริเวณรอยเล่ือนมี การขัดสีกันอย่างรุนแรง อาจทาให้หินในบริเวณน้ันถูกบดละเอียดกลายเป็นผง คล้ายกบั แปง้ แทรกอยูต่ ามระนาบรอยเลอ่ื น 3) รอยครูดของหนิ จากการเล่ือนตัว (slickenside) (รปู 12ค) เกิดจาก การเลื่อนตัวของหินอย่างช้าๆ ทาให้ระนาบรอยเลื่อนนั้นถูกครูดถูเป็นแนวยาว คล้ายกับรอยครูดถูของหนิ ท่เี กิดจากการที่ธารนา้ แข็งไหลผา่ น 21
สันติ ภยั หลบล้ี การเปลย่ี นรปู หนิ รูป 12. หลักฐานการเคลื่อนตัวตามแนวรอยเลื่อน (ก) กรวดเหล่ียมรอยเล่ือน [http://home.portervillecollege.edu] (ข) ผงรอยเลอื่ น และ (ค) รอย ครดู ของหินจากการเล่ือนตวั [www.quora.com] 22
สันติ ภัยหลบลี้ การเปลย่ี นรปู หนิ 5 กระบวนการเกิดภูเขา Orogeny 5.1. ชนิดของพ้นื ทวปี (Type of Continent) ห าก พิ จ ารณ า พื้ น ท วี ป (continent) นั ก วิท ย าศ าส ต ร์พ บ ว่า ประกอบด้วย ภูมิประเทศทางธรณีวิทยา (terrain) 3 รปู แบบ คือ (รปู 13) 1) หินฐานทวีป (continental shield) หมายถึง พื้นทวีปราบเรียบ ท่ี มีความแตกต่างของระดับความสูงน้อย และระดับความสูงโดยเฉลี่ยใกล้เคียงกับ ระดบั น้าทะเล หินฐานทวปี โดยสว่ นใหญ่อยู่บริเวณกลางทวีป ประกอบด้วยหนิ อัคนี และหินแปรในยุคเก่า (โดยส่วนใหญ่มีอายุหิน > 1,000 ล้านปี) และมีโครงสร้าง ทางธรณีวิทยาท่ีซับซ้อน แต่ไม่พบกิจกรรมทางธรณีแปรสัณฐานในยุคปัจจุบัน ท้ัง ภูเขาไฟและแผน่ ดินไหว เชน่ หนิ ฐานทวปี ในประเทศคนนาดา (รปู 13-14) 23
สนั ติ ภัยหลบลี้ การเปลย่ี นรูปหนิ รปู 13. การกระจายตวั ของลกั ษณะภูมิประเทศทางธรณวี ทิ ยาบนพน้ื ทวีป รูป 14. ตัวอย่างแผนที่ ธรณี วิทยาในบาง พ้ื น ที่ ข อ ง ป ร ะ เท ศ แคนนาดาแสดงการ กระจายตัวของหิน ที่หลากหลายและมี โ ค ร ง ส ร้ า ง ท า ง ธรณีวทิ ยาทซ่ี บั ซอ้ น 24
สนั ติ ภยั หลบล้ี การเปลย่ี นรปู หิน 2) ลานเสถียร (stable platform) หมายถึง หินฐานทวีปท่ีถูกปกคลุม ด้วยหินตะกอนในยุคเก่าที่ไม่ถูกแปรสภาพ (รูป 13) โดยท้ังหินฐานธรณีและลาน เสถียร สามารถเรยี กรวมกนั ได้ว่า หนิ ฐานธรณี (craton) 3) เทือกเขา (mountain belt) หมายถึง พ้ืนที่หรือโซนแคบและยาวที่ หนาแน่นไปด้วยโครงสร้างอันเกิดจากกระบวนการธรณีแปรสัณฐาน ทาใหเ้ กดิ การ แปรสภาพหนิ และโครงสร้างทางธรณวี ิทยา โดยแบ่งย่อยเปน็ 2 ชนิด คอื (รูป 13) 1) เทอื กเขาอายุแก่ (old mountain belt) คือ สภาพของภเู ขาเดมิ ที่มี อายุ > 100 ล้านปี เช่น เทือกเขาแอปพาเลเชียน (Appalachian) (รูป 15) ใน ประเทศสหรัฐอเมริกา และเทือกเขายูรัล (Ural) ในประเทศรัสเซีย เป็นเทือกเขาที่ มอี ายุหลายรอ้ ยล้านปี 2) เทือกเขาอายุอ่อน (young mountain belt) คือ เทือกเขาท่ีมีอายุ ≥ 100 ล้านปี หรือกาลังมีการสร้างภูเขาอยู่ในปัจจุบัน เช่น เทือกเขาหิมาลัย (Himalaya) เร่ิมก่อตัวขึ้นเป็นภูเขาเม่ือประมาณ 45 ล้านปี และยังคงกาลังก่อตัว เป็นภูเขาเพิ่มข้ึนในปัจจุบัน ซ่ึงจากรูป 13 จะพบว่าเทือกเขาบนโลกโดยส่วนใหญ่ จะเปน็ เทือกเขาใหม่ที่ก่อตัวขน้ึ ตามขอบแผ่นเปลอื กโลกในปัจจบุ ัน รปู 15. (ก) แอปพาเลเชยี น และ (ข) หิมาลยั [www.gadventures.com] 25
สันติ ภัยหลบล้ี การเปลย่ี นรปู หนิ 5.2. กระบวนการเกิดภูเขา (Orogeny) กระบวนการเกิดภูเขา (orogeny) หรอื บรรพตรังสรรค์ เกิดข้ึนได้จาก หลายสาเหตุ โดยนกั วิทยาศาสตรไ์ ดจ้ าแนกสาเหตุการเกิดภเู ขา ดังน้ี 1) ภูเขาไฟ (volcanic mountain) เกิดจากแมกมาใต้พ้ืนผิวโลกปะทุ ขึ้นมาเติมมวลให้กับพ้นื ทวปี กลายเปน็ ภูเขา เชน่ ภูเขาไฟฟูจิ (Fuji) ภเู ขาไฟเอทนา (Etna) ภูเขาไฟเรนเนยี (Rainier) ภูเขาไฟเมยอน (Mayon) และภเู ขาไฟกริ ิมาจาโร (Kiriman-jaro) (รูป 16) รูป 16. ภูเขาไฟ (ก) ฟูจิ (Fuji) (ข) เอทนา (Etna) (ค) เรนเนีย (Rainier) และ (ค) ภูเขาไฟเมยอน (Mayon) [WWW.wikipedia.org] 26
สันติ ภัยหลบล้ี การเปลย่ี นรปู หิน 2) ภูเขาคดโค้งและรอยเล่ือนย้อน (fold-and-thrust mountains) เกิดจากพ้ืนทวีปถูกแรงเคน้ ทางธรณีแปรสัณฐานบีบอัดพ้ืนทวีปเข้าหากัน จนทาให้ เกดิ ช้ันหินคดโค้งและรอยเลื่อนย้อนขนาดใหญ่ ในพ้ืนที่บริเวณกว้าง เช่น เทือกเขา แอปพาเลเชยี น (รปู 15) เทอื กเขายูรัล และเทอื กเขาหมิ าลยั 3) ภูเขารอยเล่ือน (fault-block mountain) เป็นภูเขาที่เกิดจากแรง ดึงทางธรณีแปรสัณฐาน ทาใหพ้ ื้นทวปี ถูกยืดออกจากกนั และแตกเป็นทอ่ นๆ และมี การยุบตัวลงอย่างเป็นระบบ เกิดภูมิลักษณ์ทางธรณีวิทยาแบบ ร่องขนาบรอย เลื่อน (graben) และ เขาขนาบรอยเล่ือน (horst) (รูป 17) หรือในทาง ภมู ิศาสตร์นนั้ กลายเป็นแอง่ ราบและเทอื กเขาสลับกันไป รปู 17. กระบวนการเกดิ ภูเขารอยเล่ือน 27
สันติ ภยั หลบลี้ การเปลยี่ นรปู หิน ตัวอย่างการเกิดภูเขารอยเล่ือนที่โดดเด่นที่สุด คือ พื้นที่แอ่งราบและเขา สูง (basin and range) ทเ่ี กิดครอบคลมุ พืน้ ที่ในรัฐไอดาโฮ โอเรกอน เนวาดา ยทู า คาลิฟอร์เนีย แอริโซนา และรัฐนิวเม็กซิโก ในประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นภูเขา จากรอยเล่อื นทใี่ หญ่ท่สี ดุ ในโลก (รปู 18) รูป 18. (ก) ภาพถ่ายดาวเทียม และ (ข) แบบจาลองแสดงการเกิดพื้นท่ีแอ่งราบ และเขาสูง (basin and range) ในประเทศสหรฐั อเมรกิ า 28
สันติ ภัยหลบลี้ การเปลย่ี นรปู หนิ 4) ภูเขาสนั กลางบบี อดั (pressure-ridge mountain) เปน็ ภเู ขาทเี่ กดิ จากการเคลื่อนท่ีผ่านกันของแผ่นเปลือกโลกหรือรอยเล่ือน ซึ่งโดยปกติใน รายละเอียด รอยเลื่อนไม่ได้เป็นเส้นตรงเส้นเดียว แต่ประกอบด้วยแนวรอยแตก ย่อยๆ วางตัวเหล่ือมกันรวมเป็นแนวยาว ซ่ึงหากมีการเล่ือนตัวในแนวระนาบของ กลุ่มรอยเลื่อนท่ีอยู่เหล่ือมเกยกันดังกล่าวจะทาให้พื้นท่ีระหว่างรอยเลื่อนน้ันมี โอกาสไดร้ ับท้งั แรงเค้นดงึ และแรงเคน้ บบี อัด (รูป 19) รูป 19. (ก-ข) แบบจาลองการเลื่อนตัวของรอยเลื่อนที่วางตัวเหล่ือมกันแสดงการ เกิดหนองน้ายุบตัวและสันกลางบีบอัด (ค) ภาพถ่ายดาวเทียมแสดงหนอง นา้ ยุบตวั และสันกลางบบี อดั รอยเลอื่ นซานแอนเดรยี ส [www.nasa.gov] 29
สันติ ภยั หลบล้ี การเปลยี่ นรปู หนิ หากพ้ืนท่ีดังกล่าวได้รับแรงดึงจะเกิดเป็น หนองน้ายุบตัว (sag pond) (รูป 19ก) ในขณะท่ีบริเวณท่ีถูกแรงบีบอัด พื้นที่ดังกล่าวจะยกตัวสูงข้ึนเป็น เทือกเขา เรียกว่า สันกลางบีบอัด (pressure ridge) (รูป 19ข) เช่น แอ่งน้าและ เทือกเขาทางตอนใต้ของเมืองซานฟรานซิสโก ที่เป็นผลมาจากการเลอื่ นตวั ของรอย เลอื่ นซานแอนเดรยี ส (รูป 19ค) 5) ภูเขาท่ีเกิดจากการกัดกร่อน (erosional mountain) เกิดจากการ ท่ีกระบวนการธรณีแปรสัณฐานยกพื้นที่ใดๆ ขึ้นมาเป็นบริเวณกว้าง กลายเป็นท่ี ราบสูงที่สูงกว่าระดับน้าทะเล ทาให้พ้ืนท่ีดังกล่าวเกิดกระบวนการผุพังและกัด กร่อน โดยส่วนท่ีอ่อนจะถูกกัดกร่อนออกไป คงเหลือแต่เพียงส่วนที่ยังแข็งแรง ตั้งอยู่กลายเป็นภเู ขา เช่น เนินเมซา (mesa) เนนิ ยอดปา้ น (butte) และแทง่ หิน สงู เรียว (pinnacle) เป็นต้น (รปู 20-21) รปู 20. แบบจาลองแสดงการเกิดภเู ขาที่เกิดจากการกัดกร่อนแสดงภูมิลักษณ์ชนิด ตา่ งๆ เชน่ เนนิ เมซา เนนิ ยอดปา้ นและแท่งหนิ สงู เรยี ว 30
สนั ติ ภยั หลบล้ี การเปลยี่ นรปู หิน รูป 21. ภูเขาท่ีเกิดจากกระบวนการธรณีแปรสัณฐานยกพ้ืนท่ีให้สูงข้ึนและถูกกัด กร่อนโดยน้าในรฐั ยทู ่าห์ ประเทศสหรัฐอเมรกิ า [atm2003] นอกจากน้ีภูเขาท่ีเกิดจากโครงสร้างจากการแทรกดันของแมกมาใต้ พื้นผิวโลกในอดีต เช่น 1) หินอัคนีมวลไพศาล (batholith) 2) ลาหินอัคนี (stock) 3) พนังแทรกช้ันตามยาว (sill) 4) พนังแทรกช้ันตามขวาง (dike) และ5) โครงสรา้ งรูปเหด็ (laccolith) เป็นต้น (รปู 22-23) 31
สนั ติ ภยั หลบลี้ การเปลยี่ นรปู หนิ รูป 22. แบบจาลองแสดงการเกิดโครงสร้างการแทรกดันของแมกมาใต้พื้นผิวโลก ในอดตี ต่อมาถูกกระบวนการธรณีแปรสัณฐานยกพื้นท่ีให้สูงขนึ้ และถูกกัด กรอ่ นพนื้ ผวิ ดา้ นบนออกไป [Press และ Siever, 1982] 32
สนั ติ ภยั หลบล้ี การเปลย่ี นรปู หนิ รปู 23. ภเู ขาท่เี กดิ จากโครงสรา้ งจากการแทรกดันของแมกมา 33
สันติ ภัยหลบล้ี การเปลย่ี นรูปหนิ 6 สมดลุ อุทกสถิต Isostasy สมดุลอุทกสถิต (Isostasy) หมายถึง สภาพการวางตัวของแผ่นเปลือก โลกทวีป ซึ่งมีองค์ประกอบโดยรวมคล้ายกับหินแกรนิต และแผ่นเปลือกโลก มหาสมุทร ซ่ึงมีองค์ประกอบโดยรวมคล้ายกับหินบะซอลท์ บนเนื้อโลกในสภาพ สมดุล คล้ายกับนา้ แข็งทีล่ อยอยู่ในนา้ หรอื การลอยตัวของภเู ขาน้าแขง็ ในมหาสมทุ ร โดย 93% ของแผ่นเปลือกโลกทวีปจมอยู่ในเน้ือโลกใกล้เคียงกับ 92% ของภูเขา นา้ แขง็ ท่ีจมอยู่ใตท้ ะเล ซ่งึ ทง้ั การลอยของแผ่นเปลอื กโลกทวปี และภูเขานา้ แข็ง ถือ เปน็ การลอยตวั ทอี่ ยูใ่ นระดับสมดลุ เรยี ก (รูป 24ก) ทวีปต่างๆ ของโลก ประกอบด้วยหินท่ีมีมวล รูปร่างและขนาดแตกต่าง กัน ดงั น้นั การลอยอยู่บนเนอ้ื โลกในแตล่ ะทวีปจะมีสว่ นท่จี มอยใู่ นเน้อื โลกไม่เทา่ กัน 34
สนั ติ ภยั หลบลี้ การเปลย่ี นรูปหนิ หรือมีระดับสมดุลไม่เท่ากัน เรียกว่า สมดุลอุทกสถิต (Isostasic Equilibium) โดยภูเขาสูงแสดงถงึ แผน่ เปลือกท่ีหนา เช่น แผน่ เปลือกโลกทวีปปกติหนาโดยเฉล่ีย 35-40 กิโลเมตร แต่บริเวณแนวเทือกเขาสูงจะหนาประมาณ 50-70 กิโลเมตร ซ่ึง แผ่นเปลือกโลกที่หนาดังกล่าว จะช่วยทาให้ภูเขาลอยข้ึน เช่น เทือกเขาหิมาลัย หนา 70 กิโลเมตร เทอื กเขาแอนดสี หนา 60 กิโลเมตร เป็นตน้ (รปู 24ข) รูป 24. (ก) แบบจาลองสมดุลอุทกสถติแสดงการลอยตัวของแผ่นเปลือกโลกท่ีมี ความหนาแตกต่างกันและลอยตัวอยู่เหนือเน้ือโลก (ข) แผนท่ีโลกแสดง ความหนาของเปลอื กโลกในพนื้ ท่ีตา่ งๆ [William และ Sternberg, 1981] จากการศึกษาพบว่า ในอดีตบริเวณที่มีน้าแข็งปกคลุมอย่างหนาแน่นอยู่ ตลอดเวลา เช่น (รูป 25ก) บริเวณคาบสมุทรสแกนดิเนเวียจะมีการจมตัวลงของ แผ่นเปลือกโลกทวีปบริเวณนั้น เม่ือน้าแข็งมีการละลาย มวลน้าแข็งที่ปกคลุมอยู่ ลดลง น้าหนักกดทับลดลง แผ่นเปลือกโลกทวีปในบริเวณนั้นจึงลอยตัวสูงข้ึน ประมาณ 1 เซนติเมตร/ปี เพ่ือปรับตัวเข้าสู่สมดุลใหม่และจะหยุดเมื่อการปรับตัว ดงั กล่าวเข้าสู่ สมดลุ อุทกสถติ (Isostatic Equilibrium) 35
สันติ ภัยหลบลี้ การเปลย่ี นรูปหิน หรือในกรณีของแนวเทือกเขา (รูป 25ข) ในช่วงเร่ิมแรกของการเกิด เทือกเขา เปลือกโลกจะหนา ทาให้แผ่นเปลือกโลกจมตัวในเน้ือโลกมาก ในเวลา ต่อมาเม่ือพ้ืนผิวโลกถูกกัดกร่อนออกไป ความหนาลดลง แผ่นเปลือกโลกจะยกตัว สงู ขัน้ เพ่ือปรับสภาพใหเ้ ข้าสู่ สมดลุ อทุ กสถติ (Isostatic Equilibrium) อกี ครัง้ รูป 25. (ก) การปรับตัวของแผ่นเปลือกโลกเม่ือธารน้าแข็งที่กดทับอยู่ด้านบนน้ัน หลอมละลาย (ข) การปรับตัวในการลอยตัวของแผ่นเปลือกโลกเม่ือส่วน ของภเู ขาสงู น้ันเกิดการผุพงั [William และ Sternberg, 1981] 36
สันติ ภัยหลบล้ี การเปลยี่ นรปู หิน แบบฝึกหัด วตั ถุประสงคข์ องแบบฝกึ หัด แบบฝึกหัดน้ี มีวัตถุประสงค์หลักเพ่ือให้ผู้อ่านมีโอกาส 1) ทบทวนเนื้อหา และ 2) คน้ ควา้ ความรู้เพิ่มเติม โดยผา่ นกระบวนการส่ือสารแบบถาม-ตอบ ระหว่างผเู้ ขียน- ผอู้ า่ น เทา่ น้นั โดยไมม่ เี จตนาวิเคราะห์ขอ้ สอบเก่าหรือแนวขอ้ สอบแต่อย่างใด 1) แบบฝึกหดั จับคู่ คาอธิบาย : เลือก ตัวอักษร หน้าคาบรรยายด้านขวา และเติมในชอ่ งวา่ งด้านซ้าย ของแตล่ ะข้อทีส่ มั พนั ธ์กันกบั ส่วนตา่ งๆ ของโครงสร้างทางธรณวี ทิ ยาดังแสดงในรูป 37
สนั ติ ภัยหลบลี้ การเปลย่ี นรปู หนิ 1. _____ ก. ผนังรอยเลอื่ นดา้ นล่าง (footwall) 2. _____ ข. เสน้ พับ (hinge line) ของชัน้ หินคดโค้งปะทุนคว่า 3. _____ ค. ผนงั รอยเลือ่ นดา้ นบน (hanging wall) 4. _____ ง. แกนคดโคง้ (fold axis) ของชนั้ หนิ คดโคง้ ปะทุนคว่า 5. _____ จ. เส้นพับ (hinge line) ของชน้ั หนิ คดโค้งปะทุนหงาย 6. _____ ฉ. เส้นพับมุมกด (plunging hinge line) ของชัน้ หินคดโค้ง 7. _____ ปะทนุ หงาย ช. ทิศทางการเอียงเท (dip direction) ของระนาบรอย 8. _____ 9. _____ เล่ือน (fault plane) ซ. เสน้ พับ (hinge line) 10. _____ ฌ. เส้นพับมุมกด (plunging hinge line) ชั้นหินคดโค้ง 11. _____ ปะทุนคว่า ญ. ช้ันหินที่มีอายุแก่ที่สุดของชั้นหินคดโค้งเอียง (plunging 12. _____ 13. _____ fold) 14. _____ ฎ. แนวการวางตัว (strike) ของระนาบรอยเล่ือน (fault 15. _____ plane) ฏ. ระนาบแกนคดโคง้ (axial plane) ฐ. ชนั้ หินคดโคง้ ปะทนุ ควา่ (anticline) ฑ. ชั้น หิ น ที่ มี อายุอ่ อน ที่ สุด ของช้ั น หิ น ค ดโค้งเอี ยง (plunging fold) ฒ. ระนาบแกนคดโค้ง (axial plane) ของมุมกดของช้ันหิน คดโคง้ ปะทนุ คว่า 38
สันติ ภัยหลบลี้ การเปลยี่ นรูปหิน 16. _____ ณ. หนิ ที่มีอายอุ อ่ นทสี่ ุดท่โี ผลบ่ นพ้นื ผวิ 17. _____ ด. แกนคดโค้ง (fold axis) ของช้ันหนิ คดโค้งปะทนุ ควา่ 18. _____ ต. ชั้นหินท่ีมีทิศทางการเอียงเท (dip direction) ของชั้น 19. _____ หนิ ออกจาก แกนคดโค้ง (fold axis) ถ. ชั้นหินที่มีทิศทางการเอียงเท (dip direction) ของช้ัน 20. _____ 21. _____ หิน เขา้ หา แกนคดโค้ง (fold axis) 22. _____ ท. หนิ ทม่ี อี ายุแก่ที่สุดทีโ่ ผล่บนพื้นผิว 23. _____ ธ. ระนาบแกนคดโคง้ (axial plane) ของมมุ กด ณ. ระนาบแกนคดโค้ง (axial plane) บ. ชั้นหินคดโคง้ ปะทนุ หงาย (syncline) 2) แบบฝกึ หดั ถกู -ผิด คาอธิบาย : เติมเครื่องหมาย T หน้าข้อความท่ีกล่าวถูก หรือเติมเครื่องหมาย F หนา้ ข้อความทีก่ ล่าวผิด 1. _____ รอยเลื่ อน ซ าน แอน เดรียส (San Andreas Fault) ท าง ตะวันตกของประเทศสหรัฐอเมริกา คอื ตัวอยา่ งรอยเลอื่ นทม่ี กี าร เล่ือนตวั ในแนวดง่ิ 2. _____ มุมเอียงเท (dip angle) คือ มุมการเอียงเทของระนาบ ที่ ตรวจวัดในทิศทางตั้งฉากกับ แนวการวางตัว (strike) ของ ระนาบ 39
สนั ติ ภัยหลบลี้ การเปลย่ี นรูปหิน 3. _____ จุดพับ (hinge point) คือ จุดท่ีแสดงค่าการโค้งของช้ันหินคด โคง้ มากทสี่ ดุ 4. _____ ช้ันหินคดโค้งปะทุนหงาย (syncline) หินท่ีมีอายุอ่อนท่ีสุดพบ ใกลก้ บั แกนคดโคง้ (fold axis) 5. _____ ช้ันหินคดโค้งปะทุนหงาย (syncline) ทุกช้ันหินจะเอียงเทไป ทาง แกนคดโคง้ (fold axis) 6. _____ ชั้นหนิ คดโค้งปะทุนหงายเอยี ง (plunge syncline) โครงสรา้ ง จะเปดิ ไปในทศิ ทางของ มุมกด (plunge) 7. _____ ช้ันหินคดโค้งปะทุนคว่า (anticline) คือ โครงสร้างทาง ธรณีวิทยาที่ ผนังรอยเล่ือนด้านบน (hanging wall) เคล่ือนท่ี ลงไปด้านล่างสัมพนั ธก์ ับ ผนงั รอยเล่ือนด้านลา่ ง (footwall) 8. _____ ช้ันหินคดโค้งปะทุนคว่า (anticline) หนิ ที่มอี ายุแก่ทส่ี ดุ พบใกล้ กับ แกนคดโคง้ (fold axis) 9. _____ ชั้นหินคดโค้งปะทุนคว่าเอยี ง (plunge anticline) หินท่ีมอี ายุ แกท่ ่สี ดุ พบใกล้กับ แกนคดโคง้ (fold axis) 10. _____ โครงสร้างทางธรณีวิทยาแบบ โดม (dome) คือ ช้ันหินคดโค้ง ปะทนุ หงายในรูปแบบ 3 มติ ิ ทถ่ี กู แรงกระทาในทกุ ทิศทาง 11. _____ ชั้นหินคดโค้ง (fold) สามารถยาวและกว้างเป็นหลักหลาย กิโลเมตร 12. _____ รอยเลื่อนตามแนวเอียงเท (dip-slip fault) คือรอยเล่ือนที่พบ โดยสว่ นใหญ่ในพืน้ ที่ประเทศไทย 13. _____ ในกรณีของ รอยเล่ือนปกติ (normal fault) จะมี ผนังรอย 40
สนั ติ ภยั หลบลี้ การเปลย่ี นรปู หนิ เลอื่ นดา้ นบน (hanging wall) จะเลือ่ นขึน้ สมั พนั ธก์ ับ ผนงั รอย เลอ่ื นดา้ นล่าง (footwall) 14. _____ รอยเลื่อนตามแนวระดับ (strike-slip fault) โดยส่วนใหญ่ สมั พันธ์กบั การเล่อื นตวั ของแผน่ เปลือกโลกแบบเคลื่อนท่ีผา่ นกนั 15. _____ หินในระดับลึกใต้พ้ืนผิวโลกสามารถเกิด การเปล่ียนรูปแบบ พลาสติก (plastic deformation) 16. _____ ช้ันหินคดโค้ง (fold) เป็นผลมาจาก การเปล่ียนรูปแบบแข็ง เปราะ (brittle deformation) ของหิน 17. _____ ในธรรมชาติไม่มีรอยเลื่อนท่ีมี การเลื่อนตามแนวระดบั แบบซา้ ย เขา้ (left-lateral) 18. _____ รอยเล่ือนตามแนวระดับ (strike-slip fault) มีการเล่ือนตัว ของรอยเลื่อนขนานไปกับ แนวการวางตัว (strike) ของรอย เลอื่ น 19. _____ รอยเล่ือนตามแนวเอียงเท (dip-slip fault) โดยส่วนใหญ่มี การเลอ่ื นตัวในแนวดง่ิ 20. _____ แรงเค้น (stress) และ ความเครียด (strain) คือแรงชนิด เดยี วกนั 3) แบบฝึกหดั ปรนยั 41
สนั ติ ภยั หลบล้ี การเปลย่ี นรูปหนิ คาอธิบาย : ทาเคร่ืองหมาย X หน้าคาตอบท่ีถูกต้องท่ีสุดเพียงข้อเดียว จาก ตวั เลอื กทีก่ าหนดให้ 1. ข้อใดคือหลักฐานทีบ่ ่งชีว้ ่าบางสว่ นของแผน่ เปลือกโลกถูกบีบอดั ใหห้ ดส้นลง ก. ชั้นหนิ คดโคง้ ปะทนุ ควา่ ข. รอยเล่อื นตามแนวระดบั (anticline) (strike-slip fault) ค. รอยแตก (joint) ง. รอยเล่ือนปกติ (normal fault) 2. ขอ้ ใดกลา่ วถูกต้องเกย่ี วกบั สมดลุ อุทกสถิต (isostasy) ก. แผ่นเปลือกโลกมหาสมุทรมี ข. ฐาน ธรณี ภ าคโดยส่วน ให ญ่ อุณหภมู ิสูงกวา่ แผ่นเปลอื กโลก หลอมเหลว ทวปี ค. แผ่นเปลือกโลกลอยอยู่บนเนื้อ ง. ความผิดปกติของสนามแม่เหล็ก โลกซ่ึงมีความหนาแน่นสูงกว่า โลกเกิดจากแผ่นเปลือกโลกถูก แผน่ เปลือกโลก กดทับด้วยธารน้าแข็ง 3. ความร้อนภายในโลก โดยสว่ นใหญเ่ กดิ จากอะไร ก. การเคลื่อนทข่ี องแผ่นเปลอื กโลก ข. การตกกระทบของอกุ กาบาต ค. การสลายตัวกัมมนั ตภาพรังสี ง. แผน่ ดนิ ไหว 4. การคดโคง้ (folding) โดยส่วนใหญ่เปน็ ผลของจากอะไร ก. การเกิดรอยแยก (fracturing) ข. แรงบบี อัด (compression) ค. กระแสพาความร้อน ง. การแตกแยกออกจากกนั (convection current) (rifting) 42
สนั ติ ภยั หลบล้ี การเปลยี่ นรปู หิน 5. ขอ้ ใดคอื คุณสมบตั ิของหินที่ทาให้หินเกิด ชั้นหนิ คดโค้งปะทุนควา่ (anticline) เมือ่ ได้รบั แรงเค้นเขา้ มากระทา ก. แข็งเปราะ (brittle) ข. รอยแยก (fracture) ค. เฉอื น (shear) ง. อ่อนเหนยี ว (ductile) 6. ข้อใดคือ ชั้นหินคดโค้ง (fold) ที่มีทิศทางการเอยี งเทของช้นั หินเข้าหา แกนคด โค้ง (fold axis) ก. ชั้ น หิ น ค ด โค้ งป ะ ทุ น ห งาย ข. ช้ั น หิ น ค ด โค้ ง ป ะ ทุ น ค ว่ า (syncline) (anticline) ค. โดม (dome) ง. แอ่งตะกอน (basin) 7. ข้อใดคือ ช้ันหินคดโค้งทรงกลม (circular fold) ที่มีทิศทางการเอียงเทของ ชั้นหินออกจาก แกนคดโค้ง (fold axis) ก. ชัน้ หนิ คดโค้งปะทนุ หงาย ข. ชัน้ หนิ คดโค้งปะทุนควา่ (syncline) (anticline) ค. โดม (dome) ง. แอง่ ตะกอน (basin) 8. ขอ้ ใดคอื ชนดิ ของ แรงเคน้ (stress) ก. แรงบบี อัด (compression) ข. แรงเฉอื น (shear) ค. แรงดึง (tension) ง. ถกู ทุกข้อ 9. ช้ันหินคดโค้งปะทุนคว่า (anticline) คือ ชั้นหินคดโค้งท่ีมีรูปร่างคล้ายกับ ตัวอกั ษรใดในภาษาอังกฤษ ก. W ข. U ค. C ง. A 43
สันติ ภยั หลบล้ี การเปลยี่ นรูปหิน 10. ข้อใดกล่าวถูกต้องเกย่ี วกบั ชน้ั หนิ คดโคง้ ปะทุนหงาย (syncline) ก. มีระนาบการเอียงเทของช้ันหิน ข. ชั้นหินเอียงเทออกจากแกนคด ไปทางเดียวกัน โคง้ (fold axis) ค. มีก ารเอี ยงเท ของชั้ น หิ น ใน ง. ชั้นหินเอียงเทไปทางแกนคด แนวด่ิง โคง้ (fold axis) 11. หนิ ทีม่ อี ายุแกท่ ส่ี ุดใน ช้นั หินคดโคง้ ปะทนุ หงาย (syncline) พบในพนื้ ท่ีใด ก. ดา้ นล่างของช้ันหินคดโค้ง ข. แขนการโค้งตัว (limb) ด้านบนของ ชั้นหินคดโค้ง ค. แกนคดโคง้ (fold axis) ง. ไมม่ ขี อ้ ใดถูก 12. หินท่ีมอี ายอุ ่อนทส่ี ุดใน ชนั้ หินคดโคง้ ปะทนุ หงาย (syncline) พบในพนื้ ที่ใด ก. ทานลา่ งของช้นั หินคดโค้ง ข. แขนการโค้งตัว (limb) ด้านบนของ ชั้นหนิ คดโค้ง ค. แกนคดโค้ง (fold axis) ง. ไมม่ ีขอ้ ใดถูก 13. ในด้านการลาดับชั้นหิน แอ่งตะกอน (basin) สัมพันธ์กับโครงสร้างทาง ธรณวี ทิ ยาแบบใด ก. anticline ข. syncline ค. dome ง. ไม่มขี อ้ ใดถกู 14. รอยเลื่อนชนิดใดคือรอยเล่ือนที่ ผนังรอยเลื่อนด้านบน (hanging wall) เลอ่ื นขึ้นบน ผนังรอยเล่อื นด้านล่าง (footwall) ก. รอยเลอื่ นแบบซ้ายเข้า ข. รอยเลอื่ นแบบขวาเข้า (left-lateral fault) (right-lateral fault) ค. รอยเลอ่ื นปกติ (normal fault) ง. รอยเล่อื นยอ้ น (reverse fault) 44
สนั ติ ภยั หลบล้ี การเปลยี่ นรปู หนิ 15. รอยเลื่อนสะกาย (Sagaing Fault) ตอนกลางของประเทศพม่า คือตัวอย่าง รอยเลอ่ื นชนดิ ใด ก. รอยเลื่อนแบบซ้ายเขา้ ข. รอยเลอื่ นแบบขวาเข้า (left-lateral fault) (right-lateral fault) ค. รอยเล่อื นปกติ (normal fault) ง. รอยเลอ่ื นยอ้ น (reverse fault) 16. ข้อใดคือรอยเลอื่ นทมี่ ีการเล่ือนตวั ท้ังในแนวดิ่งและแนวราบพร้อมกนั ก. oblique fault ข. complex fault ค. slippery fault ง. spray fault 17. ข้อใดมีความหมายเช่นเดียวกันกับ รอยเล่ือนตามแนวระดับ (strike-slip fault) ก. ช้ันหินคดโค้งปะทนุ คว่า ข. รอยเลื่อนผ่านกัน (anticline) (transform fault) ค. ชั้นหนิ คดโค้งปะทุนหงาย ง. รอยเล่ือนตามแนวเอียงเท (syncline) (dip-slip fault) 18. รอยเล่อื น (fault) เปน็ ผลมาจากอะไร ก. การเปลย่ี นรูปหนิ แบบอ่อนเหนียว ข. การคดโคง้ ของหิน ค. การเปล่ยี นรปู หินแบบแขง็ เปราะ ง. ถกู ทุกข้อ 19. รอยแยก (fracture) เปน็ ผลมาจากอะไร ก. การเปล่ยี นรูปหนิ แบบออ่ นเหนียว ข. การคดโคง้ ของหนิ ค. การเปลย่ี นรปู หินแบบแขง็ เปราะ ง. ถกู ทกุ ข้อ 45
สนั ติ ภัยหลบล้ี การเปลย่ี นรูปหนิ 20. ขอ้ ใด ไม่ใช่ ชนิดของ ชน้ั หินคดโคง้ (fold) ก. ช้นั หนิ คดโค้งปะทุนควา่ ข. ชั้นหินคดโคง้ ปะทุนหงาย (anticline) (syncline) ค. ชั้นหินคดโคง้ ย้อน (thrust fold) ง. โดม (dome) 21. การคดโค้ง (folding) โดยส่วนใหญ่เกิดในช่วงใดของ การแปรสภาพหิน (metamorphism) ก. เกิดก่อนเสมอ ข. เกิดพร้อมกัน ค. เกิดหลังเสมอ ง. ไมจ่ าเป็นต้องเกิดด้วยกัน 22. ขอ้ ใดกล่าวถูกต้องเกี่ยวกบั ชน้ั หนิ คดโคง้ ปะทนุ หงาย (syncline) ก. สรา้ งขึ้นจากหนิ ทต่ี า้ นทานการคดโค้ง ข. ไมม่ ใี นธรรมชาติ ค. ช้นั หนิ เอียงเทออกจากศนู ยก์ ลาง ง. ไมม่ ีข้อใดถูก 23. กระบวนการเกิดภูเขา (orogeny) โดยส่วนใหญ่สัมพันธ์กับรูปแบบทางธรณี แปรสัณฐานแบบใด ก. รอยเลือ่ นตามแนวระดบั ข. เขตมดุ ตัวของแผน่ เปลอื กโลก ค. สันเขากลางมหาสมทุ ร ง. แอง่ ตะกอนในมหาสมุทร 24. รอยเล่ือนปกติ (normal fault) และ รอยเล่ือนย้อน (reverse fault) แตกต่างกนั อยา่ งไร ก. รอยเล่ือนย้อนเกิดจากแรงดึง ข. รอยเล่ือนย้อนโดยส่วนใหญ่ สว่ นรอยเลอ่ื นปกตเิ กดิ จากแรงบบี เลื่อนแบบซ้ายเข้า รอยเลื่อน อดั ปกตเิ ลอื่ นแบบขวาเข้า ค. รอยเล่ือนย้อนเกิดจากแรงบีบอัด ง. ไมม่ ีขอ้ ใดถูก สว่ นรอยเลอื่ นปกตเิ กิดจากแรงดึง 46
สนั ติ ภยั หลบล้ี การเปลย่ี นรูปหนิ 25. ช้นั หินคดโค้ง (fold) เกดิ ขน้ึ เมื่อหินมีสถานะเหมือนกบั หรอื ใกลเ้ คียงขอ้ ใด ก. อ่อนเหนียว (ductile) ข. ของไหล (fluid) ค. ของเหลว (liquid) ง. แขง็ เปราะ (brittle) 26. ข้อใดคือหลักฐานทีบ่ ง่ ชีว้ า่ แผน่ เปลือกโลกกาลงั ถูกแรงดงึ ออกจากกัน ก. ช้นั หนิ คดโค้งปะทนุ คว่า ข. พนังแทรกช้นั ตามขวาง (anticline) (dike) ค. รอยเล่ือนปกติ (normal fault) ง. ไมม่ ีข้อใดถูก 27. ขอ้ ใดคือหลกั ฐานที่บ่งชว้ี ่าแผ่นเปลอื กโลกกาลังถูกแรงบบี อัดเข้าหากัน ก. ชน้ั หนิ คดโคง้ ปะทนุ ควา่ ข. พนังแทรกชัน้ ตามขวาง (anticline) (dike) ค. รอยเล่อื นปกติ (normal fault) ง. ไมม่ ีข้อใดถูก 28. โครงสร้างทางธรณีวิทยาแบบใดท่ีมีโอกาสทาให้หนิ ขนาดใหญ่ที่เล่ือนข้ึนไปบน เทือกเขาลูกอน่ื ก. ดินถลม่ (landslide) ข. การแทรกดนั ของหิน (intrusion) ค. รอยเลื่อนย้อนมมุ ต่า ง. ชั้นหินคดโค้งปะทนุ ควา่ (thrust fault) (anticline) 29. การคดโคง้ (folding) เปน็ ผลของจากสาเหตุใดเปน็ หลกั ก. การเกดิ รอยแยก (fracturing) ข. แรงบีบอัด (compression) ค. ก ร ะ แ ส พ า ค ว า ม ร้ อ น ง. ก า ร แ ต ก แ ย ก อ อ ก จ า ก กั น (convection current) (rifting) 47
สนั ติ ภัยหลบลี้ การเปลย่ี นรปู หนิ 30. ขอ้ ใดกล่าวผดิ เก่ียวกบั การเปลี่ยนรูปหนิ (rock deformation) ก. หินระดับลึกเปล่ียนรูปแบบอ่อน ข. หินที่ร้อนกว่าเปลี่ยนรูปแบบ เหนยี วได้ดกี วา่ หินระดับต้นื อ่อนเหนียวมากกว่าหนิ ท่ีเยน็ ค. หินตะกอนโดยส่วนใหญ่สามารถ ง. หิ น ที่ มีแ รงดั น กักเก็บ ต่ า เปลีย่ นรูปได้ง่ายกวา่ หินอคั นี เป ลี่ ย น รู ป แ บ บ แ บ บ อ่ อ น เหนยี วไดด้ ีกว่าแรงดนั สงู 31. ข้อใดคือความแตกต่างที่มากที่สุดระหว่างการทดลอง การเปล่ียนรูปหิน (rock deformation) ในห้องปฏบิ ตั ิการและในธรรมชาติ ก. อุณหภูมิในห้องปฏิบัติการต่า ข. ความดันในห้องปฏิบัติการต่า กวา่ ในธรรมชาติอยา่ งมาก กวา่ ในธรรมชาติอยา่ งมาก ค. เวลาในการเปลี่ยนรูปหินใน ง. หินจริงไม่สามารถนามาทดสอบ ห้ อ ง ป ฏิ บั ติ ก า ร ส้ั น ก ว่ า ใน ในห้องปฏิบัติการได้ เน่ืองจาก ธรรมชาติอยา่ งมาก เคยอยู่ในธรรมชาติ 32. ข้อใดคอื ลกั ษณะเฉาะของ ชั้นหินคดโค้งตลบทับ (overturned fold) ก. แขนการโค้งตัว (limb) ท้ัง 2 ข. แขนการโค้งตัว (limb) ทั้ง 2 ขา้ งไมข่ นานกนั ข้างเอยี งเทไปทางเดยี วกัน ค. แขนการโค้งตัว (limb) ท้ัง 2 ง. ไม่มขี ้อใดถูก ข้างทามุมตรงกนั ข้ามกนั 33. แรงทางธรณแี ปรสัณฐานชนดิ ใดทีท่ าใหม้ ีการเลอ่ื นตวั ของรอยเลอื่ น ก. แรงบีบอดั (compressive force) ข. แรงดึง (tensional force) ค. แรงเฉอื น (shearing force) ง. ถกู ทกุ ข้อ 48
สันติ ภัยหลบลี้ การเปลย่ี นรูปหิน 34. ขอ้ ใดคือตวั อยา่ ง รอยเลอ่ื น (fault) ทีม่ กี ารเล่ือนตัวในแนวระนาบเป็นหลกั ก. รอยเลอ่ื นตามแนวระดับ ข. รอยเลื่อนแบบขวาเข้า ค. รอยเล่อื นผ่านกนั ง. ถูกทุกข้อ 35. รอยเลือ่ นเฉียง (oblique fault) เกดิ จากแรงชนิดใด ก. แรงเฉือน ข. แรงดงึ ค. แรงบบี อดั ง. แรงดึงและแรงบีบอดั 36. ขอ้ ใดคือตวั อย่าง รอยเลอ่ื น (fault) ที่เกดิ จาก แรงเฉอื น (shearing force) ก. รอยเลื่อนปกติ ข. รอยเลอ่ื นย้อน ค. รอยเลอ่ื นตามแนวระดับ ง. ถูกทุกขอ้ 37. ช้นั หินคดโคง้ (fold) ที่มี แขนการโคง้ ตัว (limb) ควา่ ลง เรยี กว่าอะไร ก. anticline ข. fault ค. syncline ง. unconformity 38. รอยเลื่อน (fault) ชนิดใดที่ทาให้หินเหนือระนาบรอยเลื่อน เลื่อนลงเมื่อ เปรียบเทียบกับอีกด้านทอี่ ยู่ใต้ระนาบรอยเลือ่ นท่เี ลอ่ื นขึ้น ก. รอยเลื่อนปกติ (normal fault) ข. รอยเล่อื นย้อน (reverse fault) ค. รอยเลื่อนตามแนวระดับ ง. ถกู ทกุ ข้อ 39. ข้อใดคือผลการทดลองในห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับ การเปล่ียนรูปหิน (rock deformation) ก. หินอัคนีโดยส่วนใหญ่สามารถ ข. หินอัคนีโดยส่วนใหญ่เปล่ียนรูป เปลีย่ นรูปได้ดกี ว่าหินตะกอน ไดย้ ากกว่าหนิ ตะกอน ค. หินแข็งมีคุณสมบัติอ่อนเหนียว ง. ตะกอนอายุอ่อน มักจะแข็ง สูงกวา่ ตะกอนอายุอ่อน เปราะมากกวา่ อ่อนเหนยี ว 49
Search
