การเปลี่ยนแปลงทางธรณีภาค ผลกระทบ

นักธรณีวิทยายังพบว่าพื้นผิวของโลกมีขนาดเท่าเดิม เนื่องจากบริเวณที่ลึกที่สุดของมหาสมุทรมีร่องลึกที่มีลักษณะคล้ายหุบเขารูปตัววี (V-shaped) ที่เรียกว่า ร่องลึกก้นสมุทร (oceanic trench) เมื่อมีพื้นแผ่นมหาสมุทรใหม่เกิดขึ้น พื้นแผ่นมหาสมุทรเก่าจะถูกดันออกไปด้านข้างและเคลื่อนตัวต่ำลึกลงไปภายในร่องลึกก้นสมุทร บริเวณที่เปลือกโลกมุดตัวกลับเข้าไปในโลกเรียกว่า เขตมุดตัวของเปลือกโลก (subduction zone) เมื่อหินถูกดันลงไปสู่เบื้องล่างถึงบริเวณหินหนืดแล้ว หินจะหลอมละลายด้วยความร้อนภายในโลก และมีบางส่วนกลับขึ้นมาสู่เปลือกโลกใหม่โดยกระบวนการเกิดภูเขาไฟ และการที่หินเก่ามุดตัวลงบริเวณร่องลึกก้นมหาสมุทรนี้มีความสมดุลซึ่งกันและกัน จึงทำให้เปลือกโลกยังคงมีขนาดเท่าเดิม

   3. การค้นพบซากดึกดำบรรพ์
ซากดึกดำบรรพ์ (fossil) เวเกเนอร์ได้ศึกษาซากดึกดำบรรพ์ชนิดหนึ่งที่มีลักษณะเฉพาะต่าง ๆ เหมือนกัน แต่พบที่ทวีปแอฟริกา อเมริกาใต้ ออสเตรเลีย อินเดีย และแอนตาร์กติกา และยังศึกษาซากดึกดำบรรพ์ของเฟิร์นจำพวก กลอสซอพเทอริส (glossopteris) ที่ติดอยู่ที่หิน มีอายุประมาณ 250 ล้านปี และจากข้อสังเกตเกี่ยวกับสถานที่ที่พบฟอสซิลนี้ เป็นสิ่งบ่งชี้ว่าทวีปต่าง ๆ น่าจะอยู่ติดกันนั่นเอง ซากของกลอสซอพเทอริสที่แข็งตัวอยู่บริเวณเทือกเขาน้ำแข็งของทวีปแอนตาร์กติกา ทำให้รู้ว่าภูมิอากาศของทวีปแตกต่างจากภูมิอากาศในปัจจุบัน จึงสังเกตได้ว่าทวีปแอนตาร์กติกาและทวีปอื่น ๆ น่าจะมีการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของตน

จากข้อมูลของซากดึกดำบรรพ์ทำให้นักธรณีวิทยาสันนิษฐานว่าผืนแผ่นดินของทวีปต่าง ๆ น่าจะมีการเชื่อมต่อกันเป็นทวีปใหญ่ และไม่มีส่วนเหลือใด ๆ ของทวีปที่อยู่ต่ำกว่าระดับน้ำทะเล
    4. หลักฐานอื่น ๆ
– หลักฐานจากหินที่เกิดจากตะกอนของธารน้ำแข็ง ปัจจุบันพบหินชนิดนี้ในบริเวณชายทะเลทางตอนใต้ของแอฟริกาและอินเดีย ทั้งที่ควรจะเกิดขึ้นบริเวณขั้วโลก จึงสันนิษฐานว่าทวีปมีการเคลื่อนที่หลังจากการสะสมตะกอนของธารน้ำแข็งแล้ว
– หลักฐานจากสนามแม่เหล็กโลก โดยการศึกษาสมบัติของแม่เหล็กในหินดึกดำบรรพ์ หรือที่เรียกว่า ภาวะแม่เหล็กบรรพกาล (paleomagnetism) ซึ่งเป็นภาวะของความเป็นแม่เหล็กอย่างอ่อนของหินที่มีสมบัติของการเป็นแม่เหล็กปนอยู่ โดยอนุภาคมีการเรียงตัวชี้ไปทางขั้วแม่เหล็กโลก นักวิทยาศาสตร์ได้กำหนดตำแหน่งขั้วโลกของหินในทวีปยุโรปไว้ในแต่ละยุค ซึ่งข้อมูลเหล่านี้ทำให้ทราบว่าตำแหน่งของขั้วของแม่เหล็กโลกนั้นเคลื่อนย้ายตลอดเวลา แนวคิดนี้เรียกว่า การหันเหขั้วโลก (polar wandering)
ลักษณะการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาค
1. ขอบแผ่นธรณีภาคแยกออกจากกัน
การดันตัวขึ้นมาของหินหนืดหรือแมกมาจากชั้นฐานธรณีภาค ทำให้เกิดการแยกออกจากกันของขอบแผ่นธรณีภาค โดยเกิดรอยแตกบนชั้นหินแข็ง หินหนืดที่ดันตัวขึ้นมาจะถ่ายโอนพลังงานความร้อนสู่เปลือกโลก ต่อมาเมื่ออุณหภูมิและความดันของหินหนืดลดลงจะทำให้เปลือกโลกส่วนบนทรุดกลายเป็นหุบเขาทรุด (rift valley) ดังรูปที่ 1.6 หลังจากนั้น บริเวณนี้จะมีน้ำไหลมาสะสมกันมากจนเกิดเป็นทะเล

    การดันตัวขึ้นมาของหินหนืดบริเวณขอบแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทร ทำให้เกิดเทือกเขากลางมหาสมุทรขึ้น

2. ขอบแผ่นธรณีภาคเคลื่อนที่เข้าหากัน
1) แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทร 2 แผ่นเคลื่อนที่ชนกัน แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรที่มีอายุมากกว่าจะจมตัวลงใต้แผ่นธรณีภาคที่มีอายุน้อยกว่า โดยจะจมลงไปในบริเวณที่มีหินหนืดหลอมละลายอยู่ เรียกบริเวณนี้ว่า เขตมุดตัวของเปลือกโลก (subduction zone) หินหลอมละลายจะถูกยกตัวและปะทุขึ้นไปยังผิวโลก เกิดการปะทุของภูเขาไฟบนพื้นแผ่นมหาสมุทรตลอดแนวร่องลึกก้นสมุทร ต่อมาเทือกเขาของภูเขาไฟใต้ทะเลอาจจะยกตัวสูงขึ้นมาเหนือพื้นแผ่นมหาสมุทรกลายเป็นแนวเกาะที่มักจะเกิดในแนวโค้ง เรียกว่า หมู่เกาะรูปโค้ง (island arc) เช่น ประเทศญี่ปุ่น อินโดนีเซีย และหมู่เกาะอะลูเชียน (Aleutian islands)

2) แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรเคลื่อนที่ชนกับแผ่นธรณีภาคทวีป แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรจะมุดตัวลงใต้แผ่นธรณีภาคทวีปบริเวณร่องลึกก้นสมุทร และดันให้แผ่นธรณีภาคส่วนที่เป็นทวีปโค้งตัวขึ้น รวมทั้งทำให้ภูเขาไฟเกิดการปะทุขึ้นได้ ทำให้เกิดการก่อรูปเป็นเทือกเขา เช่น เทือกเขาแอนดีสของทวีปอเมริกาใต้ (The Andes of South America)

3) แผ่นธรณีภาคทวีป 2 แผ่นเคลื่อนที่ชนกัน ขอบทวีปจะโค้งตัวขึ้นก่อรูปเป็นเทือกเขา เช่น เทือกเขาหิมาลัยในทวีปเอเชีย และเทือกเขาแอลป์ในทวีปยุโรป

3. ขอบแผ่นธรณีภาคเคลื่อนที่ผ่านกัน
หินหนืดในชั้นเนื้อโลกมีอัตราการเคลื่อนที่ไม่เท่ากัน จึงทำให้แผ่นธรณีภาคมีอัตราการเคลื่อนที่ไม่เท่ากัน ส่งผลให้แผ่นธรณีภาคที่รองรับอยู่ใต้มหาสมุทร และบางส่วนของเทือกเขากลางมหาสมุทรเลื่อนผ่านและเฉือนกัน เกิดเป็นระนาบรอยเลื่อน (fault plane) ถ้าภูมิประเทศเป็นชั้นหินเราสามารถมองเห็นชั้นหินแยกออกจากกันอย่างชัดเจน เป็นแนวยาวไปตามพื้นราบที่รอยเลื่อนแยกตัวออกจากกัน เช่น รอยเลื่อนซานแอนเดรียส ประเทศสหรัฐอเมริกา รอยเลื่อนอัลไพน์ ประเทศนิวซีแลนด์ รอยเลื่อนลักษณะนี้มักจะเกิดแผ่นดินไหวรุนแรงในระดับตื้น ๆ ระหว่างขอบของแผ่นธรณีภาคที่เกยกันอยู่
ผลจากการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาค
    1. รอยคดโค้ง
รอยคดโค้ง (fold) เกิดขึ้นในชั้นหินหรือเปลือกโลกที่มีความอ่อน เนื่องจากมีแรงมากระทำ และแรงดันที่เกิดขึ้นภายในเปลือกโลกทำให้เกิดการบีบอัดกันของชั้นหินและเปลือกโลก จนส่งผลให้เปลือกโลกโค้งงอ เกิดเป็นภูเขาและภูมิประเทศในลักษณะต่าง ๆ รอยคดโค้งที่เกิดขึ้นแบ่งเป็น 2 ลักษณะ ได้แก่
1) ชั้นหินโค้งรูปประทุนคว่ำ (anticline) เป็นการคดโค้งของหินที่มีลักษณะโค้งเหมือนรูปประทุนเรือ ชั้นหินที่อยู่บริเวณใจกลางของชั้นหินโค้งรูปประทุนคว่ำจะมีอายุมากที่สุด
2) ชั้นหินโค้งรูปประทุนหงาย (syncline) เป็นการคดโค้งของหินที่มีลักษณะโค้งตัวเหมือนนำประทุนเรือหรือระฆังมาวางหงาย ชั้นหินที่อยู่บริเวณใจกลางของชั้นหินโค้งรูปประทุนหงายจะมีอายุน้อยที่สุด

   2. รอยเลื่อน
บริเวณเปลือกโลกที่เป็นหินเก่า มีความอ่อนตัว เปราะและแตกง่าย มักเกิดรอยเลื่อน (fault) ขึ้นเนื่องจากเปลือกโลกเกิดความเค้น (stress) และความเครียด (strain) จนทำให้เกิดการเคลื่อนไหวของเปลือกโลก ทำให้เกิดการดึงและการแยกออกจากกัน การเกิดรอยเลื่อนโดยทั่วไปมี 2 ทิศทาง ได้แก่
1) การเกิดรอยเลื่อนในแนวดิ่ง คือลักษณะการเกิดรอยเลื่อนในทิศทางแนวตั้ง มี 2 แบบ คือ
– รอยเลื่อนปกติ (normal fault) เป็นรอยเลื่อนที่เกิดขึ้นในแนวดิ่ง เกิดขึ้นจากแรงดึงออกจากกันของหินสองฟาก รอยเลื่อนแบบนี้จะทำให้เกิดหน้าผารอยเลื่อน (fault scarp) ที่มีความสูงชัน
– รอยเลื่อนย้อน (reverse fault) เป็นรอยเลื่อนที่เกิดขึ้นในแนวดิ่ง แต่เกิดจากแรงดันเข้าหากันของหินสองฟากทำให้เกิดหน้าผาซึ่งมักเกิดการถล่มได้ง่าย

ลักษณะภูมิประเทศที่เกิดจากรอยเลื่อนปกติมี 2 แบบ ได้แก่ หุบเขาทรุดหรือกราเบน (graben) ซึ่งมีลักษณะเป็นแอ่งราบที่เกิดจากการทรุดตัวตามแนวรอยเลื่อน และพื้นที่ยกตัวขึ้นตามแนวรอยเลื่อน ซึ่งมีลักษณะเป็นภูเขาสูงที่ขนาบด้วยหน้าผารอยเลื่อนที่เรียกว่า ฮอสต์ (horst) หรือภูเขาบล็อก

2) การเกิดรอยเลื่อนในแนวราบ เรียกอีกอย่างว่า รอยเลื่อนแนวระดับ (strike fault) เกิดจากการเคลื่อนตัวไปทางด้านข้างขนานกับแนวระดับของชั้นหินที่เลื่อนไป

  3. ภูเขา (mountain)
ของแข็งมีสมบัติของความยืดหยุ่นอยู่ระดับหนึ่งที่จะทำให้รูปร่างคงอยู่ได้ แต่ถ้าถูกแรงที่มีปริมาณมากพอกระทำต่อของแข็งนั้นก็อาจทำให้ของแข็งเปลี่ยนรูปได้ เช่น ชั้นหินถูกแรงอัดจากแรงต่าง ๆ ภายใต้เปลือกโลกที่มีความรุนแรงมากจนคดโค้งกลายเป็นภูเขา
แรงอัด (compression) เป็นแรงที่อยู่ในทิศทางตรงกันข้ามและโน้มอัดให้วัตถุพับงอได้ ดังรูป 1.16
ภูเขา (Mountain) หมายถึง ส่วนของผิวโลกที่ยกตัวขึ้นไปในอากาศ อยู่ในระดับสูงกว่าบริเวณรอบ ๆ และมีความลาดเอียงที่สูงชัน กระบวนการเกิดภูเขาเกิดขึ้นได้หลายกระบวนการดังนี้

1. การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก ภูเขาบางแห่งเกิดจากการเคลื่อนที่ชนกันของแผ่นเปลือกโลก เช่น เทือกเขาหิมาลัย ส่วนบางแห่งเกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่แยกห่างจากกันของแผ่นเปลือกโลก เช่น แนวสันเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติก

ผลกระทบที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกคืออะไรบ้าง

การเปลี่ยนแปลงของธรณีภาคเกิดจากกระบวนการใดบ้าง

ภูเขาไฟส่งผลให้ธรณีภาคเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างไรบ้าง

การเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาคอย่างช้าๆทําให้เกิดอะไร