29 : เปลือกโลก

สุตตะเปลือกโลก

http://www.geocities.com/witit_mink/plate.html

รูปโลกที่ดูคล้ายเพชรสีน้ำเงินอันทรงค่า เอามาจากเว็บนี้ครับ
http://www.fishbot.pwp.blueyonder.co.uk/nohands/continent.jpg

     พื้นผิวโลกมีทั้งหมด 197,000,000  ตารางไมล์ เป็นพื้นดินประมาณ 59,000,000  ตารางไมล์ หรือร้อยละ 29  เป็นพื้นผิวน้ำประมาณ  139,000,000  ตารางไมล์หรือร้อยละ 71   ทั้งพื้นดินและผืนน้ำอยู่บนเปลือกโลก

การศึกษาชั้นของเปลือกโลก

      นักวิทยาศาสตร์ใช้ "คลื่นแผ่นดิน" (earth waves) ในการศึกษาชั้นของเปลือกโลก คลื่นแผ่นดินไม่ใช่คลื่นเสียงที่เกิดจากแผ่นดินไหว แต่เป็นคลื่นที่เกิดจากแผ่นดินไหวโดยที่คลื่นที่เคลื่อนไปตามพื้นดิน(หรือหิน)      โดยที่คลื่นแผ่นดินมีลักษณะเป็น ทั้งคลื่นตามยาว และคลื่นตามขวาง

 (คลื่นตามยาวเช่นคลื่นเสียง ที่โมเลกุลอากาศมีการสั่นไป-กลับ ในแนวเดียวกับทิศทางการเคลื่อนที่ของเสียง

คลื่นตามขวาง เช่น การสบัดเชือกที่ผูกอยู่ไปมาให้เกิดคลื่นวิ่งไปตามเชือก ซึ่งความจรืงแล้วเป็นการที่เชือกเคลื่อนตัวขึ้นลงตั้งฉากกับการเคลื่อนที่ของ
คลื่นเชือกที่เห็น  ต้องลองทำดูจึงจะเข้าใจ

หรือคลื่นน้า  ก็เป็นคลื่นตามขวาง อนุภาคของน้ำจะเคลื่อนที่ขึ้นลงตั้งฉากกับทิศทางของคลื่นน้ำที่ดูเหมือนวิ่งไป แต่ที่จริงลวงตาเพราะน้ำยังคงขยับขึ้นลงกับที่ มีแต่ลักษณะของความเป็นคลื่นที่วิ่งไป ต้องลองจมน้ำ เอ้ย..ไปดูแถวทะเลจะเข้าใจ)

        ดังนั้นอาจคิดง่ายๆ อนุภาคของดินขณะที่เกิดคลื่นแผ่นดินคลื่นไป จะมีทั้งการสั้นสะเทือนแบบตั้งฉากกับทิศทางของคลื่นหรือที่เรียกว่าคลื่นสั่น
สะเทือน (shake waves)

          และสั่นไปในแนวเดียวกับทิศทางของคลื่น หรือที่เรียกว่า คลื่นดัน-ดึง (push-pull waves)

         นักวิทยาศาสตร์สังเกตจากพฤติกรรมของคลื่นแผ่นดินเมื่อวิ่งผ่านลง
ไปในพื้นโลก เช่น การหักเห (Refraction)   และการสะท้อน (Reflection)  รวมถึงการเปลี่ยนความเร็วของคลื่นแผ่นดิน  อันเนื่องมาจากชนิดของตัวกลางที่เปลี่ยนไป คลื่นแผ่นดินเดินทางไปได้ไกลมาก และจะต้องใช้สถานีตรวจวัดหลายๆสถานีร่วมมือกันตรวจวัด  เช่น ตอนที่เกิดแผ่นดินไหวที่ซานฟรานซิสโก  สามารถวัดได้ที่ดัลลัส ซึ่งห่างออกไป 2400 กิโลเมตร โดยเดินทางผ่านลงไปในผิวโลก 480 กิโลเมตร

        สิ่งที่เราทราบคือ  ชั้นเปลือกโลกเป็นของแข็ง  (solid)    คนแรกที่ริเริ่มศึกษาชั้นของโลกโดยคลื่นแผ้นดินคือ A. mohorovicic  ได้ทำการศึกษาคลื่นแผ่นดินไหวที่หุบเขาคัลปา รัฐโครเอเซีย เมื่อวันที่  8 ต.ค. ค.ศ.1909   เขาสรุปว่าพบอะไรบางอย่างที่ทำให้พลังงานของคลื่นแผ่นดินสะท้อนกลับมา และพบว่าความเร็วของคลื่นเปลี่ยนไปเมื่อผ่านลงไปในความลึกมากกว่า 50 กิโลเมตร  ทำให้เขาทราบว่าคลื่นแผ่นดินผ่านไปในหินที่มีส่วนประกอบที่ต่างกัน  เขาเรียกรอยต่อระหว่างบรเวณที่หินที่มีส่วนประกอบแตกต่างกันมาพบกันว่า  แนวไม่ต่อเนื่อง (M discontinuity)  หรือที่รู้จักกันง่ายๆ ว่า M moho (เอ็ม-โมโฮ โปรดอย่าเขียนหรืออ่านผิดกลับกัน) ^_^ ..โมโฮ ไม่ใช่ โฮโม..^_^  แนวไม่ต่อเนืองคือบริเวณที่เปลือกโลกต่ออยู่กับชั้นแมนเทิล (Mantle) นั่นเอง

       ความลึกของชั้นแมนเทิลไม่คงที่ โดยที่บริเวณภูเขาจะหนามากกว่าบริเวณที่ราบ เช่น เปลือกโลกบริเวณทวีปสหรัฐอเมริกาจะมีความหนา 20 - 60 กิโลเมตร เฉลี่ย
33 กิโลเมตร

     ค.ศ.1941  หรืออีก 32 ปีต่อมา  รอการเกิดแผ่นดินไหวไม่ไหว นักวิทยาศาสตร์เลยพากันใช้แรงระเบิดสร้างคลื่นแผ่นดิน  ซึ่งให้ผลดีกว่าเดิมเพราะจะเอาระเบิดแรง-ค่อย อย่างไรก็ได้ตามใจ  จากการทดสอบที่เปลือกโลกทวีบในนิวอิงแลนด์ (จากคลื่นแผ่นดินที่เิดจากระเบิด) ทำให้ทราบว่าเปลือกโลกยังแบ่งออกเป็น
3 ชั้นย่อยๆ คือ

        1.   ชั้นบนl6f (upper crustal layer)  คลื่นแผ่นดินจะมีพฤติกรรมเหมือนวิ่งผ่านหินแกรนิต หินโนไดโอไรต์ หรือหินไนท์ ซึ่งมีซิลิกา และอะล๔มิเนียมปนอยู่มาก จึงเรียกชั้นนี้ว่า ไซแอล (sialic layer)
       2.  ชั้นล่างสุด  คลื่นแผ่นดินมีพฤติกรรมเหมือนวิ่งผ่านไปในหินบะซอลต์ ที่มีซิลิกาและแมกนีเซียมปนอยู่ จึงเรียกว่า ชั้น ไซมา (simatic layer)
       3.  ชั้นที่อยู่ตรงกลาง คือปนๆกันระหว่าง ไซแอล และ ไซมา

แบ่งเปลือกโลกตามระดับความสูงต่ำ
      เปลือกโลกถ้าแบ่งตามระดับความสูงต่ำจะแบ่งออกเป็น 2 ส่วนคือ
      1.    เปลือกโลกทวีป คือส่วนที่โผล่พ้นน้ำขึ้นมารองรับทวีปต่างๆ เอาไว้
      2.    เปลือกโลกมหาสมุทร คือส่วนที่จมไต้น้ำ รองรับทะเลและมหาสมุทรเอาไว้

เปลือกโลกทวีป
     แบ่งออกเป็น 2 ส่วน  ได้แก่
      1.    ส่วนที่เป็นภาวะคงตัว  คือส่วนที่เป็นภูเขาเก่าแก่ประกอบด้วยหินเก่า  เป็นบริเวณที่มีมากกว่าส่วนที่ไม่คงตัว มีการเคลื่อนไหวน้อยมากตรวจดูหินจะมีอายุมากกว่าแบบภาวะไม่คงตัวแบ่ง
ออกเป็น 2 แบบ ได้แก่
             1.1  หินฐานทวีป  เป็นส่วนฐานของทวีป อยู่ในระดับต่ำประกอบด้วยหินอัคนีและหินแปร เกิดจากหินเก่าแก่  พื้นที่เป็นเนินเขาระดับต่ำหรือที่ราบสูงระดับต่ำ แต่ก็อาจมีบางที่ยกตัวขึ้น
             1.2รากภูเขา(ภูเขาก็มีรากเน้าะ..)เป็นส่วนของหินฐานทวีป แต่มีหินที่เกิดจากซากเทือกเขารุ่นก่อนแทรกอยู่เรียกว่าเก่าหนักเข้าไปอีก..
และถูกอัดบีบอย่างรุนแรงจนกลายเป็นภูเขาหินแปร
ที่มีรูปร่างเป็นสันเขาแคบยาวสูงจากทะเลไม่เกิน 1000  เมตร
    2.    ส่วนที่เป็นภาวะไม่คงตัว คือส่วนที่กำลังก่อเกิดเป็นเทือกเขาเนื่องกระบวนการทางธรณีวิทยา เช่น บริเวณที่มีภูเขาไฟจะทำให้เกิดภูเขาที่ประกอบด้วยหินภูเขาไฟสะสมตัวกัน
จนเกิดเป็นเทือกเขาขึ้น  ภูเขาพวกนี้อายุยังน้อย(เมื่อเทียบกับโลก ไม่ใช่เทียบกันคน ^_^  )  เกิดจากลาวา แมกมา  หรือ ทีฟรา(เศษหินภูเขาไฟขนาดต่างๆ)
      นอกจากนี้ยังมีส่วนที่มีการแปรของโครงสร้าง คือการที่เปลือกโลกเกิดการแตกหัก โค้งงอ จากแรงดันตัวภายในโลก  บางที่อาจยกตัวขึ้นกลายเป็นภูเขาหรือที่ราบศุง บางที่อาจยุบตัวลงกลายเป็นที่ราบลุ่มหรือแอ่ง ภูเขาแบบนี้เกิดขึ้นมากในมหายุคซีโนโซอิก มักจะเป็นภูเขาที่สลับซับซ้อนทุรกันดาร บางทีเรียกเทือกเขาที่มีรูปแบบนี้ว่า " เทือกเขาแอลไพน์"  เนื่องจากมีลักษณะโค้งงอหรือหลายๆอย่างคล้ายกับเทือกเขาแอลป์ในยุโรป
กลาง พบตามรอยต่อเขตรอบมหาสมุทรแปซิฟิก ทวิปอเมริกาเหนือ เช่น เทือกเขา แอนดีส  หรือถ้าอยู่ในมหาสมุทรก็จะเป็นหมู่เกาะที่มีลักษณะโค้งงอ  เช่น  หมู่เกาะญี่ปุ่น หมู่เกาะฟิลิบปิน หมูเกาะอาลิวเซียน  เป็นต้น

เปลือกโลกมหาสมุทร

     เปลือกโลกใต้มหาสมุทรบางกว่าเปลือกโลกทวีป(ไม่งั้นจะจมอยู่ใต้น้ำหรือ..) ส่วนใหญ่เป็นหินบะซอลต์ ที่มีตะกอนปกคลุมอยู่ (ใครที่เรียนถึงเรื่องหินแล้วคงจะจำได้ว่า หินบะซอลต์เย็นตัวเร็วกว่าหินแกรนิต) ตรงกลางของมหาสมุทรมักเป็นรูปแอ่งแกนหรือแอ่งยาว  หินพวกนี้คาดว่าเกิดในมหายุคซีโนโซอิก เพราะความบางของมันจึงมีการเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลกขึ้นมาก

การเปลี่ยนแปลง(แปรรูป) ของเปลือกโลก

(Diformation)

          แบ่งเป็น  2  แบบ  ได้แก่
          1.    การเปลี่ยนแปลงเคลื่อนที่แบบรวดเร็วฉับพลัน (abrupt movements)  มักเกี่ยวข้องกับแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นอย่างรุนแรง จนทำให้เปลือกโลกจมตัวลงเป็นบริเวณกว้าง  หรือเอียงไปข้างใดข้างหนึ่งหรือเคลือนที่ออกจากกันในแนวราบทำให้เกิดลุ่ม
น้ำขัง (swamps)  หรือทะเลสาป  เช่น ที่ราบลุ่มในภาคเหนือของประเทศไทย หรือที่ราบลุ่มตอนกลางที่เรียกว่าที่ราบลุ่มเจ้าพระยาของไทย
          2.     การเปลี่ยนแปลงหรือเคลื่อนที่อย่างช้าๆ (slow movemants)  แผ่นเปลือกโลกมีการเคลื่อนที่อย่างช้า ๆ   เช่น  แผ่นเปลือกโลกแปซิฟิคเคลื่อนที่ไปทางทิศเหนือ 5 เซนติเมตร/ปี  เฉลี่ยทั้งโลก 5 - 8 เซนติเมตร/ปี

แผ่นเปลือกโลก

          เปลือกโลก ประกอบด้วยแผ่นขนาดใหญ่ 6 - 10  แผ่น และมีแผ่นเล็กๆ ที่ประกอบกันขึ้นหลายๆแผ่นต่อกันเหมือนแผ่นกระเบื้อง   แผ่นเปล์อกโลกเหล่านี้เรียกว่า เพลท (plate)  ถ้าเป็นเพลทที่ประกอบกันเป็นเปลือกโลกทวีป (continenental plate) มีความหนาประมาณ 50 - 100 กิโลเมตร  เคลื่อนที่เร็ว ประมาณ 2 เซนติเมตร/ปี    ถ้าเป็นแผ่นเปลือกโลกที่ประกอบกันเป็นเปลือกโลกมหาสมุทร   (oceanic plate) จะมีความหนาประมาณ 10 - 20 กิโลเมตรเคลื่อนที่เร็วประมาณ 10 - 20 เซนติเมตร/ปี

ลักษณะที่แผ่นเปลือกโลกกระทำต่อกัน

   1. การชนกันหรือเคลื่อนเข้าหากัน   จะทำให้เเพลทใดเพลทหนึ่งมุดหัวทิ่มลงขณะที่อีกเพลทเงยหัวสูงขึ้น
(ไม่ใช่ชนช้างนะจารย์ ^_^...แหมไม่รู้จะบอกอย่างไรจึงจะให้นึกภาพออกง่ายๆ...^_^..  เรียกสภาวะแบบนี้ว่า convergent  bounderies  และมักทำให้เกิดเทือกเขาขนาดใหญ่ทอดยาวเช่นเทือกเขาหิมาลัย ถ้าเกิดในมหาสมุทรจะทำให้เกิดร่องลึกกลางสมุทร (deep ocean trench) เป็นอาศัยของสัตวฺประหลาดและมนุษย์ต่างดาว ^_^....

 2.   แบบที่เพลทเคลื่อนแยกจากกัน  (divergent    bounderies )  จะให้เกิดแนวหินใหม่ขึ้นบริเวณที่มีการแยก หรือที่เรียกว่าสันเขากลางสมุทร  (mid oceanic ridge)

 3.  แบบเคลื่อนที่ผ่านกันหรือเฉียดๆกันไป  เหมือนรถสองคันที่วิ่งเฉียดกันไปขนิดผิวแตะกัน  แต่เพลทผ่านกันด้วยความเร็วเพียง 10-20 เซนติเมตร จึงไม่ก่อให้เกิดกรณีเฉี่ยวชนให้เป็นที่หวาดเสียวกันแต่ประการใด ยิ่งกรณีชนแล้วหนี ปาดหน้าในระยะกระชั้นชิดยิ่งไม่มี