หน่วยที่ 2 การเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลก หน่วยที่ 2 การเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลก

ธรณีวิทยาแปรสัณฐาน เป็นการปรับเคลื่อนไหวตัวของเปลือกโลกที่เป็นไปอย่างช้าๆ หรืออาจเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว ทำให้โครงสร้างหินที่ประกอบเป็นเปลือกโลกแปรสภาพเดิมไปได้และมีผลให้สภาพของผิวโลกเปลี่ยนแปลงไปด้วย

Pangaea : All Lands

1. การแปรสัณฐานของเปลือกโลก เปลือกโลกเคลื่อนที่ด้วยแรงดันภายในโลก เป็นกระบวนการในการถ่ายเทพลังงานของโลก ส่งผลให้เปลือกโลกมีสมดุลที่เปลี่ยนไป เอไพโรเจนีการเคลื่อนไหวโดยโครงสร้างหินไม่เปลี่ยน กระบวนการก่อเทือกเขาโครงสร้างชั้นหินเปลี่ยนรูป

การเคลื่อนไหวแปรสัณฐาน 1.ชั้นหินคดโค้ง ( fold ) แรงดันทำให้เกิดการโค้งงอของชั้นหิน ขนาดและลักษณะการโค้งงอของชั้นหินขึ้นอยู่กับ ขนาดของแรงและทิศทางที่มากระทำ ความสามารถในการยืดหยุ่นของหินเดิม สภาพแวดล้อมของชั้นหินบริเวณข้างเคียง

ชั้นหินโค้งรูปประทุนหงาย (syncline) ชั้นหินโค้งรูปประทุน (anticline) ชั้นหินคดโค้งตลบทับ (overturned fold) แนวเทเดี่ยวชั้นหิน (monocline)

เกิดจากการเลื่อนตัวของชั้นหิน 2. รอยเลื่อน (fault) เกิดจากการเลื่อนตัวของชั้นหิน พบในเขตโครงสร้างหินที่มีความเปราะ-แตกร้าว ลักษณะของรอยเลื่อน รอยเลื่อนปกติ รอยเลื่อนย้อน รอยเลื่อนเหลื่อมข้าง

2. รอยเลื่อนย้อน เป็นการเลื่อนตัวย้อน 1. รอยเลื่อนปกติ เป็นการเคลื่อนตัวตามแนวยืนหรือเลื่อนตัวลงมาตามความลาดชันของระนาบรอยเลื่อน 2. รอยเลื่อนย้อน เป็นการเลื่อนตัวย้อน แนวระนาบรอยเลื่อนขึ้นไปทำให้ชั้นหินด้าน หนึ่งเคลื่อนย้อนไปบนชั้นหินอีกด้านหนึ่ง 3. รอยเลื่อนเหลื่อมข้าง เป็นการเลื่อนตัวตาม แนวราบทำให้ชั้นหินหรือพื้นที่ที่เคยเป็นบริเวณ เดียวกันเลื่อนเหลื่อมจากกันและรอยเหลื่อมซ้อน เกิดจากการที่ชั้นหินเลื่อนไถลทับซ้อนกัน

3. การเกิดแผ่นดินโก่งตัว ชั้นหินโก่งตัวขึ้นหรือแอ่นตัวลงเพียงเล็กน้อย พบบริเวณโครงสร้างเก่าแก่มีความมั่นคงแข็งแรงสูง เป็นการปรับสมดุลของเปลือกโลก

เกิดในหินที่มีความแข็งเปราะ 4. รอยแยก เกิดในหินที่มีความแข็งเปราะ รอยแตกที่หลุดเลื่อนจากกันเป็นแนวยาว ( รอยเลื่อน ) รูปแบบรอยแยกสัมพันธ์กับลักษณะของผลึก เย็นตัวระดับลึกจะมีรอยแตกรูปทรงลูกบาศก์สี่เหลี่ยมขนาดใหญ่ เย็นตัวระดับตื้นใกล้ผิวโลกมักจะมีรอยแตกออกเป็นกาบ

รอยแยกแบบเสา

รอยแยกแบบแผ่น

2. ปรากฏการณ์ภูเขาไฟ การเกิดปรากฏการณ์ภูเขาไฟ เป็นกระบวนการแปรโครงสร้างของเปลือกโลกที่เกิดทันทีทันใด ประกอบด้วยการเกิดภูเขาไฟระเบิด และการเกิดแผ่นดินไหว

การเกิดภูเขาไฟ หินหนืดแทรกดันทะลุผ่านขึ้นมาที่ผิวโลก ปัจจุบันมีภูเขาไฟที่มีพลังอยู่ถึง 600 แห่ง บริเวณที่เกิดภูเขาไฟในปัจจุบันส่วนใหญ่สัมพันธ์กับ เปลือกโลกบริเวณรอยต่อหรือขอบของแผ่นธรณี

การปะทุของภูเขาไฟจำแนกได้เป็น 3 แบบ การปะทุของภูเขาไฟจำแนกได้เป็น 3 แบบ ภูเขาไฟแบบปะทุระเบิด ภูเขาไฟแบบปะทุพ่น วนรรบยร ภูเขาไฟแบบปะทุสลับ

ภูเขาไฟแบบปะทุระเบิด แรงดันของหินหนืดภายในโลกสูงมาก ภูเขาไฟกรากะตัว ในประเทศอินโดนีเซีย ภูเขาไฟวิสุเวียส ในประเทศอิตาลี ภูเขาไฟปินาตูโบ ในประเทศฟิลิปปินส์ ทีฟรา( tephra)

ภูเขาไฟแบบปะทุระเบิด

ทีฟรา( tephra)

ภูเขาไฟวิสุเวียส

Pompei

ภูเขาไฟกรากะตัว ประเทศอินโดนีเซีย

ภูเขาไฟแบบปะทุพ่น ลาวาปาฮอยฮอย แรงดันของหินหนืดภายในโลกแทรกตัวอย่างช้าๆ ลาวาไหลด้วยความเร็วต่ำเย็นตัวลงบิดเป็นเกลียว ลาวาปาฮอยฮอย ภูเขาไฟโมนาลัว(ใหญ่ที่สุด)ในหมู่เกาะฮาวาย ไอซ์แลนด์และในอเมริกาเหนือ

ลาวาปาฮอยฮอย

ภูเขาไฟแบบปะทุสลับ เกิดแบบปะทุระเบิดและปะทุพ่นสลับกัน ทีฟราและวัสดุลาวาปะปนกันสลับกันเป็นชั้น ๆ ภูเขาไฟแบบปะทุสลับมักมีการปะทุเป็นจังหวะ เกิดปล่องภูเขาไฟต่อมามักทรุดตัวเป็นแอ่งภูเขาไฟ ต่อมากลายเป็นแอ่งผ่นดิน

หินตะกรันภูเขาไฟ

การเกิดแผ่นดินไหว ศูนย์กำเนิดแผ่นดินไหว : จุดเริ่มเกิดแผ่นดินไหวมักจะอยู่ระดับลึก จุดเหนือศูนย์แผ่นดินไหว : ตำแหน่งที่ผิวโลกที่ตรงกับตำแหน่ง ศูนย์กำเนิดแผ่นดินไหว คลื่นซึนามิ : แผ่นดินไหวใต้พื้นมหาสมุทรทำให้เกิดคลื่นขนาดใหญ่

ศูนย์กำเนิดแผ่นดินไหว

the pacific ring of fire

5. รอยเลื่อนเมย - อุทัยธานี 6. รอยเลื่อนศรีสวัสดิ์ แนวรอยเลื่อน ที่พบในประเทศไทย 1 3 2 4 1. รอยเลื่อนเชียงแสน 2. รอยเลื่อนแพร่ 3. รอยเลื่อนแม่ทา 4. รอยเลื่อนเถิน 5. รอยเลื่อนเมย - อุทัยธานี 6. รอยเลื่อนศรีสวัสดิ์ 7. รอยเลื่อนเจดีย์สามองค์ 8. รอยเลื่อนระนอง 9. รอยเลื่อนคลองมะรุย 5 6 7 8 9

การพยากรณ์แผ่นดินไหว จด การพยากรณ์แผ่นดินไหว การสังเกตพฤติกรรมของสัตว์หลายชนิดที่รับรู้ถึงภัยแผ่นดินไหวและสังเกตสิ่งแวดล้อม - แมลงสาบจำนวนมากวิ่งเพ่นพ่าน - สุนัข เป็ด ไก่ หมี ตื่นตกใจ - หนู งู วิ่งออกมาจากรู - ปลากระโดดขึ้นจากผิวน้ำ - น้ำใต้ดิน (ชาวจีน สังเกต การเปลี่ยนแปลง ของน้ำในบ่อน้ำ 5 ประการ ก่อนเกิดแผ่นดินไหวได้แก่ น้ำขุ่นขึ้น มีการหมุนวนของน้ำ ระดับน้ำเปลี่ยนแปลง มีฟองอากาศ และรสขม)

ผลกระทบจากแผ่นดินไหว

การวัดระดับแผ่นดินไหว เมอร์คัลลิ (Mercalili) ชาวอิตาเลียน ( 10 ระดับ ) Harry o. Wood , frank Neuman ปรับ 12 ระดับ เกณฑ์วัดการสั่นสะเทือน เรียกว่า มาตราเมอร์คัลลิ Charles F. Richter

ความสัมพันธ์ของขนาดโดยประมาณกับความสั่นสะเทือนใกล้ศูนย์กลาง 1-2.9 เกิดการสั่นไหวเล็กน้อย ผู้คนเริ่มมีความรู้สึกถึงการสั่นไหว บางครั้ง รู้สึกเวียน ศีรษะ 3-3.9 เกิดการสั่นไหวเล็กน้อย ผู้คนที่อยู่ในอาคารรู้สึกเหมือนรถไฟวิ่งผ่าน 4-4.9 เกิดการสั่นไหวปานกลาง ผู้ที่อาศัยอยู่ทั้งภายในอาคาร และนอกอาคาร รู้สึกถึงการ สั่นสะเทือน วัตถุห้อยแขวนแกว่งไกว 5-5.9 เกิดการสั่นไหวรุนแรงเป็นบริเวณกว้าง เครื่องเรือน และวัตถุมีการเคลื่อนที่ 6-6.9 เกิดการสั่นไหวรุนแรงมาก อาคารเริ่มเสียหาย พังทลาย 7.0 ขึ้นไป เกิดการสั่นไหวร้ายแรง อาคาร สิ่งก่อสร้างมีความเสียหายอย่างมาก แผ่นดินแยก วัตถุที่อยู่บนพื้นถูกเหวี่ยงกระเด็น

แหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวในประเทศไทย จด แหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวในประเทศไทย แนวแผ่นดินไหวของโลก แนวในมหาสมุทรอินเดีย สุมาตรา และ ประเทศพม่า แนวรอยเลื่อนต่างๆ แนวรอยเลื่อนในพม่า จีนตอนใต้ ลาว กิจกรรมของมนุษย์ เหมือง เขื่อน บ่อน้ำมัน การทดลองอาวุธ

บริเวณที่เกิดแผ่นดินไหวในประเทศไทย ภาคตะวันตก ภาคเหนือ ภาคกลาง

Charles F. Richter

ไซสโมมิเตอร์

ไซสโมกราฟ

การปรับระดับผิวดิน กระบวนการแปรสัณฐานทำให้เปลือกโลกแต่ละบริเวณมีสัณฐานโครงสร้างและความสูงต่ำแตกต่างกันไป ตัวกระทำอันได้แก่ แม่น้ำ ลำธาร น้ำใต้ดิน ลม ธารน้ำแข็ง คลื่น กรรมวิธีปรับระดับจะยุติเมื่อทุกบริเวณของโลกมีพื้นผิวอยู่ในระดับเดียวกัน คือ ที่ระดับน้ำทะเล

1. การผุพังอยู่กับที่ การผุพังอยู่กับที่ เป็นกระบวนการที่ทำให้วัสดุที่ผิวโลกผุสลายออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ โดยมีการเปลี่ยนแปลงขนาดและองค์ประกอบทางเคมีของอนุภาคที่สลายตัว

1.1 การผุพังอยู่กับที่ทางฟิสิกส์ เกิดจากการกระทำของแรงหรือพลังงานภายนอก ทำให้วัสดุแตกหักเป็นชิ้นเล็ก ๆ มากขึ้น ไม่มีผลโดยตรงต่อการเปลี่ยนแปลงส่วนประกอบทางเคมี การผุพังทางกลศาสตร์

การแตกร่วนเนื่องจากการเพิ่มขนาดของผลึก เกิดขึ้นเนื่องจากการสะสมแร่ธาตุบางชนิดในช่องว่างของหิน ทำให้ผลึกของแร่โตขึ้นเรื่อย ๆ และแทรกดันเนื้อหินจนแตก การแทรกดันของน้ำแข็ง เกิดขึ้นเมื่อน้ำเข้าไปแทรกตัวอยู่ในโพรงหรือช่องว่างของหิน เมื่ออากาศหนาวเย็นจนน้ำแข็งตัวปริมาตรจะขยาย การขยายเนื่องจากความร้อนและความเย็น เกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ทำให้หินและแร่เกิดการขยายตัวและหดตัว

การปลดปล่อยแรงดัน เกิดขึ้นเนื่องจากสมดุลของการรับน้ำหนักของหินเปลี่ยนแปลงไป การดูดซับและการสูญเสียน้ำ เกิดกับหินตะกอนที่มีแร่ดินเหนียว จะพองตัวเมื่อได้รับน้ำและจะหดตัวเมื่อแห้ง การหดหรือขยาย ที่เกิดขึ้นสลับกันทำให้อนุภาคของแร่ดินเหนียวและเนื้อหินบริเวณข้างเคียงแตกหลุดเป็นชิ้นย่อยๆ เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ การกระทำของสิ่งมีชีวิต การชอนไชของรากพืชตามรอยร้าวหรือซอกหิน การทำเหมืองแร่ การระเบิดภูเขา การตัดถนน

การผุพังอยู่กับที่ทางเคมี เป็นกระบวนการผุพังสลายตัวของหินและแร่ โดยมีการเปลี่ยนแปลงทางเคมีอย่างใดอย่างหนึ่งหรือหลายอย่าง ทำให้องค์ประกอบทางเคมีแตกต่างไปจากเดิม ส่วนใหญ่จะมีน้ำและอากาศเข้าไปเกี่ยวข้องในกระบวนการผุพังโดยมีอุณหภูมิเป็นตัวเร่ง

คาร์บอเนชัน หินปูน , แร่แคลไซด์ กรดคาร์บอนิก คาร์บอเนต หินงอกหินย้อย

2.การเกิดมวลเลื่อน วัตถุทุกชนิดบนผิวโลกถูกดึงดูดเข้าหาศูนย์กลางของโลกด้วยแรงโน้มถ่วง บริเวณผิวโลกที่หินผุ ไม่มั่นคงแข็งแรงหรือวัตถุยึดเกาะกันอย่างหลวม ๆ ก็จะถูกแรงโน้มถ่วงของโลกดึงให้เคลื่อนลงสู่ที่มีระดับต่ำกว่า

การคืบตัว เป็นการเคลื่อนตัวอย่างช้า ๆของหินหรือดิน ตามความลาดชัน เนื่องจากแรงยึดเกาะระหว่างอนุภาคลดลง ประกอบกับพื้นที่มีความลาดเอียงทำให้มวลดินหรือหินเกิดการเคลื่อนตัว

Soil Creep

Tree creep

การไหล เป็นการเคลื่อนที่ของมวลโดยน้ำเป็นตัวทำให้ลื่นและแรงโน้มถ่วงเป็นตัวดึงให้มวลเคลื่อนลงมาตามความลาดชัน การไหลที่พบมาก ได้แก่ ดินเลื่อนไถล และโคลนไหล

แผ่นดินไหล(Earthflow)

โคลนไหล (Mudflow)

การเลื่อนถล่ม การเคลื่อนตัวของหินหรือดินเป็นก้อนหรือแท่งขนาดใหญ่จากบริเวณที่มีความชัน มักเกิดบริเวณไหล่เขาสูงชันที่ไม่มีต้นไม้ รากไม้ช่วยเกาะยึดดินหรือบริเวณไหล่เขาที่ถนนตัดผ่าน ความชื้นจากน้ำใต้ดินหรือน้ำฝนที่ตกหนักทำให้ดินหรือหินเลื่อนลงมาอย่างช้า ๆ ในลักษณะเป็นมวลแผ่นดินซึ่งเกี่ยวเนื่องกับการเลื่อนบิดโค้งของหินจนเห็นเป็นรอยโค้งเว้าที่เนินเขา เรียกว่า การเลื่อนหลุดเป็นกะบิ

Landslide

Land slide

การเลื่อนหลุดเป็นกะบิ (Slump)

การเลื่อนหลุดเป็นกะบิ (Slump)

หินพัง เกิดขึ้นกรณีที่หินบริเวณหน้าผาชันรับน้ำหนักตัวเองไม่ไหว เมื่อเกิดรอยแตกร้าวหรือแรงสั่นสะเทือน ก็หล่นกลิ้งลงมา บางครั้งการที่หินผุพังอยู่นาน ๆ เมื่อฝนตกหนักหรือกระแสลมแรงจัดก็อาจทำให้หินหล่นกลิ้งลงมาได้

หินพัง (Rockfall)

หินพัง (Rockfall)

การทรุดตัว เกิดจากหลายสาเหตุ เช่น การสูญเสียน้ำหรืออนุภาคในชั้นดินจากการละลายหรือถูกเคลื่อนย้ายออกไป การลดลงของระดับน้ำใต้ดินตามธรรมชาติหรือจากการสูบขึ้นมาใช้มากเกินไปจนอัตราการแทนที่เกิดขึ้นไม่ทัน

การกัดกร่อน ( กษัยการ ) การกัดกร่อนหรือกษัยการ เกิดจากมวลดินหินซึ่งถูกกระทำโดยตัวการต่าง ๆ เช่น ลม ฝน น้ำไหล ธารน้ำแข็ง คลื่น กระแสน้ำ หรือตัวกระทำอื่น ๆ ทำให้เกิดการสึกกร่อนพังทลายและถูกพัดพาเคลื่อนย้ายออกไป ลักษณะการเคลื่อนย้ายของมวลหรืออนุภาคโดยมีตัวพัดพานั้นอาจเป็นการกลิ้งหรือครูดไป การกระดอน การแขวนลอย การละลาย หรือลอยไปกับตัวกระทำนั้น ๆ

กระบวนการที่กระทำให้เกิดการกัดกร่อน น้ำไหลเป็นตัวกัดเซาะที่สำคัญในภูมิภาคต่าง ๆ ของโลก โดยเฉพาะในเขตร้อนชื้น ลักษณะการกัดเซาะโดยน้ำมีดังนี้ การกัดเซาะแบบกระจาย (splash erosion ) เกิดกับผิวดินที่อนุภาคยึดเกาะกันอยู่อย่างหลวม ๆ เช่น ดินเลน หรือหินที่ผุพัง เมื่อมีแรงมากระทำ เช่น เม็ดฝนทำให้อนุภาคดินหลุดกระจายออกไปได้

splash erosion

การกัดเซาะแบบแผ่น (sheet erosion) เกิดขึ้นในกรณีที่ผิวหน้าดินยึดเกาะกันค่อนข้างแน่น เมื่อได้รับน้ำจนชุ่ม ผิวดินส่วนนั้นก็จะหลุดเป็นแผ่นและเคลื่อนย้ายออกไปได้

การกัดเซาะแบบริ้ว( rill erosion )เป็นการกัดเซาะที่ทำให้ผิวหน้าดินหรือพื้นที่มีความลาดชันหลุดออกไปเป็นริ้ว ๆ ตามแนวการไหลของน้ำ แต่ยังมีขนาดเล็กเป็นกระบวนการขั้นเริ่มต้นของการกัดเซาะเป็นร่อง

การกัดเซาะแบบริ้ว rill erosion

การกัดเซาะเป็นร่อง (gully erosion) พบในพื้นที่ที่มีการกัดเซาะอย่างรุนแรง ทำให้ผิวดินหรือพื้นที่ลาดชันถูกกัดเซาะเป็นร่องลึกและจะขยายกว้างขึ้นเรื่อย ๆ เมื่อน้ำไหลแรงขึ้นหรือฝนตกหนักขึ้น

การกัดเซาะเป็นร่อง gully erosion

การกัดเซาะตลิ่ง (streambank) เกิดขึ้นบริเวณริมฝั่งแม่น้ำ ลำธารและชายฝั่งทะเล จากการที่น้ำไหลหรือคลื่นปะทะกับฝั่งโดยตรง การกัดเซาะที่เกิดต่อเนื่อง มีมากบริเวณคุ้งน้ำ ส่วนตะกอนที่เซาะพังนั้นจะถูกน้ำพัดพาไปทับถมในบริเวณที่น้ำไหลเอื่อย ผลของการทับถมจะได้เกาะของตะกอนทรายและดินเหนียวอยู่กลางแม่น้ำ

การกัดเซาะตลิ่ง streambank

กิจกรรมส่งเสริมการเรียนรู้ เรื่อง แผ่นดินไหว-ภูเขาไฟ 1. ให้นักเรียนเลือกค้นคว้าเกี่ยวกับเหตุการณ์การเกิดแผ่นดินไหวหรือภูเขาไฟระเบิด 1 เหตุการณ์ พร้อมทั้งบอกถึงผลกระทบที่เกิดขึ้น 2. ให้นักเรียนค้นคว้าเกี่ยวกับการปฏิบัติตนเพื่อความปลอดภัย เมื่อเกิดเหตุแผ่นดินไหว ชิ้นงานจัดทำลงในกระดาษ A4 ตกแต่งให้สวยงาม

แหล่งการค้นคว้า กรมอุตุนิยมวิทยา www.tmd.go.th กรมทรัพยากรธรณี www.dmr.go.th