บทที่4"ธรณีประวัติ"

ธรณีประวัติ

ธรณีประวัติ  คือ  ประวัติศาสตร์ทางธรณีของโลก  ที่จะบอกเล่าความเป็นมา และ  สภาพเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในอดีต  ไม่ว่าจะเป็นการเปลี่ยนแปลงทางภูมิศาสตร์   ตลอดจนวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต ข้อมูลทางธรณีวืทยา   เป็น ข้อมูลที่ใช้สำหรับศึกษาธรณีประวัติ  ได้แก่...          1) อายุทางธรณีวิทยา          2) ซากดึกดำบรรพ์     3) โครงสร้างและการลำดับชั้นหิน อายุทางธรณี   แบ่งออกเป็น 2 แบบ  คือ...         1) อายุเทียบสำพันธ์  หรือ อายุเปรียบเทียบ             เป็นอายุหินในเชิงเปลียบเทียบ             การหาอายุหินโดยวิธีนี้  จะบอกได้เพียงช่วงอายุโดยประมาณของหิน หรือ  บอกได้ว่าหินชุดใดมีอายุมากหรือน้อยกว่ากันเท่านั้น     อายุเปรียบเทียบหาโดยอาศัยข้อมูลจาก..             -ซากดึกดำบรรพ์ที่ทราบอายุ             -ลักษณะการลำดับของหินชนิดต่างๆ             -ลักษณะโครงสร้างทางธรณีวืทยาของหิน     ...แล้วนำมาเปรียบเทียบกับ  ช่วงเวลาธรณีวิทยส  ที่เรียกว่า  ธรณีกาล     ก็จะสามารถบอกอายุของหินที่เราศึกษาได้ ว่า เป็นหินยุคไหน  หรือ ช่วงอายุของหินเป็นเท่าใด   อายุสัมบูรณ์ อายุสัมบูรณ์ (Absolute age) เป็นอายุของหินที่สามารถหาได้จากธาตุไอโซโทป ที่ประกอบอยู่ในหิน  และบอกอายุเป็นตัวเลขได้ การหาอายุสัมบูรณ์ใช้วิธีคำนวณจากครึ่งชีวิตของธาตุกัมมันตรังสีที่มีอยู่ใน  หิน หรือซากดึกดำบรรพ์ที่ต้องการศึกษาธาตุกัมมันตรังสีที่นิยมนำมาหาอายุสัมบูรณ์ได้แก่ ธาตุคาร์บอน-14  ธาตุโพแทสเซียม-40 ธาตุเรเดียม-226 และธาตุยูเรเนียม-238 เป็นต้น ซากดึกดำบรรพ์         ซากดึกดำบรรพ์ หรือบรรพชีวิน หรือ ฟอสซิล (fossil) คำว่า ฟอสซิล มีความหมายเดิมว่า  เป็นของแปลกที่ขุดขึ้นมาได้จากพื้นดิน แต่ในปัจจุบันถูกนำมาใช้ในความหมายของซากหรือ ร่องรอยของสิ่งมีชีวิตดึกดำ บรรพ์ที่ถูกแปรสภาพด้วยกระบวนการเกิดซากดึกดำบรรพ์และ ถูกเก็บรักษาไว้ในชั้น หิน โดยอาจประกอบไปด้วยซากเหลือของสัตว์ พืช  หรือกลุ่มของสิ่งมีชีวิตอื่นใดๆที่ได้รับการจัดแบ่งจำแนกไว้ทางชีววิทยา  และรวมถึงร่องรอยต่างๆของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ ซากดึกดำบรรพ์ดัชนี (index fossil)  เป็นซากดึกดำบรรพ์ที่บอกอายุได้แน่นอน  เนื่องจากเป็นซากดึกดำบรรพ์ที่มีวิวัฒนาการทางโครงสร้างละรูปร่างอย่างรวดเร็ว  มีความแตกต่างในแต่ละช่วงอายุอย่างเห็นเด่นชัด และปรากฏให้เป็นเพียงช่วงอายุหนึ่ง แล้วก็สูญพันธ์ไป  การเกิดซากดึกดำบรรพ์         การเปลี่ยนแปลงจากซากสิ่งมีชีวิตมาเป็นซากดึกดำบรรพ์นั้น เกิดได้ในหลายลักษณะ โดยที่เมื่อสิ่งมีชีวิตตายลง  ส่วนต่างๆของสิ่งมีชีวิตจะค่อยๆถูกเปลี่ยน ช่องว่าง โพรง หรือรู ต่างๆ ในโครงสร้างอาจมีแร่เข้าไปตกผลึกทำให้แข็งขึ้น  เรียกขบวนการนี้ว่าการกลายเป็นหิน (petrification) หรือ เนื้อเยื้อ ผนังเซลล์ และส่วนแข็งอื่นๆ ถูกแทนที่ด้วยแร่  โดยขบวนการแทนที่ (replacement)         เปลือกหอยหรือสิ่งมีชีวิตที่จมอยู่ตามชั้นตะกอน เมื่อถูกละลายไปกับ น้ำบาดาล  จะเกิดเป็นรอยประทับอยู่บนชั้นตะกอน ซึ่งเรียกลักษณะนี้ว่า  รอยพิมพ์ (mold)  หากว่าช่องว่างนี้มีแร่เข้าไปตกผลึก จะได้ซากดึกดำบรรพ์ ในลักษณะที่เรียกว่ารูปหล่อ (cast)                  การเพิ่มคาร์บอน (carbonization) มักเป็นการเก็บรักษาซากดึกดำบรรพ์ จำพวกใบไม้หรือสัตว์เล็กๆ ในลักษณะที่มีตะกอนเนื้อละเอียดมาปิดทับซากสิ่งมีชีวิต  เมื่อเวลาผ่านไป ความดันที่เพิ่มขึ้น ทำให้ส่วนประกอบที่เป็นของเหลวและก๊าซถูกขับออกไป  เหลือไว้แต่แผ่นฟิล์มบางๆของคาร์บอน หากว่าฟิล์มบางๆนี้หลุดหายไป ร่องรอยที่ยังหลงเหลือ อยู่ในชั้นตะกอนเนื้อละเอียดจะเรียกว่า impression         สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่มีลักษณะบอบบาง เช่น พวกแมลง การเก็บรักษาให้กลายเป็น ซากดึกดำบรรพ์ โดยปกติทำได้ยาก วิธีการที่เหมาะสม สำหรับสิ่งมีชีวิตเหล่านี้  ก็คือการเก็บไว้ในยางไม้ ซึ่งยางไม้นี้จะป้องกันสิ่งมีชีวิตเหล่านี้จากการทำลายโดยธรรมชาติ การลำดับชั้นหิน ลำดับชั้นหิน คือ การเรียงตัวทับถมกันของตะกอนที่ตกทับถม ณ ที่แห่งหนึ่งในช่วงเวลาที่แตกต่างกัน  ซึ่งมักพบว่าชนิดของตะกอนจะแตกต่างกันไปตามกาลเวลา ขึ้นกับสภาพแวดล้อมในอดีตช่วงนั้น อายุของหิน ก็คือช่วงเวลาที่ตะกอนหรือลาวาตกสะสมตัวหรือกำลังแข็งตัวหรือจับตัว เช่น  ดินสะสมตัวในทะเลสาบเมื่อประมาณ 260 ล้านปี เมื่อจับตัวเป็นหินและคงอยู่ถึงปัจจุบัน  เราก็บอกว่าหินนี้มีอายุ 260 ล้านปีที่ผ่านมา สำหรับวิธีศึกษาหาอายุก็ใช้ทั้งค่าอัตราส่วน การสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี หรือซากดึกดำบรรพ์ในช่วงนั้นที่เผอิญตายพร้อมๆ กับการตกของตะกอน ชนิดของหิน หินอัคนี จากหินหนืดที่แข็งตัวในเปลือกโลกเรียกว่า หินอัคนีแทรกซอนเช่นหินแกรนิต  และจากลาวาที่ปะทุออกมาภายนอกผิวโลกเช่นภูเขาไฟ เรียกว่า หินอัคนีพุ เช่น หินพัมมิช หินสคอเรีย หินชั้นหรือหินตะกอน เกิดจากการสะสมหรือทับทมของเศษหิน ดิน ทราย  นานเข้าถูกกดทับอัดมีตัวเชื่อมประสานปฏิกิริยาเคมีจนกลายเป็นหินในที่สุด  เช่น หินกรวดมน หินทราย หินดินดาน หินปูน หินแปร เป็นหินที่เกิดจากการแปรสภาพอันเนื่องมาจากความร้อนและความกดดันของโลก  เช่น หินไนซ์แปรสภาพมาจากหินแกรนิต หินควอร์ตไซต์แปรสภาพมาจากหินทราย  หินชนวนแปรสภาพมาจากหินดินดาน หินอ่อนแปรสภาพมาจากหินปูน

บทที่3"ปรากฎการณ์ทางธรณีวิทยา"

ปรากฎการณ์ทางธรณีวิทยา

          โลกที่เราอาศัยและทำกิจกรรมอันหลากหลายนี้   ถึงแม้จะเป็นของแข็ง   แต่ในขณะเดียวกันก็ยังคงมีการเคลื่อนไหวอย่างช้าๆ อยู่ตลอดเวลาด้วยแรงและพลังอันมากมาย   ถ้าโลกเคลื่อนไหวผิดปกติโดยทันทีทันใดจะเกิดปรากฏการณ์ทางธรณีที่เรียกว่า แผ่นดินไหว ซึ่งมีทั้งการเคลื่อนไหวเพียงเล็กน้อยที่ทำให้พื้นดินสั่นไหวพอรู้สึกได้   จนกระทั่งถึงการเคลื่อนที่อย่างรุนแรง   ทำให้บ้านเรือนพังทลายและประชาชนเสียชีวิต  

 ระดับ และความรุนแรงของแผ่นดินไหว

ระดับ	ลักษณะความรุนแรง
I	คนไม่รู้สึกถึงการสั่นไหว   แต่เครื่องมือตรวจจับสัญญาณได้
II	รู้สึกได้เฉพาะคนที่อยู่นิ่งๆ หรืออยู่บนอาคารสูงๆ สิ่งของแกว่งไกวช้าๆ เล็กน้อย
III	คนในบ้านรู้สึกเล็กน้อยเหมือนรถบรรลุเล็กแล่นผ่านและพอจะประมาณความนานของการสั่นไหวได้   แต่คนส่วนใหญ่ไม่คิดว่าเกิดแผ่นดินไหวขึ้น
IIIV	คนส่วนมากที่อยู่ในบ้านและบางส่วนที่อยู่ข้างนอกรูสึกเหมือนรถบรรทุกหนักแล่นผ่าน รถยนต์ที่จอดอยู่จะโยก   ของในบ้านสั่นไหว
IV	รู้สึกได้เกิดทุกคน   ของชิ้นเล็กจะเคลื่อนที่   ลูกตุ้มนาฬิกาอาจหยุด
V	ทุกคนรู้สึกได้   คนที่เดินอยู่จะเอียงเซ   เครื่องเรือนหนักอาจเคลื่อนที่   ต้นไม้สั่นไหวชัดเจน   เกิดความเสียหายเล็กน้อย
VII	ทุคนวิ่งออกนอกอาคาร  ยืนได้ไม่มั่นคง   คนขับรถอยู่สามารถรู้สึกการสั่นไหว   อาคารมาตรฐานปานกลางเสียหายเล็กน้อย   เกิดคลื่นน้ำในบึง
VIII	มีผลต่อการบังคับรถ   อาคารที่ออกแบบพิเศษเสียหายเล็กน้อย   อาคารมาตรฐานปานกลางเสียหายชัดเจนและบางส่วนพังทลาย   อาคารมาตรฐานต่ำเสีย
IX	อาคารออกแบบพิเศษเสียหายชัดเจน   อาคารมาตรฐานสูงจะเคลื่อนหนีศูนย์    อาคารมาตรฐานปานกลางเสียหายและพังทลาย   สิ่งก่อสร้างเคลื่อนจากฐาน แผ่นดินแยก
X	อาคารไม้ปลูกสร้างดีบางหลักถูกทำลาย   ตึกส่วนใหญ่ถูกทำลายพร้อมฐานราก   แผ่นดินแยกถล่มเป็นบริเวณกว้าง   รางรถบิดงอ   ดินริมตลิ่งและที่ชันจะถล่ม   โคลนทรายพุ่งขึ้นจากรอยแยกของแผ่นดิน   น้ำกระเซ็นขึ้นตลิ่ง
XI	อาคารพังทลายเกือบหมด   สะพานถูกทำลาย   แผ่นดินแยกอย่างชัดเจนรางรถบิดงออย่างมากท่อใต้ดินเสียหายไม่สามารถใช้การ ได้   ดินถล่มและเลื่อนไหล
XII	ทุกสิ่งโดยรวมถูกทำลาย   พื้นดินเป็นลอนคลื่น   แนวระดับสายตาบิดเบี้ยวไป  วัตถุกระเด็นขึ้นไปในอากาศ

มาตราริกเตอร์

มาตรา วัดขนาดแผ่นดินไหวของริกเตอร์ (The Richter Magnitude Scale) พัฒนาโดย ชาร์ล เอฟ ริกเตอร์ นักธรณีวิทยาชาวอเมริกาเมื่อปี พ.ศ.2478 เป็นมาตราที่วัดขนาดของแผ่นดินไหว ซึ่งบันทึกได้จากเครื่องวัดคลื่นไหวสะเทือนโดยใช้หน่วย “ริกเตอร์” (Richter) เป็นตัวเลขที่ทำให้สามารถเปรียบเทียบขนาดของแผ่นดินไหวต่างๆ กันได้ โดยคำ นวนจากสูตรทางคณิตศาสตร์เป็น logarithm ของความสูงของคลื่นแผ่นดินไหวที่บันทึกได้ ยกตัวอย่างเช่น แผ่นดินไหวขนาด 7 ริกเตอร์ มีความรุนแรงเป็น 10 เท่าของแผ่นดินไหวขนาด 6 ริกเตอร์ และมีความรุนแรงเป็น 100 เท่าของแผ่นดินไหวขนาด 5 ริกเตอร์

ขนาด (Magnitude) ของแผ่นดินไหวเป็นตัวเลขทางคณิตศาสตร์ที่บ่งชี้ความร้ายแรงของแผ่นดินไหวที่ เกิดขึ้น เมื่อเปรียบเทียบกับแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นที่ระดับเป็นศูนย์ โดยกำหนดให้แผ่นดินไหวที่เกิดที่ระดับเป็นศูนย์ มีค่าความสูงของคลื่น 0.001 มม. ที่ระยะทาง 100 กิโลเมตร จากศูนย์กลางแผ่นดินไหว (Epicenter) ขนาดของแผ่นดินไหวตามมาตราริกเตอร์บอกเป็นตัวเลข จำนวนเต็มและจุดทศนิยม ดังนี้

ขนาดแผ่นดินไหว (ริกเตอร์) ประเภท

<3.0 แผ่นดินไหวขนาดเล็กมาก (Micro)

3.0 - 3.9 แผ่นดินไหวขนาดเล็ก (Minor)

4.0 - 4.9 แผ่นดินไหวขนาดค่อนข้างเล็ก (Light)

5.0 - 5.9 แผ่นดินไหวขนาดปานกลาง (Moderate)

6.0 - 6.9 แผ่นดินไหวขนาดค่อนข้างใหญ่ (Strong)

7.0 - 7.9 แผ่นดินไหวขนาดใหญ่ (Major)

>8.0 แผ่นดินไหวใหญ่มาก (Great)

ตัวอย่างแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ของโลก

ปี	วันที่	ศูนย์เกิดแผ่นดินไหว	ยอดผู้เสียชีวิต	ริกเตอร์	หมายเหตุ
2466	1 ก.ย.	ญี่ปุ่น, เมืองริกุอูโกะ	143,000	8.2	ไฟไหม้ครั้งใหญ่ที่โตเกียว
2513	31 พ.ค.	เปรู	66,000	7.8	แผ่นดินถล่มใส่เมืองยันเกย์
2519	27 ก.ค.	จีน, เมืองตังชาน	250,000	7.6	ความสูญเสียครั้งยิ่งใหญ่
2547	26 ธ.ค.	อินโดนีเซีย	226,300	9.1	เกิดคลื่นสึนามิ
2554	11 มี.ค.	ญี่ปุ่น, กรุงโตเกียว	>10,000	8.9	เกิดคลื่นสึนามิ

คลื่นสึนามิ

คลื่นสึนามิ (Tsunami) เป็นคลื่นที่เกิดขึ้นจากแผ่นดินไหว แต่คลื่น ผิวน้ำที่เรารู้จักกันทั่วไปเกิดจากแรงลมพัด พลังงานจลน์จากอากาศถูกถ่ายทอดสู่ผิวน้ำทำให้เกิดคลื่น ขนาดของคลื่นจึงขึ้นอยู่กับความเร็วลม หากสภาพอากาศไม่ดีมีลมพายุพัด คลื่นก็จะมีขนาดใหญ่ตามไปด้วย ในสภาพปกติคลื่นในมหาสมุทรจะมีความสูงประมาณ 1 - 3 เมตร แต่คลื่นสึนามิเป็นคลื่นยักษ์มีขนาดใหญ่กว่าคลื่นผิวน้ำหลายสิบเท่า พลังงานจลน์จากแผ่นดินไหวใต้มหาสมุทรถูกถ่ายทอดจากใต้เปลือกโลกถูกถ่ายทอด ขึ้นสู่ผิวน้ำ แล้วขยายตัวทุกทิศทุกทางเข้าสู่ชายฝั่ง คำว่า “สึ” เป็นภาษาญี่ปุ่นแปลว่าท่าเรือ "นามิ" แปลว่าคลื่น ที่เรียกเช่นนี้เป็นเพราะ ชาวประมงญี่ปุ่นออกไปหาปลา พอกลับมาก็เห็นคลื่นขนาดยักษ์พัดทำลายชายฝั่งพังพินาศ

จุดกำเนิดคลื่นสึนามิ

คลื่นสึนามิมีจุดกำเนิดจากศูนย์เกิดแผ่นดินไหวบริเวณเขตมุดตัว (Subduction zone) ซึ่งอยู่บริเวณรอยต่อของแผ่นธรณีเคลื่อนที่เข้าหากัน (Convergent plate boundary) เมื่อแผ่นธรณีมหาสมุทรเคลื่อนปะทะกัน หรือชนเข้ากับแผ่นธรณีทวีป แผ่นมหาสมุทรซึ่งมีความหนาแน่นจะจมตัวลงสู่ชั้นฐานธรณีภาค ทำให้เกิดแผ่นดินไหวอย่างรุนแรงที่ระดับลึกดังภาพที่ 1

ภาพที่ 1 แผ่นธรณีมหาสมุทรปะทะกัน

เมื่อเปลือกโลกใต้มหาสมุทร ยุบตัวลงเป็นร่อง ลึกก้นสมุทร (Oceanic trench) น้ำทะเลที่อยู่ด้านบนก็จะไหลยุบตามลงไปด้วยดังภาพที่ 2 น้ำทะเลในบริเวณข้างเคียงมีระดับสูงกว่า จะไหลเข้ามาแทนที่แล้วปะทะกัน ทำให้เกิดคลื่นสะท้อนกลับในทุกทิศทุกทาง (เหมือนกับการที่เราขว้างก้อนหินลงน้ำ) ดังภาพที่2

                                                                                 ภาพที่ 2 การเกิดคลื่นสึนามิ

นอกจากสาเหตุจากแผ่นดินไหวแล้ว คลื่น สึนามิอาจเกิดขึ้นจากภูเขาไฟระเบิด ภูเขาใต้ทะเลถล่ม หรืออุกกาบาตพุ่งชนมหาสมุทร แรงสั่นสะเทือนเช่นนี้ทำให้เกิดคลื่นขนาดยักษ์ที่มีฐานกว้าง 100 กิโลเมตร แต่สูงเพียง 1 เมตร เคลื่อนที่ด้วยความเร็วประมาณ 700 – 800 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เมื่อคลื่นเดินทางเข้าใกล้ชายฝั่ง สภาพท้องทะเลที่ตื้นเขินทำให้คลื่นลดความเร็วและอัดตัวจนมีฐานกว้าง 2 – 3 กิโลเมตร แต่สูงถึง10 – 30 เมตร ดังภาพที่ 3 เมื่อคลื่นสึนามิกระทบเข้ากับชายฝั่งจึงทำให้เกิดภัยพิบัติมหาศาล เป็นสาเหตุการตายของผู้คนจำนวนมาก เนื่องมาจากก่อนเกิดคลื่นสึนามิเพียงชั่วครู่ น้ำทะเลจะลดลงอย่างรวดเร็ว ผู้คนบนชายหาดประหลาดใจจึงเดินลงไปดู หลังจากนั้นไม่นาน คลื่นยักษ์ก็จะถาโถมสู่ชายฝั่ง ทำให้ผู้คนเหล่านั้นหนีไม่ทัน

ภาพที่ 3 ขนาดของคลื่นสึนามิ

คลื่นสึนามิบริเวณประเทศไทย

สถิติที่ประวัติศาสตร์บันทึกไว้ จะมีการเกิดคลื่นสึนามิขนาดใหญ่โดยเฉลี่ยทุกๆ 15 – 20 ปี แต่โดยส่วนมากแล้วจะเกิดขึ้นในมหาสมุทรแปซิฟิก เนื่องจากเป็นมหาสมุทรที่ใหญ่ที่สุดในโลกมีอาณาเขตปกคลุมครึ่งหนึ่งของเปลือกโลก จึงมีโอกาสเกิดแผ่นดินไหวได้มากที่สุดคลื่นสึนามิที่มีขนาดใหญ่ที่สุด มีขนาดสูงถึง 35 เมตร ที่เกาะสุมาตรา เกิดขึ้นจากแรงสั่นสะเทือนจากการระเบิดของภูเขาไฟกรากาตัว เมื่อวันที่ 27 สิงหาคม พ.ศ.2426

คลื่นสึนามิที่เกิดขึ้นในประเทศไทย เมื่อวันที่ 26 ธันวาคม พ.ศ. 2547 เนื่องจากการเกิดแผ่นดินไหวบริเวณร่องลึกซุนดรา (Sundra trench) ซึ่งมีการยุบตัวของเปลือกโลกบริเวณรอยต่อของแผ่นธรณีอินเดีย (India plate)​ กับแผ่นธรณีพม่า (Burma microplate)ทำให้เกิดแรงสั่นสะเทือน 9.1 ริกเตอร์ โดยมีจุดเหนือศูนย์เกิดแผ่นดินไหวอยู่ทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือของเกาะสุมาตรา ดังภาพที่ 4 ในเหตุการณ์นี้มีคนตายทั้งสิ้นมากกว่า 226,000 คน ตามชายฝั่งของมหาสมุทรอินเดีย ในจำนวนนี้เป็นคนไทยไม่น้อยกว่า 5,300 คน

ภาพที่ 4 จุดกำเนิดคลื่นสึนามิ เมื่อวันที่ 26 ธ.ค.47

ระบบแจ้งเตือนคลื่นสึนามิ


การตรวจจับคลื่นสึนามิไม่ใช่เรื่องง่าย เนื่อง จากขณะเกิดขึ้นกลางมหาสมุทร คลื่นสึนามิมีฐานกว้างถึง100 กิโลเมตร แต่สูงเพียง 1 เมตร อีกทั้งยังมีคลื่นผิวน้ำซึ่งเกิดจากกระแสลม อยู่วางซ้อนข้างบนอีก ดังนั้นการสังเกตการณ์จากเครื่องบินหรือดาวเทียมจึงไม่สามาถพิสูจน์ทราบได้ การตรวจจับคลื่นสึนามิจึงทำได้จากการตรวจจับสัญญาณจากทุ่นลอยและเครื่องวัด คลื่นไหวสะเทือนเท่านั้น 


ระบบ แจ้งเตือนคลื่นสึนามิระบบแรกของโลกถูกจัดตั้งขึ้นหลังจากอุบัติภัยที่หมู่ เกาะฮาวาย ในปี พ.ศ.2489 ประเทศสหรัฐอเมริกาจัดตั้ง “ศูนย์แจ้งเตือนคลื่นสึนามิแปซิฟิก” (Pacific Tsunami Warning Center) หรือ PTWC โดยมีติดตั้งสถานีตรวจวัดแผ่นดินไหวจำนวน 50 แห่ง รอบมหาสมุทรแปซิฟิก ระบบทำงาน
โดยการตรวจจับคลื่นไหวสั่นสะเทือน ซึ่งเดินทางรวดเร็วกว่าคลื่นสึนามิ 
15 เท่า ข้อมูลที่ตรวจวัดได้จากทุกสถานีถูกนำรวมกัน เพื่อพยากรณ์หาตำแหน่งที่มีความเป็นไปได้ที่จะเกิดคลื่นสึนามิ เมื่อคลื่นสึนามิถูกตรวจพบ ระบบจะแจ้งเตือนเมืองที่อยู่ชายฝั่ง รวมทั้งประมาณเวลาสถานการณ์ที่คลื่นจะเข้าถึงชายฝั่ง เพื่อที่จะอพยพประชาชนไปอยู่ที่สูง และให้เรือที่จอดอยู่ชายฝั่งเดินทางสู่ท้องทะเลลึก ณ ที่ซึ่งคลื่นสึนาส่งไม่ส่งผลกระทบอันใด อย่างไรก็ตามระบบเตือนภัยนี้สามารถทำการแจ้งเตือนล่วงหน้าเพียงไม่กี่ ชั่วโมงเท่านั้น การอพยพผู้คนมักทำได้ไม่ทันท่วงทีเนื่องจากคลื่นสึนามิเดินทางเร็วมาก

ภาพที่ 5 ระบบแจ้งเตือน DART

ระบบเตือนภัยยุคใหม่ซึ่งพัฒนาโดย องค์การบริหารบรรยากาศและมหาสมุทร (NOAA) ประเทศสหรัฐอเมริกา ชื่อ DART (ย่อมา จาก Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis) ติดตั้งเซนเซอร์วัดแรงสั่นสะเทือนไว้ที่ท้องมหาสมุทร เซนเซอร์เก็บข้อมูลแผ่นดินไหวและส่งสัญญานไปยังทุ่นลอยซึ่งอยู่บนผิวน้ำ เพื่อรีเลย์สัญญาณไปยังดาวเทียม GOES และส่งกลับลงบนสถานีภาคพื้นอีกทีหนึ่ง (ภาพที่ 5) นักวิทยาศาสตร์จะนำข้อมูลที่ได้มาสร้างแบบจำลองด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อพยากรณ์แนวโน้มการเกิดคลื่นสึนามิ หากผลการจำลองและวิเคราะห์ว่ามีโอกาสความเป็นไปได้จะเกิดคลื่นยักษ์ ก็จะแจ้งเตือนไปยังศูนย์ชายฝั่ง เพื่อให้ประชาชนและชาวประมงในพื้นที่ให้รีบอพยพออกจากบริเวณที่อันตราย

บทที่ 2 "โลกและการเปลี่ยนแปลง"

ทฤษฎีการแปรสัณฐานแผ่นธรณีภาค (Plate tectotic)

• เสนอโดย : ดร.อัลเฟรด เวเกเนอร์ (Dr.Alfred Wegener) ชาวเยอรมัน 

ดร.อัลเฟรด เวเกเนอร์

• ทฤษฎี แต่เดิมแผ่นดินบนโลกเป็นแผ่นดินผืนเดียวกัน เรียกว่า พันเจีย (Pangaea) หรือที่แปลว่า "แผ่นดินทั้งหมด" 
• 200 ล้านปีก่อนพันเจียแยกออกเป็น 2 ทวีปใหญ่ ได้แก่ ลอเรเซีย ทางเหนือ และทวีปกอด์นาวา ทางใต้
• ต่อมากอนด์วานาแตกออกเป็น อินเดีย อเมริกาใต้และแอฟริกา ส่วนออสเตรเลียยังคงเป็นส่วนหนึ่งของกอนด์นาวา

• 65 ล้านปีก่อนมหาสมุทรแอตแลนติกแยกตัวกว้างขึ้น ทำให้แอฟริกาเคลื่อนตัวห่างออกจากอเมริกาใต้
• ต่อมายุโรปและอเมริกาเหนือแยกออกจากกัน โดนอเมริกาเหนือโค้งเข้าเชื่อมกับอเมริกาใต้ และออสเตรเลียแยกออกจากแอนตาร์กติกา

หลักฐานสนับสนุนทฤษฎีของเวเกเนอร์

• รอยต่อของแผ่นธรณีภาค รูปร่างของทวีปบางทวีปเชื่อมต่อกันได้พอดี

• ความคล้ายคลึงกันของกลุ่มหิน และแนวภูเขา อเมริกาใต้ แอนตาร์กติกา แอฟริกา ออสเตรเลีย และอินเดีย มีหินที่เกิดในยุคคาร์บอนิเฟอรัส ถึงยุคจูแรสซิกเหมือนกัน
• หินที่เกิดจากการสะสมตัวของตะกอนจากธารน้ำแข็ง
• ซากสัตว์ดึกดำบรรพ์ พบซากดึกดำบรรพ์ 4 ชนิด คือ โซซอรัส ลีสโทรซอรัส ไซโนกาทัส และกลอสโซพเทรีส ในทวีปที่เคยเป็นกอนด์วานา

หลักฐานอื่นๆที่สนับสนุนการเคลื่อนตัวของทวีป

• สันเขาใต้มหาสมุทร และร่องลึกใต้สมุทร
•  อายุหินบริเวณพื้นมหาสมุทร มหาสมุทรแปซิฟิก แอตแลนติก และอินเดีย พบหินบะซอลต์ที่บริเวณหุบเขาทรุดและรอบแยกบริเวณสันเขาใต้มหาสมุทร

• ภาวะแม่เหล็กโลกบรรพกาล (ร่องรอยสนามแม่เหล็กโลกในอดีต) ศึกษาจากหินบะซอลต์ที่มีแร่แมกนีไทต์

กระบวนการที่ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณี

• วงจรการพาความร้อน คือ กระบวนการที่สารร้อนภายในโลกไหลเวียนเป็นวงจร ทำให้เปลือกโลกกลางมหาสมุทรยกตัวขึ้น
• เมื่อสารร้อนไหลเวียนขึ้นมาจะมีความหนาแน่นเพิ่มขึ้น และมุดลงบริเวณร่องลึกใต้สมุทร

แผ่นธรณีของโลก

1.ขอบแผ่นธรณีภาคแยกออกจากกัน - การดันตัวของแมกมาในชั้นธรณีภาค ทำให้เกิดรอยแตกในชั้นหินแข็ง เปลือกโลกตอนบนทรุดตัวกลายเป้นหุบเขาทรุด เมื่อแมกมาเคลื่อนตัวแทรกขึ้นมาตามรอยแยก ทำให้แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรเคลื่อนตัวแยกออกไปทั้งสองข้าง กระบวนการนี้เรียกว่า การขยายตัวของพื้นทะเล และปรากฎเป็นเทือกเขากลางสมุทร

2.ขอบแผ่นธรณีภาคเคลื่อนเข้าหากัน มี 3 แบบ

• แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรชนกับแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทร เกิดเป็นแนวภูเขาไฟกลางมหาสมุทร
• แผ่นธรณีภาคใตมหาสมุทรชนกับแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีป ทำให้แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรมุดลงใต้แผ่นธรณีภาค ภาคพืนทวีป เกิดรอยคดโค้งเป็นเทือกเขาบนแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีป
• แผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีปชนกับแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีป ส่วนหนึ่งมุดลงอีกส่วนหนึ่งเกยกันอยู่ เกิดเป็นเทือกเขาสูง

3.ขอบแผ่นธรณีภาคเคลื่อนที่ผ่านกัน - เพราแต่ละแผนธรณีภาคมีอัตราการเคลื่อนที่ไม่เท่ากัน ทำให้ไถลเลื่อนผ่านมีลักษณะเป็นแนวรอยแตกแคบยาวมีทิศทางตั้งฉากกับเทือกเขากลางมหาสมุทรและร่องใต้ทะเลลึก เกิดแผ่นดินไหวรุนแรงในระดับตื้นๆในบริเวณภาคพื้นทวีป หรือมหาสมุทร

การเปลี่ยนแปลงลักษณะของเปลือกโลก

1.ชั้นหินคดโค้ง - คดโค้งรูปประทุน (anticline) และคดโค้งรูประทุนหงาย (synclin)

2.รอยเลื่อน คือ ระนาบรอยแตกตัดผ่านหินซึ่งมีการเคลื่อนที่ผ่านกัน และหินจะเคลื่อนที่ตามระนาบรอยแตกนั้น แบ่งเป็น 3 ประเภท

บทที่ 1 "โครงสร้างโลก"

การศึกษาโครงสร้างโลก

• นักวิทยาศาสตร์ใช้หลักฐานที่ค้นพบ รวมถึงทฤษฎี หลักการเทคโนโลยีทางตรงและทางอ้อมมาประกอบ
• ทางตรง ศึกษาโครงสร้างโลกจากหินภูเขาไฟ และวัดอุณหภูมิในบริเวณเหมืองลึกและภายในหลุมเจาะ
• ทางอ้อม ใช้คลื่นไหวสะเทือนที่เกิดจากแผ่นดินไหว

คลื่นในตัวกลาง (Body Wave) มี 2 ลักษณะ ได้แก่

1. คลื่นปฐมภูมิ (P wave) 
2. คลื่นทุติยภูมิ (S wave) 

คลื่นปฐมภูมิ (P wave)

• การเคลื่อนไหวแบบอัดขยายในแนวเดียวกับที่คลื่นส่งผ่านไป
• เคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่เป็นของแข็ง ของเหลว และแก๊ส
• ความเร็วประมาณ 6 - 8 km/s
• ทำให้เกิดการอัดหรือขยายตัวของชั้นหิน

คลื่นทุติยภูมิ (S wave)

• อนุภาคของตัวกลางเคลื่อนไหวตั้งฉากกับทิศทางที่คลื่นผ่านมีตั้งแนวตั้งและแนวนอน
• เคลื่อนไหวผ่านได้เฉพาะตัวกลางที่เป็นของแข็ง เท่านั้น
• ความเร็วประมาณ 3- 4 km/s
• ทำให้ชั้นหินเกิดการคดโค้ง

การแบ่งโครงสร้างโลกตามลักษณะกายภาพ

แบ่งออกเป็น 5 ส่วน

1. ธรณีภาค (Lithosphere)
2. ฐานธรณีภาค (Asthenosphere)
3. มีโซสเฟียร์ (Mesosphere)
4. แก่นโลกชั้นนอก (Outer core)
5. แก่นโลกชั้นใน (Inner core)

1.ธรณีภาค - ประกอบด้วยเปลือกโลกทวีปและเปลือกโลกมหาสมุทร คลื่น P และ S เคลื่อนที่ช้าลงจนถึงแนวแบ่งเขตโมโฮโรวิซิก อยู่ระดับลึกประมาณ 100 km

2.ฐานธรณีภาค - อยู่ใต้แนวแบ่งเขตโมโฮโรวิซิกลงไปจนถึงระดับ 700 km 

3.มีโซสเฟียร์ - อยู่บริเวณเนื้อโลกชั้นล่างลึกประมาณ 700 - 2900 กีโลเมตร บริเวณนี้คลื่นไวสะเทือนมีความเร็วสม่ำเสมอ เนื่องจากเป็นของแข็ง

4.แก่นโลกชั้นนอก - ที่ระดับลึก 2900 - 5150 กิโลเมตร คลื่น P ลดลง คลื่น S ไม่ปรากฎ เพราะบริเวณนี้เป็นเหล็กหลอมละลาย (โลหะ)

5.แก่นโลกชั้นใน - ที่ระดับ 5150 - 6371 กิโลเมตร ที่จุดศูนย์กลางของโลก คลื่น P มีความเร็วขึ้นเนื่องจากความกดดันแรงกดดันภายใน ทำให้เหล็กเปลี่ยนสถานะเป็นของแข็ง

การแบ่งโครงสร้างโลกตามองค์ประกอบเคมี

แบ่งออกได้เป็น 3 ชั้น ได้แก่

1. เปลือกโลก (Crust)
2. เนื้อโลก (Mantle)
3. แก่นโลก (Core)

 - เปลือกโลกทวีป มี Si และ Al เป็นส่วนใหญ่ หนาเฉลี่ย 35 - 40 km บางแห่ง 70 km

 - เปลือกโลกมหาสมุทร มี Si และ Mg เป็นส่วนใหญ่ หนาเฉลี่ยน 5 - 10 km 

 - เนื้อโลก มีความลึกประมาณ 2900 กิโลเมตร องค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นของแข็ง

 ส่วนบนของชั้นเนื้อโลกกับชั้นเปลือกโลก รวมเรียกว่า " ธรณีภาค" มีความหนาประมาณ 100 กิโลเมตร

 ชั้นเนื้อโลกที่มีความลึก 100-350 กิโลเมตร เรียกว่า "ชั้นฐานธรณีภาค" เป็นชั้นของหินหลอมละลาย เรียกว่า แมกมา

 - แก่นโลก แบ่งออกเป็นแก่นโลกชั้นนอก หนา 2900-5100 กิโลเมตร ประกอบด้วย เหล็กและนิกเกิลที่หลอมละลายเป็นของเหลว ส่วนแก่นโลกชั้นใน ประกอบด้วยเหล็กและนิกเกิลแต่เป็นของแข็งเพราะมีความดันอุณหภูมิสูง ประมาณ 6000 องศาเซลเซียส

หน้าแรก

Astronomy

Galaxy

Space

ประวัติ

สวัสดีโลก ดาราศาสตร์และอวกาศ

เจ้าของ Blogger

ประวัติ ♥

ชื่อ นายกิตติบดินทร์   นามสกุล  โหมาศวิน 

ประวัติการศึกษา ➺ ประถมศึกษาปีที่ 6 จากโรงเรียนพระยาประเสริฐฯ

                           ➺ มัธยมศึกษาตอนต้น จากโรงเรียนเทพลีลา

คณะ/มหาลัยที่อยากเรียน ➺ คณะทันตแพทย์ มหาวิทยาลัยมหิดล

อาชีพที่ใฝ่ฝัน ➺ ทันตแพทย์

ความภาคภมูิใจและรางวัลที่ได้รับ ➺ แข่งขันละครวันวิทยาศาสตร์ STEM