บทที่ 4 ธรณีประวัติ

ธรณีประวัติ 
ความหมายตั่งแต่โลกเริ่มเย็นตัวลงเมื่อ 4,600 ล้านปีที่แล้ว  
มีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นเรื่อยมาจนทำให้โลกมีสภาพเช่นปัจจุบัน  
การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวมีผลให้บริเวณที่เคยเป็นทะเลบางแห่ง
กลายเป็นภูเขา  ภูเขาบางลูกถูกกัดเซาะเปลี่ยนเป็นที่ราบ  
นอกจากนั้นยังมีผลถึงวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต   ซึ่งมีทั้งการดำรงอยู่
การเกิดใหม่ การกลายพันธุ์และสูญพันธ์ของพืชและสัตว์ต่างๆ  ในโลก 
  การเปลี่ยนแปลง   ดังกล่าวเกิดขึ้นทั้งแบบค่อยเป็นค่อยไป 
 และแบบฉับพลันที่เกิดจากแผ่นดินไหวภูเขาไฟระเบิด
 และแผ่่นดินถล่ม  เป็นต้น     
 สิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นข้อมูลที่บอกกล่าวความเป็นมา
เกี่ยวกับสภาพและเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในอดีตของโลก  
อาจเรียกว่า เป็นประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของโลก
 อายุทางธรณีวิทยา
อายุทางธรณีวิทยา ซึ่งโดยทั่วไปมี 2 แบบ
อายุเปรียบเทียบ(Relative Age) คืออายุทางธรณีวิทยาของซากดึกดำบรรพ์ หิน ลักษณะทางธรณีวิทยา หรือเหตุการณ์ทางธรณีวิทยา เมื่อเปรียบเทียบกับซากดึกดำบรรพ์ หิน ลักษณะทางธรณีวิทยา หรือเหตุการณ์ทางธรณีวิทยาอื่น ๆแทนที่จะบ่งบอกเป็นจำนวนปี ดังนั้นการบอกอายุของหินแบบนี้จึงบอกได้แต่เพียงว่าอายุแก่กว่าหรืออ่อนกว่าหิน หรือซากดึกดำบรรพ์ อีกชุดหนึ่งเท่านั้น โดยอาศัยตำแหน่งการวางตัวของหินตะกอนเป็นตัวบ่งบอก( Index fossil) เป็นส่วนใหญ่ เพราะชั้นหินตะกอนแต่ละขั้นจะต้องใช้ระยะเวลาช่วงหนึ่งที่จะเกิดการทับถม เมื่อสามารถเรียงลำดับของหินตะกอนแต่ละชุดตามลำดับก็จะสามารถหาเวลาเปรียบเทียบได้ และจะต้องใช้หลักวิชาการทางธรณีวิทยา( Stratigraphy )ประกอบด้วย

อายุสัมบูรณ์( Absolute age ) หมายถึงอายุซากดึกดำบรรพ์ของหิน ลักษณะหรือเหตุการณ์ทางธรณีวิทยา(โดยมากวัดเป็นปี เช่น พันปี ล้านปี) โดยทั่วไปหมายถึงอายุที่คำนวณหาได้จากไอโซโทปของธาตุกัมมันตรังสี ขึ้นอยู่กับวิธีการและช่วงเวลาครึ่งชีวิต(Half life period) ของธาตุนั้น ๆ เช่น C-14 มีครึ่งชีวิตเท่ากับ 5,730 ปี จะใช้กับหินหรือ fossil โบราณคดี ที่มีอายุไม่เกิน 50,000 ปี ส่วน U-238 หรือ K-40 จะใช้หินที่มีอายุมาก ๆ ซึ่งมีวิธีการที่สลับซับซ้อน ใช้ทุนสูง และแร่ที่มีปริมาณรังสีมีปริมาณน้อยมาก วิธีการนี้เรียกว่า การตรวจหาอายุจากสารกัมมันตภาพรังสี(radiometric age dating)
การใช้ธาตุกัมมันตรังสีเพื่อหาอายุหิน หรือ ฟอสซิล นั้น ใช้หลักการสำคัญคือการเปรียบเทียบอัตราส่วนของธาตุกัมมันตรังสีที่เหลืออยู่( End product) ที่เกิดขึ้นกับไอโซโทปของธาตุกัมมันตรังสีตั้งต้น(Parent isotope)แล้วคำนวณโดยใช้เวลาครึ่งชีวิตมาช่วยด้วยก็จะได้อายุของชั้นหิน หรือ ซากดึกดำบรรพ์ นั้น ๆ เช่น
วิธีการ Uranium 238 - Lead 206 วิธีการ Uranium 235 - Lead 207
วิธีการ Potassium 40 - Argon 206 วิธีการ Rubidium 87- Strontium 87



ซากดึกดำบรรพ์( Fossil)
ซากดึกดำบรรพ์ หมายถึง ซากและร่องรอยของบรรพชีวิน(Ancient life)ที่ประทับอยู่ในหิน บางแห่งเป็นรอยพิมพ์ บางแห่งก็มีซากเดิมปรากฏอยู่ รอยตีนสัตว์ มูลสัตว์ ถ่านหิน ไม้กลายเป็นหิน รวมอยู่ในหมู่ซากดึกดำ-บรรพ์นี้เหมือนกัน ถ้าเป็นไฟลัมหรือชั้นของชีวินดึกดำบรรพ์ใดที่สามารถใช้บ่งบอกอายุหินได้ เรียกว่า ซากดึกดำบรรพ์ดรรชนี(Index fossil) การศึกษาซากดึกดำบรรพ์ เรียกว่า เพลิโอนโทโลยี ซึ่งบ่งชี้ว่า สิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นบนโลกอย่างน้อย 3,500 ล้านปีมาแล้ว ตั้งแต่นั้นมาก็เกิดสายพันธ์ของสัตว์และพืช ซึ่งส่วนใหญ่ได้สูญพันธ์ไปแล้ว การศึกษาซากที่ยังหลงเหลืออยู่ทำให้เราได้เห็นชีวิตในยุคดึกดำบรรพ์ที่อยู่บนผิวโลก
กลุ่มชีวินดึกดำบรรพ์(Fossil Assemblage) ได้แก่
1. กลุ่มชีวิน : กลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่ประกอบด้วยสัตว์หรือพืชชนิดเดียวกันหรือใกล้เคียงกัน หรือกลุ่มของซากดึกดำบรรพ์ที่ปรากฏอยู่ในลำดับชั้นหินชั้นเดียวกันในพื้นที่ใดพื้นที่หนี่ง
2. กลุ่มแร่ : แร่ต่าง ๆที่ประกอบกันขึ้นเป็นหินแต่ละชนิด โดยเฉพาะหินอัคนีและหินแปร
ชั้นกลุ่มชีวิน(Assemblage zone; Cenozone ) หมายถึงกลุ่มชั้นหินซึ่งประกอบด้วยซากดึกดำบรรพ์ที่มีลักษณะเด่นชัดเฉพาะกลุ่มนั้น ๆซึ่งแตกต่างจากส่วนชั้นหินใกล้เคียง ส่วนชั้นกลุ่มชีวินนี้ใช้ประโยชน์เป็นตัวบ่งชี้ถึงสภาพแวดล้อมในอดีตและใช้ในการเทียบชั้นหิน






การเกิดซากดึกดำบรรพ์

      ขั้นตอนการเปลี่ยนแปลงจากสิ่งมีชีวิตไปเป็นซากดึกดำบรรพ์เกิดขึ้นกว่าหลายล้านปีมาแล้ว ทันทีที่สัตว์และพืชตาย มันก็จะเริ่มแยกออกเป็นส่วน ๆหรือผุผังไป ส่วนที่แข็งอย่างเปลือกหอย กระดูกและฟันของสัตว์หรือไม้จะยังคงทนอยู่นานกว่าเนื้อเยื่อนุ่ม ๆแต่มักจะกระจัดกระจายหายไปเพราะการกระทำของสัตว์ ลม หรือน้ำ สิ่งใดจะกลายเป็นซากดึกดำบรรพ์จะถูกฝังลงไปใต้ดินอย่างรวดเร็วก่อนที่จะแยกออกเป็นส่วน ๆและถูกตะกอนต่าง ๆ เช่น ทราย หรือโคลนที่ถูกน้ำพัดพามาทับถม บางชิ้นค่อย ๆ ละลายหายไป บางชิ้นก็มีการเปลี่ยนแปลงทางเคมีหรือบิดเบี้ยวผิดรูปไปเนื่องจากอุณหภูมิและความกดดัน 
สรุปขั้นตอนการเกิดซากดึกดำบรรพ์ ได้ดังนี้ 
1. สัตว์หรือพืชตายลงจมลงสู่ก้นทะเลและส่วนที่เหลือจะค่อย ๆถูกฝังลงในชั้นของตะกอน 
2. ตะกอนชั้นล่าง ๆได้กลายเป็นหินและส่วนที่เหลืออยู่จะแข็งตัวกลายเป็นซากดึกดำบรรพ์ 
3. หินถูกดันขึ้นไปมาและถูกกัดเซาะ 
4. ซากดึกดำบรรพ์โผล่ขึ้นสู่ชั้นผิวโลก






การลำดับชั้นหิน

 การลำดับชั้นหิน การเปลี่ยนแปลงต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นตั้งแต่ในอดีตจนถึงปัจจุบัน ล้วนถูกบันทึกอยู่ในแผ่นหิน จึงได้มีผู้กล่าวว่า “หินเสมือนเป็นสมุดบันทึกประวัติศาสตร์โลก” ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงต่าง ๆ ทั้งรูปแบบและตำแหน่งที่ตั้งจะปรากฏร่องรอยอยู่บนเปลือกโลก การศึกษา การลำดับชั้นหิน จึงสามารถบอกบอกประวัติความเป็นมาของพื้นที่นั้น ๆ ได้
โลกเมื่อกำเนิดขึ้นมาแล้วก็มีการเปลี่ยนแปลงไปตามกระบวนการและปรากฎการณ์ต่างๆทางธรณีวิทยา การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น ทำให้หินที่ปรากฎอยู่บนเปลือกโลกมีการเปลี่ยนแปลงทั้งรูปแบบและตำแหน่งที่ตั้ง จากหลักการพื้นฐาน ทางธรณีวิทยาที่เสนอว่า "ปรากฎการณ์ทางธรณีวิทยาที่เกิดขึ้นในปัจจุบันล้วนเคยเกิดขึ้นมาแล้วในอดีต" หรืออาจสรุปเป็นคำกล่าวสั้นๆว่าปัจจุบันคือกุญแจไขไปสู่อดีต (Present is the key to understand the past) ในสภาพปกติชั้นหินตะกอนที่อยู่ด้านล่างจะสะสมตัวก่อน มีอายุมากกว่าชั้นตะกอนที่วางทับอยู่ชั้นบนขึ้นมา หินทรายจะมีอายุน้อยที่สุด



ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น