บทที่3 ปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยา

โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ

บทที่ 3 ปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยา

------------------------------------------------------------------------------

•แผ่นดินไหว (Earthquake)

1.เกิดขึ้นได้อย่างไร???

          1.1เป็นผลจากการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีทำให้หินเปลี่ยนลักษณะและถ่ายโอนพลังงานอย่างรวดเร็วให้กับชั้นหินที่อยู่ติดกันในรูปของ คลื่นไหวสะเทือน(seismic wave) 

         

          1.2จุดกำเนิดการไหวสะเทือนของแผ่นดินหรือเกิดแผ่นดินไหว เรียกว่า ศูนย์เกิดแผ่นดินไหว(focus)

          1.3ตำแหน่งบนผิวโลกที่อยู่เหนือศูนย์เกิดแผ่นดินไหว เรียกว่า จุดเหนือศูนย์เกิดแผ่นดินไหว(epicenter)

          1.4แบ่งศูนย์เกิดแผ่นดินไหวตามระดับความลึกได้ 3 ระดับ

                    1.4.1ระดับตื้น เกิดที่ความลึกน้อยกว่า70กิโลเมตรจากผิวโลก

                    1.4.2ระดับปานกลาง เกิดที่ความลึกระหว่าง70-300กิโลเมตรจากผิวโลก

                    1.4.3ระดับลึก เกิดที่ความลึกมากว่า300กิโลเมตรจากผิวโลก

                    1.5อาจเกิดจากสาเหตุอื่นๆ เช่น การระเบิดของภูเขาไฟ หรือเกิดจากการกระทำของมนุษย์

2.คลื่นไหวสะเทือน แบ่งได้ 2 ชนิด

          2.1คลื่นในตัวกลาง (Body Wave) แบ่งได้อีก 2 ชนิด
                    2.1.1คลื่นปฐมภูมิ หรือคลื่นP 
                         -เป็นคลื่นตามยาว เคลื่อนที่ทิศเดียวกับคลื่น มีความเร็วมาก เคลื่อนที่ผ่านได้ทุกชั้น
                    2.1.2คลื่นทุติยภูมิ หรือคลื่นS
                         -เป็นเคลื่อนตามขวาง เคลื่อนที่ตั้งฉากกับการเคลื่อนที่ของคลื่น ความเร็วน้อย ผ่านได้เฉพาะของแข็ง

          2.2คลื่นพื้นผิว (Surface waves) เคลื่อนที่บนพื้นผิวโลก ช้ากว่าคลื่นในตัวกลาง แบ่งได้ 2 ชนิด
                    2.2.1คลื่นเลิฟ (love wave) หรือคลื่นL 
                         -ทำให้อนุภาคตัวกลางสั่นแนวราบ ทิศทางตั้งฉากกับการเคลื่อนที่ของคลื่น 
                         -ทำความเสียหายกับรากฐานของอาคาร และสิ่งปลูกสร้างต่างๆ

                    2.2.2คลื่นเรย์ลี (rayleigh wave) หรือคลื่นR 
                         -ทำให้อนุภาคตัวกลางเคลื่อนที่วงรีในแนวดิ่งทิศทางเดียวกับคลื่น
                         -ทำให้พื้นผิวโลกสั่นขึ้นลง        

3.การหาจุดเหนือศูนย์เกิดแผ่นดินไหว

        เครื่องวัดความไหวสะเทือน (Seismograph) ประกอบด้วย 2 ส่วนคือ ปากกาซึ่งติดตั้งบนตุ้มน้ำหนักซึ่งแขวนห้อยติดกับลวดสปริง และม้วนกระดาษบันทึกการสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว (Seismogram) โดยที่ทั้งสองส่วนติดตั้งบนแท่นซึ่งยืดอยู่บนพื้นดิน  เครื่องวัดความไหวสะเทือนทำงานโดยอาศัยหลักการของความเฉี่อย (Inertia) ของลวดสปริงที่แขวนลูกตุ้ม  เมื่อแผ่นดินยกตัวลวดสปริงจะยืดตัว  และถ้าหากแผ่นดินจมตัวลวดสปริงก็จะหดขึ้น

4.แนวรอยต่อที่สำคัญที่ทำให้เกิดแผ่นดินไหว 

          4.1แนวรอยต่อที่เกิดล้อมรอบมหาสมุทรแปซิฟิก เรียกกันว่า วงแหวนแห่งไฟ(Ring of Fire) 80% ได้แก่ ญี่ปุ่น ฟิลิปปินส์ ด้านตะวันตกของเม็กซิโกและด้านตะวันตกเฉียงใต้ของอเมริกา มีศูนย์เกิดแผ่นดินไหวทั้งตื่น ปานกลาง ลึก

บริเวณวงแหวนแห่งไฟ

          4.2แนวรอยต่อภูเขาแอลป์ในทวีปยุโรปและภูเขาหิมาลัยในทวีปเอเชีย 15% ได้แก่ พม่า อัฟกานิสถาน อิหร่าน ตุรกี และแถบทะเลเมดิเตอร์เรเนียน มีศูนย์เกิดแผ่นดินไหวตื้นและปานกลาง
          4.3แนวรอยต่ออื่นๆ 5% บริเวณสันเขาใต้มหาสมุทร ได้แก่ เทือกเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติก สันเขาใต้มหาสมุทรอินเดียและอาร์กติก มีศูนย์เกิดแผ่นดินไหวระดับตื้น

5.ความรุนแรงของแผ่นดินไหว
          5.1 ใช้มาตราเมอร์คัลลี (Mercalli scale) ซึ่งกำหนดจากความรู้สึกหรือการตอบสนองของผู้คนโดยจำแนกได้ดังนี้ 
        I     มนุษย์ไม่รู้สึก ตรวจวัดได้เฉพาะเครื่องมือ
        II    รู้สึกได้เฉพาะกับผู้ที่อยู่นิ่งกับที่ สิ่งของแกว่งไกวเล็กน้อย 
        III   คนอยู่ในบ้านรู้สึกได้เหมือนรถบรรทุกแล่นผ่าน
        IV   คนส่วนใหญ่รู้สึกได้เหมือนรถบรรทุกแล่นผ่าน 
        V    ทุกคนรู้สึกได้ สิ่งของขนาดเล็กเคลื่อนที่
        VI   คนเดินเซ สิ่งของขนาดใหญ่เคลื่อนที่ 
        VII  คนยืนนิ่งอยู่กับที่ไม่ได้ อาคารเสียหายเล็กน้อย
        VIII อาคารเสียหายปานกลาง
        IX   อาคารเสียหายอย่างมาก 
        X    อาคารถูกทำลายพร้อมฐานราก 
        XI   แผ่นดินแยกถล่มและเลื่อนไหล สะพานขาด รางรถไฟบิดงอ ท่อใต้ดินชำรุดเสียหาย 
        XII  สิ่งปลูกสร้างทั้งหมดถูกทำลาย พื้นดินเป็นลอนคลื่น 

         5.2ใช้มาตราริกเตอร์ มาตราวัดขนาดแผ่นดินไหวของริกเตอร์ (The Richter Magnitude Scale) พัฒนาโดย ชาร์ล เอฟ ริกเตอร์ นักธรณีวิทยาชาวอเมริกาเมื่อปี พ.ศ.2478 เป็นมาตราที่วัดขนาดของแผ่นดินไหว ซึ่งบันทึกได้จากเครื่องวัดคลื่นไหวสะเทือนโดยใช้หน่วย “ริกเตอร์” (Richter)

                                     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)

6.ประเทศไทยกับแผ่นดินไหว
-สาเหตุที่ทำให้เกิดแผ่นดินไหวส่วนมากเป็นผลมาจากการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่นอกประเทศแล้วส่งแรงสั่นสะเทือนมายังประเทศไทย มีกำเนิดจากตอนใต้ของจีน พม่า ลาว ทะเลอันดามัน และตอนเหนือของเกาะสุมาตรา
-รวมไปถึงแผ่นดินไหวเกิดจากรอยเลื่อนมีพลัง (active fault) ส่วนมากอยู่ในภาคเหนือและตะวันตก

☺-----------------------------------•----------------------♥----------------♪-----------------♫----

•ภูเขาไฟ (Volcano)

โครงสร้างภูเขาไฟ

ภูเขาเกิดจากการเปลี่ยนแปลงลักษณะของเปลือกโลก ซึ่งแผ่นธรณีทวีปดันกันทำให้ชั้นหินคดโค้ง (Fold) เป็นรูปประทุนคว่ำและประทุนหงายสลับกัน ภูเขาที่มียอดแบนราบอาจเกิดจากการยกตัวของเปลือกโลกตามบริเวณรอยเลื่อน (Fault) แต่ภูเขาไฟ (Volcano) มีกำเนิดแตกต่างจากภูเขาทั่วไป ภูเขาไฟเกิดจากการยกตัวของแมกมาใต้เปลือกโลกปัจจุบันทั่วโลกมีภูเขาไฟมีพลังประมาณ 1500 ลูก โดยเฉพาะอย่างยิ่งบริเวณวงแหวนแห่งไฟ 
-ความพรุนของหินภูเขาไฟขึ้นอยู่กับการเย็นตัวของลาวา ตัวอย่างหินภูเขาไฟ เช่น บะซอลต์ พัมมิส แก้ว ทัฟฟ์ ออบซิเดียน

บะซอลต์

ออบซิเดียน

พัมมิส

แก้ว

ทัฟฟ์

1.การระเบิดของภูเขาไฟ
-เกิดจากการปะทุของแมกมา แก๊สและเถ้าจากใต้เปลือกโลก ก่อนการระเบิดมักมีสัญญาณบอก

2.ผลของภูเขาไฟระเบิดที่มีต่อลักษณะภูมิประเทศ
-ลักษณะรูปร่างของพื้นที่ภูเขาไฟจะเปลี่ยนไป เช่น ที่ราบสูงบะซอลต์
-ลักษณะที่เกิดจากการทำลายทรุดตัวของภูเขาไฟ ทำให้พื้นที่ภูเขาไฟหายไป เช่นภูเขาไฟเซนต์เฮเลนส์ ภูเขาไฟซันเซต หรือเปลี่ยนไป บางครั้งจะพบว่าปล่องภูเขาไฟจะขยายใหญ่ขึ้น เช่น ภูเขาไฟฟูจิ
-ภูเขาไฟรูปโล่ เช่น มัวนาลัวในฮาวาย
-ภูเขาไฟรูปกรวย สวยงาม เช่นภูเขาไฟฟูจิ เซนต์เฮเลนส์ มายอน

ภูเขาไฟฟูจิ

ภูเขาไฟเซนต์เฮเลนส์

ภูเขาไฟมายอน

3.ภูเขาไฟในประเทศไทย
-ส่วนใหญ่มีรูปร่างไม่ชัดเจน
-ที่มีรูปร่างชัดเจนสุด(มองเห็นเพียงด้านเดียว) ได้แก่ ภูเขาไฟดอยผาคอกหินฟู ภูเขาไฟภูพระอังคาร และภูเขาไฟพนมรุ้ง

ภูเขาไฟดอยผาคอกหินฟู

ภูเขาไฟภูพระอังคาร 

 4.โทษของภูเขาไฟ

-ก่อให้เกิดความเสียหายต่อชีวิตและทรัพย์สิน

-ส่งผลให้ภูมิอากาศของโลกเปลี่ยนแปลง

5.ประโยชน์ของภูเขาไฟ

-ดินที่เกิดจากการผุพังสลายตัวของเศษหินภูเขาไฟบริเวณนั้น จะมีแร่ธาตุต่างๆที่เป็นอาหารของพืชมากมาย กลายเป็นแหล่งที่อุดมสมบูรณ์เหมาะแก่การเพาะปลูกและอุตสาหกรรม

-อัญมณี