2.1ทฤษฎีทวีปของเวเกเนอร์

ทฤษฎีทวีปเลื่อน (Continental Drift Theory)

ทฤษฎีนี้เกิดในช่วงคริสต์ศตวรรษที่ 19 จากการศึกษาแผนที่โลกของ ฟรานซิส เบคอน (Francis Bacon) โดยคาดเดาว่า ทวีปอเมริกาใต้ และทวีปแอฟริกา หากดันเข้ามาประกอบกัน สามารถเชื่อมต่อกันได้พอดี

ต่อมาในปี ค.ศ.1915 อัลเฟรด เวเกเนอร์ (Alfred Wegener) ได้นำเสนอเกี่ยวกับทฤษฎีทวีปเลื่อนว่า เมื่อประมาณ 200 – 300 ล้านปีที่ผ่านมา แผ่นดินทั้งหมดในโลกรวมเป็นผืนเดียวกัน เรียกว่า “แพงเจีย” (Pangaea : แปลว่า ผืนแผ่นดินเดียวกัน) ซึ่งประกอบด้วยทวีปอเมริกาเหนือ อเมริกาใต้ แอฟริกา ออสเตรเลีย อินเดีย และหมู่เกาะมาดากัสการ์ มากล่าวไว้ โดยกล่าวว่า ในยุคไตรแอสสิก ทวีปที่เดิมเป็นผืนแผ่นเดียวกันจะเริ่มค่อย ๆ มีการแยกตัวออกจากกัน โดยทวีปอเมริกาเหนือและอเมริกาใต้จะค่อย ๆ แยกจากทวีปแอฟริกา และทวีป ยุโรป จึงทำให้ขนาดของมหาสมุทรแอตแลนติกกว้างยิ่งขึ้น เราเรียกการเคลื่อนไหวดังกล่าวว่า “ทวีปเลื่อน” (Continental Drift)

ทฤษฎีเลื่อนนี้เป็นที่ยอมรับกันทั่วไปในปี ค.ศ.1960 จากทฤษฎีดังกล่าว กล่าวถึงการที่ทวีปอเมริกาเหนือและทวีปอเมริกาใต้รวมเป็นแผ่นเดียวกันเรียกว่า “แผ่นอเมริกา” และมักพบว่าส่วนบริเวณที่เป็นขอบของแผ่นทวีป เช่น แผ่นทวีปแปซิฟิก จะพบแนวการเกิดภูเขาไฟและแผ่นดินไหวอยู่เสมอ เนื่องจากการเคลื่อนที่ของ แผ่นทวีป (plate) อยู่ตลอดเวลา สันนิษฐานว่าการเคลื่อนที่ของหินหลอมละลายและกระบวนการพาความร้อนภายในโลก เนื่องมาจากความแตกต่างของอุณหภูมิและความหนาแน่นทำให้เกิดการหมุนเวียน

โดยเมื่อ 200 ล้านปีก่อน ทางตอนใต้ของทวีปอเมริกาใต้ แอฟริกา อินเดีย ออสเตรเลีย เคยอยู่ชิดติดกับทวีปแอนตาร์กติกในบริเวณขั้วใต้ ซึ่งเป็นเขตหนาวเย็น โดยมีหลักฐานเป็นร่องรอยของธารน้ำแข็งในอดีต

ในขณะที่ตอนใต้ของทวีปอเมริกาเหนือ ยุโรป และเอเชีย มีหลักฐานบ่งชี้ว่า เคยเป็นเขตร้อนแถบศูนย์สูตรมาก่อน เนื่องจากอุดมสมบูรณ์ด้วยถ่านหินและน้ำมัน ซึ่งเกิดจากการทับถมของพืชในอดีต ประกอบกับหลักฐานทางฟอสซิล แสดงให้เห็นว่า เมื่อครั้งก่อนแผ่นดินเหล่านี้เคยอยู่ชิดติดกัน พืชและสัตว์บางชนิดจึงแพร่ขยายพันธุ์บนดินแดนเหล่านี้ในอดีต

แผ่นเทคโทนิกยูเรเชีย และแผ่นเทคโทนิกออสเตรเลียมีรอยเชื่อมกันอยู่ที่บริเวณอินโดนีเซียไปจนถึงทะเลอันดามัน (เส้นสีเทา ) ซึ่งเกิดการเลื่อนเบียดกัน ณ บริเวณเส้นวงกลม ใต้ท้องทะเล จึงเกิดเหตุคลื่นยักษ์

แผ่นดินไหวเริ่มที่เกาะสุมาตรา เนื่องแผ่นเทคโทนิก 2 แผ่นคือแผ่นออสเตรเลียและยูเรเซียเคลื่อนจนทำให้เกิดการเบียดและมุดเข้าหากับอีกแผ่นที่บริเวณตะวันตกเฉียงใต้ของเกาะสุมาตรา ทำให้เกิดคลื่นใต้น้ำขนาดใหญ่เข้าสู่ชายฝั่ง

แนวความคิดที่สนับสนุนทฤษฎีทวีปเลื่อน ได้แก่ ทฤษฎีการขยายตัวของพื้นทะเล (Sea Floor Spreading Theory) และยังมีหลักฐานสนับสนุนอื่นๆ อีก เช่น หลักฐานจากซากดึกดำบรรพ์ที่พบบริเวณสองฝั่งมหาสมุทรแอตแลนติก ได้แก่ ฝั่งทวีปอเมริกาใต้ และทวีปแอฟริกาใต้ มีลักษณะคล้ายกัน

spreading plate boundary, plate subduction, transform fault

spreading plate boundary=การเคลื่อนที่ของขอบแผ่นเปลือกโลกแบบกระจายตัว โดยแผ่นเปลือกโลกสองแผ่นมีการเคลื่อนที่ออกจากกัน

plate subduction = ขอบแผ่นเปลือกโลกเคลื่อนเข้าหากันแบบมุดตัว การที่แผ่นเปลือกโลกแผ่นหนึ่งมุดเข้าไปอยู่ใต้แผ่นเปลือกโลกอีกแผ่นหนึ่ง เป็นแรงบีบอัด (Compress Forces) มักเกิดจากแผ่นทวีปมหาสมุทรกับมหาสมุทร หรือมหาสมุทรกับแผ่นทวีปทำให้เกิดแนวร่องลึกบาดาล (Trench) ตามมา ซึ่งรอยต่อระหว่างแผ่นเปลือกโลกมีหลายแบบ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวิธีเคลื่อนตัวที่แผ่นหนึ่งกระทำต่ออีกแผ่นหนึ่งซึ่งวิธีเคลื่อนตัวมีอยู่ 3 แบบ คือ

  1. แบบกระจายตัว (spreading)
  2. แบบมุดตัว (subduction)
  3. แบบเปลี่ยนรูป (transform)

แผ่นดินไหวอาจเกิดมาจากภูเขาไฟระเบิด แต่แผ่นดินไหวส่วนใหญ่เกิดจากการเคลื่อนที่บริเวณรอยแตกของเปลือกโลก แผ่นดินไหวระดับที่มีความรุนแรงมากหรือที่ปล่อยพลังงานเท่ากับร้อยละ 80 ของพลังงานที่เกิดจากแผ่นดินไหวทั่วโลก มักจะเกิดขึ้นในบริเวณที่เกิดการมุดตัว ซึ่งพื้นผิวโลกใต้มหาสมุทรมีการเคลื่อนตัวมุดเข้าไปใต้พื้นแผ่นทวีปหรือใต้แผ่นท้องมหาสมุทรที่เพิ่งจะก่อตัวขึ้นมาใหม่

transform fault =รอยเลื่อน ซึ่งเป็นรอยเลื่อนขนาดใหญ่ มักเกิดขึ้นในบริเวณเทือกเขากลางมหาสมุทร เช่น จากการศึกษาลักษณะทางภูมิศาสตร์ระยะใกล้ของแนวเทือกเขาที่มีการแยกตัวที่ Juan de Fuca นอกชายฝั่งแปซิฟิกด้านตะวันตกเฉียงเหนือ แสดงให้เห็นถึงขอบของศูนย์กลางที่เกิดการแยกตัวซึ่งปรากฏขึ้นมา ในขณะที่เปลือกโลกเคลื่อนที่ออกจากแนวเทือกเขาก็จะเย็นตัวและจมลง แนวเทือกเขาที่เหลื่อมกันด้านข้างเชื่อมต่อกันด้วยรอยเลื่อนแปลง (transform fault) แต่บางครั้งก็เกิดขึ้นบริเวณชายฝั่ง เช่น รอยเลื่อนแอนเดรียส์ ที่ทำให้เกิดแผ่นดินไหวในรัฐแคลิฟอร์เนีย ประเทศสหรัฐอเมริกา เกิดจากการเคลื่อนที่สวนกันของเพลตอเมริกาเหนือและเพลตแปซิฟิก

แผ่นเปลือกโลกทั้ง 16 แผ่นที่ประกอบกันเข้าเป็นเปลือกโลกนั้น มีการเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลา บางทีก็เคลื่อนที่ผ่านกัน และเฉียดกันในทิศทางที่สวนกัน จนเกิดเป็นรอยเลื่อนด้านข้างขนาดใหญ่ (transform fault)ขึ้นได้ โดยอัตราการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกแต่ละแผ่นนั้น นับว่าช้ามาก ๆ โดยเฉลี่ยแล้วเพียงแค่ 2.5 ซม. ต่อปี หรือเทียบง่าย ๆ ว่าพอ ๆ กับเล็บมือของเราที่งอกออกมาในแต่ละปี

การเกิดและลักษณะของ Island arcs และ ring of fire

Island arcs= หมู่เกาะรูปโค้ง เช่น ญี่ปุ่น และฟิลิปปินส์ เป็นบริเวณที่สามารถพบร่องลึกก้นสมุทรได้ นอกจากนี้สามารถพบร่องลึกก้นสมุทรได้ตามขอบทวีป โดยร่องลึกก้อนสมุทร (oceanic trench) มีลักษณะยาว แคบและลึกกว่าบริเวณที่ราบก้นสมุทร (abyssal plain)

เปลือกโลกภาคพื้นสมุทรชนกันเอง จะได้เกาะภูเขาไฟ(volcanic Island arcs) ซึ่งเป็นลักษณะหมุ่เกาะรูปโค้งอย่างหนึ่ง มีส่วนประกอบแบบandesitic และเกิดเนินชั้นตะกอนที่อยู่บนพื้นสมุทรนั่นแหละถูกโกยมารวมกันเกิดรอยแตก เกิดการคดโค้งเป็นภูเขาที่เป็นหินตะกอน หรืออาจเกิด hotspot จากใต้โลกดันเปลือกโลกภาคพื้นสมุทรขึ้นมาเกิดเป็นแนวภูเขาไฟ เช่นแนวภูเขาไฟที่ฮาวายไง

เมื่อแผ่นเปลือกโลกภาคพื้นสมุทรเคลื่อนที่เข้าปะทะกัน แผ่นเปลือกโลกหนึ่งก็จะมุดตัวลงไปใต้แผ่นเปลือกโลกอีกแผ่นหนึ่ง เช่นเดียวกับที่เกิดแผ่นเปลือกโลกภาคพื้นสมุทร-ภาคพื้นทวีป เคลื่อนตัวเข้าหากัน ดังที่ได้อธิบายไปแล้ว ส่วนที่ต่างกันนั้นอยู่ที่การสะสมตัวของแมกมาและการเกิดระเบิดของภูเขาไฟนั้น จะเกิดที่พื้นมหาสมุทร และถ้าเกิดภูเขาไฟระเบิดต่อๆกัน ในที่สุดก็สามารถทำให้เกิดเป็นเกาะใหม่ขึ้นมาในมหาสมุทร เกาะใหม่ที่เกิดขึ้นนี้ประกอบด้วยเกาะภูเขาไฟ หลายๆเกาะเป็นแนวภูเขาไฟ ซึ่งเรียกว่า volcanic Island arcs เกาะภูเขาไฟเหล่านี้มักจะอยู่ห่างจากแกนของร่องลึก (trench axis) ประมาณ 200-300 กม.

The Ring of Fire =”วงแหวนแห่งไฟ” หมายถึง แนวภูเขาไฟที่ผุดขึ้นมาคู่กับร่องลึกเป็นแถบที่มีการเกิดแผ่นดินไหว และภูเขาไฟระเบิด ในบริเวณขอบมหาสมุทรแปซิฟิก ซึ่งเป็นแนวเพลตเทคโทนิก (Tectonic Plates) และเขตภูเขาไฟคุกรุ่น (ในโลกมีแผ่นเทคโทนิกทั้งสิ้น 12 แผ่น เป็นแนวที่จะเกิดการเคลื่อนไหว อันเกิดจากความร้อนภายในโลก ทั้งการขยายตัวและหดตัว รวมถึงการเคลื่อนไหวของแมกมาอย่างฉับพลัน)

จากการศึกษาพบว่ามากกว่าร้อยละ 75 ของภูเขาไฟบนโลก คือ ประมาณ 637 ลูก จาก 850 ลูก เป็นภูเขาไฟที่ยังมีพลังอยู่และอยู่ในบริเวณที่เรียกว่า “วงแหวนของไฟ” (Ring of Fire) บริเวณตั้งแต่ทางตอนใต้ของประเทศซิลีขึ้นไปทางขอบตะวันตกของทวีปอเมริกาใต้ อเมริกาเหนือ ถึงรัฐอาลาสกา โค้งไปยังตะวันออกของเอเชีย จากไซบีเรีย ลงไปจนถึงนิวซีแลนด์ และที่เหลืออีกร้อยละ 20 คือ ภูเขาไฟในอินโดนีเซีย และภูเขาไฟในญี่ปุ่น หมู่เกาะอาลิวเชียน และอเมริกากลางเป็นเขตที่มีภูเขาไฟที่ยังมีพลังอยู่ทั้งหมด เรามักพบว่าภูเขาไฟมักอยู่ตามขอบของแผ่นทวีป ซึ่งขอบเขตของ “วงแหวนของไฟ” นั้นเป็นบริเวณขอบทวีประหว่างแผ่นทวีปแปซิฟิก (Pacific Plates) กับแผ่นทวีปโดยรอบมหาสมุทรแปซิฟิก ส่วนภูเขาไฟที่ยังมีพลังอื่นๆ ได้แก่ เขตทะเลเมดิเตอร์เรเนียน และเกาะไอซ์แลนด์ พบว่าอยู่บริเวณขอบแผ่นทวีปเช่นเดียวกัน

 

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s