ธรณีแปรสัณฐานแผ่นธรณีภาค (อังกฤษ: Plate tectonics; มาจากภาษากรีก: τέκτων, "tektōn" แปลว่า "ผู้สร้าง") เป็นทฤษฎีเชิงธรณีวิทยาที่ถูกพัฒนาขึ้นเพื่ออธิบายถึงหลักฐานจากการสังเกตการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกขนาดใหญ่ โดยทฤษฎีนี้ได้รวมและลบล้างทฤษฎีเก่าที่เกี่ยวกับการเลื่อนไหลของทวีปที่ถูกเสนอขึ้นมาระหว่าง พ.ศ. 2443-2493 รวมถึงแนวคิดที่เกี่ยวกับการกระจายของพื้นทะเลที่ถูกคิดขึ้นระหว่างคริสตทศวรรษที่ 1960 (ช่วงต้น พ.ศ. 2500)
ส่วนนอกสุดของโครงสร้างของโลกนั้นประกอบไปด้วยชั้นสองชั้น ชั้นที่อยู่นอกสุดคือชั้นดินแข็ง (lithosphere) ที่มีเปลือกโลกและชั้นนอกสุดของแมนเทิลที่เป็นเย็นตัวและแข็งแล้ว ภายใต้ชั้นดินแข็งคือชั้นดินอ่อน (aethenosphere) ซึ่งแม้ว่ายังมีสถานะเป็นของแข็งอยู่ แต่ชั้นดินอ่อนนั้นมีความยืดหยุ่นค่อนข้างต่ำและขาดความแข็งแรง ทั้งยังสามารถไหลได้คล้ายของเหลวซึ่งขึ้นอยู่กับลำดับเวลาเชิงธรณีวิทยา ชั้นแมนเทิลที่อยู่ลึกลงไปภายใต้ชั้นดินอ่อนนั้นจะมีความแข็งมากขึ้นอีก ครั้ง กระนั้นความแข็งดังกล่าวไม่ได้มาจากการเย็นลงของอุณหภูมิ แต่เนื่องมาจากความดันที่มีอยู่สูง
ชั้นดินแข็งนั้นจะแตกตัวลงเป็นสิ่งที่เรียกว่าแผ่นเปลือกโลก ซึ่งในกรณีของโลกนั้น สามารถแบ่งเป็นแผ่นขนาดใหญ่ได้เจ็ดแผ่น และแผ่นขนาดเล็กอีกจำนวนมาก แผ่นดินแข็งจะเลื่อนตัวอยู่บนชั้นดินอ่อน และจะเคลื่อนตัวสัมพันธ์กับแผ่นเปลือกโลกอื่นๆ ซึ่งการเคลื่อนที่นี้สามารถแบ่งได้เป็นสามขอบเขตด้วยกันคือ ขอบเขตที่มีการชนกันหรือบรรจบกัน, ขอบเขตที่มีการแยกตัวออกจากกันหรือกระจายจากกัน และขอบเขตที่มีการแปลงสภาพ โดยปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยาต่างๆ ได้แก่แผ่นดินไหว, ภูเขาไฟปะทุ, การก่อตัวขึ้นของภูเขา และการเกิดขึ้นของเหวสมุทรนั้น จะเกิดขึ้นพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงของขอบเขตแผ่นดิน การเคลื่อนตัวด้านข้างของแผ่นดินนั้นมีอัตราเร็วอยู่ระหว่าง 0.66 ถึง 8.50 เซนติเมตรต่อปี
แผ่นเปลือกโลกขนาดใหญ่
แผ่นเปลือกโลกที่มีขนาดใหญ่ได้แก่
- แผ่นแอฟริกัน: ครอบคลุมทวีปแอฟริกา เป็นแผ่นทวีป
- แผ่นแอนตาร์คติก: ครอบคลุมทวีปแอนตาร์คติก เป็นแผ่นทวีป
- แผ่นออสเตรเลียน: ครอบคลุมออสเตรเลีย (เคยเชื่อมกับแผ่นอินเดียนเมื่อประมาณ 50-55 ล้านปีก่อน) เป็นแผ่นทวีป
- แผ่นยูเรเซียน: ครอบคลุมทวีปเอเชียและยุโรป เป็นแผ่นทวีป
- แผ่นอเมริกาเหนือ: ครอบคลุมทวีปอเมริกาเหนือและทางตะวันออกเฉียงเหนือของไซบีเรีย เป็นแผ่นทวีป
- แผ่นอเมริกาใต้: ครอบคลุมทวีปอเมริกาใต้ เป็นแผ่นทวีป
- แผ่นแปซิฟิก: ครอบคลุมมหาสมุทรแปซิฟิก เป็นแผ่นมหาสมุทร
นอกจากนี้ยังมีแผ่นเปลือกโลกที่มีขนาดเล็กกว่าได้แก่แผ่นอินเดียน, แผ่นอาระเบียน, แผ่นแคริเบียน, แผ่นฮวนเดฟูกา, แผ่นนาซคา,แผ่นฟิลิปปินส์และแผ่นสโกเทีย
การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกนั้นมีสาเหตุมาจากการรวมตัวและแตกออกของทวีปเมื่อผ่านช่วงเวลาหนึ่งๆ รวมถึงการรวมตัวของมหาทวีปในบางครั้ง ซึ่งได้รวมทุกทวีปเข้าด้วยกัน มหาทวีปโรดิเนีย (Rodinia) นั้นคาดว่าก่อตัวขึ้นเมื่อหนึ่งพันล้านปีที่ผ่านมา และได้ครอบคลุมผืนดินส่วนใหญ่บนโลก จากนั้นจึงเกิดการแตกตัวไปเป็นแปดทวีปเมื่อ 600 ล้านปีที่แล้ว ทวีปทั้งแปดนี้ต่อมาเข้ามาร่วมตัวกันเป็นมหาทวีปอีกครั้ง โดยมีชื่อว่าแพนเจีย (Pangaea) และในทึ่สุด แพนเจียก็แตกออกไปเป็นทวีปลอเรเซีย(Laurasia) ซึ่งกลายมาเป็นทวีปอเมริกาเหนือและยูเรเซีย และทวีปกอนด์วานา (Gondwana) ซึ่งกลายมาเป็นทวีปอื่นๆ นอกเหนือจากที่ได้กล่าวข้างต้น ดังที่เห็นกันอยู่ทุกวันนี้
การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก
การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก
การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก (plate motion) คือลักษณะการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก 2 แผ่นที่อยู่ติดกัน สามารถจำแนกได้ออกเป็น 3 รูปแบบ ตามลักษณะการเคลื่อนที่สัมพัทธ์กันระหว่างแผ่นเปลือกโลกทั้งสอง ได้ดังต่อไปนี้
- การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกแบบเคลื่อนผ่านกัน
- การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกแบบเคลื่อนแยกจากกัน
- การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกแบบเคลื่อนเข้าหากัน
ทวีปเลื่อน
นักธรณีวิทยาตระหนักมานานแล้วว่า โลกมีแหล่งพลังงานอยู่ภายใน พลังงานภายในเหล่านี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลกเช่น แผ่นดินไหว ภูเขาไฟระเบิด และการเกิดภูเขา และเมื่อประมาณ 40 ปีมาแล้ว นักธรณีวิทยาเพิ่งจะเข้าใจว่าปรากฏการณ์ต่าง ๆ เหล่านี้ สามารถอธิบายได้ด้วยทฤษฎีเพียงหนึ่งทฤษฎี นั่นคือ ทฤษฎีการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก (plate tectonics) ทฤษฎีการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก (plate tectonics) สามารถอธิบายการเกิดทวีป การเกิดแอ่งมหาสมุทร การเกิดแผ่นดินไหว การเกิดภูเขา และการเกิดภูเขาไฟของโลกได้ ซึ่งสิ่งต่างๆ เหล่านี้เป็นผลมาจากการก่อรูป (formation) การเย็นตัว (cooling) และการกร่อนตัว (destruction) ของชั้นธรณีภาคชั้นนอก (lithosphere) ของโลก และทฤษฎีนี้ยังสามารถอธิบายได้ว่าทำไมลักษณะทางกายภาพของโลกจึงต่างจากดวงจันทร์ ดาวอังคาร และดาวพุธ
การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกเกิดโดยพลังงานภายในของโลก ซึ่งโลกเป็นดาวเคราะห์เพียงดวงเดียวจากดาวเคราะห์คล้ายโลก (terrestrial planet) ที่ “ยังไม่ตาย” ทางธรณีวิทยา การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกเกิดจากการที่สสารในชั้นฐานธรณีภาค (asthenosphere) เกิดการพาจากความร้อนภายในโลก การเคลื่อนตัวของชั้นฐานธรณีภาคทำให้ชั้นธรณีภาคชั้นนอก (lithosphere) เกิดการเคลื่อนตัวไปด้วย และทำให้ธรณีภาคชั้นนอกแตกเป็นแผ่นๆ เรียกว่าแผ่นเปลือกโลก (crustal plates)
เมื่อแผ่นเปลือกโลก (crustal plates) เหล่านี้เคลื่อนที่ มันก็จะพาทวีปของโลกเคลื่อนที่ไปด้วย การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกเหล่านี้ทำให้มหาสมุทรแอตแลนติกขยายกว้างออกไปเรื่อยๆ ด้วยอัตราประมาณ 3 เซนติเมตรต่อปี นักธรณีวิทยาเชื่อว่า ถ้าย้อนเวลากลับไป ทวีปต่างๆ ของโลกยังไม่ได้แยกออกจากกัน ซึ่งยังเป็นแผ่นทวีปใหญ่แผ่นเดียวที่เรียกว่า one giant supercontinent ที่เรียกว่า พันเจีย (Pangaea) และเมื่อประมาณสองร้อยล้านปีที่แล้ว พันเจียได้เคลื่อนตัวออกจากกันเป็นสองส่วนคือ ผืนแผ่นดินลอเรเซีย (Laurasia) และ ผืนแผ่นดินกอนด์วานา (Gondwanaland) ต่อมาผืนแผ่นดินกอนด์วานา ได้แยกออกเป็นอีกสองส่วนคือ ทวีปอเมริกาเหนือ และทวีปแอฟริกา ในขณะที่ผืนแผ่นดินลอเรเชีย ได้แยกออกเป็นยุโรป (Eurasia) และทวีปอเมริกาเหนือ
ขอบของแผ่นเปลือกโลกเป็นบริเวณที่จะเกิดกิจกรรมทางธรณีวิทยา เช่นภูเขาไฟ การเกิดภูเขา และมักมีแผ่นดินไหวบ่อย ๆ เช่น เมื่อแผ่นเปลือกโลกสองแผ่นเคลื่อนที่มาชนกัน โดยที่แผ่นหนึ่งเป็นแผ่นเปลือกโลกภาคพื้นทวีป (continental crust) และอีกแผ่นเป็นเปลือกโลกใต้มหาสมุทร (oceanic crust) ขอบของแผ่นเปลือกโลกภาคพื้นทวีปซึ่งเบากว่าจะอยู่บนขอบของแผ่นเปลือกโลกใต้มหาสมุทรซึ่งหนักกว่า และจะเกิดเขตมุดตัวของเปลือกโลก (subduction zone) ขึ้นด้วย
ถ้าแผ่นเปลือกโลก (crustal plates) ที่เคลื่อนที่มาชนกันนั้นมีทวีปอยู่ด้วย คือเป็นการชนกันของแผ่นเปลือกโลกภาคพื้นทวีปสองแผ่น จะไม่มีแผ่นใดอยู่บนและแผ่นใดอยู่ล่าง แต่มันจะเกิดภูเขาขึ้นมาแทนอย่างเช่น ภูเขาหิมาลายา หลักฐานที่ทำให้นักธรณีวิทยาเชื่อว่าเมื่อก่อนทวีปต่างๆ ของโลกเคยเป็นทวีปเดียวกันมาก่อนนั้นเช่น การพบพืชและฟอสซิลของสัตว์ที่มีอายุประมาณเดียวกัน บนบริเวณฝั่งของทวีปสองทวีป เช่น การค้นพบฟอสซิลของจระเข้น้ำจืดในประเทศบราซิล และแอฟริกาใต้ เป็นต้น
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น