วันพฤหัสบดีที่ 13 มกราคม พ.ศ. 2554

แผ่นธรณีภาค

        
ในปี พ.ศ. 2458 นักอุตุนิยมวิทยาชาวเยอรมัน ชื่อ ดร.อัลเฟรด เวเกเนอร์ (Dr.Alfred Wegener) ได้ตั้งสมมติฐานว่า ผืนแผ่นดินทั้งหมดบนโลกเดิมเป็นแผ่นดินผืนเดียวกัน เรียกว่า พันเจีย (Pangaea) ซึ่งเป็นภาษากรีก แปลว่า แผ่นดินทั้งหมด
          ต่อมาเมื่อประมาณ 200 ล้านปีที่แล้ว พันเจียเริ่มแยกออกเป็นทวีปใหญ่ 2 ทวีป คือ ลอเรเซีย ทางตอนเหนือ และ กอนวานา ทางตอนใต้โดยทวีปทางตอนใต้จะเคลื่อนที่แยกจากกันเป็น อินเดีย อเมริกาใต้ และอัฟริกา ในขณะที่ออสเตรเลียยังคงเป็นส่วนหนึ่งของกอนวานา จนเมื่อประมาณ 65 ล้านปีที่ผ่านมา มหาสมุทรแอตแลนติก แยกตัวกว้างขึ้น ทำให้อัฟริกาเคลื่อนที่ห่างออกไปจากอเมริกาใต้ แต่ออสเตรเลียยังคงเชื่อมอยู่กับอันตาร์กติกา และอเมริกาเหนือกับยุโรปก็ยังคงต่อเนื่องกัน
           ต่อมามหาสมุทรแอตแลนติกขยายกว้างขึ้นอีก อเมริกาเหนือและยุโรปจึงแยกจากกัน อเมริกาเหนือโค้งเว้าเข้าเชื่อมกับอเมริกาใต้ ออสเตรเลียก็แยกออกจากอันตาร์กติกา และอินเดียได้เคลื่อนไปชนกับเอเซียจนเกิดเป็นภูเขหิมาลัยซึ่งทำให้เกิดแผ่นดินและมหาสมุทรดังที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน
นักธรณีวิทยาแบ่งแผ่นธรณีภาคของโลกออกเป็น 2 ประเภท คือ แผ่นทวีป และแผ่นมหาสมุทร ซึ่งทั้ง 2 ประเภทรวมกันมีจำนวน 13 แผ่น คือ
          1. แผ่นแอฟริกา
          2. แผ่นอเมริกาใต้
          3. แผ่นคาลิบเบีย
          4. แผ่นอาระเบีย
          5. แผ่นอเมริกาเหนือ
          6. แผ่นอเมริกาใต้
          7. แผ่นยูเรีย
          8. แผ่นยูเรีย
          9. แผ่นฟิลิปปินส์
         10. แผ่นแปซิฟก
         12. แผ่นคอคอส
         13. แผ่นนาสกา
         14. แผ่นแอนตาร์กติก

แผ่นธรณีภาคเหล่านี้มีการเคลื่อนที่ตลอดเวลา
การแปรสัณฐานแผ่นธรณีภาค (plate tectonic)

ภาพแสดง  การแยกออกจากกันของแผ่นธรณีภาค ภาคพื้นทวีป
          แมกมาในชั้นฐานธรณีภาคมีทั้งอุณหภูมิและความดันสูง จึงเกิดการดันตัวขึ้นมาบนชั้นธรณีภาค ทำให้แผ่นธรณีภาค (Plate) เกิดการโก่งตัวขึ้น อันเนื่องจากแรงเค้น (Stress) กระทำต่อแผ่นธรณีภาค และจากสมบัติความแข็งเปาะของแร่ธาตุต่างๆ ซึ่งเป็นองค์ประกอบของแผ่นธรณีภาคทำให้แผ่นธรณีภาคเกิดความเครียด (Strain) ทนต่อแรงดันของแมกมาได้ระยะหนึ่ง ในที่สุดก็จะแตกออก ทำให้อุณหภูมิและความดันของแมกมาลดลง เพราะแมกมาถ่ายโอนความร้อนออกสู่บรรยากาศภายนอกได้อย่างเร็วและมากขึ้น เป็นผลให้แผ่นธรณีภาคบริเวณนั้นเกิดการทรุดตัวลงกลายเป็นหุบเขาทรุด

ภาพแสดง การแยกออกจากกันของแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทร
          ในระยะเวลาต่อมามีน้ำไหลมาสะสมกลายเป็นทะเลที่มีรอยแตกอยู่ใต้ทะเล ซึ่งต่อมารอยแตกนั้นก็จะเกิดเป็นรอยแยกจนกลายเป็นร่องลึก (Groove) มีสันขอบ (Ridge) และทำให้แมกมาในชั้นฐานธรณีภาคสามารถแทรกดันขึ้นมาตามรอยแยกแล้วเคลื่อนที่ม้วนตัวออกมาจากรอยแยกจะทำให้แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรเคลื่อนตัวแยกออกไปทั้งสองข้างของรอยแยก พื้นทะเลจะขยายกว้างออกไปทั้งสองด้าน เรียกกระบวนการนี้ว่า การขยายตัวของพื้นทะเล (Sea floor spreading) ส่วนบริเวณตรงกลางก็ปรากฏเป็นแนวเทือกเขากลางมหาสมุทร (Mid Oceanic Ridge)

ภาพแสดง การเคลื่อนที่ของแมกมาในชั้นฐานธรณีภาค
          การเคลื่อนที่ของแมกมาในชั้นฐานธรณีภาคอันเนื่องมาจากการถ่ายโอนความร้อน ก่อให้เกิดการเคลื่อนที่เป็นวงจรการพาความร้อน และเนื่องจากแมกมาในชั้นฐานธรณีภาคมีลักษณะเป็นพลาสติกหยุ่น จึงทำให้แผ่นธรณีภาคด้านบนเคลื่อนที่ออกไปจากรอยแตก และมีการเสริมเนื้อขึ้นมาจากด้านล่าง ดังนั้นแผ่นธรณีภาคอีกด้านหนึ่งจึงมุดลงไป เป็นการสูญเสียเนื้อโลกไป เพื่อให้เกิดการสมดุลนั่นเอง การเคลื่อนที่ของแมกมาในชั้นฐานธรณีภาคทำให้ส่วนที่เป็นของแข็งในชั้นธรณีภาคเคลื่อนที่ไปด้วย เกิดเป็นการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาค
          แผ่นธรณีภาค (Plate) เกิดจากการแตกร้าวของเปลือกโลก (Crust) ตั้งแต่บริเวณผิวโลกลึลงไปจนสิ้นสุดชั้นธรณีภาค



 แผ่นธรณีภาคแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ แผ่นทวีป และแผ่นมหาสมุทร แผ่นธรณีภาคเหล่านี้มีการเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลา นักวิทยาศาสตร์และนักธรณีวิทยาได้ศึกษารอบต่อของแผ่นธรณีภาคอย่างละเอียด และสามารถสรุปลักษณะการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาคได้ดังนี้
          1. ขอบแผ่นธรณีภาคแยกออกจากกัน
          2. ขอบแผ่นธรณีภาคเคลื่อนเข้าหากัน
          3. ขอบแผ่นธรณีภาคเคลื่อนที่ผ่านกัน

ภาพแสดง การเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาค
          1. ขอบแผ่นธรณีภาคแยกออกจากกัน


ภาพแสดง ขอบแผ่นธรณีภาคแยกออกจากกัน
          เป็นแนวขอบของแผ่นธรณีภาคที่แยกออกจากกัน เนื่องจากการดันตัวของแมกมาในชั้นธรณีภาค ทำให้เกิดรอยแตกในชั้นหินแข็ง จนแมกมาสามารถถ่ายโอนความร้อนสู่ชั้นเปลือกโลกได้ อุณหภูมิและความดันของแมกมาจึงลดลงเป็นผลให้เปลือกโลกตอนบนทรุดตัวกลายเป็นหุบเขาทรุด ปรากฏเป็นเทือกเขากลางมหาสมุทร
          2. ขอบแผ่นธรณีภาคเคลื่อนเข้าหากัน

ภาพแสดง ขอบแผ่นธรณีภาคเคลื่อนเข้าหากัน
 แนวที่แผ่นธรณีภาคเคลื่อนเข้าหากันเป็นได้ 3 แบบ ดังนี้
         2.1 แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรชนกับแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทร แผ่นธรณีภาคแผ่นหนึ่งจะมุดลงใต้แผ่นธรณีภาคอีกแผ่นหนึ่ง ปลายของแผ่นธรณีภาคที่มุดลง จะหลอมตัวกลายเป็นแมกมาประทุขึ้นมา เกิดเป็นแนวภูเขาไฟกลางมหาสมุทร เช่นที่ ญี่ปุ่น ฟิลิปปินส์

ภาพแสดง การมุดกันของแผ่นธรณีภาคกับแผ่นธรณีภาค
        2.2 แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรชนกับแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีป แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรหนักกว่าจะมุดลงใต้ ทำให้เกิดรอยคดโค้งเป็นเทือกเขาบนแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีป เช่นที่ อเมริกาใต้แถบตะวันตก แนวชายฝั่งโอเรกอน

ภาพแสดง แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรมุดตัวลงใต้แผ่นธรณีภาค
        2.3 แผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีปชนกับแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีปอีกแผ่นหนึ่ง เมื่อชนกันทำให้ส่วนหนึ่งมุดตัวลงอีกส่วนหนึ่งเกยอยู่ด้านบน เกิดเป็นเทือกเขาสูง เช่น เทือกเขาหิมาลัย เทือกเขาแอลป์ ภาพด้านล่าง

ภาพแสดง แผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีปชนกับแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีปอีกแผ่นหนึ่ง เมื่อชนกันทำให้ส่วนหนึ่งมุดตัวลงอีกส่วนหนึ่งเกยอยู่ด้านบน
          3.ขอบแผ่นธรณีภาคเคลื่อนที่ผ่านกัน

ภาพแสดง ขอบแผ่นธรณีภาคเคลื่อนที่ผ่านกัน
          มักเกิดใต้มหาสมุทร ภาคพื้นทวีปก็มี เนื่องจากการเคลื่อนตัวของแมกมาในชั้นเนื้อโลกไมเท่ากัน ทำให้แผ่นธรณีภาคเคลื่อนที่ไม่เท่ากันด้วย เกิดการเลื่อนผ่านและเฉือนกัน เป็นรอยเลื่อนระนาบด้านข้างขนาดใหญ่



          จากข้อมูลทางธรณีวิทยาและการค้นพบซากดึกดำบรรพ์ของพืชและสัตว์ชนิดเดียวกันและอายุเดียวกันในทวีปต่างๆที่อยู่ห่างไกลกันทำให้เชื่อว่าทวีปต่างๆ
ในปัจจุบันแต่เดิมเป็นแผ่นดินเดียวกัน
รอยต่อของแผ่นธรณีภาค

ภาพแสดง รอยต่อของแผ่นธรณีภาค
          เมื่อนำภาพแต่ละทวีปมาต่อกันจะเห็นว่ามีส่วนที่ต่อกันได้พอดีที่ขอบของแต่ละทวีปเช่นขอบตะวันออกของอเมริกาใต้กับขอบตะวันตกของแอฟริกาต่อมามหาสมุทร
แอตแลนติกเข้ามาแทนที่ตรงรอยแยกและทวีปมีการเคลื่อนตัวแยกออกไปเรื่อย ๆจนปัจจุบัน จากหลักฐานและแนวความคิดข้างต้น ได้มีการศึกษาบริเวณใต้มหาสมุทรแอตแลนติกเพิ่มเติมดังนี้
รอยแยกของแผ่นธรณีภาค และอายุหินบนเทือกเขากลางมหาสมุทร
ภาพแสดง ภาพเทือกเขากลางมหาสมุทร


ภาพแสดง ภาพรอยเลือนเฉือนระนาบด้านข้างตัดขวางเทือกเขากลางมหาสมุทร
          ใต้มหาสมุทรมีเทิอกเขายาวโค้งอ้อมไปตามรูปร่างของขอบทวีปด้านหนึ่งเกืบขนานกับชายฝั่งสหรัฐอเมริกาและอีกด้านหนึ่งขนานชายฝังทวีปยุโรป
และแอฟริกาเทือกเขากลางมหาสมุทรนี้มีรอยแยกตัวออกเป็นร่องลึกไปตลอดความยาวเทือกเขา และมีรอยตัดขวางบนสันเขานี้มากมาย รอยแตกนี้เป็นศูนย์กลางการเกิดแผ่นดินไหวและภูเขาไฟระเบิด นอกจากนั้นยังมีเทือกเขาเล็กๆกระจัดกระจายอยู่ทั่วไป
          ต่อมาเครื่องมือการสำรวจใต้มหาสมุทรมีการพัฒนาอย่างมากเช่นมีการค้นพบหินบะซอลต์ที่บริเวณร่องลึกหรือรอยแยกบริเวณเทือกเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติก
และยังพบอีกว่าหินบะซอลต์
ที่อยู่ไกลจากรอยแยกมีอายุมากกว่าหินบะซอลต์ที่อยู่ใกล้รอยแยก อธิบายได้ว่าเมื่อเกิดรอยแยกแผ่นดินจะเคลื่อนตัวออกจากกันอย่างช้าๆ ตลอดเวลา ขณะเดียวกันแมกมาจากใต้ธรณีจะดันแทรกเสริมขึ้นมาแข็งตัวเป็นหินบะซอลต์ใหม่เรื่อยๆ ดังนั้นโครงสร้างและอายุหินรองรับแผ่นธรณีภาคจึงมีอายุอ่อนสุดบริเวณเทือกเขา
และอายุมากขึ้นเมื่อเข้าใกล้ขอบทวีป

ภาพแสดง ภาพการแทรกตัวขึ้นมาของแมกมากลางเทือกเขาใต้ มหาสมุทรแอตแลนติก
หลักฐานสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์รอยต่อธรณีภาค
          เป็นรอยตะเข็บเก่าๆดั้งเดิมที่เกิดจากการชนกันของแผ่นเปลือกโลก2แผ่นขึ้นไปที่มีความแตกต่างกันทางธรณีประวัติชนิดหินซากดึกดำบรรพ์ลักษณะสำคัญของรอยตะเข็บนี้คือ จะมีหินหรือตะกอนหินที่มาจากพื้นมหาสมุทรเท่านั้นโผล่ขึ้นมาเช่นหินที่พบในOceanicfloorหินเชิร์ตน้ำลึกเม็ดแร่แมงกานีสซึ่งหินดังกล่าวไม่สามารถพบได้ง่ายในแผ่นดินทั่วไป ซึ่งที่หินพวกนี้โผล่ขึ้นมาได้ก็เพราะการชนกัน ทำให้เกิดการเกย การยู่ยี่และบีบตัวของแผ่นมหาสมุทรที่อยู่ตรงกลางแบบกล้วยทับถูกเหยียบ นอกจากนี้ยังพบว่าใกล้รอยตะเข็บมักพบหินภูเขาไฟเดิมเป็นเทือกอีกด้วย

ในประเทศไทย รอยต่อธรณีที่ชัดเจนและยอมรับกันมากที่สุดได้แก่ รอยต่อธรณีน่าน-อุตรดิตถ์ สระแก้ว-จันทบุรีและแถบนราธิวาส
          ประโยชน์ของรอยต่อ คือจะมีแร่ธาตุที่พบเฉพาะใน ท้องทะเลลึก สะสมตัวอยู่เช่น โครไมต์ แมงกานีส และก็ยังมีแร่ที่เกิดจากการเฉือนเช่น ทัลก์ แอสเบตทอส
และยังเป็นสถานที่ที่ศึกษาลักษณะของท้องทะเลลึกได้โดยไม่ต้องดำน้ำเป็นกิโลๆ


รอยต่อของแผ่นธรณี          เมื่อนำแผ่นภาพแต่ละทวีปมาต่อกัน จะเห็นว่ามีส่วนที่ต่อกันได้พอดี เช่น ขอบตะวันออกของอเมริกาใต้สามารถต่อกับขอบตะวันตกของทวีปแอฟริกาใต้ได้อย่างพอดี ซึ่งเป็นเหตุผลที่สามารถตั้งเป็นสมมติฐานได้ว่า ทวีปทั้งสองอาจเป็นแผ่นดินผืนเดียวกันมาก่อน แล้วต่อมาก็แยกออกจากกันโดยเคลื่อนไปทางทิศตะวันออกส่วนหนึ่ง และทิศตะวันตกอีกส่วนหนึ่ง จนกลายเป็นมหาสมุทรแอตแลนติกเข้ามาแทนที่ตรงรอยแยก และแผ่นทวีป ก็มีการเคลื่อนตัวแยกไปเรื่อย ๆ จนปรากฏเป็นตำแหน่ง และรูปร่างของทวีปทั้งสองดังปัจจุบัน

          มีการอ้างหลักฐานการพบซากดึกดำบรรพ์ของสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์และชั้นของหินชนิดเดียวกันในสองทวีปแถบที่อยู่ด้านเดียวกันหรือใกล้เคียง 
เวเกเนอร์ได้เสนอแนะให้ลองพิจารณารูปร่างของทวีปต่างๆ บนแผนที่โลก เวเกเนอร์ยังได้ศึกษาซากฟอสซิลของพืชและสัตว์ที่มีอยู่ตามแนวชายฝั่ง (Coastline)ทั้งทวีปอเมริกาใต้และทวีปแอฟริกาซึ่งพบว่าบริเวณที่แนวชายฝั่งทวีปทั้งสองต่อตรงกันนั้นซากฟอสซิลที่พบก็เหมือนกันทุกอย่างด้วยซึ่งหมายความว่าพืชและสัตว์ที่กลายเป็นฟอสซิลนั้นเป็นชนิดเดียวกัน หากทวีปทั้งสอง อยู่แยกกันมาอย่างในปัจจุบัน โดยมีมหาสมุทรคั่นระหว่างทวีปเช่นนี้ แล้วพวก พืชและสัตว์ในอดีตเหล่านี้จะเดินทางจากทวีปหนึ่งข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกไปสู่อีกทวีปหนึ่งได้อย่างไร ข้อสังเกตนี้สนับสนุนสมมติฐานของเวเกเนอร์ที่ว่า ทวีปอเมริกาใต้และทวีปแอฟริกาเดิมเป็นผืนดินเดียวกัน

ภาพแสดง ซากฟอสซิลของพืชและสัตว์ที่มีอยู่ตามแนวชายฝั่ง
          นอกจากนี้เวเกเนอร์ยังพบหลักฐานที่สนับสนุนทฤษฎีทวีปเลื่อน เมื่อเขาได้เริ่มศึกษา สภาพอากาศในยุคโบราณก็ได้พบหลักฐานที่น่าสนใจ คือ กา เปลี่ยนแปลงสภาพ อากาศของโลกธารน้ำแข็งที่ทับถมสะสมกันบ่งชี้ให้เห็นว่าบางส่วนของทวีปอเมริกาใต้ แอฟริกาใต้ อินเดีย และออสเตรเลียตะวันตก เมื่อประมาณ 300 ล้านปีที่แล้วเคย ปกคลุมด้วยแผ่นน้ำแข็ง ใต้กองธารน้ำแข็งเหล่านี้จะเป็นชั้นหินแข็งชั้นล่าง (Bedrock) ที่ปรากฏร่องรอยครูดเป็นทาง แสดงให้เห็นว่าธารน้ำแข็งเคยเคลื่อนที่ พาดผ่านหินนี้มาก่อน โดยเคลื่อนตัวจา ทวีปแอฟริกาไป สู่มหาสมุทรแอตแลนติก และ จากมหาสมุทรแอตแลนติกไปสู่ทวีปอเมริกาใต้ รอยครูดจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อแผ่นดิน ของสองทวีปนี้ติดกันเท่านั้น ถ้าแยกกันโดยมีมหาสมุทรกั้นอย่างเช่นในปัจจุบัน ธารน้ำแข็งจะไม่สามารถทิ้งรอยครูดไว้กับชั้นหินที่อยู่ใต้มหาสมุทรได้เลย ในช่วงเวลา เดียวกันนี้ ซีกโลกด้านเหนือ (Northern Hemisphere) มีลักษณะเป็นเขตร้อน และเขียวชอุ่ม พืชพันธุ์อันอุดมสมบูรณ์ที่เกิดในหนองน้ำบนผืน ทวีปอเมริกาตะวันออก ยุโรป และ ไซบีเรียเมื่อครั้งนั้น ได้กลายมาเป็นเขต เหมืองถ่านหิน ในปัจจุบันซีกโลก ด้านเหนือซึ่งมีภูมิอากาศแบบเขตร้อนนี้ช่วยสนับสนุน ทฤษฎีของเวเกเนอร์ เนื่องจาก เมื่อพิจารณาผืนดินใหญ่ หรือแพนเจีย300ล้านปีมาแล้วจะเห็นได้ว่าส่วนที่เป็นเขตร้อนเขียวชอุ่มนั้นคือบริเวณเหนือเส้นศูนย์สูตรแม้ว่าจะมีข้อมูลสนับสนุนทฤษฎีของเวเกเนอร์แต่นักวิทยาศาสตร์ในยุคนั้นก็ไม่เห็นด้วยกับแนวคิดนี้และต้องใช้เวลานานถึงครึ่งศตวรรษ ทฤษฎีของเวเกเนอร์จึงได้รับการยอมรับ

ภาพแสดง ชั้นหินแข็งชั้นล่าง


ภาพแสดง แนวขอบของทวีปต่างๆในปัจจุบันที่คิดว่าเคยต่อเชื่อมเป็นผืนเดียวกัน
ที่มา : http://www.geothai.net/2009/index.php?option=com_content&view=article&id=80:-plate-tectonics&catid=57:tectonics&Itemid=100007
          ภูเขาไฟเกือบทั้งหมดในโลก จะพบในบริเวณรอยต่อของแผ่นธรณีภาค โดยเฉพาะรอบๆมหาสมุทรแปซิฟิก ที่เรียกว่า วงแหวนแห่งไฟ สำหรับประเทศไทยไม่มีภูเขาไฟที่มีพลัง เนื่องจากอยู่นอกเขตการมุดตัวของแผ่นเปลือกโลก ภูเขาไฟส่วนใหญ่ไม่ชัดเจน ที่มีรูปร่างชัดเจน ได้แก่ ภูเขาไฟดอยผาคอกหินฟู(ลำปาง) ภูพระอังคารและภูเขาพนมรุ้ง(บุรีรัมย์) ซึ่งจะมีปากปล่องเหลือให้เห็น ทั้งนี้เกิดขึ้นมานานแล้ว ถูกกระบวนการกัดกร่อนผุพังทำลายจนไม่เห็นรูปร่างของภูเขาไฟชัดเจน
ปล่องภูเขาไฟลำปางที่จัดได้ว่าเห็นชัดที่สุด ตั้งอยู่ในพื้นที่ต่อเนื่องของอำเภอเมืองและอำเภอแม่ทะ ได้แก่ปล่อง ภูเขาไฟดอยผาคอกจำป่าแดด และปล่องภูเขาไฟดอยผาคอกหินฟู ปล่องภูเขาไฟทั้งสอง ตั้งอยู่ไม่ห่างกัน โดยอยู่คนละฝั่งถนน สายเข้าเหมืองถ่านหินแม่เมาะ การเข้าถึงทำได้โดยใช้เส้นทางหลวงหมายเลข 11 (ลำปาง-เด่นชัย) ออกจากตัวเมืองลำปางไป 10 กิโลเมตร ให้เลี้ยวซ้ายเข้าเหมืองถ่านหินแม่เมาะไปถึงระหว่างหลักกิโลเมตรที่ 2 และ 3 จะมีทางเลี้ยวขวาเข้าวัดเวียงสวรรค์ ให้วิ่งตามทางลาดยางเข้าไป 3.5 กิโลเมตรจะถึงวัด แต่ไม่เข้าวัดให้เลยไปจนสุดถนนซึ่งเป็นลานจอดรถด้านหลัง แล้วเดินขึ้นบันไดซีเมนต์ไปอีกราว 100-200 เมตร ขึ้นไปที่ศาลาชมวิวบนยอดเขา ซึ่งสร้างอยู่บนปากปล่องของภูเขาไฟดอยผาคอกหินฟู ส่วนปล่อง
          ภูเขาไฟดอยผาคอกจำป่าแดด ให้ใช้ถนนเข้าเหมืองเช่นกัน ไปจนเลยหลักกิโลเมตรที่ 6 เล็กน้อยจะมีทางแยกซ้ายเข้าสู่เชิงเขาดอยผาคอกจำป่าแดด แต่ที่นี่ไม่มีทางขึ้นเขาเหมือนที่ดอยผาคอกหินฟู จึงขึ้นไปปากปล่องไม่ได้

          ชื่อของภูเขาไฟทั้งสองได้มาจากชาวบ้านในบริเวณนั้น เป็นคำง่ายๆ ที่มีความหมายสอดคล้องกับลักษณะของปล่องภูเขาไฟ คำว่า ผาคอก หมายถึงเขาที่มีผากั้นล้อมรอบ
หินฟู หมายถึงหินที่มีลักษณะเป็นรอยแตกฟู มีน้ำหนักเบา ลอยน้ำได้ หรือตะกรันภูเขาไฟ (Scoria) ส่วนคำว่า จำป่าแดด เป็นต้นไม้ชนิดหนึ่ง ที่ขึ้นอยู่เป็นจำนวนมากในบริเวณปล่อง ภูเขาไฟ

          ภูเขาไฟทั้งสองลูกนี้สามารถมองเห็นได้ในระยะไกลจากเส้นทางสายลำปาง-เด่นชัย ประมาณหลักกิโลเมตรที่ 14 ที่กลางสะพานข้ามทางรถไฟ โดยให้มองไปทางเหมืองแม่เมาะจะเห็นภูเขายาวต่อเนื่องกันตั้งตระหง่านขวางหน้า ให้สังเกตภูเขาลูกเล็กยอดแหลม ซึ่งโดดเด่นกว่าบริเวณข้างเคียงตรงกลางเทือก จุดนี้เป็นจุดแบ่งระหว่างภูเขาไฟดอยผาคอกจำป่าแดดที่อยู่ทางซ้ายและภูเขาไฟดอยคอกผาหินฟู ที่อยู่ทางขวา มีระยะห่างกันในแนวเหนือใต้ เป็นระยะทางประมาณ 2 กิโลเมตร

          ปล่องภูเขาไฟลำปางอีกบริเวณหนึ่ง อยู่ที่บริเวณอำเภอเกาะคา อยู่ห่างจากตัวเมืองลำปางไปประมาณ 32 กิโลเมตร อยู่ในแผนที่ภูมิประเทศ มาตราส่วน 1: 50,000 ระวางอำเภอเกาะคา เส้นละติจูดที่ 19ฐ 0ข 94ขข เหนือกับเส้นลองจิจูดที่ 5ฐ 40ข 100ขข ตะวันออก ปล่องภูเขาไฟนี้มีถนนสายลำปาง-สบปราบ (ทางหลวงหมายเลข 1) ตัดผ่านระหว่างหลักกิโลเมตรที่ 586 ซึ่งเป็นจุดสูงสุดของเส้นทางสายนี้ โดยจะเห็นชั้นหินลาวา (หินบะซอลต์) ซ้อนทับกันเป็นชั้นๆ เนื่องจากปากปล่องภูเขาไฟมีบริเวณกว้าง ลักษณะของพืชหรือต้นไม้คลุมดินมีลักษณะเหมือนๆ กับภูมิประเทศทั่วๆ ไปจึงไม่เป็นที่ทราบว่าบริเวณนั้นเป็นส่วนหนึ่งของปล่องภูเขาไฟ
อายุทางธรณีวิทยา เป็นอายุที่เกี่ยวกับการเกิดของโลก ทุกอย่างที่อยู่ใต้ผิวดินจะเกี่ยวข้องกับธรณีวิทยาทั้งสิ้น จึงต้องมีการให้อายุ เพื่อลำดับขั้นตอน เหตุการณ์ ว่าหิน แร่ ซากดึกดำบรรพ์ที่พบใต้ผิวโลก (จากการเจาะสำรวจ) หรือโผล่บนดินเกิดในช่วงใด เพื่อจะได้หาความสัมพันธ์ และเทียบเคียงกันได้ มีหน่วยเป็นล้านปี อายุทางธรณีวิทยานอกจากเป็นตัวเลขแล้ว ก็มีชื่อเรียกด้วย ซึ่งส่วนใหญ่ก็จะใช้ชื่อตามชื่อสถานที่ทางภูมิศาสตร์ที่มีการพบซากดึกดำบรรพ์

ภาพแสดง
เจดีย์หอย จังหวัดปทุมธาน
การศึกษาหาอายุทางธรณีวิทยา หาได้ 2 ลักษณะ คือ มี 2 ลักษณะ คือ
          1. อายุเทียบสัมพันธ์หรืออายุเปรียบเทียบ (Relative age) คือเป็นช่วงระยะเวลาอายุทางธรณีวิทยาโดยศึกษาจากชั้นหิน หรือการลำดับชั้นหิน ลักษณะทางธรณีวิทยา หรือเหตุการณ์ทางธรณีวิทยาอื่นๆ โดยเมื่อนำมาเปรียบเทียบสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน กับดัชนีต่างๆ รายงานวิชาการอื่นๆ ที่พบในชั้นหิน เช่น หาจากซากดึกดำบรรพ์ต่างๆ ที่พบอยู่ในหิน ว่าเป็นสกุลและชนิดใด เป็นต้น ซึ่งศาสตร์นี้ต้องอาศัยการสั่งสมประสบการณ์และความเชี่ยวชาญสูง ซึ่งแทนที่จะบ่งบอกเป็นจำนวนปี แต่การบอกอายุของหินแบบนี้กลับบอกได้แต่เพียงว่า สิ่งไหนเกิดก่อนหรือหลัง อายุแก่กว่าหรืออ่อนกว่าหิน หรือซากดึกดำบรรพ์ อีกชุดหนึ่งเท่านั้น โดยอาศัยตำแหน่งการวางตัวของหินตะกอนเป็นตัวบ่งบอก( Index fossil) เป็นส่วนใหญ่ เพราะชั้นหินตะกอนแต่ละขั้นจะต้องใช้ระยะเวลาช่วงหนึ่งที่จะเกิดการทับถม เมื่อสามารถเรียงลำดับของหินตะกอนแต่ละชุดตามลำดับก็จะสามารถหาเวลาเปรียบเทียบได้ และจะต้องใช้หลักวิชาการทางธรณีวิทยา(Stratigraphy)ประกอบด้วย
การศึกษาเวลาเปรียบเทียบโดยอาศัยหลักความจริง มี อยู่ 3 ข้อคือ
          1.1 กฎการวางตัวซ้อนกันของชั้นหินตะกอน (Law of superposition) ถ้าหินตะกอนชุดหนึ่งหรือหินอัคนีผุไม่ถูกพลิกกลับ (Overturn) โดยปรากฏการณ์ทางธรรมชาติแล้ว ส่วนบนสุดของหินชุดนี้ย่อมจะมีอายุอ่อนหรือน้อยที่สุด และส่วนล่างสุดย่อมจะมีอายุแก่ที่สุดหรือมากกว่าเสมอ
          1.2 กฎของความสัมพันธ์ในการตัดผ่านชั้นหิน (Law of cross-cutting relationship) กล่าวคือ หินที่ตัดผ่านเข้ามาในหินข้างเคียง ย่อมจะมีอายุน้อยกว่าหินที่ถูกตัดผ่านเข้ามา
         1.3 การเปรียบเทียบสหสัมพันธ์ของหินตะกอน (Correlation of sedimentary rock) ศึกษาเปรียบเทียบหินตะกอนในบริเวณที่แตกต่างกันโดยสามารถเปรียบเทียบได้โดยอาศัยใช้ลักษณะทางกายภาพ เช่น
          1.3.1 ใช้ลักษณะทางกายภาพโดยอาศัยชั้นหินหลักหรือคีย์เบด (Key bed) ซึ่งเป็นชั้นหินที่กำหนดได้สะดวกง่ายดาย โดยมีลักษณะเด่นเฉพาะบางประการตัวของมันเอง เช่น ซากพืช สัตว์ เป็นต้น และชั้นหินหลักนี้ ถ้าพบที่ไหนในบริเวณที่ต่างกันก็จะมีอายุหรือช่วงเวลาที่เกิดเท่ากันหรือใกล้เคียงกัน สามารถบ่งบอกจดจำได้อย่างถูกต้องถึงว่าชั้นหินที่วางตัวอยู่ข้างบนและข้างล่างของคีย์เบดจะมีลักษณะแตกต่างกันออกไปในแต่ละบริเวณด้วย
          1.3.2 เปรียบเทียบโดยใช้ซากดึกดำบรรพ์ (Correlation by fossil) โดยมีหลักเกณฑ์คือ ในชั้นหินใดๆ ถ้ามีซากดึกดำบรรพ์ชนิดเดียวกัน ที่เหมือนหรือคล้ายคลึงเกิดอยู่ในตัวของมันแล้ว แม้ชั้นหินนั้นๆ จะอยู่ต่างที่กัน ย่อมมีอายุหรือช่วงระยะเวลาที่เกิดเดียวกันหรือใกล้เคียงกับซากดึกดำบรรพ์ที่สามารถจะใช้เปรียบเทียบได้ดี ต้องมีช่วงเวลาที่อาศัยอยู่บนโลกเป็นเป็นช่วงระยะเวลาสั้นๆ แต่เกิดอยู่อย่างกระจัดกระจายเป็นบริเวณกว้างขวางมากที่สุด ซึ่งฟอสซิลเหล่านี้เรียกว่า ไกด์ฟอสซิลหรือ อินเด็กฟอสซิล หรือ ซากดึกดำบรรพ์ดัชนี (Guide or Index fossil)

          2. อายุสัมบูรณ์ (Absolute age) หมายถึง เป็นระยะเวลาที่สามารถบ่งบอกอายุที่แน่นอนลงไป เช่น อายุซากดึกดำบรรพ์ของหินหรือวัตถุต่างๆ ที่สามารถหาได้ ลักษณะหรือเหตุการณ์ทางธรณีวิทยา (โดยมาก การบอกอายุเป็นตัวเลขได้ วัดเป็นปี เช่น พันปี ล้านปี) มาหาอายุ โดยทั่วไปหมายถึงการกำหนดหาอายุที่จากการวิเคราะห์และคำนวณหาได้จากไอโซโทปของธาตุกัมมันตรังสีที่ปะปนประกอบอยู่ในหินหรือในซากดึกดำบรรพ์หรือวัตถุนั้นๆ 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
          วิธีการ Carbon 14 - Nitrogen 14
ประโยชน์ของการหาอายุโดยใช้ธาตุกัมมันตรังสีมี 2 ประการคือ
          1. ช่วยในการกำหนดอายุที่แน่นอนหลังจากการใช้ Fossil และ Stratigrapy แล้ว
          2. ช่วยบอกอายุหรือเรื่องราวของยุคสมัย พรีแคมเบียน (Precambrian) นี้ถูกเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องไปอย่างมาก ร่องรอยต่าง ๆจึงสลายไปหมด

  โลกในระยะเวลาต่อมาจาก 545 – 250 ล้านปี ได้แก่ มหายุคพาลีโอโซอิกเป็นยุคสมัยของซากดึกดำบรรพ์อย่างแท้จริง มีซากของสิ่งมีชีวิตโบราณที่เกิดขึ้นอย่างมากมาย มีทั้งสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว และหลายเซลล์ เริ่มมีการพัฒนารูปร่างของสัตว์ที่มีเปลือกห่อหุ้ม มีโครงร่างแข็งแรงขึ้น โดยเริ่มแรกเป็นสัตว์ทะเลแล้ววิวัฒนาการขึ้นมาอาศัยอยู่บนบก เริ่มมีวิวัฒนาการของพืชและสัตว์หลายพันธุ์ เช่น แมลง สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ ปลา สัตว์เลื้อยคลาน ต้นไม้ยืนต้น เป็นต้น แต่ในช่วงอายุนี้ก็มีการสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตด้วยเช่นกัน
          มหายุคถัดไปตั้งแต่ 25065 ล้านปี ได้แก่ มหายุคมีโซโซอิก เป็นยุคสมัยของสัตว์ที่มีขนาดใหญ่ และพืชชั้นสูง และบางชนิดก็สูญพันธุ์ไป เช่น ช่วงเวลาที่ไดโนเสาร์ไดโนเสาร์ซึ่งเริ่มชีวิตในช่วงนี้ อาศัยอยู่บนโลก มันกินช่วงเวลาที่ดีที่สุด 3 ช่วงเวลา คือยุคไทรแอสสิก จูแรสสิก และครีเตเซียส เป็นระยะเวลา ประมาณ 140 ล้านปี นับเป็นช่วงเวลา ที่ยาวนานมาก เมื่อมองไปถึงช่วงเวลาที่ มนุษยชาติ ที่เป็นบรรพบุรุษ ของคนเรา เคยอาศัยอยู่ในโลกนี้ เพียงประมาณ 100,000 ปีเท่านั้น นั่นแสดงว่า มนุษย์ โบราณ ไม่เคยอยู่อาศัย และต่อสู้กับ ไดโนเสาร์เลย แล้วไดโนเสาร์ก็สูญพันธุ์ไปจากโลกในช่วงประมาณ 65 ล้านปี ปลายของมหายุคนี้เช่นกัน
          มหายุคสุดท้าย ตั้งแต่ 65 ล้านปี ปัจจุบัน ได้แก่ มหายุคซีโนโซอิก กาลเวลาอันยาวนานในช่วงนี้ เป็นช่วงกำเนิดและวิวัฒนาการของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ทั้งขนาดเล็กและขนาดใหญ่ รวมทั้งสายพันธุ์มนุษย์ ซึ่งมนุษย์ คนแรกของโลก เพิ่งเกิดเมื่อ 5 ล้านปีที่แล้วนี้เอง และพืชดอกก็เจริญเต็มที่ ในช่วงนี้เป็นช่วงเวลาที่บรรยากาศโลกคล้ายปัจจุบันมากที่สุด
          ซากดึกดำบรรพ์ที่เกิดขึ้นนั้นบ่งบอกอายุ และสภาพแวดล้อมของยุคสมัยนั้น แต่ซากดึกดำบรรพ์ที่จะบ่งบอกอายุได้ดีจะต้องเป็นซากดึกดำบรรพ์ที่เมื่อมีชีวิต อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม แพร่ขยายพันธุ์ได้รวดเร็วเป็นปริมาณมาก แต่มีช่วงอายุสั้น และสูญพันธุ์เร็ว เรียกว่า ซากดึกดำบรรพ์ดัชนี (Index fossil) เช่น โคโนดอนต์ ซึ่งเป็นจุลชีวินที่บ่งบอกอายุในยุคออร์โดวิเชียนในประเทศไทย แกรปโทไลต์เป็นซากดึกดำบรรพ์ในยุคไซลูเรียนและฟูซูลินิด บ่งบอกอายุในยุคเพอร์เมียน เป็นต้น
            หลักฐานจากซากดึกดำบรรพ์ที่ได้จากการสำรวจศึกษาทำให้เราทราบถึงสายการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์ มีทั้งที่สูญพันธุ์ และที่สามารถดำรงพันธุ์สืบเนื่องมาจากอดีตจนถึงปัจจุบัน ซึ่งอาจจะเป็นเหมือนต้นไม้แห่งชีวิต ที่เริ่มต้นจากจุดเล็กๆ ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว แล้วแตกกิ่งก้านสาขาออกไปมากมาย เหมือนกับการกระจายพันธุ์ออกไปของพืชและสัตว์หลายชนิด

ภาพแสดง สิ่งมีชีวิตในแต่ละยุคของธรณีประวัติ
  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
ภาพแสดง รูปฟอสซิลไดโนเสาร์ภูกุ้มข้าว ต.โนนบุรี อ. สหัสขันธ์จ. กาฬสินธุ์

          ซากดึกดำบรรพ์ส่วนใหญ่มาจากส่วนที่แข็ง ๆของสัตว์และพืช เช่น เปลือกหอย กระดูก ฟัน หรือไม้ ซึ่งอาจจะเปลี่ยนแปลงไปจากรูปเดิมหรือไม่ก็เปลี่ยนเป็นแร่ธาตุสัตว์และพืชจะถูกเก็บอยู่ในหนองซึ่งทับถมกันจนดำเกือบเป็นน้ำมันดิน พีต น้ำแข็งและอำพัน ยางของต้นไม้โบราณ ไข่ รอยเท้าและโพรงไม้ต่างก็สามารถกลายเป็นซากดึกดำบรรพ์ได้ทั้งสิ้น จากการศึกษาซากดึกดำบรรพ์ทำให้ทราบว่า สิ่งมีชีวิตได้อุบัติขึ้นบนโลกอย่างน้อย3,500ล้านปีมาแล้วเกิดมีสายพันธ์สัตว์ และพืชซึ่งส่วนใหญ่ได้สูญพันธุ์ไปแล้วมีแต่ชิ้นส่วนเล็กจิ๋วที่ยังหลงเหลือ เป็นซากดึกดำบรรพ์ซากดึกดำบรรพ์ที่เก่าแก่ที่สุดในโลกคือเซลล์รูปร่างเหมือนบักเตรีขนาดเล็กมากมีอายุถึง 3,500 ล้านปี สัตว์ที่มีโครงสร้างยุ่งยากประกอบด้วยเซลล์หลายเซล เช่น ไทบราซิเดียมจากออสเตรเลียและอยู่ในมหายุคพรีแคมเบรียมตอนปลาย

ภาพแสดง รูป รอยเท้าไดโนเสาร์ภูแฝก ต. ภูแล่นช้าง กิ่งอำเภอนาคู จ. กาฬสินธุ์
ประเภทของซากดึกดำบรรพ์

          ซากดึกดำบรรพ์ของสัตว์มักจะมี 2 ส่วน
หลังจากถูกฝังลงไปแล้ว ตัวสัตว์จะเน่าเปื่อย และทิ้งส่วนที่เป็นแบบพิมพ์กลวง ๆเอาไว้ ถ้ามีตะกอนตกลงไปและแข็งตัวกลายเป็นรูปหล่อ
          ซากดึกดำบรรพ์ดัชนี(Index Fossil) ซากดึกดำบรรพ์ที่มีลักษณะพิเศษเฉพาะในหินบริเวณใดบริเวณหนึ่งสามารถใช้บ่งบอกอายุของชั้นหินนั้นได้

          ซากดึกดำบรรพ์เฉพาะแหล่ง( facies fossil) ซากดึกดำบรรพ์ชนิดที่พบอยู่เฉพาะในชั้นหินที่กำหนด
หรือเป็นชนิดที่ปรับตัวให้สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ในสภาพแวดล้อมที่จำกัดในแหล่งเกิดชั้นหินนั้นแล้ว สภาพแวดล้อมดังกล่าวนี้เป็นสภาพแวดล้อมที่ผิดแปลกไปจากสภาพปรกติโดยทั่วไป
          ซากดึกดำบรรพ์แทรกปน(Introduced Fossils; infiltrated fossil) หมายถึง
ซากดึกดำบรรพ์ที่มีอายุอ่อนกว่า ถูกนำพาเข้าไปแทรกปนอยู่กับซากดึกดำบรรพ์หรือหินที่มีอายุแก่กว่า ปรากฏการณ์นี้มักเกิดขึ้นกับซากดึกดำบรรพ์เล็ก ๆซึ่งอยู่ในชั้นหินตอนบนที่ของเหลวนำพาลงไปชั้นหินตอนล่างที่มีอายุแก่กว่า ตามรอยแตก รูหรือโพรงของสัตว์และช่องว่างที่เกิดจากรากไม้
          ซากดึกดำบรรพ์ปริศนา( Dubio fossil ) โครงสร้างซึ่งน่าจะมีต้นกำเนิดจากสิ่งมีชีวิต
แต่เนื่องจากไม่สามารถแยกรายละเอียดได้ จึงไม่แน่ว่าจะเป็นสิ่งมีชีวิตหรือไม่
          ซากดึกดำบรรพ์พัดพา(Reworked fossil ) เป็นซากดึกดำบรรพ์ที่อยู่ในชั้นหินเดิม
ต่อมาหินนั้นถูกกัดกร่อน ซากดึกดำบรรพ์จึงถูกพัดพาไปสะสมตัวอยู่ในชั้นหินที่มีอายุอ่อนกว่า          ซากประจำหน่วย ( Characteristic fossil diagonostic fossil) หมายถึงสกุลหรือชนิดของซากดึกดำบรรพ์ที่นำมาใช้เป็นเครื่องอ้างถึง กำหนดหรือเป็นลักษณะเฉพาะตัวของหน่วยหิน หรือหน่วยเวลา โดยใช้ชนิดที่พบอยู่ในเฉพาะชั้นหินนั้น หรือชนิดที่พบมีปริมาณมากมายในชั้นหินนั้นได้ คล้ายกับซากดึกดำบรรพ์ดัชนี
ภาพแสดง ซากของสััตว์ดึกดำบรรพ์
 ลำดับชั้นหิน คือ การเรียงตัวทับถมกันของตะกอนที่ตกทับถม ณ ที่แห่งหนึ่งในช่วงเวลาที่แตกต่างกัน ซึ่งมักพบว่าชนิดของตะกอนจะแตกต่างกันไปตามกาลเวลา ขึ้นกับสภาพแวดล้อมในอดีตช่วงนั้น เช่น ยุคแคมเบรียนจะสะสมตัวหินทราย หินทรายแป้งและค่อยๆ เปลี่ยนเป็นหินดินดาน หินปูนในยุคออร์โดวิเชียน เป็นต้น
          อายุของหิน ก็คือช่วงเวลาที่ตะกอนหรือลาวาตกสะสมตัวหรือกำลังแข็งตัวหรือจับตัวเช่น ดินสะสมตัวในทะเลสาบเมื่อประมาณ 260 ล้านปี เมื่อจับตัวเป็นหินและคงอยู่ถึงปัจจุบัน เราก็บอกว่าหินนี้มีอายุ 260 ล้านปีที่ผ่านมา สำหรับวิธีศึกษาหาอายุก็ใช้ทั้งค่าอัตราส่วนการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสีหรือซากดึกดำบรรพ์ในช่วงนั้นที่เผอิญตายพร้อมๆ กับการตกของตะกอน

ภาพแสดง การลำดับอายุของชั้นหินที่มีอายุมากที่สุดจะอยู่ด้านล่าง ขึ้นไปสู่อายุหินน้อยที่ด้านบน
           ประโยชน์ของการใช้ข้อมูลธรณีวิทยา ธรณีวิทยาถือว่าเป็นการศึกษาธรรมชาติ โลกที่เราเหยียบ อาศัยอยู่ ซึ่งถ้าเข้าใจมันทั้งหมด เราก็สามารถใช้ประโยชน์จากธรรมชาติและหลีกเลี่ยงภัยธรรมชาติได้ คุณหาทรัพยากร เชื้อเพลิงไม่ได้ ถ้าไม่รู้ธรณีวิทยา คุณหาแหล่งที่อาศัย สถานที่ ที่มั่นคงต่อชีวิตไม่ได้ถ้าไม่รู้ธรณีวิทยา (เหมือนการไปสร้างบ้านในพื้นที่น้ำท่วมซ้ำซากก็เพราะไม่เข้าใจธรรมชาติทางธรณีวิทยา ) และที่สำคัญก็คือวิชานี้เป็นวิชาศึกษาโลก ซึ่งถือว่าเป็นรากฐานของวิทยาศาสตร์ที่สำคัญของมนุษย์
           อายุของหินบนเทือกเขากลางมหาสมุทร เนื่องจากหินตรงนี้เป็นหินอัคนีประเภทบะซอลต์เป็นส่วนใหญ่ ดังนั้นต้องหาอายุโดยใช้การสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสีเท่านั้น รู้สึกว่าตัวหลังๆ เขาใช้ AR-AR กันนะ อายุได้ตั้งแต่ 160 ล้านปีถึงปัจจุบัน


ภาพแสดง การเกิดหินต่างๆ
           หิน (Rock) หมายถึง มวลของแข็งที่ประกอบขึ้นด้วยแร่ชนิดเดียวกันหรือหลายชนิดรวมตัวกันอยู่ตามธรรมชาติ แบ่งตามลักษณะการเกิดได้ 3 ชนิดใหญ่
1. หินอัคนี (Igneous Rock)
          เกิดจากหินหนืดที่อยู่ใต้เปลือกโลกแทรกดันขึ้นมาแล้วตกผลึกเป็นแร่ต่างๆ และเย็นตัวลงจับตัวแน่นเป็นหินที่ผิวโลก แบ่งเป็น 2 ชนิดคือ
  • หินอัคนีแทรกซอน (Intrusive Igneous Rock) เกิดจากการเย็นตัวลงอย่างช้า ๆ ของหินหนืดใต้เปลือกโลก มีผลึกแร่ขนาดใหญ่ (>1 มิลลิเมตร) เช่นหินแกรนิต (Granite) หินไดออไรต์ (Diorite) หินแกบโบร (Gabbro)
  • หินอัคนีพุ (Extruisive Igneous Rock) หรือหินภูเขาไฟ (Volcanic Rock) เกิดจากการเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วของหินหนืดที่ดันตัวพุออกมานอกผิวโลกเป็นลาวา (Lava) ผลึกแร่มีขนาดเล็กหรือไม่เกิดผลึกเลยเช่น หินบะซอลต์ (Basalt) หินแอนดีไซต์ (Andesite) หินไรโอไลต์ (Rhyolite)

ภาพแสดง หินแกรนิต แสดงลักษณะทั่วไป และผลึกแร่ในเนื้อหิน
2. หินชั้นหรือหินตะกอน (Sedimentary Rock)
          เกิดจากการทับถม และสะสมตัวของตะกอนต่างๆ ได้แก่ เศษหิน แร่ กรวด ทราย ดินที่ผุพังหรือสึกกร่อนถูกชะละลายมาจากหินเดิม โดยตัวการธรรมชาติ คือ ธารน้ำ ลม ธารน้ำแข็งหรือคลื่นในทะเล พัดพาไปทับถมและแข็งตัวเป็นหินในแอ่งสะสมตัวหินชนิดนี้แบ่งตามลักษณะเนื้อหินได้ 2 ชนิดใหญ่ ๆ คือ
  • หินชั้นเนื้อประสม (Clastic Sedimentary Rock) เป็นหินชั้นที่เนื้อเดิมของตะกอน พวกกรวด ทราย เศษหินและดิน ยังคงสภาพอยู่ให้พิสูจน์ได้ เช่น หินทราย (Sandstone) หินดินดาน (Shale) หินกรวดมน (Conglomerate) เป็นต้น
  • หินเนื้อประสาน (Nonclastic Sedimentary Rock) เป็นหินที่เกิดจากการตกผลึกทางเคมี หรือจากสิ่งมีชีวิต มีเนื้อประสานกันแน่นไม่สามารถพิสูจน์สภาพเดิมได้ เช่น หินปูน (Limestone) หินเชิร์ต (Chert) เกลือหิน (Rock Salte) ถ่านหิน (Coal) เป็นต้น

ภาพแสดง หินทรายแสดงชั้นเฉียงระดับ

ภาพแสดง ชั้นหินทรายสลับชั้นหินดินดาน

ภาพแสดง หินกรวดมน

ภาพแสดง ชั้นหินปูน

ภาพแสดง ชั้นหินเชิร์ต
3. หินแปร (Metamorphic Rock)
        เกิดจากการแปรสภาพโดยการกระทำของความร้อน ความดันและปฏิกิริยาทางเคมี ทำให้เนื้อหิน แร่ประกอบหินและโครงสร้างเปลี่ยนไปจากเดิม การแปรสภาพของหินจะอยู่ในสถานะของของแข็ง ซึ่งจัดแบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ
  • การแปรสภาพบริเวณไพศาล (Regional metamorphism) เกิดเป็นบริเวณกว้างโดยมีความร้อนและความดันทำให้เกิดแร่ใหม่หรือผลึกใหม่เกิดขึ้น มีการจัดเรียงตัวของแร่ใหม่ และแสดงริ้วขนาน (Foliation) อันเนื่องมาจากแร่เดิมถูกบีบอัดจนเรียงตัวเป็นแนวหรือแถบขนานกัน เช่น หินไนส์ (Gneiss) หินชีสต์ (Schist) และหินชนวน (Slate) เป็นต้น
  • การแปรสภาพสัมผัส (Contact metamorphism) เกิดจากการแปรสภาพโดยความร้อนและปฏิกิริยาทางเคมีของสารละลายที่ขึ้นมากับหินหนืดมาสัมผัสกับหินท้องที่ ไม่มีอิทธิพลของความดันมากนัก ปฏิกิริยาทางเคมีอาจทำให้ได้แร่ใหม่บางส่วนหรือเกิดแร่ใหม่แทนที่แร่ในหินเดิม หินแปรที่เกิดขึ้นจะมีการจัดเรียงตัวของแร่ใหม่ ไม่แสดงริ้วขนาน (Nonfoliation) เช่น หินอ่อน (Marble) หินควอตไซต์ (Quartzite)

ภาพแสดง หินแปร

ภาพแสดง หินไนส์ (Gneiss)


ภาพแสดง หินอ่อน (Marble)


ภาพแสดง หินอ่อน (Marble)



วัฏจักรของหิน

    วัฏจักรของหิน (Rock cycle) หมายถึง การเปลี่ยนแปลงของหินทั้ง 3 ชนิด จากหินชนิดหนึ่งไปเป็นอีกชนิดหนึ่งหรืออาจเปลี่ยนกลับไปเป็นหินชนิดเดิมอีกก็ได้ กล่าวคือ เมื่อ หินหนืด เย็นตัวลงจะตกผลึกได้เป็น หินอัคนีเมื่อหินอัคนีผ่านกระบวนการผุพังอยู่กับที่และการกร่อนจนกลายเป็นตะกอนมีกระแสน้ำลมธารน้ำแข็งหรือคลื่นในทะเลพัดพาไปสะสมตัวและเกิดการแข็งตัวกลายเป็นหิน อันเนื่องมาจากแรงบีบอัดหรือมีสารละลายเข้าไปประสานตะกอนเกิดเป็นหินชั้นขึ้นเมื่อหินชั้นได้รับความร้อนและแรงกดอัดสูงจะเกิดการแปรสภาพกลายเป็นหินแปรและหินแปรเมื่อได้รับความร้อนสูงมากจนหลอมละลาย ก็จะกลายสภาพเป็นหินหนืด ซึ่งเมื่อเย็นตัวลงก็จะตกผลึกเป็นหินอัคนีอีกครั้งหนึ่งวนเวียนเช่นนี้เรื่อยไปเป็นวัฏจักรของหิน กระบวนการเหล่านี้อาจข้ามขั้นตอนดังกล่าวได้ เช่น จากหินอัคนีไปเป็นหินแปร หรือจากหินแปรไปเป็นหินชั้น

ภาพแสดง วัฏจักรของหิน

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น