หน่วยการเรียนรู้ที่ 2 กระบวนการเปลี่ยนแปลงภายในโลก

หนว่ ยการเรยี นร้ทู ่ี 2

การแปรสณั ฐานของแผน่ ธรณี

ขอ้ มลู ใดท่ที าให้นกั วิทยาศาสตรเ์ ช่อื ว่าทวปี มีการเคลือ่ นท่ี?

Answer

ข้อมลู ทบ่ี ง่ บอกวา่ รูปร่างของทวีปและ
มหาสมุทรในอดตี แตกตา่ งจากในปจั จบุ ัน

หน่วยการเรียนรูท้ ี่ 2 : การแปรสัณฐานของแผ่นธรณี

จากการศกึ ษาโครงสรา้ งโลก พบว่า ฐานธรณภี าคเป็นของแข็งทม่ี ีสภาพเปน็ พลาสติก และมีธรณีภาค
เปน็ ของแขง็ ท่มี สี ภาพแขง็ เกร็งวางตวั อยดู่ ้านบน เมื่อฐานธรณภี าคไดร้ บั ความร้อนจากภายในโลกจะเกดิ
การเคลือ่ นท่ีอย่างช้า ๆ และทาให้ธรณภี าคเคลือ่ นทต่ี ามไปด้วยเมอ่ื ธรณีภาคเคลอื่ นทใ่ี นทิศทางตา่ งกนั

จะแตกออกเปน็ แผ่น เรยี กว่า แผน่ ธรณี (plate)

กระบวนการดังกลา่ วทาใหโ้ ลกเกดิ การเปลี่ยนแปลง เชน่ แผ่นดนิ ไหว ภเู ขาไฟระเบดิ
การเกิดเทอื กเขาสงู การเกดิ ทะเลและมหาสมุทร

2.1 แนวคดิ ทฤษฎที วปี เล่อื นและหลักฐานสนับสนุน

ตน้ ศตวรรษที่ 19 อัลเฟรด โลธา เวเกเนอร์ (Alfred Lothar Wegener)
พ.ศ. 2423 – 2473 นักวิทยาศาสตรช์ าวเยอรมันศึกษาเกี่ยวกบั ธรณีฟิสิกส์
ดาราศาสตร์ และอุตุนยิ มวทิ ยา และใน พ.ศ. 2455 เวเกเนอรเ์ ขยี นหนงั สือ
เรื่อง “The Origin of Continents and Oceans” ท่เี กยี่ วกับหลักฐานท่ี
แสดงว่าในอดีตทวปี ตา่ ง ๆ เคยติดกันมากอ่ น

อัลเฟรด เวเกเนอร์ ไดส้ ังเกตรูปร่างของทวีปอเมริกาใตก้ บั ทวปี
แอฟรกิ า พบว่า ทัง้ 2 ทวีปสามารถต่อเขา้ กนั ไดค้ ลา้ ยกบั จกิ ซอว์ จงึ ได้
ตั้งขอ้ สันนิษฐานว่า ในอดตี ทวีปทง้ั สองเคยอยู่ตดิ กันมากอ่ น นอกจาก
ทวีปทั้งสองแลว้ ทวปี อ่ืน ๆ กส็ ามารถต่อกันเปน็ แผ่นดนิ ผนื ใหญแ่ ผน่

เดยี วกันได้ และเรียกทวปี ขนาดใหญ่น้นั วา่ “พนั เจีย” (Pungaea)

2.1 แนวคิดทฤษฎที วีปเลือ่ นและหลกั ฐานสนับสนนุ

ทวปี แยกตวั จากกนั เปน็ 2 ทวปี ปัจจุบันมี 7 ทวปี
คือ ลอเรเซยี (Laurasia) และ
ปัจจบุ นั
กอนด์วานา (Gondwana)

พนั เจยี

150 ล้านปกี ่อน

225 ล้านปกี อ่ น ลอเรเซีย 100 ลา้ นปีกอ่ น อเมรกิ าเหนอื ยุโรป เอเชีย
กอนดว์ านา
ทวปี ต่าง ๆ อย่ตู ิดกนั ทวปี แยกตัวออกจากกนั อเมริกาใต้ แอฟรกิ า
เรยี กวา่ พันเจีย (Pangaea) อยา่ งชา้ ๆ ออสเตรเลยี

แอนตาร์กตกิ า

อลั เฟรด เวเกเนอร์ (Alfred Wegener) พันเจยี (Pangaea) เป็นภาษากรกี แปลวา่ แผ่นดินทงั้ หมด
นกั วทิ ยาศาสตรช์ าวเยอรมนั ผนู้ าเสนอทฤษฎที วปี เลอื่ น

2.1 แนวคิดทฤษฎที วปี เลอ่ื นและหลกั ฐานสนับสนุน

1. รอยต่อของขอบทวีป

อัลเฟรด เวเกเนอร์ (Alfred Wegener) สงั เกตพบวา่ รูปร่างของทวปี อเมรกิ าใตก้ บั ทวปี แอฟรกิ า สามารถตอ่ เขา้ กันได้

2.1 แนวคิดทฤษฎที วีปเลอื่ นและหลกั ฐานสนบั สนนุ

สาหรบั หลักฐานท่ีเวเกเนอรน์ ามาอธบิ ายเร่อื ง ในอดีต
ทวปี ทงั้ หมดเคยเปน็ แผ่นเดยี วกนั มาก่อน คอื รปู ร่างของ
ทวีปตา่ ง ๆ บนโลกมบี างทวีปทีม่ ีขอบตอ่ กันได้ เชน่ ทวปี
อเมริกา แอฟริกา และยโุ รป ซึ่งคาดว่าทวปี เคยอยตู่ ดิ กัน
แตจ่ ะเห็นได้วา่ การต่อรปู รา่ งของทวปี โดยพิจารณาจากแนว
ชายฝง่ั ในปจั จบุ ันอาจตอ่ กนั ได้ไมส่ มบรู ณ์ เนอ่ื งจากการ
กร่อนและการสะสมตัวของตะกอนเปน็ เวลาหลายร้อยปี
แต่หากต่อรูปร่างของทวีปโดยใช้ขอบลาดทวปี จะพบว่าทวีป
สามารถเชื่อมต่อกนั ไดอ้ ยา่ งสมบูรณม์ ากขนึ้

2.1 แนวคดิ ทฤษฎีทวีปเลื่อนและหลักฐานสนับสนุน

2. การพบซากดึกดาบรรพ์

หลักฐานซากดึกดาบรรพ์ จากการพบซากดึกดาบรรพข์ องพืชและสตั ว์ บนทวีปอเมริกาใต้ ทวปี แอฟริกา
ทวปี แอนตารก์ ตกิ า ทวปี ออสเตรเลยี และประเทศอินเดีย ซึ่งในปจั จบุ ันพื้นทด่ี ังกล่าวอยหู่ ่างกันมากและมี
มหาสมุทรก้ันอยู่ ดังน้นั โอกาสท่พี ชื และสัตว์ดังกล่าวจะข้ามถิน่ ฐานระหว่างทวีปน้นั เปน็ ไปไดย้ ากจึงเป็น
หลกั ฐานทีอ่ ธบิ ายวา่ ในอดตี ทวีปดังกลา่ วเคยอยู่ตดิ กนั มากอ่ น

2.1 แนวคิดทฤษฎีทวีปเล่อื นและหลกั ฐานสนบั สนุน

2. การพบซากดึกดาบรรพ์

ซากดึกดาบรรพ์ของไซโนเนทสั แอฟรกิ า ซากดกึ ดาบรรพ์ของลิสโทรซอรัส
(Cynognathus) สตั ว์เล้ือยคลาน (Lystrosaurus) สัตว์เล้อื ยคลาน
อินเดีย
ที่อาศัยอยู่บนบก ทอ่ี าศัยอยู่บนบก

อเมรกิ าใต้ ออสเตรเลีย

แอนตาร์กตกิ า

ซากดึกดาบรรพ์ของมโี ซซอรัส ซากดกึ ดาบรรพ์ของกลอสโซพเทรสี
(Mesosaurus) สตั ว์เล้อื ยคลาน (Glossopteris) พืชตระกลู เฟนิ
ท่ใี ช้เมล็ดในการขยายพันธุ์
ท่อี าศยั อยใู่ นน้าจดื

2.1 แนวคดิ ทฤษฎีทวีปเล่ือนและหลกั ฐานสนบั สนนุ

3. กลมุ่ หินและแนวเทอื กเขา

หลักฐานจากกล่มุ หินและแนวเทอื กเขา เมื่อพจิ ารณาหลักฐานทางดา้ นธรณวี ทิ ยาและธรณีกาล นกั วิทยาศาสตรไ์ ด้
ศกึ ษาชนิดหนิ และกลมุ่ หินตามแนวเทือกเขาแอปพาเลเชียน ในทวปี อเมริกาเหนือ และแนวเทือกเขาคาเลโดเนยี น ใน
ประเทศนอรเ์ วย์ กรีนแลนด์ ไอรแ์ ลนด์ และองั กฤษ ซึ่งอยู่บนสองฝ่งั ของมหาสมทุ รแอตแลนติก พบว่าแนวเทอื กเขา
ทงั้ สองมีกลมุ่ หนิ ทแี่ ละมีชว่ งอายุเดยี วกนั ประมาณ 200 ล้านปแี ละเมื่อนาขอบของลาดทวปี มาเชือ่ มตอ่ กันพบว่าใน
อดตี เทือกเขาท้ังสองวางตัวอยใู่ นแนวเทอื กเขาเดียวกนั จึงเป็นอกี หลักฐานหนงึ่ ทน่ี ามาสนบั สนนุ แนวความคิดทวี่ า่ ใน
อดีตทวปี ดังกลา่ วเคยอยู่ติดกนั มาก่อน

2.1 แนวคดิ ทฤษฎีทวีปเลื่อนและหลกั ฐานสนับสนนุ

กลมุ่ หนิ ตามแนวเทอื กเขาแอปพาเลเชียนและแนวเทอื กเขาแคเลโดเนียน เกิดในสภาพแวดลอ้ มและชว่ งเวลาเดยี วกนั

2.1 แนวคดิ ทฤษฎีทวีปเล่อื นและหลกั ฐานสนับสนนุ

4. ร่องรอยธารนา้ แข็งบรรพกาล

หลักฐานการเคลือ่ นท่ขี องธารน้าแข็งบรรพกาลจากการสารวจตะกอนที่สะสมตัวจากธารนา้ แขง็ และรอยครูด
ทเ่ี กิดจากการเคลอ่ื นทขี่ องธารนา้ แขง็ ในอดีตบนทวีปแอฟริกา ออสเตรเลีย อเมรกิ าใตแ้ ละเอเชยี พบวา่ มรี อย
ครดู ที่เกิดในช่วงอายุเดียวกัน และเมื่อนาทวีปมาต่อกัน พบว่า ธารนา้ แขง็ บรรพกาลมกี ารเคล่อื นท่ีกระจายออก
ทวีปแอฟรกิ า ซ่ึงเป็นหลักฐานท่แี สดงว่าในอดีตทวปี ดังกลา่ วอยตู่ ิดกัน มสี ภาพภูมิอากาศคล้ายกัน และถูกปกคลุม
ด้วยธารนา้ แขง็ มากอ่ น

2.1 แนวคิดทฤษฎที วปี เล่อื นและหลกั ฐานสนับสนนุ

4. รอ่ งรอยธารนา้ แข็งบรรพกาล คอื ทิศทางการเคล่ือนทีข่ องธารนา้ แข็งบรรพกาล

อดตี ปัจจบุ นั

รอยครูดทเ่ี กดิ จากการเคลือ่ นที่ของธารนา้ แข็งในทวีปตา่ งๆ เกดิ ในช่วงอายุเดียวกนั

2.1 แนวคดิ ทฤษฎที วปี เลื่อนและหลกั ฐานสนับสนุน

จากการรวบรวมข้อมลู และหลกั ฐานตา่ ง ๆ เวเกเนอร์จึงนาเสนอ ทฤษฎีทวีปเล่อื น (continental drift)
เมือ่ ประมาณ 225 ล้านปีกอ่ น ทวีปต่าง ๆ ในปัจจุบันอยตู่ ิดกนั เปน็ แผน่ ดนิ เดยี ว เรยี ก พันเจีย (Pangaea)
ตอ่ มาพันเจียเร่ิมแยกออกจากกนั เป็น 2 ทวีปขนาดใหญ่ คอื ลอเรเซีย (Laurasia) และกอนด์วานา
(Gondwana) จากนนั้ ทั้ง 2 ทวปี มีการแยกตัวออกจากกนั อยา่ งช้า ๆ จนมีลกั ษณะดงั ปัจจบุ นั

225 ล้านปกี อ่ น 150 ลา้ นปกี อ่ น

135 ลา้ นปกี อ่ น 65 ล้านปกี อ่ น ปจั จบุ นั

การเคล่ือนท่ีของทวปี ตง้ั แต่ตัง้ แต่อดีตจนถงึ ปัจจบุ ัน

2.1 แนวคดิ ทฤษฎที วปี เลอื่ นและหลักฐานสนับสนนุ

การครูดถูของเศษหินหรือตะกอนในธารน้าแขง็ เน่อื งจากการเคลื่อนทข่ี องธารน้าแขง็ ความรู้เพ่มิ เตมิ

เม่อื ธารน้าแขง็ เคลื่อนทผ่ี ่านบรเิ วณใดบรเิ วณหนง่ึ ตะกอนและเศษหนิ ตา่ ง ๆ ใน
ธารนา้ แขง็ สว่ นทอ่ี ยตู่ ดิ กบั พนื้ จะครูดไปกบั พ้นื เกิดเปน็ รอยครูดถูทง้ิ ไวบ้ นพ้นื ท่ี
ธารนา้ แข็งเคล่ือนทผี่ า่ น ดงั รูป (ก)

ธารนา้ แขง็ ท่ีเกดิ ขึน้ ในอดีตตามเวลาธรณกี าลหรอื เรียกว่าธารน้าแขง็ บรรพกาลก็
ทงิ้ รอยครดู ถไู ว้เชน่ เดียวกนั จงึ นามาศึกษาเกีย่ วกับสภาพภูมิอากาศบรรพกาลและ
ทิศทางการเคลื่อนทขี่ องธารนา้ แข็งบรรพกาล ดังรปู (ข)

เมอื่ ธรณภี าคเคลื่อนทใ่ี นทิศทางแตกต่างกนั จะเกดิ การแตกออกเปน็ แผน่ ที่เรียกว่า
อะไร

 ทวปี
 ธรณภี าค
 แผน่ ธรณี
 เปลอื กโลก

 เหตผุ ล เมื่อฐานธรณีภาคได้รับความรอ้ นจากบรเิ วณภายในโลก จะเกดิ การเคล่ือนที่อยา่ งชา้ ๆ ทาให้

ธรณีภาคเคลือ่ นที่ไปด้วย ซ่ึงเมื่อธรณภี าคเคลือ่ นท่ใี นทศิ ทางที่แตกตา่ งกนั จะเกิดการแตกออกเป็นแผ่นทเ่ี รียกวา่
แผ่นธรณี

2.2 แนวคดิ ทฤษฎกี ารแผ่ขยายพน้ื สมทุ รและหลกั ฐานสนบั สนนุ

ในระหวา่ งสงครามโลกครั้งท่ี 2 มกี ารสารวจและค้นพบลกั ษณะธรณีสัณฐานบรเิ วณพ้นื มหาสมทุ ร เช่น เทือกเขา
กลางสมุทร (mid-oceanic ridge) ซง่ึ นาไปสู่การต้ังทฤษฎกี ารแผ่ขยายพืน้ สมทุ ร (sea-floor spreading) ท่ี
อธิบายสาเหตุทที่ าให้พนั เจียเคลอื่ นทีแ่ ยกออกจากกนั ได้ โดยกล่าววา่ มีการแทรกดันของแมกมาข้ึนมาบนเปลือกโลก
ทวปี ทาใหเ้ ปลอื กโลกโก่งตวั ขึ้นและแตกออกจากกนั จากน้ันเปลอื กโลกจะทรุดตวั ลงเกิดเป็นหุบเขาทรุด

2.2 แนวคดิ ทฤษฎกี ารแผ่ขยายพน้ื สมทุ รและหลักฐานสนับสนุน

12 เปลอื กโลกทวีปแตกออกจากกนั
และทรดุ ตวั เกิดเปน็ หบุ เขาทรดุ
เปลอื กโลกทวีปโกง่ ตวั ข้ึน

เนื่องจากการแทรกดันของแมกมา

34 แมกมาแทรกดันขึน้ มาอย่างตอ่ เน่ืองทาให้
เปลอื กโลกมหาสมุทรขยายพื้นท่มี ากขนึ้
นา้ ทะเลไหลเข้าสู่รอ่ งของเปลือกโลกท่ี
ทรุดตวั เกดิ เป็นมหาสมุทร และลาวา
แขง็ ตัวเกดิ เปน็ เปลอื กโลกมหาสมุทร

2.2 แนวคิดทฤษฎีการแผ่ขยายพืน้ สมุทรและหลกั ฐานสนับสนนุ

จากทฤษฎที วีปเลื่อนทก่ี ล่าววา่ ทวปี ตา่ ง ๆ ในอดตี เคยอย่ตู ดิ กันมากอ่ นแตย่ งั ไมส่ ามารถอธิบายสาเหตทุ ่ีทาให้ทวปี เคลอ่ื นที่
ออกจากกันจนกระทง่ั แฮร่ี แฮมมอนด์ เฮส ไดส้ ารวจพน้ื มหาสมทุ รและพบแมกมาแทรกตวั ข้นึ มาตามรอยแยกในบรเิ วณ
สนั เขากลางสมทุ ร และแข็งตวั กลายเปน็ หินเกดิ เปลือกโลกมหาสมุทรใหมอ่ ยา่ งต่อเน่อื งทาให้พ้นื มหาสมุทรขยายตัวและ
ทวปี ทง้ั สองฝง่ั ของสันเขากลางมหาสมุทร แยกออกจากกันอยา่ งช้า ๆ นกั วิทยาศาสตร์จงึ นาปรากฏการณด์ ังกลา่ วมา
อธบิ ายกลไกการเคลอ่ื นที่ของทวปี

2.2 แนวคิดทฤษฎกี ารแผข่ ยายพืน้ สมุทรและหลักฐานสนับสนนุ

ต่อมา แฮรี่ แฮมมอนด์ เฮส และนกั วทิ ยาศาสตรค์ นอืน่ ๆ ไดศ้ ึกษาชนิดหนิ อายุหนิ และภาวะแม่เหลก็ บรรพกาล ของ
บรเิ วณพ้นื มหาสมทุ รแอตแลนตกิ พบวา่ พนื้ มหาสมุทรเป็นหินบะซอลตเ์ กอื บทั้งหมด หนิ บะซอลต์ท่ีอยไู่ กลจากรอยแยก
บรเิ วณสันเขากลางมหาสมุทรจะมอี ายุมากกว่าหนิ บะซอลต์ท่อี ยใู่ กล้รอยแยก และพบวา่ หนิ บะซอลตท์ มี่ ีอายเุ ดยี วกันทงั้
สองขา้ งของรอยแยกแสดงทศิ ทางการเรยี งตวั ของแรใ่ นหินบะซอลตามทิศทางของสนามแมเ่ หลก็ โลกเหมือนกัน

หนิ บะซอลตท์ ่ีอย่ทู งั้ สองขา้ งของรอยแยกเกิดขน้ึ พรอ้ มกนั และถูกแยกออกจากกนั จากหลกั ฐานท่กี ล่าวมาขา้ งต้นทาให้
สรปุ ไดเ้ ปน็ ทฤษฎี การแผข่ ยายของพนื้ มหาสมทุ ร ท่ีกลา่ วว่า พื้นมหาสมทุ รมีการเคล่ือนท่ีและขยายตวั ออกเนอ่ื งจากการ
แทรกดนั ของลาวาเคร่ืองตามรอยแยกพื้นมหาสมุทรและแขง็ ตัวกลายเป็นหินบะซอลตท์ าใหเ้ กดิ พื้นมหาสมุทรใหม่

2.2 แนวคิดทฤษฎีการแผข่ ยายพนื้ สมทุ รและหลกั ฐานสนับสนนุ

รูปแบบการเรียงตวั ของสารแมเ่ หลก็ ในหินทัง้ สองฝง่ั ของเทอื กเขากลางสมุทร
อายุหินของพ้นื สมุทร บรเิ วณใกล้เทอื กเขากลางสมุทรมีอายุน้อยกว่าบรเิ วณห่างออกไป

60° 60°
30° 30°
0° 0°
30° 30°

60° 60°

0 10 20 30 40 50 60 70 80 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
อายุของหนิ (ลา้ นปี)

2.2 แนวคดิ ทฤษฎกี ารแผ่ขยายพน้ื สมทุ รและหลักฐานสนับสนุน

ความรู้เพิ่มเตมิ

สนั เขากลางสมุทร มีลักษณะเปน็ สนั เขาอยู่กลาง
มหาสมทุ รที่มีฐานกวา้ งมาก เมื่อเทียบกบั ความสงู
บริเวณสว่ นยอดของเทอื กสนั เขากลางมหาสมทุ รจะ
เกิดลักษณะภมู ิประเทศแบบหบุ เขาทรดุ (rift valley)
ท่ีมลี กั ษณะเป็นรอยแยกตลอดความยาวของเทอื กเขา
และมรี อยแตกตัดขวางบรเิ วณสนั เขาน้มี ากมาย

2.2 แนวคิดทฤษฎกี ารแผ่ขยายพนื้ สมุทรและหลักฐานสนับสนุน

ความรเู้ พิ่มเตมิ

ภาวะแมเ่ หล็กบรรพกาล เปน็ สภาพความเป็น
แม่เหลก็ อย่างออ่ นทย่ี งั คงอยู่ในหินซ่ึงมมี า
ตง้ั แต่ตะกอนสะสมตวั หรือแมกมาแขง็ ตัว เช่น
ในหินทรายหรอื หนิ บะซอลต์ ในขณะทเ่ี กิดหนิ
นัน้ สารแมเ่ หลก็ ในหนิ จะถูกเหนย่ี วนาให้วางตวั
ตามทิศทางของสนามแม่เหล็กโลกในชว่ งเวลา
ตอนนั้น การวางตวั นจ้ี ะไม่เปล่ียนแปลงตาม
สนามแมเ่ หล็กโลกท่ีมีการกลับข้วั ไปมาใน
ภายหลัง ดังรปู (ก)-(ค) ดงั น้ัน ภาวะ
แมเ่ หล็กบรรพกาลในหนิ บะซอลตบ์ รเิ วณพน้ื
มหาสมุทร จึงเปน็ หลักฐานหนึง่ ทน่ี ามาใช้
สนับสนนุ ทฤษฎกี ารแผข่ ยายพนื้ สมุทร

หลกั ฐานใดทส่ี นับสนนุ ทฤษฎกี ารแผข่ ยายพน้ื สมทุ ร

 หลักฐานทางธรณวี ิทยา
 หลกั ฐานจากซากดกึ ดาบรรพ์
 หลักฐานจากสมบตั ทิ างกายภาพของผวิ โลก
 หลักฐานจากอายหุ ินของเปลอื กโลกมหาสมุทร

2.3 การแปรสณั ฐานของแผน่ ธรณี

จากทฤษฎที วปี เลือ่ นและทฤษฎีการแผ่ขยายพ้นื มหาสมทุ รทาใหท้ ราบวา่ ทวปี และพื้นมหาสมทุ รมกี ารเคลอื่ นท่ี แต่
ทวปี และพ้นื มหาสมุทรเปน็ สว่ นบนของธรณีภาค การเคลอื่ นท่ีของทวปี พืน้ มหาสมุทรจึงมคี วามเกยี่ วข้องกับธรณีภาค
โดยรอยแยกท่เี กดิ ขน้ึ บนพื้นมหาสมุทรเป็นรอยแตกในธรณีภาคซ่ึงทาใหธ้ รณภี าคแตกออกเปน็ แผ่นยอ่ ยเรียกว่า แผน่ ธรณี
แผ่นธรณแี ต่ละแผน่ อาจรองรบั ทั้งพนื้ มหาสมทุ รและพื้นทวีป แผ่นธรณที ส่ี าคัญในปัจจุบัน เช่น แผ่นยูเรเซีย แผน่ แปซิฟกิ
แผ่นอินเดีย-ออสเตรเลยี แผน่ อเมริกาเหนอื แผ่นอเมริกาใต้แอฟริกา แผ่นแอนตาร์กตกิ า

ดงั นั้น การเคลื่อนทีข่ องพ้นื มหาสมทุ รจากรอยแยกบริเวณสันเขากลางมหาสมุทรจงึ เปน็ การเคล่ือนท่ีของแผน่
ธรณีซ่งึ จะพาทวปี เคล่ือนทีไ่ ปด้วย

2.3 การแปรสัณฐานของแผน่ ธรณี

แผ่นธรณี (Plate) ทฤษฎธี รณีแปรสัณฐาน

แผน่ ธรณีจะเคล่อื นที่อยา่ งชา้ ๆ เนือ่ งมาจากการพาความร้อนของแมกมา

180° 45° 0° 45° 180°

45° แผน่ อเมริกาเหนือ แผน่ ยเู รเชีย 45°

แผน่ แปซิฟิ ก แผน่ แอฟริกา

0° 0°
45°
แผน่ อเมริกาใต้ แผน่ อินเดีย-ออสเตรเลีย

แผน่ แอนตารก์ ติก 45°

180° 45° 0° 45° 180°

2.3 การแปรสัณฐานของแผ่นธรณี

วงจรการพาความรอ้ น (convection cell)

แผ่นธรณีเคลื่อนทไ่ี ด้เนือ่ งจากกระบวนการพาความร้อนภายในโลก โดยกระบวนการน้ีเกดิ จากความรอ้ นจากแก่นโลก
ทีส่ ง่ ผ่านเนอื้ โลกตอนล่างมาถงึ เนื้อโลกตอนบน เม่ือเน้อื โลกตอนบนสูญเสยี ความร้อนบางส่วนให้กบั ธรณีภาค อณุ หภมู เิ นอ้ื
โลกตอนบนจงึ ลดลงแล้วจะไหลวนลงสู่ด้านลา่ งและไดร้ บั พลงั งานความรอ้ นจากแก่นโลกอีกครงั้ เกดิ เปน็ การหมุนวนเป็น

วงจร เรยี กว่า วงจรพาความร้อน

นักวทิ ยาศาสตร์ไดร้ วบรวมหลกั ฐานแนวคดิ และทฤษฎีตา่ ง ๆ ตัง้ แต่ ทฤษฎที วีปเล่อื น ทฤษฎีการแผ่ขยายพน้ื มหาสมุทร
และแนวคดิ วงจรการพาความรอ้ น มาสรปุ เป็น ทฤษฎีเรียกวา่ ทฤษฎีการแปรสัณฐานของแผน่ ธรณีซึง่ กล่าวถึง การเคลือ่ นที่
และการเปลยี่ นแปลงลักษณะ เช่น ขนาดตาแหนง่ ของแผ่นธรณีโดยมวี งจรการพาความรอ้ นภายในโลกเป็นกลไกสาคญั ใน
การขับเคลอ่ื นใหแ้ ผ่นธรณีเคลื่อนทีใ่ นรูปแบบต่าง ๆ การเคล่ือนทขี่ องแผน่ ธรณนี อกจากจะส่งผลต่อการเปล่ยี นแปลงของ
ทวปี และมหาสมทุ รแล้วยงั สง่ ผลต่อธรณสี ัณฐานและโครงสร้างทางธรณี

2.3 การแปรสณั ฐานของแผน่ ธรณี วงจรการพาความรอ้ น (convection cell)

เมื่อแมกมาได้รับความรอ้ นจะเคลอ่ื นท่ขี นึ้ มาใกล้ผวิ โลก จากนนั้ เมอื่ อุณหภมู ิลดลงจะเคลอื่ นท่กี ลบั ลงไปยงั ชนั้
เนอื้ โลกดา้ นลา่ ง และเมื่อไดร้ บั ความร้อนจะเคล่อื นท่ีข้ึนมาอกี

เทอื กเขากลางสมทุ ร

เปลือกโลก

วงจรการ เนอื้ โลก วงจรการ
พาความรอ้ น พาความร้อน

แกน่ โลก

แผน่ ธรณเี คลื่อนทไี่ ดด้ ้วยสาเหตใุ ด

 การปะทุของนา้ ใตพ้ ภิ พ
 การพาความร้อนของแมกมา
 การหมนุ เวยี นของสารในแกน่ โลก
 การเคล่อื นที่ของหินในเปลือกโลก

ศัพทน์ ่ารู้

ธรณีสณั ฐานหรือภมู ิลักษณ์ หมายถงึ รปู แบบหรอื ลกั ษณะของผวิ โลกทเ่ี กดิ ขึน้ ตามธรรมชาตมิ ีรปู พรรณสนั ฐาน
ต่าง ๆ เช่น หาดทราย ภูเขา หบุ เขาทรดุ ทร่ี าบสงู ทรี่ าบ และอื่น ๆ

โครงสร้างทางธรณี ในแง่ของวิชาธรณีวทิ ยาโครงสร้าง หมายถึง โครงสร้างของการวางตวั หรอื การจดั เรยี งตัว
ของมวลหินในพืน้ ที่หนึ่งๆ ซงึ่ อาจจะเป็นผลจากการเปลย่ี นลักษณะของชนั้ หนิ เน่ืองจากมแี รงมากระทา ทาใหช้ ้ันหิน มี
รูปรา่ งปรมิ าตรหรือโครงสร้างเปลี่ยนไปจากเดมิ เช่น ลอยเลือ่ น ชน้ั หนิ คดโค้ง

2.3 การแปรสณั ฐานของแผน่ ธรณี

ธรณีสณั ฐานและโครงสร้างทางธรณที เี่ กดิ จากการเคล่ือนท่ีของแผน่ ธรณี
ธรณสี ณั ฐานและโครงสร้างทางธรณีแบบตา่ ง ๆ เกิดขึ้นบริเวณแนวรอยตอ่ ของแผ่นธรณที ี่

มคี วามสมั พันธ์กบั การเคลอื่ นที่ของแผน่ ธรณี แนวรอยตอ่ ของแผ่นธรณมี ี 3 รูปแบบ คอื

1 แนวแผ่นธรณแี ยกตัว (Divergent)
2 แนวแผน่ ธรณเี คลอื่ นหากัน (Collision)
3 แนวแผ่นธรณเี คล่อื นผ่านกนั ในแนวราบ (Transform)

2.3 การแปรสณั ฐานของแผ่นธรณี

2.3 การแปรสัณฐานของแผ่นธรณี

1 แผน่ ธรณแี ยกตวั (divergent plate boundary)

เป็นบรเิ วณทแี่ ผ่นธรณีเคลอ่ื นทแี่ ยกออกจากกัน เกิดไดท้ ง้ั ในทวีปและในมหาสมุทร ทาใหเ้ กิดธรณสี ณั ฐาน ไดแ้ ก่
1 เทอื กเขากลางสมทุ ร
2 หบุ เขาทรุด

หุบเขาทรุดแหง่ แอฟริกาตะวนั ออก เทอื กเขากลางมหาสมทุ รแอตแลนติก

ในทวีป ในมหาสมุทร

2.3 การแปรสณั ฐานของแผน่ ธรณี

รปู ที่ 1 หบุ เขาทรดุ แอฟรกิ าตะวนั ออก

2.3 การแปรสณั ฐานของแผ่นธรณี

รูปท่ี 2 สนั เขากลางสมทุ รแอตแลนตกิ

2.3 การแปรสัณฐานของแผน่ ธรณี

2 แผน่ ธรณีเคลอ่ื นหากนั (convergent plate boundary)

แนวเทือกเขา รอ่ งลึกก้นสมุทร แนวภเู ขาไฟรูปโคง้ รอ่ งลกึ ก้นสมทุ ร หมเู่ กาะภูเขาไฟรูปโคง้

1 2 3

เทือกเขาหมิ าลยั เทอื กเขาแอนดสี หมูเ่ กาะญ่ปี นุ่

แผน่ ธรณีทวีป แผ่นธรณที วปี แผน่ ธรณีทวีป แผ่นธรณมี หาสมทุ ร แผ่นธรณมี หาสมุทร แผน่ ธรณีมหาสมุทร

เทอื กเขา รอ่ งลึกก้นสมทุ ร รอ่ งลึกกน้ สมุทร

แนวภูเขาไฟรูปโค้ง หม่เู กาะภเู ขาไฟรปู โคง้

2.3 การแปรสัณฐานของแผ่นธรณี

รูปที่ 3 ทวีปอนิ เดีย และแนวเทือกเขาหิมาลยั

2.3 การแปรสณั ฐานของแผน่ ธรณี

รูปท่ี 4 เทือกเขาแอนดีส และรอ่ งลึกกน้ สมทุ รเปรู-ชลิ ี

2.3 การแปรสณั ฐานของแผน่ ธรณี

รปู ที่ 5 หมเู่ กาะญป่ี ุ่น ร่องลึกกน้ สมทุ รญี่ป่นุ และรอ่ งลึกกน้ สมทุ รมาเรยี นา

2.3 การแปรสณั ฐานของแผน่ ธรณี

3 แผ่นธรณีเคลือ่ นท่ผี ่านกนั ในแนวราบ (transform plate boundary)

พบบรเิ วณมหาสมทุ ร ไม่ทาให้เกิดธรณสี ณั ฐาน
เปน็ สาเหตุหนึ่งท่ที าให้เกดิ แผ่นดนิ ไหว

รอยเลือ่ นตามแนวระดับ

รอยเล่ือนซานแอนเดรียส

2.3 การแปรสณั ฐานของแผ่นธรณี

รูปที่ 6 รอยเลื่อนซานแอนเดรยี ส

2.3 การแปรสัณฐานของแผ่นธรณี

การเคลอ่ื นท่ขี องแผ่นธรณยี ังทาให้เกดิ แรงกระทาต่อชั้นหินทเ่ี ปน็ ส่วนประกอบของเปลอื กโลก ซึ่งสง่ ผลใหช้ นั้ หิน
เกิดการเปลีย่ นแปลงลักษณะ เกิดเป็นโคงสรา้ งทางธรณีวิทยา เช่น ชัน้ หินคดโค้ง รอยเล่อื น

ชัน้ หินคดโคง้ (fold)

ชัน้ หินคดโค้ง (fold) คือ โครงสรา้ งทางธรณีวทิ ยาที่เกิดจากช้ันหนิ ถกู แรงกระทาจนเกิดการคดโค้งโก่งงอ
หรอื หักพับ โดยท่วั ไปแบง่ ออกเป็น 2 ชนิด ดังน้ี

1 ชั้นหินคดโคง้ รปู ประทุน (anticline fold) 2 ชน้ั หินคดโคง้ รูปประทนุ หงาย (syncline fold)

มลี กั ษณะคล้ายรูปประทนุ หรือสะพานโคง้ โดยชนั้ หินที่มีอายุมากกวา่ อยู่ มลี ักษณะคลา้ ยรูปตัวยู (U) โดยชั้นหินทีม่ ีอายุนอ้ ยกวา่ อยู่บริเวณด้าน
บริเวณด้านใน ส่วนช้นั หินที่มอี ายุน้อยกว่าอยูบ่ ริเวณดา้ นนอก ใน สว่ นชน้ั หินทีม่ ีอายมุ ากกวา่ อย่บู รเิ วณด้านนอก

2.3 การแปรสัณฐานของแผ่นธรณี

ตัวอย่าง 1 ชน้ั หินคดโคง้ รปู ประทนุ (anticline fold)
A

B

ช้นั หินคดโค้งรปู ประทนุ (anticline) อ. พฒั นานคิ ม จ. ลพบรุ ี

2.3 การแปรสัณฐานของแผ่นธรณี

ตัวอย่าง 2 ชน้ั หนิ คดโค้งรูปประทนุ หงาย (syncline fold)
A

B

ช้นั หินคดโคง้ รปู ประทุนหงาย (syncline) อ. พฒั นานคิ ม จ. ลพบรุ ี

2.3 การแปรสัณฐานของแผน่ ธรณี

รอยเล่อื น (fault)

รอยเล่ือน (fault) คอื โครงสรา้ งทางธรณวี ิทยาท่เี กิดจากชั้นหินถูกแรงกระทาจนแตกและเคล่อื นท่ีตามระนาบ
รอยแตก โดยทว่ั ไปแบง่ ออกเป็น 3 ชนดิ ดังน้ี

1 รอยเลื่อนปกติ (normal fault) 2 รอยเล่ือนยอ้ น (reverse fault) 3 รอยเลอื่ นตามแนวระดบั (strike fault)

เป็นรอยเลื่อนทีผ่ นังด้านบนเลือ่ นตา่ ลง ส่วนผนัง เปน็ รอยเลอ่ื นทผ่ี นงั ด้านบนเล่ือนสงู ขน้ึ ส่วนผนัง เปน็ รอยเลือ่ นที่ผนังด้านบนและผนังด้านล่างเลอ่ื นออกจากกนั
ดา้ นลา่ งเลื่อนสงู ขน้ึ เกิดจากความเคน้ ดึง เชน่ ท่รี าบ ดา้ นล่างเลื่อนตา่ ลง เกิดจากความแคน้ อัด เชน่ รอย ในแนวราบ เกิดจากความแค้นเฉอื น เชน่ รอยเล่อื นเจดียส์ ามองค์
ระหวา่ งหบุ เขาในภาคเหนอื ของประเทศไทย เลอ่ื นเลวิส (Lewis Thrust Fault) ในเทอื กเขารอกกี (Three Pagodas Fault)

ความเคน้ ดึง ความเคน้ อัด ความเค้นเฉอื น

ผนงั ดา้ นลา่ ง ผนงั ดา้ นลา่ ง ผนงั ดา้ นล่าง
ผนงั ด้านบน
ผนงั ดา้ นบน ผนังด้านบน

แผน่ ธรณเี คลือ่ นท่ีแยกตัวออกจากกนั จะทาใหเ้ กดิ ธรณสี ณั ฐานใด

 เทอื กเขา
 รอยเลื่อน
 รอ่ งลึกก้นสมุทร
 เทือกเขากลางสมุทร

แผน่ ธรณเี คลื่อนหากนั จะทาให้เกิดธรณสี ณั ฐานใด

 เทอื กเขา
 รอยเลือ่ น
 หุบเขาทรุด
 เทือกเขากลางสมทุ ร

วงจรการพาความรอ้ นภายในโลกทท่ี าให้เกดิ การเคล่อื นท่ขี องแผน่ ธรณี เกดิ ข้นึ ท่ี
ส่วนใดของโครงสรา้ งโลก

 เปลือกโลกทวปี
 ธรณภี าค
 ฐานธรณีภาค
 แกน่ โลกชน้ั ใน

ขอ้ ใดตอ่ ไปนเ้ี ป็นหลกั ฐานท่ีสนบั สนุนทฤษฎที วีปเลื่อน

 การเกดิ ยคุ นา้ แข็งหลายคร้ังในอดตี
 ขอบทวีปสามารถตอ่ เข้ากนั ได้คล้ายกับจิกซอว์
 อายขุ องหนิ แกรนิตบนเปลือกโลกทวปี
 ความคลา้ ยคลงึ กันของแนวเทือกเขาแอนดีสกับแนวเทอื กเขาหมิ าลยั