เรียนภาษาไทย-ติวO-NETสังคม : ทฤษฎีการเคลื่อนที่ของแผ่นดินเปลือกโลก

ทฤษฎีการเคลื่อนที่ของแผ่นดินเปลือกโลก

          ทฤษฎีการเคลื่อนที่ของแผ่นดินเปลือกโลก โดย นาวาอากาศเอก กมล วัชรเสถียร 

           นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามศึกษาและรวบรวมข้อมูล เพื่อสรุปเป็นทฤษฎีอธิบายสาเหตุการเกิดของแผ่นดินไหว ในปัจจุบันทฤษฎีการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก (Plate Tectonics Theory) ได้รับการยอมรับมากที่สุด ทฤษฎีนี้พัฒนามาจากทฤษฎีว่าด้วยทวีปเลื่อน (Theory of Continental Drift) ของอัลเฟรด โลทาร์ เวเกเนอร์ (Alfred Lothar Wegener พ.ศ. ๒๔๒๓-๒๔๗๓ นักวิทยาศาสตร์ ชาวเยอรมัน) ซึ่งเสนอไว้เมื่อ พ.ศ. ๒๔๕๕ ต่อมา แฮร์รี แฮมมอนด์ เฮสส์ (Harry Hammond Hess พ.ศ. ๒๔๔๙-๒๕๑๒ นักธรณีวิทยา ชาวอเมริกัน) ได้เสนอแนวคิดที่พัฒนาใหม่นี้ในทศวรรษ ๒๕๐๐

          ทฤษฎีการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก ได้อธิบายว่า ปรากฏการณ์แผ่นดินไหวเกิดจากการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกเป็นลำดับขั้นตอนดังนี้ เมื่อโลกแยกตัวจากดวงอาทิตย์มีสภาพเป็นกลุ่มก๊าซร้อน ต่อมาเย็นตัวลงเป็นของเหลวร้อน แต่เนื่องจากบริเวณผิวเย็นตัวลงได้เร็วกว่าจึงแข็งตัวก่อน ส่วนกลางของโลกยังคงประกอบด้วยของธาตุหนักหลอมเหลว ในทางธรณีวิทยา ได้แบ่งโครงสร้างของโลกออกเป็น ๓ ส่วนใหญ่ๆ เรียกว่า เปลือกโลก (crust) เนื้อโลก (mantle) และแก่นโลก (core) เปลือกโลกเป็นส่วนที่เป็นของแข็งและเปราะ ห่อหุ้มอยู่ชั้นนอกสุดของโลก จนถึงระดับความลึกประมาณ ๕๐กิโลเมตร เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า ธรณีภาคชั้นนอก หรือลิโทสเฟียร์ (Lithosphere) ใต้ชั้นนี้ลงไปเป็นส่วนบนสุดของชั้นเนื้อโลก เรียกว่า ฐานธรณีภาค หรือแอสเทโนสเฟียร์ (asthenosphere) มีลักษณะเป็นหินละลายหลอมเหลวที่เรียกว่า หินหนืด (magma) มีความอ่อนตัวและยืดหยุ่นได้ อยู่ลึกจากผิวโลกลงไป ๑๐๐-๓๕๐ กิโลเมตร ใต้จากฐานธรณีภาคลงไป ยังคงเป็นส่วนที่เป็นเนื้อโลกอยู่ จนกระทั่งถึงระดับความลึกประมาณ ๒,๙๐๐ กิโลเมตรจากผิวโลก จึงเปลี่ยนเป็นชั้นแก่นโลก ซึ่งแบ่งเป็น ๒ ชั้นย่อย คือ แก่นโลกชั้นนอก และแก่นโลกชั้นใน โดยแก่นโลกชั้นในนั้นจะอยู่ลึกสุดจนถึงจุด ศูนย์กลางของโลก ที่ระดับความลึก ๖,๓๗๐ กิโลเมตร จากผิวโลก

          การเกิดแผ่นดินไหวนั้น ส่วนใหญ่จำกัดอยู่เฉพาะที่ชั้นของเปลือกโลก โดยที่เปลือกโลกไม่ได้เป็นชิ้นเดียวกันทั้งหมด เนื่องจากว่าเมื่อของเหลวที่ร้อนจัดปะทะชั้นแผ่นเปลือกโลก ก็จะดันตัวออกมาแนวรอยแยกของแผ่นเปลือกโลกจึงเป็นแนวที่เปราะบางและเกิดเหตุการณ์แผ่นดินไหวและภูเขาไฟระเบิดมาก จากการบันทึกประวัติปรากฏการณ์แผ่นดินไหว ทำให้สามารถประมาณการแบ่งของแผ่นเปลือกโลกได้เป็น ๑๕ แผ่น คือ
          แผ่นยูเรเชีย (Eurasian Plate)
          แผ่นแปซิฟิก (Pacific Plate)
          แผ่นออสเตรเลีย (Australian Plate)
          แผ่นฟิลิปปินส์ (Philippines Plate)
          แผ่นอเมริกาเหนือ (North American Plate)
          แผ่นอเมริกาใต้ (South American Plate)
          แผ่นสโกเชีย (Scotia Plate)
          แผ่นแอฟริกา (African Plate)
          แผ่นแอนตาร์กติก (Antarctic Plate)
          แผ่นนัซกา (Nazca Plate)
          แผ่นโคโคส (Cocos Plate)
          แผ่นแคริบเบียน (Caribbean Plate)
          แผ่นอินเดีย (Indian Plate)
          แผ่นฮวนเดฟูกา (Juan de Fuca Plate)
          แผ่นอาหรับ (Arabian Plate)

          แผ่นเปลือกโลกที่กล่าวมาแล้วไม่ได้อยู่นิ่ง แต่มีการเคลื่อนที่คล้ายการเคลื่อนย้ายวัตถุบนสายพานลำเลียงสิ่งของ จากผลการสำรวจท้องมหาสมุทรในช่วงทศวรรษ ๒๔๙๐ พบว่า มีแนวสันเขากลางมหาสมุทรรอบโลก (Global Mid Ocean Ridge) ซึ่งมีความยาวกว่า ๕๐,๐๐๐ กิโลเมตร กว้างกว่า ๘๐๐ กิโลเมตร จากการศึกษาทางด้านธรณีวิทยาพบว่าหินบริเวณสันเขาเป็นหินใหม่ มีอายุน้อยกว่าหินที่อยู่ในแนวถัดออกมา จึงได้มีการตั้งทฤษฎีว่าแนวสันเขากลางมหาสมุทรนี้คือ รอยแตกกึ่งกลางมหาสมุทร รอยแตกนี้เป็นรอยแตกของแผ่นเปลือกโลก ซึ่งถูกแรงดันจากหินหนืดภายในเปลือกโลกดันออกจากกันทีละน้อย รอยแยกของแผ่นเปลือกโลกที่กล่าวมาแล้ว ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกต่างๆ

         การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกทำให้ เกิดแผ่นดินไหวตามรอยต่อของแผ่นต่างๆ โดยสรุปแล้ว การเคลื่อนไหวระหว่างกันของเปลือกโลกมี ๓ ลักษณะ ได้แก่ (๑) บริเวณที่แผ่นเปลือกโลกแยกออกจากกัน (Diver- gence Zone) (๒) บริเวณที่แผ่นเปลือกโลกชนกัน (Convergence Zone) และ (๓) บริเวณที่แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่พาดผ่านกัน (Transform or Fracture Zone)

          บริเวณที่แผ่นเปลือกโลกแยกออกจากกัน           ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดได้แก่ การแยกตัวของสันเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติก (Mid Atlantic Ridge) สันเขานี้เป็นส่วนหนึ่งของสันเขากลางมหาสมุทรรอบโลก มีแนวเริ่มต้นจากมหาสมุทรอาร์กติกลงมายังปลายทวีปแอฟริกา มีผลทำให้แผ่นอเมริกาเหนือเคลื่อนที่แยกออกจากแผ่นยูเรเชีย และแผ่นอเมริกาใต้เคลื่อนที่แยกออกจากแผ่นแอฟริกา ความเร็วของการเคลื่อนที่อยู่ระหว่าง ๒-๓ เซนติเมตรต่อปี ตัวอย่างของการเคลื่อนที่จะเห็นได้จากการแยกตัวของแผ่นดินบริเวณภูเขาไฟคราฟลา (Krafla Volcano) ทางตะวันออกเฉียงเหนือของเกาะไอซ์แลนด์ แผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นจากเหตุการณ์นี้จะมีลักษณะตื้นและมีทิศทางตามแนวแกนของการเคลื่อนที่ แผ่นดินไหวที่เกิดจากการแยกตัวนี้จะมีขนาดไม่เกิน ๘ ตามมาตราริกเตอร์ (ดูขนาดของแผ่นดินไหว)

          บริเวณที่แผ่นเปลือกโลกชนกัน 

          เมื่อแผ่นเปลือกโลกแผ่นหนึ่งมุดตัวลงใต้อีกแผ่นหนึ่ง บริเวณที่แผ่นเปลือกโลกมุดตัวลง (Subduction Zone) จะเกิดร่องน้ำลึกและภูเขาไฟ แผ่นดินไหวอาจเกิดขึ้นที่ความลึกต่างกันได้ตั้งแต่ความลึกใกล้ผิวโลกจนถึงความลึกลงไปหลายร้อยกิโลเมตร (อาจลึกถึง ๗๐๐ กิโลเมตร) การเคลื่อนที่แบบนี้จะก่อให้เกิดแผ่นดินไหวรุนแรงมากที่สุด โดยมีขนาดเกิน ๙ ตามมาตราริกเตอร์ ตัวอย่างเช่น การเกิดแผ่นดินไหวในมลรัฐอะแลสกา ประเทศสหรัฐอเมริกา เกิดจากแผ่นแปซิฟิกชนกับแผ่นอเมริกาเหนือ และแผ่นดินไหวที่ประเทศชิลี เกิดจากแผ่นนัซกาชนและจมลงใต้แผ่นอเมริกาใต้

          บริเวณที่แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่พาดผ่านกัน 

           แผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นจะตื้น (อยู่ที่ความลึกประมาณ ๒๕ กิโลเมตร) ขนาดไม่เกิน ๘.๕ ตามมาตราริกเตอร์ ตัวอย่างของแผ่นดินไหวประเภทนี้ได้แก่ แผ่นแปซิฟิก เคลื่อนที่พาดผ่านแผ่นอเมริกาเหนือ ทำให้เกิดรอยเลื่อนที่สำคัญคือ รอยเลื่อนแซนแอนเดรียส (San Andreas Fault) ในมลรัฐแคลิฟอร์เนีย ประเทศสหรัฐอเมริกา ที่รอยเลื่อนประเภทนี้ แผ่นผิวโลกจะเคลื่อนที่ผ่านกันในแนวราบ แต่มีการจมตัวหรือยกตัวสูงขึ้นน้อยกว่าการเคลื่อนที่ใน ๒ ลักษณะแรก

          การเกิดแผ่นดินไหวอาจเกิดจากการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกทั้ง ๓ ลักษณะรวมกันก็ได้ ตัวอย่างเช่น แผ่นดินไหวที่มลรัฐเนวาดา ประเทศสหรัฐอเมริกา

ขอบคุณที่มา : สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ เล่มที่ 28