บทที่ 1 โครงสร้างโลก

บทที่ 1  โครงสร้างโลก

โครงสร้างโลก

         โลกเกิดมาได้แล้วประมาณ 4600 ล้านปี โดยนักดาราศาสตร์สันนิษฐานว่า เกิดจาการหมุนวน

ของฝุ่นและแก๊สในอวกาศ

• โครงสร้างโลกแบ่งออกได้เป็น 3 ชั้น ได้แก่
– เปลือกโลก (Crust)
– เนื้อโลก (Mantle)
– แก่นโลก (Core)

เปลือกโลก ( Crust )

         เป็นชั้นนอกสุดของโครงสร้างโลก มีความหนาระหว่าง 6-35 กิโลเมตร ชัั้้นเปลือกโลกประกอบด้วยเปลือกโลกภาคพืื้นทวีปและเปลือกโลกใต้มหาสมุทร มีความลึกตั้งแต่ 5 ถึง 70 กิโลเมตร

1.เปลือกโลกภาคพื้นทวีป (Continental Crust) มักมีความหนามาก มีความหนาแน่นต่ำ ประกอบด้วย โปแตสเซียม อะลูมิเนียม ซิลิเกตและซิลิกอนไดออกไซด์ เป็นส่วนใหญ่ ทำให้มีชื่อเรียกว่า ชนิดไซอัล (SIAL)

2.เปลือกโลกภาคพื้นสมุทร (Oceanic Crust) มักจะมีความหนาน้อยกว่าเปลือกโลกภาคพื้นทวีป มีความหนาแน่นมากกว่า เนื่องจากประกอบด้วย แมกนีเซียม เหล็ก แคลเซียม และซิลิเกต เป็นส่วนใหญ่ เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า ชั้นไซมา (SIMA)

เนื้อโลก ( Mentle ) 

    เป็นชั้นโครงสร้างของโลกที่อยู่ระหว่างเปลือกโลกกับแก่นโลก นอกจากนี้เรายังสามารถพบชั้นหินในลักษณะเดียวกับชั้นเนื้อโลกหรือแมนเทิลนี้ ได้ในดาวเคราะห์หินทั่วไป สำหรับชั้นแมนเทิลของดาวเคราะห์โลกนี้มีความหนาประมาณ 2,885 กิโลเมตร ซึ่งนับเป็นองค์ประกอบร้อยละ 84 ของปริมาตรทั้งหมดของโลก ส่วนประกอบหลักของชั้นเนื้อโลกส่วนใหญ่เป็นแมกนีเซียมและเหล็ก เกือบทั้งหมดมีสถานะเป็นของแข็ง ยกเว้นที่ความลึกประมาณ 70-260 กิโลเมตรหรือที่เรียกว่าฐานธรณีภาค ( asthenosphere) ในชั้นนี้มีการหลอมละลายของหินเป็นบางส่วน

แก่นโลก ( Core )
          เป็นชั้นในสุด ตั้งแต่ความลึกที่ 2,900 กิโลเมตร ถึงจุดศูนย์กลางโลกแบ่งออกเป็นสองส่วนคือ แก่นโลกชั้นนอก (outer core) มีความหนา 2,200 กิโลเมตร เป็นของเหลวพวกโลหะหลอมละลายประเภทเหล็กและนิเกิล และแก่นโลก(inner core) เป็นของแข็งที่มีความหนาแน่นสูงเชื่อว่าประกอบด้วยเหล็กนิเกิล เป็นหลัก

   

คลื่นในตัวกลาง (Body wave)

       คลื่นในตัวกลางเดินทางผ่านเข้าไปภายในของโลกผ่านไปยังพื้นผิวโลกที่อยู่ซีกตรงข้าม มี 2 ลักษณะ คือ

1. คลื่นปฐมภูมิ (P wave)

•เป็นคลื่นตามยาวที่เกิดจากความไหวสะเทือนในตัวกลาง โดยอนุภาคของตัวกลางนั้นเกิดการเคลื่อนไหวแบบอัดขยายในแนวเดียวกับที่คลื่นส่งผ่านไป
• เคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่เป็นของแข็ง ของเหลว และก๊าซ
• วัดแรงสั่นสะเทือนสามารถรับได้ก่อนชนิดอื่น
• มีความเร็วประมาณ 6 – 8 km/s
• ทำให้เกิดการอัดหรือขยายตัวของชั้นหิน

2. คลื่นทุติยภูมิ (S wave)

• เป็นคลื่นตามขวางที่เกิดจากความไหวสะเทือนในตัวกลางโดย
อนุภาคของตัวกลางเคลื่อนไหวตั้งฉากกับทิศทางที่คลื่นผ่าน มีทั้ง
แนวตั้งและแนวนอน
• คลื่นชนิดนี้ผ่านได้เฉพาะตัวกลางที่เป็นของแข็งเท่านั้น
• ความเร็วประมาณ 3 –4 km/s
• ทำให้ชั้นหินเกิดการคดโค้ง

 การแบ่งโครงสร้างโลกตามลักษณะกายภาพ
        นักธรณีวิทยาแบ่งโครงสร้างภายในของโลกออกเป็น 5 ส่วน โดยพิจารณาจากความเร็วของคลืื่น P และ S

1. ธรณีภาค (Lithosphere)

          ประกอบด้วยเปลือกโลกทวีป และ เปลือกโลกมหาสมุทร คลื่นP และ S เคลื่อนที่ช้าลงจนถึงแนวแบ่งเขตโมโฮวิซึ่งอยู่ที่ระดับลึกประมาณ 100 km

2. ฐานธรณีภาค (Asthenosphere)

          อยูู่ใต้แนวแบ่งเขตโมโฮโรวิซิกลงไปจนถึงระดับ 700 km เป็นบริเวณที่คลื่นไหวสะเทือนมีความเร็วเพิ่มขึ้นตามระดับลึก แบ่งเป็น 2 เขต
– เขตที่คลื่นไหวสะเทือนมีความเร็วต่ำา ที่ระดับลึก 100 - 400
กิโลเมตร P และ S มีความเร็วเพิ่มขึ้นอย่างไม่คงที่ เนื่องจากบริเวณนี้เป็นของแข็งเนืื้ออ่อน อุณหภูมิที่สูงมากทำให้แร่บางชนิดเกิดการหลอมตัวเป็นหินหนืด
– เขตที่มีการเปลี่ยนแปลง อยู่บริเวณเนื้อโลกตอนบน ระดับลึก 400 - 700 กิโลเมตร P และ S มีความเร็วเพิ่มขึ้นมาก ในอัตราไม่สม่ำเสมอ เนื่องจากบริเวณนี้มีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของแร่

3. เมโซสเฟียร์ (Mesosphere)

         อยู่บริเวณเนื้อโลกชั้นล่าง ที่ความลึก 700 -2,900 กิโลเมตร เป็นบริเวณที่คลื่นไหวสะเทือนมีความเร็วสม่ำเสมอ เนื่องจากเป็นของแข็ง

4. แก่นชั้นโลกนอก (Outer core)

           ที่ระดับลึก 2,900 - 5,150 กิโลเมตร คลื่น P ลดความเร็วลงฉับพลัน ขณะที่ S ไม่ปรากฏ ทั้งนี้เนื่องจากบริเวณนี้เป็นเหล็กหลอมละลาย

5. แก่นโลกชั้นใน (Inner core)

              ส่วนประกอบของแก่นโลกชั้นในเหมือนกับของชั้นนอกแต่อยู่ในสถานะของแข็ง เนื่องจากมีความดันและอุณหภูมิสูงมาก โดยอาจสูงถึง 6200 - 6400 องศาเซลเซียส คลื่นPและคลื่นS มีอัตราค่อนข้างคงที่ มีสถานะเป็นของแข็งที่มีเนื้อเดียวกัน