การเคลื่อนที่ของแผ่นธรณี

 

การเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีในลักษณะต่างๆ

            แมกมาภายในฐานธรณีภาคที่อยู่บริเวณใต้แนวรอยแตกของเปลือกโลกมีอุณหภูมิสูงมาก เมื่อแมกมาได้รับความร้อนจากภายโลก แมกมาจะเคลื่อนที่ขึ้นสู่ด้านบนเมื่ออุณหภูมิลดลง แมกมาจะเคลื่อนที่ห่างจากแนวรอยแตกและเคลื่อนที่กลับสู่ด้านล่างลงไปยังฐานธรณีภาค เมื่อแมกมาได้รับความร้อนจากภายในโลกเพิ่มขึ้น ก็จะเคลื่อนที่ขึ้นสู่ด้านบนอีกในลักษณะหมุนวนกันเป็นวงจร เรียกว่า วงจรการพาความร้อน (convection cell ) การพาความร้อนของแมกมาเป็นสาเหตุทำให้แผ่นธรณีที่วางตัวอยู่บนฐานธรณีภาคเกิดการเคลื่อนที่ในลักษณะต่างๆได้ เป็นการจำลองการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีในลักษณะต่างๆ เมื่อแผ่นธรณีเคลื่อนที่จะทำให้รอยต่อระหว่างแผ่นธรณีเกิดการขยับตัวและเคลื่อนที่ในหลายลักษณะ ได้แก่ แผ่นธรณีเคลื่อนที่แยกออกจากกัน (divergent plate) แผ่นธรณีเคลื่อนที่เข้าหากัน (convergent plate) และแผ่นธรณีเคลื่อนที่เฉือนกัน (transform fault plate)



             แผ่นธรณีบนโลกประกอบด้วยแผ่นที่มีขนาดใหญ่และขนาดเล็กจำนวนหลายแผ่นซึ่งทั้งหมดจะวางตัวต่อกันและเคลื่อนที่ในลักษณะต่างๆ แผ่นธรณีขนาดใหญ่ ได้แก่ แผ่นธรณีแอฟริกา แผ่นธรณียูเรเซีย แผ่นธรณีอินเดีย-ออสเตรเลีย แผ่นธรณีแอนตาร์กติก แผ่นธรณีแปซิฟิก แผ่นธรณีอเมริกาเหนือและแผ่นธรณีอเมริกาใต้ ปัจจุบันแผ่นธรณีมีการเคลื่อนที่ในลักษณะต่างๆที่สัมพันธ์กัน  

 

 

-แผ่นธรณีเคลื่อนที่แยกออกจากกัน การเคลื่อนที่แยกออกจากกันของแผ่นธรณีทำให้เกิดเทือกสันเขาใต้สมุทร เทือกสันเขาใต้สมุทรที่สำคัญ เช่น เทือกสันเขาใต้สมุทรกลางมหาสมุทรแอตแลนติก (mid-Atlantic ridge) ซึ่งเกิดจากการเคลื่อนที่แยกออกจากกันของแผ่นธรณีอเมริกาใต้และแผ่นธรณีแอฟริกาตรงบริเวณแนวรอยแตกกลางมหาสมุทรแอตแลนติก การเคลื่อนที่แยกออกจากกันของแผ่นธรณีส่งผลให้แผ่นธรณีแตกหักออกจากกันอย่างฉับพลันและเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดแผ่นดินไหวขึ้นตรงบริเวณแนวรอยต่อของแผ่นธรณี

 

-แผ่นธรณีเคลื่อนที่เข้าหากัน เพื่อศึกษาการเคลื่อนที่เข้าหากันของแผ่นธรณีและผลที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีดังกล่าว  

 



1. การเคลื่อนที่เข้าหากันของแผ่นธรณีมหาสมุทร (oceanic-oceanic convergence) เมื่อแผ่นธรณีมหาสมุทรจำนวน 2 แผ่นเข้าหากัน แผ่นที่มีความหนาแน่นมากกว่าซึ่งส่วนใหญ่แผ่นที่มีอายุหินมากกว่าจะมุดตัวลงข้างใต้อีกแผ่นหนึ่งบริเวณที่แผ่นธรณีมุดตัวลงเรียกว่า เขตมุดตัว (subduction zone) บริเวณเขตมุดตัวจะเกิดเป็นร่องลึกก้นสมุทร (oceanic trench) ซึ่งมีลักษณะเป็นร่องลึกที่พื้นมหาสมุทร มีลักษณะแคบยาวและมีขอบสูงชัน ส่วนปลายของแผ่นธรณีที่มุดตัวลงจะเคลื่อนที่จมลงสู่ฐานธรณีภาค ทำให้บางส่วนหลอมเหลวกลายเป็นแมกมาและจะปะทุแทรกขึ้นมาบนเปลือกโลกมหาสมุทรเกิดเป็นกลุ่มภูเขาไฟลูกเล็กๆ อยู่กลางมหาสมุทร มีลักษณะเรียงต่อกันเป็นรูปโค้งตามแนวร่องลึกก้นสมุทร เรียกแนวภูเขาไฟดังกล่าวว่า หมู่เกาะรูปโค้ง (island arc ) ตัวอย่างหมู่เกาะรูปโค้ง เช่น หมู่เกาะมาเรียนนา ที่อยู่ใกล้แนว ร่องลึกก้นสมุทรมาเรียนนา (Mariana trench) มีความลึกประมาณ 11 กิโลเมตร บริเวณทิศตะวันตกเฉียงใต้ของพื้นมหาสมุทรแปซิฟิก และหมู่เกาะซึ่งเป็นที่ตั้งของประเทศญี่ปุ่นและประเทศฟิลิปปินส์ การมุดตัวลงของแผ่นธรณีในลักษณะนี้ส่วนใหญ่ทำให้เกิดแผ่นดินไหวตรงบริเวณแนวรอยต่อของแผ่นธรณี

 

 

 

2.การเคลื่อนที่เข้าหากันของแผ่นธรณีมหาสมุทรกับแผ่นธรณีทวีป (oceanic-continental convergence) เมื่อแผ่นธรณีมหาสมุทรกับแผ่นธรณีทวีปเคลื่อนที่เข้าหากันแผ่นธรณีมหาสมุทรซึ่งมีความหนาแน่นมากกว่าจะมุดตัวลงข้างใต้แผ่นธรณีทวีป บริเวณที่แผ่นธรณีมุดตัวลงเรียกว่า เขตมุดตัว บริเวณเขตมุดตัวจะเกิดเป็นร่องลึกก้นสมุทร และส่วนปลายของแผ่นธรณีที่มุดตัวลงจะเคลื่อนที่จมลงสู่ฐานธรณีภาค ทำให้บางส่วนหลอมเหลวกลายเป็นแมกมาและปะทุแทรกขึ้นมาบนเปลือกโลกทวีปเกิดเป็นกลุ่มภูเขาไฟที่มีการวางตัวเป็นรูปโค้งอยู่เหนือบริเวณเขตมุดตัว เรียกว่า แนวภูเข้าไฟรูปโค้ง (volcanic arc) ตัวอย่างแนวภูเขาไฟรูปโค้ง เช่น แนวภูเขาไฟรูปโค้งสุมาตรา-ชวา ประเทศอินโดนีเซีย เทือกเขาแอนดีสในทวีปอเมริกาใต้ การมุดตัวลงของแผ่นธรณีในลักษณะนี้ส่วนใหญ่ทำให้เกิดแผ่นดินไหวตรงบริเวณแนวรอยต่อของแผ่นธรณี

 

 

3. การเคลื่อนที่เข้าหากันของแผ่นธรณีทวีป (continental-continental convergence) เมื่อแผ่นธรณีทวีปจำนวน 2 แผ่น เคลื่อนเข้าหากัน บางส่วนของแผ่นธรณีที่มีความหนาแน่นมากกว่าจะมุดตัวลงข้างใต้อีกแผ่นหนึ่งและบางส่วนที่มีความหนาแน่นใกล้เคียงกันจะเกิดการชนกันจนทำให้ชั้นหินบนเปลือกโลกทวีปเกิดเป็นรอยคดโค้งและเกิดเป็นเทือกเขาสูงใหญ่ตรงบริเวณแนวรอยต่อของแผ่นธรณี เทือกเขาหิมาลัยเป็นตัวอย่างเทือกเขาที่เกิดจากแผ่นธรณีทวีปจำนวน 2 ผ่านเคลื่อนที่เข้าหากัน

-แผ่นธรณีเคลื่อนที่เฉือนกัน เป็นการจำลองการเคลื่อนที่เฉือนกันของแผ่นธรณีทวีปกับแผ่นธรณีทวีป และแผ่นธรณีมหาสมุทรกับแผ่นธรณีมหาสมุทร ในธรรมชาติการเคลื่อนที่เฉือนกันของแผ่นธรณีส่วนใหญ่จะเกิดร่วมกับการเคลื่อนที่แยกออกจากกันและการเคลื่อนที่เข้าหากันของแผ่นธรณี การเคลื่อนที่เฉือนกันของแผ่นธรณีทำให้เกิดการสั่นสะเทือนของแผ่นดิน ซึ่งเป็นสาเหตุทำให้เกิดไหวขึ้นตรงบริเวณแนวรอยต่อแผ่นธรณี ตัวอย่างการเคลื่อนที่เฉือนกันของทวีป เช่น รอยเลื่อนแซนแอนเดรียส (San Andreas fault) ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่เฉือนกันของแผ่นธรณีอเมริกาเหนือ สาเหตุดังกล่าวทำให้รัฐแคลิฟอร์เนียประเทศสหรัฐอเมริกา เกิดแผ่นดินไหวบ่อยครั้ง

การเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีทั้ง 3 ลักษณะ ได้แก่ การเคลื่อนที่แยกออกจากกัน การเคลื่อนที่เข้าหากันและการเคลื่อนที่เฉือนกันของแผ่นธรณี นอกจากจะเป็นสาเหตุทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาต่างๆ ตรงบริเวณแนวรอยต่อของแผ่นธรณีแล้ว การเคลื่อนที่ของแผ่นธรณียังทำให้เกิดชั้นหินคดโค้ง (fold) และรอยเลื่อน (fault) ตรงบริเวณแนวรอยต่อของแผ่นธรณี และในหินหรือชั้นหินบนเปลือกโลกด้วย รอยคดโค้งที่ปรากฏอยู่ในหินชั้นบนเปลือกโลก เกิดจากแรงที่มากระทำกับหินหรือชั้นหินในทิศทางต่างๆ เนื่องจากการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณี ตัวอย่างชั้นหินคดโค้งที่ปรากฏบนเปลือกโลก

รอยเลื่อนเป็นแนวรอยแตกของหินหรือชั้นหิน 2 ฟาก ซึ่งเคลื่อนที่สัมพันธ์กันและขนานไปกับรอยแตกนั้น การเคลื่อนที่เฉือนกันของแผ่นธรณีเป็นลักษณะหนึ่งของรอยเลื่อนที่แผ่นธรณีมีการเคลื่อนที่เฉือนกันในแนวระนาบ ตัวอย่างรอยเลื่อนที่ปรากฏบนเปลือกโลก