เรียนรู้

ภูมิประเทศน่าสนใจ ใต้มหาสมุทร

ผลการสำรวจพื้นมหาสมุทรในปัจจุบันบ่งชี้ว่า แอ่งมหาสมุทร (ocean basin) นั้นไม่ได้มีความราบเรียบทั่วทั้งมหาสมุทร แต่ประกอบด้วยภูมิลักษณ์ที่เด่นชัดอย่างน้อย 3-4 รูปแบบ

1) ที่ราบมหาสมุทร

ที่ราบมหาสมุทร (abyssal plain) หมายถึง พื้นที่ราบเรียบและลึก ซึ่งเป็นส่วนที่ต่อเนื่องมาจาก ลาดทวีป (continental rise) ในขอบทวีปสถิต หรือต่อมาจาก ร่องลึกก้นสมุทร (trench) ในขอบทวีปจลน์ ซึ่งที่ราบมหาสมุทรนี้อยู่ห่างไกลและได้รับอิทธิพลจากพื้นทวีปน้อยมาก มีความลึกประมาณ 4,600-5,500 เมตร ถือเป็นภูมิลักษณ์ที่มีพื้นที่มากที่สุดในมหาสมุทร โดยคิดเป็น 42% ของพื้นมหาสมุทรทั้งหมด โดยมีตะกอนตกทับถมหนาเมื่อใกล้ลาดทวีปและบางลงเมื่อใกล้สันเขากลางมหาสมุทร

รอยต่อระหว่างขอบทวีป (contitental margin) และ แอ่งมหาสมุทร (ocean basin)

2) ภูเขาใต้ทะเล

ภูเขาใต้ทะเล (seamount) คือ ยอดภูเขาไฟลูกโดดใต้ทะเล พบเป็นหย่อม ส่วนใหญ่มีความสูงมากกว่า 700 เมตร โดยส่วนใหญ่พบใกล้กับบริเวณสันเขากลางมหาสมุทร หากมียอดแหลมเรียกว่า ยอดเขาทะเล (seapeak) แต่หากมียอดค่อนข้างแบนราบ เรียกว่า ภูเขาหัวตัดใต้น้ำ (guyot) หรือ ภูเขาไฟโต๊ะ (table mount)

แบบจำลองการเกิดภูเขาใต้ทะเล และ ยอดเขาทะเล

ภูเขาใต้ทะเล (seamount) จะมีกระบวนการเกิดทางธรณีแปรสัณฐานที่แตกต่างจาก ภูเขาไฟใต้ทะเล (submarine volcano) ซึ่งหมายถึง ภูเขาไฟที่เกิดขึ้นใต้ทะเลที่เกิดตามเขตมุดตัวของแผ่นเปลือกโลก โดยเกิดขึ้นเป็นแนวโค้งติดต่อกัน และหากแนวภูเขาไฟใต้น้ำนั้นโผล่พ้นผิวน้ำ จะเรียกว่า แนวภูเขาไฟรูปโค้งบนทวีป (continental arc)

บางครั้งบริเวณโดยรอบภูเขาใต้ทะเลหรือยอดเขาใต้ทะเล มีแนวปะการังเกิดรอบภูเขาไฟกลางมหาสมุทร เมื่อเกาะภูเขาไฟหยุดปะทุ เย็นและยุบตัว แต่แนวปะการังก็ยังคงสร้างเพิ่มขึ้นสุดท้ายกลายเป็นวงแหวน เรียกว่า หมู่เกาะรูปโค้งปะการัง (atoll) พบมากในบริเวณมหาสมุทรแปซิฟิกตอนใต้ และมหาสมุทรอินเดีย เช่น มัลดีฟส์ หมู่เกาะสิมิลัน และเกาะสีปาดัน ของประเทศมาเลเซีย เป็นต้น

แบบจำลองและกระบวนการเกิดเกาะปะการังรอบภูเขาไฟใต้ทะเล
หมู่เกาะรูปโค้งปะการัง บริเวณมหาสมุทรแปซิฟิกตอนใต้ จากภาพถ่ายดาวเทียม Google Earth
หมู่เกาะรูปโค้งปะการัง บริเวณมหาสมุทรแปซิฟิกตอนใต้ จากภาพถ่ายมุมสูง

3) สันเขากลางมหาสมุทร

สันเขากลางมหาสมุทร (mid-oceanic ridge) คือ แนวเทือกเขาใต้ทะเลที่มีความชันเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหัน มีความสูงกว่า ที่ราบมหาสมุทร (abyssal plain) ประมาณ 1-4 กิโลเมตร แอ่นเหมือนกับหลังคาหน้าจั่ว ซึ่งตลอดระยะสันเขากลางมหาสมุทรจะมีรอยแยกขวางแนวสันเขาเป็นช่วงๆ ซึ่งโดยปกติบริเวณแนวสันเขากลางมหาสมุทรจะเป็นการเคลื่อนที่ออกจากกันของแผ่นเปลือกโลก โดยที่ตรงกลางของสันเขากลางมหาสมุทรจะมีร่องลึกเป็นช่องทางให้หินหนืดจากเนื้อโลกไหลออกมาเกิดเป็นหินบะซอลต์ที่เกิดใหม่อยู่ตลอดเวลา ทำให้แผ่นมหาสมุทรเก่าถูกแทนที่และดันให้แยกออกทั้งสองฝั่งของสันกลางอย่างช้าๆ

(ซ้าย) หินบะซอลต์รูปหมอน (pillow basalt) ซึ่งเกิดจากแมกมาไหลหลากออกมาบริเวณแนวสันเขากลางมหาสมุทร (ขวา) ปล่องควันดำใต้มหาสมุทร (black smoker) ซึ่งเกิดบริเวณแนวสันกลางมหาสมุทรและเป็นแหล่งสะสมตัวของแร่สำคัญต่างๆ

ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์สำรวจพบและนำเสนอแนวสันเขากลางมหาสมุทรทั่วโลก โดยในกรณีของแนวสันเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติกและมหาสมุทรอินเดียจะทอดยาวอยู่ตรงกลางมหาสมุทรจึงเรียกว่า 1) สันเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติก (Mid-Atlantic Ridge) (หมายเลข 5) มีอัตราการแผ่ขยายตัวโดยเฉลี่ยประมาณ 2.5-3.5 เซนติเมตร/ปี และ 2) สันเขากลางมหาสมุทรอินเดีย (Mid-Indian Ridge) (หมายเลข 6) มีอัตราการแผ่ขยายตัวโดยเฉลี่ยประมาณ 2-7 เซนติเมตร/ปี ส่วนมหาสมุทรแปซิฟิกจะเกิดขึ้นทางตะวันออก ค่อนข้างจะชิดกับทวีปอมเริกาเหนือจึงเรียกว่า 3) เนินเขามหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออก (East-Pacific Rise) (หมายเลข 2-4) หรือ ซึ่งมีอัตราการแผ่ขยายตัวยประมาณ 5-16.5 เซนติเมตร/ปี ซึ่งโดยรวมสันเขากลางมหาสมุทรทั้งหมดมีความยาวประมาณ 65,000 กิโลเมตร

สันเขากลางมหาสมุทรที่สำคัญของโลก

สืบเนื่องจากการแทรกดันและไหลหลากของแมกมาในบริเวณสันเขากลางมหาสมุทรก่อให้เกิดการแผ่ขยายตัวของพื้นมหาสมุทร ตามแนวคิด พื้นทะเลแผ่กว้าง (sea-floor spreading) ในทางธรณีแปรสัณฐาน ซึ่งพื้นมหาสมุทรใหม่ดังกล่าว คือ แผ่นเปลือกโลกมหาสมุทร (oceanic curst) ซึ่งมีองค์ประกอบเฉพาะประกอบด้วยหินหลากหลายชนิด เรียกว่า ชุดหินโอฟิโอไลต์ (Ophiolite Suite) ซึ่งการลำดับชั้นหินโอฟิโอไลต์ ประกอบด้วยชั้นหินชนิดต่างๆ ได้แก่

  • 1) ชั้นตะกอนทะเลลึก (pelagic sediment) ประกอบด้วยหินเชิร์ต หินดินดานสีดำและหินปูน เป็นต้น
  • 2) ชั้นหินบะซอลต์รูปหมอน (basalt pillow) เกิดจากลาวาสัมผัสกับผิวน้ำแล้วเกิดเย็นตัวอย่างรวดเร็วมีรูปร่างคล้ายหมอน
  • 3) แผ่นผนังหิน (sheeted dike) เป็นหินที่มีแนวการวางตัวตั้งฉากในแนวดิ่ง เนื่องจากการฉีดพุ่งขึ้นมาของแมกมาใต้พื้นผิวโลก โดยส่วนใหญ่เนื้อหินเป็นหินบะซอลล์
  • 4) ชั้นหินแกบโบร (gabbro)
  • 5) ชั้นหินอัคนีสีเข้มจัด (ultramafic) ซึ่งโดยส่วนใหญ่ที่พบจะเป็นหินดันไนต์ (dunite) หรือหินเพอริโดไทต์ (peridotile) และ
  • 6) ชั้นเนื้อโลก (mantle) ประกอบด้วยหินฮาร์ซเบอร์ไกต์ (harzburgite) หรือหินเลอร์โซไลต์ (lherzolite)
การลำดับชั้นหินของชุดหินโอฟิโอไลต์

การลำดับชั้นหินของชุดหินโอฟิโอไลต์ไม่สามารถดูได้ที่บริเวณสันเขากลางมหาสมุทร แต่นักวิทยาศาสตร์ศึกษาชุดหินนี้ในบริเวณที่เขตมุดตัวของแผ่นเปลือกโลกในอดีต ซึ่งมีการครูดถูและดึงชุดหินโอฟิโอไลต์นี้มาสู่พื้นด้านบน เช่น เทือกเขาแอลป์ เทือกเขาหิมาลัย เป็นต้น

4) รอยเลื่อนเหลื่อมข้าง

แต่เนื่องจากปริมาตรของแมกมาในการแทรกดันที่แตกต่างกันในแต่ละพื้นที่ย่อยตามแนวสันเขากลางมหาสมุทร ทำให้อัตราการแยกตัวออกของแผ่นเปลือกโลกมหาสมุทรนั้นแตกต่างกัน ซึ่งทำให้เกิดแรงเฉือนกันระหว่างโซนที่มีอัตราการเลื่อนตัวสูงและต่ำ และเกิดเป็น รอยเลื่อนเหลื่อมข้าง (strike-slip fault) ที่มีการเคลื่อนที่แบบผ่านกันตัดขวางแนวสันเขาเป็นช่วงๆ ดังแสดงในรูปด้านล่าง

(ก) แบบจำลองแสดงการเคลื่อนที่ผ่านกันของรอยแตกบริเวณสันเขากลางมหาสมุทร
ภาพถ่ายดาวเทียมแสดงนเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติก (Mid-Atlantic Ridge) และระบบรอยแตกที่ตั้งฉาก

. . .
บทความล่าสุด : www.mitrearth.org
เยี่ยมชม facebook : มิตรเอิร์ธ – mitrearth

Share: