Explore

หินนาคา ภูลังกา กับธรณีวิทยาน่ารู้

ถ้ำนาคา ตั้งอยู่ในเขตอุทยานเเห่งชาติภูลังกา รอยต่อระหว่างจังหวัดบึงกาฬ-นครพนม (กรอบสีขาวในแผนที่) ซึ่งจุดเด่นที่น่าสนใจของถ้ำนาคาและพื้นที่โดยรอบนี้คือ การพบหินที่มีพื้นผิวคล้ายกับเกล็ดของสัตว์ขนาดยักษ์อยู่ทั่วไปในแถบนั้น ซึ่งตามคติชาวบ้านหรือความเชื่อในท้องถิ่นบางส่วนเชื่อว่านี่คือร่างของพญานาคที่ชาวบ้านเรียกว่า หลวงปู่อือลือ ถูกสาปให้ร่างกลายเป็นหินติดอยู่ในถ้ำแห่งนี้

(ซ้าย) แผนที่ภาคอีสานของไทยแสดงตำแหน่งถ้ำนาคา ในเขตอุทยานเเห่งชาติภูลังกา (ขวา) ลักษณะปรากฏของหินที่มีพื้นผิวคล้ายกับเกล็ดของสัตว์ (ที่มา : https://varietyded.com/story/3773)

อย่างไรก็ตาม ลักษณะพื้นผิวหินที่คล้ายกับเกล็ดปลาหรือเกล็ดพญานาคนี้ สามารถอธิบายได้ตามหลักวิชาการทางธรณีวิทยา บทความนี้จึงอยากจะเผยแพร่ความรู้ในมุมมองของวิทยาศาสตร์ โดยไม่ได้มีเจตนาที่จะลบหลู่ความเชื่อหรือคติชาวบ้านในพื้นที่แต่อย่างใด

ในทางธรณีวิทยา เมื่อหินบนพื้นผิวโลกผ่านร้อนผ่านหนาวและผ่านกาลเวลามาซักระยะ หินก้อนใหญ่ๆ สามารถแตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยได้ ผ่านกระบวนการที่เรียกว่า กระบวนการผุพัง (weathering) ซึ่งแบ่งย่อยได้เป็น 2 ประเภท คือ 1) การผุพังทางกายภาพ (physical weathering) ซึ่งหมายถึง กระบวนการที่ทำให้หินแตกเป็นชิ้นเล็กลง โดยไม่เปลี่ยนองค์ประกอบของแร่ภายในหิน และ 2) การผุพังทางเคมี (chemical weathering) ซึ่งเป็นการผุพังจากการเปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมีของแร่ในหินกลายเป็นแร่ใหม่

โดยในส่วนของกระบวนการผุพังทางกายภาพ สามารถแบ่งย่อยได้ 5 รูปแบบ ตามสาเหตุการผุพัง ได้แก่ 1) การคลายแรงดัน (pressure release) 2) การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ (thermal expansion) 3) การเปลี่ยนแปลงความชื้น (wetting and drying) 4) ลิ่มน้ำแข็งและลิ่มเกลือ (frost and salt wedging) และ 5) กิจกรรมของสิ่งมีชีวิต (biological activity)

ในส่วนของหินนาคา ที่พบบริเวณอุทยานแห่งชาติภูลังกานั้น การปริแตกของพื้นผิวหินเริ่มต้นจากกระบวนการผุพังทางกายภาพ 2 รูปแบบ คือ

  • การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ (thermal expansion) คือ การผุพังที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของหินร้อน-เย็นสลับกัน ทำให้หินขยาย-หดตัว ซึ่งทำให้เกิดการผุพังปริแตกตามพื้นผิวโดยรอบหิน หรือในทางวิชาการบางครั้งเราอาจเรียกลักษณะปรากฏเช่นนี้ว่า ซันแครก (sun crack) ซึ่งหมายถึง รอยแตกของหินอันเนื่องมาจากการได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์ในตอนกลางวัน สลับกันไปต่อเนื่องร่วมกับอุณหภูมิที่ลดลงในตอนกลางคืน และ
  • การเปลี่ยนแปลงความชื้น (alternate wetting and drying) คือ การผุพังที่เกิดจากการดูดซึม-ระเหยของน้ำในหินสลับกัน ทำให้หินมีการขยาย-หดตัว และผุพัง ทั้งนี้โดยส่วนใหญ่เกิดกับหินตะกอนที่มีเม็ดตะกอนขนาดเล็กและมี แร่ดิน (clay mineral) เป็นองค์ประกอบ เนื่องจากแร่ดินสามารถขยายตัวได้ถึง 60% เมื่อได้รับความชื้นและหดตัวลงคงเดิมหากน้ำระเหยออกไป โดยตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือ การแตกระแหงของโคลนตามท้องไร่ท้องนาเมื่อน้ำระเหยออกไป

ถึงแม้ว่าบริเวณภาคอีสานของประเทศไทยจะประกอบไปด้วยหินทรายที่มีองค์ประกอบเป็น แร่ควอตซ์ (quartz mineral) เป็นส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตามในบางชุดหรือชั้นหินในภาคอีสาน เป็นตะกอนขนาด ทรายแป้ง (silt) ที่มีองค์ประกอบบางส่วนเป็นแร่ดินอยู่บ้าง ดังนั้นจะเห็นได้ว่าการเกิดลักษณะพื้นผิวของหินคล้ายเกร็ดนี้ จึงไม่เกิดกับหินในทุกๆ ที่ ที่มีอยู่ในภาคอีสาน แต่จะเกิดในบางที่ หรือบางชั้นหรือชุดหินที่มีขนาดทรายแป้งเป็นองค์ประกอบ และด้วยการที่มีองค์ประกอบของแร่ดินอยู่บ้าง จึงทำให้พื้นผิวของหินสามารถหด-ขยาย เมื่ออยู่ในสภาวะแวดล้อมที่แตกต่างกันระหว่างแห้ง-ชื้น อยู่ตลอดเวลา ซึ่งเมื่อประกอบร่วมกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในระหว่างกลางวัน-กลางคืน ที่ร้อน-เย็น จึงเป็นสาเหตุให้พื้นผิวของหินสามารถปริแตกได้อย่างเป็นระบบ

ตัวอย่างลักษณะการผุพังของหินอย่างเป็นระบบ อันเนื่องมาจากกระบวนการผุพังรูปแบบต่างๆ (ที่มา : https://varietyded.com/story/3773)

ซึ่งหลังจากเกิดการปริแตกของหินที่มีขอบแหลมคมตามรอยแตกในตอนต้นแล้ว เมื่อเวลาผ่านไปบริเวณขอบรอยแตกก็สามารถผุพัง ลบเหลี่ยมลบมุมออกได้ จนทำให้ผิวหน้าของหินมีลักษณะเหมือนโดนเซาะจนมีลักษณะคล้ายกับเป็นเกร็ด และในบางครั้งพื้นผิวที่แตกย่อยเป็นบล็อกๆ ก็สามารถพัฒนาไปจนมีความเป็นทรงกลมมากขึ้นได้ด้วย ซึ่งเรียกกระบวนการนี้ว่า กระบวนการผุพังเป็นทรงกลม (spheariodal weathering)

ลักษณะของหินที่เกิดการผุพังแบบ กระบวนการผุพังเป็นทรงกลม (spheariodal weathering)

ดังนั้นกระบวนการเกิดพื้นผิวลักษณะคล้ายเกล็ดแบบนี้จึงสามารถพบได้ทั่วไปในโลก โดยเฉพาะกับชั้นหินตะกอนที่มีขนาดของตะกอนเล็กในระดับทรายแป้งถึงดิน และมีแร่ดินเป็นองค์ประกอบอยู่ รูปด้านล่างแสดงตัวอย่างของหินทั้งในประเทศสหรัฐอเมริกาและสเปน และยังมีให้เห็นได้ไม่ยากในประเทศอื่นๆ ทั่วโลก โดยในต่างประเทศบางพื้นที่ก็เรียกตามลักษณะปรากฏหรือความคล้ายกันว่า หินสมอง (brain rock) นอกจากนี้ในประเทศไทยก็ไม่ได้มีเฉพาะที่ภูลังกาที่เดียว บริเวณภูหินร่องกล้า จังหวัดพิษณุโลก ก็สามารถพบได้เช่นกัน หรือแม้กระทั่งภูสิงห์ ในจังหวัดบบึงกาฬ ก็สามารถพบหินลักษณะแบบนี้จำนวนมากได้แทบตลอดเส้นทาง ในการขึ้นไปชมสถานที่ท่องเที่ยวที่เป็นที่รู้จักกันดีในขณะนี้ คือ หินสามวาฬ (เชิญชวนไปเที่ยวนะครับ สวยมาก)

ตัวอย่างหินสมอง รัฐแอริโซนา ประเทศสหรัฐอเมริกา

กล่าวโดยสรุปการเกิดลักษณะพื้นผิวคล้ายเกล็ดนี้ อาจจะดูเป็นลักษณะปรากฏที่หาชมได้ยากและน่าไปเยือน แต่ก็ไม่ถึงกับเป็นปรากฏการณ์แปลกประหลาดหรืออภินิหารแต่อย่างใด โดยเฉพาะในทางวิทยาศาสตร์และทางธรณีวิทยา

ยิ่งไปกว่านั้น กระบวนการผุพังของหินในทางธรณีวิทยา สามารถทำให้เกิดรูปลักษณ์แปลกๆ ได้อีกมากมาย ซึ่งรูปลักษณ์ต่างๆ ที่พบเห็นบนพื้นโลกก็สามารถอธิบายได้ด้วยกระบวนการผุพังทางธรณีวิทยาทั้งหมดทั้งสิ้น สถานที่ต่างๆ เหล่านั้นจึงควรอยู่ในสถานะ สถานที่ท่องเที่ยวที่น่าสนใจ มากกว่าที่จะเป็น สถานที่ลี้ลับที่น่าเกรงน่ากลัว

ลักษณะปรากฏประหลาดๆ ของหินต่างๆ ทั่วโลก ซึ่งล้วนแล้วแต่เกิดจากกระบวนการผุพังของพื้นผิวโลกทั้งสิ้น

นอกจากนี้ สภาพแวดล้อมที่เหมือนเป็นหุบ ร่องลึกเลาะไปตามช่องหิน และการคดเคี้ยวของหินที่ทำให้สื่อเหมือนกับว่าเป็นงูยักษ์หรือพญานาคกำลังเลื้อยเลาะอยู่นั้น ก็สามารถอธิบายได้ด้วยกระบวนการทางธรณีวิทยาเช่นเดียวกัน โดยลักษณะการเกิดหุบเขาร่องลึกแบบนี้เป็น กระบวนการกัดกร่อน (erosion) โดยทั่วไป จากธารน้ำที่เกิดบริเวณหุบเขาหรือบริเวณต้นน้ำซึ่งโดยส่วนใหญ่จะเป็นพื้นที่สูง

ซึ่งโดยธรรมชาติของธารน้ำที่จะปรับระดับของท้องน้ำให้มีระดับใกล้เคียงกับ ระดับน้ำอ้างอิง (base level) กระบวนการกรัดกร่อนหินในบริเวณต้นน้ำจึงเป็นไปในรูปแบบของ การกัดกร่อนในแนวดิ่ง (downcutting) เป็นหลัก ทำให้ธารน้ำหรือร่องน้ำบริเวณต้นน้ำนั้นมีลักษณะเป็น หุบเหวลึก (canyon) และโดยส่วนใหญ่ก็มักจะพบน้ำตกและแก่งหินอยู่ตามธารน้ำที่กัดแนวดิ่งนี้ด้วยเป็นของคู่กัน ซึ่ง น้ำตกตาดวิมานทิพย์ ที่อยู่ในละแวกถ้ำนาคา อุทยานแห่งชาติภูลังกา ก็เป็นหลักฐานชั้นดีที่จะบอกว่า การเกิดร่องลึกคดเคียวเลี้ยวเลาะแบบนี้เป็นปกติธรรมดาของพื้นที่ต้นน้ำ

ภาพการ์ตูนแสดงพฤติกรรมของกระบวนการกัดกร่อนของน้ำที่กระทำกับหินบริเวณต้นน้ำ
(บน) ร่องลึกตามซอกหินแถวถ้ำนาคา (ล่าง) หุบเหวลึก (canyon) ในต่างประเทศที่เกิดจากกระบวนการกัดกร่อนในแนวดิ่งของน้ำ
Share: