สำรวจ

วัสดุแปลกปลอม กลางป่าพนมรุ้ง

ทีมสำรวจ : สันติ ภัยหลบลี้, นพมาศ ฤทธานนท์, กังวล คัชชิมา, สมบัติ มั่งมีสุขศิริ, อุเทน วงศ์สถิตย์, ปัญญา นากระโทก, จักรกริช อุดรพิมพ์, ตามศักดิ์ วงศ์มุนีวร, และ สิทธิโชค โตวิริยะกุล

ในการมาเที่ยว อุทยานประวัติศาสตร์พนมรุ้ง อำเภอเฉลิมพระเกียรติ จังหวัดบุรีรัมย์ จุดหมายปลายทางของคนส่วนใหญ่คือต้องขึ้นไปที่ ปราสาทหินพนมรุ้ง ปราสาทเขมรโบราณที่ตั้งตระหง่านอยู่บนยอดเขา อย่างไรก็ตาม ด้วยสมมุติฐานพื้นๆ แบบคนซื่อๆ โบราณสถาณไซส์ใหญ่อย่างปราสาทหินพนมรุ้ง ไม่ควรและไม่น่าจะอยู่โดดเดี่ยว แบบเปลี่ยวๆ หรือมีที่เดียวอยู่แค่บนยอดเขา เพราะยังมีพื้นที่อีกมากมายภายในเขาที่ถูกปกคลุมไปด้วยป่า และสุดจะเชื้อเชิญให้อนุมานว่า น่าจะมีสิ่งปลูกสร้างโบราณ ซ่อนตัวอยู่ในนั้น (หรือไม่ ?)

ในงานสำรวจทาง โบราณคดี (archaeology) โดยใช้หลักคิดทาง ธรณีวิทยา (geology) หนึ่งในลีลาที่ นักธรณีวิทยาโบราณคดี (geoarchaeologist) เลือกใช้ในการสำรวจคือ การสกรีนสกัดวัสดุแปลกปลอมในพื้นที ออกจากวัสดุเจ้าถิ่นที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เพราะเหตุผลเดียวของการปนเปื้อนพื้นที่จากวัสดุเอเลี่ยนต่างถิ่น ก็น่าจะเป็นกิจกรรมที่มนุษย์ทำขึ้น ซึ่งลีลาการสำรวจแบบนี้ ก็ได้ถูกนำมาใช้อีกครั้ง บนเขาพนมรุ้ง

(ซ้าย) ภูมิประเทศจังหวัดบุรีรัมย์ (ขวา) ภูมิประเทศเขาพนมรุ้ง

1) ธรณีวิทยาเขาพนมรุ้ง

ในทางภูมิศาสตร์ เขาพนมรุ้งเป็นภูเขาลูกโดดกลางที่ราบลุ่ม มีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 4-6 กิโลเมตร มีความสูง 180 เมตร จากพื้นที่ราบโดยรอบ บนยอดมี ปล่องภูเขาไฟ (crater) ซึ่งปัจจุบันกักเก็บน้ำเอาไว้ใช้ในกิจการบนเขาพนมรุ้ง

ภาพถ่ายดาวเทียมจาก Google Earth แสดงภูมิลักษณ์ (landform) ของเขาพนมรุ้ง ซึ่งเป็นภูเขาไฟลูกโดด อยู่กลางที่ราบ
ปล่องภูเขาไฟ (crater) ที่ไม่ใช่บนเขาพนมรุ้ง 🙂

ในทางธรณีวิทยา เขาพนมรุ้งมีศักดิ์ศรีเป็น ภูเขาไฟยุคใหม่ ใน ยุคควอเทอร์นารี (Quaternary) ที่เกิดจากลาวาประทุ เมื่อประมาณ 1,000,000 ปีก่อน ทะลุผ่านชุดหินตะกอน ชั้นหินทรายดั้งเดิมอย่าง กลุ่มหินโคราช (Khorat Group) ที่เกิดมาก่อนในมหายุคกลางทางธรณีวิทยาอย่าง มหายุคมีโซโซอิก (Mesozoic Era)

เพิ่มเติม : ธรณีกาล : กาลเวลาทางธรณีวิทยา

(ซ้าย) แผนที่ธรณีวิทยาจังหวัดบุรีรัมย์ (ขวา) ภาพตัดขวางการวางตัวของชั้นหินในพื้นที่จังหวัดบุรีรัมย์ไล่จากเทือกเขาพนมดงรักทางทิศใต้ ไปจนถึงทิศเหนือของตัวจังหวัด

จากรูปทรงของภูเขาไฟพนมรุ้ง ประกอบกับการสำรวจชนิดหินของนักธรณีวิทยา ได้ข้อสรุปว่าเขาพนมรุ้งเกิดเป็นตัวเป็นตนขึ้นมาได้ ก็เนื่องมาจากการไหลหลาก ทับถมกันของลาวา ที่มาจาก แมกมาสีเข้ม (mafic magma) ซึ่งเมื่อลาวาเย็นตัวลง หินที่เป็นไปได้บนเขาลูกนี้ก็จะมีแค่ชอยซ์เดียวคือ หินบะซอลต์ (basalt) ที่จะใช้เป็น หินเจ้าถิ่น-วัสดุท้องที่ ปกคลุมความเป็นธรรมชาติในพื้นที่สำรวจนี้

2) หินเจ้าที่ vs วัสดุต่างถิ่น

จากการเดินสำรวจในป่าบนเขาพนมรุ้ง แน่นอนว่าทั่วทั้งเขาอุดมไปด้วยหินเจ้าที่ ที่มีอยู่แล้วตามธรรมชาติอย่าง บะซอลต์ บะซอลต์ แล้วก็ บะซอลต์ เรียกได้ว่าเดินกันครึ่งค่อนวัน ก็มีแต่บะซอลต์ล้วนๆ ไม่มีบะหมี่ปน แต่ก็ดั่งฟ้าประธาน เหมือนงานจะงอก ก่อนจะเก็บข้าวเก็บของเลิกงาน ตาก็เหลือบไปเห็น วัสดุประหลาดอย่างในรูปด้านล่าง ซึ่งแปลความจากสิ่งที่เห็นตรงหน้า ในเบื้องต้นว่าขาวจั๊วะแบบนี้ ไม่ใช่หินบะซอลต์ เจ้าถิ่นที่คุมในพื้นทีอยู่อย่างแน่นอน แต่มีความละม้าย คล้ายที่จะเป็นปูนซีเมนต์ที่ผุกร่อน

และเมื่อกวาดสายตา เพื่อที่จะไล่หาวัสดุต่างถิ่นเพิ่มเติมในละแวกนั้น ก็พบว่ามีเศษวัสดุดังกล่าวจำนวนมากกระจายตัวอยู่ในพื้นที่ และบางส่วนยังดูเหมือนกับครอบอยู่ เคลือบอยู่ คลุมอยู่บนกองบะซอลต์ ซึ่งซีนที่เด็ดที่สุดของการสำรวจในวันนั้นคือ พบวัสดุขาวๆ แบบนี้ ฉาบพื้นจนเรียบ เป็นขั้นๆ ลดหลั่นอย่างกับขั้นบันได

(ซ้าย) ตัวอย่างวัสดุแปลกปลอมที่พบในพื้นที่ แปลความในเบื้องต้นว่าไม่ใช่หินบะซอลต์ และคลับคล้ายครับคราว่าจะเป็นปูนซีเมนต์ที่ผุกร่อน อันเนื่องมาจากผ่านระยะเวลามายาวนาน (ขวา) สภาพพื้นที่ป่าโดยทั่วไปบนเขาพนมรุ้ง ในช่วงฤดูฝน ซึ่งหากพิจารณาในมิติของวัสดุ จะพบว่ามีวัสดุแปลกปลอมปะปนอยู่กับก้อนหินบะซอลต์ธรรมชาติ ในแทบทุกที่ในละแวกนั้น
สภาพพื้นผิวแปลกปลอม ที่ราบเรียบแบบไม่เป็นธรรมชาติของภูเขาไฟ แต่เหมือนกับขั้นบันได หากลองใช้จินตนาการ

3) สืบสวนองค์ประกอบ

เพื่อที่จะพิสูจน์ทราบว่าวัสดุแปลกปลอมดังกล่าวนั้นคืออะไร ตัวอย่างบางส่วนถูกนำไปวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการโดยเครื่องมือวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์ที่เรียกว่า เครื่องวิเคราะห์การเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ (X-ray Diffractometer หรือ XRD) ซึ่งสามารถวิเคราะห์สมบัติเชิงโครงสร้างของวัสดุใดๆ ได้ โดยไม่ต้องทำลายตัวอย่าง ซึ่งอาศัยหลักการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ ที่ตกกระทบหน้าผลึกของตัวอย่าง ที่มุมต่างๆ กัน

ผลจากการวิเคราะห์ ถึงแม้จะไม่เป็นไปตามที่คาด ว่าน่าจะเป็น ปูนซีเมนต์ หรือแสดงให้เห็น แร่แคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) เป็นหลัก แต่จากกราฟผลการวิเคราะห์ XRD บ่งชี้ว่าวัสดุดังกล่าวประกอบไปด้วย 1) แร่ควอตซ์ (SiO2) บางส่วน และส่วนใหญ่คือ 2) แร่ดิน (clay mineral) ซึ่งในทางธรณีวิทยาสามารถเรียกเฉพาะเจาะจงลงไปได้อีกว่า แร่คาโอลีไนต์ (Al2Si2O5 (OH) 4)

หรือหากจะเรียกเป็นภาษาชาวบ้านทั่วๆ ไป แร่ควอตซ์ (SiO2) ก็คือเม็ดตะกอนทรายธรรมดาๆ ส่วน แร่คาโอลีไนต์ (Al2Si2O5 (OH) 4) ก็คือ ดินเหนียว ซึ่งอาจจะเรียกเฉพาะเจาะจงลงไปในเชิงอุตสาหกรรมอีกนิดว่า ดินเกาลิน (Kaolin) หรือ ดินคาโอลิน หรือ ดินเคโอลิน หรือ ดินขาว หรือ ดินเหนียวจีน (สุดแล้วแต่จะปรารถนาเรียก) ซึ่งอุสาหกรรมปัจจุบัน นำมาใช้ปั้นถ้วยชามเซรามิกนั่นเอง และก็เป็นตัวเดียวกันกับที่นำมาใช้ทำ อิฐมอญ สร้างบ้านก่อกำแพง

(บน) กราฟผลการวิเคราะห์ XRD ของวัสดุแปลกปลอม ที่ตรวจพบบนเขาพนมรุ้ง แสดงให้เห็นถึงองค์ประกอบแร่ที่มีอยู่ในวัสดุดังกล่าว (ล่าง) ดินเกาลิน (Kaolin) หรือ ดินขาว หรือ ดินเหนียวจีน

4) สืบเสาะแหล่งที่มา

หลังจากประเด็นเรื่องเนื้อวัสดุแปลกปลอม หวยมาออกตรงที่ ดินเกาลิน (Kaolin) ดินขาว ดินเหนียวจีน คำถามถัดมาคือคนโบราณไปเอาดินเหล่านี้มาจากไหน มีอยู่ในพื้นที่มีบ้างไหม หรือเวลาจะใช้ต้องอิมพอร์ตมาจากต่างที่ต่างถิ่น ซึ่งจากข้อมูลธรณีวิทยาพื้นฐานในพื้นที่แสดงให้เห็นว่า ไล่ตั้งแต่เทือกเขาพนมดงรักทางตอนใต้ มาจนถึงพื้นที่ในละแวกเขาพนมรุ้ง หินในพื้นที่ประกอบไปด้วยหินตะกอนของ กลุ่มหินโคราช (Khorat Group) เพียง 2 หมวด ได้แก่ (ที่มา : www.khoratcuesta.net)

  • หมวดหินภูพาน (Phu Phan Formation) ประกอบด้วยหินทรายและหินกรวดมน มีความหนา 80-140 เมตร
  • หมวดหินโคกกรวด (Kok Kruat Formation) ประกอบด้วยหินทรายแป้งและหินดินดานสีแดง แทรกสลับด้วยหินทรายสีน้ำตาลแดง ความหนาประมาณ 430-700 เมตร

ในกรณี หมวดหินภูพาน ซึ่งเป็นเนื้อ หินทรายและหินกรวดมน จะพบมากบริเวณเชิงเขาพนมดงรักทางฝั่งประเทศไทย และเป็นวัสดุหลักที่ใช้เป็นหินทรายก่อสร้างพนมรุ้ง รวมทั้งปราสาทหินใกล้เคียง ส่วน หมวดหินโคกกรวด ที่ประกอบไปด้วย หินทรายแป้ง และ หินดินดานสีแดง จะอยู่ถัดขึ้นมาทางตอนเหนือ และส่วนใหญ่จะถูกปกคลุมไปด้วยตะกอนแม่น้ำในยุคปัจจุบัน

(ซ้าย) แผนที่ธรณีวิทยาจังหวัดบุรีรัมย์ (ขวา) ภาพตัดขวางการวางตัวของชั้นหินในพื้นที่จังหวัดบุรีรัมย์ไล่จากเทือกเขาพนมดงรักทางทิศใต้ ไปจนถึงทิศเหนือของตัวจังหวัด

ซึ่งหินทรายแป้งและหินดินดานสีแดง ของหมวดหินโคกกรวด เป็นต้นตอสำคัญของการเกิด ดินเกาลิน (Kaolin) เพราะจากหลักการผุพังของหินในทางธรณีวิทยา หนึ่งในลีลาการผุพังที่พบได้บ่อยๆ คือ กระบวนการไฮโดรไลสิส (hydrolysis) ซึ่งหมายถึง กระบวนการที่ไฮโดรเจนไอออน (H+) หรือ ไฮดรอกซิลไอออน (OH) ของน้ำ เข้าทำปฏิกิริยากับไอออนของ แร่เฟลด์สปาร์ (KAlSi3O8) ผุพังกลายเป็นแร่คาโอลีไนต์ (Al2Si2O5 (OH) 4) หรือ ดินเกาลิน (Kaolin)

KAlSi3O8 + H2CO3 + H2O → Al2Si2O5 (OH) 4 + 2K+ + 2HCO3+ 4SiO2

โปแตสเซียมเฟลด์สปาร์ + กรดคาร์บอนิก + น้ำ → คาโอลีไนต์ + โปแตสเซียม + ไอออนไบคาร์บอเนต + ควอตซ์

ด้วยเหตุนี้ หินทรายแป้งและหินดินดานสีแดง ของหมวดหินโคกกรวด ซึ่งโดยธรรมชาติจะมีแร่เฟลด์สปาร์เป็นองค์ประกอบอยู่มาก จึงผุพังได้ง่าย โดยเฉพาะในภูมิอากาศแบบร้อนชื้นอย่างบ้านเรา

ตัวอย่างการผุพังของเสาหินแกรนิต ซึ่งมีแร่เฟลด์สปาร์เป็นองค์ประกอบหลัก

เพิ่มเติม : หินก้อนใหญ่ ผุพังได้ยังไง ไปดูกัน

และจากการลงสำรวจพื้นที่ราบโดยรอบเขาพนมรุ้ง พบบ่อน้ำชาวบ้านที่เพิ่งขุดใหม่ แสดงให้เห็นการลำดับชั้นหินในพื้นที่ โดยชั้นล่างสุดคือ 1) หินทรายแป้งและหินดินดานสีแดง ของหมวดหินโคกกรวด ถัดขึ้นไปชั้นกลางคือ 2) ดินเกาลิน สีขาว ที่ได้จากการผุพังของหมวดหินโคกกรวด และชั้นบนสุดคือ 3) ดินสีดำ ที่เกิดจากการผุพังของหินบะซอลต์บนเขาพนมรุ้งและไหลมาสะสมตัวปิดทับพื้นที่นี้ในภายหลัง นี่จึงเป็นหลักฐานสำคัญที่บอกว่าดินเกาลินที่ใช้ไปสร้างอะไรบางอย่างบนเขาพนมรุ้งสามารถหาได้ไม่ยากในพื้นที

(ก) การลำดับชั้นหินบนผนังข้างบ่อน้ำ (ข) สภาพหมวดหินโคกกรวด ที่แสดงการผุพังไปในบางส่วน และกลายเป็นดินเกาลิน (ค) กองดินเกาลิน ที่ชาวบ้านที่อาศัยอยู่เชิงเขาพนมรุ้ง ขุดมากองรวมไว้เพื่อวัตถุประสงค์อะไรบ้างอย่าง

5) สอบสวนกรรมวิธีการผลิต

อีกหนึ่งข้อสงสัยเกี่ยวกับวัสดุแปลกปลอมคือ ในช่วงผลิตหรือเริ่มใช้วัสดุแปลกปลอม เขามีสถานะเป็นอะไรกันแน่ เพราะถ้าเป็นดินเกาลินโปะๆ อยู่บนเขาแบบธรรมดาๆ เมื่อผ่านเวลา โดนน้ำฝนเล่นงานหอบไปไหนต่อไหนแล้วแน่ๆ หนึ่งสมมุติฐานที่ถูกตั้งขึ้นคือ ในวันนั้นก้อนดินเหล่านี้ถูกเผาหรือไม่ เพราะถ้าถูกเผาจะได้เขียนสรุปไปว่านี่คือ อิฐผุ

เพื่อทดสอบสมมุติฐานดังกล่าว จึงเลือกใช้การถ่ายภาพเนื้อวัสดุแบบซูมอินความละเอียดสูง ด้วยเครื่องมือที่เรียกว่า กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกนนิง (Scanning Electron Microscope หรือ SEM) ซึ่งสามารถแสดงรายละเอียดของโครงสร้างภายนอกหรือผิวของตัวอย่างแบบ 3 มิติ ได้อย่างชัดเจน

ผลจากการถ่ายภาพวัสดุแปลกปลอมในมุมต่างๆ แสดงให้เห็นการมีอยู่ของผลึกแร่ควอตซ์ (เม็ดใหญ่) ที่ถูกล้อมรอบด้วยแร่ดินอย่างดินเกาลินที่มีพื้นผิวยุบๆ ยับๆ ซึ่งเมื่อเปรียบเทียบกับงานวิจัยในอดีต ที่รายงานความแตกต่างของเนื้อดินเกาลินที่สัมพันธ์กับอุณหภูมิที่ได้รับ สรุปได้ว่า ดินเกาลินหรือวัสดุแปลกปลอมบนเขาพนมรุ้ง ได้รับการเผาด้วยอุณหภูมิประมาณ 800 – 900 องศาเซลเซียส

ภาพถ่ายความละเอียดสูง วัสดุแปลกปลอมที่พบบนเขาพนมรุ้ง ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกนนิง (Scanning Electron Microscope, SEM)
ผลการศึกษาจากงานวิจัยในอดีต แสดงลักษณะพื้นผิวของดินเกาลินเมื่อผ่านอุณหภูมิระดับต่างๆ (ก) 700 องศาเซลเซียส (ข) 800 องศาเซลเซียส และ (ค) 900 องศาเซลเซียส ตามลำดับ (ที่มา : Bordeepong และคณะ, 2018)

6) หลักฐานเชิงประจักษ์

จังหวะอาจจะดูโบ๊ะบ๊ะ อย่างกับเล่นมุกตลกคาเฟ่ แต่หลังจากการศึกษาในรายละเอียดในห้องปฏิบัติการ และผ่านเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูง ทำให้สรุปได้ว่าวัสดุแปลกปลอมดังกล่าวน่าจะเป็น อิฐเผา นั่นหมายความว่า ในป่าบนเขาพนมรุ้ง มีสิ่งปลูกสร้างซ่อนอยู่

และเมื่อลงพื้นที่สำรวจอีกครั้งในภายหลัง พบหลักฐานชิ้นสำคัญคือก้อนวัสดุแปลกปลอม ที่แสดงทั้งความผุและไม่ผุอยู่ในก้อนเดียวกัน ส่วนที่ผุมีสีขาว ส่วนที่ยังไม่ผุมีสีส้มอมดิน เหมือน อิฐมอญ ในปัจจุบัน นอกจากนี้ยังพบร่องรอยรูขนาดเล็ก (ขนาดพอๆ กับต้นข้าว) และแนวเส้นใยเล็กๆ ที่ชอนไชอยู่ในเนื้อก้อนดินหรืออิฐดังกล่าว ชวนให้คิดไปว่าในวันผลิต น่าจะมีการผสมเศษฟางเศษหญ้า เข้ามาปั้นเป็นก้อนดินนั้นด้วย นี่จึงเป็นหลักฐานสำคัญที่ช่วยยืนยันว่า …

กลางป่าพนมรุ้งมีสิ่งปลูกสร้างโบราณซุกซ่อนอยู่ บนเขาพนมรุ้งไม่ได้มีแค่ปราสาทหินพนมรุ้งแค่อย่างเดียว 🙂

ก้อนตัวอย่างที่สำรวจพบในภายหลัง แสดงลักษณะของดินพุและไม่ผุ รวมทั้งรูชอนไชและแนวเส้นใยที่แปลความในเบื้องต้นว่า น่าจะเป็นเศษฟางและหญ้า ที่นำมาใช้เป็นส่วนผสมร่วมกันในระหว่างการผลิต

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

Share: