สำรวจ

Ok6-7 หินบะซอลต์ กับการตีความ

หินบะซอลต์ (basalt) เป็นหินอัคนีพุชนิดหนึ่งที่มีบทบาทสำคัญในหลาย ๆ ด้าน เช่น ธรณีวิทยา สิ่งแวดล้อม การก่อสร้าง และการเกษตร บทความนี้จะอธิบายคุณสมบัติ การก่อตัว และผลกระทบของหินบะซอลต์ รวมถึงการประยุกต์ใช้ในด้านต่าง ๆ

https://www.facebook.com/share/p/1Gwf98n8Lb/?mibextid=wwXIfr

หินบะซอลต์ (basalt) เกิดจากการปะทุของแมกมาบะซอลต์ มีสีดำคล้ำเป็นส่วนใหญ่ เป็นส่วนประกอบสำคัญของแผ่นเปลือกโลกมหาสมุทร บางครั้งอาจพบหินที่มีองค์ประกอบคล้ายกับหินบะซอลต์แต่มีรูพรุนคล้ายกับฟองน้ำเหมือนกับหินพัมมิช เรียกหินชนิดนี้ว่า หินสคอเรีย (scoria)

หินบะซอลต์ (basalt)

เพิ่มเติม : สิ่งที่ภูเขาไฟผุยออกมา ไม่ได้มีลาวาแค่อย่างเดียว

คุณสมบัติและการก่อตัว

องค์ประกอบและลักษณะภายนอก หินบะซอลต์เป็นหินภูเขาไฟเนื้อแน่นและละเอียด มีองค์ประกอบหลักเป็นแร่ไพรอกซีน แร่เฟลด์สปาร์พลาจิโอเคลส และแร่โอลิวีน แร่เหล่านี้ทำให้หินบะซอลต์มีสีเทาเข้มถึงดำ และมีโครงสร้างที่แข็งแกร่ง หินบะซอลต์เป็นหินที่มีปริมาณธาตุเหล็กและแมกนีเซียมสูง แต่มีปริมาณซิลิกาต่ำเมื่อเทียบกับหินแกรนิต

ลักษณะพื้นผิว เนื้อของหินบะซอลต์มีลักษณะเนื้อละเอียด เกิดจากการเย็นตัวอย่างรวดเร็วของลาวาที่พื้นผิวหรือใกล้พื้นผิวโลก ทำให้เกิดผลึกขนาดเล็กขึ้น ในบางกรณีหินบะซอลต์อาจมีรูพรุนที่เกิดจากฟองอากาศในลาวา ซึ่งเรียกว่าหินบะซอลต์พรุนน้ำหนักเบา

ประเภทของหินบะซอลต์ หินบะซอลต์มีหลายรูปแบบ เช่น บะซอลต์แบบเสาหกเหลี่ยม (เกิดจากการเย็นตัวช้า ๆ ทำให้เกิดโครงสร้างคล้ายเสาหกเหลี่ยม) บะซอลต์แบบหมอน (เกิดใต้ทะเลและมีรูปร่างคล้ายหมอน) และบะซอลต์แบบเนื้อแน่น

เพิ่มเติม : เพราะแมกมาแตกต่าง นิสัยและรูปร่างภูเขาไฟจึงไม่เหมือนกัน

เพิ่มเติม : ลาวารูปหมอน (Pillow Lava) กับการแปลความทางธรณีวิทยา

หน้าตา ลาวารูปหมอน (pillow lava) ใต้มหาสมุทร (ที่มา : https://en.m.wikipedia.org)
https://youtube.com/watch?v=DdIUuUY0L9c%3Ffeature%3Doembed

การก่อตัวและการกระจายตัว หินบะซอลต์ก่อตัวขึ้นจากการเย็นตัวของลาวาที่ไหลออกมาบริเวณชายแดนของแผ่นเปลือกโลก จุดฮอตสปอต และแนวรอยต่อของมหาสมุทร หินบะซอลต์เป็นหินภูเขาไฟที่มีความอุดมสมบูรณ์มากที่สุดชนิดหนึ่ง และเป็นองค์ประกอบหลักของเปลือกมหาสมุทรและบางส่วนของทวีป

แหล่งกำเนิดทางธรณีวิทยา

1) แนวรอยต่อของมหาสมุทร หินบะซอลต์ก่อตัวขึ้นในแนวชายแดนที่แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่แยกออกจากกัน ทำให้เกิดการไหลของหินหลอมเหลวขึ้นมาสู่พื้นผิวแล้วเย็นตัวเป็นหินบะซอลต์

เพิ่มเติม : ความเหมือนกันของแผ่นเปลือกโลกกับรถยนต์ยี่ห้อหนึ่ง

แบบจำลองการเกิดภูเขาใต้ทะเลและ ลาวารูปหมอน (pillow lava) ตามแนว สันเขากลางมหาสมุทร (Mid-Ocean Ridge)

2) จุดฮอตสปอต ลาวาบะซอลต์จากจุดฮอตสปอต เช่น ที่ฮาวายและไอซ์แลนด์ สามารถเกิดการไหลของลาวาขนาดใหญ่ที่คลุมพื้นที่กว้าง

เพิ่มเติม : หมู่เกาะภูเขาไฟฮาวาย-เอ็มเพอเรอร์ : ร่องรอยการเดินทางของแผ่นเปลือกโลก

แบบจำลอง จุดร้อน (Hot Spot) และการเกิดแนวหมู่เกาะภูเขาไฟฮาวาย-เอ็มเพอเรอร์ (Hawaiian-Emperor volcanic chain)

3) เขตแยกทวีป เขตที่แผ่นเปลือกทวีปเคลื่อนที่แยกออกจากกัน เช่น ในแอฟริกาตะวันออก ทำให้ลาวาบะซอลต์ปะทุออกมาสร้างชั้นหินบะซอลต์บนพื้นผิวทวีป

 ผลกระทบทางสิ่งแวดล้อมและธรณีวิทยาของหินบะซอลต์ หินบะซอลต์มีบทบาทสำคัญในการศึกษากระบวนการแปรสัณฐานแผ่นเปลือกโลกและในวัฏจักรคาร์บอนของโลก การผุพังของหินบะซอลต์มีผลกระทบต่อความอุดมสมบูรณ์ของดิน การกักเก็บคาร์บอน และเคมีของมหาสมุทร

บทบาทในวัฏจักรคาร์บอน

หินบะซอลต์มีคุณสมบัติพิเศษที่สามารถกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ได้เมื่อมันผุพังและทำปฏิกิริยากับ CO₂ ในน้ำฝน ทำให้เกิดแร่คาร์บอเนตที่สามารถกักเก็บ CO₂ ไว้ได้ยาวนานนับล้านปี กระบวนการนี้เรียกว่า คาร์บอเนชั่น ซึ่งช่วยลดปริมาณ CO₂ ในชั้นบรรยากาศและบรรเทาปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

การเร่งปฏิกิริยาผุพัง นักวิทยาศาสตร์กำลังวิจัยการเร่งปฏิกิริยาการผุพังของหินบะซอลต์ โดยนำหินบะซอลต์บดละเอียดไปใส่ในพื้นที่การเกษตรเพื่อลดปริมาณ CO₂ ในอากาศพร้อมกับเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของดิน

ความอุดมสมบูรณ์ของดิน

หินบะซอลต์มีแร่ธาตุสำคัญ เช่น แคลเซียม แมกนีเซียม และเหล็ก ซึ่งมีส่วนช่วยในการเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของดิน เมื่อหินบะซอลต์ผุพัง แร่ธาตุเหล่านี้จะละลายและพร้อมให้พืชนำไปใช้ ในภูมิภาคที่มีดินที่มีแหล่งหินบะซอลต์ ดินในพื้นที่เหล่านั้นมักมีความอุดมสมบูรณ์สูง เป็นประโยชน์ต่อการเกษตร

การปรับปรุงดิน ผงหินบะซอลต์ถูกนำมาใช้ในการเกษตรเพื่อปรับปรุงดิน ช่วยเพิ่มธาตุอาหารในดินที่เสื่อมสภาพและสนับสนุนการเกษตรแบบยั่งยืนโดยลดการพึ่งพาปุ๋ยสังเคราะห์

เคมีของมหาสมุทร การผุพังของหินบะซอลต์ยังส่งผลต่อเคมีของมหาสมุทร แม่น้ำจะพาแร่ธาตุที่ได้จากการผุพังของหินบะซอลต์ลงสู่มหาสมุทร ซึ่งมีผลกระทบต่อองค์ประกอบของน้ำทะเลและช่วยปรับความเป็นกรด-ด่างของมหาสมุทร ทำให้ระบบนิเวศในทะเลมีความเสถียร

หินบะซอลต์ในอุตสาหกรรม

หินบะซอลต์มีความแข็งแรง ทนทาน และหลากหลาย จึงเป็นทรัพยากรสำคัญในอุตสาหกรรมก่อสร้าง การผลิต และอุตสาหกรรมอื่น ๆ

วัสดุก่อสร้าง เนื่องจากความแข็งแรงและทนทานของหินบะซอลต์ หินชนิดนี้จึงถูกนำมาใช้เป็นวัสดุหลักในงานก่อสร้าง เช่น ใช้เป็นส่วนผสมในยางมะตอยสำหรับสร้างถนนและโครงสร้างคอนกรีต หินบะซอลต์บดละเอียดเป็นส่วนผสมในคอนกรีตซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแรงในการรับแรงกด

เหล็กเส้นบะซอลต์ ใยบะซอลต์ถูกนำมาใช้ในการผลิตเหล็กเส้นบะซอลต์ ซึ่งเป็นทางเลือกแทนเหล็กเสริมคอนกรีต มีคุณสมบัติทนทานต่อการกัดกร่อน น้ำหนักเบา และมีความแข็งแรงสูง เหมาะสำหรับการก่อสร้างในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อน

หินปูพื้นและหินก่อสร้าง หินบะซอลต์ยังถูกนำมาใช้ในการปูพื้น ขอบถนน และการตกแต่งอาคารเนื่องจากความสวยงามและความทนทาน โครงสร้างที่มีความแข็งแรงทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานภายนอกอาคาร

การผลิตวัสดุเสริมแรง ใยบะซอลต์ถูกสร้างขึ้นโดยการหลอมละลายหินบะซอลต์และปั่นเป็นเส้นใยบาง ๆ ใยบะซอลต์มีความแข็งแรง น้ำหนักเบา และทนทานต่อการกัดกร่อนทางเคมีและความร้อน ทำให้สามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ได้หลากหลาย

โพลีเมอร์เสริมใยบะซอลต์ วัสดุผสมโพลีเมอร์เสริมใยบะซอลต์ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการบิน ยานยนต์ และการก่อสร้าง เนื่องจากเป็นวัสดุที่มีน้ำหนักเบาและแข็งแรงมาก ใยบะซอลต์ยังมีคุณสมบัติที่ดีกว่าใยแก้ว เช่น ทนต่ออุณหภูมิและสารเคมีได้ดีกว่า

ฉนวนกันความร้อนและเสียง ผลิตภัณฑ์ฉนวนใยบะซอลต์ถูกนำมาใช้ในการก่อสร้าง เนื่องจากมีคุณสมบัติในการกันความร้อนและเสียงที่ดี อีกทั้งยังไม่ติดไฟและสามารถทนความร้อนได้สูง จึงเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการคุณสมบัติป้องกันไฟ

เพิ่มเติม : 6 ลีลาการ ถ่ม-ถุย-ผุย-พ่น ของภูเขาไฟ

ลาวาไหลหลาก ฮาวาย พ.ศ. 2561 (ที่มา : BBC)

หินบะซอลต์ในประวัติศาสตร์

การศึกษาหินบะซอลต์ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจถึงประวัติศาสตร์ธรณีวิทยาและการแปรสัณฐานแผ่นเปลือกโลก หินบะซอลต์ในพื้นที่ขนาดใหญ่ เช่น บริเวณที่เกิดจากจุดฮอตสปอต ช่วยให้นักธรณีวิทยาสามารถศึกษาเกี่ยวกับกระบวนการของแผ่นเปลือกโลก กิจกรรมภูเขาไฟในอดีต และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในช่วงเวลาที่ผ่านมา

การเกิดแอ่งลาวาและลาวาไหลขนาดใหญ่ การไหลของลาวาบะซอลต์ขนาดใหญ่หรือที่เรียกว่า แอ่งลาวาไหลขนาดใหญ่ (LIPs) เป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นหลายครั้งในประวัติศาสตร์ของโลก ตัวอย่างที่สำคัญ ได้แก่ แหล่งลาวาไหล Deccan Traps ในอินเดีย และแหล่งลาวาไหล Siberian Traps ในรัสเซีย ซึ่งมีความสำคัญทางธรณีวิทยา

การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ เหตุการณ์แอ่งลาวาขนาดใหญ่บางเหตุการณ์เชื่อมโยงกับการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ เช่น การปะทุของ Deccan Traps เมื่อประมาณ 66 ล้านปีก่อน ซึ่งมีส่วนเกี่ยวข้องกับการสูญพันธุ์ของไดโนเสาร์ การปะทุครั้งใหญ่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกและละอองภูเขาไฟจำนวนมากสู่บรรยากาศ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างรวดเร็ว

/// นอกจากนี้เมื่อประมาณ 66ล้านปี ที่ผ่านมา เกิดการปะทุของภูเขาไฟยาวนาน 1 ล้านปี และลาวาไหลหลากคลอบคลุมพื้นที่ > 2 ล้านกิโลเมตร ในพื้นที่โดยส่วนใหญ่ของภาคตะวันตกและตอนกลางของประเทศอินเดีย ซึ่งนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเหตุการณ์ดังกล่าว ส่งผลต่อภูมิอากาศทั่วโลก เช่นเดียวกันกับเหตุการณ์ลาวาไหลหลากที่เคยเกิดขึ้นในช่วงยุคเพอร์เมียน ของมหายุคพาลีโอโซอิก

ชั้นหินบะซอลต์แสดงการไหลหลากของลาวาจำนวนมาก จนกลายเป็น ที่ราบสูงหินบะซอลต์ไหลหลาก (flood basalt plateau) ในไซบีเรีย (ที่มา : www.howstuffworks.com)

เพิ่มเติม : หมู่เกาะภูเขาไฟฮาวาย-เอ็มเพอเรอร์ : ร่องรอยการเดินทางของแผ่นเปลือกโลก

ข้อมูลสภาพอากาศในอดีต ชั้นหินบะซอลต์สามารถบันทึกข้อมูลเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กโลกในอดีตได้ ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของทวีปและการเปลี่ยนแปลงสนามแม่เหล็กของโลกในอดีตได้

หินบะซอลต์จากแนวรอยต่อมหาสมุทร (MORB) หินบะซอลต์ที่เกิดจากแนวรอยต่อมหาสมุทร (MORB) เป็นแหล่งข้อมูลสำคัญที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาเกี่ยวกับกระบวนการแปรสัณฐานแผ่นเปลือกโลกและโครงสร้างภายในของโลก

/// ที่ราบสูงลาวา (lava plateau) ส่วนใหญ่จะเกิดกับภูเขาไฟที่มีแมกมาชนิดบะซอลต์ ซึ่งมีความหนืดต่ำ ทำให้เวลามีการประทุ จะเป็นในลักษณะบะซอลต์ไหลหลาก เช่น ที่ราบสูงโคลัมเบีย ในสหรัฐอเมริกา บะซอลต์ไหลหลากในช่วง 10-15 ล้านปี ทับถมกันหนา 1.8 กิโลเมตร ครอบคลุมพื้นที่ 160,000 ตารางกิโลเมตร 

ที่ราบสูงโคลัมเบีย ในสหรัฐอเมริกา

ประยุกต์ใช้ในเกษตรกรรม

นอกเหนือจากการใช้เป็นวัสดุปรับปรุงดินแล้ว หินบะซอลต์ยังมีบทบาทในเกษตรกรรมแบบยั่งยืน ด้วยการเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของดิน และสนับสนุนการเกษตรเชิงอนุรักษ์

ธาตุอาหารปล่อยช้า หินบะซอลต์ปล่อยธาตุอาหารอย่างช้า ๆ ซึ่งเหมาะกับระบบการเกษตรแบบยั่งยืนที่มุ่งเน้นความสมบูรณ์ของดินในระยะยาว

การเพิ่มการอุ้มน้ำของดิน หินบะซอลต์ช่วยปรับปรุงโครงสร้างดิน เพิ่มความสามารถในการอุ้มน้ำของดิน ซึ่งเป็นประโยชน์สำหรับการเกษตรในพื้นที่แห้งแล้ง

เพิ่มเติม : ดินบรรพกาล (paleosol) : ประโยชน์ในการตีความทางธรณีวิทยา

ดินบรรพกาล (paleosol) สีดำ ที่วางตัวขั้นกลางอยู่ระหว่างชั้นหินบะซอลต์ที่ผุ

บทบาทของหินบะซอลต์มีผลกระทบกว้างขวาง ตั้งแต่การสำรวจธรณีวิทยา สิ่งแวดล้อม การก่อสร้าง ไปจนถึงการเกษตร ความทนทาน องค์ประกอบแร่ธาตุ และความอุดมสมบูรณ์ของหินบะซอลต์ทำให้เป็นทรัพยากรที่มีคุณค่าสำหรับการใช้งานทั้งในอุตสาหกรรมและสิ่งแวดล้อม การวิจัยในปัจจุบันช่วยให้เราเข้าใจถึงบทบาทของหินบะซอลต์ในการกักเก็บคาร์บอน เพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของดิน และเสริมสร้างการก่อสร้างที่ยั่งยืน บทบาทเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความสำคัญของหินบะซอลต์ในฐานะทรัพยากรที่มีประโยชน์อย่างยั่งยืนทั้งต่อมนุษยชาติและสิ่งแวดล้อม

OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO

หินบะซอลต์ ธรณีวิทยาและการตีความสิ่งแวดล้อมในอดีตเมื่อพบหินบะซอลต์

หินบะซอลต์ (basalt) เป็นหินอัคนีเนื้อละเอียดที่มีบทบาทสำคัญทั้งในเชิงธรณีวิทยาและการทำความเข้าใจสิ่งแวดล้อมในอดีต มันเป็นหินที่เกิดจากการเย็นตัวของลาวาที่มีปริมาณแมกนีเซียมและเหล็กสูง โดยมักเกิดขึ้นที่หรือใกล้พื้นผิวโลก การศึกษาหินบะซอลต์ไม่เพียงช่วยอธิบายกระบวนการเกิดเปลือกโลกและกิจกรรมภูเขาไฟ แต่ยังช่วยสร้างภาพของสภาพแวดล้อมในช่วงเวลาที่หินนี้ก่อตัวขึ้น

ธรณีวิทยาหินบะซอลต์

หินบะซอลต์ (basalt) เกิดขึ้นจาก ลาวาที่มีลักษณะเป็นมาฟิก (mafic) หรือมีปริมาณธาตุเหล็กและแมกนีเซียมสูง ลาวาชนิดนี้เย็นตัวอย่างรวดเร็วเมื่อไหลออกจากภูเขาไฟ ทำให้ เนื้อหินละเอียดหรือเนื้อละเอียดมาก (aphanitic) นอกจากนี้ยังพบลักษณะเฉพาะอื่นๆ เช่น เนื้อโปรไฟริติก (porphyritic) ซึ่งแสดงถึงผลึกขนาดใหญ่ในเนื้อหินละเอียด และ เนื้อโพรงอากาศ (vesicular) ซึ่งเกิดจากการที่ก๊าซในลาวาหลุดออกมาในระหว่างการเย็นตัว หินบะซอลต์มีปริมาณซิลิกาอยู่ในช่วง 45–55% ซึ่งน้อยกว่าหินอัคนีประเภทอื่น เช่น หินแกรนิต ทำให้มันเป็นหินที่มีธาตุเหล็กและแมกนีเซียมสูง นอกจากนี้ยังพบโครงสร้างเฉพาะ เช่น โครงสร้างแท่งหกเหลี่ยม (columnar jointing) ซึ่งเกิดจากการเย็นตัวของลาวาไหลหนา และ โครงสร้างแบบหมอน (pillow structure) ซึ่งแสดงถึงการเย็นตัวของลาวาใต้น้ำ

หินบะซอลต์แบ่งได้เป็นสองประเภทหลัก ได้แก่ ธอเลอิติกบะซอลต์ (Tholeiitic Basalt) ซึ่งพบในแนวสันเขากลางมหาสมุทรและเขตน้ำท่วมลาวาบนแผ่นดินใหญ่ และอัลคาไลบะซอลต์ (Alkali Basalt) ซึ่งพบในเขตรอยแยกภายในแผ่นเปลือกโลกหรือเขตภูเขาไฟในแผ่นดินใหญ่ ทั้งสองประเภทมีองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกันและชี้ให้เห็นถึงสภาพแวดล้อมทางธรณีวิทยาที่แตกต่างกัน

การตีความ

หินบะซอลต์ช่วยให้เราเข้าใจสิ่งแวดล้อมในอดีตผ่านลักษณะเนื้อหิน โครงสร้าง และองค์ประกอบแร่ของมัน ตัวอย่างเช่น หินบะซอลต์แบบหมอน (pillow basalt) ซึ่งมีรูปร่างเหมือนหมอน เกิดจากการไหลของลาวาใต้น้ำ บ่งบอกถึงสภาพแวดล้อมทางทะเลลึก ในขณะที่โครงสร้างแบบแท่งหกเหลี่ยมในหินบะซอลต์ที่เกิดจากการเย็นตัวอย่างช้าในลาวาไหลหนา บ่งชี้ถึงการสะสมตัวของลาวาในพื้นที่ที่มีการปะทุขนาดใหญ่ เช่น บริเวณลาวาน้ำท่วม (flood basalt provinces)

หินบะซอลต์ยังบ่งบอกถึงสิ่งแวดล้อมบนบกผ่านการพบโพรงอากาศในหินซึ่งเกิดจากก๊าซที่ปล่อยออกมาในขณะที่ลาวาเย็นตัว หินประเภทนี้มักพบในเขตภูเขาไฟที่ปะทุบนบกหรือบริเวณที่น้ำลาวาไหลออกมาในพื้นที่ที่มีความกดอากาศต่ำ นอกจากนี้ยังช่วยระบุสภาพภูมิอากาศในอดีตได้ เช่น การผุพังของหินบะซอลต์ในเขตร้อนชื้นทำให้เกิดลูกรัง (laterite) หรือบอกไซต์ (bauxite) ซึ่งชี้ให้เห็นถึงสภาพภูมิอากาศที่อบอุ่นและชื้นในอดีต

บันทึกกระบวนการทางธรณีวิทยา

หินบะซอลต์เป็นบันทึกสำคัญของกระบวนการในแมนเทิล (mantle) และการเกิดแผ่นเปลือกโลก หินบะซอลต์ที่เกิดจากแนวสันเขากลางมหาสมุทรเป็นหลักฐานสำคัญของการสร้างเปลือกมหาสมุทรใหม่ (oceanic crust) ในขณะที่หินบะซอลต์น้ำท่วมในเขตแผ่นดินใหญ่แสดงถึงการปะทุของลาวาขนาดมหึมาที่อาจเกี่ยวข้องกับพลูมแมนเทิล (mantle plume) การศึกษาสัดส่วนธาตุและไอโซโทปในหินบะซอลต์ เช่น Nb/Zr หรือ Ti/Y ช่วยให้เราเข้าใจถึงแหล่งกำเนิดของหินในแมนเทิลและกระบวนการหลอมละลายบางส่วนได้

นอกจากนี้ การหาอายุหินบะซอลต์ด้วยวิธี K-Ar หรือ Ar-Ar ช่วยกำหนดช่วงเวลาของเหตุการณ์ภูเขาไฟและกระบวนการธรณีวิทยา การศึกษาหินบะซอลต์จึงมีบทบาทสำคัญในการสร้างภาพการเปลี่ยนแปลงของแผ่นเปลือกโลกในอดีต

ตัวชี้วัดในภาคสนาม

เมื่อตรวจพบหินบะซอลต์ในภาคสนาม การสังเกตเนื้อหิน โครงสร้าง และแร่ประกอบหินสามารถให้ข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมในอดีต ตัวอย่างเช่น หินบะซอลต์แบบหมอนบ่งบอกถึงการไหลของลาวาใต้น้ำ ส่วนโครงสร้างแบบแท่งหกเหลี่ยมบ่งชี้ถึงการเย็นตัวของลาวาไหลหนา นอกจากนี้ การมีโพรงอากาศที่เต็มไปด้วยแร่รอง เช่น ควอตซ์หรือซีโอไลต์ แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงหลังการปะทุที่เกี่ยวข้องกับน้ำร้อนใต้พิภพ (hydrothermal alteration)

องค์ประกอบแร่ในหิน เช่น โอลิวีนและไพรอกซีน ชี้ถึงลาวาที่มีอุณหภูมิสูง ในขณะที่แร่รอง เช่น คลอไรต์หรืออีพิโดต์ บ่งบอกถึงการเปลี่ยนแปลงจากการไหลของน้ำร้อนใต้พิภพ นอกจากนี้ การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี เช่น อัตราส่วน Nb/Zr หรือ Ti/Y ช่วยแยกแยะเขตแวดล้อมทางธรณีวิทยา เช่น แนวสันเขากลางมหาสมุทร เขตเกาะภูเขาไฟ หรือเขตแผ่นดินแยก

ตัวอย่างการตีความ

ตัวอย่างที่โดดเด่นของการศึกษาหินบะซอลต์คือ Deccan Traps ในประเทศอินเดีย ซึ่งเป็นหินบะซอลต์น้ำท่วมขนาดมหึมาที่เกิดจากการปะทุของลาวาในช่วงปลายยุคครีเทเชียส การปะทุครั้งนี้มีความเชื่อมโยงกับพลูมแมนเทิลใต้แผ่นเปลือกโลกอินเดีย และอาจมีบทบาทสำคัญในการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ นอกจากนี้ Columbia River Basalts ในสหรัฐอเมริกาเป็นตัวอย่างของการปะทุของลาวาธอเลอิติกบะซอลต์ในเขตแผ่นดินใหญ่ โดยเหตุการณ์นี้เกิดขึ้นในช่วงไมโอซีนและแสดงถึงการปะทุของลาวาในระดับมหึมา

ในขณะเดียวกัน หินบะซอลต์ในไอซ์แลนด์ซึ่งเกิดจากการปะทุของภูเขาไฟที่แนวสันเขากลางมหาสมุทร (Mid-Atlantic Ridge) เป็นตัวอย่างที่สำคัญของการสร้างเปลือกมหาสมุทรใหม่ และช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจถึงกระบวนการทางธรณีวิทยาที่เกิดขึ้นในปัจจุบัน

สิ่งแวดล้อมในอดีต

การศึกษาหินบะซอลต์มีบทบาทสำคัญในหลายด้าน เช่น การสร้างภาพกระบวนการแผ่นเปลือกโลกและภูเขาไฟในอดีต การศึกษาสภาพภูมิอากาศในอดีตผ่านการผุพังของหินบะซอลต์ และการสำรวจทรัพยากรธรรมชาติ เช่น นิกเกิล ทองแดง หรือแหล่งน้ำใต้ดินในโพรงของหินบะซอลต์ ซึ่งมีความสำคัญในเชิงเศรษฐกิจ

การทำความเข้าใจหินบะซอลต์และสิ่งแวดล้อมในอดีตช่วยให้นักธรณีวิทยาสามารถตีความกระบวนการบนโลกและประวัติของสิ่งแวดล้อมได้อย่างละเอียด หินบะซอลต์จึงไม่เพียงเป็นเครื่องมือในการศึกษาธรณีวิทยา แต่ยังเป็นหน้าต่างที่เปิดไปสู่การเข้าใจโลกในอดีตอีกด้วย

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

Share: