เรียนรู้

Learn

เรียนรู้

สภาพแวดล้อมทาง “ธรณีแปรสัณฐาน” ที่ทำให้เกิด “แผ่นดินไหว”

ปัจจุบันเมื่อมีการตรวจวัดและจดบันทึกเวลา ขนาด และตำแหน่งการเกิดแผ่นดินไหวมากขึ้น สิ่งที่สังเกตเห็นได้ชัดคือ แผ่นดินไหวไม่ได้เกิดมั่วซํ่วไปทั่วโลก แต่จะมีการกระจายตัวของจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวที่เฉพาะเจาะจง จึงเกิดคำถามขึ้นว่าทำไมแผ่นดินไหวถึงได้เกิดเฉพาะบางพื้นที่ ซึ่งเมื่อนักธรณีวิทยาแผ่นดินไหวลองนำข้อมูลการเกิดแผ่นดินไหวมาเปรียบเทียบหาความสัมพันธ์กับประเด็นต่างๆ ทางธรณีวิทยา พบว่าแผ่นดินไหวแทบทั้งหมดส่วนใหญ่เกิดบริเวณขอบของแผ่นเปลือกโลก และสามารถอธิบายเหตุของการเกิดแผ่นดินไหวดังกล่าวได้ด้วยทฤษฏีที่เรียกว่า ธรณีแปรสัณฐาน (tectonic) ซึ่งว่าด้วยเรื่องของการเคลื่อนตัวและกระทบกระทั่งกันของแผ่นเปลือกโลก ปัจจุบัน หลักฐานทางวิทยาศาสตร์บ่งชี้ว่า เปลือกโลก (crust) ซึ่งเป็นชั้นของแข็งชั้นนอกสุดของโลกไม่ได้เป็นผืนแผ่นดินเดียวกันทั้งหมด แต่แตกออกเป็นแผ่นย่อยและลอยอยู่บนชั้นเนื้อโลก ...
เรียนรู้

ชนิดและภูมิลักษณ์ของธารน้ำ

การเกิดธารน้ำเริ่มต้นจากเมื่อมีฝนตกลงมา ในช่วงแรกน้ำจะซึมผ่านลงไปในชั้นดินด้านล่าง ซึ่งต่อมาเมื่อดินอิ่มน้ำ น้ำจะเริ่มสะสมตัวบนผิวดิน ไหลลงที่ต่ำในลักษณะแผ่นน้ำแผ่ซ่าน และน้ำจะกัดเซาะพื้นดินอย่างช้าๆ เป็นร่องน้ำขนาดเล็กและใหญ่ขึ้นตามลำดับ ซึ่งโดยธรรมชาติน้ำและเศษตะกอนที่อยู่ในธารน้ำนั้นไหลผ่านสภาพแวดล้อมต่างๆ ทำให้เกิดธารน้ำที่มีลักษณะแตกต่างกัน 3 รูปแบบ คือ 1) ธารน้ำตรง (straight stream) 2) ธารน้ำประสานสาย (braided stream) ...
เรียนรู้

ไฟป่า

เรียบเรียงโดย : ภวัต วัฒนจารีกูล และ สันติ ภัยหลบลี้ ไฟป่า (wildfire) ตามคำจำกัดความของ Brown และ Davis (1973) คือ ไฟที่ปราศจากการควบคุม ลุกลามอย่างอิสระจากการเผาผลาญเชื้อเพลิงธรรมชาติ ไม่ว่าจะเป็นเศษซากต้นไม้และวัชพืชที่แห้งตาย รวมถึงพืชสดที่ยังมีชีวิตอยู่ โดยไฟป่าแตกต่างจากอัคคีภัยประเภทอื่นๆ ...
เรียนรู้

กำเนิดธารน้ำและปัจจัยการไหล

การเกิด ธารน้ำ (stream) เริ่มต้นจากเมื่อมีฝนตกลงมา ในช่วงแรกน้ำจะซึมผ่านลงไปในชั้นดินด้านล่าง ซึ่งต่อมาเมื่อดินอิ่มน้ำ น้ำจะเริ่มสะสมตัวบนผิวดินเป็น แผ่นน้ำบาง (sheetwash) ไหลลงที่ต่ำในลักษณะแผ่นน้ำแผ่ซ่าน และน้ำจะกัดเซาะพื้นดินอย่างช้าๆ เป็นร่องน้ำขนาดเล็กและใหญ่ขึ้นตามลำดับ ได้แก่ ธารน้ำสายเล็ก (rill) ลำห้วย (gulliy) แคว (tributary) และรวมตัวกันกลายเป็น ...
เรียนรู้

ภัยแล้ง

เรียบเรียงโดย คัคนางค์ ณ น่าน และ สันติ ภ้ยหลบลี้ ภัยแล้ง (drought) คือ ภัยพิบัติที่เกิดจากการขาดแคลนน้ำทั้งจาก 1) หยาดน้ำฟ้า (precipitation) 2) น้ำผิวดิน (surface water) รวมทั้ง 3) ...
เรียนรู้

วัฏจักรของหิน (Rock Cycle)

หิน (rock) หมายถึงวัสดุที่เป็นของแข็งซึ่งเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ โดยส่วนใหญ่เป็นสารอนินทรีย์ซึ่งประกอบด้วย แร่ชนิดเดียวกันหรือหลายชนิดรวมตัวกัน แต่ในบางกรณีอาจมีอินทรียวัตถุร่วมด้วย เช่น ถ่านหิน (coal) โดยหินที่กระจายอยู่ตามพื้นที่ต่างๆ ของโลกจะมีความแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับวัตถุต้นกำเนิดและสภาพแวดล้อมของการเกิดหินดังกล่าว โดยนักธรณีวิทยาจำแนกหินในเบื้องต้นตามกระบวนการเกิดออกเป็น 3 ชนิด คือ 1) หินอัคนี (igneous rock) ...
เรียนรู้

เครือข่ายเฝ้าระวังสึนามิ

จากการคิดค้น ระบบประเมินและรายงานสึนามิในมหาสมุทรลึก (Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunami System) หรือเรียกสั้นๆ ว่า ระบบดาร์ท (DART) เพื่อเอาไว้ตรวจจับและเตือนภัยสึนามิก่อนที่จะซัดเข้าฝั่ง นอกเหนือจากประสิทธิภาพและความรวดเร็วในการทำงานอย่างเป็นระบบแบบอัตโนมัติแล้ว อีกหนึ่งปัจจัยที่จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของการเตือนภัยจากระบบเตือนภัย คือการสร้างเครือข่ายการตรวจจับและวัดการเกิดขึ้นของสึนามิ ซึ่งจากความร่วมมือร่วมใจกันทั้งภาครัฐและเอกชนของนานาประเทศที่อยู่โดยรอบมหาสมุทรต่างๆ ของโลก ทำให้เกิดเครือข่าย หรือระบบเตือนภัยสึนามิขึ้น โดยปัจจุบันมีการติดตั้งระบบเตือนภัยสึนามิมากมายทั้งที่เกิดจากการป้องกันตัวเองของประเทศที่รวยแล้ว ...
เรียนรู้

แผ่นดินไหวบรรพกาล : การสืบสันดานแผ่นดินไหว

ทำไมต้องศึกษาแผ่นดินไหวบรรพกาล ขอออกตัวตั้งแต่ต้นเรื่องก่อนเลยครับว่า ผู้เขียนไม่ได้มีเจตนาที่จะหยาบคายใส่ผู้อ่านแต่อย่างใด แต่ก็นั่งนึกอยู่นาน สุดท้ายคำว่า “สันดาน” น่าจะสื่อถึงสิ่งที่เราตามหาในบทความนี้ได้ดีที่สุด เพราะเรื่องที่ผู้เขียนกำลังจะเล่า เป็นเรื่องของการสืบหานิสัยลึกๆ ดิบๆ ของแผ่นดินไหว ที่บางที…ชั่วชีวิตของพวกเรานี้ อาจไม่มีโอกาสได้เห็น จากข้อมูลสถิติที่ผ่านมาทำให้รู้ว่าโดยธรรมชาติของการเกิด แผ่นดินไหวขนาดเล็กจะเกิดบ่อยกว่าแผ่นดินไหวใหญ่อยู่หลายเท่า เช่นเขตมุดตัวของเปลือกโลกแถบสุมาตรา-อันดามัน ที่ก่อนหน้านี้เราจะได้ยินข่าวการเกิดแผ่นดินไหวขนาด 4.0-5.0 แทบทุกปี ในขณะที่แผ่นดินไหวขนาด ...
เรียนรู้

แผนที่ความรุนแรงแผ่นดินไหวเท่า : การสำรวจและประโยชน์ของแผนที่

ปัจจุบันเมื่อเกิดแผ่นดินไหวขึ้นในพื้นที่ต่างๆ ทั่วโลก กรมธรณีวิทยาของประเทศสหรัฐอเมริกา (US. Geological Survey) หรือ USGS (https://earthquake.usgs.gov/) จะรายงานข้อมูลต่างๆ เกี่ยวกับเหตุการณ์แผ่นดินไหวนั้นอย่างทันท่วงที ซึ่งนอกเหนือจาก 1) เวลาการเกิดแผ่นดินไหวในรายละเอียดระดับวินาที 2) จุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวพร้อมความลึก และ 3) กลไกการเกิดแผ่นดินไหว อีกข้อมูลหนึ่งที่ขาดไม่ได้และ ...
เรียนรู้

การเกิดแผ่นดินไหว : แนวคิดการคืนตัววัสดุและแบบจำลองตะกุกตะกัก

ด้วยนิยามของ แผ่นดินไหว (earthquake หรือ quake หรือ tremor) ถ้าจะเอาแบบกำปั้นทุบดิน หรือตอบแบบตีหน้าซื่อ ก็คงหมายถึง แรงสั่นสะเทือนของแผ่นดิน ดังนั้นอะไรก็ตามที่พอจะทำให้พื้นดินที่เราย่ำ เกิดอาการสั่นสะท้าน ก็พอจะเหมารวมกันไปได้เลยว่าเป็นสาเหตุของแผ่นดินไหว ทั้งการตอกเสาเข็มเพื่อสร้างตึกสร้างบ้าน รถวิ่งบนถนน หรือแม้กระทั่งลูกมะพร้าวหล่นกระแทกพื้น ฯลฯ แต่ก็รู้ๆ กันอยู่ ...
เรียนรู้

การหาอายุด้วยวิธีเปล่งแสง : ตอน 7 เครื่องมือหาอายุด้วยวิธีเปล่งแสง

ปัจจุบันเครื่องมือใน การหาอายุด้วยวิธีเปล่งแสง (Luminescence Dating, TL and OSL) ที่นิยมใช้กันทั่วโลกมีอยู่ 2 ค่าย 2 สายพันธุ์ คือ 1) เครื่องมือสายเยอรมัน และ 2) เครื่องมือ Risø TL/OSL-DA-20 ...
เรียนรู้

การหาอายุด้วยวิธีเปล่งแสง : ตอน 6 ชนิดตัวอย่างยอดนิยม

1) วัสดุที่ได้รับความร้อนหรือความดัน การประยุกต์ หลักการเปล่งแสง กับการหาอายุวัสดุที่ได้รับความร้อนหรือความดัน เช่น หินอัคนีหรือหินแปร หรือแม้กระทั่งโบราณวัตถุในทางโบราณคดี เริ่มต้นจากแร่เดิมนั้นมีการสะสมอิเล็กตรอนอยู่ตลอดเวลาด้วยอัตราที่คงที่ ตามอัตราการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสีในธรรมชาติ ซึ่งหากแร่ได้รับความร้อนประมาณ 300-500 องศาเซลเซียส (Feathers, 2002) เช่น ลาวาที่กลายเป็นหินอัคนี หินเดิมที่ถูกแปรสภาพด้วยความดันและอุณหภูมิสูง แร่เดิมซึ่งเคยมีอิเล็กตรอนสะสมตัวอยู่จะถูกขับออกจากหลุมกักเก็บอิเล็กตรอนจนหมด จากนั้นแร่จึงเริ่มต้นสะสมอิเล็กตรอนใหม่อีกครั้ง ...
เรียนรู้

การหาอายุด้วยวิธีเปล่งแสง : ตอน 5 การเก็บและเตรียมตัวอย่าง

การเก็บตัวอย่าง ในการคัดเลือกตัวอย่างที่เหมาะสมเพื่อนำไปหาอายุด้วยวิธีเปล่งแสง (ทั้ง TL และ OSL) อย่างมีประสิทธิภาพนั้น อันดับแรกต้องมีหลักฐานหรือข้อสมมุติฐานที่แสดงให้เห็นว่า ตัวอย่างที่ผ่านความร้อน และต้องการหาอายุการถูกเผาครั้งสุดท้ายนั้น ได้รับความร้อนเพียงพอ (300-500 oC; Feathers, 2003) หรือ ตัวอย่างตะกอนดิน ที่ต้องการหาอายุการสะสมตัวครั้งล่าสุดนั้น ต้องมีสภาพแวดล้อมการสะสมตัวของตะกอนที่ชี้นำได้ว่ามีโอกาสได้รับแสงอาทิตย์ 6-8 ...
เรียนรู้

การหาอายุด้วยวิธีเปล่งแสง : ตอน 4 รังสีบรรพกาลจาก OSL

หลักการเปล่งแสงจากวิธีการกระตุ้นด้วยแสง การเปล่งแสงจากวิธีกระตุ้นด้วยแสง (Optically Stimulated Luminescence, OSL) เกิดแบบเดียวกับ การเปล่งแสงจากการกระตุ้นด้วยความร้อน (Thermoluminescence, TL) โดยเริ่มจากอิเล็กตรอนที่ถูกกักเก็บอยู่ใน หลุมกักเก็บอิเล็กตรอน (electron trap) ถูกกระตุ้นด้วยแสงและตกไปที่ ศูนย์กลางการเปล่งแสง (luminescence center) ทำให้เกิด ปรากฏการณ์การรวมตัวใหม่ ...
เรียนรู้

การหาอายุด้วยวิธีเปล่งแสง : ตอน 3 รังสีบรรพกาลจาก TL

หลักการตรวจวัดสัญญาณ TL การเปล่งแสงจากการกระตุ้นด้วยความร้อน (thermally stimulated luminescence) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในช่วงปี ค.ศ. 1950-1960 (Daniels และคณะ, 1953) เพื่อที่จะวัดปริมาณรังสีหรือปริมาณอิเล็กตรอนที่อยู่ในหลุมกักเก็บ ที่วัตถุต่างๆ ได้รับ โดยใช้เครื่องมือวัดที่เรียกว่า หลอดขยายสัญญาณแสง (photomultiplier tube หรือ ...
เรียนรู้

การหาอายุด้วยวิธีเปล่งแสง : ตอน 2 อัตราการแผ่รังสีจากสิ่งแวดล้อม

ในการกำหนดอายุวัสดุทางธรณีวิทยาหรือโบราณคดีด้วยวิธีการเปล่งแสง ค่าตัวแปรที่เราจำเป็นจะต้องประเมินเพื่อให้ได้มาซึ่งอายุของวัสดุประกอบไปด้วย 2 ส่วน คือ 1) ค่าจำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกกระตุ้นให้ไปอยู่ในหลุมกักเก็บอิเล็กตรอน (Equivalent Dose, ED) ในหน่วย Gy และ 2) อัตราการแผ่รังสีต่อปีของธาตุกัมมันตรังสีที่มีอยู่ในบริเวณรอบข้าง (Annual dose, AD) ในหน่วย Gy/year ...
เรียนรู้

การหาอายุด้วยวิธีเปล่งแสง : ตอน 1 ทฤษฏีและการประยุกต์เพื่อหาอายุ

แสงและการเปล่งแสง แสง (light) คือ การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความยาวคลื่นที่สายตามนุษย์มองเห็น (visible light) หรืออาจรวมถึงช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่ แสงอินฟราเรด (infrared, IR) ถึงแสงอัลตราไวโอเลต (ultraviolet, UV) โดยคุณสมบัติพื้นฐานของแสง ได้แก่ 1) ความเข้มของแสงหรือแอมพลิจูดของคลื่น แสดงอยู่ในรูปความสว่างของแสง และ ...
เรียนรู้

การหาอายุด้วยวิธีโปแตสเซียม-อาร์กอน

ในบรรดาธาตุต่างๆ ที่มีอยู่บนโลก ธาตุโปแตสเซียม (Potassiam, K) เป็นอีกธาตุหนึ่งที่มีปริมาณพอสมควร โดยส่วนมากมักจะพบปะปนอยู่ใน แร่ประกอบหิน ทั่วไป ซึ่งทั้งหมดของธาตุ K ที่มีอยู่บนโลก ประกอบด้วย 3 ไอโซโทป คือ K-39 K-40 และ K-41 ...
เรียนรู้

การหาอายุด้วยวิธีรูบิเดียม-สตรอนเทียม

จากการค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันพบว่า มีไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี (radioactive isotope) หลายชนิดที่สามารถ นำมาประยุกต์ใช้ในการหาอายุทางวิทยาศาสตร์ได้ โดยที่ทุก ๆ วิธีการการหาอายุด้วยการใช้ ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีนั้น ใช้หลักการพื้นฐานที่เกี่ยวกับ การสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสีทั้งสิ้น จะแตกต่างกันก็ตรงที่ วัสดุที่เหมาะสมในการหาอายุหรือวิธีการการคัดแยกแร่และธาตุต่าง ๆ เพื่อนำมาคำนวณการประเมินอัตราการสลายตัวเท่านั้น ซึ่งนอกจาก การหาอายุด้วยวิธีคาร์บอน-14 การหาอายุด้วยวิธีโปแตสเซียม-อาร์กอน การหาอายุด้วยวิธียูเรเนียม-ตะกั่ว ...
เรียนรู้

การหาอายุด้วยวิธีออบซิเดียน

ออบซิเดียน (obsidian) คือ หินอัคนีภูเขาไฟ (volanic igneous rock) ชนิดหนึ่ง ที่เกิดจากการเย็นตัวอย่างรวดเร็วของแมกมาไรโอไรท์ที่มีปริมาณแร่ซิลิก้าสูง โดยทั่วไปออบซฺเดียนมีหลายสีตั้งแต่ใสเหมือนแก้ว สีเทา สีน้ำตาล สีน้ำตาลออกแดง จนกระทั่งสีดำเหมือนถ่านหิน ความแตกต่างของสีเกิดจากสารประกอบในเนื้อแก้วและอัตราการเย็นตัวจากแมกมาจนกลายเป็นหินแข็ง ในอดีตมนุษย์นิยมใช้หินออบซิเดียนเป็นวัสดุหลักในการทำเครื่องมือใช้สอยในชีวิตประจำวันและเครื่องประดับ ตลอดจนเอามาทำเป็นศิลปวัตถุ เนื่องจากมีความแข็งแรงและคงทน ทำให้ในช่วงปี ค.ศ. ...