5 หลักการ แยกแยะและแปลความการเดินทางของ “เศษหิน”
เศษหิน หรือ ตะกอน (sediment) หมายถึง เศษอนินทรียวัตถุทางธรรมชาติ เช่น แร่ที่ผุพังและถูกพัดพาไปสะสมตัวในพื้นที่ใดๆ ซึ่งจะแตกต่างจาก ดิน (soil) ที่มีองค์ประกอบอื่นๆ ร่วมด้วย เช่น อินทรียวัตถุ น้ำและก๊าซต่างๆ โดยตะกอนหรือหินตะกอนมีประโยชน์อย่างมากในการแปลความสภาพแวดล้อมในอดีต ทั้งจากลักษณะการสะสมตัวและคุณสมบัติต่างๆ ของเม็ดตะกอนที่พบ ซึ่งในเบื้องต้นทาง ตะกอนวิทยา (sedimentology) ตะกอนสามารถจำแนกตามคุณสมบัติต่างๆ ได้ 5 คุณสมบัติหลัก ดังนี้
1) ขนาด
ขนาดตะกอน (grain size) ประเมินจากเส้นผ่านศูนย์กลางโดยเฉลี่ยของเม็ดตะกอน โดย Wentworth (1922) นำเสนอหลักการจำแนกขนาดตะกอนดังแสดงในตารางด้านล่าง โดยตะกอนแต่ละขนาดก็จะมีชื่อเรียกเฉพาะแตกต่างกันไป ซึ่งขนาดตะกอนเป็นตัวบ่งชี้ระดับความแรงของตัวกลางในการพัดพาตะกอน เช่น ตะกอนขนาดใหญ่ใช้พลังงานสูงในการพัดพา ในขณะที่ตะกอนขนาดเล็กเกิดจากการพัดพาจากตัวกลางพลังงานต่ำอย่างเช่นน้ำไหลเอื่อยๆ เป็นต้น
| ขนาดตะกอน | ชื่อ |
| > 256 มิลลิเมตร | ก้อนหินมนใหญ่ (boulder) |
| 64-256 มิลลิเมตร | กรวดใหญ่ (cobble) |
| 32-64 มิลลิเมตร | กรวดหยาบมาก (very coarse gravel) |
| 16-32 มิลลิเมตร | กรวดหยาบ (coarse gravel) |
| 8-16 มิลลิเมตร | กรวดหยาบปานกลาง (medium gravel) |
| 4-8 มิลลิเมตร | กรวดละเอียด (fine gravel) |
| 2-4 มิลลิเมตร | กรวดละเอียดมาก (very fine gravel) |
| 1-2 มิลลิเมตร | ทรายหยาบมาก (very coarse sand) |
| 0.5-1 มิลลิเมตร | ทรายหยาบ (coarse sand) |
| 0.25-0.5 มิลลิเมตร | ทรายหยาบปานกลาง (medium sand) |
| 125-250 ไมโครเมตร | ทรายละเอียด (fine sand) |
| 62.5-125 ไมโครเมตร | ทรายละเอียดมาก (very fine sand) |
| 3.9-62.5 ไมโครเมตร | ทรายแป้ง (silt) |
| < 3.9 ไมโครเมตร | ดิน (clay) |
2) ความกลม
ความกลม (angularity) หมายถึง สภาพความเหมือนกับทรงกลมของเม็ดตะกอน ซึ่งขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน เช่น กรวดที่มีความกลมสูงโดยส่วนใหญ่พบในสภาพแวดล้อมที่เกิดจากการกระทำของลม ส่วนกรวดที่เกิดในสภาพแวดล้อมแม่น้ำมีลักษณะความกลมดีถึงปานกลาง ในขณะที่ธารน้ำแข็ง ตะกอนโดยส่วนใหญ่ไม่ได้สัมผัสหรือขัดสีซึ่งกันและกัน ทำให้มีความกลมน้อย
3) ความมน
ความมน (roundness) หมายถึง สภาพความคมชัดของมุมและขอบของเม็ดตะกอน ซึ่งความมนเกิดจากการขัดสีกันของตะกอนในระหว่างกระบวนการพัดพา ดังนั้นความมนจึงบ่งบอกถึงระยะเวลา ซึ่งสัมพันธ์กับระยะทางในการพัดพาของตะกอน เช่น ตะกอนที่มีความมนมากเกิดจากมีระยะเวลาในการพัดพายาวนานหรือถูพัดพามาไกลจากแหล่งกำเนิดตะกอน เห็นได้จากตะกอนต้นน้ำนั้นโดยส่วนใหญ่มีเหลี่ยมมุมมากกว่าตะกอนปลายน้ำ โดย Energys (1993) จำแนกความมนของตะกอนเป็น 4 ระดับ ดังแสดงในรูปด้านล่าง
4) การคัดขนาด
การคัดขนาด (sorting) หมายถึง ความหลากหลายของขนาดตะกอนในแต่ละพื้นที่ ซึ่งขึ้นอยู่กับความถ่วงจำเพาะหรือความหนาแน่นของตะกอน เช่น ทองคำมีความหนาแน่นสูงจะสะสมตัวตามท้องน้ำ ส่วนแร่ไมกาซึ่งมีความหนาแน่นต่ำจะถูกพัดพาไปไกล แต่หากแร่ที่มีความถ่วงจำเพาะใกล้เคียงกัน เช่นแร่ควอตซ์ โดยส่วนใหญ่มีการคัดขนาดตามปริมาตรหรือขนาดของเม็ดตะกอนเป็นหลัก ซึ่งการคัดขนาดขึ้นอยู่กับความคงที่ของระดับพลังงานและระยะเวลาในการพัดพา เช่น พื้นที่ซึ่งมีระดับพลังงานในการพัดพาคงที่และมีระยะเวลาในการพัดพาของตะกอนยาวนาน จะมีการคัดขนาดที่ดีกว่าการพัดพาที่มีพลังงานไม่คงที่หรือพัดพาอย่างทันทีทันใด การคัดขนาดตะกอนจำแนกออกเป็น 5 ระดับ
5) ปัจจัยการพัดพา
นอกจากนี้ ตะกอนยังสามารถจำแนกหรือแปลความหมายตามชนิดหรือปัจจัยการพัดพา (transportation agent) ได้ดังนี้
- แรงโน้มถ่วง (gravity) ตะกอนจะแสดงลักษณะของการถูกพัดพาอย่างรวดเร็ว โดยมีเหลี่ยมมุมมาก หลากหลายขนาดและคัดขนาดแย่
- ลม (wind) ตะกอนคัดขนาดดีมาก และโดยส่วนใหญ่มีเพียงขนาดเดียวตามความแรงโดยเฉลี่ยของลมในพื้นที่ เช่น ทรายหรือทรายแป้ง
- ธารน้ำ (stream) ตะกอนบริเวณต้นน้ำจะมีขนาดใหญ่ เหลี่ยมมุมมาก คัดขนาดแย่ และเมื่อถูกพัดพาไปยังปลายน้ำ ตะกอนจะมีขนาดเล็กลง มีการคัดขนาดดีขึ้น และถูกขัดสีระหว่างพัดพาจนมีความกลมและมนมากขึ้น
- ธารน้ำแข็ง (glacier) ธารน้ำแข็งสามารถอมตะกอนทุกขนาดปนไปกับการเคลื่อนที่ของธารน้ำแข็ง ซึ่งเมื่อน้ำแข็งละลาย จะเกิดการทับถมกันของตะกอนหลากหลายขนาด คัดขนาดแย่มาก และเนื่องจากตะกอนไม่มีการขัดสีกันระหว่างการพัดพาเหมือนกับการพัดพาโดยน้ำ ตะกอนโดยส่วนใหญ่จึงมีเหลี่ยมมุมมาก เหมือนกับตะกอนที่ไม่เคยผ่านกระบวนการพัดพาของตะกอน
. . .
บทความล่าสุด : www.mitrearth.org
เยี่ยมชม facebook : มิตรเอิร์ธ – mitrearth
