ในบรรดาหินหน้าตาประหลาดๆ ที่พบเห็นอยู่บนโลก ลาวารูปหมอน (Pillow Lava) เป็นอีกหนึ่งตัวละครเฉพาะทางธรณีวิทยา ที่เป็นพยานสืบถึงสภาพแวดล้อมการประทุของภูเขาไฟในที่นั้นๆ เหตุที่เรียกว่า ลาวารูปหมอน (Pillow Lava) ก็เพราะเป็นหินบะซอลต์ที่มีรูปทรงคล้ายหมอนก้อนกลม ซึ่งเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมภูเขาไฟปะทุใต้น้ำ โดยความโดดเด่นในโครงสร้าง กระบวนการเกิด และความสำคัญของลาวารูปหมอนช่วยให้นักธรณีวิทยาเข้าใจถึงกิจกรรมทางธรณีแปรสัณฐานและการปะทุของภูเขาไฟในอดีตได้เป็นอย่างดี ในบทความนี้ ผู้เขียนจึงอยากจะอธิบายถึงรายละเอียดของลาวารูปหมอน กระบวนการเกิด คุณลักษณะ การกระจายตัว และความหมายในมุมมองธรณีวิทยาที่เกิดขึ้นในอดีต

ลาวารูปหมอนคืออะไร

ลาวารูปหมอน คือ ลาวาชนิดบะซอลต์ (Basaltic Lava) ที่แข็งตัวใต้น้ำและเกิดเป็นโครงสร้างคล้ายหมอนที่มีลักษณะเป็นก้อนกลม การเกิดขึ้นของโครงสร้างนี้เกิดจากการเย็นตัวอย่างรวดเร็วของลาวาเมื่อสัมผัสกับน้ำโดยตรง แม้ว่าลาวารูปหมอนมักพบในบริเวณ แนวสันเขากลางมหาสมุทร (Mid-Ocean Ridge) และภูเขาไฟใต้น้ำ แต่ก็สามารถพบได้ในสภาพแวดล้อมอื่น เช่น ทะเลสาบ และใต้แผ่นน้ำแข็ง หากมีสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม

เพิ่มเติม : เพราะแมกมาแตกต่าง นิสัยและรูปร่างภูเขาไฟจึงไม่เหมือนกัน

การเกิดลาวารูปหมอน

การเกิดลาวารูปหมอนเป็นผลลัพธ์จากปฏิสัมพันธ์ของความร้อน ความดัน และการเย็นตัว โดยมีลำดับขั้น ของการเกิดลาวารูปหมอน ดังนี้

1) การปะทุของภูเขาไฟใต้น้ำ ลาวารูปหมอนเริ่มต้นจากการปะทุของภูเขาไฟใต้น้ำ ลาวาเหลวไหลออกมาจากรอยแยกหรือปล่องภูเขาไฟ และถูกน้ำทะเลทำให้เย็นตัวอย่างรวดเร็ว จนเกิดเปลือกแข็งบางและมีลักษณะคล้ายแก้ว

2) การพองตัวและขยายตัว เมื่อมีลาวาไหลชุดถัดมาไหลเข้าสู่โครงสร้างหมอนมากขึ้น ความดันภายในจะเพิ่มขึ้น ทำให้เปลือกนอกขยายตัวคล้ายลูกโป่ง กระบวนการนี้ทำให้เกิดรูปร่างทรงกลมของลาวารูปหมอน

3) การแตกและการเติบโตต่อเนื่อง แรงดันภายในหมอนอาจทำให้เปลือกแข็งแตกออก ส่งผลให้ลาวาไหลออกมาเพื่อสร้างโครงสร้างหมอนใหม่ วัฏจักรนี้เกิดขึ้นซ้ำๆ จนเกิดกลุ่มก้อนของลาวารูปหมอนที่เชื่อมโยงกันเป็นพวง

4) การเย็นตัวและการตกผลึก การเย็นตัวอย่างรวดเร็วทำให้เกิดเนื้อแก้วหรือเนื้อละเอียดภายในหมอน ขณะที่ลาวาด้านในที่เย็นตัวช้ากว่าจะเกิดโครงสร้างผลึกขนาดเล็ก

คุณลักษณะเฉพาะตัว

ลาวารูปหมอนมีคุณลักษณะทางกายภาพและแร่ธาตุที่เฉพาะตัวดังนี้

• รูปร่างและขนาด ลาวารูปหมอนมักมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 30 เซนติเมตร ถึง 1 เมตร ขึ้นอยู่กับสภาพการปะทุและสภาพแวดล้อมในแถบนั้น
• พื้นผิว พื้นผิวของลาวารูปหมอนมักเรียบหรือมีรอยย่นเล็กน้อย และมักมีลักษณะคล้ายแก้วเนื่องจากการเย็นตัวอย่างรวดเร็ว
• สี ลาวารูปหมอนที่เพิ่งเกิดใหม่มักมีสีดำหรือเขียวเข้ม เมื่อเวลาผ่านไป สีอาจเปลี่ยนเป็นสีแดงหรือเหลืองเนื่องจาก กระบวนการออกซิเดชัน (oxidation)
• โครงสร้างภายใน ภายในลาวารูปหมอนอาจมีรอยแตกที่เกิดจากการหดตัวในระหว่างการเย็นตัว หากผ่าครึ่งจะเห็นเนื้อแก้วหรือเนื้อละเอียด และบางครั้งอาจพบฟองอากาศเล็กๆ
• องค์ประกอบทางแร่ ลาวารูปหมอนส่วนใหญ่เป็นบะซอลต์ ที่มีปริมาณแมกนีเซียมและเหล็กสูง แต่มีปริมาณซิลิกาต่ำ องค์ประกอบจะแตกต่างไปตามแหล่งกำเนิดของแมกมา และสภาพแวดล้อมทางธรณีวิทยา

การกระจายตัวและแหล่งที่พบ

ลาวารูปหมอนมักเกี่ยวข้องกับกิจกรรมภูเขาไฟในสภาพแวดล้อมใต้น้ำ ซึ่งถ้าไล่ดูทั่วโลก สภาพแวดล้อมที่จะทำให้เกิดลาวาไหลออกมาใต้น้ำได้ ก็มีประมาณนี้

1) แนวสันเขากลางมหาสมุทร (Mid-Ocean Ridge) ลาวารูปหมอนส่วนใหญ่พบได้ตามแนวสันเขากลางมหาสมุทร ซึ่งเป็นบริเวณที่แผ่นเปลือกโลกแยกตัวและแมกมาขึ้นมาสร้างเปลือกโลกใหม่

เพิ่มเติม : ความเหมือนกันของแผ่นเปลือกโลกกับรถยนต์ยี่ห้อหนึ่ง

2) ภูเขาไฟใต้น้ำ ภูเขาไฟใต้น้ำที่ยังคงปะทุ เช่น บริเวณ หมู่เกาะภูเขาไฟรูปโค้ง (Volcanic Island Arc) ที่เกิดจากการชนกันของแผ่นเปลือกโลกมหาสมุทรชนกัน ก็สามารถเป็นแหล่งกำเนิดลาวารูปหมอนได้เช่นกัน

เพิ่มเติม : เคล็ดลับการทำเบบี้เฟสหนังหน้าโลก

3) จุดร้อน (Hot Spot) ที่มีต้นกำเนิดแมกมามาจากมวล แก่นโลกชั้นนอก (outer core) ที่ลอยขึ้นมาแปะอยู่ใต้เปลือกโลก หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า พลูมแมนเทิล (mantle plume) กลายเป็นแมกมาและสูบฉีดขึ้นมากลายเป็นภูเขาไฟ ซึ่งในหลายๆ พื้นที่ แมกมาจากจุดร้อนทะลุขึ้นมาสู่พื้นผิวโลกใต้มหาสมุทร ทำให้เกิดลาวารูปหมอนได้เช่นกัน

เพิ่มเติม : หมู่เกาะภูเขาไฟฮาวาย-เอ็มเพอเรอร์ : ร่องรอยการเดินทางของแผ่นเปลือกโลก

4) สภาพแวดล้อมอื่นๆ นอกจากในทะเล ลาวารูปหมอนยังสามารถเกิดในทะเลสาบ ใต้ธารน้ำแข็ง หรือในสภาวะที่ลาวาสัมผัสกับน้ำในปริมาณมาก

5) หลักฐานบนบก ลาวารูปหมอนโบราณที่พบบนบก เช่น ใน เขตโอฟิโอไลต์ (Ophiolite) เป็นหลักฐานของกิจกรรมภูเขาไฟใต้น้ำในอดีต

เพิ่มเติม : ภูมิประเทศน่าสนใจ ใต้มหาสมุทร

ความสำคัญ

ลาวารูปหมอนไม่เพียงแต่เป็นผลิตผลทางธรณีวิทยาที่แปลกตาน่าสนใจ แต่ยังมีความหมายในหลายแง่มุม เช่น

1) แผ่นเปลือกโลกและเขตการแปรสัณฐาน การพบลาวารูปหมอน เป็นตัวบ่งชี้ถึงกิจกรรมทางธรณีแปรสัณฐานในอดีตหรือปัจจุบัน โดยเฉพาะบริเวณ ขอบแผ่นเปลือกโลกแบบแยกตัวหรือมุดตัว เพิ่มเติม : ความเหมือนกันของแผ่นเปลือกโลกกับรถยนต์ยี่ห้อหนึ่ง

2) การก่อกำเนิดเปลือกโลก ลาวารูปหมอนมีบทบาทสำคัญในการสร้างเปลือกโลกมหาสมุทรใหม่ เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการหมุนเวียนเปลือกโลกของโลก เพิ่มเติม : เคล็ดลับการทำเบบี้เฟสหนังหน้าโลก

3) สิ่งแวดล้อมในอดีต ลาวารูปหมอนโบราณช่วยให้เราเข้าใจสภาพแวดล้อมของมหาสมุทรและกิจกรรมภูเขาไฟในอดีต

บริเวณใกล้ สถานีรถไฟอำเภอแม่เมาะ จังหวัดลำปาง มีการสำรวจพบลาวารูปหมอนอยู่ในพื้นที่ เป็นหลักฐานที่บ่งชี้ว่า กาลครั้งหนึ่ง บริเวณแม่เมาะเคยเป็น แนวสันเขากลางมหาสมุทร (Mid-Ocean Ridge) ?

4) ระบบน้ำพุร้อนใต้ทะเล ลาวารูปหมอนมักเกิดร่วมกับระบบน้ำพุร้อนใต้ทะเล ซึ่งมีความสำคัญต่อการศึกษาทั้งด้านธรณีเคมีและชีววิทยา

5) การสำรวจทรัพยากร การเปลี่ยนแปลงลาวารูปหมอนโดยระบบน้ำพุร้อนอาจนำไปสู่การก่อตัวของแหล่งแร่สำคัญ เช่น ซัลไฟด์และ น็อดูลแมงกานีส (manganese nodule)

ความท้าทายในการศึกษาวิจัย

1) การเข้าถึง ลาวารูปหมอนส่วนใหญ่อยู่ในความลึกของมหาสมุทร ทำให้ต้องใช้เทคโนโลยีขั้นสูง เช่น หุ่นยนต์ใต้น้ำ (ROV) หรือยานสำรวจมนุษย์

2) การเก็บรักษา ลาวารูปหมอนบนบกอาจผ่านกระบวนการผุพังและการเปลี่ยนแปลง ทำให้การวิเคราะห์ยุ่งยากขึ้น

3) ความซับซ้อนของกระบวนการเกิด การทำความเข้าใจกระบวนการเกิดลาวารูปหมอนต้องอาศัยข้อมูลจากหลากหลายสาขา เช่น ภูเขาไฟวิทยา แร่ธรณีวิทยา และสมุทรศาสตร์

โดยสรุป ลาวารูปหมอนเป็นปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยาที่มีลักษณะเฉพาะและมีความสำคัญในการศึกษากระบวนการ ภูเขาไฟ (volcano) และธรณีแปรสัณฐาน (tectonic) การศึกษาลาวารูปหมอนช่วยให้เราเข้าใจถึงกระบวนการสร้างเปลือกโลก สภาพแวดล้อมในอดีต และแม้กระทั่งโอกาสในการสำรวจทรัพยากรใต้ทะเล ขณะที่เทคโนโลยีการสำรวจมหาสมุทรพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ทำให้ความลับของลาวารูปหมอนยังคงเปิดเผยแง่มุมใหม่ๆ ที่น่าตื่นเต้นออกมาเรื่อยๆ … ก็คงต้องติดตามกันต่อไป ว่าจะมีประเด็นอะไรใหม่ เกี่ยวกับลาวารูปหมอนอีกบ้าง

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