บทที่ 1 โครสร้างโลก

โครสร้างโลก

-โลกมีอายุประมาณ 4600 ล้านปี

-โครงสร้างโลกแบ่งออกเป็น 3 ชั้นได้แก่

  1 เปลือกโลก 

  2 เนื้อโลก

  3 แกนโลก

     -ชั้นเปลือกโลกประกอดด้วยเปลือกโลกภาคพื้นทวีปและเปลือกโลกใต้มหาสมุทร มีความลึกตั้งแต่ 5          ถึง 70 กิโลเมตร

     -เนื้อโลกมีความลึกประมาณ 2900 กิโลเมตรองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นของแข็ง

     -ชั้นเนื้อโลกที่มีความลึกประมาณ 100-350 กิโลเมตร เรียกว่า ชั้นฐานธรณีภาค (asthenosphere) เป็น          ชั้นของหินหลอมละลาย เรียกว่าแมกมา

     -ส่วนบนของชั้นเนื้อโลกกับชั้นเปลือกดลกรวมเรียกว่า "ธรณีภาค" (lithosphere) มีความหนาประมาณ         100 กิโลเมตร

     -ชั้นแก่งโลกมีความหนาประมาณ 2900-5100 กิโลเมตร ประกอบด้วยเหล็กและนิกเกิลที่หลอมละลาย        เป็นของเหลวส่วนแก่งโลกชั้นในก็ประกอบด้วยเหล็กและนิกเกิลแต่เป็นของแข็ง เพราะมีความดัน            อุณหภูมิสูก โดยมีอุณหภูมิสูงประมาณ 6000 องศาเซลเซียส

คลื่นในตัวกลางมี 2 ชนิด ได้แก่ คลื่นปฐมภูมิ (P wave) 
และ คลื่นทุติยภูมิ (S wave)
คลื่นปฐมภูมิ (P wave) เป็นคลื่นตามยาวที่เกิดจากความไหวสะเทือนในตัวกลาง โดยอนุภาคของตัวกลางนั้นเกิดการเคลื่อนไหวแบบอัดขยายในแนวเดียวกับที่คลื่นส่งผ่านไป คลื่นนี้สามารถเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่เป็นของแข็ง ของเหลว และแก๊ส เป็นคลื่นที่สถานีวัดแรงสั่นสะเทือนสามารถรับได้ก่อนชนิดอื่น โดยมีความเร็วประมาณ 6 – 7 กิโลเมตร/วินาที  คลื่นปฐมภูมิทำให้เกิดการอัดหรือขยายตัวของชั้นหิน 
คลื่นทุติยภูมิ (S wave) เป็นคลื่นตามขวางที่เกิดจากความไหวสะเทือนในตัวกลางโดยอนุภาคของตัวกลางเคลื่อนไหวตั้งฉากกับทิศทางที่คลื่นผ่าน มีทั้งแนวตั้งและแนวนอน คลื่นชนิดนี้ผ่านได้เฉพาะตัวกลางที่เป็นของแข็งเท่านั้น ไม่สามารถเดินทางผ่านของเหลว  คลื่นทุติยภูมิมีความเร็วประมาณ  3 – 4 กิโลเมตร/วินาที  คลื่นทุติยภูมิทำให้ชั้นหินเกิดการคดโค้ง 

การแบ่งโครงสร้างตามลักษณะกายภาพ

ภาพที่ 3 โครงสร้างโลกแบ่งตามลักษณะทางกายภาพ

        นักธรณีวิทยาแบ่งโครงสร้างภายในของโลกออกเป็น 5 ส่วน โดยพิจารณาจากความเร็วของคลื่น P wave และ S wave ดังนี้ (ภาพที่ 3) 

1. ธรณีภาค (Lithosphere)  คือ ประกอบด้วยเปลือกโลกทวีป (Continental crust) และ เปลือกโลกมหาสมุทร (Oceanic crust)  คลื่น P wave และ S wave เคลื่อนที่ช้าลงจนถึงแนวแบ่งเขตโมโฮโรวิซิก(Mohorovicic discontinuity) ซึ่งอยู่ที่ระดับลึกประมาณ 100 กิโลเมตร
2. ฐานธรณีภาค (Asthenosphere) อยู่ใต้แนวแบ่่งเขตโมโฮโรวิซิกลงไปจนถึงระดับ 700 กิโลเมตร เป็นบริเวณที่คลื่นไหวสะเทือนมีความเร็วเพิ่มขึ้นตามระดับลึก โดยแบ่งออกเป็น 2 เขต ดังนี้
   
   • เขตที่คลื่นไหวสะเทือนมีความเร็วต่ำ (Low velocity zone หรือ LVZ) ที่ระดับลึก 100 - 400 กิโลเมตร  P wave และ S wave มีความเร็วเพิ่มขึ้นอย่างไม่คงที่ เนื่องจากบริเวณนี้เป็นของแข็งเนื้ออ่อน   อุณหภูมิที่สูงมากทำให้แร่บางชนิดเกิดการหลอมละลายเป็นหินหนืด (Magma)  
   • เขตที่มีการเปลี่ยนแปลง (Transitional zone) อยู่บริเวณเนื้อโลกตอนบน (Upper mentle) ระดับลึก 400 - 700 กิโลเมตร   P wave และ S wave มีความเร็วเพิ่มขึ้นมาก ในอัตราไม่สม่ำเสมอ เนื่องจากบริเวณนี้มีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของแร่ 
3. เมโซสเฟียร์ (Mesosphere) อยู่บริเวณเนื้อโลกชั้นล่าง (Lower Mantle) ที่ความลึก 700 - 2,900 กิโลเมตร เป็นบริเวณที่คลื่นไหวสะเทือนมีความเร็วสม่ำเสมอ เนื่องจากเป็นของแข็ง
4. แก่นชั้นโลกนอก (Outer core) ทึ่ระดับลึก 2,900 - 5,150 กิโลเมตร P wave ลดความเร็วลงฉับพลัน ขณะที่ S wave ไม่ปรากฏ ทั้งนี้เนื่องจากบริเวณนี้เป็นเหล็กหลอมละลาย
5. แก่นโลกชั้นใน (Inner core) ที่ระดับลึก 5,150 กิโลเมตร จนถึงความลึก 6,371 กิโลเมตร ที่จุดศูนย์กลางของโลก  P wave ทวีความเร็วขึ้น เนื่องจากความกดดันแรงกดดันภายในทำให้เหล็กเปลี่ยนสถานะเป็นของแข็ง