ธรณีวิทยาและปฐพีวิทยาทางป่ าไม้อย่างสังเขป (PDF)

ธรณีวิทยาและปฐพีวิทยาทางป่ าไม้อย่างสังเขป (01306341) มหาสมุทรและธารนําแข็ง (OCEANS AND GLACIER ) ผศ.ดร.รุ่งเรือง พูลศิริ contact : [email protected] 1  ทะเลและมหาสมุทร...

ธรณีวิทยาและปฐพีวิทยาทางป่ าไม้อย่างสังเขป (01306341) มหาสมุทรและธารนําแข็ง (OCEANS AND GLACIER ) ผศ.ดร.รุ่งเรือง พูลศิริ contact : [email protected] 1  ทะเลและมหาสมุทร (THE OCEANS) ความสําคัญ o มีอิทธิพลต่อการสร้างภูมิประเทศ o เป็ นทางคมนาคม o เป็ นสภาพนิเวศ o เป็ นปัจจัยควบคุมอุทกวัฏจักร o เป็ นแหล่งทรัพยากร o หินทีมีลกั ษณะชีบ่งว่ามีสภาพการเกิดอยู่ในทะเล มีอยู่เกือบ 3/4 ของบริเวณทีเป็ นทวีป 2  ขอบเขตของมหาสมุทร o อาณาเขตโดยประมาณ = 3/4 ของพืนทีเปลือกโลก o 70.8% ของผิวหน้าเปลือกโลก o ซีกโลกด้านเหนือ พืนทีเป็ นแผ่นดินประมาณ 4/5 o ซีกโลกด้านใต้พืนทีเป็ นทะเลประมาณ 9/10 3 องค์ประกอบของนําทะเล NaCl 77.8% Na 30.6% MgCl2 10.9% Mg 3.7% Mg, Ca, K-SO4 2.5% Br, I, SALTS Na, Mg, Ca, K Cl-, Br-, SO=4, CO=3 มี Cl มากทีสุด 55% ทองคํา มีมากมายในทะเล 4  ความเค็ม ความเค็มของนําทะเลจะไม่เท่ากันใน มหาสมุทรต่างๆ และไม่เท่ากันในส่วนต่างๆ ของมหาสมุทรเดียวกัน 5  การเคลือนไหวของนําทะเล o นําทะเลมีความหนาแน่นประมาณ 800 เท่า และ ความหนืด (VISCOSITY) หลายพันเท่าของอากาศ o การเคลือนไหวช้า มีทงในระดั ั บตืนและระดับลึก o การเคลือนไหวไม่เท่ากันในมหาสมุทรต่างๆ o โดยทัวไปไหลไม่เกิน 2-3 กม./วัน 6  การเคลือนไหวของนําทะเล (ต่อ) o แต่ก่อนเคยเข้าใจกันว่านําในทะเลไหลไม่เกิน 27.2 กม./ชม. พบใน MOLUCCAS o ปัจจุบนั พบว่ากระแสนําทีไหลไปทางตะวันออก ในเขตร้อน อาจไหลเร็วกว่านัน.. คือ 43.2 กม./ชม. ใน PACIFIC OCEAN 35.2 กม./ชม. ใน ATLANTIC OCEAN 17.6 กม./ชม. ใน INDIAN OCEAN 7  ลักษณะการเคลือนไหวของนําทะเล แบ่งออกเป็ น 4 แบบใหญ่ ๆ ด้วยกัน 1. CURRENTS TURBIDITY CURRENTS 2. TIDES 3. WAVES 4. TSUNAMI (TIDAL WAVE) 8  กระแสนําทะเล (CURRENTS) เป็ นการเคลือนไหวทีเกิดขึนเนืองจากความ หนาแน่นต่างกัน มีปัจจัยทีควบคุมคือ อุณหภูมิ และความเค็ม โดยลมมีอิทธิพลบ้างเล็กน้อย 9  กระแสหมุน (TURBIDITY CURRENTS) เกิดจาก นําไหลลงสู่ทะเล (เมือเร็วและแรง) พายุ แผ่นดินไหว การทรุดตัวหรือลืนตัวของตะกอนตามไหล่ทวีป 0- 180 เมตร (600 ฟุต) ทําให้เกิดการหมุนวนของนํา ตะกอนจะเกิดการ แขวนลอย นํามี ถ.พ. สูงและหนืด จะไหลด้วยความเร็ว สูงไปใต้กระแสนําทีแน่นน้อยกว่าและหนืดน้อยกว่า เกิด GRADED BEDDING และ SUBMARINE CANYON 10 นําขึน – นําลง (TIDES) เป็ นคลืนขนาดใหญ่ เปลียนแปลงระดับความ สูง-ตําตลอดเวลา โดยอิทธิพลของดวงจันทร์ และดวงอาทิตย์ NEAPTIDE (ขึนน้อยทีสุด) 0.46 เท่าของ SPRING TIDE (ขึนสูงทีสุด) 11  นําขึน – นําลง (ต่อ) ในทะเลเปิ ดมีการเปลียนแปลงระดับน้อยมาก บริเวณชายฝังและปากแม่นาเปลี ํ ยนแปลงชัดเจน ประเทศไทยมีค่าเฉลีย 50 - 100 ซม. แตกต่างกัน ไปตามท้องที 12 คลืน (WAVES) เกิดโดยการเสียดทาน (FRICTION) ระหว่าง ผิวนํากับลม.. ลมเป็ นปั จจัยสําคัญ CREST WAVE LENGTH WAVE HEIGH 13 14  คลืนใต้สมุทร (TSUNAMI หรือ TIDAL WAVE) เกิดจาก EARTHQUAKES หรือภูเขาไฟปะทุใต้ทะเล ความยาวคลืนมาก อัตราความเร็วสูง ในทะเลเปิ ดสูง 1-2 ฟุต.. ใกล้ฝังจะรุนแรง.. SEA SURGE 15  เขตการกัดเซาะพังทลายหรือการกร่อน (EROSION ZONE) เขตชายฝัง (COASTAL) เขตท้องทะเลลึก (BOTTOM) ร่องลึกใต้ทะเล (SUBMARINE CANYON) COASTAL, Happisburgh, Norfolk UK 16 การกร่อนโดยอิทธิพลของนําทะเล การกร่อนเกิดจากอิทธิพลของ คลืน (WAVES) คลืนใต้สมุทร (TIDAL WAVES) นําขึนนําลง (TIDES) 17 การกร่อนโดยอิทธิพลของนําทะเล (ต่อ) ปั จจัยทีควบคุม คือ ชนิด/โครงสร้ าง/ความทนทานของหิน ระดับ/การคงระดับของนําทะเล สิงกีดขวางทิศทางของคลืน ความลึกของชายฝัง 18 การกร่อนโดยอิทธิพลของนําทะเล (ต่อ) กลไก (MECHANISMS) HYDRAULIC ACTION CORRASION (ABRASION) SOLUTION ABRASION อาจลงได้ลึกถึง 600 ฟุต หรือ 100 ฟาธอม (FATHOM) 19  การกร่อนชายฝัง (COASTAL EROSION) รุนแรง ทําให้เกิดสภาพแวดล้อมชายฝังทะเล SEA CLIFF HIGH SEA LEVEL CLIFF NOTCH WAVE CUT PLATFORM WAVE BUILT TERRACE นอกจากนียงั มีแหลม (HEADLAND) และอ่าว (BAY) ด้วย 20 21 22 การกร่อนใต้ทะเล (BOTTOM EROSION) มีความลึกลงไปไม่เกิน 600 ฟุต ร่องลึกใต้ทะเล (SUBMARINE CANYON) เป็ นร่องลึกทีอยู่เลยบริเวณไหล่ทวีปออกไปถึง ความลึกประมาณ 2,000 เมตร ลึกมากในบริเวณ หัว-ท้าย ด้านข้างชัน ฐานอาจลึก 1,000 เมตร PLEISTOCENE EPOCH.. เกิด TURBIDITY CURRENT.. สาเหตุ 23  การพัดพาโดยอิทธิพลของทะเล (TRANSPORTATION BY SEA WATER) ปั จจัยทีควบคุมคือ ความเร็วของนํา ขนาดของตะกอน ความถ่วงจํ าเพาะของตะกอน เกิดมากในบริเวณชายฝัง.. พัดพาตะกอนขนาด เล็กไปทับถมในท้องทะเลลึก ถ้าหากนําพัดพาอนุ ภาคขนาดเล็กไปหมด เหลือแต่อนุ ภาคขนาดใหญ่จะตกตะกอน เป็ นลานกรวด (LAG DEPOSIT) LAG DEPOSIT 24  การทับถมโดยนําทะเล (DEPOSITION BY SEA WATER) แหล่งของตะกอน จากแผ่นดิน (TERRIGINOUS) จากทะเลเอง (PELAGIC) ชนิดของตะกอน INORGANIC SEDIMENTS.. หิน แร่ ORGANIC SEDIMENTS.. หอย ปะการัง CHEMICAL SOLUBLES 25  สภาวะแวดล้อมของการทับถม ภูมิประเทศ (TOPOGRAPHY) ความลึกของนําทะเล (DEPTH OF SEA WATER) ระยะทางจากฝัง (DISTANCE FROM CONTINENT) อุณหภูมิ (TEMPERATURE) ความเค็ม (SALINITY) สิงมีชีวิตในทะเล (ORGANISMS IN THE SEA) 26 LAND BEACH SEA LEVEL LITTORAL ZONE CONTINENTAL SHELF NERITIC ZONE 600 ft CONTINENTAL SLOPE BATHYAL ZONE 6000 ft ABYSSAL ZONE ABYSSAL 27  เขตชายฝัง (LITTORAL ZONE) BEACH DEPOSITS ตกตะกอนชายหาด ส่วนใหญ่เป็ นตะกอนทราย SAND DUNE.. เนินทราย เกิดโดยอิทธิพลของลม อยู่ติดกับชายหาดและลึกเข้าไปในแผ่นดิน BARS.. สันทราย o SPIT BAR o TOMBOLO ดินดอนสามเหลียมปากแม่นาํ.. ทีราบปากแม่นาํ (DELTA) 28 29 30 31 32  เขตไหล่ทวีป (NERITIC ZONE หรือ CONTINENTAL SHELF) ช่วงระดับนําทะเลตําสุด ถึง 600 ฟุต ลักษณะค่อนข้าง ลาดมีความลาดชัน (SLOPES) 0-17๐, กว้าง CLASTIC SEDIMENTS.. ตะกอนหินแร่ต่างๆ SOLUBLES.. ตะกอนสารละลายเช่น CARBONATE, SILICA ORGANIC.. ซากพืช สัตว์ 33  เขตทีลาดชันทวีป (CONTINENTAL SLOPE หรือ BATHYAL ZONE) ระดับความลึก 600-6,000 ฟุต ชัน (27๐+) กว้างน้อยกว่าไหล่ทวีป มีการทับถมของดินเหนียวสีต่าง ๆ เถ้าภูเขาไฟ อินทรียสาร ตะกอนจากกระแสหมุน มีการคัดขนาด แบบ GRADED BEDDING 34  เขตทะเลลึก (ABYSSAL ZONE) o นําลึก สงบ มีการตกตะกอนของตะกอนขนาดเล็ก o OOZE.. ตะกอนทะเลทีมากกว่า 30% มาจากสิงมีชีวิต o CALCAREOUS.. FERRAMINIFERA + หอย ตกตะกอน 3,600 เมตร 30% o SILICEOUS.. RADIOLARIA 5,000 เมตร o ดินเหนียวแดง.. ลึกกว่า 4,000 เมตร o SAPROPEL.. เลนสารอินทรีย์ มีสดี าํ มีอนิ ทรียวัตถุสงู --- BITUMENS 35 36 Major ocean currents of the world. On this illustration red arrows indicate warm currents, while cold currents are displayed in blue. 37 ธารนําแข็งและการเปลียนสภาพโดยธารนําแข็ง GLACIER AND GLACIATION ธารนําแข็ง (GLACIER) คือกลุ่มก้อนของ นําแข็งทีวางตัวอยู่บนทวีป หรือเกือบทังหมดอยู่ บนทวีป หนา และเคลือนทีอย่างช้าๆ ทุ่งหิมะ (SNOW FIELD) เป็ นบริเวณทีมีการ สะสมของหิมะ และเปลียนเป็ นนําแข็งบ้าง แต่ บางและเกือบไม่มีการเคลือนที 38  ปั จจุบนั 10% ของพืนทีทวีปปกคลุมโดยธาร นําแข็ง และธารนําแข็งมีขนาดลดลงเรือย ๆ ในขณะที ระดับนําทะเลค่อย ๆ สูงขึน ธารนําแข็งเป็ นแหล่งสะสมของนํา (จื ด) ทีสําคัญ GLACIER SNOW FIELD 39  การเกิด ธารนําแข็งเกิดจากการสะสมและทับถมกันของหิมะค้าง ฤดูกาล และจับตัวกันเป็ นก้อนกลม(NEʼVEʼ หรือ FIRN) เมือสะสมกันมากขึนเป็ นชันหนาจะมีการเคลือนที 40  การเคลือนที o เคลือนทีอย่างช้า ๆ ไม่เกิน 10 เมตร/วัน o ประมาณ 300-400 เมตร/ปี o แต่อาจเคลือนทีได้เร็วถึง 50 เมตรต่อวันใน อลาสกา และกรีนแลนด์ 41 ปั จจัยควบคุมการเคลือนทีของธารนําแข็ง อุณหภูมิ ฤดูหนาวตอนบนจะเคลือนทีเร็ว ฤดูรอ้ นตอนล่างจะเคลือนทีเร็ว ความหนาของธารนําแข็ง…ถ้ามากเคลือนทีได้เร็ว ความชันของสภาพภูมิประเทศ (GRADIENT) ถ้าชันมากจะเคลือนทีได้เร็ว 42  ชนิดของธารนําแข็ง o ธารนําแข็งหุบเขา (VALLEY GLACIER) หรือ ALPINE GLACIER o PIEDMONT GLACIER.. ธารนําแข็งเชิงเขามีลกั ษณะ คล้าย ๆ กับ ALLUVIAL FAN o แผ่นนําแข็ง (ICE SHEET)... CONTINENTAL GLACIER 43 ICE BERGS ICE CAPS 44 45  การกร่อน (EROSION) โดยธารนําแข็ง SCOURING…เป็ นการปะทะและดึงตะกอนไปกับตัว 46 การกร่อน (EROSION) โดยธารนําแข็ง (ต่อ) PLUCKING..เป็ นการกัดกร่อนบริเวณ ผิวหน้าทีถูกแท่งนําแข็งทําให้ยกตัวสูงขึนไป กับธารนําแข็งทีเคลือนทีผ่านไป 47 การกร่อน (EROSION) โดยธารนําแข็ง (ต่อ) ABRASION..การขัดสีของธารนําแข็ง กับท้องธารทีผ่าน ทําให้ทอ้ งธารเรียบ ATTRITION..การกระทบกระแทกกันของ อนุ ภาคในบริเวณท้ายธารนําแข็ง 48 ประสิทธิภาพของการกร่อนโดยอิทธิพลธารนําแข็ง ขึนอยู่กบั o ความทนทานของพืนท้องธารต่อการเสียดสี o ความมากน้อยและความแข็งในส่วนพืนของ ธารนําแข็ง o ความหนาของธารนําแข็ง o ความเร็วและระยะเวลาในการไหล 49  ผลจากการกร่อน o ทําให้เกิดตะกอนทีไม่มีการคัดขนาด เรียกว่า TILL หรือ DRIFT o แป้งหินหรือผงหิน (ROCK FLOUR) ทําให้ นําปลายธารขุ่น o ทําให้เกิดธารประสานสาย (BRAIDED STREAM) o ผงหินเหล่านีเมือหมดยุคนําแข็ง จะกลายเป็ นตะกอนที ลมพัดพาไปตกทับถมทีอืนเป็ นดินลมหอบ (LOESS) 50  การละลาย เมืออุณหภูมิสูงขึนจะมีการละลาย และ มีอิทธิพลเหมือนนําไหล 51  การทับถม o ไม่มีการคัดขนาดอนุภาค o ถ้ามีผลจากการละลายบ้างอาจมีการคัด ขนาดอนุ ภาคบ้างแต่เลว 52 การทับถมตามธารทีผ่านไป เป็ นลักษณะแพเศษหิน (MORAINE) ข้างธาร..LATERAL MORAINE กลางธาร..MEDIAL OR GROUND MORAINE ปลายธาร..END MORAINE แต่ถา้ เป็ นการตกตะกอน ในตอนท้ายของช่วงการเปลียนแปลงหนึง ๆ เรียก TERMINAL MORAINE STRATIFIED DRIFT..มีการเรียงเป็ นชัน เมือมีอิทธิพลของนํามากขึน 53  สัณฐานภูมิประเทศโดยอิทธิพลธารนําแข็ง สัณฐานภูมิประเทศจากการกร่อน (EROSION LANDFORMS) CIRQUES … คล้ายช้อนขนม Nunavut, Canada GLACIAL TROUGH … ร่องธารเป็ นรูปตัวยู 54  สัณฐานภูมิประเทศโดยอิทธิพลธารนําแข็ง สัณฐานภูมิประเทศจากการกร่อน (ต่อ)(EROSION LANDFORMS) หุบเขาแขวน (HANGING VALLEY) Denali National Park, Alaska, USA 55  สัณฐานภูมิประเทศโดยอิทธิพลธารนําแข็ง สัณฐานภูมิประเทศจากการกร่อน (ต่อ) (EROSION LANDFORMS) Norway FIORDS หรือ FJORDS... เป็ นแอ่งนําลึกชายฝั ง ทีมีอิทธิพลของธารนําแข็ง นําลึกและสงบ ARETE หรือ SURRATE RIDGE … เป็ นยอดภูเขาทีมี ลักษณะคมต่อเนืองคล้ายฟันเลือย 56  สัณฐานภูมิประเทศโดยอิทธิพลธารนําแข็ง สัณฐานภูมิประเทศจากการกร่อน (ต่อ)(EROSION LANDFORMS) HORN … เป็ นยอดเขาสูงทีมีลกั ษณะคล้ายเขาสัตว์ 57 58 สัณฐานภูมิประเทศโดยอิทธิพลธารนําแข็ง สัณฐานภูมิประเทศจากการทับถม TILL MORAINES 59  สัณฐานภูมิประเทศโดยอิทธิพลธารนําแข็ง สัณฐานภูมิประเทศจากการทับถม (ต่อ) o DRUMLINS o ESKER o KAME AND KAME TERRACE o KETTLES o PITTED OUTWASH PLAINS 60 KETTLE KAME ESKER TERRACE PITTED OUTWASH PLAIN 61 62 63  ปัจจุบนั อิทธิพลของธารนําแข็งมีขอบเขตจํากัดมาก  สมัยทีคาดกันว่ามีอิทธิพลธารนําแข็งมากมายที  ใกล้ทีสุดกับปัจจุบนั คือ PLEISTOCENE EPOCH  คือประมาณ 1.8 ล้าน – 2.5 ล้านปี มาแล้ว  กิจกรรมของพาหะธรณีอืน ๆ รวมทังธารนําแข็งใน สมัยไพลสโตซีน ทําให้มีสณ ั ฐานภูมิประเทศของโลกใน ลักษณะปั จจุบนั 64