Company

LOGO

ธรณกาลและการเปรยบเทยบชนหนตะกอน

Geologic Time and Correlation

• ธรณกาล ม 2 ลกษณะ

1. อายสมบรณ (absolute date)

2. อายเปรยบเทยบ (relative date)

อายเปรยบเทยบ

• การศกษาความเปนไปของโลก อายเปรยบเทยบเปนสงส าคญ เนองจากเหตการณทางกายภาพทเกดขนในระหวางการพฒนาการของโลกมมากมาย เมออายสมบรณของเหตการณตางๆ ท าไดยาก การก าหนดเหตการณกอนหลงจงตองอาศยอายเปรยบเทยบ

• การบอกถงอายเปรยบเทยบของเหตการณตางๆ จ าเปนตองอาศยหลกการพนฐานตางๆ ซงไดแก

1. กฏการซอนทบ (principle of superposition)

2. กฎความสมพนธของการตดขวาง (principle of crosscutting relationships)

3. กฎของหนแปลกปลอม (principle of inclusion)

4. กฎการเปลยนแปลงทดแทนสตวชาต (principle of faunal succession)

กฏการซอนทบ

• Nicolus Steno (ค.ศ. 1636 – 1686) ศกษาเหตการณในชนหนตะกอน บรเวณเทอกเขาทางตะวนตกของอตาล

• ชดของหนตะกอนทไมถกแปรสภาพ ในหนชนหนงๆ จะมอายมากกวาหนชนทปดทบมนอย และมอายนอยกวาชนหนทมนปดทบ หลกการนยงน าไปใชกบชนลาวาทไหลมาปดทบชนหนอนๆ ดวย

• การใชหลกการดงกลาว ตงอยบนสมมตฐานวา ชนหนตางๆ มการสะสมตวอยในแนวราบ และหนไมถกแปรสภาพจนกระทงเกดการพลกกลบของชนหน

กฎความสมพนธของการตดขวาง

• รอยเลอนหรอหนอคน จะมอายนอยกวาหนทรอยเลอนตดผานหรอหนทถกหนอคนแทรกตวเขาไป

กฎของหนแปลกปลอม

• เศษหนทอยภายในมวลหน จะมอายแกกวามวลหนนน หลกการนอาจใชอธบายไดทงในสวนทเปนหนอคนหรอหนตะกอน

• กรณของหนอคน เมอแมกกาเคลอนทผานขนมาสผวโลก เศษหนจากบรเวณขางเคยงทแมกมาเคลอนทผาน หลดเขาไปอยในแมกมาดวย ถาเศษหนเหลานนไมหลอมละลายไปกบแมกมา เมอแมกมาเยนตวลงกลายเปนหนอคน เศษหนจะฝงตวอยในมวลหนอคนนน

• กรณของหนตะกอน เศษหนอคนทรองรบอยดานลางเขาไปสะสมตวอย แสดงวาการตกสะสมตวของชนตะกอนเกดขนบนผวหนาของหนอคนทเกดการผกรอน

กฎการเปลยนแปลงทดแทนสตวชาต

• กลมของซากดกด าบรรพทงพชและสตวทสะสมตวในชนหนตะกอน ทเกดตอเนองกบกลมของซากดกด าบรรพทงพชและสตวกลมอนๆ ในแนวดง ซงมการเรยงล าดบของชวงเวลาทางธรณวทยา สามารถเทยบเคยงกบลกษณะของกลมของซากดกด าบรรพทงพชและสตวในบรเวณอนทมลกษณะการเรยงล าดบทเหมอนกนได

ABYXCDEFGHI

อายสมบรณ

• เวลาทสามารถบอกเหตการณไดเปนตวเลขชดเจน

• การหาอายสมบรณของหนตางๆ โดยวธการทเรยกวา การหาอายดวยธาตกมมนตรงส (radiometric dating)

• ธาตกมมนตรงสท าหนาทเปนนาฬกาธรรมชาต เนองจากมการสลายตวอยตลอดเวลา เปลยนแปลงจากธาตหนงไปเปนอกธาตหนง โดยมอตราการสลายตวทคงท เรยกวา ครงชวต (half-life) เปนระยะเวลาทธาตกมมนตรงสใชในการสลายตวไปครงหนงของปรมาณทงหมด อตราการสลายตวนไมเปลยนแปลงไปกบความดน อณหภม หรอกลไกทางเคม การอาศยการสลายตวของธาตกมมนตรงสมาใชบอกเวลาในทางธรณวทยาจงมความแมนย าสงมาก

• ธาตกมมนตรงส ทนยมใชในการหาอายไดแก ยเรเนยม ธอเรยม รบเดยม โปแทซเซยม คารบอน

• การหาอายสมบรณจ าเปนจะตองทราบถง

อตราการสลายตวของธาตกมมนตรงสนนๆ (half-life)

ปรมาณของธาตกมมนตรงสทเหลออยในตวอยางทศกษา (parent)

ปรมาณของธาตใหมทไดจากการสลายตวจากธาตกมมนตรงส(daughter)

มาตราธรณกาล

• การล าดบอายทางธรณวทยา โดยเรมตงแตโลกมก าเนดประมาณไดกวา 4,500 ลานปมาแลว ระหวางนนมการเปลยนแปลงใหญและยอยทงในเรองการเปลยนแปลงทางโครงสรางของโลกและชวประวต

• นกธรณวทยาทศกษาประวตความเปนมาของโลก ไดท าปฏทนทเรยกวา มาตราธรณกาล (Geologic time scale)

• ธรณกาลออกเปน บรมยค(eon) มหายค (era) ยค (period) สมย (epoch) ชวงอาย (age) และรน (chron) ตามล าดบ

• เสนแบง มหายค ยค สมย และอาย ออกจากกนนนขนอยกบการเปลยนแปลงของเหตการณตาง ๆ ในอดต เชนการเปลยนแปลงของชนดหรอเผาพนธของพชหรอสตว และการเกดกระบวนการเกดเทอกเขาตวอยางเชน การสญพนธของไดโนเสาร

แทงมาตรฐานทางธรณวทยา

• อายทางธรณแบงออกเปน 4 บรมยค (Eon) ไดแก

เฮเดยน (Hadean) โลกเรมกอตว

อารเคยน (Archean) หรออะโซอก(Azoic) เปนบรมยคทมหนเกาสด

โพรเทอโรโซอก (Proterozoic) เปนบรมยคของสงมชวตแรกเรม

ฟาเนอโรโซอก (Phanerozoic) เปนบรมยคของสงมชวตทมองเหนไดซงเปนชวงเวลาทมซากดกด าบรรพแพรหลาย

• มหาบรมยค (supereon) พรแคมเบยน (Precambriam) เปนชวงเวลา กอนหนาบรมยคฟาเนอโรโซอก ประกอบดวย 3 บรมยค คอ เฮเดยน อารเคยน และ โพรเทอโรโซอก เชอกนวาสงมชวตชนต าเรมเกดขนในตอนปลายของมหายคน

• บรมยคฟาเนอโรโซอก ออกเปน 3 มหายค (Era) ไดแก

พาลโอโซอก (Paleozoic) เปนชวงของชวตเกา

มโซโซอก (Mesozoic) เปนชวงของชวตกลาง (หรอเรยกยคของไดโนเสาร)

ซโนโซอก (Cenozoic) เปนชวงเวลาของชวตใหม

• มหายคพาลโอโซนก (พาลโอโซอก หมายถง “ชวตในสมยโบราณ”) อยระหวางมหายคพรแคมเบรยนกบมหายคมโซโซอก มอายตงแต 570-245 ลานปมาแลว เปนมหายคทสงมชวตสวนใหญอยในทะเล มสตวไมมกระดกสนหลงอยมาก รวมทงปลายยค พชบกเรมขนในตอนปลายยคน สตวครงบกครงน า สตวเลอยคลาน แมลงและสตวอน ๆ ครองแผนดนอยและกนพชเปนอาหาร

• มหายคพาลโอโซนก แบงออกเปน 6 ยค (Period)

แคมเบรยน (Cambrian)

ออรโดวเชยน (Ordovician)

ไซลเรยน (Silurian)

ดโวเนยน (Devonian)

คารบอนเฟอรส (Carboniferous)

เพอรเมยน (Permian)

• ยคแคมเบรยน ยคแรกของมหายคพาลโอโซอก มชวงอายตงแต 570-505 ลานป มาแลว เปนยคทเรมพบซากสตวทะเลทไมมกระดกสนหลง เชน ปะการง หอย ฟองน า ไทรโลไบต (trilobite)

• ยคออรโดวเชยน ยคท 2 ของมหายคพาลโอโซอก อยระหวางยคแคมเบรยนกบยคไซลเรยน มชวงอายตงแต 505 ถง 438 ลานป มาแลว ยคนมสตวทะเลไมมกระดกสนหลงอยมาก

• ยคไซลเรยน ยคท 3 ของมหายคพาลโอโซอก อยระหวางยคออรโดวเชยนกบยคดโวเนยน มชวงอายตงแต 438 ถง 408 ลานปมาแลว เปนยคแรกเรมของพชบก

• ยคดโวเนยน ยคท 4 ของมหายคพาลโอโซอก ระหวางยคไซลเรยนกบยคคารบอนเฟอรรส มชวงอายตงแต 408ถง 360 ลานปมาแลว ยคนมปลาจ าพวกตาง ๆ เจรญมาก บางทเรยกวา ยคของปลา อกไทโอสเตกา(Ichtiosta) เปนบรรพบรษของสตวสะเทนน าสะเทนบกพนธแรกสดมปอดส าหรบหายใจ มหางเปนครบแบบเดยวกบปลา เฟรนทพบในยคนจดเปนเฟรนเกาแกทสด

ichtiosta

• ยคคารบอนเฟอรส ยคท 5 ของมหายคพาลโอโซอก อยระหวางยคดโวเนยนกบยคเพอรเมยน มชวงอายตงแต 360-286 ลานปมาแลว เปนยคทเรมมพชมเมลด เชน อารเคโอซลกลลาเรย สน เฟรน สตวเลอยคลานชนดแรกและแมลง

• ยคเพอรเมยน ยคสดทายของมหายคพาลโอโซอก มชวงอายตงแต 286 – 245 ลานปมาแลว เปนยคทสตวสะเทนน าสะเทนบกเจรญมาก บางทเรยกยคสตวสะเทนน าสะเทนบก

• ตอนปลายของมหายคพาลโอโซนก แผนดนสวนใหญรวมกนเปนทวปขนาดใหญเรยกวา แพนเจย แผนดนโผลสงจากระดบน าทะเล และแผนทวปจากทกระจายอยทางซกโลกเหลอและใต จะคอยเคลอนมาตดกน วางตวในแนวเหนอ-ใต

• มหายคมโซโซอก (มโซโซอก หมายถง “ชวตในตอนกลาง”) อยระหวางมหายคพาลโอโซอกกบมหายคซโนโซอก มชวงอายตงแต 245ถง 66.4 ลานปมาแลว เปนมหายคทสตวเลอยคลานเจรญมาก บนดนมไดโนเสาร บนฟามเทอโรซอร และ ในทะเลมอกทโอซอรวายน าอยกบพวกเบเลมไนตและแอมโมไนต

• ทวปแพนเจยเรมแยกออก

• มหายคมโซโซอก แบงออกเปน เปน 3 ยค (Period)

ไทรแอสซก (Triassic)

จแรสซก (Jurassic)

ครเทเชยส (Cretaceous)

• ยคไทรแอสซก ยคแรกของมหายคมโซโซอก มชวงอายตงแต 245-210ลานปมาแลว เปนยคแรกเรมของ ๆ ไดโนเสารและสตวเลยงลกดวยนม กบเกดขนครงแรกในยคน

• ยคจแรสซก ยคท 2 ของมหายคมโซโซอก อยระหวางยคไทรแอสซกกบยคเทอเทยร มชวงอายตงแต 210 ถง 140 ลานปมาแลว ยคนเปนยคของสตวเลอยคลาน พชทอยในยคน เชน เฟรน

• ยคครเทเชยส ยคสดทายของมหายคมโซโซอก มชวงอายตงแต 140-66.4 ลานปมาแลว เปนยคทไดโนเสารและสตวขนาดใหญสญพนธและมสตวพวกไพรเมตเกดขนเปนครงแรก สตวเลอยคลานทสญพนธในยคนไดแก อกทโอซอร พลซโอซอร โมซาซอร

• มหายคซโนโซอก (ซโนโซอก หมายถง “ชวตในสมยใหม”) อยถดขนมาจากมหายคมโซโซอก มอายตงแต 66 ลานปมาแลวจนถงปจจบน โลกคอย ๆ เปลยนรปทรงไปในยคน ทวปอนเดยเคลอนทไปทางเหนอชนกบเอเชยเกดเปนเทอกเขาหมาลย สตวเลยงลกดวยนมและไมดอกเจรญมาก ในทะเลมพวกปลากางและเมนทะเลอยมาก มนษยเกดขนในสมยไพลสโตซนในยคน

• มหายคซโนโซอก แบงออกเปน 2 ยค

เทอรเทยร (Tertiary)

ควอเทอรนาร(Quaternary)

• ยคเทอรเทยร ยคแรกของมหายคซโนโซอกอยระหวางยคครเทเชยสกบยคควอเทอรนาร มชวงอายตงแต 66.4 –1.6 ลานปมาแลว แบงออกไดเปน 5 สมย (Epoch) คอ พาลโอซน (Paleocene) อโอซน (Eocene) โอลโกซน (Oligocene) ไมโอซน (Miocene) และ ไพลโอซน (Pliocene)

• ยคควอเทอรนาร ยคท 2 ของมหายคซโนโซอก มชวงอายประมาณ 1.6ลานปมาแลว แบงออกไดเปน 2 สมย คอ สมยไพลสโตซน (Pleistocene) กบสมยโฮโลซน (Holocene) ยคนไดประมวลเหตการณทางธรณวทยาตลอดจนการสะสมของตะกอนดนทรายบนผวโลก นบตงแตสนยคเทอรเซยรเรอยมาจนถงปจจบน

รอยชนไมตอเนอง

• ในระหวางทมการสรางแผนดน เปลอกโลกจะมการยกตวมาอยเหนอระดบน าทะเล และกระบวนการผพง การกรอนกเรมขน เกดการปรบตวลดระดบของแผนดนลง ตะกอนทมอายออนจะสะสมตวอยบนพนผวมทการกรอนของตะกอนทมอายแกกวา พนผวดงกลาวเปนตวแบงหนทมอายแตกตางกนออกจากกน โดยหนทมอายแกจะถกยกตวและเกดการกดกรอนและจมตวลงและถกปดทบดวยตะกอนทมอายนอยกวา ซงเรยกพนผวนวา รอยชนไมตอเนอง (unconformity)

• รอยชนไมตอเนองมได 3 ลกษณะ คอ

1. รอยชนไมตอเนองเชงมม (angular unconformity)

2. รอยชนไมตอเนองคงระดบ (disconformity)

3. รอยชนไมตอเนองบนหนอคน (nonconformity)

รอยชนไมตอเนองเชงมม

• เปนรอยชนไมตอเนองทหนอายแกมการเอยงตวแตกตางไปจากหนทมอายออน หนทมอายแกสะสมตว เมอยกตวขนเกดการเอยงตวและการกรอนผพง ตอมาหนเหลานจมตวลงอกครง ท าใหหนทมอายออนกวาเรมสะสมตวอยบนหนทมอายแกกวา ตอมาหนทงสองชดมการยกตวขนอกครงปรากฏใหเหน

รอยชนไมตอเนองคงระดบ

• เปนรอยชนไมตอเนองทหนอายแกและอายออน วางตวขนานกน มการเอยงตวเทากน เกดจากหนอายแกสะสมตวและยกตวขน แตไมเกดชนหนคดโคงเมอหนอายออนมาสะสมตวภายหลง จงท าใหหนทงสองอายมการเรยงตวขนานกนไป

รอยชนไมตอเนองบนหนอคน

• เปนรอยชนไมตอเนองทเกดจากหนอคนหรอหนแปรยกตวขนและถกการกดกรอนผพง ตอมามการจมตวลงและปดทบดวยหนตะกอน

amphibian

การเทยบสมพนธ

• การเทยบสมพนธ (Correlation) ท าได 3 ลกษณะ การล าดบชนหนตามลกษณะหน (Lithostratigraphy) การล าดบชนหนตามชวภาพ (Biostratigraphy) การล าดบชนหนตามอาย (Chronostratigraphy)

การล าดบชนหนตามลกษณะหน

• การล าดบชนหนตามลกษณะหน โดยใชลกษณะกายภาพทแตกตางกนของชนหนแตละหนวยเปนตวก าหนด

การล าดบชนหนตามชวภาพ

• การล าดบชนหนตามชวภาพ โดยความแตกตางของซากดกด าบรรพหรอกลมของซากดกด าบรรพของชนหนแตละหนวยเปนตวก าหนด

• ซากดกด าบรรพสามารถน าไปใชหาความสมพนธหรอเปรยบเทยบชนหนตาง ๆ ได ควรเปนซากดกด าบรรพทอายสน กระจายตวไดเปนบรเวณกวาง

• ซากดกด าบรรพบางพวกมลกษณะเฉพาะเดนชดและสามารถน าไปใชก าหนดอายของยคใดยคหนงในธรณกาลไดด

• จากการเคลอนทของแผนเปลอกโลก ปรากฏการณบนโลกทส าคญและมกมความรนแรงเกดขน และน ามาซงภยพบตทมความสญเสยอยางใหญหลวงถงขนท าใหเกดการสญพนธของสงทมชวต ท าใหเกดสงทเราเรยกวา ซากดกด าบรรพดรรชน (Index Fossil) ซากดกด าบรรพของพชและสตว ทไดมการคนพบในชนหนของเปลอกโลกในทตางๆ สามารถน ามารวบรวมและอธบายประวตความเปนมาของโลกตงแตก าเนดเมอ 4.6 พนลานปกอน ท าใหทราบถงล าดบและววฒนาการของสงมชวตจากชวตแรกเรมจนถงยคปจจบนได

ซากดกด าบรรพดรรชน

กลมชวนดกด าบรรพ

• กลมชวนดกด าบรรพ (fossil assemblage) กลมของซากดกด าบรรพทปรากฏอยในล าดบชนหนชนเดยวกนในพนทใดพนทหนง

การล าดบชนหนตามลกษณะหน VS การล าดบชนหนตามชวภาพ

การล าดบชนหนตามอาย

• การล าดบชนหนตามอาย โดยใชอายทตางกนและความสมพนธทางอายของชนหนแตละหนวยเปนตวก าหนด

Stratigraphic SectionsSupergroup

|Group|

Formation|

Member|

BedFormation= A body of rock that has enough distinctive characteristics to be mapped as a unit

Supergroup

Group A

Formation AMember A

Member B

Formation B

Member C

Member D

Member E

Group B

Formation C

Member F

Member G

Member H

Formation DMember I

Member J

Formation E

Member K

Member L

Member M