ธรณีกาล geologic time...กฏการซ อนท บ •nicolus steno (ค.ศ....
TRANSCRIPT
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