205103 Introduction to Physical Geology

» Begin with a question : ˃ How did the Grand Canyon form?

» Collect data, take measurements, describe and record phenomena, compile lab results : ˃ Flow rates, stream capacity (load), geomorphic interpretation, elevation, fault

movement, etc.

» Propose a hypothesis : a logical but preliminary explanation that fits the data collected and may account for future findings : ˃ Colorado River cut G.C. during uplift phase of C.P.

» Test, report, examine, change

» Theory : proven over time and accepted by peer review

» Law : undeniable – gravity

Is geology a science?

» Understand the natural world around us

» Economic ore deposits

˃ Location, quantity, quality, accessibility

» Understand and predict hazard events

˃ Where, when, why, mitigation, risk analysis

» Where and how to build safe structures

» Trace and catalog our historic past

» Predict and interpret geologic processes on other planets

ธรณวทยา (Geology)

ธรณวทยามาจากภาษากรก 2 ค า คอ geo + logos หมายถงการศกษาเ กยวกบโลกและสสารตางๆท เ ปนสวนประกอบของโลก กระบวนการทท าตอสสารตางๆ ท เกดจากกระบวนการนนๆ ตลอดจนสงมชวตทงหลายในโลก นบตงแตปฐมกาลของโลกเรอยมา แตปจจบนนนรวมถงการศกษาเกยวกบดาว (Planet) และดวงจนทร ในระบบสรยะจกรวาลของเราดวย

ความหมายของธรณวทยา โดยทวไปธรณวทยาพนฐาน แบงการศกษาเปน 2 แขนงคอ ธรณวทยากายภาพ (physical geology 205103) และธรณประวต (historical geology 205104) ธรณวทยากายภาพ เปนการศกษาวสดทอยบนผวโลกและใตพนโลก เชน แร หน และกระบวนการทเกดขนบนผวโลกและใตพนโลก

ธรณวทยาสามารถแบงออกเปนหลายสาขาวชา เชน

โลกและระบบสรยะจกรวาล ก าเนดในเวลาใกลเคยงกนคอประมาณ 4.6 พนลานปมาแลว ขนาดและต าแหนงของโลกมความเหมาะสมใหสงมชวตก าเนดขน เมอประมาณ 3.8 พนลานปมาแลว โลกแบงตามววฒนาการไดเปน 5 ขน ไดแกขนเรมแรก ขนกอเหลก ขนแยกชน ขนเกดใหม และขนเยนตวลง ในขนแรกเรมประมาณ 4.6 พนลานปมาแลว เปนการรวมตวกนของธาตและสารประกอบตางๆท าใหเกดการพอกตวจนเกดพลงงานความรอนเนองจากการชนกนของสาร ในทสดโลกจงเกดการหดตวหลงจากมการพอกตว ท าใหอณหภมโลกสงมากขน การสลายตว ของสารกมมนตรงสทเกดขนอยางตอเนองเปนตวชวยเสรมความรอน

ก าเนดโลก (Origin of the Earth)

ตอมาในขนกอเหลก เหลกเกดการละลาย จงเกดเปนแกนโลกได สวนชนอน เชนเนอโลกมการจมตวและลอยตวของธาตทหนกและเบาเกดเปนขนแยกชน ตอมาผลของการพาความรอนในชนเนอโลก จงเกดเปนเปลอกโลก ท าไดขนเกดใหมของโลก และในทสด เมอโลกเยนตวลงจงเกดกระบวนการการพนผวในทสด จงไดเปลอกทวปและเปลอกมหาสมทร ชนบรรยากาศทเกดขนเปนผลเนองมาจากการระเบดของภเขาไฟ ซงปลอยน าภายในโลกออกมามากมาย ซงมผลตอการสรางบรรยากาศใหมของ H2O, CO2, methane, N2 นอกจากนต าแหนงของโลกทสมพนธกบของดวงอาทตยท าใหน ากลนตวเปนมหาสมทร ในทสดเมอสภาพเหมาะสมจงเกดสงมชวตขนได ขนาดของโลกยงท าใหการระเบดของภเขาไฟ ยงคงมอยางตอเนองจนถงปจจบนน

ก าเนดโลก (Origin of the Earth)

ระบบตาง ๆ ของโลก

(เปลอกโลก)

(เนอโลกชนบน)

(เนอโลกชนลาง)

(แกนโลก)

โครงสรางของโลก The Structure of the Earth

โลกแบงออกเปนชนตางๆ ได 3 ชน

1. ชนแกนโลก (core)ประกอบดวย เหลก และนเกลเปนส าคญ อณหภมสงมาก แบงยอยเปน 2 ชน คอ • แกนโลกสวนใน (inner core) เปนของแขง • แกนโลกสวนนอก (outer core) เปนของเหลว

2. ชนเนอโลก (mantle) ประกอบดวยเหลก แมกนเซยม ซลกอน และอออกซเจน เปนส าคญ แบงยอยเปน 3 ชน คอ • ชนเนอโลกสวนลาง (lower mantle) • ชนทรานซชน (transition zone) • ชนเนอโลกสวนบน (upper mantle)

3. ชนเปลอกโลก (crust) ประกอบดวยออกซเจน และซลคอน เปนส าคญ แบงออกเปน 2 ชน คอ • เปลอกทวป (continental crust) หนา 30 – 50 กม. ประกอบดวยซลกอน (Si) และอลมเนยม (Al) ซงเปนองคประกอบแบบหนแกรนต หรอ เรยกกวา SIAL • เปลอกมหาสมทร (oceanic crust) หนา 5-12 กม. ประกอบดวยซลกอน อลมเนยม และแมกนเซยม (มองคประกอบแบบหนบะซอลต) เปนส าคญ เรยกเปลอกสมทรวา SIMA

เรารโครงสรางโลกจากอะไร

แบงโครงสรางโลกตามองคประกอบทางเคม

Layers of Soil and Earth

กระบวนการตางๆ ทเกดใตเปลอกโลก

แนวรอยตอของแผนเปลอกโลกในปจจบน

วงแหวนไฟ (Ring of Fire) ทอยรายลอมขอบมหาสมทรแปซฟก โดยจดสแดงเปนจดทเกดแผนดนไหวและภเขาไฟระเบดบอย

(จาก http://www.crystalinks.com/rof.html)

Alfred Wegner (1880-1930) Continental drift

ทวปเคลอนท เหมอนปลาวายในน า

Harry Hammond Hess U.S.Navy geologist

กระบวนการตางๆ ทเกดขนบนพนผวโลก

“กระบวนการตางๆ ทเกดขนบนโลกปจจบนจะตองเกดขน ในอดตกาลตงแตเกดโลก”

The Present is the Key to understand the Past

หลกเอกรปนยม Uniformitarianism

By James Hutton (1785)