นิยามของแร่ และ รูปคุณสมบัติของแร่

สวัสดีครับทุกๆ คน วันนี้ก็มา update ในส่วนของแร่ต่อน่ะครับ ว่าแ่ร่เค้ามีคุณสมบัติมีโครงสร้างอะไรอย่างไรบ้าง มาดูกันเลยครับ

แร่และหิน มีลักษณะที่คล้ายกันเพราะแร่ก่อตัวจากการเปลี่ยนแปลงของหิน
ลักษณะของแร่ มีข้อกำหนดนิยาม ตามหลักเกณฑ์ ต่อไปนี้

Conichalcite - Sphalerite - Azurite on Malachite

Allophane - Caledonite - Thomsonite

Define a mineral : นิยามแร่ 1. Solid ต้องมีความแข็งและปริมาตรของเหลว ส่วนก๊าซไม่อยู่ในเงื่อนไขในการเกิดแร่ เพราะลักษณะของเหลวและก๊าซ มีปริมาตรไม่แน่นอน มีการเปลียนแปลง อยู่ตลอดเวลา 2. Naturally formed ต้องเกิดขึ้นโดย ระบบของธรรมชาติ เท่านั้น พัฒนาการจากวัตถุธรรมชาติ ของโลก เช่น การระเบิดของภูเขาไฟ การตกตะกอนของ ของแข็งในของเหลว รวมถึงสภาวะอากาศ เป็นส่วนช่วยให้เกิดแร่ แร่ที่ประกอบขึ้นโดยมนุษย์ ถึงแม้จะมีโครงสร้างและสารประกอบทางเคมี เหมือนกัน เช่น หยกสังเคราะห์ เพชรสังเคราะห์ ถือว่าไม่ได้เกิด ในเงื่อนไขธรรมชาติไม่นับว่าเป็นแร่ 3. Specific chemical composition ต้องมีองค์ประกอบทางเคมีที่เกิดจาก วัตถุดิบธรรมชาติของโลก มีโครงสร้าง องค์ประกอบทางเคมี ที่แตกต่างกัน แล้วรวมตัวกัน สามารถแสดงเป็น สูตรทางเคมีได้ เช่น Salt หรือ Halite = NaCl คือ โมเลกุลของ กรดเกลือหรือเกลือหิน ในเงื่อนไข 1 sodium atom (Na) และ 1 chlorine atom (Cl) ที่รวมตัวกัน เป็นต้น 4. Characteristic crystal structure ต้องมีโครงสร้างเป็นลักษณะผลึก องค์ประกอบทางเคมีของแร่ แสดงรูปแบบ ความเป็นระเบียบ แบบแผนการเรียงตัวของอะตอม ภายในโครงสร้างเป็นผลึก เรียกว่า Crystal structure สามารถมองเห็นจากกล้องขยายแบบ Microscope 5. Inorganic processes แร่ทุกชนิดต้องเกิดจากอนินทรีย์สาร (Inorganic) ซึ่งไม่มีส่วนประกอบ ของสัตว์และพืช หากมีส่วนหากเกิดขึ้นร่วมกับ อินทรีย์สาร (Organic) เช่น กระดูกสัตว์ กระดองเต่า เปลือกหอย ไข่มุก ปะการัง อำพัน หรือ ฟอสซิล (Fossils) ไม่นับว่าเป็นแร่ ส่วนผสมของอาหาร เช่น ในนม ในเครื่องดื่มบางประเภท ไม่จัดอยู่ในนิยาม ของแร่ สำหรับ น้ำ แข็ง ที่เกิดจาก ลักษณะธรรมชาติ Snowflake (เกล็ดหิมะ) ทางธรณีวิทยาจัดอยู่ ในนิยามของแร่

Siderite with Hematite - Amazonite - Sillimanite

Identification of Minerals : รูปสมบัติของแร่ สามารถระบุชนิดของแร่ ลักษณะทางกายภาพ ตามรูปสมบัติ ด้วยการ X-Ray crystallography (วิชาว่าด้วยการผลึก) หรือวิธีวิเคราะห์แบบอื่น เช่น การสังเกตเปรียบเทียบ ในทางธรณีวิทยาแบ่งการชี้บอกรูปสมบัติของแร่ ดังนี้ Color บ่งบอกลักษณะสีได้ทางกายภาพ ความชัดเจนของสี สามารถทำให้ทราบชนิด ของแร่ง่าย แร่มักจะมีสีเป็นเอกลักษณ์เฉพาะตัว (Unique color) แร่ บางชนิดดูดกลืนสีไว้ สามารถตรวจสอบได้โดยวิธี Wavelength (คลื่นแสง) มีแร่เป็นจำนวนมากทีีก่อตัวรวมกันในก้อนเดียวกัน มีแร่หลายชนิดเกิดซ้อนกัน โดยแร่แต่ละชนิดก็แสดงรูปแบบของสี ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวเช่นเดิม Luster บ่งบอกการสะท้อนแสงจากความมันเงาเหลือบวาว เช่น เหมือนผิวขี้ผึ้ง (Waxy) เหมือนผิวแก้วหรือกระจก (Glassy -vitreous) เหมือนผิวไข่มุก (Pearly) มีเกร็ดโลหะ หรือไม่มีเกร็ดโลหะ (Metallic)

บน : Realgar (สีส้มแดง) ซ้ายล่าง : Turquoise (สีฟ้า) ขวาล่าง : Olivine (สีเขียว)

ซ้ายล่าง : Quartz (สีใสเหมือนแก้ว) บนกลาง : Siderite (สีขาวเหมือนผิวขี้ผึ้ง) ขวาล่าง : Stephanite (มีเกร็ดโลหะ Dolomite)

Hardness บ่งบอกถึงระดับความแข็ง โดยมีระดับดังนี้ (ค่าระดับความแข็ง 1 ถึง 10) 1. Talc 2. Gypsum 3. Calcite 4. Fluorite 5. Apatite 6.Feldspar 7.Quartz 8.Topaz 9.Corundum 10. Diamond สามารถเปรียบเทียบได้สิ่งใกล้ตัว เพื่อทราบถึงความแข็ง เช่น จากเล็บ= 2+, เหรียญทองแดง= 3+, แก้ว= 5, ตะปู= 7 Transparency บ่งบอกระดับความโปร่งแสง แร่ประกอบด้วย Atoms ที่แตกต่างกันมากมาย ในความแตกต่างนั้น เป็นสาเหตุผลโดยตรงของการผ่านของแสง เช่น Transparent (โปร่งใสตลอด เห็นแผ่นชั้นบางๆซ้อนอยู่บ้าง) ได้แก่ Celestite ,Quartz (Rock crystal), Selenite นำมาใช้ด้าน Gemstones Translucent (มัวไม่ทึบแต่ไม่ใส แสงผ่านได้บ้าง) สาเหตุจากปฏิกิริยาทางเคมี ซ้อนอยู่ภายในได้แก่ Calcite, Quartz, Sphalerite, Opaque อับแสงหรือทึบไม่สามารถเห็นได้ทั้งหมด ได้แก่ Metals, Gypsum

Hardness scale minerals แสดงระดับความแข็ง

จากซ้าย : Quartz (rock crystal) ใส – Sphalerite มัวไม่ทึบแต่ไม่ใส – Gypsum ทึบ

Crystal Form บ่งบอกลักษณะรูปทรงผลึก โดยละเอียดแล้วมีรูปแบบ ถึง 48 แบบที่เกิดจาก แร่ในธรรมชาติ สามารถแบ่งเป็นกลุ่มใหญ่ได้ 7 กลุ่มคือ Cube - สี่เหลี่ยมลูกบาศก์ Octahedron - รูปทรง 8 หน้า Rhombic Dodecahedron - รูปทรงเปียกปูน 12 หน้า Trapezohedral Trisoctahedron - รูปสี่เหลี่ยมคางหมู มีด้านขนานกัน 2 ด้าน Trigonal Trisoctahedron - รูปสามเหลี่ยมมุมสามแฉก Tetrahexahedron - รูปทรงแปดด้าน แบบหกมุม Hexoctahedron - รูปทรงสามเหลี่ยมด้านเท่า 48 หน้า หมายเหตุ : การระบุรูปทรงผลึก ในที่นี้ใช้หลักเกณฑ์ ของ Natural and Applied Sciences , University of Wisconsin, Green Bay

การระบุรูปทรงผลึกหลักเกณฑ์ของ University of Wisconsin

แสดงลักษณะโครงสร้างแบบ Cube

โครงสร้างของเพชร

Classified as Minerals : จำพวกของแร่

สวัสดีครับเพื่อนๆ ทุกคน ในวันนี้ผมก็ตื่นแต่เช้ามาอัพเดทเรื่องราวเกี่ยวกับธรณีวิทยาเช่นเคยนะครับ ในวันนี้จะเป็นเรื่อง จำพวกของแร่นะครับ เรามาดูกันว่าแร่เนี้ยะ มันแบ่งจำพวกได้เป็นอะไรบ้าง เรามาดูกันเลยครับผม

Classified is by similar Chemistry

ประเภทหรือจำพวกของแร่จากการก่อตัวเกิดจากกลุ่มทางเคมี จำแนกได้ดังนี้

Silicate Class
เป็นจำพวกกลุ่มใหญ่ที่สุด จำนวน 90 % มีส่วนประกอบของ Silicate พบได้ทั่วไป
ในโลก เกิดจากธาตุ 2 ชนิด คือ SiO4 (Silicon และ Oxygen) โดยรวมตัวกับธาตุ
อื่นๆของเปลือกโลก (Earth’s crust) แร่จำพวกนี้ ส่วนมากมีความแข็ง สีมัวไม่ทึบ
แต่ไม่ใส (Translucent) และมีจำนวนน้อยที่เกิดจาก หินอัคนี (Igneous rocks)
ตัวอย่าง เช่น

Silicate Class

Silicate Class

Carbonates Class เป็นจำพวก เกิดจากธาตุ CO3 (Carbon และ Oxygen) มีลักษณะแตกหักง่าย หรือมักกะเทาะ ส่วนใหญ่สีสว่างสด ถ้ามีส่วนประกอบจำพวกโลหะ เช่น Copper Lead, Manganese, Iron สีจะเข้มมากขึ้น กรณีเกิดการก่อตัวจาก หินตะกอน (Sedimentary rocks) เรียกว่า Limestone (หินปูน) หากก่อตัวตัว จาก หินแปร (Metamorphic rocks) เรียกว่า Marble (หินอ่อน) ตัวอย่าง เช่น

Carbonates Class

Carbonates Class

Oxide Class เป็นจำพวกเกิดจาก ธาตุ Oxygen (O) โดยมีปฏิกิริยาเคมี ในโครงสร้างของแร่ จำพวก Oxides รูปสมบัติไม่คงที่ และมีความแปลกประหลาดด้านเคมีที่เบาบาง แต่บางครั้งเข้มข้น บางทีก็มีสีทึบดำบางทีมีสีสดใส ยังมีลักษณะที่ละลายได้กับ ละลายไม่ได้ ตัวอย่าง เช่น

Ice snowflakes (Hydrogen Oxide) ถือว่าเป็นแร่ในจำพวก Oxide Class

Oxide Class

Oxide Class

Halide Class เป็นจำพวกกลุ่มธาตุพิเศษ พบในธาตุอโลหะ Halogens (Fluorine-F ,Chlorine -Cl ,Iodine-I และ Bromine-Br) ก่อตัวเริ่มต้นจากFluorite และ Halite มีลักษณะ ที่ละลายได้ง่ายในน้ำ มักจะไม่หนาแน่น มีสีสดใส ตัวอย่าง เช่น

Halide Class

Halide Class

Phosphates & Arsenates & Vanadates Class Phosphates เป็นจำพวกโลหะหรือเหล็กรวมกันจากธาตุ PO4 (Phosphorus และ Oxygen) Arsenates จะแตกต่างจาก Phosphates เป็นการรวมตัวกับธาตุ AsO4 แทน Vanadates รวมกัน จากธาตุ VO4 คล้ายคลึง กับ Phosphates กลุ่มนี้จึงมี 3 แบบ พบว่ามีความหนาแน่น สีสดเข้ม หรือใสขึ้นอยู่กับการก่อตัวรวม กับขนาดและมวลที่ก่อตัว ตัวอย่าง เช่น

Phosphates & Arsenates & Vanadates Class

Phosphates & Arsenates & Vanadates Class

Molybdates & Tungstates Class Molybdenum เป็นจำพวกเกิดรวมในโลหะหนึ่งชนิด หรือหลายชนิดก็ได้ จากธาตุ MoO4 (Molybdenum และ Oxygen) สำหรับ Tungstates เป็นจำพวกเกิดรวมในโลหะหนึ่งชนิด หรือหลายชนิดก็ได้ จากธาตุ WO4 (Tungsten and Oxygen) โดยทั้งสองจำพวกนับรวมเป็น กลุ่มเดียว กัน มีปริมาตรที่หนัก เปาะแตกหักง่าย มักมีสีที่เข้มทึบ ตัวอย่าง เช่น

Molybdates & Tungstates Class

Native Elements Class องค์ประกอบเกิดจากธาตุบริสุทธิ์ ชนิดเดียวจากธรรมชาติ ยังสามารถแบ่งออกจาก ความแตกต่างอีกมาก เช่น Metals Subclass (กลุ่มโลหะ) Non-metals Subclass (กลุ่มอโลหะ) Semi-metals (กลุ่มกึ่งโลหะ) เป็นต้น ตัวอย่าง เช่น

Native Elements Class

Native Elements Class

Sulfates Class เป็นจำพวกเกิดจากธาตุ SO4 (Sulfur และ Oxygen) มักมีการระเหยตัวได้จาก ผิวหน้าของแร่บางชนิด ตัวอย่าง เช่น

Sulfates Class

Sulfates Class

Borates Class เป็นจำพวกเกิดจากธาตุ BO4 (Boron and Oxygen) จำนวนไม่มากนักที่เกิดจาก การพัฒนาของหินอัคนี (Igneous rocks) ทั่วไปและก่อตัวในความแห้งของพื้นผิว เป็นแร่ที่มีโครงสร้างคล้ายคลึงกับ Silicates ตัวอย่าง เช่น

Borates Class

Sulfides & Sulfosalts Class เป็นจำพวก Sulfur (S) เกิดรวมกับ ธาตุประเภทโลหะ (Metal) มักพบใต้ดินกลุ่ม บริเวณใหญ่ของ Magma เรียกว่า Batholiths มีสีหลากหลายมีเกร็ดโลหะวาวมัน (Metallic) ผสมอยู่ด้วย มีความหนาแน่นสูงแต่เปาะแตกง่ายมีทั้งประเภทน้ำเบา และน้ำหนักมาก ไม่แน่นอน

Sulfides & Sulfosalts Class

Sulfides & Sulfosalts Class

References :

Indiana University
Wisconsin University
Weinman Mineral Museum U.S.A.
SunflowerCosmos.org

เป็นไงบ้างครับแร่ต่างๆ เยอะกันเลยทีเดียวเชียวแหละ ^_^ ถ้าใครมีคำถามหรือข้อเสนอแนะอะไรก็ Comment ไว้ได้นะครับ วิธีการ Comment ก็ คลิกที่หัวเรื่อง ของเรื่องๆ นั้นๆ แล้วก็เลื่อนลงมาจนสุดมันจะมีกรอบไว้ให้ Comment นะครับ ตรง Comment as ให้เลือก Anonymous ครับเป็นการไม่แสดงตัวว่าเราเป็นใครน่ะ

โลกที่สุดจะโหดร้าย

สวัสดีครับเพื่อนๆ ทุกคน เราเห็นโลกที่แสนจะมหัศจรรย์ไปแล้ว ทุกๆ อย่างครับมีบวกต้องมีลบ วันนี้เรามาดู "โลกที่สุดจะโหดร้าย"กันบ้างนะครับ มันโหดจริงๆ

บริเวณพื้นที่ ร้อนที่สุดในโลก

Al' Aziziyah ประเทศลิเบีย

หากกล่าวถึงความร้อน เราได้รับจาก ดวงอาทิตย์ แล้วเกิดประโยชน์ต่อโลกและ สิ่งมีชีวิตมากมายมหาศาล ไม่ว่ารูปแบบพลังงานหรือแสงสว่าง แต่บางแห่งหรือ บางโอกาสได้รับมากเกินไป ก็เป็นปัญหาได้ เช่น เมือง Al' Aziziyah ในประเทศลิเบีย บริเวณทะเลทรายซาฮาร่า วัดอุณหภูมิความ ร้อนภายในบ้านพักอาศัยได้ 58°C บริเวณภายนอกบ้านได้ 66°C เป็นอุณหภูมิ ความร้อนบน พื้นผิวที่สูงสุดของโลก เมื่อ 13 กันยายน ค.ศ. 1922 อย่างไรก็ตาม บริเวณพื้นของโลก ยังมีที่ร้อนอีกมากมาย แต่คงไม่ได้บันทึกไว้ อย่างเป็นทางการเพราะโลกมีขนาดใหญ่ พื้นที่เป็นแผ่นดิน 1 ใน 3 โดยหลักเกณฑ์ เราสามารถอาศัยได้ในพื้นที่แบบปกติ คือ Subtropical Zones (ระหว่างเขตร้อน) ประกอบไปด้วย ต้องมีความร้อนจากดวงอาทิตย์ ไม่มีความ ชื้นมากมี อุณหภูมิ ราว 5°C-30°C โดยอยู่ด้าน ทางตอนเหนือ หรือทางตอนใต้ เส้นศูนย์สูตรขึ้นไป เช่น ประเทศไทย เป็นต้น ส่วน Death Valley อยู่ด้านตอนกลางและตะวันออก รัฐแคลิฟอร์เนีย อเมริกา พื้นที่ความยาว ประมาณ 209 กม. กว้าง 10 - 23 กม. วัดอุณหภูมิความร้อนบน พื้นผิวถึง 48° C ติดต่อกัน 43 วัน (6 กรกฎาคม -17 สิงหาคม ค.ศ.1917) ข้อมูล National Weather of USA รายงานไว้เมื่อ 10 กรกฎาคม ค.ศ. 1913 บริเวณ Death Valley อุณภูมิความร้อน 56.7°C นับได้ว่าเป็นอุณหภูมิความร้อน พื้นผิวที่สูงที่สุดในอเมริกา เพราะบริเวณนั้น อยู่ในตำแหน่ง เส้นรุ้ง 35° เหนือ เป็นจุดรับแสง จากดวงอาทิตย์ได้ดี ลักษณะพื้นที่ต่ำกว่าระดับน้ำทะเล 282 ฟุต ปริมาณน้ำฝนต่อปีเฉลี่ย 5 ซม. พื้นที่ใกล้เคียงไม่มีแหล่งน้ำใต้ดิน หรือเชื่อมต่อ กับทะเลเลย จึงมีความร้อนมากกว่าบริเวณอื่น References: The Physics Fact book Edited by Glenn Elert Extreme Science

Death Valley รัฐแคลิฟอร์เนีย ร้อนที่สุดในสหรัฐอเมริกา

Lake Vostok หนาวเย็นที่สุดของโลก

Lake Vostok

แผ่นน้ำแข็งบริเวณเหนือพื้นที่ Lake Vostok

การสำรวจใต้ ธารน้ำแข็ง ลึกลงไป 4,000 ม. ในทวีปแอนตาร์กติกา พบทะเลสาบ ขนาดใหญ่ Lake Vostok ภาษารัสเซียความหมายว่า ทะเลสาบตะวันออก มีขนาด ความยาว 250 กม.กว้าง 40 กม.และลึก 400 ม. เมื่อ 21 กรกฎาคม ค.ศ. 1983 บริเวณ Lake Vostok วัดอุณหภูมิได้ -89° C เป็นค่าอุณหภูมิความเย็นที่สุดบนโลก นักวิทยาศาสตร์ได้ให้ความเห็นว่า สภาพภูมิประเทศใต้พื้นผิว ดังกล่าวคล้ายกับ ดวงจันทร์ยูโรปาบริวาร ของดาวพฤหัส ที่มีมหาสมุทร เป็นน้ำแข็งอยู่ทั่วไป ในทางวิทยาศาสตร์แล้ว ความหมาย ของบริเวณที่เย็นที่สุด ต้องอยู่บนพื้นดินมี องค์ประกอบ ของความหนาวเย็น (Coldest) ลมแรง (Windiest) ความสูงไม่มาก (Highest Continent) โดยทวีปแอนตาร์ติกา มีพื้นที่ความสูง เฉลี่ย 2,300 เมตร จากระดับน้ำทะเล ปกคลุมด้วยน้ำแข็งมายาวนาน จึงถือได้ว่าเป็นบริเวณพื้นที่หนาว เย็นที่สุด ในหลักการทางวิทยาศาสตร์ อดีตทวีปแอนตาร์ติกามีแต่ชนชาวพื้นเมืองอาศัยอยู่เป็นพื้นที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ ปัจจุบันเทคโนโลยีก้าวหน้า จึงเป็นแหล่งนักวิทยาศาสตร์ทุกชนชาติ เช่น รัสเซีย อังกฤษ อเมริกา ญี่ปุ่น ออสเตรเลีย นิวซีแลนด์ อเมริกาใต้ โดยเข้าไป ศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ การสำรวจด้านประวัติศาสตร์ของมนุษย์ชาติ โดยเชื่อว่า มนุษย์เราเกิดครั้งแรกที่ทวีปแอนตาร์ติกา ถึง 98%หลังจากที่ได้พัฒนา การจากปล่องภูเขาไฟใต้ก้นมหาสมุทรนับพันล้านปี References: Bruce M. Jakosky, University of Colorado American Astronomical Society Extreme Science

ใต้พื้นน้ำแข็ง ด้านล่างลึกลงไป ประกอบด้วยทะเลสาบ และทางน้ำไหลเชื่อมโยงกัน เช่นในภาพ หากยกพื้นน้ำแข็งด้านบนออก จะพบเส้นฝอยสีฟ้า คือแม่น้ำอยู่ชั้นใต้ลงไป

Lloro' บริเวณฝนตกชุกมากที่สุดของโลก

ที่ตั้งเมือง Lloro' โคลัมเบีย ฝนตกชุกที่สุดในโลก

ทราบหรือไม่ว่า พายุขนาดใหญ่ 1 ลูก จะมีปริมาตรน้ำฝน ประมาณ 500,000 ตัน (เทียบเท่าน้ำหนักรถบัสถึง 65,000 คัน) ในเวลา 1 นาที สามารถทำให้มีปริมาตร น้ำฝนลูกเห็บ หรือหิมะได้ถึง 16 ล้านตัน เป็นข้อมูลตัวเลขที่น่าตกใจ ทุกครั้งที่เกิดปริมาตรน้ำ อันมหาศาลเหล่านี้ ทำให้เกิดภัยพิบัติได้แบบคาดไม่ถึง เมือง Lloro' สูงกว่าระดับ น้ำทะเล 69 ม. มีประชากรอาศัยอยู่ ประมาณ 7,000 คน เป็นพื้นที่มีฝนตกชุกมากที่สุดในโลก สามารถวัดปริมาตรน้ำฝนได้เฉลี่ย 523.6 นิ้ว ต่อปี หรือเท่ากับ 13 เมตร เป็นปริมาตรที่ตกเป็น 10 เท่าของยุโรป และอเมริกา ถือว่าฝนตกชุกมากที่สุดของโลก แม้ว่าปริมาตรฝนมากก็ตาม เมือง Lloro'ไม่ประสบภาวะน้ำท่วม เนื่องจากน้ำไหล ลงสู่ด้านมหาสมุทรแปซิฟิค และบริเวณแถบพื้นที่ตลอดฝั่งของประเทศโคลัมเบีย ในอเมริกาใต้มีปริมาณฝนเฉลี่ย 390 นิ้วต่อปี เป็นลักษณะฝนตกชุกตลอดคืนและ กลางวันมีแสงแดด ฝนก็สามารถตกได ้เป็นปรากฏการณ์ที่ปกติ References: Royal Meteorological Society, RMetS, UK David Hosansky, UCAR, Weather Patters Across The World Wikipedia, English

Arica บริเวณแห้งแล้งที่สุดของโลก

Arica เป็นเมืองท่องเที่ยวริมชายฝั่งทะเล

เมืองที่รับการขนานนามว่าไม่รู้จักฤดูใบไม้ผลิคือ Arica บริเวณทางตอนเหนือของ ประเทศชิลี ชายแดนติดต่อทางทิศใต้กับประเทศเปรู ซึ่งวัดค่าเฉลี่ยของน้ำฝนได้ 0.76 มม.ต่อปี (สถิติในรอบ 59 ปี) นับเป็นพื้นที่แห้งแล้งที่สุดของโลก เท่าที่ได้บันทึกไว้ 16 สิงหาคม ค.ศ. 1868 Arica ได้ประสบภัยครั้งใหญ่จากคลื่น ซึนามิ มีคนเสียชีวิตประมาณ 25,000 คน บาดเจ็บจำนวนมาก เป็นพื้นที่ที่มีความ โชคร้ายทางภัยธรรมชาติเป็นพิเศษ อาจจะคิดว่าพื้นที่ๆแห้งแล้งที่สุด และเคยประสบภัยธรรมชาติ คงจะดำรงชีวิตด้วย ความยากลำบาก หาเป็นเช่นนั้น Arica ไม่ได้เป็นอุปสรรคต่อการพัฒนาเลยกลับ เป็นเมืองที่มีความเจริญด้านธุรกิจ ด้านท่องเที่ยว มีชาดหาดที่สวยงามและยังเป็น เมืองปลอดภาษี สำหรับนักท่องเที่ยวอีกด้วยเป็นเมืองท่าที่มีความสำคัญทางภาค เหนือของประเทศชิลี มีประชากรอยู่อาศัยประมาณ 200,000 คน จุดน่าสนใจอีกประการหนึ่ง คือ ด้านศิลปะและวัฒนธรรม พบหลักฐาน Rock-Art (ศิลปะบนก้อนหิน) จากฝีมือมนุษย์ยุคโบราณ อายุ 6,000 ปี มีทั่วไปหลายแห่ง ในชิลี บางแห่งอยู่บนภูเขาสูง 900 เมตร Arica ก็มีแหล่งวัฒนธรรมดังกล่าวเป็น โครงการศึกษาของ University of Cambridge References: Maarten Van Hoek, Vicnet Projects, Chile A Part of The New York Time Wikipedi, English University of Cambridge Projects

เป็นเมืองท่าที่สำคัญทางตอนเหนือของประเทศ Chile

Rock-Art

Lituya Bay บริเวณเกิดคลื่นใหญ่ที่สุดของโลก

Lituya Bay

เราคงรู้จักคำว่า Tsunamis ได้ดีเพราะเคยเกิดในประเทศไทย บริเวณชายฝั่งด้าน ตะวันตกผลเสียหายไปหลายประเทศ Tsunamis เป็นภาษาญี่ปุ่นปัจจุบันยอมรับ ใช้เป็นศัพท์ในวงการวิทยาศาสตร์ โดยความหมายเป็นลักษณะชนิดหรือประเภท ของคลื่นที่เกิดขึ้น จากการปลดปล่อยพลังงานของมหาสมุทร การกระเพื่อมน้ำ (Ripple Effect) มี สาเหตุจากแผ่นดินไหว (Earthquake) ทำให้พื้นผิวทะเล มีการเคลื่อนตัว หรือ ภูเขาไฟระเบิด (Volcanic Eruption) หินและลาวา (Lava) กระเด็นตกลงในทะเล หรือเกิดการเลื่อนตัวของแผ่นดิน (Landslide) ขนาดใหญ่อย่างหนักอย่างหนึ่ง อย่างใดในสามประการดังกล่าว ส่วนความรุนแรง ขึ้นอยู่กับขนาด ของวัตถุที่ตกลงสู่ทะเล เปรียบเสมือนเราโยน ก้อนหินลงบ่อน้ำ จะเกิดคลื่นตามขนาดของก้อนหินที่เราโยนลงไป ในหลักการ การเกิดคลื่นใหญ่ มีความเร็วได้ ถึง 320 กม./ ชั่วโมง คลื่นสามารถเดินทางไป ได้ถึงสุดฝั่งทะเลอีกด้าน ของบริเวณการเกิด Tsunamisได้ สำหรับการเกิดครั้งใหญ่ที่สุดของโลก บันทึกไว้เมื่อ 9 กรกฎาคม ค.ศ. 1958 บริเวณแนวหาด Lituya Bay อาลาสก้า สหรัฐอเมริกา มีพื้นที่ความยาว 14.5 กม. กว้าง 3.2 กม.วัดความสูง ของคลื่นได้ 524 ม. น้ำทะเลไหลเข้าท่วมแผ่นดินลึก เข้าไป 1.5 กม. ต้นไม้เสียหายนับล้านต้น ด้วยเหตุเกิดจากการเคลื่อนตัวของ แผ่นดินขนาดใหญ่จำนวน 40 ล้านลูกบาศก์หลา วัดขนาดแรงสั่นสะเทือนได้ 8.3 ริกเตอร์ (บางข้อมูล 7.9 ริกเตอร์) มีผู้เสียชีวิต เพียง 2 คน References: Extreme Science sunflowerCosmos.org

ค่าแสดงแผ่นดินไหว ทำให้เกิดคลื่น Tsunamis ที่ Lituya Bay

The Land under the Sea : สำรวจธรณีลึกใต้โลก

The Land under the Sea : สำรวจธรณีลึกใต้โลก

มนุษย์มีความก้าวหน้าต่อการสำรวจอวกาศ อย่างไม่ลดล่ะ แต่บนโลกมนุษย์เอง กลับมีความสามารถน้อยมาก ที่จะเข้าถึง และเข้าใจภายในส่วนลึกของโลกเอง ในที่นี้เน้นเจาะประเด็นรายงาน ส่วนพื้นแผ่นดินที่อยู่ใต้มหาสมุทร และพื้นแผ่นดิน บนโลกในความลึกเท่าที่มนุษย์สามารถทำการสำรวจได้ในขณะนี้ อดีต นักวิทยาศาสตร์โบราณ Athanasius Kircher ชาวเยอรมัน ศตวรรษที่ 17 มีผลงาน เกี่ยวกับ ด้านการแพทย์ ด้านธรณีวิทยา และสนใจศึกษาเรื่องราวชนชาติ ตะวันออกจัดทำแผนที่ประเทศจีน กระทั่งด้านดนตรียังเป็นผู้ประดิษฐ์ Megaphone (แตรปากใหญ่) คนแรกของโลก มีผลงานสำคัญราว 40 ชิ้นถือว่าเป็นผู้รอบรู้ในยุค นั้น เชื่อว่าโลกที่เยียบย่ำอยู่นี้ ภายในเต็มไปด้วยไฟ เรียกว่า Model of the Earth's internal fires วันนี้ ความสามารถมนุษย์ สามารถสำรวจลึกลงไปจากผิวโลกจริงๆ เพียง 2-3 กิโลเมตร (ไม่นับการสำรวจส่วนลึกทางภาคมหาสมุทร) การสำรวจดังกล่าวเป็น เรื่องยากมาก เพราะใต้ผิวดินต้องอาศัยใช้เครื่องมือขุดเจาะสำรวจ แม้เทคโนโลยี การตรวจสอบโดยคลื่นสัญญานใช้ได้ดี แต่การเสาะหาตัวอย่างสิ่งของ เช่น หิน ใต้พื้นโลกเป็น ส่วนสำคัญทำให้เข้าใจปรากฎการณ์ สรุปผลวิเคราะห์ได้แจ่มชัดขึ้น

Athanasius Kircher

โลกมีศักยภาพที่พิเศษ ในหลายๆด้าน นักวิทยาศาสตร์ เพียรพยายามค้นหาตรวจ สอบเพื่อให้เกิดความเข้าใจมากขึ้น ทั้งนี้สามารถจะได้นำความรู้เหล่านั้นมาใช้ ประโยชน์ และเข้าใจโลกอื่นๆที่กำลังแสวงหา ในระบบสุริยะพิเศษอื่นมากขึ้น ภายใต้พื้นโลก มีระบบการถ่ายเท ประจุไฟฟ้าจากแร่ องค์ประกอบชั้นของโลกบนสุดคือ Crust (เปลือกโลก) มีความหนาราว 30-60 กิโลเมตร ถัดจากเปลือกโลกลงไปเรียกว่าชั้น Mantle (เนื้อโลก) เป็นชั้นหินหนา 2,900 กิโลเมตร เต็มไปด้วยหินหนืดและหินหลอมละลาย มีปริมาตรเป็น 70 % ของโลก ถัดลงไปอีกคือ Core (แกนใน) ประกอบด้วยเหล็กและโลหะ โดยปัจจัย ระบบ Earth's magnetic field (สนามแม่เหล็กโลก) มีการก่อตัวจาก Inner core Lower mantle (ชั้นด้านต่ำของเนื้อโลก) มีความกดดันและความสูง ด้วยเงื่อนไข สะสมจากแร่ ความกดดันระหว่าง 22 GPa (220,000 atmospheres) - 140 GPa (1,400,000 atmospheres) และ มีอุณหภูมิระหว่าง 1,800 K - 4,000 K ( 1 atmosphere = ความกดดันบนพื้นผิวโลก) การสำรวจใหม่ พบความกดดันลงลด ระหว่าง 40 GPa (400,000 atmospheres) - 60 GPa (600,000 atmospheres) ของชั้น Lower mantle ซึ่งมีส่วนสำคัญต่อ ระบบโลก สามารถแผ่อิทธิพลและปรากฎการณ์ ถึงพื้นผิวด้านบนของโลกได้และ มีความสัมพันธ์ต่อการดำรงชีพของสิ่งมีชีวิต จากต้นเหตุการหมุนวนของ Iron atoms จาก Magnesium iron atoms หากวัตถุ ภายในโลกมีการกระทบกระเทือน ให้มีความกดดันต่ำ Iron atoms จะเกิดสถานะ High-spin (หมุนปั่นเร็ว) เพื่อรักษาโครงสร้างประจุไฟฟ้า และลดลงในสถานะ Low-spin (หมุนปั่นช้า) เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงความกดดันจากโลกเอง ระบบประจุไฟฟ้า เป็นการส่งถ่ายจากแร่ในชั้น Lower mantle ถูกสำรวจพบมา หลายปีแล้ว ด้วยเครื่องตรวจสอบในหลายรูปแบบ แต่จนขณะนี้ ผลการส่งถ่าย ประจุไฟฟ้า มีลักษณะยืดหยุ่นสั่นไหวไปมา เป็นลักษณะเฉพาะของแร่ใต้พื้นโลก นั่นหมายความว่า แร่หลายชนิดในใต้พื้นโลก มีพลังงานประจุไฟฟ้า

โครงสร้างของโลก (Earth_interior)

การค้นหาสมมุติฐาน ร่องรอยเงื่อนไขสำคัญที่มีผลกับโครงสร้างโลก

ภายใต้พื้นโลก มีช่องทางของไหลคล้ายแม่น้ำบนผิวโลก แทบนึกไม่ออกว่าพื้นผิวที่มนุษย์อาศัยอยู่นี้ เบื้องล่างที่ลึกลงไปนับร้อยกิโลเมตร เต็มไปด้วยอุโมงค์ โยงใยเป็นโครงข่ายเต็มไปหมด พื้นผิวโลกปกคลุมไปด้วยน้ำ ทะเลและมหาสุมทร ถึง 85 % ใต้ความลึก ของมหาสุมทรด้านล่างเป็นแอ่งกะทะ มีภูเขาไฟใต้น้ำซึ่งไม่สามารถสังเกตเห็นได้ สิ่งเหล่านี้ดูเหมือนไม่มีความสำคัญ แต่ภูเขาไฟใต้น้ำกลับเป็นแหล่งผลิต ของแข็ง (Solid) จากช่องเล็กๆใต้พื้นทะเล จนมีขนาดใหญ่หนานับกิโลเมตร นักธรณีวิทยา รู้ว่าแผ่นดินแรกของโลกโบราณอยู่ใต้ทะเล เกิดการก่อตัวจาก Ocean crust (แผ่นเปลือกหนาจมอยู่ใต้ทะเล = เปลือกโลกภาคพื้นสมุทร ) จนกระทั่งในปี ค.ศ. 1960 การสำรวจด้วย Sonar (สัญญานเสียงสะท้อนในน้ำ) เผยให้ทราบว่า บริเวณแนวสันเขาใต้น้ำมีแนวคดเคี้ยวกวนเวียนพันกันไปตามแนว ของโลก เรียกว่า Mid-ocean rides รวมความยาวราว 60,000 -80,000 กิโลเมตร โดยทฤษฎีพื้นฐาน Ocean crust มีอิทธิพลผลักดันให้เกิดแนวสันเขาใต้น้ำที่ยาว ได้ด้วยวัตถุดิบ ที่อยู่ชั้นใต้ลึกลงไป ซึ่งมีความร้อน ความร้อนดังกล่าวนั้นถูกถ่าย เทมาจากหินที่เป็นองค์ประกอบของโลก ใต้พื้นภายในโลกเต็มไปด้วยช่องโหว่มากมาย มีลาวาไหลเวียนอย่างไม่รู้จบจาก ปฎิกิริยาความร้อน ระหว่าง Molten (ของหลอมละลาย) และ Solid rock (หินแข็ง) ที่ตรวจพบจาก แท่งหินเก่าแก่ใต้พื้นทะเล พัฒนาการดังกล่าวเริ่มต้นค่อยๆไหลเยิ้ม คล้ายโคลนเหลวเป็นหยดเล็กๆ หนาราว 10 ซม.ต่อปี และค่อยๆดันไหลงอกไปเรื่อยๆจนเป็นหลายสิบกิโลเมตร เมื่อใกล้พื้น ผิวด้านบน ปฎิกิริยานั้นเพิ่มความเร็วขึ้น ท้ายที่สุดจะซึบผ่านออกเหนือ พื้นทะเล เป็นลำธารลาวาอย่างเป็นขบวน จนของเหลวหม อธิบายได้ว่า เป็นระบบถ่ายเทพลังงานความร้อน เชื่อมกันเป็นโยงใยคล้ายระบบ เส้นทางแม่น้ำบนพื้นโลก ลึกลงไปใต้แนวสันเขาใต้น้ำ เต็มไปด้วย Crust-forming lava (เปลือกชั้นนอกที่ก่อตัวจากลาวา) ห่อหุ้มชั้น Mantle พื้นผิวบนโลกนั้นเย็น มีความหนาเพียง 30-60 กิโลเมตร แต่ด้านในที่ลึกลงไปใน ชั้น Mantle ตำแหน่งบนสุดมีความร้อนราว 1,300 องศา C ความร้อนเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ 1องศา C ทุกๆ 1 กิโลเมตรตามแนวลึก ด้วยแรงกดทับของหินการบีบอัดความร้อน และการตกผลึกของหิน นั่นหมายความว่าทุกคนบนโลกยืนอยู่เหนือกองเพลิงความ ร้อนขนาดใหญ่ ที่อยู่ลึกลงไป กรณีดังกล่าวก่อให้เกิดองค์ประกอบทางเคมีของ การหลอมละลายของชั้น Mantle อย่างผันแปรหลายประการ การเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับการหลอมละหลายนั้นกับแร่ (Minerals)ที่จะปรุงแต่งให้เกิดขึ้น

ใต้พื้นโลกที่ลึก มีช่องโหว่มากมาย

ช่องโหวเต็มไปด้วยหินหนืดและลาวาร้อน ไหลเวียนไปทั่วโลก

การหลอมละลายในชั้น Mantle มีลักษณะไหลเวียนเป็นวงจรเช่น น้ำบนผิวโลก มีการเปลี่ยนแปลงทิศทางทางน้ำไหลแตกต่างกันไป เช่นน้ำบนโลกที่ไหลท่วม ไปมา เมื่อสายน้ำพบกับก้อนหินใหญ่ก็หันเหเส้นทางออก อ้อมเป็นวงล้อม ใต้โลก ก็คล้ายคลึงกัน ทั้งสองกรณี แบบแผนที่ปรากฎเป็นเงื่อนไขเริ่มต้นจากการ Random (ตามบุญ ตามกรรม) บนโลกน้ำใต้ดิน ซึมผ่านขึ้นมาบนพื้นผิว ด้วยบริเวณที่มีแรงดึงดูดน้อย และไหลย้อนกลับไปสู่ที่ต่ำ โดยน้ำจะถูกอุ้มท่วมไว้เหนือเม็ดทราย หรือถูกกักไว้ ในโพรงถ้ำ อุโมงค์ช่องลึกเท่าที่มีช่องทางไป เป็นการตอบสนองจากกลไกปกติ ช่องทางไหลสู่ระดับต่ำลง สู่ลำห้วย สู่แม่น้ำใหญ่ ออกสู่อ่าว นั่นแสดงว่าเป็นต้น แบบการ Random ตลอดทางเกิดการเซาะกัด ให้เกิดทางไหลให้กว้างขึ้น เพื่อเป็น ระบบ Conserve energy (การสงวนพลังงาน) ช่องน้ำยิ่งลึกและกว้างยิ่งเป็นการ แบ่งเบาภาระพลังงาน ความฝืดการกัดเซาะ ระหว่างการเคลื่อนตัวของน้ำและชั้น ทราย เหตุผลดังกล่าวเป็นการควบคุมการซัดกัดทางเคมี เช่นเดียวกับใต้พื้นโลกในชั้น Mantle เกิดช่องทางอ้อมไปรอบหิน (ที่ยังไม่หลอม ละลาย) อาจเป็นเพียงรูเล็กๆ โดยเป็นการขัดสีมีลักษณะเหนียวเยิ้มเป็นยางจนเป็น ช่องกว้างใหญ่ขึ้น พลังงานสามารถสร้างเงื่อนไข การเปลี่ยนแปลงให้ช่องทางนั้น รวมตัวกันจนกว้างขึ้น บนพื้นโลกน้ำหยุด เมื่อไหลสู่จนที่ต่ำและแบนราบที่สุดแล้ว หรือบริเวณที่ถูกขวาง กั้นจากกำแพงของช่องทางน้ำ เช่น บริเวณสามเหลี่ยมปากแม่น้ำ ซึ่งตื้นเขินจาก ตะกอนดิน แต่บางครั้งเมื่อท่วมขึ้นใหม่จะกัดเซาะผ่านออกไปแบบคดไปคดมาไม่ สม่ำเสมอ เช่นเดียวกับการเกิดในชั้น Mantle ของโลก ซึ่งหินด้านบนมีความเย็นกว่าชั้นลึก และแข็งตัว เศษซากของเหลวหลอมละลายไม่สามารถผ่านออกมาได้ยกเว้นเกล็ด เล็กๆของผลึก หรือในบางครั้งอาจเกิดแรงดันพ่นหินผลึกแข็ง ที่กีดขวางออกมา เกิดเป็นช่องขึ้นใหม่ใต้พื้นทะเล รายละเอียดภายใต้ชั้น Mantle ใกล้ชั้นใต้มหาสมุทร มีโครงข่ายโยงใยคล้ายแม่น้ำ โดยไหลเป็นกระแส (Streams) พลังงานอย่างช้าๆ มีสารเคมีเซาะกัดในชั้นลึกจาก การก่อของ Mantle ที่เกาะรวมกันประกอบจากปฎิกิริยาเล็กๆ จนเป็นช่องใหญ่ขึ้น การหลอมละลาย นำไปสู่ ทำบนกั้นระหว่างชั้นบนของ Mantle นั่นหมายความว่า ภายใต้โลกมีช่องทางเชื่อมต่อด้วยอุโมงค์ลาวามากมาย

การเกิดแรงขับดันจากใต้พื้นโลก ระเบิดพ่นใต้ท้องมหาสุมทร

ปล่องที่พ่นออกมาจากใต้พื้นโลก ซึ่งเต็มไปด้วยความร้อนและสารเคมี กลายเป็นแหล่ง กำเนิด ของหนอนทะเล เชื่อว่า สัตว์และมนุษย์บนโลก พัฒนาการมาจากจุดเริ่มต้นนี้ เช่นกัน

ภายใต้พื้นโลก ยังมีสัตว์ขนาดเล็กอาศัยอยู่ การสำรวจด้านชีววิทยา ใต้ผิวโลกลึกลงไป 2.8 กิโลเมตร จากผิวโลก ในเหมือง ทองคำ Johannesburg ประเทศ South Africa โดยสภาพแวดล้อม ดังกล่าวมืด สนิทไม่มี Oxygen ความร้อนสูง 60 องศา C ได้พบสัตว์เซลล์เดียวอาศัยอยู่ Desulforudis audaxviator คือสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก สัตว์เซลล์เดียวในระบบนิเวศ (Single-species ecosystem) ในสภาพแวดล้อม ไม่ต้องการพลังงานจากดวงอาทิตย์แต่ได้พลังงานจาก Hydrogen และ Sulfate จากรังสี Uranium ที่เสื่อมแล้ว สร้างอวัยวะตนเองโดยปราศจากน้ำ อาศัยอย่างโดดเดี่ยวล้อมรอบด้วยหินและ ของไหลใต้ดินลึก ไม่มีลักษณะเกี่ยวข้องกับตระกูลแบคทีเรีย มีความสามารถลด Nitrogen ในสภาพแวดล้อม เชื่อว่าสาเหตุ ที่ Desulforudis audaxviator ไม่ต้องการ Oxygen และน้ำเพราะมี พัฒนาการอย่างยาวนานหลายรุ่น ด้วยการเดินทางลงลึกใต้พื้นโลกมานับล้านปี นั่นหมายความว่า มีสิ่งมีชีวิตที่ไม่จำเป็นต้องอาศัยน้ำและอากาศบนโลกก็สามารถ ดำรงชีพได้ และยังมีสัตว์อีกหลายชนิด อาศัยในสภาพแวดล้อมที่น่าตกใจ

Desulforudis audaxviator

การสำรวจธรณีใต้โลก ยังเป็นสิ่งที่อาจไกลเกินเอื้อม ที่จะให้ทราบว่ายังมีอะไร ซุกซ่อนอยู่ด้านใต้ของโลก นอกจากหิน ลาวา ความร้อน บทบาทแห่งการค้นหา ได้เริ่มมีความสำคัญเพิ่มขึ้น SAFOD โครงการสำรวจเพื่อหาคำตอบด้านกายภาพและด้านเคมี ต่อการเลื่อน ตัวของแผ่นดินและแผ่นดินไหว ที่ส่งผลกระทบผิดปกติต่อขอบแผ่นเปลือกโลก โดยกำหนดพื้นที่เจาะสำรวจ ลงไปใต้ธรณีอย่างต่อเนื่อง บริเวณ San Andreas Fault Zone เพื่อการนำตัวอย่างวัตถุดิบขึ้นมา ทำการวิเคราะห์และสรุปผล โดยมี เป้าหมายลึกลงไปในพื้นโลก 2.2 กิโลเมตร แม้ว่าลึกเพียงเล็กน้อย เมื่อเทียบกับความลึกทั้งหมดของโลก แต่การเริ่มต้นเพื่อ เสาะหาตัวอย่างหินลึก เท่ากับได้เปิดประวัติศาสตร์โลก ทางธรณีวิทยาเพิ่มได้อีก หนึ่งหน้า References : Jonathan Crowhurst of the Laboratory’s Chemical Sciences Lawrence Livermore National Laboratory Institution of Washington and Northwestern University Berkeley Lab’s Physical Biosciences Division (PBD) sunflowerCosmos.org