2. ตามที่มา เราสามารถจำแนกชนิดของตะกอนที่ทับถมในบริเวณพื้นท้องมหาสมุทรตามแหล่งที่มาโดยคำนึงถึงต้นตอและขบวนการเกิดออกได้ดังนี้
(1) ตะกอนที่เกิดจากหินและดิน (Terrigenous sediments) เป็นตะกอนที่มีสัดส่วนมากที่สุดของตะกอนทั้งหมดที่สะสมในพื้นท้องมหาสมุทร
ตะกอนชนิดนี้เกิดจากการผุพังของหิน และแร่บริเวณพื้นทวีปหรือเกาะ ต่าง ๆ
โดยขบวนการผุพังของหินซึ่งมี 3 กรณีด้วยกันคือ
(1.1) การผุพังของหินทางกายภาพ (Physical or Mechanical weathering) เป็นการแตกหักออกไปเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยของหินหรือแร่ซึ่งเกิดจากปัจจัยทางกายภาพต่างๆ
เช่น น้ำค้างแข็ง
ความแตกต่างกันของอุณหภูมิระหว่างกลางวันและกลางคืนในบริเวณที่ร้อน
และแห้งแล้งเช่นในทะเลทรายเป็นต้น
(1.2) การผุพังของหินทางเคมี (Chemical weathering) เกิดขึ้นจากการ เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางเคมีของหิน
ซึ่งเกี่ยวข้องกับแร่ต่าง ๆ ที่เป็นส่วนประกอบของ หินเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงทางเคมี
เช่น การทำปฏิกริยากับน้ำ อาจทำให้เกิดแร่ชนิดใหม่ ที่อยู่ในสภาพของสารละลายได้
(1.3) การผุพังของหินทางชีวภาพ (Biological weathering) เป็นการผุพังของหินเนื่องจากการ กระทำของสิ่งมีชีวิต เช่น
การชอนไชของรากไม้เข้าไปในหิน ทำให้หิน แตกหักเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย
ตะกอนที่มาจากหินและดินนี้ส่วนใหญ่จะมี
ควอทซ์และเคลย์เป็นองค์ประกอบ ควอทซ์
จัดเป็นแร่ที่เป็นองค์ประกอบสำคัญของหินแกรนิต คุณสมบัติที่สำคัญของควอทซ์คือมีความแข็งสูง
ละลายน้ำได้ยาก ทนทาน การผุพังต้องอาศัยระยะเวลานาน
นอกจากนี้เฟลสปาร์ก็จัดเป็นแร่ที่สำคัญอีกชนิดหนึ่งในหินแกรนิต
ซึ่งเมื่อผุพังแล้วก็จะมีลักษณะเป็นเคลย์
เนื่องจากมันมีขนาดเล็กจึงถูกพัดพาลงสู่มหาสมุทรได้ง่าย
และไปได้ไกลไม่ว่าจะถูกพัดพาโดยลม แม่น้ำหรือ กระแสน้ำในมหาสมุทร
และเมื่อเข้าสู่มหาสมุทร
กระแสน้ำก็อาจพัดพาออกไปได้ไกลจนบางครั้งอาจะพบสะสมอยู่บริเวณกลางมหาสมุทร
จากการคำนวณพบว่าตะกอนจากหินและดินนี้ถูกนำพาเข้าสู่ทะเลและมหาสมุทรจากการพัดพามาของแม่น้ำประมาณ
15,000 ล้านเมตริกตันต่อปีและจากการพัดพาของลม
และ เถ้าถ่านภูเขาไฟประมาณ 100 ล้านเมตริกตันต่อปี
ส่วนใหญ่เป็นชิ้นส่วนของหินและแร่ที่เกิดจากการผุกร่อนของหินบนพื้นทวีป
ตะกอนที่ชนิดนี้อาจมีชิ้นส่วน
ของสารอินทรีย์ที่แทรกตัวอยู่ระหว่างตะกอนที่ถูกพัดพาก็ได้ บางส่วนจะอยู่ในสภาพ
สารละลาย ส่วนที่เป็นชิ้นส่วนจะมีขนาดต่าง ๆ
กันไปบางครั้งอาจรวมถึงส่วนประกอบทางเคมี ของหินหลอมเหลวที่เกิดจากภูเขาไฟ
ทั้งบนพื้นทวีปและพื้นมหาสมุทรด้วย
(2) ตะกอนที่เกิดจากสิ่งมีชีวิต (Biogenous sediment) ตะกอนชนิดนี้มีปริมาณมากเป็นอันดับสองของตะกอนทั้งหมดที่สะสมในพื้นท้องมหาสมุทร
องค์ประกอบหลักคือสารประกอบซิลิกาและแคลเซียม
ซึ่งถูกนำเข้าสู่มหาสมุทรจากการพัดพาจากแม่น้ำหรือจากการละลาย
ในมหาสมุทรบริเวณแนวสันเขากลางมหาสมุทร
หลังจากนั้นสารประกอบทั้งสองชนิดนี้จะถูกนำไปใช้
โดยสิ่งมีชีวิตในทะเลเพื่อสร้างโครงสร้างห่อหุ้มหรือค้ำจุนตัวเอง ที่มาของตะกอนชนิดนี้บางครั้งจะมาจากเปลือกสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดใหญ่
หรือจากสิ่งมีชิวิตในแนวปะการัง
เมื่อสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ตายลงส่วนที่เป็นเปลือกหรือโครงสร้างห่อหุ้มก็จะจมตัวลงและสะสมบริเวณพื้นท้องทะเล
เราจะพบตะกอนประเภทนี้ในบริเวณที่มีธาตุอาหารสูง ซึ่งเป็นผลทำให้ผลผลิตทางชีวภาพในทะเลบริเวณนั้นสูงตามไปด้วย
ซึ่งโดยส่วนใหญ่มักอยู่ใกล้กับขอบทวีป
และเมื่อตะกอนจากสิ่งมีชีวิตสะสมอยู่เป็นเวลานานหลายล้านปี
สารประกอบอินทรีย์ในตะกอนนี้จะทำให้เกิดน้ำมันหรือก๊าซธรรมชาติ
ตะกอนที่เกิดจากสิ่งมีชีวิตอีกกลุ่มหนึ่งคือตะกอนฟอสเฟต
(Phosphatic sediment) ส่วนใหญ่เป็นองค์ประกอบส่วนหนึ่งในกระดูก ฟัน เกล็ด ของปลาและสัตว์อื่น ๆ
ที่อาศัยอยู่ในมหาสมุทร
มักพบในบริเวณที่มีสัตว์น้ำชุกชุมโดยจะพบปะปนกับตะกอนชนิดอื่น ๆ
บางส่วนจะอยู่ในรูปของ calcium phosphate แทรกตัวอยู่ระหว่างสารอินทรีย์
ซึ่งเมื่อถูกย่อยสลายโดยแบคทีเรียเหลือส่วนที่เป็นผลึกฟอสเฟตที่ละลายน้ำได้บ้าง
ส่วนที่ไม่ละลายจะทับถมกัน เป็นตะกอนฟอสเฟต
มีตะกอนในมหาสมุทรชนิดหนึ่งที่น่าสนใจคืออูซ
(oozes) ซึ่งเป็นตะกอนบริเวณพื้นท้อง
มหาสมุทร (deep ocean floor) ซึ่งมีองค์ประกอบที่เป็น biogenous
material อย่างน้อย 30 เปอร์เซ็นต์
การจำแนกชนิดจะเรียกชื่อตามตะกอนของสิ่งมีชีวิตหลักที่เป็นองค์ประกอบอยู่เช่น foraminifera
ooze, diatom ooze เป็นต้น (ภาพที่ 4.1) หรือเรียกตามองค์ประกอบทางเคมีเช่น
calcareous ooze, siliceous ooze เป็นต้น
การตกตะกอนของอูซจะช้ามากคือประมาณ 1-6 เซ็นติเมตรต่อ 1,000
ปี
ภาพที่ 4.1 Diaton ooze ถ่ายภายใต้กล้อง scanning
electron microscope
ที่มา Garrison (2007)
(3) ตะกอนที่เกิดจากน้ำ (Hydrogenous sediment) เป็นตะกอนอนินทรีย์ซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพน้ำในมหาสมุทรเช่น
อุณหภูมิ และปริมาณก๊าซที่ละลายน้ำทะเล ในบาง
บริเวณเมื่อน้ำทะเลระเหยไปจะทำให้เกิดการตกผลึกจับตัวกันกลายเป็นตะกอนตกทับถมกันทำให้เกิดผลึกเกลือ
ตะกอนที่เกิดจากน้ำส่วนใหญ่เป็นสารประกอบคาร์บอเนตซึ่งตกตะกอนโดยตรงจากน้ำในมหาสมุทรในสภาวะที่น้ำอิ่มตัวด้วยสารประกอบแคลเซียมคาร์บอเนต
ตัวอย่างเช่น บริเวณที่น้ำทะเล มีความเค็มจัด (hypersaline) ในเขตน้ำตื้นจะมีตะกอนขนาดเล็กกลมเกิดขึ้นและในบางบริเวณน้ำทะเลจากที่ลึกถูกพัดขึ้นมาสู่ผิวหน้าน้ำ
เมื่อน้ำเกิดการระเหยจะมีการสูญเสียก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
รวมทั้งผลของความร้อนและผลจากการสังเคราะห์แสงตะกอนที่เกิดขึ้นตอนแรกจะเป็นจะพวกแร่คัลไซด์
(calcite) และโดโลไมด์ (dolomite) ต่อมาจะเป็นพวกยิปซัม
(gypsum) และกลุ่มสุดท้ายที่มีการตกตะกอนก็คือ
กลุ่มเกลือฮาโลเจนต่าง ๆ
ในบางบริเวณจะมีการรวมตัวกันเป็นกลุ่มของตะกอนจำพวกเกลือฮาโลเจนที่มีปริมาณมาก ๆ
จนเป็นก้อนแร่เรียกว่า nodule ซึ่งขบวนการที่ทำให้เกิด nodule
เชื่อว่านอกจากปฏิกิริยาของน้ำในมหาสมุทรแล้วยังมีแบคทีเรีย
เข้ามาร่วมในปฏิกิริยาอีกด้วย
โดยสารละลายในน้ำหลายชนิดจากพื้นทวีปและจากการชะหินละลายที่เย็นตัวแล้วรวมทั้งเถ้าจากการระเบิดของภูเขาไฟจะถูกพัดพาลงสู่มหาสมุทร
จากแหล่งน้ำต่าง ๆ เช่น
สารละลายที่มีธาตุแมงกานีสหรือเหล็กเป็นองค์ประกอบก็จะจับตัวกันตกทับถมกันบริเวณพื้นท้องมหาสมุทรและเกิดเป็นโครงสร้างล้อมรอบกรวดทรายหรือชิ้นส่วนของซากสิ่งมีชีวิตที่ตกทับถมกันเป็นเวลานาน
(ประมาณ 1-10 มิลลิเมตรต่อ 1 ล้านปี)
จนมีลักษณะเป็นก้อนคล้ายมันฝรั่ง และมีปริมาณมากจนเกิดเป็น nodule ซึ่งเรียกว่า manganese nodule จากการวิเคราะห์พบว่าในก้อน
แมงกานีสยังพบโลหะอื่น ๆ อีกหลายชนิด ในปริมาณต่าง ๆ กันเกาะซ้อนกันอยู่ด้วยเช่น
ทองแดง, โคบอลต์ และนิกเกิลเป็นต้น (ภาพที่ 4.2) นับว่า nodule จัดเป็นแหล่งแร่ที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจแหล่งหนึ่งของโลก
ภาพที่ 4.2 ภาพตัดขวางของก้อนแร่แมงกานีสใน Manganese
nodule (บน) Manganese nodule บริเวณพื้นท้องมหาสมุทร
(ล่าง)
ที่มา Garrison (2007)
(4) ตะกอนจากนอกโลก (Extraterrestrial
or cosmogenous sediment) เป็นตะกอนที่มี
จำนวนน้อยที่สุดในมหาสมุทร เกิดจากสะเก็ดดาว อุกาบาต
ฝุ่นละอองจากอวกาศที่ผ่านชั้นบรรยากาศเข้ามาสู่โลกและตกลงในมหาสมุทร
ตะกอนชนิดนี้มีการกระจายที่ไม่สม่ำเสมอ ส่วนใหญ่มักมีรูปร่างกลมหรือยาวรี สีดำ
เส้นผ่าศูนย์กลางเฉลี่ย 200-300 ไมครอนและจะมีร่องรอยการเผาไหม้ให้เห็นซึ่งเป็นผลจากการที่มันเคลื่อนเข้าสู่บรรยากาศของโลก
ตะกอนเหล่านี้จะมีสารประกอบจำพวกเหล็กเป็นหลักและส่วนใหญ่จะละลายไปกับน้ำก่อนที่จะจมลงบนพื้นมหาสมุทร
บางครั้งจะพบตะกอนชนิดนี้มีลักษณะเป็นรูปไข่โปร่งใสคล้ายแก้วเรียกว่า tektites
(ภาพที่ 4.3) สันนิษฐานว่าเกิดจากสะเก็ดดาวที่ทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับชั้นบรรยากาศทำให้สารที่เป็นผลึกที่เป็นส่วนประกอบอยู่เกิดการหลอมละลายแยกตัวออกมา
เมื่อตกลงสู่มหาสมุทรจะมีลักษณะเป็นหยดคล้ายฝน tektite จะละลายน้ำได้ยากขนาดเฉลี่ยประมาณ
1.5 มิลลิเมตร
ภาพที่ 4.3 Tektite
ที่มา Garrison (2007)
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น