3. ขอบทวีป (continental margin)

3. ขอบทวีป (continental margin)

1.       แนวที่แบ่งขอบเขตระหว่างพื้นทวีปและมหาสมุทรนั้นแต่เดิมยึดแนวระดับความลึกของน้ำโดยเฉลี่ยประมาณ 200 เมตร จากจุดนี้เข้ามาจนถึงฝั่งถือเป็นส่วนของพื้นทวีป และจากจุดนี้ออกไปถือว่าเป็นส่วนของมหาสมุทร แต่จากการพิจารณาจากส่วนประกอบและปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นในมหาสมุทรแล้วพบว่า ระหว่างชายฝั่งทะเลจนถึงความลึก 200 เมตร มีความคาบเกี่ยวกันระหว่าง พื้นทวีปและมหาสมุทรโดยส่วนของมหาสมุทรบางส่วน ก็ได้รับอิทธิพลจากพื้นทวีป เช่นผลของตะกอนที่ปกคลุมพื้นทะเล หรือน้ำจืดที่ไหลมาจากพื้นทวีป จึงยังไม่อาจชี้ชัดถึงแนวขอบทวีปที่แน่นอนได้ นักวิทยาศาสตร์บางท่านจัดบริเวณนี้ว่าเป็นเขตต่อเนื่อง (transition zone) โดยถือว่าเป็นบริเวณที่มีอิทธิพลของพื้นทวีปอยู่ไม่ว่าจะเป็นตะกอน หรือส่วนประกอบของหิน และในหนังสือบางเล่มจะจำแนกขอบทวีปเป็น passive margin เป็นขอบทวีปส่วนที่ใกล้กับ บริเวณที่เป็น diverging plates ซึ่งอาจมีแผ่นดินไหวหรือภูเขาไฟระเบิดเพียงเล็กน้อย ส่วนใหญ่จะอยู่โดยรอบมหาสมุทรแอตแลนติกบางครั้งอาจเรียกว่า Atlantic-type margin และ active margin เป็นขอบทวีป ที่อยู่ใกล้บริเวณที่เป็น converging plates ซึ่งจะได้รับอิทธิพลจากแผ่นดินไหวและภูเขาไฟระเบิด โดยจะอยู่ในมหาสมุทรแปซิฟิกบางครั้งอาจเรียกว่า Pacific-type margin

ขอบทวีปเป็นบริเวณที่มนุษย์ใช้เป็นแหล่งทำการประมงและใช้เพื่อการคมนาคมมาตั้งแต่โบราณกาล ในปัจจุบันขอบทวีปจัดว่ามีความสำคัญทางเศรษฐกิจมากขึ้นเนื่องจากเป็นบริเวณที่มีน้ำมัน แร่ธาตุ และแหล่งพลังงานในรูป ต่าง ๆ จึงมีการศึกษาทาง วิทยาศาสตร์ทางทะเลมากที่สุด ขอบทวีปประกอบด้วยโครงสร้างต่าง ๆ ดังนี้

1. ไหล่ทวีป (continental shelf) เป็นส่วนหนึ่งของพื้นทวีปที่จมอยู่ในทะเลโดยเชื่อว่าในอดีต ไหล่ทวีปอาจเคยอยู่เหนือน้ำ ต่อมามีการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำทะเลจึงจมตัวอยู่ในน้ำจนมีสภาพดังในปัจจุบัน โดยทั่วไปพื้นผิวของไหล่ทวีปมีความชันน้อยมากโดยเฉลี่ยเพียง 0.1 องศา ความกว้างของไหล่ทวีปในแต่ละบริเวณจะแตกต่างกันไป ตั้งแต่เกือบไม่มีเลยในบริเวณหมู่เกาะฮาวาย หรือกว้างไม่กี่กิโลเมตร เช่นชายฝั่งด้านตะวันตกของทวีปอเมริกาใต้ จนถึงกว้างประมาณ 1800 กิโลเมตรบริเวณนอกฝั่งไซบีเรีย โดยเฉลี่ยไหล่ทวีปมีความกว้างประมาณ 75 กิโลเมตร ความลึกของน้ำเฉลี่ย 130 เมตรและมักไม่เกิน 200 เมตร (ภาพที่ 3.3) หินที่ประกอบกันเป็นไหล่ทวีปเป็นหินชนิดเดียวกันกับพื้นทวีป ตะกอนที่สะสมอยู่มาจากการพัดพา ของแหล่งน้ำจากพื้นทวีปโดยจะอยู่ในสภาพที่ยังไม่แข็งตัวจึงถูกพัดพาให้เคลื่อนที่จากที่หนึ่งไปสะสมยังที่ อื่นได้โดยการกระทำของกระแสน้ำและคลื่น ดังนั้นในบริเวณน้ำตื้น ใกล้ชายฝั่งตะกอนอาจสะสมตัวใน ลักษณะที่เป็นสันทรายหรือสันตะกอน ในขณะที่เขตที่น้ำลึกกว่านี้ตะกอนอาจสะสมเป็นบริเวณกว้าง ค่อนข้างราบเรียบ และเนื่องจากไหล่ทวีป ได้รับอิทธิพลจากพื้นดินและพื้นน้ำมาตั้งแต่สมัยโบราณ ซึ่งแสดงให้เห็นได้ในปัจจุบัน ตัวอย่าง เช่นไหล่ทวีปทางตะวันออกของสหรัฐอเมริกาซึ่งเป็นไหล่ทวีป ที่กว้างใหญ่ซึ่งเกิดจากรูปแบบการกัดกร่อนเนื่องจากมีธารน้ำแข็งใหญ่จากพื้นทวีปเคลื่อนตัวลงมาโดยมี การนำเอาตะกอนต่าง ๆ ลงมาด้วย เมื่อธารน้ำแข็งละลายทำให้ตะกอนตกสะสมอยู่ที่พื้นจึงทำให้ไหล่ทวีปบริเวณดังกล่าวมีพื้นที่กว้างใหญ่

    

    ภาพที่ 3.3 ส่วนต่างๆของขอบทวีปจำแนกตามระดับความลึกและระยะห่างจากฝั่ง

  ที่มา: Garrison (2007)

5.       2. ลาดทวีป (Continental slope) เป็นลักษณะภูมิประเทศที่สำคัญส่วนหนึ่งของผิวเปลือกโลกซึ่งอยู่ถัดจากไหล่ทวีปออกไป บริเวณลาดทวีปมีความลึกโดยเฉลี่ยประมาณ 2,000 เมตรถัดจากบริเวณนี้ไปแล้วพื้นทะเลจะเอียงลาด เข้าสู่ส่วนลึกของมหาสมุทร ลาดทวีปโดยทั่วไปมีความชันเฉลี่ยประมาณ 3 องศา แต่บางแห่งอาจชันได้ถึง 50 องศา (ภาพที่ 3.3) และพบว่าบางแห่งติดต่อกับแนวภูเขาไฟตามชายฝั่ง เนื่องจากลาดทวีปเป็นบริเวณที่สูงชันจึงมีตะกอนสะสมอยู่น้อย นักธรณีวิทยาบางคนเชื่อว่าลาดทวีปเป็นขอบของรอยเลื่อนของชั้นหิน ที่ประกอบกันเป็นพื้นทวีปและประกอบเป็นพื้นมหาสมุทรโดยจะเลื่อนตัวตามแนวดิ่ง ส่วนที่อยู่สูงกว่าก็จะเป็นพื้นทวีปส่วนที่ต่ำกว่าจะเป็นพื้นมหาสมุทร
ลาดทวีปบางบริเวณจะพบหุบเขาใต้น้ำ (submarine canyon) ซึ่งจะมีลักษณะเป็นร่องลึกลงไป ในลาดทวีปต่อกันเป็นทางยาวจนถึงรอยต่อกับส่วนที่เป็นพื้นมหาสมุทร บางแห่งแตกสาขาคดเคี้ยว คล้ายหุบเขาบนพื้นดิน หุบเขาลึกใต้น้ำนี้มีพื้นที่หน้าตัดเป็นรูปตัว V ผนังทั้งสองข้างชันอาจลึกได้ถึง 1,200 เมตร ตะกอนที่ถูกพัดมาตามร่องหุบเขาจะเลยไปทับถมและกระจายเป็นรูปพัดบริเวณด้านล่างของหุบเขา ซึ่งจะมีลักษณะคล้ายกับการทับถมของตะกอนบริเวณปากแม่น้ำ ในบางแห่งส่วนของ หุบเขาใต้น้ำอาจเลยไปจนถึงไหล่ทวีปหรือบางทีอาจเลยไปถึงส่วนของพื้นทวีปด้วย เช่นในหุบเขาใต้น้ำบางแห่งจะเชื่อมต่อกับปากแม่น้ำใหญ่บนพื้นทวีป สาเหตุของการเกิดหุบเขาใต้น้ำในบริเวณดังกล่าว ยังไม่ทราบกันอย่างแน่ชัด แต่เชื่อว่าจะไม่เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาเกี่ยวกับการยกตัว และจมตัวลงของพื้นโลกเนื่องจากเราจะพบหุบเขาใต้น้ำในลักษณะดังกล่าวทั้งในบริเวณที่มี การยกตัวและจมตัวของพื้นโลก
มีหุบเขาใต้ทะเลหลายแห่งที่ไม่ได้อยู่ในบริเวณที่สอดคล้องกับการมีปากแม่น้ำบนพื้นโลกแต่อย่าง ใด สาเหตุของการเกิดหุบเขาใต้น้ำในลักษณะนี้เชื่อว่ามาจากกระแสน้ำที่มีตะกอนขุ่นข้น (turbidity current) ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่ของน้ำที่มีตะกอนเป็นองค์ประกอบเป็นจำนวนมากทำให้ตกลงบนพื้นมหาสมุทร และเนื่องจากตะกอนดังกล่าวถูกพัดพามาจากพื้นทวีปจึงอาจมีกรวดทรายปะปนอยู่ด้วย จึงเกิดการกัดกร่อนบริเวณที่เคลื่อนผ่านเมื่อเวลาผ่านไปนาน ๆ จึงอาจเกิดร่องลึกขึ้น จากการศึกษาพบว่า turbidity current บางแห่งเคลื่อนที่ได้ถึง 50 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ในบางแห่งการเคลื่อนที่ของ turbidity current อาจทำให้เกิดความเสียหายแก่สิ่งก่อสร้างใต้น้ำได้ เช่นการทำลายเคเบิลใต้น้ำเพื่อใช้ใน การสื่อสารเป็นต้น

3. สูงทวีป (continental rise) เป็นบริเวณที่มีชั้นตะกอนสะสมอยู่หนาตั้งแต่บริเวณฐาน ของลาดทวีปแผ่กระจายลงสู่พื้นมหาสมุทร ส่วนใหญ่เป็นตะกอนที่ถูกพัดมาจาก turbidity current เราเรียกตะกอนเหล่านี้ที่สะสมตัวอยู่บนบริเวณนี้และพื้นมหาสมุทรว่า turbidite พื้นที่ส่วนใหญ่จะถูกตะกอนปกคลุมหนาจนไม่เห็นความขรุขระของพื้นที่ที่มีโครงสร้างอื่น ๆ อยู่บางครั้งสูงทวีปอาจมีความกว้างถึง 600 กิโลเมตร และมีความชันน้อยกว่าลาดทวีปมากมีความชันเฉลี่ยประมาณ 1 องศา อยู่ที่น้ำลึกประมาณ 1,400-5,100 เมตร (ภาพที่ 3.3) ความสูงของส่วนนี้จะขึ้นอยู่กับความรุนแรงและความถี่ของ turbidity current โดยตะกอนบางส่วนอาจเคลื่อนย้ายมายังพื้นมหาสมุทรได้จากกระแสน้ำที่อาจหมุนวน ลงไปจนถึงพื้นมหาสมุทร สูงทวีปจะพบมากบริเวณมหาสมุทรแอตแลนติกและมหาสมุทรอินเดียตอนเหนือ ซึ่งเป็นบริเวณที่ได้รับตะกอนจากแม่น้ำใหญ่ต่าง ๆ