Transcript ธรณีกาล

ธรณีกาล
ภาพวงจรแสดงอายุของโลก ซึ่ งเริ่ มตั้งแต่ 4.6 พันล้านปี มาแล้ว จนถึงปั จจุบนั
สิ่ งทีต่ ้ องรู้
1. บรรพชีวนิ วิทยา (Paleontology) คืออะไร?
2. บรรพชีวนิ (Fossil) คืออะไร?
3. ซากดึกดาบรรพ์ดชั นี (Index fossil) คืออะไร?
4. ประโยชน์ ของการศึกษาบรรพชีวนิ
บรรพชีวนิ วิทยา (Paleontology) เป็ นวิชาว่ าด้ วยลักษณะความเป็ นอยู่ของ
สั ตว์ และพืชในธรณีกาล ตลอดจนร่ องรอยต่ างๆของสั ตว์ และพืชนั้นๆ โดย
เอาความรู้ทางชีววิทยาปัจจุบันไปเปรียบเทียบกับสภาพซากดึกดาบรรพ์
จัดเป็ นแขนงหนึ่งของวิชาธรณีประวัติ
บรรพชีวนิ หรื อซากดึกดาบรรพ์ (Fossil) หมายถึงส่ วนหรื อร่ องรอยของสิ่ งมีชีวติ ทีถ่ ูกเก็บ
รักษาไว้ ในหินตามธรรมชาติ ซากและร่ องรอยของบรรพชีวินทีป่ ระทับอยู่ในหิน บางแห่ ง
เป็ นรอยพิมพ์ (mold) รอยตีนสั ตว์ มูลสั ตว์ ถ่ านหิน (coal) ไม้ กลายเป็ นหิน (petrified
wood)
ซากดึกดาบรรพ์พบกระจายในหิ นตะกอนเป็ นส่ วนใหญ่ อาจพบเป็ นบางชั้นหิ น
บริ เวณที่พบซากดึกดาบรรพ์อาจบ่งบอกสภาพแวดล้อมที่มนั ตกทับถม
ซากดึกดาบรรพ์ดัชนี (Index fossil) หมายถึงซากดึกดาบรรพ์ที่มลี กั ษณะพิเศษ
เฉพาะในหินบริเวณใดบริเวณหนึ่งสามารถใช้ บ่งบอกอายุของชั้นหินนั้นได้
เช่ น ฟูซูลนิ ิด (fusulinid) เป็ น Index fossil ในหินยุค Permian
ลักษณะของซากดึกดาบรรพ์ดชั นี
1. มีช่วงอายุส้ั นๆ (narrow or restricted stratigraphic range)
2. มีวิวัฒนาการรวดเร็ว (short-lives)
3. การแพร่ กระจายอย่ างกว้ างขวาง
4. มีรูปร่ างง่ ายต่ อการจาแนก
ประโยชน์ของการศึกษาบรรพชีวิน
1. เป็ นข้อมูลเพื่อศึกษาความสัมพันธ์เปรี ยบเทียบ (geologic correlation) ระหว่าง
ชั้นหิ นในพื้นที่ต่างๆกัน
2. เป็ นหลักฐานที่ใช้ศึกษาถึงสภาพแวดล้อมขณะเกิดการตกตะกอนของชั้นหิ น
และขณะที่บรรพชีวินนั้นๆยังมีชีวิตอยู่ และสามารถใช้ขอ้ มูลของซากดึกดาบรรพ์
บอกตาแหน่งทางภูมิศาสตร์ในธรณี วิทยาประวัติของโลกได้
3. เป็ นหลักฐานของสิ่ งมีชีวิตในอดีต และแสดงถึงวิวฒั นาการของพืชและสัตว์
ตลอดระยะเวลาที่ผา่ นมาตั้งแต่เริ่ มพบหลักฐานของซากดึกดาบรรพ์ปรากฏในหิ น
4. ซากดึกดาบรรพ์เป็ นหลักฐานที่ดีอย่างหนึ่งในการศึกษาและหาความสัมพันธ์
ของชั้นหิ นตะกอน ซึ่งการศึกษาอย่างละเอียดร่ วมกับการศึกษาทางธรณี ฟิสิ กส์
มีความสาคัญต่อการหาแหล่งทรัพยากร เช่นหาแหล่งน้ ามัน ถ่านหิ น และแร่
เศรษฐกิจต่างๆ
ลักษณะพิเศษทีท่ าให้ มีโอกาสสู งในการเกิดซากดึกดาบรรพ์
1. สิ่ งมีชีวติ นั้นจะต้ องมีส่วนแข็ง (hard part)
2. อุณหภูมิต้องเย็นจัดหรื อแห้ งแล้ง เพราะจะทาให้ รอดพ้นจากการทาลายของ
แบคทีเรีย
3. เมื่อสิ่ งมีชีวติ นั้นตายลงจะต้ องถูกทับถมโดยตะกอนอย่ างรวดเร็วเพื่อหลีกเลีย่ ง
จากการทาลายของแบคทีเรียและสั ตว์ อื่น
ชนิดของการถูกเก็บรักษา
1. Unaltered soft part : ถ้ าสิ่ งมีชีวติ ไม่ ถูกทาลายโดยแบคทีเรีย พวกส่ วนทีเ่ ป็ นเนื้อ
จะถูกเก็บรักษาสภาพไว้ ได้ ดเี ท่ าพวกทีม่ ีส่วนแข็ง เช่ นซากช้ าง mammoth, และแรด
(rhinoceros) ทีพ่ บในนา้ แข็งแถบทุนดราในไซบีเรีย
2. Unaltered hard part : สั ตว์ ไม่ มีกระดูกสั นหลังส่ วนมาก ส่ วนทีแ่ ข็งจะประกอบจาก
calcium carbonate, calcium phosphate, silica, complex organic compounds เป็ นต้ น
3. Altered hard part : การเปลีย่ นแปลงนีม้ ีผลต่ อโครงสร้ างทางกายภาพ และ/หรื อ ส่ วน
ประกอบทางเคมี อาจมีการเปลีย่ นแปลงของโมเลกุล มีความแข็งมากขึน้ มีการแทนทีเ่ มื่อ
ถูกชะล้ างไป กระบวนการทีเ่ กิดขึน้ สามารถแบ่ งได้ ดงั นี้
3.1 carbonization
3.2 Permineralization หรื อ Petrifaction
3.3 Recrystallization
3.4 Dehydration และ Recrystallization
3.5 Replacement
Trace fossil คือร่ องรอยทีเ่ กิดจากการกระทาของสิ่งมีชีวติ และถูกเก็บรักษาไว้ใน
หินตะกอน ซึ่ง Trace fossil จัดเป็ น sedimentary structure ชนิดหนึ่งด้ วย
Trace fossil แบ่งออกเป็ นหลายชนิดได้แก่ track, trail, burrow (รูชอนไช),
boring (รอยชอนไช), coprolite เป็ นต้ น
Mold รอยพิมพ์: รอยประทับของซากดึกดาบรรพ์ เช่ นเปลือกหอยหรือโครงสร้ างอินทรีย์
อื่นๆทีป่ รากฏในเนื้อหินทีซ่ ากนั้นฝังตัวอยู่
Cast รูปพิมพ์: หินตะกอนหรือแร่ ทเี่ ข้ าไปบรรจุอยู่ในรอยเดิมของซากดึกดาบรรพ์ซึ่ง
เคยอยู่ในหินนั้น ทาให้ มรี ู ปร่ างเหมือนเปลือกหรื อโครงร่ างของซากดึกดาบรรพ์ น้ันๆ
Gastrolith: ก้อนกรวดทีถ่ ูกขับถ่ ายออกมาของสัตว์ทมี่ กี ระดูกสันหลัง
Coprolite มูลสัตว์โบราณ
Radiometric dating
Parent
Daughter
Half-life
Uranium-235
Lead-207
0.704 billion years
Uranium-238
Lead-206
4.47
Potassium-40
Argon-40
1.25
Rubidium-87
Strontium-87
48.8
Samarium- 147
Neodymium 143
106
Thorium-232
Lead-208
14.0
Rhenium- 187
Osmium- 187
43.0
Lutetium- 176
Hafnium- 176
35.9
*Carbon-14 is a method used for young (less than 50,000 year old) sedimentary rocks
C 14 halflife = 5730