Geo101 ธรณีวิทยาเบื้องต้น 1 บทนำ (Introduction)

ธรณีวิทยาเบื้องต้น 1 บทนำ (Introduction)

สนใจดูเรื่องราวธรณีวิทยาคลิกที่นี่

ธรณีวิทยาเบื้องต้น (Introduction to Geology)

บทที่ 1 บทนำ (Introduction)

1.1 ความหมายและขอบเขตของธรณีวิทยา (Definition and Scope of Geology)

ธรณีวิทยา (Geology) คือ ศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับโลก ทั้งในด้านโครงสร้าง องค์ประกอบ กระบวนการ และประวัติศาสตร์ของโลก ธรณีวิทยาครอบคลุมการศึกษาหิน แร่ น้ำใต้ดิน ดิน ภูเขาไฟ แผ่นดินไหว และปฏิกิริยาทางธรณีวิทยาอื่น ๆ ที่มีผลต่อรูปแบบของเปลือกโลก นอกจากนี้ ธรณีวิทยายังครอบคลุมการศึกษาดาวเคราะห์และดวงจันทร์ในระบบสุริยะ เพื่อเข้าใจถึงความคล้ายคลึงและความแตกต่างของกระบวนการที่เกิดขึ้นบนโลกและนอกโลก ขอบเขตของธรณีวิทยา ครอบคลุมตั้งแต่การศึกษาโครงสร้างภายในของโลก (Internal Structure) ที่ประกอบด้วยชั้นต่าง ๆ เช่น เปลือกโลก (Crust), ชั้นแมนเทิล (Mantle), และแก่นโลก (Core) ไปจนถึงกระบวนการทางธรณีวิทยาที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวโลก เช่น การผุพัง (Weathering) การกัดเซาะ (Erosion) และการสะสมตัวของตะกอน (Sedimentation) นอกจากนี้ ธรณีวิทยายังศึกษาเกี่ยวกับทรัพยากรธรรมชาติ เช่น แร่ธาตุ (Minerals), น้ำมัน (Oil), ก๊าซธรรมชาติ (Natural Gas), และน้ำใต้ดิน (Groundwater)

ธรณีวิทยา คือ ศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับโลก ทั้งในด้านขององค์ประกอบ โครงสร้าง กระบวนการเปลี่ยนแปลงต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นบนโลก ทั้งในอดีต ปัจจุบัน และอนาคต รวมถึงสิ่งมีชีวิตที่เคยอาศัยอยู่บนโลกในยุคต่าง ๆ ด้วยขอบเขตของธรณีวิทยาครอบคลุมเนื้อหาหลากหลายด้าน ได้แก่

• ธรณีฟิสิกส์ (Geophysics): ศึกษาเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพของโลก เช่น สนามแม่เหล็ก สนามโน้มถ่วง และคลื่นไหวสะเทือน
• ธรณีเคมี (Geochemistry): ศึกษาเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีและปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นภายในโลก
• วิทยาแร่ (Mineralogy): ศึกษาเกี่ยวกับแร่ธาตุชนิดต่าง ๆ ที่เป็นองค์ประกอบของโลก
• ศิลาวิทยา (Petrology): ศึกษาเกี่ยวกับหิน ซึ่งเป็นมวลของแข็งที่ประกอบขึ้นจากแร่ธาตุต่าง ๆ
• ธรณีวิทยาโครงสร้าง (Structural Geology): ศึกษาเกี่ยวกับรูปร่างและการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของหินและเปลือกโลก
• ธรณีสัณฐานวิทยา (Geomorphology): ศึกษาเกี่ยวกับลักษณะภูมิประเทศและกระบวนการที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของภูมิประเทศ
• ธรณีวิทยาประวัติ (Historical Geology): ศึกษาเกี่ยวกับประวัติศาสตร์ของโลก ตั้งแต่การกำเนิดจนถึงปัจจุบัน
• บรรพชีวินวิทยา (Paleontology): ศึกษาเกี่ยวกับซากดึกดำบรรพ์ของสิ่งมีชีวิตในยุคต่าง ๆ
• ธรณีวิทยาสิ่งแวดล้อม (Environmental Geology): ศึกษาเกี่ยวกับผลกระทบของกิจกรรมของมนุษย์ต่อสิ่งแวดล้อมทางธรณีวิทยา และการจัดการทรัพยากรธรณีอย่างยั่งยืน
• ธรณีวิทยาทางเศรษฐกิจ (Economic Geology): ศึกษาเกี่ยวกับการสำรวจและประเมินศักยภาพของทรัพยากรธรณี เช่น แร่ธาตุ เชื้อเพลิงฟอสซิล และน้ำบาดาล

1.2 ความสำคัญของธรณีวิทยา ในชีวิตประจำวันและการพัฒนาประเทศ (Importance of Geology in Daily Life and National Development)

ธรณีวิทยา มีบทบาทสำคัญในชีวิตประจำวันและการพัฒนาประเทศ เนื่องจากเป็นศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับทรัพยากรธรรมชาติ ที่มีความสำคัญต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์ เช่น น้ำดื่มที่สะอาด แหล่งพลังงาน การก่อสร้างที่มั่นคง และการจัดการภัยธรรมชาติ  บทบาทสำคัญในชีวิตประจำวันและการพัฒนาประเทศในด้านต่างๆ ดังนี้

- ทรัพยากรธรรมชาติ (Natural Resources) ธรณีวิทยา มีบทบาทสำคัญในการค้นหาและจัดการทรัพยากรธรรมชาติ เช่น แร่ธาตุที่ใช้ในอุตสาหกรรม น้ำมันและก๊าซธรรมชาติที่เป็นแหล่งพลังงานสำคัญ รวมถึงน้ำใต้ดินที่เป็นแหล่งน้ำดื่มที่สำคัญ การเข้าใจถึงการเกิดขึ้นและการกระจายของทรัพยากรเหล่านี้จะช่วยให้สามารถใช้ทรัพยากรได้อย่างยั่งยืนและมีประสิทธิภาพ ธรณีวิทยา ช่วยในการสำรวจ ค้นหา และประเมินศักยภาพของทรัพยากรธรณี เช่น น้ำบาดาล แร่ธาตุ เชื้อเพลิงฟอสซิล และวัสดุก่อสร้าง ซึ่งเป็นทรัพยากรที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตและการพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศ

- การก่อสร้างและโครงสร้างพื้นฐาน (Construction and Infrastructure) ธรณีวิทยา ช่วยในการสำรวจและประเมินสภาพพื้นที่ก่อนการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐาน ช่วยให้วิศวกรสามารถเลือกสถานที่ที่เหมาะสมสำหรับการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐาน เช่น ถนน สะพาน เขื่อน และอาคาร การศึกษาลักษณะทางธรณีวิทยาของพื้นที่จะช่วยให้สามารถออกแบบและก่อสร้างโครงสร้างที่ปลอดภัยและมั่นคงต่อการรับน้ำหนักและแรงสั่นสะเทือน เช่น แผ่นดินไหว

- การจัดการภัยธรรมชาติ (Natural Hazard Management) ธรณีวิทยา มีความสำคัญในการศึกษาภัยธรรมชาติเช่น แผ่นดินไหว ภูเขาไฟระเบิด และน้ำท่วม เพื่อทำความเข้าใจสาเหตุและพฤติกรรมของภัยธรรมชาติ และสามารถพัฒนามาตรการป้องกันและลดผลกระทบจากภัยธรรมชาติเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ธรณีวิทยา ช่วยในการทำความเข้าใจและประเมินความเสี่ยงของภัยพิบัติทางธรรมชาติ เช่น แผ่นดินไหว ภูเขาไฟระเบิด สึนามิ และดินถล่ม เพื่อให้สามารถเตรียมความพร้อมและลดผลกระทบจากภัยพิบัติเหล่านี้ได้

- การพัฒนาประเทศ (National Development) ธรณีวิทยา ช่วยในการวางแผนพัฒนาประเทศในด้านต่าง ๆ เช่น การเลือกพื้นที่สำหรับการพัฒนาเมือง การวางแผนการใช้ที่ดิน และการสำรวจและพัฒนาทรัพยากรธรรมชาติ ธรณีวิทยายังมีบทบาทสำคัญในการประเมินผลกระทบทางสิ่งแวดล้อมจากโครงการพัฒนาต่าง ๆ และช่วยให้สามารถพัฒนาได้อย่างยั่งยืน

- การอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม ธรณีวิทยา ช่วยในการประเมินผลกระทบสิ่งแวดล้อมจากกิจกรรมของมนุษย์ เช่น การทำเหมือง การก่อสร้าง และการจัดการของเสีย เพื่อให้สามารถดำเนินกิจกรรมเหล่านี้ได้อย่างยั่งยืนและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

- การศึกษาและวิจัย: ธรณีวิทยาเป็นศาสตร์ที่มีการศึกษาและวิจัยอย่างต่อเนื่อง เพื่อเพิ่มพูนความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับโลก และนำความรู้นั้นไปประยุกต์ใช้ในการแก้ปัญหาและพัฒนาคุณภาพชีวิตของมนุษย์

1.3 ประวัติศาสตร์และพัฒนาการของธรณีวิทยา (History and Development of Geology) สามารถแบ่งออกเป็นยุคต่าง ๆ ดังนี้

1.3.1 ประวัติศาสตร์ของธรณีวิทยา (History of Geology) ธรณีวิทยาเป็นศาสตร์ที่มีความเป็นมาอันยาวนาน เริ่มตั้งแต่การสังเกตการณ์ธรรมชาติของโลกในยุคโบราณ มาจนถึงการพัฒนาทฤษฎีต่าง ๆ ในยุคใหม่ที่ช่วยให้เข้าใจถึงกระบวนการที่เกิดขึ้นบนโลก หนึ่งในบุคคลที่มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาธรณีวิทยาคือ เจมส์ เฮตัน (James Hutton) ซึ่งถูกยกย่องให้เป็น "บิดาแห่งธรณีวิทยาสมัยใหม่" จากการเสนอทฤษฎีเกี่ยวกับกระบวนการที่เกิดขึ้นบนโลกว่ามีลักษณะเป็นวงจรและเกิดขึ้นอย่างช้าๆ ในช่วงศตวรรษที่ 18 และ 19 นักวิทยาศาสตร์เริ่มมีความสนใจในการศึกษาหินและชั้นหิน รวมถึงการสำรวจโลก ทำให้มีการค้นพบทรัพยากรธรรมชาติต่าง ๆ ที่มีความสำคัญต่อการพัฒนาอุตสาหกรรมและเศรษฐกิจของประเทศต่าง ๆ

1.3.2 พัฒนาการของธรณีวิทยา (Development of Geology) ธรณีวิทยาได้พัฒนามาเป็นศาสตร์ที่มีความหลากหลายและครอบคลุมการศึกษาในหลายสาขา เช่น ธรณีวิทยาเศรษฐกิจ (Economic Geology) ธรณีวิทยาโครงสร้าง (Structural Geology) และธรณีวิทยาสิ่งแวดล้อม (Environmental Geology) ซึ่งแต่ละสาขามีบทบาทสำคัญในการศึกษาและจัดการกับปัญหาต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับโลกและสิ่งแวดล้อม การพัฒนาเทคโนโลยีและเครื่องมือในการสำรวจและวิเคราะห์ทางธรณีวิทยา เช่น การใช้ภาพถ่ายดาวเทียม การสำรวจด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ ทำให้การศึกษาธรณีวิทยามีความแม่นยำและครอบคลุมมากยิ่งขึ้น

ประวัติศาสตร์ของธรณีวิทยา อาจแบ่งออกเป็นยุคต่าง ๆ ดังนี้

ยุคโบราณ: มนุษย์ในยุคโบราณเริ่มสังเกตและตั้งคำถามเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ เช่น แผ่นดินไหว ภูเขาไฟระเบิด และการกัดเซาะของแม่น้ำ นักปราชญ์ชาวกรีกและโรมันหลายคนได้บันทึกข้อสังเกตและแนวคิดเกี่ยวกับธรณีวิทยาไว้

ยุคกลาง: ในยุคกลาง ความรู้ทางธรณีวิทยาไม่ได้รับการพัฒนามากนัก เนื่องจากอิทธิพลของศาสนาคริสต์ที่เน้นการอธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติด้วยความเชื่อทางศาสนา

ยุคฟื้นฟูศิลปวิทยา: ในยุคฟื้นฟูศิลปวิทยา นักวิทยาศาสตร์เริ่มหันกลับมาศึกษาธรรมชาติด้วยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ มีการสังเกต ทดลอง และบันทึกข้อมูลอย่างเป็นระบบมากขึ้น ทำให้ความรู้ทางธรณีวิทยาเริ่มก้าวหน้าขึ้น

ยุคปฏิวัติอุตสาหกรรม: ในยุคปฏิวัติอุตสาหกรรม ความต้องการทรัพยากรธรณีเพิ่มสูงขึ้น ทำให้มีการสำรวจและศึกษาธรณีวิทยาอย่างกว้างขวาง มีการพัฒนาเทคโนโลยีและเครื่องมือที่ใช้ในการศึกษาธรณีวิทยา ทำให้ความรู้ทางธรณีวิทยามีความก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว

ยุคปัจจุบัน: ในยุคปัจจุบัน ธรณีวิทยายังคงเป็นศาสตร์ที่มีการศึกษาและวิจัยอย่างต่อเนื่อง มีการนำเทคโนโลยีสมัยใหม่ เช่น ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (GIS) และการสำรวจระยะไกล (Remote Sensing) มาใช้ในการศึกษาธรณีวิทยา ทำให้สามารถเข้าใจกระบวนการต่าง ๆ บนโลกได้อย่างลึกซึ้งและแม่นยำมากขึ้น

1.4 ธรณีวิทยากับสาขาวิชาที่เกี่ยวข้อง (Geology and Related Disciplines) 

ธรณีวิทยา มีความเชื่อมโยงกับสาขาวิชาอื่นๆ อีกมากมายหลายด้าน เช่น

- ธรณีฟิสิกส์ (Geophysics) ธรณีฟิสิกส์ศึกษาเกี่ยวกับการใช้หลักการทางฟิสิกส์ในการสำรวจและวิเคราะห์โครงสร้างของโลก การใช้คลื่นแผ่นดินไหวในการศึกษาภายในของโลก การใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในการสำรวจน้ำใต้ดิน และการวิเคราะห์สนามแม่เหล็กโลกเป็นตัวอย่างที่สำคัญของการใช้ธรณีฟิสิกส์ ใช้ความรู้ทางฟิสิกส์ในการศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพของโลก เช่น สนามแม่เหล็ก สนามโน้มถ่วง และคลื่นไหวสะเทือน

- ธรณีเคมี (Geochemistry) ใช้ความรู้ทางเคมีในการศึกษาองค์ประกอบทางเคมีและปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นภายในโลก ธรณีเคมีศึกษาเกี่ยวกับองค์ประกอบเคมีของหิน แร่ และน้ำ การกระจายของธาตุและสารเคมีในเปลือกโลก การศึกษาแร่ธาตุที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจ และการประเมินผลกระทบทางสิ่งแวดล้อมจากสารเคมีที่ปล่อยออกสู่ธรรมชาติ

- ชีววิทยา ธรณีวิทยาใช้ความรู้ทางชีววิทยาในการศึกษาซากดึกดำบรรพ์ของสิ่งมีชีวิตในยุคต่าง ๆ และวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลก

- วิทยาศาสตร์ดิน (Soil Science) วิทยาศาสตร์ดินศึกษาลักษณะและกระบวนการเกิดดิน การจำแนกชนิดของดิน และการจัดการดินเพื่อการเกษตร การศึกษาธรณีวิทยาของดินมีความสำคัญต่อการวางแผนการใช้ที่ดินและการจัดการทรัพยากรดิน

- ธรณีวิทยาสิ่งแวดล้อม (Environmental Geology) ธรณีวิทยาสิ่งแวดล้อมศึกษาผลกระทบของกิจกรรมมนุษย์ต่อโลก เช่น การทำเหมือง การใช้ที่ดิน และการสร้างเขื่อน การศึกษานี้มีบทบาทสำคัญในการจัดการทรัพยากรธรรมชาติและป้องกันภัยธรรมชาติที่เกิดจากการกระทำของมนุษย์

- วิศวกรรมศาสตร์: ธรณีวิทยาใช้ความรู้ทางวิศวกรรมศาสตร์ในการออกแบบและก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐาน เช่น ถนน สะพาน เขื่อน และอาคาร ให้มีความมั่นคงแข็งแรงและปลอดภัย

- ภูมิศาสตร์: ธรณีวิทยาและภูมิศาสตร์มีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด ทั้งสองศาสตร์ศึกษาเกี่ยวกับลักษณะภูมิประเทศและกระบวนการที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของภูมิประเทศ

- สิ่งแวดล้อม: ธรณีวิทยาและสิ่งแวดล้อมมีความเกี่ยวข้องกันในด้านของการจัดการทรัพยากรธรณีอย่างยั่งยืน การประเมินผลกระทบสิ่งแวดล้อม และการแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อม

การบูรณาการความรู้จากสาขาวิชาต่างๆ เหล่านี้ ทำให้ ธรณีวิทยา เป็นศาสตร์ที่มีความหลากหลายและสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการแก้ปัญหา และพัฒนาคุณภาพชีวิตของมนุษย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ บทนี้เพื่อให้ผู้อ่านมีความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับธรณีวิทยาและความสำคัญของวิชานี้ในชีวิตประจำวันและการพัฒนาประเทศ หวังว่าจะช่วยให้ผู้อ่านมีความเข้าใจและความสนใจในธรณีวิทยามากยิ่งขึ้น