Nares จีน ตะลุยเส้นทางสายไหมกับสมาคมธรณีวิทยาแห่งประเทศไทย 7 (ว่าด้วยชั้นดินบรรพกาล)

รูปที่ 1 a) แผนที่แสดงที่ตั้งของอุทยานธรณีจางเย่ มลฑลกานซู่ จีน b) ภาพแผนที่ธรณีวิทยาแสดงตำแหน่งของแอ่งสะสมตะกอนจางเย่ c) ภาพจากกูเกิ้ลแสดงแนวการวางตัวของชั้นหินในแอ่งจางเย่ และเส้น AA’ ที่เป็นแนวแสดงภาพตัดขวาง d) ภาพจินตนาการตัดขวาง แสดงรอยเลื่อน และการคดโค้งของชั้นหินรูปประทุนหงาย ตามแนว AA’ e, f, g)ภาพแสดงลำดับชั้นหินที่ Mao et al, 2022 สำรวจได้รวมความหนา 755 เมตร พร้อมภาพประกอบแสดงลักษณะของหินบางชั้น

ตะลุยเส้นทางสายไหมกับสมาคมธรณีวิทยาแห่งประเทศไทย 7 (ว่าด้วยชั้นดินบรรพกาล)

ภูเขาสายรุ้งจางเย่ตันเซี่ย น้้นมีชื่อเสียงโด่งดังไปทั่วโลก มีนักท่องเที่ยวจากทั่วสารทิศมาแวะชมความงามที่น่าอัศสะรอจอรอหันการันยอ ด้วยเหตุที่ภูเขาลูกนี้ตั้งอยู่ในภูมิภาคที่แห้งแล้ง มีต้นไม้ขึ้นปกคลุมน้อยมาก ทำให้ผู้คนสามารถมองเห็นชั้นหินหลากสีได้ชัดเจน ด้วยเหตุนี้ นักธรณีวิทยาอยู่ไม่สุขหลายกลุ่ม จึงคบคิดกันว่า ชั้นหินและลำดับชั้นของชั้นหินที่นี่ ซึ่งสะสมตัวบนภาคพื้นทวีป ทั้งใต้ท้องแม่น้ำ และที่ราบลุ่มน้ำท่วม น่าจะจัดเจนอย่างแน่นอน พวกเขาจึงไปตรวจสอบเพื่อทำให้เข้าใจมากยิ่งขึ้นว่า สภาพแวดล้อมของการสะสมตะกอน รวมทั้งสภาวะดินฟ้าอากาศ ฝน ขณะที่มีการตกตะกอน ในแต่ละยุค แต่ละช่วงเวลานั้นเป็นอย่างไรบ้าง

สภาพแวดล้อมโดยรวมของแอ่งจางเย่ คือ เป็นแอ่งที่สะสมตะกอนในเนินตะกอนน้ำพารูปพัด ที่ราบลุ่มแม่น้ำ และทะเลสาบน้ำจืด ชั้นตะกอนยุคครีเตเชียสตอนต้นแห่งนี้สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 หมวดหิน ได้แก่ หมวดหิน Chijinpo, Xiagou Zhonggou เรียงลำดับจากล่าวขึ้นบน (รูปที่ 1) จากนั้นมีการเปลี่ยนแปลงด้านธรณีสันฐาน ทำให้กลุ่มหินจางเย่กลายเป็นชั้นหินที่มีโครงสร้างรูป ประทุนหงาย สามารถวัดความหนาของชั้นหินทั้งหมด 755 เมตร ซากดึกดำบรรพ์ที่พบ มีทั้ง ไดโนเสาร์ นก และเรณูวิทยา ซึ่ง Mao et al, 2022 สรุปว่ากลุ่มหินนี้จะมีอายุประมาณ 110.5 (+- 5) ล้านปี

ในการสะสมตัวของตะกอนที่เกิดจากแม่น้ำนั้น หากเป็นการตกทับถมกันใต้ท้องน้ำตลอด ก็จะเห็นชั้นหินไม่ว่าจะเป็นชั้นหินเนื้อหยาบหรือละเอียดสลับกันไป (รูปที่ 2) แต่หากว่าชั้นตะกอนที่ตกสะสมตัวแล้วถูกยกสูงขึ้น หรือระดับน้ำลดลง ชั้นดังกล่าวก็จะกลายเป็นผืนดิน มีต้นไม้เกิดขึ้นปกคลุม หรือมีกระบวนการเปลี่ยนแปลงทั้งทางกายภาพและเคมีเกิดขึ้น หลังจากนั้นถึงแม้จะมีตะกอนชั้นใหม่เกิดสะสมตัวทับลงไปชั้นตะกอนที่เคยเป็นดินนั้นๆ จะยังคงมีร่องรอยหรือหลักฐานความเป็นชั้นดินเก่าให้เห็น อาทิ รากพืช เม็ดแร่บางชนิด ชั้นดินเก่านี้ เรียกกันว่า ดินบรรพกาล (paleosol) ชั้นดังกล่าวนี้ มักจะเห็นตะกอนว่าค่อยๆ กลายเป็นชั้นตะกอนชั้นล่าง ในขณะที่จะถูกปิดทับอยู่ข้างบนอย่างเฉียบพลันจากชั้นตะกอนข้างบน (รูปที่ 3)

โดยทั่วไปนั้น นักปัฐพีวิทยานิยมแบ่งดินออกเป็น 5 ชั้น (รูปที่4) คือ

O-Horizon เป็นช่วงชั้นดินอินทรีย์ (Organic soil horizon)

A-Horizon เป็นช่วงชั้นดินแร่(Mineral soil horizon) ปกติแล้วจะมีปริมาณอินทรียวัตถุน้อยกว่าร้อยละ 20

B-Horizon อยู่ถัดชั้น A ลงไป และมีการสะสมของสารที่ถูกชะล้างลงมาจากชั้นข้างบน เช่น เหล็ก และอะลูมิเนียมออกไซด์ เม็ดปูน

C-Horizon เป็นช่วงชั้นดินที่ไม่สามารถจัดอยู่ในชั้นเอหรือชั้นบีได้ เช่น ชั้นหินผุ

R-Horizon เป็นช่วงชั้นดินดานแข็ง ยังไม่มีการผุพังสลายตัว

คำนิยามข้างบนนั้นใช้กับดินที่เกิดจากการทับถมและผุพังทำลายมาจากหินแข็งข้างล่าง แต่ในกรณีของดินบรรพกาลนั้น ชั้น R จะไม่ใช่หินแข็งที่เกิดขึ้นมานานแล้ว แต่จะเป็นชั้นหินตะกอนที่อายุไล่เลี่ยกันกับชั้นดินบรรพกาลนั่นเอง

Mao et al, 2022 ศึกษาและแบ่งชั้นดินบรรพกาลในภูเขาสายรุ้ง (รูปที่ 5)โดยยึดถือแนวทางขององค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติ (Food and Agriculture Organization ; FAO) และระบุผลการศึกษาในรายงานของเขา(รูปที่ 6 และตารางที่ 1) (ชื่อของชั้นดินบรรพกาลนั้นอ้างอิงตามชื่อในภาษามองโกล)

เมือวันที่ 18 ตุลาคม 2567 ดร. ประดิษฐ์ นูเล ได้บรรยายเกี่ยวกับ เรื่องการศึกษาสภาพภูมิอากาศบรรพกาล จากหลักฐานทางธรณีวิทยา กรณีศึกษาหินทรายสีแดงใน ภาคตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศไทย ซึ่งก็ได้รับความสนใจจากผู้ฟังเป็นจำนวนมากทั้งที่อยู่ในห้องประชุม กรมทรัพยากรธรณี และผ่านทางแอพพลิเคชั่นซูม ซึ่ง ดร.ประดิษฐ์ ได้กล่าวว่า การศึกษาเรื่องนี้ในไทยเรายังไม่แพร่หลาย มีผู้ที่ศึกษาอยู่ไม่กี่คน ผลงานสำคัญที่ผ่านมาก็คือบทความของ ดร. อัศนี มีสุข ผู้ล่วงลับไปแล้ว และมีคำถามจากผู้ฟังว่า การศึกษาเรื่องนี้จะมีประโยชน์เช่นไรบ้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งหินโผล่ในไทยเรา มักจะไม่ชัดเจน เพราะเราอยู่ในเขตร้อนชื้น มีต้นไม้และหญ้าปกคลุมเป็นส่วนใหญ่ ผิดกับภูเขาสายรุ้งในจีน ที่อยู่ในเขตแห้งแล้ง เห็นหินโผล่ชัดเจน มีต้นไม้ขึ้นปกคลุมน้อยมาก (ดร. ประดิษฐ์ ยังอ้างถึงผลงานของ Orr and Robert’s, 2924 ว่า องค์ประกอบที่ควบคุมการเกิดของดินบรรพกาลนั้น มี 5 ประการ คือ สิ่งมีชีวิต สภาพอากาศ สารตั้งต้น เวลา และภูมิประเทศ)

ป.ล. การแวะชมภูเขาสายรุ้ง ระหว่างทริปตะลุยเส้นทางสายไหมของ สมาคมธรณีวิทยาแห่งประเทศไทยในปลายเดือนตุลาคม 2567 นี้ พวกเราก็ไม่มีโอกาสและไม่มีทางได้ข้อมูลหรือข้อสังเกตอะไรมากครับ ต้องกินยาทำใจหลายๆ ซองน่ะครับ พี่น้อง

ท่านสารวัตรคิดเห็นประการใดครับ

-------------------------------------------------