Waiyapot ep019 Development of continental crust การเกิดเปลือกโลกที่เป็นพื้นทวีป

Waiyapot ep019 Development of continental crust การเกิดเปลือกโลกที่เป็นพื้นทวีป

EP 19 Development of continental crust การเกิดเปลือกโลกที่เป็นพื้นทวีป

เปลือกโลกที่เป็นพื้นทวีป (continental crust) เป็นเปลือกโลกที่มีส่วนประกอบของ silica และ alumina สูง (sial) ประกอบด้วยแร่ quartz, feldspars, mica เป็นส่วนใหญ่ มีความถ่วงจำเพาะต่ำ ประมาณ 2.65 ในปัจจุบันหนาเฉลี่ยประมาณ 33 กิโลเมตรในขณะที่เปลือกโลกที่เป็นมหาสมุทร (oceanic crust) ประกอบด้วย silica และ magnesium (sima) เป็นส่วนใหญ่ ในปัจจุบันหนาเฉลี่ยประมาณ 5 กิโลเมตร ความถ่วงจำเพาะ ประมาณ 3.0 ในห้วงเวลา hadean ตอนปลาย และ Archean ตอนต้น หินที่ปรากฏบนผิวโลกส่วนใหญ่เป็นหิน mafic ถึง ultramafic rocks ประกอบด้วยหิน basalt และ andesite เป็นส่วนใหญ่ ในบางส่วนจะเป็นหิน komatiite basalt ที่เป็นหิน ultra mafic ทั้งหมดอยู่ในส่วนที่เป็น oceanic crust ซึ่งปัจจุบันถูกขบวนการแปรสภาพ เป็นหินแปร เรียกว่า greenstone belts หินgreenstone belts ที่แก่ที่สุดเรียกว่า the Acasta Gneiss เป็นส่วนหนึ่งของ Slave craton ใน northwest Canada (4 Gy.) หินอายุ 4 พันล้านปีมีหินตระกูลแกรนิต น้อยมาก ทั้งหมดเป็นหินแกรนิต แบบ M type granite (หินแกรนิตจากแมกมาโดยตรง) ประกอบด้วยหิน syenite monzonite diorite สาเหตุสำคัญที่ทำให้เกิดหิน felsic rocks ขนาดใหญ่ เกิดจากน้ำที่ปกคลุมผิวโลกในขณะนั้น ซึมผ่านลงไปผสมกับ magma โดยขบวนการ subduction และ การเกิด mid ocean ridge น้ำที่ซึมลงไป ไปประปนกับ magma ในชั้นupper mantle ทำให้ sial สามารถแยกตัวจาก magma ด้วยขบวนการ magmatic segregation หรือ differentiation คือการที่ magma มีการแยกตัวจากกันโดย gravity แร่สีดำที่หนักกว่าจะมีการตกผลึกก่อนแยกตัวเป็นชั้นหิน mafic เนื่องจากคุณสมบัติทางอุด้านอุณหภูมิ และความดัน และแร่สีอ่อนที่เบากว่า จะตกทีหลังเป็นหิน felsic ลอยตัวเป็นลูกโป่งขนาดใหญ่ (diapir) ถ้าแข็งตัวใต้ผิวโลกก็จะเป็นหิน plutonic แต่ถ้าสามารถโผล่พ้นผิวโลกขึ้นมาก็จะเป็นหิน volcanic เมื่อ tectonic มีการเคลื่อนที่ต่อไปเรื่อย ๆ มีการsubduction เกิดซ้ำแล้วซ้ำอีก อีกหลายครั้ง ในที่สุดก็เกิด felsic magma ขึ้น และลอยตัวขึ้นมาแข็งตัวเป็นหิน granitoid บนผิวโลก felsic magma มีความหนืดมาก ถ้าจะให้ไหลเคลื่อนตัวได้ต้องมีน้ำเป็นส่วนประกอบมากอาจจะถึง 24% ในขณะที่ mafic magma มีความหนืดน้อยกว่า ต้องการมีน้ำประกอบประมาณ 4% felsic magma เมื่อโผล่พ้นผิวโลก มักจะระเบิดอย่างรุนแรง (explosive) เนื่องจากมีควาหนืดสูง มีน้ำ และ volatiles ประกอบอยู่มาก ในขณะที่ mafic magma จะมีการระเบิดน้อย (effusive) ถึงไม่ระเบิดเลย ใหลออกมาจากปล่องภูเขาไฟเฉย ๆ

หิน แกรนิต น่าจะเกิดขึ้นในโลกมาตั้งแต่ปล่ายบรมยุค Hadean แล้วแต่อาจจะถุกทำลาย จากขบวนการ tectonic และ erosion ที่มีอายุมากสุดที่สามารถค้นพบในปัจจุบันพบที่ Transvaal S. Africa มีอายุ ประมาณ 3,500 My. การประทุขึ้นมาของหินแกรนิตก่อให้เกิด แผ่นดินที่เกิดจาก continental crust ครั้งแรกในโลกเรียกว่า Kaapvaal Craton เป็นแผ่นดินเล็ก ๆ ขนาดประมาณ 1.2 ล้านตร.กม. เกิดขึ้นเมื่อ 3.6-2.5 Gy.แผ่นดินทำให้เกิดทะเลตื้นขึ้นครั้งแรกในโลก