วิทยาศาสตร์พื้นพิภพ

เมื่อพูดถึงวิทยาศาสตร์พื้นพิภพหรือธรณีวิทยา หลายคนอาจจะนึกถึงการศึกษาเกี่ยวกับ หิน ดิน แร่ต่างๆ เป็นส่วนใหญ่ แต่อันที่จริง แล้วถ้าเราศึกษาในเนื้อหาที่ลึกมากกว่านั้น การศึกษาถึงวิทยาศาสตร์ของพื้นพิภพไม่เพียงเป็นการศึกษาที่เกี่ยวกับ หิน ดิน แร่ เท่านั้น แต่รวมไปถึงการศึกษาเรื่องราวต่างๆ ของโลก ตั้งแต่ประวัติความเป็นมาของโลก และลำดับสิ่งมีชีวิตที่ถือกำเนิดขึ้นมาบนโลก วัสดุต่างๆ ที่เกิดขึ้นบนโลก กระบวนการต่างๆ ที่กำหนดรูปร่างของพื้นผิวโลก และส่วนประกอบของโลก ในปัจจุบันในหลายๆ ประเทศได้มีการพัฒนาความเจริญก้าวหน้าทางเทคโนโลยีใหม่ๆ ทำให้มีหลายหน่วยงาน และหลายองค์กรพยายามที่จะศึกษาและค้นคว้าเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ของพื้นพิภพกันอย่างแพร่หลายมากขึ้น จากการได้เรียนรู้เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์พื้นพิภพหรือธรณีวิทยาทำให้เราเกิดความเข้าใจถึงสภาพแวดล้อมธรรมชาติที่อยู่รอบตัวเรามากขึ้นอันนำไปสู่การหาวิธีการป้องกันอันตรายต่างๆ ที่อาจจะเกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทางธรณีสัณฐานต่างๆ ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้จากหลายปัจจัย และหลายองค์ประกอบ โดยเฉพาะประเทศที่เสี่ยงต่อการเกิดแผ่นดินไหวและภูเขาไฟระเบิด

การกำเนิดโลก

ความคิดเกี่ยวกับการกำเนิดของโลกมีมากมายแต่สามารถแบ่งเป็น 2 ทฤษฎีหลักๆ ได้แก่ ทฤษฎีเนบูลา (nebular)
และต่อมาได้พัฒนาเป็นทฤษฎีโปรโตแพลเนต (protoplanet) และทฤษฎีพลาเนตติซิมัล (planetesimal) (ภาพที่ 2 และ 3)

1. ทฤษฎีเนบูลา (nebular hypothesis) /ทฤษฎีโปรโตแพลเนต (protoplanet) อธิบายว่าสารที่เป็นต้นกำเนิดของดวงอาทิตย์
และดาวเคราะห์เป็นกลุ่มของเนบูลาซึ่งประกอบด้วยแก๊สและฝุ่นในท้องฟ้า ต่อมากลุ่มเนบูลาเหล่านี้ได้หดตัวและเกิดการหมุนขึ้นอย่างช้าๆ ในระยะแรก และทวีความเร็วขึ้นในระยะหลังทำให้เกิดจุดศูนย์กลางและมีวงแหวนหมุนรอบจุดศูนย์กลางได้มวลสารรวมกันเป็นดวงอาทิตย์ขึ้นตรงจุดศูนย์กลาง การหดตัวเนื่องจากแรงดึงดูดนี้ทำให้เกิดความร้อนขึ้น กลุ่มแก๊สแต่ละกลุ่ม แต่ละวงแหวนได้ก่อกำเนิดเป็นดาวเคราะห์บริวารของดวงอาทิตย์ กรณีนี้โลกอายุเท่ากับดวงอาทิตย์

การกำเนิดโลกตามทฤษฎีเนบูลา (nebular hypothesis)

ภาพที่ 1แสดงการกำเนิดโลกตามทฤษฎีเนบูลา

ทฤษฎีโปรโตแพลเนต กล่าวว่าในอวกาศมีกลุ่มหมอก ฝุ่นละออง และแก๊ส ลอยอยู่ ซึ่งต่อมาเกิดการหดตัวด้วยแรงดึงดูดของมวลของตัวเอง เกิดการรวมตัวกันเข้าสู่ศูนย์กลางหลายจุดซึ่งเป็นอิสระต่อกัน แต่ในที่สุดจุดศูนย์กลางเหล่านั้นถูกบีบอัดเข้าด้วยกันจนกลายเป็นดวงอาทิตย์ และมีสสารแยกตัวออกเป็นแผ่นบางๆ เหมือนจานลอยอยู่โดยรอบดวงอาทิตย์ แรงเสียดทานภายในจานดังกล่าวทำให้เกิดการไหลคล้ายกระแสน้ำวนในจาน ทำให้จานแตกแยกตัวออกเป็นมวลที่อัดแน่น เรียกว่าโปรโตแพลเนต (protoplanet) หลายๆ ชิ้น ซึ่งในที่สุดกลายเป็นดาวเคราะห์ต่างๆ รวมทั้งโลกด้วย สำหรับส่วนที่หลุดออกไปนอกวงโคจรจะกลายเป็น ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์น้อย

2. ทฤษฎีพลาเนตติซิมัล (planetesimal hypothesis) อธิบายว่าโลกแยกตัวจากดวงอาทิตย์ โดยเกิดจากการโคจรผ่านเข้ามาของดาวขนาดใหญ่มากดวงหนึ่ง แรงดึงดูดของดาวดวงนี้ได้ดึงเอาส่วนหนึ่งของดวงอาทิตย์แยกออกไปเกิดเป็นดาวเคราะห์ต่างๆ ขึ้น กรณีนี้โลกของเรามีอายุน้อยกว่าดวงอาทิตย์


ภาพที่ 2 ทฤษฎีเนบูลา	ภาพที่ 3 ทฤษฎีพลาเนตติซิมัล

ภาพที่ 4 แสดงจุดกำเนิดโลก

ที่แบ่งชั้นแก่นโลก เป็นแก่นโลกชั้นนอก (outer core) และแก่นโลกชั้นใน (inner core) ท่านคิดว่าเขานำเกณฑ์อะไรมาแบ่ง

ตั้งแต่โลกถือกำเนิดขึ้นมาจากการรวมกันของฝุ่นและแก๊สที่อยู่ตอนปลายของเกลียวด้านหนึ่งของกาแล็กซี กลุ่มแก๊ส หมอก และละอองฝุ่นเหล่านั้นได้เคลื่อนเข้ามารวมกันเมื่อประมาณ 4,600 ล้านปี และมีการปลดปล่อยพลังงานในรูปความร้อนประมาณ 5,000 องศาเซลเซียส เกิดการหลอมรวมกันเป็นโลก และหลังจากนั้นโลกได้ใช้เวลาร่วม 100 ล้านปีในการคายความร้อน เพื่อจะทำให้เย็นตัวลง ส่วนของเหล็ก และนิเกิล ที่อยู่ในรูปของธาตุแร่ร้อนที่มีน้ำหนักมากความหนาแน่นสูงกว่าธาตุอื่นๆ ได้จมตัวลงไปสู่ศูนย์กลางกลายเป็นแก่นโลก (core) โดยแบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ แก่นโลกชั้นใน มีรัศมีประมาณ 1,278 กิโลเมตร และแก่นโลกชั้นนอกความหนาประมาณ 2,200 กิโลเมตร ส่วนธาตุที่มีน้ำหนักเบากว่าส่วนมากจะมีธาตุซิลิกอนและอะลูมิเนียมเป็นองค์ประกอบ จะถูกยกให้เคลื่อนขึ้นสู่ตอนบนและพื้นผิวและแข็งตัวเป็นเปลือกโลก (crust) ซึ่งมีความหนาประมาณ 5-40 กิโลเมตร และชั้นเนื้อโลก (mantle) ซึ่งอยู่ระหว่างชั้นแก่นโลกกับเปลือกโลกเป็นมวลของหินร้อนมีความหนาประมาณ 2,885 กิโลเมตร ดังภาพที่ 5 และความร้อนภายในโลกส่วนใหญ่จะถูกปลดปล่อยด้วยการนำพาขึ้นสู่เปลือกโลกจากการเกิดแผ่นดินไหวและภูเขาไฟระเบิด

การที่นักวิทยาศาสตร์ รู้ว่าภายในโลกของเรามีโครงสร้างดังเช่นที่กล่าวมาข้างต้น ส่วนหนึ่งได้จากการที่ลาวาจากภูเขาไฟได้นำพาหินชั้นเนื้อโลกขึ้นมาสู่ผิวโลกให้เราเห็น ซึ่งส่วนหนึ่งเราได้ข้อมูลจากการวัดคลื่นสะท้อนที่เกิดจากแผ่นดินไหว ซึ่งนับเป็นประโยชน์ของแผ่นดินไหวข้อเดียวที่ทำให้เรารู้จักโครงสร้างภายในของโลกของเราดีขึ้น (ดูรายละเอียดในหัวข้อแผ่นดินไหว)

ภาพที่ 5 แสดงลักษณะชั้นต่างๆ และโครงสร้างภายในของโลก

หลังจากที่โลกเริ่มเย็นตัวลง เมื่อประมาณ 4,000 ล้านปีที่ผ่ามา แก๊สและไอน้ำที่ได้จากการระเบิดของภูเขาไฟจะรวมตัวกันเป็นชั้นบรรยากาศแรกเริ่มของโลก เกิดเป็นผืนน้ำบนโลกจากปฏิกิริยาเคมีระหว่างไฮโดรเจนและออกซิเจน ส่วนแผ่นดินอาจจะเกิดจากการรวมกันของกลุ่มแร่ซิลิเกต (SiO₂) ซึ่งเป็นธาตุซิลิกอนที่ถูกดันขึ้นสู่ผิวโลกตั้งแต่เมื่อประมาณ 4,000 ล้านปีที่ผ่านมา โดยในระยะแรกเริ่มอาจจะมีลักษณะเป็นเหมือนเกาะที่กระจัดกระจายอยู่ในผืนน้ำแล้วค่อยๆเคลื่อนเข้ามาปะทะกัน หรือรวมกันเป็นแผ่นดิน เมื่อประมาณ 1,000 ล้านปีที่ผ่านมา

- หลังจากโลกคายความร้อน และเย็นตัวลง จะมีธาตุอะไรเกิดขึ้นมาบ้าง

- ชั้นเปลือกโลกที่มนุษย์อาศัยอยู่มีแร่อะไรเป็นส่วนประกอบ

- ความร้อนภายในโลกจะขึ้นมาสู่เปลือกโลกได้อย่างไร

- หลังจากที่โลกเริ่มเย็นตัวลงเมื่อประมาณ 4,000 ล้านปีที่ผ่านมามีสารประกอบอะไรบ้างที่เกิดขึ้นเริ่ม
แรกในชั้นบรรยากาศ

การเคลื่อนที่ของทวีป (continental drift)

เดิมที่เชื่อกันว่าเปลือกโลกของเราไม่มีการเคลื่อนที่ ซึ่งเป็นการเชื่อแบบตามๆ กันมา ความคิดที่ว่าทวีปต่างๆ น่าจะถูกเคลื่อนที่มาจากที่ใดที่หนึ่งได้เริ่มเกิดขึ้นในคริสศตวรรษที่ 18 เมื่อนักธรณีวิทยาบางท่านได้สังเกตเห็นว่าขอบทวีปที่เป็นอยู่ในปัจจุบันนั้น ถ้าหากนำมาต่อกันเข้าแบบจิกซอร์แล้ว เกือบทั้งหมดจะต่อกันเข้าได้พอดี เป็นทวีปรวมขนาดใหญ่ ซึ่งเรียกว่า พันเจีย (pangaea) (ภาพที่ 8) อย่างไรก็ตามทฤษฎีแพนเจียไม่ได้รับการยอมรับจากนักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ในสมัยนั้นสภาพเช่นนี้คงอยู่ร้อยปีเศษ จนเมื่อประมาณทศวรรตษที่ 60 การศึกษาเปรียบเทียบด้านธรณีวิทยาสาขาต่างๆ ทั่วโลกได้มีมากขึ้น เทคโนโลยีต่างๆ ได้ก้าวหน้ามากขึ้น นักวิทยาศาสตร์โดยเฉพาะนักธรณีวิทยาเริ่มประสบปัญหาในการอธิบายปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น แผ่นดินไหว ภูเขาไฟระเบิด หินที่เกิดในสิ่งแวดล้อมเฉพาะของช่วงอายุเดียวกันพบในต่างทวีปที่อยู่ห่างไกลกันมาก รูปแบบสนามแม่เหล็กยุคธรณีกาลที่ถูกบันทึกไว้ในหินบริเวณต่างๆ ทั่วโลก ฯลฯ ทฤษฎีที่ว่าเปลือกโลกอยู่กับที่ไม่สามารถอธิบายเหตุการณ์และหลักฐานทางธรณีวิทยาเหล่านั้นได้ด้วยเหตุผลทางวิทยาศาสตร์ได้ นักธรณีวิทยาเริ่มมีความเชื่อเพิ่มมากขึ้นว่า ทวีปน่าจะมีการเคลื่อนที่ได้ และเคยถูกเคลื่อนที่มาก่อนแล้ว

การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกหรือแผ่นธรณีภาค (plates)

ปัจจุบันได้มีการพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์ และเป็นที่ยอมรับกันแล้วว่าผิวโลกชั้นลิทโธสเฟียร์ (lithosphere) ที่แตกออกเป็นแผ่นเปลือกโลก (plate) ขนาดต่างๆ มากกว่า 10 แผ่น (ภาพที่ 13) นั้น ทุกแผ่นกำลังเคลื่อนที่เข้าหากันหรือแยกออกจากกันตอดเวลา ส่วนที่ชิดกันนั้นมีลักษณะเป็นรอยตะเข็บหรือรอยต่อแคบๆ ระหว่างแผ่นเปลือกโลกการที่แผ่นเปลือกโลกถูกขับเคลื่อนให้แยกออกจากกันได้ ก็เนื่องจากแรงขับดันที่เกิดจากการไหลทะลักขึ้นมาของลาวาอย่างสม่ำเสมอตามรอยตะเข็บกลางมหาสมุทรทำให้เกิดแนวหินภูเขาไฟที่มีอายุต่างๆ กัน (แนวภูเขาไฟที่มีอายุอ่อนสุดอยู่ใกล้ตะเข็บมากที่สุด) ปลายอีกด้านหนึ่งของแผ่นเปลือกโลกทั้งสองข้างต้นจะถูกขับเคลื่อนไปชนกัน (collide) ทำให้เกิดการยกตัวเป็นภูเขาสูงหรือมุดลงใต้แผ่นเปลือกโลกที่อยู่ติดกัน (subduction) บริเวณรอยตะเข็บแบบมุดตัวนี้ เป็นบริเวณที่หินมีการหลอมละลายเกิดแนวภูเขาไฟบริเวณไหล่ทวีป (volcanic arc) การเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกทำให้มีการสะสมความเครียด (stress) เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ โดยเฉพาะในบริเวณรอยตะเข็บหรือรอยต่อของแผ่นเปลือกโลกจนเมื่อความเครียดสะสมมีมากเกินกว่าจะคงสภาพปกติหรือสมดุลได้ จึงเกิดการปรับตัวของบริเวณนั้นและข้างเคียง เกิดคลื่นการสั่นสะเทือน ชั้นหินคดโค้ง รอยเลื่อน รอยฉีกขาดบนแผ่นเปลือกโลก โดยเฉพาะบริเวณใกล้รอยตะเข็บ

ยุคน้ำแข็ง

          ในส่วนของบรรยากาศของโลกนั้นได้มีการเปลี่ยนแปลงระหว่างช่วงที่อบอุ่นและช่วงที่หนาวเย็นสลับกันในช่วงหลายพันล้านปีที่ผ่านมา บางครั้งปราศจากน้ำแข็งปกคลุมโลก ยุคน้ำแข็งเป็นช่วงเวลาที่โลกของเรามีภาวะอากาศแบบหนาวจัด บริเวณขั้วโลกมีอุณหภูมิแตกต่างจากบริเวณเส้นศูนย์สูตรมาก และมีน้ำแข็งปกคลุมเป็นบริเวณกว้างขวาง ถ้านับจากยุคพรีแคมเบรียน หรือประมาณ ช่วงก่อน 600 ล้านปีก่อน ยุคน้ำแข็งได้เกิดขึ้นเป็นช่วงเวลาซึ่งห่างกันค่อนข้างมากประมาณ 200 ล้านปี โดยยุคน้ำแข็งแต่ละยุคจะกินเวลานับล้านๆ ปี หรือนับสิบๆ ล้านปี

          สำหรับช่วงมหายุคซีโนโซอิก (Cenozoic) หรือประมาณ 70 ล้านปีที่ผ่านมา พบหลักฐานที่บันทึกการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศของโลกอย่างต่อเนื่องค่อนข้างสมบูรณ์ จากการศึกษาชั้นตะกอนที่เกิดจากการสะสมตัวในทะเล บันทึกดังกล่าวบ่งบอกถึงอุณหภูมิที่ลดลงในทะเลลึกพร้อมๆ กับการเพิ่มของปริมาณแผ่นน้ำแข็งซึ่งปกคลุมทวีปมากขึ้น

          การลดลงของอุณหภูมิในทะเลลึกข้างต้น ส่วนใหญ่จำแนกได้เป็น 3 ช่วงหลักๆ คือประมาณ 36 ล้านปี 15 ล้านปี และ3 ล้านปี ที่ผ่านมา ซึ่งยังต่อเนื่องถึงปัจจุบัน ระหว่างยุคน้ำแข็งปัจจุบัน (ตั้งแต่ 3 ล้านปี-ปัจจุบัน) น้ำแข็งที่ปกคลุมขั้วโลกของเราได้มีการคืบคลาน และถดถอยสลับกันกว่า 20 ครั้ง และบ่อยครั้งได้ปกคลุมทวีปอเมริกาเหนือ อันที่จริงอากาศของเราทุกวันนี้อยู่ในช่วงที่เป็นอากาศอบอุ่น คนส่วนใหญ่คิดว่ายุคน้ำแข็งปัจจุบันมีจุดสูงสุดเมื่อประมาณ 20,000 ปีที่ผ่านมา แม้ว่าสาเหตุแท้ที่จริงทำให้เกิดยุคน้ำแข็ง และวัฏจักรของน้ำแข็งที่เกิดขึ้นภายในยุคนั้น ยังไม่มีการพิสูจน์ แต่ก็เชื่อว่ายุคน้ำแข็งเกิดจาก กระบวนการที่ซับซ้อน และเป็นพลวัตรที่เกี่ยวข้องกับความร้อนจากดวงอาทิตย์ ระยะทางจากโลกกับดวงอาทิตย์ ตำแหน่ง และความสูงของทวีป การไหลเวียนของกระแสน้ำในมหาสมุทร และส่วนประกอบของบรรยากาศ

โลกเมื่อ 60 ล้านปีที่ผ่านมา

          ระหว่าง 52 และ 57 ล้านปีที่ผ่านมา โลกของเราค่อนข้างอบอุ่น และเป็นเขตร้อนชื้น ครอบคลุมไปถึงตอนเหนือของประเทศสเปน ในช่วงนั้นพื้นที่ส่วนหนึ่งเป็นแบบขั้วโลก มีอุณหภูมิหนาวเย็นมาก ซึ่งแตกต่างจากปัจจุบัน และด้วยอุณหภูมิที่แตกต่างกันมากนี้ต้นไม้ยืนต้นยังสามารถขึ้นได้ในแถบทวีปอาร์กติก (Arctic) และ แอนตาร์กติก (Antarctic) ซึ่ง 2 ทวีปนี้ อยู่แถบขั้วโลก จึงมีอากาศหนาวเย็นมาก แต่ในขณะเดียวกันยังมีอากาศอบอุ่นสลับกันเป็นช่วงเวลาสั้นๆ เหตุการณ์เหล่านี้สิ้นสุดลงเมื่อประมาณ 52 ล้านปีที่แล้ว

          ระหว่าง 52-36 ล้านปี เกิดเหตุการณ์น้ำแข็งปกคลุมบริเวณด้านตะวันออกของทวีปแอนตาร์กติกลงไปจนถึงระดับน้ำทะเลในบางบริเวณ และใกล้กับทวีปแอนตาร์กติกา (Antarctica) อุณหภูมิน้ำใกล้ผิวน้ำลดลงอยู่ระหว่าง 5 และ 8 องศาเซลเซียส

         ระหว่าง 36-20 ล้านปี เป็นช่วงที่ผ่อนคลายก่อนที่จะตามมาด้วยความหนาวรุนแรงรอบที่ 2 ในเวลาต่อมา บริเวณตะวันออกเฉียงใต้ของเกาะกรีนแลนด์ (SE Greenland) ถูกปกคลุมด้วยน้ำแข็งทั้งหมดเมื่อ 7 ล้านปี และเมื่อ 6-5 ล้านปีที่แล้ว แผ่นน้ำแข็งได้คืบคลานเข้าไปปกคลุม สแกนดิเนเวีย (Scandinavia) และตอนเหนือของมหาสมุทรแปซิฟิก โลกจึงได้ผ่อนคลายความหนาวเย็นอีกครั้ง

        ในช่วง 5 และ 3 ล้านปีที่แล้ว น้ำทะเลบริเวณทวีปอเมริกาเหนือ และแอนตาร์กติก มีความอุ่นกว่าปัจจุบันมาก ในครั้งนั้นพืชเขตร้อนขึ้นได้ดีในทางตอนเหนือของยุโรป (ซึ่งปัจจุบันพืชเหล่านั้นไม่สามารถดำรงชีพได้) และต้นไม้เจริญเติบโตใน ไอซ์แลนด์ กรีนแลนด์ และแคนาดาถึงเขตที่อยู่สูงถึงเส้นรุ้งที่ 82 องศาเหนือ หลังจากนั้นเรายังคงอยู่ในช่วงกึ่งกลางของยุคน้ำแข็งสมัยที่ 3 (ซึ่งเริ่มต้นเมื่อประมาณ 3 ล้านปีที่แล้ว) และยังได้ส่งผลกระทบต่อมนุษยชาติในปัจจุบัน

        ราวๆ 2.5 ล้านปีก่อน ลักษณะภูมิอากาศแบบทุนดรา (tundra) ได้ปกคลุมทางเหนือของยุโรปตอนกลาง (north central Europe) เขตชุ่มชื้นตอนกลางของจีนถูกแทนที่โดยภูมิอากาศแบบทะเลสาบ และใน sub-sahara ของแอฟริกา ทะเลสาบได้เข้าไปแทนที่เขตชุ่มชื้น นักโบราณชีววิทยาเชื่อว่าการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมดังกล่าวเกี่ยวข้องกับ การวิวัฒนาการของมนุษยชาติด้วย

ทฤษฎีว่าด้วยกาลเวลาที่สัมพันธ์กันการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกและการเปลี่ยนแปลงสภาพสิ่งแวดล้อม

นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามศึกษาและรวบรวมข้อมูล เพื่อสรุปเป็นทฤษฎีอธิบายสาเหตุการเกิดของแผ่นดินไหว ในปัจจุบันทฤษฎีการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก (plate tectonics theory) ได้รับการยอมรับมากที่สุด ทฤษฎีนี้พัฒนามาจากทฤษฎีที่ว่าด้วยทวีปจร (theory of continental drift) ของอัลเฟรด โลทาร์ เวเกเนอร์ (Alfred Lothar Wegener ค.ศ. 1880 –1930) ซึ่งเป็นนักอุตุนิยมวิทยา และนักดาราศาสตร์ ชาวเยอรมัน ที่เสนอไว้เมื่อ ค.ศ. 1912

ภาพที่ 6 Alfred Lothar Wegener (ค.ศ. 1880 - 1930) นักวิทยาศาสตร์ ชาวเยอรมัน
ที่มา: pubs.usgs.gov/publications/ text/wegener.html

ต่อมา แฮร์รี แฮมมอนด์ เฮสส์ (Harry Hammond Hess ค.ศ. 1906 - 1969) นักธรณีวิทยา ชาวอเมริกัน ได้เสนอแนวคิด ที่พัฒนาใหม่นี้เพิ่มเติมในปี ค.ศ.1957

ภาพที่ 7 Harry Hammond Hess ค.ศ. (1906 - 1969) นักธรณีวิทยา ชาวอเมริกัน
ที่มา: www.planetary.brown.edu/.../ genealogy/hess.html

อัลเฟรด โลทาร์ เวเกเนอร์ (Alfred Lothar Wegener) ได้ตั้งสมมติฐานว่า แต่เดิมผืนแผ่นดินทั้งหมดบนโลก เป็นแผ่นดินผืนเดียวกัน เรียกว่า พันเจีย (pangaea) ซึ่งเป็นภาษากรีก แปลว่า แผ่นดินทั้งหมด (ภาพที่ 8)
	ภาพที่ 8 แผ่นดินผืนเดียวกันในอดีต เรียกว่า พันเจีย
	ต่อมาเมื่อประมาณ 245-210 ล้านปีที่แล้ว พันเจียเริ่มแยกออกเป็นทวีปใหญ่ 2 ทวีปคือ ลอเรเซีย ซึ่งอยู่ทางตอนเหนือ และกอนด์วานาอยู่ทางตอนใต้ (ภาพที่ 9) โดยทวีปทางตอนใต้ จะแตก และเคลื่อนแยกออกจากกันเป็นอินเดีย อเมริกาใต้ และแอฟริกา ในขณะที่ออสเตรเลียยังคงเป็นส่วนหนึ่งของกอนด์วานา
ภาพที่ 9 พันเจียเริ่มแยกออกเป็นทวีปใหญ่ 2 ทวีป
จนเมื่อประมาณ 210-140 ล้านปีที่ผ่านมาออสเตรเลียยังคงเชื่อมอยู่กับ แอนตาร์กติกา และอเมริกาเหนือกับยุโรปก็ยังคงต่อเนื่องกัน (ภาพที่ 10)
	ภาพที่ 10 ออสเตรเลียยังคงเชื่อมอยู่กับแอนตาร์กติกา และอเมริกาเหนือกับยุโรปก็ยังคงต่อเนื่องกัน
	ต่อมาประมาณ 140-66.4 ล้านปีมหาสมุทรแอตแลนติกแยกตัวกว้างขึ้น ทำให้แอฟริกาเคลื่อนที่ห่างออกไปจากอเมริกาใต้ (ภาพที่ 11)
ภาพที่ 11 มหาสมุทรแอตแลนติกแยกตัวกว้างขึ้นทำให้แอฟริกา เคลื่อนที่ห่างออกไปจากอเมริกาใต้
และอินเดียได้เคลื่อนไปชนกับเอเชียจนเกิดเป็นภูเขาหิมาลัย ซึ่งทำให้เกิดแผ่นดินและมหาสมุทรดังที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน (ภาพที่ 12)
	ภาพที่ 12 แผ่นเปลือกโลก/แผ่นธรณีภาคหลังจากแยกออกจาก กันกลายเป็นทวีปต่างๆ ที่มา : pubs.usgs.gov/publications/ text/historical.html

เนื่องจากอิทธิพลของความร้อน และแรงดันใต้โลก ทำให้หินหลอมเหลวเกิดการเคลื่อนที่ ทำให้แผ่นธรณีภาคแต่ละแผ่นเคลื่อนที่ออกจากกัน จึงทำให้สามารถแบ่งแผ่นเปลือกโลกออกเป็น 15 แผ่น ดังนี้

1. แผ่นยูเรเชีย (Eurasian plate)
2. แผ่นแปซิฟิก (Pacific plate)
3. แผ่นออสเตรเลีย (Australian plate)
4. แผ่นฟิลิปปินส์ (Philippines plate)
5. แผ่นอเมริกาเหนือ (North American plate)
6. แผ่นอเมริกาใต้ (South American plate)
7. แผ่นสโกเชีย (Scotia plate)
8. แผ่นแอฟริกา (African plate)
9. แผ่นแอนตาร์กติก (Antarctic plate)
10. แผ่นโคโคส (Cocos plate)
11. แผ่นอินเดีย (Indian plate)
12. แผ่นฮวนเดฟูกา (Juan de Fuca plate)
13.แผ่นอาหรับ (Arabian plate)
14. แผ่นนาสกา (Nazca plate)
15. แผ่นแคริบเบรียน (Caribbean plate)

ภาพที่ 13 แสดงแผ่นธรณีภาคที่เคลื่อนที่ออกจากกันในอดีต

ที่มา: http://earthquake.usgs.gov/faq/images/plates.gift

ภาพที่ 14 ลักษณะของโลกที่ห่อหุ้มด้วยชั้นบรรยากาศเมื่อมองจากอวกาศ