ธรณีประวัติ

                ตั้งแต่โลกเริ่มเย็นตัวลงเมื่อ  4,600  ล้านปีที่แล้ว  มีการเปลี่ยนเกิดขึ้นเรื่อยมาจนทำให้โลกมีสภาพเช่นปัจจุบัน  การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวมีผลทำให้บริเวณที่เคยเป็นทะเลบางแห่งกลายเป็นภูเขา  ภูเขาบางลูกถูกกัดเซาะเป็นที่ราบ  นอกจากนั้นยังมีผลถึงวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต  ซึ่งมีทั้งการดำรงอยู่  การเกิดใหม่  การกลายพันธุ์และการสูญพันธุ์ของพืชและสัตว์ต่าง ๆ ของโลก  การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเกิดขึ้นทั้งแบบค่อยเป็นค่อยไปและแบบฉับพลันที่เกิดจากแผ่นดินไหว  ภูเขาไฟระเบิด  และแผ่นดินถล่ม  เป็นต้น  สิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นข้อมูลที่บอกกล่าวความเป็นมาเกี่ยวกับสภาพและเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในอดีตของโลก  อาจเรียกว่าเป็นประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของโลกซึ่งเราสามารถสืบค้นประวัติเหล่านี้จากหลักฐานและร่องรอยต่าง ๆ  ที่ปรากฏอยู่บนหินหรือบนแผ่นธรณีภาคของโลกข้อมูลทางธรณีวิทยาที่สามารถอธิบายความเป็นมาของพื้นที่ในอดีต  ได้แก่  อายุทางธรณีวิทยา  ซากดึกดำบรรพ์  โครงสร้างและการลำดับชั้นหิน  เป็นต้น 

อายุทางธรณีวิทยา

                โดยทั่วไปอายุทางธรณีวิทยาแบ่งเป็น  2 แบบ  คือ  อายุเทียบสัมพันธ์  และอายุสัมบูรณ์  ซึ่งมีวิธีการศึกษาแตกต่างกัน

                อายุเปรียบเทียบ (Realative age) เป็นอายุหินเปรียบเทียบซึ่งบอกว่าหินชุดใดมีอายุมากหรือน้อยกว่ากัน อายุเปรียบเทียบหาได้โดยอาศัยข้อมูลจากซากดึกดำบรรพ์ที่ทราบอายุ ลักษณะการลำดับของชั้นหินต่าง ๆ และลักษณะโครงสร้างธรณีวิทยาของหิน แล้วนำมาเปรียบเทียบกับช่วงเวลาทางธรณีวิทยาที่เรียกว่า ธรณีกาล (Geologic time) ก็จะสามารถบอกอายุของหินที่เราศึกษาได้ว่าเป็นหินในยุคไหน หรือมีช่วงอายุเป็นเท่าใด

                อายุสัมบูรณ์ (absolute age)  เป็นอายุของหินหรือซากดึกดำบรรพ์ที่สามารถบอกเป็นจำนวนปีที่ค่อนข้างแน่นอน  การหาอายุสัมบูรณ์ใช้วิธีคำนวณจากครึ่งชีวิตของธาตุกัมมันตรังสีที่มีอยู่ในหินหรือซากดึกดำบรรพ์ที่ต้องการศึกษา  ธาตุกัมมันตรังสีที่นิยมนำมาหาอายุสัมบูรณ์  ได้แก่  ธาตุคาร์บอน-14  ธาตุโพแทสเซียม-40  ธาตุเรเดียม-226  และธาตุยูเรเนียม-238  เป็นต้น  การหาอายุสัมบูรณ์มักใช้กับหินที่มีอายุมากเป็นแสนหรือล้านปี 

ซากดึกดำบรรพ์

                ซากดึกดำบรรพ์  คือ  ซากและร่องรอยของสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์ที่เคยอาศัยอยู่ในบริเวณนั้น  เมื่อตายลงซากก็จะถูกทับถมและฝังตัวอยู่ในชั้นหินตะกอน  นักธรณีวิทยาใช้ซากดึกดำบรรพ์เป็นหลักฐานบอกกล่าวถึงประวัติความเป็นมาของพื้นที่ต่าง ๆ  ซึ่งสามารถบอกถึงสภาพแวดล้อมในอดีตว่าเป็นบนบกหรือในทะเล  เป็นต้น  นอกจากนั้นซากดึกดำบรรพ์ยังสามารถบอกช่วงอายุของหินชนิดอื่นที่อยู่ร่วมกับหินตะกอนเหล่านั้นได้ด้วย

                ซากดึกดำบรรพ์ดัชนี (Index fossil) เป็นซากดึกดำบรรพ์ที่บอกอายุได้แน่นอน เนื่องจากเป็นซากดึกดำบรรพ์ที่มีวิวัฒนาการทางโครงสร้างและรูปร่างอย่างรวดเร็ว มีความแตกต่างกันแต่ละช่วงอายุอย่างเด่นชัด และปรากฏให้เห็นเพียงช่วงอายุหนึ่งแล้วก็สูญพันธุ์ไป

                ซากดึกดำบรรพ์ส่วนใหญ่จะพบอยู่ในหินตะกอน  ลักษณะที่ปรากฏเป็นซากซึ่งเดิมจะเป็นโครงร่างส่วนที่แข็งของสิ่งมีชีวิตนั้น  โดยทั่วไปพืชและสัตว์จะเปลี่ยนสภาพเป็นซากดึกดำบรรพ์ได้ต้องมีโครงร่างที่แข็ง  เพราะสารละลายของแร่ต่าง ๆ  ได้แก่  แคลไซต์  โดโลไมต์  ซิลิกา  และสารประกอบเหล็กบางชนิด  เช่น  ฮีมาไทต์แทรกซึมประสานเข้าไปในช่องว่างของซากสิ่งมีชีวิตนั้นได้  ทำให้ซากสิ่งมีชีวิตนั้นทนทานต่อการผุพังกลายเป็นซากดึกดำบรรพ์ที่ยังคงสภาพเกือบเหมือนเดิมและถูกฝังในชั้นหินตะกอนทันที  เพราะการฝังกลบอย่างรวดเร็วทำให้ซากสิ่งมีชีวิตสามารถชะลอการสลายตัว  ซึ่งวัสดุที่ฝังกลบซากขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมและการดำเนินชีวิตของสิ่งมีชีวิตนั้น 

การลำดับชั้นหิน

               โลกเมื่อกำเนิดขึ้นมาแล้วก็มีการเปลี่ยนแปลงไปตามกระบวนการและปรากฏการณ์ต่าง ๆ ทางธรณีวิทยา  การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นทำให้หินที่ปรากฏอยู่บนเปลือกโลกมีการเปลี่ยนแปลงทั้งรูปแบบและตำแหน่งที่ตั้ง

                จากหลักการพื้นฐานทางธรณีวิทยาที่เสนอว่า  “ปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยาที่เกิดขึ้นในปัจจุบันล้วนเคยเกิดขึ้นมาแล้วในอดีต” หรืออาจจะสรุปเป็นคำกล่าวสั้น ๆ ว่า “ปัจจุบันคือกุญแจไขไปสู่อดีต”

                ในสภาพปกติชั้นหินตะกอนที่อยู่ข้างล่างจะสะสมตัวก่อน  มีอายุมากกว่าชั้นหินตะกอนที่วางทับอยู่ชั้นบนขึ้นมา  หินดินดานเป็นหินที่มีอายุมากที่สุด  หินปูนเกิดสะสมก่อนหินกรวดมน  และหินทรายมีอายุน้อยที่สุด

                ต่อมาเมื่อเปลือกโลกมีการเปลี่ยนแปลงอาจเนื่องมาจากการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาค  แผ่นดินไหว  หรือภูเขาไฟระเบิด  ทำให้ชั้นหินที่อยู่ในแนวราบเกิดเอียงเทไป  ซึ่งในปัจจุบันเรามักจะพบชั้นหินที่มีการเอียงเทเสมอ

                รอยคดโค้ง  รอยชั้นไม่ต่อเนื่องที่เกิดขึ้นในหิน  มีความสำคัญต่อการลำดับชั้นหินตะกอน  แต่ในกรณีที่ไม่มีชั้นหินและซากดึกดำบรรพ์ปรากฏให้เห็น  จะต้องนำโครงสร้างทางธรณีที่เกิดขึ้นในหินทุกชนิดที่เกิดร่วมกันมาพิจารณาหาความสัมพันธ์

                นอกจากนั้นรอยเลื่อนรูปแบบต่าง ๆ ที่ปรากฏอยู่ในหิน  ทำให้ชั้นหินเอียงเทและเคลื่อนออกจากตำแหน่งเดิม  ก็สามารถที่จะนำมาใช้เป็นหลักฐานในการลำดับชั้นหินได้

                การศึกษาธรณีประวัตินอกจากจะทำให้เรารู้ความเป็นมาของแผ่นดินที่เราอาศัยอยู่แล้ว  ผลจากการศึกษาซากดึกดำบรรพ์  และการลำดับชั้นหินให้เป็นหมวดหมู่ตามอายุของซากนั้น  ทำให้สามารถจำกัดขอบเขตของหินได้ชัดเจนขึ้น  ซึ่งจะเป็นประโยชน์ในการนำข้อมูลเหล่านี้ไปใช้ในการวางแผนพัฒนา  และใช้ประโยชน์จากพื้นที่ให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อม  และยังใช้ในการสำรวจหาทรัพยากรธรณี  ทั้งนี้เพราะหินแต่ละช่วงอายุเกิดในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน  และมีทรัพยากรธรรมชาติต่างกันไปด้วย   

ตารางธรณีกาล