โลกและทรัพยากรธรรมชาติโครงสร้างโลก นักวิทยาศาสตร์แบ่งโครงสร้างโลก โดยใช้ส่วนประกอบทางกายภาพและทางเคมีของหิน รวมทั้งสารต่าง ๆ ที่อยู่ภายในโลกออกได้เป็น 3 ชั้น ได้แก่
 ภาพที่ 1 โครงสร้างโลกชั้นต่าง ๆ เปลือกโลก (Crust) คือส่วนที่อยู่ชั้นนอกสุดของโครงสร้างโลก มีทั้งส่วนที่เป็นแผ่นดินและน้ำที่มองเห็นอยู่ภายนอกและส่วนที่เป็นหินแข็งฝังลึกลงไปใต้แผ่นดินและแผ่นน้ำ เป็นชั้นที่มีความยาวมากที่สุดประกอบด้วยหินหลายชนิดแต่ส่วนมากจะเป็นผลึกของหินอัคนี เปลือกโลกแบ่งออกได้เป็น 2 บริเวณ คือ
นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์สามารถสรุปได้ว่า เปลือกโลกประกอบด้วย 2 ชั้นใหญ่ ๆ คือ
เนื้อโลก (Mantle) เนื้อโลกเป็นชั้นที่อยู่ระหว่างเปลือกโลกและแก่นโลกมีความหนาประมาณ 2,885 กิโลเมตร เป็นชั้นที่ประกอบด้วยแร่ธาตุที่เป็นของแข็ง มีแร่โอลิวีน (Olevine) จำนวนมาก นอกจากนี้ยังมีอุณหภูมิ ความดัน และความหนาแน่นสูงกว่าเปลือกโลก แต่น้อยกว่าแก่นโลก แบ่งออกได้เป็น 2 ชั้น คือ เนื้อโลกตอนบน (Upper Mantle) และเนื้อโลกตอนล่าง (Lower Mantle) จากการเคลื่อนที่ของคลื่นปฐมภูมิและคลื่นทุติยภูมิ เมื่อเคลื่อนที่ผ่านโครงสร้างภายในโลก พบว่าความเร็วของคลื่นทั้ง 2 ที่เคลื่อนที่ผ่านบริเวณบนสุดของเนื้อโลกและเปลือกโลกมีความเร็วเท่ากัน ทำให้ทราบว่าลักษณะทางกายภาพของบริเวณบนสุดของเนื้อโลกกับเปลือกโลกเหมือนกัน เราเรียกทั้ง 2 ส่วนรวมกันว่า ธรณีภาค (Lithosphere) ธรณีภาค (Lithosphere) เป็นชั้นที่อยู่นอกสุดของโครงสร้างโลก มีความลึกจากผิวโลกลงไปประมาณ 110 กิโลเมตร มีส่วนประกอบที่เป็นหินแข็ง การเคลื่อนที่ของคลื่นปฐมภูมิและคลื่นทุติยภูมิผ่านชั้นนี้จะมีความเร็วที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตั้งแต่ช่วง 6.4-8.4 กิโลเมตรต่อวินาที และ 3.7-4.8 กิโลเมตรต่อวินาที ตามลำดับ ธรณีภาคมีลักษณะแตกต่างออกเป็นแผ่น แต่ละแผ่นเรียกว่า แผ่นธรณี (Plate) ฐานธรณีภาค (Asthenosphere) เป็นชั้นที่คลื่นปฐมภูมิและคลื่นทุติยภูมิเคลื่อนที่ด้วยความเร็วไม่สม่ำเสมอซึ่งสามารถแบ่งพื้นที่ออกได้เป็นดังนี้ คือ
รอยต่อระหว่างเปลือกโลกกับเนื้อโลก หรือแนวแบ่งเขตโมโฮโรวิซิก (Mohorovicic Discontinuity) พื้นผิวที่อยู่ระหว่างชั้นเปลือกโลกกับชั้นเนื้อโลก เรียกว่า แนวแบ่งเขตโมโฮ (Moho) หรือ โมโฮโรวิซิก คำว่า โมโฮ เป็นชื่อของนักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาแผ่นดินไหว ชื่อ Andrija Mohorovicic (ค.ศ. 1857 – 1936) ชาวสลาฟ เป็นผู้ค้นพบบริเวณนี้ ซึ่งได้นำเสนอเมื่อปี ค.ศ. 1936 โมโฮเป็นแนวที่แบ่งแยกหินที่อยู่เหนือขึ้นไปซึ่งคลื่นปฐมภูมิเคลื่อนที่ผ่านด้วยความเร็ว 6 ถึง 7 กิโลเมตรต่อวินาที แต่สำหรับหินที่อยู่ลึกลงมา คลื่นปฐมภูมิที่ผ่านด้วยความเร็วประมาณ 8 กิโลเมตรต่อวินาที โดยปกติ หินที่อยู่เหนือแนวเขตไม่ต่อเนื่องนี้จะเป็นหินอัลตราเมฟิก (Ultramafic Rock) ที่มีลักษณะเป็นชั้น ๆ ส่วนหินที่อยู่เบื้องล่างแนวเขตนี้จะเป็นหินอัลตราเมฟิกที่มีลักษณะไม่เป็นชั้น ช่วงรอยต่อระหว่างเปลือกโลกกับเนื้อโลกนี้จะมีความหนาประมาณ 0.1 – 0.5 กิโลเมตร ซึ่งทราบได้จากการศึกษาค่าความเร็วของคลื่นปฐมภูมิ ซึ่งจัดเป็นแนวแบ่งเขตโมโฮโรวิซิก แก่นโลก (Core) มีลักษณะเป็นทรงกลม มีรัศมีประมาณ 3,475 กิโลเมตร อุณหภูมิมีค่าอยู่ระหว่าง 2,200 องศาเซลเซียส – 27,500 องศาเซลเซียส ความดันมีค่าสูง 3 ถึง 4 ล้านเท่าของความดันบรรยากาศที่ระดับน้ำทะเล แก่นโลกมีทั้งส่วนที่เป็นของแข็งและส่วนที่เป็นของเหลวร้อนจัด แก่นโลกจึงแบ่งออกได้เป็น 2 ชั้น คือ แก่นโลกชั้นนอก และ แก่นโลกชั้นใน แก่นโลกชั้นนอก (Outer Core) อยู่ในระดับความลึกจากผิวโลกประมาณ 2,900 -5,000 กิโลเมตร มีลักษณะเป็นของเหลว คลื่นทุติยภูมิจึงไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านบริเวณนี้ได้ มีธาตุเหล็กอยู่บริเวณนี้เป็นจำนวนมาก รองลงมาคือธาตุนิกเกิล แก่นโลกชั้นนอก (Inner Core) บริเวณนี้จะอยู่ในระดับความลึกจากแก่นโลกชั้นนอกจนถึงจุดศูนย์กลางโลก ลึกประมาณ 5,000 กิโลเมตร มีลักษณะเป็นของแข็งหรือเป็นผลึก เนื่องจากคลื่นปฐมภูมิเคลื่อนที่ผ่านได้ด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้น ของแข็งที่อยู่ชั้นนี้จะมีธาตุเหล็กเป็นองค์ประกอบหลัก รองลงมาเป็นธาตุนิกเกิล แหล่งที่มา ทวีศักดิ์ บุญบูชาไชย . (2556). ดวงดาวและโลกของเรา ม.4-6. กรุงเทพ:พ.ศ.พัฒนา. Return to contents กระบวนการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยา โลกของเราถือกำเนิดขึ้นมาได้ก็มีการเปลี่ยนแปลงเรื่อยมาจนถึงปัจจุบัน กระบวนการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นบนโลกอาจแบ่งออกเป็น 2 กระบวนการ ได้แก่ กระบวนการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นภายในโลกและกระบวนการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวโลก ซึ่งทั้งสองกระบวนการนี้มีความสัมพันธ์เกี่ยวเนื่องกันและส่งผลต่อลักษณะธรณีสัณฐาน ภูมิลักษณ์ ตลอดจนทรัพยากรที่เกิดขึ้น กระบวนการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นภายในโลก (Internal Processes) เป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ของหินหนืด ซึ่งมีความร้อนและความกดดันสูง อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างช้า ๆ เช่น การหักงอ การโก่งตัวของเปลือกโลก ทำให้แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่ หรือเป็นผลทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว เช่น การเกิดภูเขาไฟระเบิด แผ่นดินไหว ภาพที่ 2
การเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยา กระบวนการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวโลก (Superficial Processes) ได้แก่ การกร่อน ซึ่งเป็นผลมาจากกระแสน้ำ กระแสลม ธารน้ำแข็ง อุณหภูมิ ปฏิกิริยาเคมี และอื่น ๆ เป็นการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาค เพราะโลกไม่ได้หยุดนิ่ง เนื่องจากมีแรงกระทำต่อใต้พื้นผิวโลกเกิดขึ้นตลอดเวลา โดยมีทั้งการเพิ่มพื้นที่และการสูญเสียพื้นที่ ทั้งนี้เพราะส่วนบนของโลกประกอบด้วยแผ่นธรณีภาคที่ประกอบด้วยชั้นเปลือกโลกและส่วนบนของชั้นเนื้อโลกตอนบนที่เรียกว่า ลิโทสเฟียร์ (Lithosphere) หลายแผ่น แผ่นธรณีภาคเหล่านี้ถูกขับเคลื่อนจากแรงไหลทะลักขึ้นมาของหินหลอมเหลวร้อน (Magma และ Lava) แผ่นธรณีภาคจึงมีการเคลื่อนที่หลายรูปแบบ มีรอยต่อระหว่างแผ่นธรณีภาคที่แตกต่างกัน ปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยา ได้แก่
การผุพังอยู่กับที่ (Weathering) หมายถึง การที่หินเปลือกโลกมีการเปลี่ยนแปลง เพื่อให้มีความสมดุลกับสภาพแวดล้อมใหม่ เป็นกระบวนการทั้งหมดที่ทำให้หินที่ปราศจากสิ่งปกคลุมแตกออกอยู่กับที่โดยการที่หินนั้นกระทบกับน้ำและอากาศ และเกิดการทำปฏิกิริยาทำให้หินนั้นเปลี่ยนสภาพไป อาจมีการแตกออกเป็นก้อนเล็ก ๆ ซึ่งเป็นกระบวนการเตรียมตะกอนให้กับธรรมชาติที่รอการพัดพา ส่วนตะกอนที่เกิดจากการผุพังสลายตัวยังมีการเคลื่อนที่เป็นมวลสารไปตามความลาดเอียงของพื้นที่ในรูปแบบของการกลิ้ง การไหล เป็นการเสื่อมสลายตัวของมวลสาร สาเหตุของการผุพังอยู่กับที่ ได้แก่ ความร้อน ความเย็น น้ำ น้ำแข็ง แก๊สออกซิเจน และแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ ปัจจัยที่สำคัญที่มีต่ออัตราการผุพังอยู่กับที่
ความรวดเร็วและความรุนแรงของการผุพัง นอกจากจะขึ้นอยู่กับปัจจัยที่กล่าวมาแล้วยังเกี่ยวเนื่องกับชนิด และขนาดของอนุภาคหิน แร่ ความสามารถในการยอมให้น้ำซึมผ่านได้ และอัตราเร่งในธรรมชาติของแต่ละพื้นที่ในโลกที่แตกต่างกัน ล้วนเป็นปัจจัยที่มีผลต่อกันทั้งสิ้น ประเภทของการผุพังอยู่กับที่
1.1 ความร้อนและความเย็น โดยความร้อนจากดวงอาทิตย์หรือไฟป่า ทำให้ด้านนอกของหินร้อนกว่าด้านในของหินจึงหลุดออกมาเป็นแผ่น ๆ ส่วนความเย็นได้มาจากฝนทำให้หินที่ร้อนเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วทำให้หินแตกออกเป็นรอยแยกได้ 1.2 การแข็งตัว และการละลาย เกิดจากน้ำที่อยู่ในรอยแตกของหินแข็งตัว น้ำจะขยายตัวมีปริมาตรเพิ่มขึ้นทำให้หินแตกมีรอยแยกใหญ่มากขึ้น และทำให้พื้นถนนเกิดเป็นหลุมเป็นบ่อ 1.3 การเจริญเติบโตของต้นไม้ โดยรากต้นไม้ที่อยู่ตามซอกหิน เมื่อรากโตขึ้นจะดันให้หินแตกได้ 1.4 การเสียดสีกันระหว่างหินกับทรายและเศษหินเล็ก ๆ ที่มากับน้ำ น้ำแข็ง ลมและแรงโน้มถ่วงของโลก ทำให้หินที่ถูกเสียดสีเกิดการเปลี่ยนแปลงได้ 1.5 การกระทำของสัตว์ พบว่าสัตว์ที่ขุดรูอยู่ในพื้นดิน เช่น หนู ตัวตุ่น แมลงบางชนิดช่วยทำให้หินในดินเกิดการแตกทลายออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ ได้
2.1 น้ำ ทำให้เกิดการผุพังได้โดยการละลาย 2.2 แก๊สออกซิเจน หินที่มีเหล็กเป็นองค์ประกอบ จะทำปฏิกิริยากับแก๊สออกซิเจนในสภาวะที่มีน้ำอยู่และเกิดเป็นสนิม 2.3 แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ จะละลายรวมตัวกับน้ำฝนให้ได้เป็นกรดอ่อน เรียกว่า กรดคาร์บอนิก ซึ่งทำให้หินประเภทหินปูนและหินอ่อนผุพัง 2.4 สิ่งมีชีวิต พบว่ารากพืชเมื่อเติบโตขึ้นจะผลิตกรดอ่อนที่สามารถละลายหินรอบ ๆ รากได้และสิ่งมีชีวิตที่คล้ายพืช เรียกว่า ไลเคนส์ ที่เติบโตบนหินจะสร้างกรดอ่อนที่ทำให้หินผุพังได้ แหล่งที่มา กอบนวล จิตตินันทน์. (2537). วิทยาศาสตร์ ม. 2. กรุงเทพฯ:ภูมิบัณฑิต. ศิริลักษณ์ ผลวัฒนะ และคณะ. (2562). วิทยาศาสตร์ ม. 2. กรุงเทพฯ:แม็คเอ็ดดูเคชั่น. Return to contents ทรัพยากรดิน ดิน คือ วัตถุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ผลจากการผุพังสลายตัวของหินและแร่ต่าง ๆ ผสมคลุกเคล้ารวมกับอินทรียวัตถุหรืออินทรียสารที่ได้มาจากการสลายตัวของเศษซากพืชและสัตว์จนเป็นเนื้อเดียวกัน มีลักษณะร่วนไม่เกาะกันแข็งเป็นหิน เกิดขึ้นปกคลุมพื้นผิวโลกอยู่เป็นชั้นบาง ๆ และเป็นที่ยึดเหนี่ยวในการเจริญเติบโตของพืช องค์ประกอบของดิน
ปัจจัยที่ทำให้เกิดดินและลักษณะของดิน
หน้าตัดข้างของดิน นักวิทยาศาสตร์ทางดินหรือนักปฐพีวิทยา เรียกผิวด้านข้างของหลุมดินที่ถัดลงไปจากผิวหน้าดินตามแนวดิ่ง ซึ่งปรากฏให้เห็นชั้นต่าง ๆ ภายในดินนี้ว่า หน้าตัดดิน และเรียกชั้นต่าง ๆ ในดินที่วางตัวขนานกับผิวหน้าดินว่า ชั้นดิน องค์ประกอบต่างๆ ของดินเมื่อทับถมเป็นชั้นดินลึกลงไปจากผิวดิน ข้อมูลทางธรณีวิทยาที่ศึกษาหน้าตัดข้างของดิน (Soil Profile) และแบ่งชั้นดินจากผิวดินลึกลงไปถึงชั้นหินต้นกำเนิดเป็น 5 ชั้น โดยทั่วไป มีลักษณะและองค์ประกอบดังนี้
แหล่งที่มา กอบนวล จิตตินันทน์. (2537). วิทยาศาสตร์ ม. 2 . กรุงเทพฯ:ภูมิบัณฑิต. ศิริลักษณ์ ผลวัฒนะ และคณะ. (2562). วิทยาศาสตร์ ม. 2 . กรุงเทพฯ:แม็คเอ็ดดูเคชั่น. Return to contents ทรัพยากรน้ำ น้ำเป็นทรัพยากรที่มีความสำคัญต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดบนโลกโดยเฉพาะมนุษย์ น้ำมีบทบาทสำคัญต่อกระบวนการทำงานของอวัยวะภายในร่างกาย เช่น การย่อยอาหาร การขับถ่ายของเสีย และการลำเลียงสารอาหารต่าง ๆ ตลอดจนเป็นส่วนประกอบสำคัญในส่วนต่าง ๆ ของร่างกายมนุษย์ เช่น เลือด น้ำเหลือง ตับ ไต ซึ่งจะมีน้ำเป็นองค์ประกอบอยู่ 2 ใน 3 ของน้ำหนักตัว ถ้าร่างกายของมนุษย์ขาดน้ำก็จะไม่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ เนื่องจากร่างกายของมนุษย์มีการสูญเสียน้ำ โดยการขับถ่ายของเสียต่าง ๆ ดังนั้นเราควรดื่มน้ำวันละประมาณ 2.5 – 3.2 ลิตร จึงจะเพียงพอต่อความต้องการของร่างกาย ภาพทรัพยากรแหล่งน้ำ แหล่งน้ำบนโลก แหล่งน้ำ คือ ส่วนของเปลือกโลกที่ปลุกคลุมหรือประกอบด้วยน้ำมากกว่าพื้นดิน โดยประกอบด้วย พื้นน้ำประมาณร้อยละ 71 หรือประมาณ 3 ใน 4 ส่วน ของพื้นผิวโลกทั้งหมด ซึ่ง 3 ส่วนของน้ำนั้นจะอยู่ในรูปน้ำเค็มประมาณ 97.6 % น้ำจืดประมาณ 2.4 % แหล่งน้ำแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ
แหล่งน้ำธรรมชาติ เป็นแหล่งน้ำที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติมีอยู่ทั่ว ๆ ไปในโลก ได้แก่ พื้นผิวดิน ใต้ดิน ในบรรยากาศ ซึ่งแหล่งน้ำตามธรรมชาติ จำแนกได้ 2 ชนิด คือ
น้ำผิวดินเป็นแหล่งน้ำที่พบทั่วไปบนพื้นผิวโลกเช่น แม่น้ำ ลำคลอง หนอง บึง ทะเลหรือมหาสมุทร ซึ่งแหล่งน้ำเหล่านี้จะมาจากน้ำฝน การละลายของหิมะ การไหลซึมออกมาจากน้ำใต้ดินแล้วไหลไปรวมกัน เป็นแหล่งน้ำที่มนุษย์รู้จักและใช้ประโยชน์มากที่สุด เพื่อการอุปโภคและบริโภค และยังเป็นแหล่งกำเนิดสิ่งมีชีวิตที่เป็นอาหารของมนุษย์ เป็นเส้นทางคมนาคม อารยธรรมเริ่มแรกของมนุษย์ส่วนมากเกิดใกล้แหล่งน้ำ 1.1 แม่น้ำ ส่วนมากเกิดจากการรวมกันของทางน้ำเล็ก ๆ บนพื้นที่ระดับสูง ความเร็วของน้ำและปริมาณน้ำจะกัดกร่อนทางน้ำเป็นร่องลึก ถ้าเป็นทางน้ำที่ไหลผ่านหุบเขาในพื้นที่ราบสูงระยะแรกน้ำจะไหลแรงกัดเซาะหินลงไปร่องลึกเกิดเป็นหุบเขาและร่องน้ำเป็นรูปตัววี บางบริเวณก็จะมีน้ำตกและแก่ง 1.2 ธารน้ำ จัดเป็นแหล่งน้ำผิวดินที่ไหลอยู่ในร่องน้ำ มีต้นกำเนิดมาจากน้ำที่ไหลบนแผ่นดิน ในขณะที่ไหลกระแสน้ำหรือการไหลของลำน้ำบางส่วนอาจถูกกักอยู่บนผิวดินเป็นแหล่งน้ำ และบางส่วนจะมีการกัดเซาะพื้นดินเป็นร่องเล็ก ๆ โดยมากมักจะก่อตัวในที่ที่มีความลาดชันและมีปริมาณน้ำที่มากพอสมควร เพราะน้ำที่ไหลแรงจะมีการกัดเซาะสูงทำให้มีระดับความลึกต่างกัน 1.3 น้ำทะเล เป็นของเหลวที่ไหลได้จากทะเล หรือมหาสมุทร โดยทั่วไปมหาสมุทรทั่วโลกมีความเค็มประมาณ 3.5% หรือ 35 ส่วนต่อพันส่วน (35 ppt) หมายความว่าในน้ำทะเลทุก ๆ 1 กิโลกรัม จะพบเกลืออยู่ 35 กรัม ความหนาแน่นมากกว่าน้ำจืด ถึงแม้ว่าน้ำทะเลส่วนใหญ่จะมีปริมาณเกลืออยู่ที่ระหว่าง 3.1 – 3.8 % แต่น้ำทะเลทั่วโลกก็ไม่ได้เหมือนกัน อาจมีการผสมกับน้ำจืดจากการไหลของแม่น้ำหรือแหล่งน้ำออกสู่ทะเล หรือจากการละลายของ ธารน้ำแข็ง จึงเป็นสาเหตุที่ทำให้ความเค็มของน้ำทะเลในแต่ละพื้นที่แตกต่างกัน ทะเลเปิดที่มีความเค็มมากที่สุดคือ ทะเลแดง
2.1 น้ำในดิน คือ น้ำที่อยู่ใต้ผิวดินแต่อยู่เหนือชั้นดิน ระดับตอนบนสุดของน้ำในดิน เรียกว่า ระดับน้ำใต้ดิน ซึ่งจะแตกต่างกันในแต่ละพื้นที่ และระดับน้ำในดินเปลี่ยนแปลงได้ตามปริมาณน้ำฝน 2.2 น้ำบาดาล คือ ส่วนของน้ำใต้ผิวดินที่อยู่ในเขตอิ่มน้ำ รวมถึงธารน้ำใต้ดิน โดยทั่วไปหมายถึง น้ำใต้ผิวดินทั้งหมด ยกเว้นน้ำภายใน ซึ่งเป็นน้ำอยู่ใต้ระดับเขตอิ่มน้ำ แหล่งน้ำที่มนุษย์สร้างขึ้น มนุษย์สร้างขึ้นเพื่อใช้ประโยชน์ตามวัตถุประสงค์ต่าง ๆ แหล่งน้ำที่มนุษย์สร้างขึ้นทั้งทางด้านอุปโภคและบริโภคในชีวิตประจำวัน การเกษตร การอุตสาหกรรม ผลิตกระแสไฟฟ้า ฯลฯ แหล่งน้ำที่มนุษย์สร้างขึ้นได้แก่
แหล่งที่มา กอบนวล จิตตินันทน์. (2537). วิทยาศาสตร์ ม. 2 . กรุงเทพฯ:ภูมิบัณฑิต. ศิริลักษณ์ ผลวัฒนะ และคณะ. (2562). วิทยาศาสตร์ ม. 2 . กรุงเทพฯ:แม็คเอ็ดดูเคชั่น. Return to contents ความรู้พื้นฐานเชื่อเพลิงและซากดึกดำบรรพ์ กระบวนการเกิดเชื้อเพลิง ซากดึกดำบรรพ์ เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์เกิดจากการเปลี่ยนสภาพของซากพืชซากสัตว์ที่ทับถมกันเป็นเวลานับเป็นล้าน ๆ ปีโดยกระบวนการทางธรณีวิทยาและธรณีเคมีในภาวะที่ไม่มี แก๊สออกซิเจนทำให้สารอินทรีย์โมเลกุลใหญ่เกิดปฏิกิริยา แยกสลายเป็นธาตุคาร์บอนและสารประกอบไฮโดรคาร์บอน โมเลกุลเล็กกว่าเดิมหลายชนิดปนอยู่ด้วยกัน ซึ่งสามารถแยกส่วนประกอบต่าง ๆ ออกมาใช้ประโยชน์ให้ตรงกับสมบัติของ ส่วนประกอบเหล่านั้นเช่น เป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ เครื่องบิน โรงงานอุตสาหกรรม ใช้ผลิตสารเคมี พอลิเมอร์ เมื่อความเจริญก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์มากขึ้นประชากรเพิ่มขึ้นปริมาณการใช้เชื้อเพลิงและผลิตภัณฑ์มีมากขึ้นทำให้มีจำนวนเชื้อเพลิงลดลงอย่างรวดเร็วซึ่งควรหาพลังงานทดแทนและปัญหาจากการใช้เชื้อเพลิงและผลิตภัณฑ์ก่อให้เกิดภาวะมลพิษทั้งทางน้ำ ดิน และอากาศ เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์ที่นำมาใช้ประโยชน์มาก ได้แก่ ถ่านหิน หินน้ำมันและปิโตรเลียม ถ่านหิน ถ่านหินเป็นหินตะกอนที่เปลี่ยนแปลงมาจากซากพืชมีลักษณะแข็งเปราะผิวเป็นมันหรือด้านสีน้ำตาลเข้มจนถึงสีดำธาตุองค์ประกอบหลักคือ ธาตุคาร์บอน รองลงมามีไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน กำมะถัน ส่วนธาตุที่มีปริมาณน้อยที่สุดได้แก่ ปรอท โครเมียม นิกเกิล ทองแดง ซีลีเนียม และแคดเมียม ธาตุกลุ่มนี้ก่อให้เกิดปัญหาต่อสุขภาพ การเกิดถ่านหิน ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงซากชีวะที่อยู่สถานะของแข็ง สันนิษฐานว่าเกิดจากซากพืชที่ขึ้นอยู่ตามที่ชื้นแฉะเช่น หนองบึง เมื่อพืชเหล่านั้นตายลงก็จะทับถมกันอยู่ และเกิดการเปลี่ยนแปลงสลายตัวแบบไม่ใช้ออกซิเจนอย่างช้า ๆ โดยบัคเตรี (ฺBacteria) ซึ่งจะเปลี่ยนสารเซลลูโลส (Cellulose) ไปเป็นลิกนิน (Lignin) ประจวบกับมีการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาที่เกิดจากการทับถมกัน ทําให้การสลายตัวหยุดลงจากการถูกทับถมกันเป็นเวลานาน ๆ ภายใต้ความดันสูงทําให้นํ้าและสารระเหย (Volatile) ถูกขจัดออกไปถึงตอนนี้อะตอมไฮโดรเจนจะรวมตัวกับอะตอมคาร์บอนเกิดเป็นสารประกอบไฮโดร์คาร์บอนขึ้นมา ถ่านหินชนิดต่าง ๆ มีดังนี้
หินน้ำมัน หินน้ำมัน คือ หินตะกอนชนิดหนึ่งที่ประกอบด้วยอินทรียวัตถุในรูปของสารที่เรียกว่า เคอโรเจน (Kerogen) เกิดจากซากพืชซากสัตว์น้ำเล็ก ๆ ทับถม ในแหล่งน้ำผสมกับโคลนตม กรวด หิน ดิน ทราย ในที่ ที่เคยเป็นแอ่งน้ำขนาดใหญ่มาก่อนภายใต้อุณหภูมิและความดันสูงมีปริมาณแก๊สออกซิเจนจำกัดใต้ผิวโลกเป็นเวลานานนับล้าน ๆ ปี จึงเกิดการเปลี่ยนแปลงไปเป็นหินตะกอน เนื้อละเอียดเรียงตัวเป็นชั้นบาง ๆ ที่มีอินทรียสารประเภทเคอโรเจนและอนินทรียสารหลายชนิดแทรกอยู่เมื่อให้ความร้อนประมาณ 500 องศาเซลเซียส จะให้น้ำมันและแก๊สไฮโดรคาร์บอนออกมา การใช้ประโยชน์จากหินนํ้ามัน การใช้ประโยชน์จากหินนํ้ามัน โดยทั่วไปสามารถทําได้ 3 วิธี คือ
ปิโตรเลียม ปิโตรเลียม เกิดจากซากพืชซากสัตว์ทั้งบนบกและในทะเล เมื่อหลายร้อยล้านปีก่อนที่ตายลง ถูกย่อยสลายกลายเป็นสารอินทรีย์สะสมรวมตัวอยู่กับหินตะกอนดิน เมื่อเปลือกโลกเกิดการเปลี่ยนแปลงชั้นตะกอนจะจมตัวลงเรื่อย ๆ เกิดการเปลี่ยนสภาพของสารอินทรีย์จนกลายเป็นปิโตรเลียม มีความร้อนและความดันภายในโลกเป็นปัจจัยสำคัญของกระบวนการเปลี่ยนแปลง และเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่ประกอบด้วยธาตุไฮโดรเจนและคาร์บอนมักพบอยู่ในชั้นหินตะกอนทั้งในสภาพของแข็ง ของเหลว และแก๊ส ขึ้นอยู่กับความร้อนและความกดดันที่สารไฮโดรคาร์บอนนั้นได้รับ ปิโตรเลียมที่มีสภาพเป็นของแข็ง หมายถึง บิทูเมน แอสฟัลท์ หรือยางมะตอย ของเหลว หมายถึงน้ำมันดิบ คอนเดนเสท ส่วนแก๊สหมายถึง แก๊สธรรมชาติ แหล่งที่มา กอบนวล จิตตินันทน์. (2537). วิทยาศาสตร์ ม. 2 . กรุงเทพฯ:ภูมิบัณฑิต. ศิริลักษณ์ ผลวัฒนะ และคณะ. (2562). วิทยาศาสตร์ ม. 2 . กรุงเทพฯ:แม็คเอ็ดดูเคชั่น. Return to contents การเกิดปิโตรเลียม ปิโตรเลียม (Petroleum) เป็นของผสมระหว่างแอลเคน แอลคีน ไซโคลแอลเคนและสารประกอบ อะโรมาติกหลายพัน ชนิด ปรากฏอยู่ในรูปก๊าซและของเหลวข้นสีนํ้าตาลถึงดํา ซึ่งเราเรียกว่า นํ้ามันดิบ (Crude Oil) หรือนํ้ามันปิโตรเลียม ซึ่งปิโตรเลียมเกิดจากการทับถมของซากพืช ซากสัตว์ภายใต้ผิวโลก แล้วถูกย่อยสลายด้วยความดันและอุณหภูมิสูง รวมถึง แบคทีเรียชนิดแอนาโรบิก ภาพแหล่งกักเก็บปิโตรเลียม การค้นพบปิโตรเลียม มี 2 แบบ คือ
น้ำมันดิบและแก๊สธรรมชาติจะพบเกิดร่วมกับหินตะกอนที่เกิดในทะเลเสมอ ส่วนประกอบที่สำคัญ ได้แก่ สารประกอบไฮโดรคาร์บอนเป็นส่วนใหญ่ และมีซัลเฟอร์ ไนโตรเจน และออกซิเจนเป็นส่วนน้อย วิธีการกลั่นน้ำมันดิบ การกลั่นน้ำดิบ คือ การย่อยสลายสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่เป็นส่วนประกอบของปิโตรเลียมออกเป็นกลุ่มหรือออกเป็นส่วนต่าง ๆ โดยกระบวนการกลั่นที่ยุ่งยากและซับซ้อน น้ำมันดิบในโรงกลั่นน้ำมันนั้น ไม่เพียงแต่จะถูกแยกออกเป็นส่วนต่าง ๆ เท่านั้น แต่มีมลทินชนิดต่าง ๆ เช่น กำมะถัน ก็จะถูกกำจัดออกไปอีก โรงกลั่นน้ำมันอาจผลิตน้ำมัน แก๊ส และเคมีภัณฑ์ที่แตกต่างกันออกมาได้มากมาย ผลิตภัณฑ์ที่สำคัญที่สุดคือ เชื้อเพลิงชนิดต่าง ๆ จากน้ำมันส่วนเบากว่า เช่น น้ำมันเบนซิน พาราฟิน เบนซิน แต่น้ำมันส่วนที่หนักกว่า เช่น น้ำมันดีเซล น้ำมันหล่อลื่น และน้ำมันเตา และนอกจากนี้ยังมีสารเหลือค้างอีกหลายชนิดเกิดขึ้น เช่น ถ่านโค้ก แอลฟัลต์ บิทูเม็น หรือน้ำมันดิน และขี้ผึ้งก็อาจได้รับการสกัดออกมารวมทั้งยังมีแก๊สชนิดต่าง ๆ เกิดขึ้นด้วย เช่น บิวเทน และโพรเพน ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากกระบวนการกลั่นน้ำมันดิบ
แก๊สธรรมชาติ (Natural Gas) เป็นแหล่งพลังงาน ที่สำคัญของประเทศไทย ซึ่งมีการใช้แก๊สธรรมชาติมากกว่า ร้อยละ 60 ของเชื้อเพลิงที่ใช้ในประเทศนอกจากนี้ยังใช้ ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี การแยกแก๊สธรรมชาติมี 2 ส่วน คือ ส่วนแรกเป็นการแยกสารที่ไม่ใช่ สารประกอบไฮโดรคาร์บอนออกก่อนอีกส่วนเป็นการกลั่นแยกแก๊สที่เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนโดยแยกตามจุดเดือดของแก๊สแต่ละชนิดส่วนการแยกน้ำมันดิบจะใช้การกลั่นลำดับส่วน ซึ่งอาศัยสมบัติของสารที่มีจุดเดือดต่างกันจะควบแน่นเป็นของเหลวได้ที่แต่ละชั้นของ หอกลั่นซึ่งมีอุณหภูมิต่างกัน แก๊สธรรมชาติมีองค์ประกอบ 2 ส่วน คือ
- แก๊สมีเทนมีปริมาณมากที่สุด คือ ร้อยละ 60 - 80 โดยปริมาตร - แก๊สไฮโดรคาร์บอนที่มีจำนวนอะตอมของคาร์บอนใน 1 โมเลกุลมากขึ้นจะมีปริมาณใน ธรรมชาติลดลง เช่น มีเทนมีคาร์บอน 1 อะตอม มีปริมาณร้อยละ 60 - 80 โดยปริมาตร เพนเทนมีคาร์บอน 5 อะตอม มีปริมาณร้อยละ 1 โดยปริมาตรและเฮกเซนมีคาร์บอน 6 อะตอม มีปริมาณน้อยมากไม่ถึง ร้อยละ 1 โดยปริมาตร
การนำแก๊สธรรมชาติไปใช้ประโยชน์ แก๊สมีเทน (CH4) - ใช้เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตกระแสไฟฟ้าและให้ความร้อนในโรงงานอุตสาหกรรม - ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตปุ๋ยเคมี - นำไปอัดใส่ถังความดันสูง เรียกว่า แก๊สธรรมชาติอัด (CNG) ใช้เป็นเชื้อเพลิงในรถยนต์ ซึ่งมีความปลอดภัยกว่า LPG เนื่องจากโมเลกุล CH4 มีมวลน้อยจึงฟุ้งกระจายไม่กักขังในรถยนต์ แก๊สอีเทน (C2H6) - ใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีโดยใช้ผลิตเอทิลีนซึ่งเป็นสารตั้งต้นสำหรับผลิต เม็ดพลาสติกพอลีเอทิลีน (PE) ที่นำไปขึ้นรูปเป็นถุงพลาสติก หลอดยาสีฟัน ขวดใส่แชมพู - ใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตเอทานอล แก๊สโพรเพน (C3H8) - ใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีโดยใช้ผลิตโพรพีน ซึ่งเป็นสารตั้งต้นสำหรับผลิตเม็ดพลาสติกพอลิโพรพิลีน (PP) ที่นำไปขึ้นรูปเป็น หม้อแบตเตอรี่ ยางสังเคราะห์ - ใช้เป็นสารเพิ่มคุณภาพในน้ำมันเครื่อง - ผสมกับบิวเทน (C4H10) ใช้เป็นแก๊สหุงต้ม แหล่งที่มา กอบนวล จิตตินันทน์. (2537). วิทยาศาสตร์ ม. 2 . กรุงเทพฯ:ภูมิบัณฑิต. ศิริลักษณ์ ผลวัฒนะ และคณะ. (2562). วิทยาศาสตร์ ม. 2 . กรุงเทพฯ:แม็คเอ็ดดูเคชั่น. เสียง เชษฐศิริพงศ์. (2554). วิทยาศาสตร์ ม. 2 เล่ม 1 . กรุงเทพฯ:พ.ศ. พัฒนา. Return to contents หัวเรื่อง และคำสำคัญ โครงสร้างโลก, โลก,กระบวนการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยา, การเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยา,ทรัพยากรดิน, ดิน,ทรัพยากรน้ำ, น้ำ,ความรู้พื้นฐานเชื้อเพลิงและซากดึกดำบรรพ์, เชื้อเพลิง, ซากดึกดำบรรพ์,การเกิดปิโตรเลียม, ปิโตรเลียม รูปแบบการนำเสนอ แบ่งตามผลผลิต สสวท. สื่อสิ่งพิมพ์ในรูปแบบดิจิทัล ลิขสิทธิ์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) วันที่เสร็จ วันศุกร์, 14 กุมภาพันธ์ 2563 สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา ฟิสิกส์ ช่วงชั้น มัธยมศึกษาตอนต้น กลุ่มเป้าหมาย ครู ดูเพิ่มเติม |
โลกและ ทรัพยากรธรรมชาติ ม.2 pdf
กระทู้ที่เกี่ยวข้อง
ลิขสิทธิ์ © 2024 th.frojeostern Inc.
