นักธรณีวิทยาคณะวิทย์ มช. ร่วมทีม ม.ขอนแก่น ฯลฯ ศึกษาตัวอย่างหินทรายจากอุทยานธรณีขอนแก่น เพื่อวิเคราะห์ศิลาวรรณนาและธรณีเคมี สำหรับอธิบายการเกิดที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเทคโทนิกส์

8 กันยายน 2566

คณะวิทยาศาสตร์


    นักธรณีวิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มช. ร่วมทีม ม.ขอนแก่น ฯลฯ ศึกษาตัวอย่างหินทรายจากอุทยานธรณีขอนแก่น เพื่อวิเคราะห์ศิลาวรรณนาและธรณีเคมี สำหรับอธิบายการเกิดที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเทคโทนิกส์ งานวิจัยนำไปใช้เป็นหลักฐานสำหรับการประเมินอุทยานธรณีขอนแก่นเป็นอุทยานธรณีโลกของยูเนสโก (UNESCO Global Geopark) เมื่อเดือนมิถุนายนที่ผ่านมา

      ผศ.ดร.บูรพา แพจุ้ย นักวิจัย ภาควิชาธรณีวิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ร่วมกับทีมวิจัยจากสาขาวิชาเทคโนโลยีธรณี มหาวิทยาลัยขอนแก่น นำโดย ผศ.ดร.วิมลทิพย์ สิงห์เถื่อน นางสาวอาภัสสร อนุมาตย์ และนางสาวณัฐณิชา ชาวไทย ทำการศึกษาวิจัยในหัวข้อ "Geochemistry and provenance of Mesozoic sandstones in Khon Kaen Geopark: Implication for tectonics of the western Khorat Plateau of Thailand"

โดยทำการสำรวจและเก็บข้อมูลภาคสนาม รวมทั้งเก็บตัวอย่างหินทรายจากอุทยานธรณีขอนแก่น เพื่อวิเคราะห์ศิลาวรรณนาและธรณีเคมีสำหรับอธิบายการเกิดที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเทคโทนิกส์ ร่วมกับ ศาสตราจารย์ปัญญา จารุศิริ ที่ปรึกษากรมทรัพยากรธรณี และ Heiner Heggemann จาก Hessian State Agency for Nature Conservation ประเทศเยอรมนี

ในกระบวนการศึกษาวิจัย ทีมวิจัยได้เริ่มจากการสำรวจและเก็บข้อมูลภาคสนาม ทั้งลักษณะการกระจายตัวของหิน การวางตัว โครงสร้างทางธรณีวิทยา และจัดทำลำดับชั้นหิน เพื่อหาขอบเขตของหมวดหิน ในกลุ่มหินโคราชที่กระจายตัวอยู่ในพื้นที่ศึกษา และเลือกเก็บตัวอย่างที่เป็นตัวแทนที่มีลักษณะเด่นแตกต่างกันในแต่ละหมวดหิน ทั้ง 4 หมวดหิน ประกอบด้วย หมวดหินพระวิหาร หมวดหินเสาขัว หมวดหินภูพาน และหมวดหินโคกกรวด จำนวน 50 ตัวอย่าง เพื่อนำมาจัดทำแผ่นหินบาง ศึกษาแร่ประกอบภายใต้กล้องจุลทรรศน์ฯ และวิเคราะห์ธรณีเคมี ทั้งออกไซด์หลัก ธาตุรอง และธาตุหายาก ซึ่งทำการวิเคราะห์ทั้งที่มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ มหาวิทยาลัยขอนแก่น และบริษัท SGS จำกัด ประเทศจีน จากนั้นประมวลผลการศึกษา ข้อมูลภาคสนาม ศิลาวรรณนาร่วม และธรณีเคมีเพื่อจำแนกชื่อหิน หินต้นกำเนิด สภาวะการสะสมตัว และเทคโทนิกส์ที่เกี่ยวข้อง

ทั้งนี้ อุทยานธรณีขอนแก่น เป็นแหล่งศึกษาวิจัยที่มีความน่าสนใจอย่างยิ่ง เนื่องจากอุทยานแห่งนี้ เป็นพื้นที่ที่มีความหลากหลายของซากดึกดำบรรพ์ไดโนเสาร์มากที่สุดในไทย และรองรับด้วยหินตะกอนอายุมีโซโซอิกของกลุ่มหินโคราช ประกอบด้วย 4 หมวดหิน ได้แก่ หมวดหินพระวิหาร หมวดหินเสาขัว หมวดหินภูพาน และหมวดหินโคกกรวด

ซึ่งจากการสำรวจภาคสนามและศิลาลักษณ์ชี้ให้เห็นว่า หินตะกอนที่ศึกษาอยู่ในภาวะพัฒนาการต่ำ ประกอบด้วยเม็ดตะกอนเป็นหลัก เป็นหินทราย หินทรายปนกรวด และหินทรายแป้งที่มีเม็ดคาร์บอเนตเกิดร่วมด้วย

ผลการศึกษาศิลาวรรณนาและธรณีเคมี พบว่า หินทรายของหมวดหินพระวิหารและหมวดหินภูพาน ประกอบด้วย หินควอตซ์อารีไนต์ และหินซับลิทอารีไนต์ โดยมีหินซับอาร์โคสอยู่บ้าง ในขณะที่หินของหมวดหินเสาขัวส่วนใหญ่ประกอบด้วย หินซับอาร์โกส และหินซับลิทอารีไนต์ ส่วนหมวดหินโคกกรวดส่วนใหญ่เป็นหินซับลิทอารีไนต์ที่มีก้อนกรวดและเม็ดคาร์บอเนตอย่างโดดเด่น

หินทรายที่ศึกษา ประกอบด้วย ควอตซ์ เฟลด์สปาร์ เศษหินตะกอน และแร่รองอื่น (ไบโอไทต์ มัสโคไวต์ เซอร์คอน และทัวร์มาลีน) พร้อมสารเชื่อมประสานจำพวกซิลิกา สารละลายที่มากด้วยเหล็กและแคลไซต์ ข้อมูลศิลาวรรณนา (Q–F–L) และธรณีเคมี (ธาตุหลักและธาตุรอง) ชี้ให้เห็นว่าแหล่งที่มาของตะกอนส่วนใหญ่เป็นหินตะกอนเนื้อควอตซ์ และบางส่วนมาจากหินอัคนีแบบเฟลสิก-อินเทอร์มีเดียต

ปริมาณของธาตุหายากในรูปแบบเทียบกับคอนไดรต์ บ่งชี้ว่า ต้นกำเนิดของหินทรายที่ศึกษา คือหินตะกอนเนื้อควอตซ์ที่สะสมอยู่ในขอบทวีปแบบที่ไม่มีพลังหรือเปลือกโลกส่วนบน ลักษณะธรณีเคมีของตะกอนแสดงให้เห็นว่า แหล่งกำเนิดของตะกอนในแอ่งโคราชนั้นตั้งอยู่บนขอบทวีปที่ไม่มีพลังหรือภูเขาไฟรูปโค้งโบราณ ก่อนการสะสมตัวใหม่อีกครั้งด้วยกระบวนการของแม่น้ำในช่วงยุคมีโซโซอิก

งานวิจัยนี้ช่วยสนับสนุนข้อมูลทางธรณีวิทยาของหินตะกอนเนื้อประสมของกลุ่มหินโคราช ที่อธิบายการเกิดและเทคโทนิกส์ด้วยธาตุหายาก ซึ่งยังมีการทำวิจัยในประเทศไทยไม่มากนัก โดยส่งผลโดยตรงต่อนักวิชาการ และนักธรณีวิทยาที่สนใจทั้งในประเทศและต่างประเทศ

นอกจากนี้ ผลงานวิชาการที่เผยแพร่ในวารสารวิชาการระดับนานาชาติ ยังถูกนำไปใช้เป็นหลักฐานด้านการมีส่วนร่วม และการทำวิจัยด้านธรณีวิทยาพื้นฐานและการท่องเที่ยวเชิงธรณีในพื้นที่ สำหรับการประเมินอุทยานธรณีขอนแก่นเป็นอุทยานธรณีโลกของยูเนสโก (UNESCO Global Geopark) เมื่อเดือนมิถุนายนที่ผ่านมา

ทั้งนี้ การพัฒนาอุทยานธรณีระดับโลกเกี่ยวข้องกับ SDG โดยตรงในหลายประเด็น โดยเฉพาะด้านการศึกษา ทรัพยากรธรรมชาติ ความมั่นคงทางสังคมและเศรษฐกิจ ร่วมทั้งความร่วมมือในระดับชาติและนานาชาติ

ผลงานได้รับการตีพิมพ์เผยแพร่ ในวารสาร PLOS ONE
Published: April 26, 2023
ผู้สนใจสามารถอ่านบทความวิชาการได้ที่ https://doi.org/10.1371/journal.pone.0284974
.
.
.

เกร็ดความรู้เพิ่มเติม
  • กระบวนการแปรสัณฐาน (Tectonic process) เป็นกระบวนการเคลื่อนที่ของเปลือกโลก ซึ่งเกิดจากแรงที่กระทำต่อเปลือกโลก ส่งผลให้โครงสร้างของหินที่ประกอบเป็นเปลือกโลกเกิดการเปลี่ยนแปลงไปเป็นภูมิประเทศแบบต่าง ๆ เช่น มหาสมุทร ที่ราบสูง ภูเขา 

  • ศิลาวรรณา Petrographic analysis เป็นเทคนิคการวิเคราะห์หินและแร่ โดยศึกษาลักษณะโครงสร้างและแร่ธาตุต่างๆ  เพื่อวิเคราะห์ในระดับจุลสัณฐานของวัตถุที่ต้องการศึกษา ผลการวิเคราะห์สามารถนำไปใช้อธิบายและจำแนกหินรวมทั้งแร่ ให้ข้อมูลเกี่ยวกับแหล่งกำเนิด ลักษณะการเกิด โครงสร้าง และประวัติของหิน

  • การสำรวจธรณีเคมี (Geochemical Exploration) เป็นวิธีการสำรวจเพื่อหาความผิดปกติของธาตุต่าง ๆ ที่มีอยู่ตามธรรมชาติ โดยอาศัยการวิเคราะห์ทางเคมี เพื่อหาปริมาณธาตุ หรือสารประกอบที่มีอยู่ใน หิน ดิน ตะกอนธารน้ำ หรือพืช

แกลลอรี่