วัฏจักรหิน

วัฏจักรหินเป็นแบบจำลองเชิงแนวคิดที่เชื่อมโยงธรณีวิทยาทั้งหมดเข้าด้วยกัน โดยอธิบายว่าสสารมีการหมุนเวียนอย่างไม่สิ้นสุดระหว่างสถานะหินอัคนี หินตะกอน และหินแปรได้อย่างไร

Definition

วัฏจักรหินคือแบบจำลองของการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องของวัตถุบนโลก ระหว่างหินอัคนี หินตะกอน และหินแปร ผ่านกระบวนการหลอมเหลวและการตกผลึก การผุพังและการแข็งตัวเป็นหิน และการแปรสภาพ โดยมีพลังงานความร้อนภายในโลกและพลังงานจากพื้นผิวเป็นตัวขับเคลื่อน

Scope

หัวข้อนี้มุ่งเน้นไปที่วัฏจักรหินโดยตรง: เส้นทางที่หินถูกเปลี่ยนสภาพระหว่างหินทั้งสามประเภท แหล่งพลังงานที่ขับเคลื่อนวัฏจักร และบทบาทเชิงแนวคิดในฐานะกรอบการจัดระเบียบของธรณีวิทยาและพื้นฐานของแนวคิดเรื่องเวลาธรณีวิทยาที่ยาวนาน (deep time) และเอกรูปนิยม (uniformitarianism)

Core questions

• เส้นทางใดที่เชื่อมโยงหินทั้งสามประเภทเข้าด้วยกัน?
• แหล่งพลังงานใดที่ขับเคลื่อนวัฏจักรหิน?
• วัฏจักรหินนำไปสู่แนวคิดเรื่องเวลาธรณีวิทยาที่ยาวนาน (deep time) ได้อย่างไร?

Key theories

การเปลี่ยนแปลงวัฏจักรของหิน

หินทุกชนิดสามารถเปลี่ยนสภาพเป็นหินประเภทอื่นได้ตามเส้นทางที่หลากหลาย — หินหนืดตกผลึกเป็นหินอัคนี การผุพังและการแข็งตัวเป็นหินทำให้เกิดหินตะกอน และความร้อนและความดันทำให้เกิดหินแปร — และหินเหล่านี้สามารถหลอมเหลวหรือถูกแปรรูปใหม่ได้ ดังนั้นจึงไม่มีจุดเริ่มต้นหรือจุดสิ้นสุดที่ตายตัว

เอกรูปนิยม (Uniformitarianism)

ฮัตตันและไลเอลในภายหลังได้โต้แย้งว่ากระบวนการในปัจจุบันที่ดำเนินไปในช่วงเวลาอันยาวนานสามารถอธิบายการเปลี่ยนแปลงของหินทั้งหมดได้ ซึ่งเป็นการสร้างแนวคิดเรื่องเวลาธรณีวิทยาที่ยาวนานและหลักการที่ว่า 'ปัจจุบันคือกุญแจสู่อดีต' ให้เป็นหลักการชี้นำของธรณีวิทยา

Mechanisms

แหล่งพลังงานสองแหล่งขับเคลื่อนวัฏจักรนี้: ความร้อนภายในโลก ซึ่งหลอมหินให้กลายเป็นหินหนืดและแปรสภาพหินที่ระดับความลึก และพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งขับเคลื่อนการผุพัง การกัดเซาะ และการพัดพาที่ทำให้เกิดตะกอน การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกหมุนเวียนสสารระหว่างสภาพแวดล้อมที่ลึกและตื้น ทำให้มั่นใจว่าหินจะถูกหลอมเหลว สลายตัว สะสมตัว ฝังกลบ และตกผลึกซ้ำแล้วซ้ำอีก

Clinical relevance

กรอบแนวคิดวัฏจักรหินอธิบายว่าเหตุใดทรัพยากรบางอย่างจึงเกิดขึ้นในตำแหน่งที่พบ และเป็นพื้นฐานของการให้เหตุผลที่ใช้ในการสร้างประวัติทางธรณีวิทยาของภูมิภาคขึ้นใหม่จากหินที่ปรากฏอยู่บนพื้นผิวในปัจจุบัน

History

เจมส์ ฮัตตัน ได้นำเสนอแนวคิดวัฏจักรและมุมมองเรื่องเวลาธรณีวิทยาที่ยาวนานของหินในปี ค.ศ. 1788 และจอห์น เพลย์แฟร์ ได้ทำให้แนวคิดนี้เข้าถึงได้ง่ายขึ้นในภายหลัง ชาร์ลส์ ไลเอล ได้ทำให้แนวคิดเอกรูปนิยมเป็นที่ยอมรับในหนังสือ Principles of Geology ในช่วงทศวรรษ 1830 และวัฏจักรหินได้ถูกรวมเข้ากับการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกในช่วงปลายศตวรรษที่ยี่สิบเพื่อสร้างรูปแบบที่ทันสมัยในปัจจุบัน

Key figures

• James Hutton
• Charles Lyell
• John Playfair

Seminal works

• hutton1788
• lyell1830

Frequently asked questions

อะไรคือพลังงานขับเคลื่อนวัฏจักรหิน?

วัฏจักรหินถูกขับเคลื่อนด้วยแหล่งพลังงานสองแหล่ง: ความร้อนภายในโลก ซึ่งหลอมเหลวและแปรสภาพหิน และดวงอาทิตย์ ซึ่งขับเคลื่อนการผุพัง การกัดเซาะ และการพัดพาที่ทำให้เกิดและเคลื่อนย้ายตะกอนบนพื้นผิว