กระบวนการเกิดซากดึกดำบรรพ์
1. กระบวนการกลายเป็นหิน (petrifaction) ซากดึกดำบรรพ์ส่วนใหญ่ที่ถูกพบจะเกิดโดยกระบวนการนี้ ซึ่งมักจะเกิดกับส่วนที่เป็นแข็ง (hard part) เช่น กระดูก เปลือกหอย ไม้ ฯลฯ petrifaction เป็นกระบวนที่เกิดจากสารละลายในน้ำใต้ดินที่มีซิลิกา (Si) แคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) ออกไซด์ของเหล็ก (FeO) ซัลไฟด์ของเหล็ก ฯลฯ แทรกซึมเข้าไปตกผลึกในช่องว่างภายในเซลล์แทนที่เนื้อเยื่อหรือผนังเซลล์ของพืช สัตว์ เกิดเป็นแร่ในตระกูล ควอร์ต แคลไซต์ เหล็กออกไซด์ (ฮีมาไทต์หรือเกอไทต์) และแร่ไพไรต์ ตามลำดับ ทำให้เซลล์ของซากอินทรีย์แข็งตัว รวมทั้งคงรูปร่างและโครงสร้างเดิมไว้ได้ เช่น ซากของต้นไม้ที่ถูกแทนที่ด้วยสารซิลิกา (silica) ในบริเวณพิพิธภัณฑ์ไม้กลายเป็นหินบ้านโกรกเดือนห้า ตำบลสุรนารี อำเภอเมือง จ.นครราชสีมา ซึ่งนอกจากจะเกิดเป็นแร่ควอร์ตซ์ เชิร์ต คาลซิโดนี โอปอ อาเกต ฯลฯ ยังมีสีสันตามมลทินที่เกิดจากสารเจือปนของออกไซด์ของเหล็กหรือแมงกานีสด้วย ทำให้เกิดเป็นสีแดง น้ำตาล น้ำตาลเหลือง เหลืองหรือดำแทรกอยู่ กระบวนการนี้เกิดจากกระบวนการหลัก 2 กระบวนการ คือ
1. กระบวนการเกิดแร่ในช่องว่าง (permineralization) เกิดจากการตกผลึกของแร่จากสารละลายน้ำใต้ดินที่แทรกซึมเข้าไปในช่องว่าง (void) ภายในเซลล์ ซึ่งเกือบทั้งหมดจะมีขนาดเล็ก มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า ช่องว่างเหล่านี้มีอยู่ในโครงสร้างที่แข็ง เช่น กระดูก เปลือกหอย ไม้ เป็นต้น
2. กระบวนการแทนที่ (replacement) เกิดจากสารละลายน้ำใต้ดินละลายเนื้อเยื่อสารอินทรีย์ ผนังเซลล์หรือส่วนที่แข็งอื่นๆ ออกไปในเบื้องต้น และตามด้วยการตกผลึกของแร่จากสารละลาย แทนที่สารที่ถูกละลายออกไป แบบโมเลกุลต่อโมเลกุล เช่น การแทนที่เซลลูโลสเดิมของผนังเซลล์ในพืชด้วยแร่ควอร์ตซ์ ดังนั้นแม้แต่ในโครงสร้างขนาดเล็กที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า (microscopic structure) ก็จะถูกรักษาไว้ เพราะได้เปลี่ยนสภาพไปเป็นแร่หรือหิน
1. กระบวนการกลายเป็นหิน (petrifaction) ซากดึกดำบรรพ์ส่วนใหญ่ที่ถูกพบจะเกิดโดยกระบวนการนี้ ซึ่งมักจะเกิดกับส่วนที่เป็นแข็ง (hard part) เช่น กระดูก เปลือกหอย ไม้ ฯลฯ petrifaction เป็นกระบวนที่เกิดจากสารละลายในน้ำใต้ดินที่มีซิลิกา (Si) แคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) ออกไซด์ของเหล็ก (FeO) ซัลไฟด์ของเหล็ก ฯลฯ แทรกซึมเข้าไปตกผลึกในช่องว่างภายในเซลล์แทนที่เนื้อเยื่อหรือผนังเซลล์ของพืช สัตว์ เกิดเป็นแร่ในตระกูล ควอร์ต แคลไซต์ เหล็กออกไซด์ (ฮีมาไทต์หรือเกอไทต์) และแร่ไพไรต์ ตามลำดับ ทำให้เซลล์ของซากอินทรีย์แข็งตัว รวมทั้งคงรูปร่างและโครงสร้างเดิมไว้ได้ เช่น ซากของต้นไม้ที่ถูกแทนที่ด้วยสารซิลิกา (silica) ในบริเวณพิพิธภัณฑ์ไม้กลายเป็นหินบ้านโกรกเดือนห้า ตำบลสุรนารี อำเภอเมือง จ.นครราชสีมา ซึ่งนอกจากจะเกิดเป็นแร่ควอร์ตซ์ เชิร์ต คาลซิโดนี โอปอ อาเกต ฯลฯ ยังมีสีสันตามมลทินที่เกิดจากสารเจือปนของออกไซด์ของเหล็กหรือแมงกานีสด้วย ทำให้เกิดเป็นสีแดง น้ำตาล น้ำตาลเหลือง เหลืองหรือดำแทรกอยู่ กระบวนการนี้เกิดจากกระบวนการหลัก 2 กระบวนการ คือ
1. กระบวนการเกิดแร่ในช่องว่าง (permineralization) เกิดจากการตกผลึกของแร่จากสารละลายน้ำใต้ดินที่แทรกซึมเข้าไปในช่องว่าง (void) ภายในเซลล์ ซึ่งเกือบทั้งหมดจะมีขนาดเล็ก มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า ช่องว่างเหล่านี้มีอยู่ในโครงสร้างที่แข็ง เช่น กระดูก เปลือกหอย ไม้ เป็นต้น
2. กระบวนการแทนที่ (replacement) เกิดจากสารละลายน้ำใต้ดินละลายเนื้อเยื่อสารอินทรีย์ ผนังเซลล์หรือส่วนที่แข็งอื่นๆ ออกไปในเบื้องต้น และตามด้วยการตกผลึกของแร่จากสารละลาย แทนที่สารที่ถูกละลายออกไป แบบโมเลกุลต่อโมเลกุล เช่น การแทนที่เซลลูโลสเดิมของผนังเซลล์ในพืชด้วยแร่ควอร์ตซ์ ดังนั้นแม้แต่ในโครงสร้างขนาดเล็กที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า (microscopic structure) ก็จะถูกรักษาไว้ เพราะได้เปลี่ยนสภาพไปเป็นแร่หรือหิน
ภาพซ้ายมือคือ ไม้กลายเป็นหินขนาดใหญ่ บริเวณวนอุทยานไม้กลายเป็นหิน อ.บ้านตาก จ.ตาก ส่วนภาพขวามือคือกระบวนการเกิดแร่ในช่องว่าง (permineralization)
2. กระบวนกลั่นระเหยหรือกระบวนการเกิดแผ่นซากคาร์บอน (distillation หรือ carbonization) เกิดกับซากดึกดำบรรพ์พืชหรือสัตว์เล็กๆ ในลักษณะที่มีตะกอนเนื้อละเอียดมาปิดทับ เ
มื่อเวลาผ่านไปและความดันที่เพิ่มขึ้น จะทำให้ส่วนประกอบที่เป็นน้ำหรือไฮโดรเจน ออกซิเจนและไนโตรเจนถูกขับออกไป จนเหลือแต่เพียงธาตุคาร์บอนอิสระ ซึ่งจะเกิดเป็นคราบคาร์บอนสีดำเกิดเป็นรูปสำเนาของสัตว์และพืชต่างๆ เช่น ซากใบไม้ สำหรับในสัตว์ บางแห่งพบเป็นภาพร่างคาร์บอนของส่วนที่เป็นเนื้อรอบโครงร่างแข็ง ซากสัตว์ที่มักพบและเกิดโดยกระบวนการนี้ ได้แก่ ซากแกรปโตไลต์ (graptolite) อาร์โทรปอดส์ (arthropods) ปลา เป็นต้น หากคราบคาร์บอนดังกล่าวหลุดหายไป ร่องรอยที่ยังเหลืออยู่ในชั้นหินหรือตะกอนเนื้อละเอียด จะเรียกว่า “รอยพิมพ์ (impression)”
มื่อเวลาผ่านไปและความดันที่เพิ่มขึ้น จะทำให้ส่วนประกอบที่เป็นน้ำหรือไฮโดรเจน ออกซิเจนและไนโตรเจนถูกขับออกไป จนเหลือแต่เพียงธาตุคาร์บอนอิสระ ซึ่งจะเกิดเป็นคราบคาร์บอนสีดำเกิดเป็นรูปสำเนาของสัตว์และพืชต่างๆ เช่น ซากใบไม้ สำหรับในสัตว์ บางแห่งพบเป็นภาพร่างคาร์บอนของส่วนที่เป็นเนื้อรอบโครงร่างแข็ง ซากสัตว์ที่มักพบและเกิดโดยกระบวนการนี้ ได้แก่ ซากแกรปโตไลต์ (graptolite) อาร์โทรปอดส์ (arthropods) ปลา เป็นต้น หากคราบคาร์บอนดังกล่าวหลุดหายไป ร่องรอยที่ยังเหลืออยู่ในชั้นหินหรือตะกอนเนื้อละเอียด จะเรียกว่า “รอยพิมพ์ (impression)”3. กระบวนการแช่แข็ง (refrigeration) พบในเขตอากาศหนาวใกล้ขั้วโลกหรือเขตหิมะแถบภูเขาสูง ซากสัตว์จะถูกแช่เย็นจนแข็งไปทั้งตัว โดยที่ยังคงมีเนื้อเยื่อต่างๆ เหมือนเนื้อสัตว์ที่ถูกแช่แข็ง แม้กระทั่งอาหารที่อยู่ในกระเพาะก็ยังมีสภาพที่สดอยู่ เช่น ซากช้างแมมมอธวูลี หรือซากแรดขนยาวในแถบไซบีเรีย อลาสก้า ฯลฯ
ภาพบน ลูกช้างแมมมอธ (10,000 ปีที่ผ่านมา) ถูกพบในสภาพที่เกือบสมบูรณ์ที่สุดเท่าที่เคยพบอายุประมาณ 1 ปี ส่วนภาพล่างคือแมงมุมที่ติดอยู่ในอัมพันซึ่งมีอายุประมาณ 40 ล้านปี
4. กระบวนการดองคงสภาพ (preservation) เช่น การดองในบ่อที่มีการสะสมเน่าเปื่อยของถ่านพีต (peat) จนเกิดเป็นสารเคมีที่ป้องกันการเน่าเปื่อยได้ เช่นกรณีซากดึกดำบรรพ์กวางไอริช (Megaloceros) ในสมัยไพลสโตซีน การดองในน้ำมันดิน (tar) หรือยางมะตอย (asphalt) เช่น บ่อน้ำมันดิน ที่แรนโช ลา เบรีย (Rancho La Brea) ในรัฐแคลิฟอร์เนีย ซึ่งพบซากสัตว์จำนวนมากและหลายชนิด ในจำนวนนี้รวมทั้งซากช้างมาสโตดอน (Mastodon) และเสือเขี้ยวดาบ (Smilodon) นอกจากนี้ ยังมีซากพืชหรือสัตว์ที่ตกลงไปในยางสนที่แข็งตัวเป็นอำพัน (amber) ซากที่เกิดโดยวิธีนี้ จะรักษารายละเอียดได้ดีมาก เช่น ซากของแมลงต่าง ๆ
5. กระบวนการเกิดมัมมี่ (mummification) เป็นการเกิดโดยธรรมชาติจากการแห้งของซากสิ่งมีชีวิตทีละน้อย พบได้ในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิสูงและแห้ง โดยเฉพาะในแถบทะเลทราย เช่น ซากของตัวสลอท (ground sloth) สกุล Nothrotherium อายุไพลสโตซีน ที่ตกลงไปในปล่องภูเขาไฟ รัฐนิวเม็กซิโก ปรากฏซากเป็นโครงกระดูก หนัง เอ็น เป็นรูปร่างสมบูรณ์ มีผิวหนังแห้งและแข็ง
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น