ธรณีกาล ตารางเวลาของโลก

by

การลำดับช่วงเวลาของโลกตั้งแต่เกิดจนถึงปัจจุบัน เรียกว่า ธรณีกาล แบ่งเป็น บรมยุค (Eon) มหายุค (Era) ยุค (Period) และสมัย (Epoch) หินทุกชนิดที่พบบนโลกจะถูกจัดลำดับแก่อ่อนตามอายุที่วิเคราะห์ได้ อายุของหินเหล่านี้จะถูกนำมาจัดทำเป็นตารางธรณีกาล (Chronostratigraphic Chart) สำหรับการศึกษาทางธรณีวิทยาทุกแขนงทั่วโลก

อัพเดทล่าสุด

  • V2020/01 เพิ่ม GSSP และแก้ตัวเลขอายุในยุคครีเทเชียสและควอเทอร์นารี
  • v2018/07 แบ่งอายุ Holocene เป็น 3 ช่วงเวลา ได้แก่ Greenlandian Northgrippian และ Meghalayan
  • v2017/02 แก้ไขเลขอายุ Paleogene: Base of Chattian เป็น 27.82 Ma
  • v2016/12 แก้ไขเลขอายุ Permian-Triassic boundary: 251.902 +/- 0.024 Ma / Permian: Base of Lopingian (Wuchiapingian): 259.1 +/- 0.5 Ma / Permian: Base of Guadalupian (Roadian): 272.95 +/- 0.11 Ma
  • v2016/04 Upper และ Middle Pleistocene เขียนเป็นตัวเอียง / เพิ่มหมุด GSSP เริ่มต้นอายุ Albian ในยุค Cretaceous
  • v2015/01 เพิ่ม GSSP ในสมัย Toarcian และปรับอายุของยุค Cryogenian เป็น ~720 ล้านปี (เดิม 850 ล้านปี)
  • v2014 (2557) ปรับตัวเลขอายุ Gelasian ในสมัย Pleistocene เป็น 2.58 – 1.80 แทนที่ 2.588 – 1.806
  • v2013 (2556) ปรับตัวเลขอายุ เช่น ยุคแคมเบรียนเริ่มที่ 541 ล้านปี (แทนที่ 542 ล้านปี) ยุคเพอร์เมียนสิ้นสุดที่ 252 ล้านปี (แทนที่ 250 ล้านปี)

Cohen, K.M., Finney, S.C., Gibbard, P.L. & Fan, J.-X. (2013; updated) The ICS International Chronostratigraphic Chart. Episodes 36: 199-204. URL: http://www.stratigraphy.org/ICSchart/ChronostratChart2020-01.pdf


หมุดทองระบุตำแหน่งชุดหินอ้างอิง (GSSP) ของยุคเอเดียคาเรน (Ediacaran Period) ในประเทศออสเตรเลีย รอยวงกลมบนหินคือตำแหน่งที่เก็บตัวอย่างหินสำหรับการศึกษาการเปลี่ยนแปลงสนามแม่เหล็กโลก (Photo credit: Bahudhara)

มาตรธรณีกาล

มาตรธรณีกาล หรือ ตารางธรณีกาล (Geologic Time Scale) ฉบับสากล จัดทำโดยคณะทำงานการลำดับชั้นหินสากล (International Commission on Stratigraphy) มีลักษณะเป็นรูปแบบตารางสีสันหลากหลาย ประกอบด้วยชื่อบรมยุค มหายุค ยุค และสมัย พร้อมตัวเลขอายุของเส้นแบ่งแต่ละยุคสมัยในหน่วยล้านปี (Ma) ซึ่งได้มาจากข้อมูลของชุดหินอ้างอิง (Global Stratotype Sections and Points หรือ GSSPs) หินต้นแบบที่จะใช้อ้างอิงได้จะต้องอยู่ในเงื่อนไขที่ว่า เข้าศึกษาได้สะดวก มีหินโผล่ให้เห็นมากสำหรับการศึกษาในอนาคต สามารถเปรียบเทียบกับหินอื่นได้ และมีขอบเขตของชุดหินชัดเจน สังเกตในตารางธรณีกาลจะมีเข็มหมุดปักอยู่ด้วย

ชุดหินอ้างอิง

นักธรณีวิทยาแต่ละสาขามีหลักการในการแบ่งแยกอายุหินแตกต่างกันออกไป เช่น นักบรรพชีวินวิทยาแบ่งอายุจากฟอสซิลที่อยู่ในชั้นหินตะกอน นักธรณีฟิสิกส์เปรียบเทียบอายุจากรูปแบบของการกลับของสนามแม่เหล็กในหินอัคนีและแผ่นเปลือกโลกมหาสมุทร นักธรณีเคมีจะใช้หลักการหาอายุจากแร่ไอโซโทป เป็นต้น

เนื่องจากวิธีการที่ต่างกันนี้เอง เมื่อจะมีการสร้างตารางธรณีกาลขึ้น แน่นอนว่าการรวบรวมข้อมูลจากนักธรณีวิทยาทุกสาขาจะเกิดปัญหาใหญ่ในการที่จะทำให้ทุกอย่างเป็นมาตรฐานและลงตัว ดังนั้นจึงมีการกำหนดชุดหินอ้างอิง ซึ่งถูกกำหนดไว้เป็นสากลสำหรับใช้อ้างอิงขอบเขตชั้นหินที่เฉพาะเจาะจง มาใช้ยึดเป็นตัวกลางเพื่อให้ได้ข้อมูลที่น่าเชื่อถือและสมบูรณ์ที่สุด อย่างไรก็ตาม ยังมีหลายช่วงอายุในตารางธรณีกาลที่ไม่มีชุดหินอ้างอิง แต่ได้ให้อายุไว้ตามข้อมูลอายุสัมบูรณ์ (absolute age) ของหินที่วิเคราะห์ได้

ความสำคัญของตารางธรณีกาล ฉบับสากลนี้ก็คือ การทำให้เกิดความเข้าใจตรงกัน ในเรื่องของอายุและการลำดับชั้นหินทั่วโลก รวมถึงสำหรับการระบุช่วงเหตุการณ์สำคัญที่เกิดขึ้นบนโลก โดยมีหินต้นแบบสำหรับอ้างอิงได้ นอกจากนี้ ยังมีตารางธรณีกาลที่จัดทำโดยองค์กรทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกา ซึ่งจะมีความแตกต่างจากฉบับสากลอยู่บ้าง โดยเฉพาะเรื่องของตัวเลขอายุและสีที่ใช้แทนยุคสมัย การเลือกใช้จึงต้องระมัดระวังในการอ้างอิงข้อมูล

สัญลักษณ์เวลาแบบย่อ

ปัจจุบันมีการถกเถียงกันเกี่ยวการกำหนดสัญลักษณ์เวลาทางธรณีวิทยาว่าจะให้เป็นไปตามระบบ SI หรือไม่ (หน่วยเวลาในระบบ SI คือวินาที; s) สัญลักษณ์ที่บ่งบอก “ล้านปี” ที่เราใช้ในปัจจุบันนั้นมีสองกรณีซึ่งแตกต่างกันเล็กน้อย หากเราพูดถึงจุดของเวลาในอดีตเราจะใช้ “Ma” ซึ่ง M (ตัวใหญ่) มาจากคำว่า Mega- หมายถึง 10^6 ส่วน a มาจาก annum ซึ่งเป็นพหูพจน์ของ annus ในภาษาลาตินที่แปลว่าปี ดังนั้น ยุคครีเตเชียสเกิดขึ้นเมื่อ 145.5-65.5 Ma ago (จะไม่ใส่ ago ก็ได้ก็เข้าใจตรงกันว่าล้านปีก่อนนับจากปัจจุบัน) บางครั้งมีการย่ออีกแบบเป็น mya (millon years ago) โดยที่ m (ตัวเล็ก) นี้ไม่ได้เกี่ยวข้องกับระบบ SI ใดๆ เป็นเพียง “คำย่อ” เท่านั้น แต่หากว่าเราพูดถึงช่วงเวลาจะใช้คำว่า “Myr” (M ตัวใหญ่ความหมายเหมือนข้างบน) แปลว่าล้านปี ซึ่งกล่าวได้ว่ายุคครีเตเชียสกินเวลา 80 Myr ถ้าเราใช้ myr จะเกิดการสับสนกับระบบ SI เพราะ m- จะหมายถึง พันปี ดังนั้น 80 Myr จึงต่างจาก 80 myr (อ้างอิง1) (อ้างอิง2) (อ้างอิง3) (อ้างอิง4)

ข้อสรุปเรื่องระบบ SI ต้องติดตามกันต่อไป ถ้าเป็นระบบ SI จะอธิบายได้ว่า ยุคครีเทเชียสสิ้นสุดเมื่อ 2.083 x 10^15 วินาที ที่แล้ว

ปัญหายุคควอเทอร์นารี

ยุคควอเทอร์นารี เคยมีปัญหาว่าจะให้เริ่มต้นตั้งแต่เมื่อไหร่ ในตารางธรณีกาลสากลฉบับ 2009 (2552) ได้เคยให้จุดเริ่มต้นของยุคที่พวกเรานี้ไว้ที่ 1.8 ล้านปี ตามข้อมูลทางบรรพชีวินวิทยา แต่ได้มีการเปลี่ยนใหม่ให้ตรงกับการเริ่มต้นของยุคน้ำแข็งที่เริ่มเกิดขึ้นเมื่อ 2.6 ล้านปี ทำให้ตารางธรณีกาลสากลฉบับล่าสุด (2014) กำหนดให้ยุคควอเทอร์นารีครอบคลุมตั้งแต่ประมาณ 2.58 ล้านปี ถึงปัจจุบันที่เราอยู่ในทุกวันนี้

ภาพเปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงตารางธรณีกาลช่วงยุค Quaternary ของ ICS (2003-2009) สังเกตตารางธรณีกาลฉบับ 2004 เป็นที่ร่ำลือในแง่ของการไม่มีชื่อยุค Quaternary ปรากฏอยู่

มาตรธรณีกาลฉบับอื่นๆ

ข้อมูลการลำดับอายุของหินที่มีมากขึ้นทุกปี ทำให้มีการปรับเปลี่ยนตารางธรณีกาลหลายครั้ง ต่อไปนี้คือตารางธรณีกาล ที่จัดทำโดย คณะทำงานการลำดับชั้นหินสากล เรียงจากฉบับล่าสุด จนถึงปีพ.ศ.2547 และตารางธรณีกาลที่จัดทำโดยองค์กรทางธรณีวิทยาในสหรัฐอเมริกา

เปรียบเทียบมาตราเวลาทางธรณีกาลกับหนังสือหนึ่งเล่ม ที่ประกอบด้วยกระดาษ 100 แผ่น (100 หน้า) สารบัญแบ่งเป็น 11 บท ตามจำนวนมหายุค (Era) ลำดับจากอายุอ่อนไปอายุแก่ โดยมีปัจจุบันอยู่ในหน้าแรก ที่คั่นหนังสือระบุเหตุการณ์สำคัญที่เกิดขึ้นบนโลก - GeoThai.net
เปรียบเทียบมาตราเวลาทางธรณีกาลกับหนังสือหนึ่งเล่ม ที่ประกอบด้วยกระดาษ 100 แผ่น (100 หน้า) สารบัญแบ่งเป็น 11 บท ตามจำนวนมหายุค (Era) ลำดับจากอายุอ่อนไปอายุแก่ โดยมีปัจจุบันอยู่ในหน้าแรก ที่คั่นหนังสือระบุเหตุการณ์สำคัญที่เกิดขึ้นบนโลก – GeoThai.net (Graphic inspired by David McCandless)