ทรายดำ

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
BlackSandMaui.jpg

ทรายดำ (อังกฤษ: black sand) เป็นตะกอนเม็ดทรายสีดำที่พบสะสมตัวบริเวณชายหาด ที่มีการสะสมตัวของเม็ดทรายสีดำที่มีความทนทานต่อการผุพังสลายตัว และมีความหนาแน่นมากกว่าแร่ควอตซ์ เป็นชายหาดที่มีกำลังคลื่นมากเพียงพอที่จะพัดพาเอาวัตถุที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าออกไป โดยที่วัตถุที่มีความหนาแน่มากกว่าจะถูกพัดพาออกไปได้ช้ากว่าหรือยังคงตกสะสมตัวอยู่กับที่ สะสมตัวจนเกิดเป็นชายหาดที่มีทรายสีดำสะสมตัวเป็นหลัก หาดทรายดำอาจเกิดจากการตกสะสมตะกอนที่แตกหักมาจากหินต้นกำเนิด แล้วถูกพัดพาไปสะสมตัวบริเวณชายหาด (placer deposit) หรืออาจเกิดจากการที่ลาวาร้อนไหลลงไปสัมผัสกับน้ำทะเลอย่างฉับพลัน จนทำให้เกิดการระเบิดอย่างรุนแรง (steam explosion หรือ littoral explosion) ทำให้เกิดเม็ดทรายและถูกพัดพาไปสะสมตัวเป็นหาดทรายสีดำ

การสะสมตะกอนแบบเพลเซอร์[แก้]

แม่เหล็กสำหรับแยกทรายดำด้วยมือ

ทรายดำจะถูกใช้โดยชาวเหมืองและนักสำรวจในการบ่งชี้การปรากฏของแหล่งเพลเซอร์ การทำเหมืองเพลเซอร์จะผลิตทรายดำเข้มข้นล้วนๆซึ่งปรกติจะมีสิ่งมีค่าที่ไม่ใช่โลหะมีค่า อย่างเช่นธาตุหายาก (rare earth elements) ธอเรียม ไททาเนียม ทังสเตน เซอร์โคเนียม และอื่นๆซึ่งปรกติจะเกิดจากการแยกตัวออกมาจากกระบวนการแยกส่วนทางอัคนีไปเป็นแร่ธรรมดาๆที่จะกลายเป็นทรายดำหลังจากการผุพังและกัดกร่อน

เพชรพลอยหลายชนิดอย่างเช่นการ์เนต โทแพซ ทับทิม แซฟไฟร์ และเพชรถูกพบในเพลเซอร์และในช่วงที่ดำเนินการทำเหมืองเพลเซอร์ เม็ดทรายของเพชรพลอยเหล่านี้ก็อาจถูกพบในทรายดำ การ์เนตสีบานเย็นหรือสีทับทิมมักพบบนพื้นผิวลูกคลื่นที่สะสมตัวเป็นเพลเซอร์บริเวณชายหาดทะเล

เศษตะกอนจากลาวา[แก้]

ลาวาจากการปะทุไหลเอ่อลงไปบนพื้นทะเลตื้นๆหรือไหลจากผืนดินลงไปในทะเลอาจเกิดการเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วจนเกิดการระเบิดแตกออกเป็นเศษชิ้นตะกอนของหินเล็กๆ (littoral explosion หรือ steam explosion) ผลก็คือเกิดเศษชิ้นตะกอนหินภูเขาไฟขนาดเท่าเม็ดทรายจำนวนมหาศาลของหินบะซอลต์ที่มีองค์ประกอบของแร่เหล็กสูงและมีแร่ซิลิก้าต่ำ เมื่อเกิดการผุพังก็ยังคงมีสีดำของแร่หนักทำให้คลื่นชายฝั่งพัดพาเอาตะกอนที่เบากว่าออกไปโดยทิ้งไว้เฉพาะทรายดำที่มีน้ำหนักมากกว่า หาดทรายดำที่มีชื่อเสียงของฮาวายอย่างเช่น หาดทรายดำ Punaluu ซึ่งเกิดขึ้นอย่างทันทีทันใดโดยปฏิสัมพันธ์อย่างรุนแรงระหว่างลาวาร้อนกับน้ำทะเล

ทรายดำบริเวณชายหาดด้านตะวันตกของเกาะเหนือหลายแห่งในประเทศนิวซีแลนด์มีคุณสมบัติดูดติดกับแม่เหล็กได้ ทรายเหล่านี้เกิดจากการผุพังจากหินภูเขาไฟ Taranaki และแถบพื้นที่ Taupo แล้วถูกพัดพาไปกับแม่น้ำลงทะเลสะสมตัวบริเวณชายหาดและก้นทะเล ทรายเหล่านี้ประกอบไปด้วยแร่เหล็ก (magnetite และ hematite) ไททาเนียม และวานาเดียม ทรายเหล่านี้ถือว่ามีองค์ประกอบของแร่เหล็กสูงถึง 20-25% โดยน้ำเหล็ก โดยมีแร่หลักเป็น titanomagnetite ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มแร่สปิเนลประกอบด้วย magnetite (Fe3O4) และ ulvospinel (Fe2TiO4)[1][2][3]

หาดทรายดำบนชายหาดแคบๆแห่งหนึ่งใกล้เมือง Westpoint บนชายฝั่งด้านตะวันตกของเกาะใต้ในประเทศนิวซีแลนด์อุดมไปด้วยแร่ อิลเมไนต์ (ilmenite – iron titanium oxide: FeTiO3) ซึ่งถูกพัดพามาโดยแม่น้ำและสะสมตัวเป็นชายหาด แต่ปริมาณของแร่อิลเมไนต์บนชายหาดและลานตะพักที่สูงขึ้นไปจะมีปริมาณไม่คุ้มค่าในการทำเหมืองเพื่อทำการแยกธาตุไททาเนียม[4]

อย่างไรก็ตามทรายดำจากหาด Boracay ในจังหวัด Cagayan บนเกาะลูซอน ของประเทศฟิลิปปินส์ เป็นทรายดำที่มีสินแร่ magnetite ถึง 70% ซึ่งมีชาวเกาหลีใต้เข้าไปดำเนินการขุดตักส่งกลับเกาหลีใต้ ผลการตักทรายดำทำให้น้ำทะเลหนุนเข้าไปในพื้นที่กสิกรรมสร้างความเดือดร้อนจนประชาชนในท้องที่มีท่าทีคัดค้าน[5]

แหล่งหาดทรายดำของโลก[แก้]

หาดทรายดำเกิดขึ้นได้ทั่วไปบริเวณที่มีการระเบิดของภูเขาไฟหรือมีแหล่งหินภูเขาไฟใกล้บริเวณชายหาด พบในหลายประเทศทั่วโลกซึ่งมักจะพบสัมพันธ์กับแนวตะเข็บรอยต่อระหว่างแผ่นเปลือกโลกที่มีการประทุของภูเขาไฟรวมถึงเกาะภูเขาไฟต่างๆในมหาสมุทรด้วย ดังตัวอย่างต่อไปนี้

หาดทรายดำในประเทศไทย[แก้]

หาดทรายดำบริเวณชายฝั่งด้านตะวันออกของอำเภอแหลมงอบ จังหวัดตราด
พื้นที่ป่าชายเลน (สถานีพัฒนาทรัพยากรป่าชายเลนที่ 4 (น้ำเชี่ยว ตราด) ที่อยู่ติดกับแนวหาดทรายดำถูกคลื่นทะเลซัดหอบเอาทรายดำไปสะสมตัวหนาและมีความกว้างประมาณ 2-4 เมตรตลอดแนวหาดทรายดำนี้
รูปถ่ายภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดของเม็ดทรายดำจากอำเภอแหลมงอบ
หินโผล่ของหินเชิร์ตบริเวณชายฝั่งทะเลแหลมงอบ (ถ่ายภาพช่วงน้ำลง) ที่แผ่ออกไปในทะเลเป็นแนวหินโสโคกและมีเศษหินแตกหักเกลื่อนพื้นท้องทะเลที่เข้าใจว่าเป็นหินต้นกำเนิดของแร่เฟอริฮายไดรต์และตะกอนทรายซิลิก้าที่มีแร่เกอไทต์พอกอยู่เป็นตะกอนทรายดำ

สำหรับในประเทศไทยมีการพบหาดทรายดำบริเวณแนวชายฝั่งจากบ้านยายม่อมต่อเนื่องไปทางทิศตะวันออกไปเป็นระยะทางประมาณ 900 เมตรอยู่ในเขตสถานีพัฒนาทรัพยากรป่าชายเลนที่ 4 (น้ำเชี่ยว ตราด) อำเภอแหลมงอบ จังหวัดตราด ที่พบตะกอนทรายดำสะสมตัวอยู่บนพื้นโคลนชายฝั่งทะเลทั้งนอกชายฝั่งออกไปและในเขตพื้นที่ป่าชายเลน

วิฆเนศ ทรงธรรม และคณะ (2553)[50] และ เจนจิรา สระทองยุ้ง (2553)[51] ได้รายงานผลการศึกษาวิจัยการสะสมตัวของทรายดำที่อำเภอแหลมงอบ ด้วยการเก็บตัวอย่างทรายดำและทำการร่อนคัดแยกขนาดของเม็ดตะกอนและศึกษารูปร่างและขนาดของเม็ดตะกอนด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด พบว่าเม็ดทรายส่วนใหญ่มีขนาดทรายละเอียดและมีรูปร่างเป็นทรงกลมถึงรูปร่างทรงไข่ มีพื้นผิวตะกอนเรียบ จากผลการวิเคราะห์ด้วย XRD ของตะกอนทรายดำพบว่ามีองค์ประกอบเป็นแร่เหล็กออกไซด์ชนิดเกอไธต์ (Goethite, FeO(OH))และแร่ควอตซ์ (SiO2) จากการศึกษาตัวอย่างหินโผล่ใต้ทะเลใกล้ชายฝั่งที่คาดว่าจะเป็นหินต้นกำเนิดทรายดำจากแผ่นหินบางด้วยกล้องจุลทรรศน์พบว่าส่วนใหญ่ประกอบไปด้วยผลึกของแร่ควอตซ์ขนาดจุลทั้งชนิดปฐมภูมิและทุติยภูมิและมีร่องรอยของเหล็กออกไซด์ทุติยภูมิ จากการวิเคราะห์ตัวอย่างหินหาองค์ประกอบทางเคมีด้วยเครื่อง XRF พบว่าหินประกอบไปด้วยซิลิก้าถึงร้อยละ 96 และมีเหล็กออกไซด์ปะปนอยู่ร้อยละ 1.93 กล่าวได้ว่าตัวอย่างหินนั้นเป็นหินเชิร์ต

พบรูปแบบการตกสะสมตะกอนในพื้นที่ระหว่างแนวหินโสโคกกับแนวชายฝั่ง แบ่งออกได้เป็น 4 โซนเรียงลำดับจากแนวหินโสโคกถึงแนวชายฝั่งป่าชายเลนคือ โซนเศษตะกอนแตกหัก โซนตะกอนลูกรังสีน้ำตาลเหลือง โซนทรายดำบนพื้นโคลนชายฝั่ง และโซนทรายดำในป่าชายเลน จากรูปแบบการตกสะสมตะกอนนี้และจากผลการวิเคราะห์ตัวอย่างหินและตะกอนทรายดำแปลความหมายได้ว่า ในช่วงแรกเหล็กจะละลายออกมาจากหินเชิร์ตก่อน เกิดเป็นผลผลิตจากการผุพังที่มีเหล็กเป็นองค์ประกอบ แล้วต่อมาเกิดการตกสะสมตัวเป็นแร่เฟอริฮายไดรต์ (Ferrihydrite, 5Fe2O3.9H2O) และ/หรือแร่วัสไทต์ (Wustite, FeO) แล้วท้ายที่สุดก็เกิดการผุพังกลายเป็นทรายซิลิก้าที่มีแร่เหล็กเกอไธต์พอกตัวอยู่เป็นตะกอนรูปทรงกลมถึงรูปทรงไข่ การผุพังสลายตัวของแนวหินโสโคกนี้ เกิดจากคลื่นทะเลที่พัดไปในทิศทางตะวันออกเฉียงเหนือ ควบคู่ไปกับอิทธิพลของน้ำขึ้นน้ำลงได้พัดพาเอาตะกอนทรายดำไปตกสะสมตัวเป็นชั้นบางๆบริเวณพื้นโคลนชายฝั่ง แล้วบางส่วนถูกพัดพาต่อเนื่องไปสะสมตัวเป็นชั้นตะกอนทรายดำที่หนากว่าที่บริเวณขอบแนวป่าชายเลนใต้ต้นโกงกางเป็นระยะทางประมาณ 900 เมตร และกว้างประมาณ 2 – 4 เมตร

หาดทรายดำที่แหลมงอบถือเป็นชนิดใหม่ที่ยังไม่เคยมีรายงานการค้นพบมาก่อน กล่าวคือไม่ได้เป็นชนิดที่ตกสะสมตัวแบบเพลเซอร์ และไม่ได้เป็นชนิดที่เกิดจากการระเบิดของลาวาร้อนเมื่อไหลไปสัมผัสกับน้ำทะเล แต่เป็นชนิดที่เกิดจากการผุพังทางเคมีจากหินที่มีแร่เหล็กเป็นองค์ประกอบโดยมีปฏิกิริยาการพอกตัวของแร่เหล็กชนิดเกอไธต์ลงบนพื้นผิวของตะกอนทรายซิลิก้าขนาดละเอียด เกิดเป็นตะกอนทรายสีดำแกมน้ำตาลที่มีรูปทรงกลมมน

ดูเพิ่ม[แก้]

  • เพชร
  • การทำเหมืองแร่
  • Placer deposit
  • Heavy mineral sands ore deposits
  • Ironsand
  • Cudennec, Y. and Lecerf, A. 2006. The transformation of ferrihydrite into goethite or hematite, revisited. Journal of Solid State Chemistry 179(3): 716-722.
  • Schwertmann, U. and Murad, E. 1983. Effect of pH on the formation of goethite and hematite from ferrihydrite. Clays and Clay Minerals 31(4): 277-284.
  • Scheidegger, A., Borkovec, M., and Sticher, H., 1993. Coating of silica sand with goethite: preparation and analytical identification. Geoderma 58: 43-65.
  • Songtham, W., Sratongyung, J., Chompusri, S., and others, 2011. Provenance of a black sand beach in Laem Ngob district, Trat province, eastern Thailand. Journal of the Geological Society of Thailand 1: 1-6.
  • Yokoyama, T., and Nakashima, S., 2005. Color development of iron oxides during rhyolite weathering over 52,000 years. Chemical Geology 219: 309-320.

อ้างอิง[แก้]

  1. http://vulcan.wr.usgs.gov/Glossary/LavaFlows/description_lava_flows.html USGS "Magma, Lava, Lava Flows, etc."
  2. http://geomaps.wr.usgs.gov/parks/coast/sand/blacksand.html
  3. http://www.ttrl.co.nz/cms.aspx?page=What_are_Iron_Sands&flag=1
  4. http://www.teara.govt.nz/en/mining-and-underground-resources/3
  5. http://www.rmgmonis.com/call-for-protest-south-koreans-illegally-mining-philippine-beaches/
  6. http://gocentralamerica.about.com/od/guatemalaguide/ig/Guatemala-Photo-Gallery/Monterrico.htm
  7. http://www.dominica-weekly.com/information/more-on-black-sand-and-its-environment/
  8. http://www.cabinasblacksands.com/
  9. http://www.travbuddy.com/travel-blogs/8086/Pacific-Coast-sailing-snorkeling-9
  10. http://www.tradekey.com/selloffer_view/id/1625917.htm
  11. http://www.viequestravelguide.com/black-sand-beach-vieques-puerto-rico-06.html
  12. http://en.fotolia.com/id/14861115
  13. http://www.trekearth.com/gallery/Europe/France/Other/Martinique/photo648879.htm
  14. http://jonkramer.com/darkroom/
  15. http://www.allposters.com/-sp/Black-Volcanic-Sand-Beach-on-Isla-Fernandina-Isla-Fernandina-Galapagos-Ecuador-Posters_i3659687_.html
  16. http://www.travelblog.org/Photos/2082744.html
  17. http://realtravel.com/dp-17374-422016-pucon_photo-x-p_8-s_title
  18. http://www.terragalleria.com/america/alaska/prince-william-sound/picture.alas6367.html
  19. http://www.goingoutside.com/beach/1000015_Black_Sand_Beach_Alaska.html
  20. http://www.terragalleria.com/california/picture.usca10024.html
  21. Clark, J.R.K. (1985) Beaches of the Big Island. University of Hawaii Press: 186 p.
  22. http://mauiguidebook.com/tag/oneuli-black-sand-beach/
  23. http://www.johnandkristie.com/archives/2007/09/honokalani_black_sand_beach.html
  24. http://www.to-hawaii.com/maui/beaches/waianapanapa-black-sand-beach.php
  25. http://www.toptenz.net/top-10-black-sand-beaches.php
  26. http://www.professionaltravelguide.com/Destinations/Jacmel-Haiti
  27. http://cruises.about.com/library/pictures/tahiti/bltahiti38.htm
  28. http://www.panoramio.com/photo/3331545
  29. http://russiaonline.blogspot.com/2006/10/black-sand-beach-in-kamchatka-last.html
  30. http://www.jejuweekly.com/news/articleView.html?idxno=184
  31. http://www.traveljournals.net/pictures/138121.html
  32. http://briviani.blogspot.com/2009/04/weekend-trip.html
  33. http://tourism.albay.gov.ph/blacksandbeach.htm
  34. http://www.istockphoto.com/stock-2604027-negros-beautiful-black-sand-beach-philippines.php
  35. http://www.sunnyfuerteventura.com/ajuy/
  36. http://www.flickr.com/photos/iprahin/3530123699/
  37. http://www.balistarisland.com/Bali-Tour/Bali-West-Tour.htm
  38. http://www.worldisround.com/articles/9225/
  39. Ibrahim, N. (1994) Isotope identification of Langkawi black sand using neutron activation analysis. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, vol. 186(6): pp. 489-494
  40. http://web.archive.org/20010420174454/www.geocities.com/Kritsana_2002/dk.htm
  41. Briggs, R.M., Laurent, J.C., Hume, T.M., and Swales, A. (2009) Provenance of black sands on the west coast, North Island, New Zealand. AusIMM New Zealand Branch Annual Conference 2009: pp. 41-50
  42. http://www.greeklandscapes.com/beach/perissa.html
  43. http://www.waymarking.com/waymarks/WM6NYZ_The_Black_Sand_Beach_La_Spiaggia_Sabbia_Nera_at_Vulcano_Island_Aeolian_Islands_Sicily
  44. http://www.flickr.com/photos/krm_gib/3086609707/
  45. http://www.flickr.com/photos/heldercotrim/2609227384/
  46. http://www.iknow-canaryislands.co.uk/tourist_information/tenerife_holidays/south_coast_resorts/
  47. http://travel.mongabay.com/iceland/images/PICT0077.html
  48. http://www.flickr.com/photos/thesixthland/2446902054/
  49. http://bloggingantarctica.blogspot.com/2006/12/deception-island.html
  50. วิฆเนศ ทรงธรรม เจนจิรา สระทองยุ้ง สุจินตนา ชมพูศรี Dallas C. Mildenhall สุชาดา ศรีไพโรจน์ธิกูล เสาวนีย์ เสียมไหม เบญจมา คมวงษ์เทพ และจงกลณี ขันมณี (2553) การกำเนิดหาดทรายดำ อำเภอแหลมงอบ จังหวัดตราด. กรมทรัพยากรธรณี. 48 หน้า
  51. เจนจิรา สระทองยุ้ง (2553) การวิเคราะห์ตะกอนวิทยาและธรณีเคมี เพื่อเปรียบเทียบหาแหล่งกำเนิดและหาทิศทางการสะสมตะกอนของหาดทรายดำ อำเภอแหลมงอบ จังหวัดตราด. โครงงานทางธรณีศาสตร์ (วทธศ 491) ประจำปีการศึกษา 2552 สาขาวิชาธรณีศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล