ทรายดำ
ทรายดำ (อังกฤษ: black sand) เป็นตะกอนเม็ดทรายสีดำที่พบสะสมตัวบริเวณชายหาด ที่มีการสะสมตัวของเม็ดทรายสีดำที่มีความทนทานต่อการผุพังสลายตัว และมีความหนาแน่นมากกว่าแร่ควอตซ์ เป็นชายหาดที่มีกำลังคลื่นมากเพียงพอที่จะพัดพาเอาวัตถุที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าออกไป โดยที่วัตถุที่มีความหนาแน่มากกว่าจะถูกพัดพาออกไปได้ช้ากว่าหรือยังคงตกสะสมตัวอยู่กับที่ สะสมตัวจนเกิดเป็นชายหาดที่มีทรายสีดำสะสมตัวเป็นหลัก หาดทรายดำอาจเกิดจากการตกสะสมตะกอนที่แตกหักมาจากหินต้นกำเนิด แล้วถูกพัดพาไปสะสมตัวบริเวณชายหาด (placer deposit) หรืออาจเกิดจากการที่ลาวาร้อนไหลลงไปสัมผัสกับน้ำทะเลอย่างฉับพลัน จนทำให้เกิดการระเบิดอย่างรุนแรง (steam explosion หรือ littoral explosion) ทำให้เกิดเม็ดทรายและถูกพัดพาไปสะสมตัวเป็นหาดทรายสีดำ
การสะสมตะกอนแบบเพลเซอร์
ทรายดำจะถูกใช้โดยชาวเหมืองและนักสำรวจในการบ่งชี้การปรากฏของแหล่งเพลเซอร์ การทำเหมืองเพลเซอร์จะผลิตทรายดำเข้มข้นล้วนๆซึ่งปรกติจะมีสิ่งมีค่าที่ไม่ใช่โลหะมีค่า อย่างเช่นธาตุหายาก (rare earth elements) ธอเรียม ไททาเนียม ทังสเตน เซอร์โคเนียม และอื่นๆซึ่งปรกติจะเกิดจากการแยกตัวออกมาจากกระบวนการแยกส่วนทางอัคนีไปเป็นแร่ธรรมดาๆที่จะกลายเป็นทรายดำหลังจากการผุพังและกัดกร่อน
เพชรพลอยหลายชนิดอย่างเช่นการ์เนต โทแพซ ทับทิม แซฟไฟร์ และเพชรถูกพบในเพลเซอร์และในช่วงที่ดำเนินการทำเหมืองเพลเซอร์ เม็ดทรายของเพชรพลอยเหล่านี้ก็อาจถูกพบในทรายดำ การ์เนตสีบานเย็นหรือสีทับทิมมักพบบนพื้นผิวลูกคลื่นที่สะสมตัวเป็นเพลเซอร์บริเวณชายหาดทะเล
เศษตะกอนจากลาวา
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)
หาดทรายดำบนชายหาดแคบๆแห่งหนึ่งใกล้เมือง Westpoint บนชายฝั่งด้านตะวันตกของเกาะใต้ในประเทศนิวซีแลนด์อุดมไปด้วยแร่ อิลเมไนต์ (ilmenite – iron titanium oxide: FeTiO3) ซึ่งถูกพัดพามาโดยแม่น้ำและสะสมตัวเป็นชายหาด แต่ปริมาณของแร่อิลเมไนต์บนชายหาดและลานตะพักที่สูงขึ้นไปจะมีปริมาณไม่คุ้มค่าในการทำเหมืองเพื่อทำการแยกธาตุไททาเนียม
อย่างไรก็ตามทรายดำจากหาด Boracay ในจังหวัด Cagayan บนเกาะลูซอน ของประเทศฟิลิปปินส์ เป็นทรายดำที่มีสินแร่ magnetite ถึง 70% ซึ่งมีชาวเกาหลีใต้เข้าไปดำเนินการขุดตักส่งกลับเกาหลีใต้ ผลการตักทรายดำทำให้น้ำทะเลหนุนเข้าไปในพื้นที่กสิกรรมสร้างความเดือดร้อนจนประชาชนในท้องที่มีท่าทีคัดค้าน
แหล่งหาดทรายดำของโลก
หาดทรายดำเกิดขึ้นได้ทั่วไปบริเวณที่มีการระเบิดของภูเขาไฟหรือมีแหล่งหินภูเขาไฟใกล้บริเวณชายหาด พบในหลายประเทศทั่วโลกซึ่งมักจะพบสัมพันธ์กับแนวตะเข็บรอยต่อระหว่างแผ่นเปลือกโลกที่มีการประทุของภูเขาไฟรวมถึงเกาะภูเขาไฟต่างๆในมหาสมุทรด้วย ดังตัวอย่างต่อไปนี้
- กัวเตมาลา หาดทรายดำ Monterrico บนชายฝั่งมหาสมุทรแปซิฟิก
- สาธารณรัฐโดมินิกัน หาดทรายดำระหว่าง Calibishie กับ Wesley
- คอสตาริกา หาดทรายดำ Cabinas เมืองปูเอร์โตบิเอโฮ (Puerto Viejo) ชายฝั่งมหาสมุทรแอตแลนติก และหาดทรายดำ Playa Ocotal บนชายฝั่งแปซิฟิก
- เซนต์คิตส์และเนวิส หาดทรายดำที่เกาะเซนต์คิตส์ ในเซนต์คิตส์และเนวิส]] ในทะเลแคริบเบียน
- เปอร์โตริโก หาดทรายดำ Playa Negrita ที่เกาะบิเอเกส (Vieques) ในทะเลแคริบเบียน
- นิการากัว หาดทรายดำบนเกาะ Ometepe ซึ่งเป็นเกาะภูเขาไฟกลางทะเลสาบ Big Lake Nicaragua
- ปานามา หาดทรายดำ Anse Céron ที่เกาะ Martinique ในทะเลแคริบเบียน
- บราซิล หาดทรายดำ Ilha Grande ในรีอูดีจาเนรู
- เอกวาดอร์ หาดทรายดำที่หมู่เกาะกาลาปาโกส นอกชายฝั่งเอกวาดอร์ในมหาสมุทรแปซิฟิก
- เอลซัลวาดอร์ หาดทรายดำ Playa el Tunco เมืองลาลิเบร์ตัด (La Libertad) บนชายฝั่งมหาสมุทรแปซิฟิก
- ชิลี หาดทรายดำ Playa Grande เมืองปูกอน (Pucon) ชายฝั่งมหาสมุทรแปซิฟิก
- อะแลสกา หาดทรายดำ Prince William Sound หาดทรายดำในเมือง Ketchikan Gateway Borough
- แคลิฟอร์เนีย หาดทรายดำ Lost coast
- ฮาวาย บนเกาะฮาวายประกอบด้วยหาดทรายดำ Pololu Valley หาดทรายดำ Kehena หาดทรายดำ Kaimu และหาดทรายดำ Punaluu บนเกาะมออิประกอบด้วยหาดทรายดำ Oneuli หาดทรายดำ Honokalani และหาดทรายดำ Waianapanapa ซึ่งมีความสวยงามที่ล้วนติดอันดับหาดทรายดำสวยงามสิบอันดับของโลก
- เฮติ หาดทรายดำ Congo เมือง Jacmel ทะเลแคริบเบียน
- ตาฮีตี หาดทรายดำบนเกาะตาฮีตี ซึ่งเป็นเกาะที่ใหญ่ที่สุดในหมู่เกาะโซไซเอตีของเฟรนช์โปลินีเซีย ทางตอนใต้ของมหาสมุทรแปซิฟิก
- หมู่เกาะนอร์เทิร์นมาเรียนา หาดทรายดำ Pagan ทางตอนเหนือของหมู่เกาะนอร์เทิร์นมาเรียนา ทางด้านตะวันตกเฉียงเหนือของมหาสมุทรแปซิฟิก
- รัสเซีย หาดทรายดำที่คาบสมุทรคัมชัตคา
- เกาหลีใต้ หาดทรายดำ Samyang ที่เกาะเชจู
- ญี่ปุ่น หาดทรายดำในจังหวัด Hyuga ที่เกาะคีวชูทางตอนใต้ของญี่ปุ่น
- ไต้หวัน หาดทรายดำ Jici เมือง Hualien อุทยานแห่งชาติ Taroko
- ฟิลิปปินส์ หาดทรายดำที่ Bacacay, Sto. Domingo และ Tiwi เมือง Legazpi ของจังหวัด Albay รวมถึงหาดทรายดำที่เมือง Buguey จังหวัด Cagayan ที่เกาะลูซอน และหาดทรายดำที่เกาะเนโกรส และหาดทรายดำที่หมู่บ้าน Ajuy ในจังหวัดอีโลอีโล (Iloilo) ทางตะวันออกเฉียงใต้ของเกาะปาไนย์
- อินโดนีเซีย หาดทรายดำ Kusamba และหาดทรายดำ Soka ที่เกาะบาหลี หาดทรายดำ Kukup และหาดทรายดำ Baron ที่เกาะชวา
- มาเลเซีย หาดทรายดำที่เกาะลังกาวี
- ไทย หาดทรายดำแหลมงอบ จังหวัดตราด
- นิวซีแลนด์ หาดทรายดำ Taranaki และหาดทรายดำใกล้กับ Kawhia หาดทรายดำ Pihaเกาะเหนือบนชายฝั่งทะเลแทสมัน
- กรีซ หาดทรายดำ Perissa หาด Vourvoulos และหาด Baxedes บนเกาะ Santorini
- อิตาลี หาดทรายดำบนหมู่เกาะอีโอเลีย (Aeolian Islands) ใกล้กับเกาะซิซิลี
- นอร์เวย์ หาดทรายดำที่เกาะยานไมเอนและหมู่เกาะสฟาลบาร์ในมหาสมุทรอาร์กติก
- โปรตุเกส หาดทรายดำบนหมู่เกาะอะโซร์ส และหมู่เกาะมาเดรา ในมหาสมุทรแอตแลนติก
- สเปน หาดทรายดำ Arena ที่เกาะเตเนรีเฟ ของหมู่เกาะคะแนรีในมหาสมุทรแอตแลนติก
- ไอซ์แลนด์ หาดทรายดำใกล้เมือง Vik ทางตอนใต้ของไอซ์แลนด์ในมหาสมุทรแอตแลนติก
- กาบูเวร์ดี หาดทรายดำที่เกาะเซาฟึลีปึ (São Filipe) ของกาบูเวร์ดีในมหาสมุทรแอตแลนติก
- แอนตาร์กติกา หาดทรายดำบนเกาะ Deception นอกชายฝั่งแอนตาร์กติกา
หาดทรายดำในประเทศไทย
สำหรับในประเทศไทยมีการพบหาดทรายดำบริเวณแนวชายฝั่งจากบ้านยายม่อมต่อเนื่องไปทางทิศตะวันออกไปเป็นระยะทางประมาณ 900 เมตรอยู่ในเขตสถานีพัฒนาทรัพยากรป่าชายเลนที่ 4 (น้ำเชี่ยว ตราด) อำเภอแหลมงอบ จังหวัดตราด ที่พบตะกอนทรายดำสะสมตัวอยู่บนพื้นโคลนชายฝั่งทะเลทั้งนอกชายฝั่งออกไปและในเขตพื้นที่ป่าชายเลน
วิฆเนศ ทรงธรรม และคณะ (2553) และ เจนจิรา สระทองยุ้ง (2553) ได้รายงานผลการศึกษาวิจัยการสะสมตัวของทรายดำที่อำเภอแหลมงอบ ด้วยการเก็บตัวอย่างทรายดำและทำการร่อนคัดแยกขนาดของเม็ดตะกอนและศึกษารูปร่างและขนาดของเม็ดตะกอนด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด พบว่าเม็ดทรายส่วนใหญ่มีขนาดทรายละเอียดและมีรูปร่างเป็นทรงกลมถึงรูปร่างทรงไข่ มีพื้นผิวตะกอนเรียบ จากผลการวิเคราะห์ด้วย XRD ของตะกอนทรายดำพบว่ามีองค์ประกอบเป็นแร่เหล็กออกไซด์ชนิดเกอไธต์ (Goethite, FeO(OH))และแร่ควอตซ์ (SiO2) จากการศึกษาตัวอย่างหินโผล่ใต้ทะเลใกล้ชายฝั่งที่คาดว่าจะเป็นหินต้นกำเนิดทรายดำจากแผ่นหินบางด้วยกล้องจุลทรรศน์พบว่าส่วนใหญ่ประกอบไปด้วยผลึกของแร่ควอตซ์ขนาดจุลทั้งชนิดปฐมภูมิและทุติยภูมิและมีร่องรอยของเหล็กออกไซด์ทุติยภูมิ จากการวิเคราะห์ตัวอย่างหินหาองค์ประกอบทางเคมีด้วยเครื่อง XRF พบว่าหินประกอบไปด้วยซิลิก้าถึงร้อยละ 96 และมีเหล็กออกไซด์ปะปนอยู่ร้อยละ 1.93 กล่าวได้ว่าตัวอย่างหินนั้นเป็นหินเชิร์ต
พบรูปแบบการตกสะสมตะกอนในพื้นที่ระหว่างแนวหินโสโครกกับแนวชายฝั่ง แบ่งออกได้เป็น 4 โซนเรียงลำดับจากแนวหินโสโครกถึงแนวชายฝั่งป่าชายเลนคือ โซนเศษตะกอนแตกหัก โซนตะกอนลูกรังสีน้ำตาลเหลือง โซนทรายดำบนพื้นโคลนชายฝั่ง และโซนทรายดำในป่าชายเลน จากรูปแบบการตกสะสมตะกอนนี้และจากผลการวิเคราะห์ตัวอย่างหินและตะกอนทรายดำแปลความหมายได้ว่า ในช่วงแรกเหล็กจะละลายออกมาจากหินเชิร์ตก่อน เกิดเป็นผลผลิตจากการผุพังที่มีเหล็กเป็นองค์ประกอบ แล้วต่อมาเกิดการตกสะสมตัวเป็นแร่เฟอริฮายไดรต์ (Ferrihydrite, 5Fe2O3.9H2O) และ/หรือแร่วัสไทต์ (Wustite, FeO) แล้วท้ายที่สุดก็เกิดการผุพังกลายเป็นทรายซิลิก้าที่มีแร่เหล็กเกอไธต์พอกตัวอยู่เป็นตะกอนรูปทรงกลมถึงรูปทรงไข่ การผุพังสลายตัวของแนวหินโสโครกนี้ เกิดจากคลื่นทะเลที่พัดไปในทิศทางตะวันออกเฉียงเหนือ ควบคู่ไปกับอิทธิพลของน้ำขึ้นน้ำลงได้พัดพาเอาตะกอนทรายดำไปตกสะสมตัวเป็นชั้นบางๆบริเวณพื้นโคลนชายฝั่ง แล้วบางส่วนถูกพัดพาต่อเนื่องไปสะสมตัวเป็นชั้นตะกอนทรายดำที่หนากว่าที่บริเวณขอบแนวป่าชายเลนใต้ต้นโกงกางเป็นระยะทางประมาณ 900 เมตร และกว้างประมาณ 2 – 4 เมตร
หาดทรายดำที่แหลมงอบถือเป็นชนิดใหม่ที่ยังไม่เคยมีรายงานการค้นพบมาก่อน กล่าวคือไม่ได้เป็นชนิดที่ตกสะสมตัวแบบเพลเซอร์ และไม่ได้เป็นชนิดที่เกิดจากการระเบิดของลาวาร้อนเมื่อไหลไปสัมผัสกับน้ำทะเล แต่เป็นชนิดที่เกิดจากการผุพังทางเคมีจากหินที่มีแร่เหล็กเป็นองค์ประกอบโดยมีปฏิกิริยาการพอกตัวของแร่เหล็กชนิดเกอไธต์ลงบนพื้นผิวของตะกอนทรายซิลิก้าขนาดละเอียด เกิดเป็นตะกอนทรายสีดำแกมน้ำตาลที่มีรูปทรงกลมมน
ดูเพิ่ม
- 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
- http://vulcan.wr.usgs.gov/Glossary/LavaFlows/description_lava_flows.html USGS "Magma, Lava, Lava Flows, etc."
- . คลังข้อมูลเก่า เก็บจาก แหล่งเดิม เมื่อ 2017-01-18. สืบค้นเมื่อ 2009-09-16.
- http://www.ttrl.co.nz/cms.aspx?page=What_are_Iron_Sands&flag=1
- http://www.teara.govt.nz/en/mining-and-underground-resources/3
- http://www.rmgmonis.com/call-for-protest-south-koreans-illegally-mining-philippine-beaches/
- http://gocentralamerica.about.com/od/guatemalaguide/ig/Guatemala-Photo-Gallery/Monterrico.htm
- http://www.dominica-weekly.com/information/more-on-black-sand-and-its-environment/
- http://www.cabinasblacksands.com/
- http://www.travbuddy.com/travel-blogs/8086/Pacific-Coast-sailing-snorkeling-9
- http://www.tradekey.com/selloffer_view/id/1625917.htm
- http://www.viequestravelguide.com/black-sand-beach-vieques-puerto-rico-06.html
- http://en.fotolia.com/id/14861115
- http://www.trekearth.com/gallery/Europe/France/Other/Martinique/photo648879.htm
- http://jonkramer.com/darkroom/
- http://www.allposters.com/-sp/Black-Volcanic-Sand-Beach-on-Isla-Fernandina-Isla-Fernandina-Galapagos-Ecuador-Posters_i3659687_.html
- http://www.travelblog.org/Photos/2082744.html
- http://realtravel.com/dp-17374-422016-pucon_photo-x-p_8-s_title
- http://www.terragalleria.com/america/alaska/prince-william-sound/picture.alas6367.html
- http://www.goingoutside.com/beach/1000015_Black_Sand_Beach_Alaska.html
- http://www.terragalleria.com/california/picture.usca10024.html
- Clark, J.R.K. (1985) Beaches of the Big Island. University of Hawaii Press: 186 p.
- http://mauiguidebook.com/tag/oneuli-black-sand-beach/
- http://www.johnandkristie.com/archives/2007/09/honokalani_black_sand_beach.html
- http://www.to-hawaii.com/maui/beaches/waianapanapa-black-sand-beach.php
- http://www.toptenz.net/top-10-black-sand-beaches.php
- http://www.professionaltravelguide.com/Destinations/Jacmel-Haiti
- http://cruises.about.com/library/pictures/tahiti/bltahiti38.htm
- http://www.panoramio.com/photo/3331545
- http://russiaonline.blogspot.com/2006/10/black-sand-beach-in-kamchatka-last.html
- http://www.jejuweekly.com/news/articleView.html?idxno=184
- http://www.traveljournals.net/pictures/138121.html
- http://briviani.blogspot.com/2009/04/weekend-trip.html
- http://tourism.albay.gov.ph/blacksandbeach.htm
- http://www.istockphoto.com/stock-2604027-negros-beautiful-black-sand-beach-philippines.php
- http://www.sunnyfuerteventura.com/ajuy/
- http://www.flickr.com/photos/iprahin/3530123699/
- http://www.balistarisland.com/Bali-Tour/Bali-West-Tour.htm
- http://www.worldisround.com/articles/9225/
- 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
- "สำเนาที่เก็บถาวร". จากแหล่งเดิมเมื่อ 2001-04-20. สืบค้นเมื่อ 2001-04-20.
- 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
- http://www.greeklandscapes.com/beach/perissa.html
- http://www.waymarking.com/waymarks/WM6NYZ_The_Black_Sand_Beach_La_Spiaggia_Sabbia_Nera_at_Vulcano_Island_Aeolian_Islands_Sicily
- http://www.flickr.com/photos/krm_gib/3086609707/
- http://www.flickr.com/photos/heldercotrim/2609227384/
- http://www.iknow-canaryislands.co.uk/tourist_information/tenerife_holidays/south_coast_resorts/
- http://travel.mongabay.com/iceland/images/PICT0077.html
- http://www.flickr.com/photos/thesixthland/2446902054/
- http://bloggingantarctica.blogspot.com/2006/12/deception-island.html
- วิฆเนศ ทรงธรรม เจนจิรา สระทองยุ้ง สุจินตนา ชมพูศรี Dallas C. Mildenhall สุชาดา ศรีไพโรจน์ธิกูล เสาวนีย์ เสียมไหม เบญจมา คมวงษ์เทพ และจงกลณี ขันมณี (2553) การกำเนิดหาดทรายดำ อำเภอแหลมงอบ จังหวัดตราด. กรมทรัพยากรธรณี. 48 หน้า
- เจนจิรา สระทองยุ้ง (2553) การวิเคราะห์ตะกอนวิทยาและธรณีเคมี เพื่อเปรียบเทียบหาแหล่งกำเนิดและหาทิศทางการสะสมตะกอนของหาดทรายดำ อำเภอแหลมงอบ จังหวัดตราด. โครงงานทางธรณีศาสตร์ (วทธศ 491) ประจำปีการศึกษา 2552 สาขาวิชาธรณีศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล