อุทยานธรณีเพชรบูรณ์ ถูกนําเสนอถึงการเป็นส่วนหนึ่งของ แนวคดโค้งเลย – เพชรบูรณ์ (Loei – Phetchabun Fold belts) โดยเกิดจากการเคลื่อนเข้าหากันของอนุทวีปสองแผ่นคือ แผ่นชาน-ไทยและอินโดจีน โดยปรากฏหลักฐานให้เห็นตั้งแต่การเป็นทะเลโบราณใน ยุคเพอร์เมียน แสดงหลักฐานการตกสะสมของตะกอนคาร์บอเนตอย่างต่อเนื่อง โดยอุทยานธรณีเสนอแหล่งธรณีวิทยาถ้ำใหญ่น้ําหนาว เป็นแหล่งธรณีวิทยาที่มีความสําคัญและโดดเด่น จากศึกษาจากซากดึกดําบรรพ์ คตข้าวสารหรือฟิวซูลินิดบริเวณถ้ำใหญ่น้ําหนาว แสดงถึงแผ่นดินบริเวณอําเภอน้ําหนาวนี้เคยเป็น ส่วนหนึ่งของพื้นทะเลโบราณ (Paleo – Tethys) ซึ่งกั้นอยู่ระหว่างแผ่นเปลือกโลกอินโดจีนและแผ่นเปลือกโลกชาน-ไทย โดยหินปูนหรือตะกอนคาร์บอเนตมีการสะสมตัวอยู่ใกล้กับฝั่งทะเลของแผ่นเปลือกโลกอินโดจีน ซึ่งมีสภาพตื้นและอบอุ่น ก่อนจะเกิดการเปลี่ยนแปลงที่เกิดภายในโลกทําให้แผ่นเปลือกโลกทั้งสองเคลื่อนตัวเข้าหากันและเกิดการปิดตัวลงของทะเลโบราณ (Paleo – Tethys) ทําให้สภาพแวดล้อมการสะสมตะกอนเปลี่ยนไป จากตะกอนคาร์บอเนตในทะเลเปลี่ยนไปเป็นตะกอนที่สะสมตัวบนบก
จากนั้นมี การสะสมตัวของตะกอนบนบกแสดงหลักฐานในแหล่งธรณีวิทยาหลายแหล่ง เช่น ผารอยตีนอาร์โคซอร์ เป็นหนึ่งในหลักฐานทางธรณีวิทยาที่สําคัญที่พบอยู่ในเขตอุทยานธรณีเพชรบูรณ์ ปรากฏอยู่บริเวณเชิงผา ใกล้กับตาดห้วยน้ําใหญ่ บ้านนาพอสอง อําเภอน้ําหนาว โดยพบเป็นซากดึกดําบรรพ์รอยทางเดินประทับ อยู่บนหินทรายซึ่งมีลักษณะเป็นหน้าผาชัน แสดงลักษณะเป็นหน้าผาค่อนข้างเรียบ ชั้นหินนี้ถูกจัดให้อยู่ใน ส่วนบนของหมวดหินห้วยหินลาด กลุ่มหินโคราช มีอายุยุคไทรแอสซิกตอนปลาย เสริมด้วยแหล่งธรณีวิทยาและแหล่งธรรมชาติที่แสดงการตกสะสมของตะกอนบก เช่น แหล่งแคนยอนน้ําหนาว แหล่งน้ําตกตาดใหญ่ แหล่งน้ําตกพรานบา สื่อให้นักท่องเที่ยวเห็นภาพได้อย่างชัดเจน และเข้าใจง่ายถึงการสะสมตัวของตะกอนบนบกโดยเป็นชั้นหินทราย มีกรวดปนบ้าง สลับกับหินดินดาน
มีการพบซากดึกดําบรรพ์สัตว์เลื้อยคลานอายุก่อนการเกิดไดโนเสาร์ และพบโครงกระดูกไดโนเสาร์ที่เก่าแก่ที่สุดในประเทศไทย และที่พบในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ และนับเป็นการพบซากดึกดําบรรพ์โปรซอโรพอดเป็นครั้งแรกในภูมิภาคนี้ โดยเป็นโครงกระดูกสะโพกส่วนหน้าของไดโนเสาร์โปรซอโรพอด มีอายุประมาณ ๒๐๐ ล้านปี (ไดโนเสาร์ในยุคไทรแอสซิกตอนปลาย) และระหว่างช่วงเวลาที่แผ่นเปลือกโลกเกิดการชนกัน ผลจากการชนกันของแผ่นเปลือกโลกอินโดจีนและชาน-ไทยในครั้งนั้น
นอกจากทําให้เกิดปรากฏการณ์ข้างต้นแล้วยังเกิดแนวรอยคดโค้ง เลย-เพชรบูรณ์แนวรอยคดโค้งนี้เป็นแผ่นดินที่ถูกทําให้เกิดการโค้งงอและเกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างใน ระหว่างช่วงเวลาที่แผ่นเปลือกโลกเกิดการชนกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการคดโค้งของหมวดหินน้ําดุก ซึ่งเป็นแหล่งธรณีวิทยาในอุทยานธรณีเพชรบูรณ์ด้วย เป็นการร้อยเรียงเรื่องราวและหลักฐานทางธรณีวิทยาแสดงถึงการปิดของทะเลโบราณ และการเริ่มเป็นแผ่นดินได้อย่างน่าสนใจ และครบถ้วนผ่านแหล่งธรณีวิทยาและแหล่งธรรมชาติที่เชื่อมโยงกันได้เป็นอย่างดี
ด้านการอนุรักษ์ แหล่งธรณีวิทยาและแหล่งธรรมชาติส่วนใหญ่ อยู่ในเขตอุทยานแห่งชาติ และป่าสงวนแห่งชาติ จึงมีกฎหมายคุ้มครองแหล่งที่ชัดเจน รวมถึงซากดึกดําบรรพ์มี พรบ. คุ้มครองซากดึกดําบรรพ์ เป็นกฏหมายคุ้มครองอย่างชัดเจนเช่นกัน
ธรณีวิทยาจังหวัดเพชรบูรณ์
วิวัฒนาการการเกิดแอ่งเพชรบูรณ์
จังหวัดเพชรบูรณ์มีภูเขาล้อมรอบเป็นรูปเกือกม้าบริเวณพื้นที่ด้านเหนือเป็นแนวลงไปทั้งสองข้างทิศตะวันออกและทิศตะวันตก รองรับด้วยหินตะกอนที่มีอายุตั้งแต่ยุคคาร์บอนิเฟอรัส (350 ล้านปีก่อน) หินอัคนีตั้งแต่ยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสซิก (250 ล้านปีก่อน) กลางแอ่งปกคลุมด้วยตะกอนปัจจุบันยุคควอเทอร์นารีและมีบางแห่งพบตะกอนยุคนีโอจีน(ประมาณ 15 ล้านปี)
หลักฐานทางธรณีวิทยาหลายอย่างบ่งบอกว่า เดิมพื้นที่จังหวัดเพชรบูรณ์เคยเป็นทะเลมาก่อนตั้งแต่มหายุคพาลีโอโซอิก ได้แก่ กลุ่มหินที่สะสมตัวในทะเล เช่น หินปูน หินดินดาน และ พบซากดึกดำบรรพ์สัตว์ทะเล ก่อนที่จะยกตัวขึ้นเป็นภูเขาในช่วงมหายุคมีโซโซอิกเนื่องจากการชนกันของแผ่นอนุทวีปอินโดจีน (ประเทศไทยฝั่งตะวันออก) และ ชาน-ไทย (ประเทศไทยฝั่งตะวันตก) ทำให้เกิดหินที่สะสมตัวบนแผ่นดิน เช่น หินทราย หินทรายแป้ง และพบซากดึกดำบรรพ์ที่อาศัยอยู่บนบกที่รู้จักกันดี คือ ไดโนเสาร์
จากนั้นยุคพาลีโอจีนเกิดการชนกันของแผ่นเปลือกโลกอินเดียกับยูเรเซีย ต่อมาเปลือกโลกได้คลายตัวลงในช่วงยุคพาลีโอจีนตอนปลายถึงนีโอจีนตอนปลาย มีการสะสมตัวของตะกอนตามแอ่งที่เปลือกโลกทรุดตัวลงหรือคลายตัวทำให้เกิดแอ่งสะสมตะกอนยุคนีโอจีนหลายแห่งในประเทศไทย รวมทั้ง “แอ่งเพชรบูรณ์” ด้วย
ดร.วิศัลย์ โฆษิตานนท์ 