ทรัพยากรหิน

หิน

หิน (Rocks) คือมวลของแข็งที่ประกอบไปด้วยแร่ชนิดเดียวกันหรือหลายชนิดรวมตัวกันอยู่ตามธรรมชาติเปลือกโลกส่วนใหญ่มักเป็นแร่ตระกูลซิลิเกตนอกจากนั้นยังมีแร่ตระกูลคาร์บอเนตเนื่องจากบรรยากาศโลกในอดีตส่วนใหญ่เป็นคาร์บอนไดออกไซด์น้ำฝนได้ละลายคาร์บอนไดออกไซด์บนบรรยากาศลงมาสะสมบนพื้นดินและมหาสมุทรสิ่งมีชีวิตอาศัยคาร์บอนสร้างธาตุอาหารและร่างกายแพลงตอนบางชนิดอาศัยซิลิกาสร้างเปลือกเมื่อตายลงทับถมกันเป็นตะกอน

ประเภทของหิน

นักธรณีวิทยาแบ่งหินออกเป็น 3 ประเภท ตามลักษณะการเกิด คือ

  • หินอัคนี
  • หินตะกอน
  • หินแปร

 

วัฏจักรหิน (Rock cycle)

เมื่อหินหนืดร้อนภายในโลก (Magma) และ หินหนืดร้อนบนพื้นผิวโลก (Lava) เย็นตัวลงกลายเป็น หินอัคนี ลมฟ้าอากาศ น้ำ และแสงแดด ทำให้หินผุพังสึกกร่อนเป็นตะกอน ทับถมกันเป็นเวลานานหลายล้านปี แรงดันและปฏิกิริยาเคมีทำให้เกิดการรวมตัวเป็น หินตะกอน หรือ หินชั้น การเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลกและความร้อนจากแมนเทิลข้างล่าง ทำให้เกิดการแปรสภาพเป็น หินแปร กระบวนการเหล่านี้เกิดขึ้นเป็นวงรอบเรียกว่า วัฏจักรหิน (Rock cycle) อย่างไรก็ตามกระบวนการไม่จำเป็นต้องเรียงลำดับ หินอัคนี หินชั้น และหินแปร การเปลี่ยนแปลงประเภทหินอาจเกิดขึ้นย้อนกลับไปมาได้ ขึ้นอยู่กับปัจจัยแวดล้อม

หินอัคนี

หินอัคนี (Igneous rocks) เป็นหินที่เกิดจากการแข็งตัวของหินหนืด (Magma) จากชั้นแมนเทิลที่โผล่ขึ้นมา เราแบ่งหินอัคนีตามแหล่งที่มาออกเป็น 2 ประเภท คือ

  • หินอัคนีแทรกซอน (Intrusive igneous rocks) เป็นหินที่เกิดจากหินหนืดที่เย็นตัวลงภายในเปลือกโลกอย่างช้าๆ ทำให้ผลึกแร่มีขนาดใหญ่ และเนื้อหยาบ เช่น หินแกรนิต หินไดออไรต์ และหินแกรโบร
  • หินอัคนีพุ (Extrusive ingneous rocks) บางทีเรียกว่า หินภูเขาไฟ เป็นหินหนืดที่เกิดจากลาวาบนพื้นผิวโลกเย็นตัวอย่างรวดเร็ว ทำให้ผลึกมีขนาดเล็ก และเนื้อละเอียด เช่น หินบะซอลต์ หินไรออไรต์ และหินแอนดีไซต์

หินอัคนีแทรกซอน เย็นตัวช้าผลึกใหญ่

หินแกรนิต (Granite) เป็นหินอัคนีแทรกซอนที่เย็นตัวลงภายในเปลือกโลกอย่างช้าๆ จึงมีเนื้อหยาบซึ่งประกอบด้วยผลึกขนาดใหญ่ของแร่ควอรตซ์สีเทาใส แร่เฟลด์สปาร์สีขาวขุ่น และแร่ฮอร์นเบลนด์ หินแกรนิตแข็งแรงมาก ชาวบ้านใช้ทำครก เช่น ครกอ่างศิลา ภูเขาหินแกรนิตมักเตี้ยและมียอดมน เนื่องจากเปลือกโลกซึ่งเคยอยู่ชั้นบนสึกกร่อนผุพัง เผยให้เห็นแหล่งหินแกรนิตซึ่งอยู่เบื้องล่าง

หินไดออไรต์

หินแกรโบร

หินเพริโดไทต์

หินอัคนีพ ุ เย็นตัวเร็วผลึกเล็ก

หินไรโอไลต์ (Ryolite) เป็นหินอัคนีพุซึ่งเกิดจากการเย็นตัวของลาวา มีเนื้อละเอียดซึ่งประกอบด้วยผลึกแร่ขนาดเล็ก มีแร่องค์ประกอบเหมือนกับหินแกรนิต แต่ทว่าผลึกเล็กมากจนไม่สามารถมองเห็นได้ ส่วนมากมีสีชมพู และสีเหลือง

หินแอนดีไซต์ (Andesite) เป็นหินอัคนีพุซึ่งเกิดจากการเย็นตัวของลาวาในลักษณะเดียวกับหินไรโอไรต์ แต่มีองค์ประกอบของแมกนีเซียมและเหล็กมากกว่า จึงมีสีเขียวเข้ม

หินบะซอลต์ (Basalt) เป็นหินอัคนีพุ เนื้อละเอียด เกิดจากการเย็นตัวของลาวา มีสีเข้มเนื่องจากประกอบด้วยแร่ไพร็อกซีนเป็นส่วนใหญ่ อาจมีแร่โอลิวีนปนมาด้วย เนื่องจากเกิดขึ้นจากแมกมาใต้เปลือกโลก หินบะซอลต์หลายแห่งในประเทศไทยเป็นแหล่งกำเนิดของอัญมณี ( พลอยชนิดต่างๆ) เนื่องจากแมกมาดันผลึกแร่ซึ่งอยู่ลึกใต้เปลือกโลก ให้โผล่ขึ้นมาเหนือพื้นผิว

 

หินตะกอน

    หินตะกอน หรือ หินชั้น (Sedimentary rocks) เป็น หินที่ถูกแสงแดด ลมฟ้าอากาศ และน้ำ หรือ ถูกกระแทก แล้วแตกเป็นก้อนเล็กๆ หรือผุกร่อน เสื่อมสภาพลง เศษหินที่ผุพังทั้งอนุภาคใหญ่และเล็กถูกพัดพาไปสะสมอัดตัวกัน เป็นชั้นๆ เกิดความกดดันและปฏิกิริยาเคมีจนกลับกลายเป็นหินอีกครั้ง ซึ่งปัจจัยที่ทำให้เกิดหินตะกอนหรือหินชั้น คือ การผุพัง (Weathering) การกร่อน (Erosion) และการพัดพา (Transportation)

ตัวอย่างหินตะกอน

รูป

ประเภท

หิน

แร่หลัก

ลักษณะ

ที่มา

หินตะกอนอนุภาค (Clastic rocks)

หินกรวดมน
Conglomerate

ขึ้นอยู่กับก้อนกรวดซึ่งประกอบกันเป็นหิน

เนื้อหยาบ เป็นกรวดมนหลายก้อนเชื่อมติดกัน

เม็ดกรวดที่ถูกพัดพาโดยกระแสน้ำ และเกาะติดกันด้วยวัสดุประสาน

หินทราย
Sandstone

ควอรตซ์ SiO 2

เนื้อหยาบสีน้ำตาล สีแดง

ควอรตซ์ในหินอัคนี ผุพังกลายเป็นเม็ดทรายทับถมกัน

หินดินดาน
Shale

แร่ดินเหนียว Al 2SiO 5(OH) 4

เนื้อละเอียดมาก สีเทา ผสมสีแดงเนื่องจากแร่เหล็ก

เฟลด์สปาร์ในหินอัคนี ผุพังเป็นแร่ดินเหนียวทับถมกัน

หินตะกอนเคมี (Chemical sedimentary rocks)

หินปูน
Limestone

แคลไซต์ CaCO 3

เนื้อละเอียดมีหลายสี ทำปฏิกิริยากับกรด

การทับถมกันของตะกอนคาร์บอนเนตในท้องทะเล

หินเชิร์ต
Chert

ซิลิกา SiO 2

เนื้อละเอียด แข็งสีอ่อน

การทับถมของซากสิ่งมีชีวิตเล็กๆ ในท้องทะเล จนเกิดการตกผลึกใหม่ของซิลิกา

หินแปร

    หินแปร คือ หินที่แปรสภาพไปจากโดยการกระทำของความร้อน แรงดัน และปฏิกิริยาเคมี หินแปรบางชนิดยังแสดงเค้าเดิม บางชนิดผิดไปจากเดิมมากจนต้องอาศัยดูรายละเอียดของเนื้อใน หรือสภาพสิ่งแวดล้อมจึงจะทราบที่มา อย่างไรก็ตามหินแปรชนิดหนึ่งๆ จะมีองค์ประกอบเดียวกันกับหินต้นกำเนิด แต่อาจจะมีการตกผลึกของแร่ใหม่ เช่น หินชนวนแปรมาจากหินดินดาน หินอ่อนแปรมาจากหินปูน เป็นต้น หินแปรส่วนใหญ่เกิดขึ้นในระดับลึกใต้เปลือกโลกหลายกิโลเมตร ที่ซึ่งมีความดันสูงและอยู่ใกล้กลับหินหนืดร้อนในชั้นแอสทีโนสเฟียร์ แต่การแปรสภาพในบริเวณใกล้พื้นผิวโลกเนื่องจากสิ่งแวดล้อมโดยรอบก็คงมี นักธรณีวิทยาแบ่งการแปรสภาพออกเป็น 2 ประเภท คือ

1. การแปรสภาพสัมผัส (Contact metamorphism) เป็นการแปรสภาพเพราะความร้อน เกิดขึ้น ณ บริเวณที่หินหนืดหรือลาวาแทรกดันขึ้นมาสัมผัสกับหินท้องที่ ความร้อนและสารจากหินหนืดหรือลาวาทำให้หินท้องที่ในบริเวณนั้นแปรเปลี่ยนสภาพผิดไปจากเดิม
2. การแปรสภาพบริเวณไพศาล (Regional metamophic) เป็นการแปรสภาพของหินซึ่งเกิดเป็นบริเวณกว้างใหญ่ไพศาลเนื่องจากอุณหภูมิและความกดดัน โดยปกติการเปรสภาพแบบนี้จะไม่มีความเกี่ยวพันกับมวลหินอัคนี และมักจะมี ริ่วขนาน (Foliation) จนแลดูเป็นแถบลายสลับสี บิดย้วยแบบลูกคลื่น ซึ่งพบในหินชีสต์ หินไนส์ ทั้งนี้เป็นผลมาจากการการตกผลึกใหม่ของแร่ในหิน ทั้งนี้ริ้วขนานอาจจะแยกออกได้เป็นแผ่นๆ และมีผิวหน้าเรียบเนียน เช่น หินชนวน

ตัวอย่างหินแปร

หินแปร

แร่หลัก

หินต้นกำเนิด

คำอธิบาย


หินไนซ์ (gneiss)

ควอรตซ์
เฟลด์สปาร์
ไมก้า

หินแกรนิต

หินแปรเนื้อหยาบ มีริ้วขนาน หยักคดโค้งไม่สม่ำเสมอ สีเข้มและจางสลับกัน แปรสภาพมาจากหินแกรนิต โดยการแปรสภาพบริเวณไพศาล ที่มีอุณหภูมิสูงจนแร่หลอมละลาย และตกผลึกใหม่ (Recrystallize)


หินควอร์ตไซต์ (Quartzite)

ควอรตซ์


หินทราย (Sandstone)

หินแปรเนื้อละเอียด เนื้อผลึกคล้ายน้ำตาลทราย มีสีเทา หรือสีน้ำตาลอ่อน โดยการแปรสภาพบริเวณไพศาลที่มีอุณหภูมิสูงมาก จนแร่ควอรตซ์หลอมละลายและตกผลึกใหม่ จึงมีความแข็งแรงมาก


หินชนวน (Slate)

แร่ดินเหนียว


หินดินดาน (Shale)

หินแปรเนื้อละเอียดมาก เกิดจากการแปรสภาพของหินดินดานด้วยความร้อนและความกดอัดทำให้แกร่ง และเกิดรอยแยกเป็นแผ่นๆ ขึ้นในตัว โดยรอยแยกนี้ไม่จำเป็นต้องมีระนาบเหมือนการวางชั้นหินดินดานเดิม หินชนวนสามารถแซะเป็นแผ่นใหญ่


หินชีตส์ (Schist)

ไมก้า


หินชนวน (Slate)

หินแปรมีเนื้อเป็นแผ่น เกิดจากการแปรสภาพบริเวณไพศาลของหินชนวน แรงกดดันและความร้อนทำให้ผลึกแร่เรียงตัวเป็นแผ่นบางๆ ขนานกัน


หินอ่อน (Marble)

แคลไซต์


หินปูน (Limestone)

หินแปรเนื้อละเอียดถึงหยาบ แปรสภาพมาจากหินปูน โดยการแปรสัมผัสที่มีอุณหภูมิสูงจนแร่แคลไซต์หลอมละลายและตกผลึกใหม่ ทำปฏิกิริยากับกรดทำให้เกิดฟองฟู่ หินอ่อนใช้เป็นวัสดุตกแต่งอาคาร

Comments

comments

ใส่ความเห็น