หิน หินเป็นส่วนประกอบที่ส ำคัญของ เปลือกโลก หินมีอยู่หลำยชนิด แต่ละ ชนิดมีสมบัติ แตกต่ำงกันและมีประโยชน์ ใช้สอยต่ำงกัน นักวิทยำศำสตร์ได้แบ่งหิน ออกเป็น 3 ชนิด
ชนิดของหิน หิน ตะกอน หินอัคนี หินแปร
หินชั้นหรือหินตะกอน หินเมื่อถูกแสงแดด ลมฟ้ำอำกำศ และ น้ ำ หรือ ถูกกระแทก ก็แตกเป็นก้อนเล็กๆ หรือผุกร่อน เสื่อมสภำพลง เศษหินที่ผุพัง ทั้งอนุภำคใหญ่และเล็กถูกพัดพำไปสะสม อัดตัวกัน เป็นชั้นๆ เกิดควำมกดดันและ ปฏิกิริยำเคมีจนกลับกลำยเป็นหินอีกครั้ง หินที่เกิดใหม่นี้เรำเรียกว่ำ “หินตะกอน” หรือ “หินชั้น”
ปัจจัยที่ท ำให้เกิดหินตะกอน กำรผุพัง (Weathering) กำรกร่อน (Erosion) กำรพัดพำ (Transportation) กำรทับถม (Deposit) กำรกลับคืนเป็นหิน (Lithification)
กำรผุพัง (Weathering) คือ กำรที่หินผุพัง ท ำลำยลง (อยู่กับที่) ด้วยกรรมวิธีต่ำงๆ จำกลม ฟ้ำอำกำศ สำรละลำย และรวมทั้งกำรกระท ำ ของต้นไม้ แบคทีเรีย ตลอดจนกำรแตกตัวทำง กลศำสตร์ มีกำรเพิ่มอุณหภูมิและลดอุณหภูมิ สลับกันเป็นต้น กำรผุพัง (Weathering)
ภูเขำหินแกรนิตซึ่งก ำลังผุพังจำกสภำพลมฟ้ำอำกำศ
กำรกร่อน (Erosion) หมำยถึง กระบวนกำรที่ ท ำให้สำรเปลือกโลกหลุด ละลำยไป หรือกร่อน ไป (โดยมีกำรเคลื่อนที่กระจัดกระจำยไปจำกที่ เดิม) โดยมีต้นเหตุคือตัวกำรธรรมชำติ ซึ่งได้แก่ ลมฟ้ำอำกำศ กระแสน้ ำ ธำรน้ ำแข็ง กำรครูดถู ภำยใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง กำรกร่อน (Erosion)
กำรกร่อนด้วยกระแสลม
กำรกร่อนด้วยกระแสน้ ำ
กำรพัดพำ (Transportation) หมำยถึง กำร เคลื่อนที่ของมวลหิน ดิน ทรำย โดยกระแสน้ ำ กระแสลม หรือธำรน้ ำแข็ง ภำยใต้แรงดึงดูด ของโลก อนุภำคขนำดเล็กจะถูกพัดพำให้ เคลื่อนที่ไปได้ไกลกว่ำอนุภำคขนำดใหญ่ กำรพัดพำ (Transportation)
กำรคัดขนำดตะกอนด้วยกำรพัดพำของน้ ำ
กำรทับถม (Deposit) เกิดขึ้นเมื่อตัวกลำง ซึ่งท ำให้เกิดกำรพัดพำ เช่น กระแสน้ ำ กระแสลม หรือธำรน้ ำแข็ง อ่อนก ำลังลงและยุติลง ตะกอนที่ถูก พัดพำจะสะสมตัวทับถมกัน ท ำให้เกิดกำร เปลี่ยนแปลงทำงอุณหภูมิ ควำมกดดัน ปฏิกิริยำเคมี และเกิดกำรตกผลึก หินตะกอนที่อยู่ชั้นล่ำงจะมีควำม หนำแน่นสูงและมีเนื้อละเอียดกว่ำชั้นบน เนื่องจำก แรงกดดันซึ่งเกิดขึ้นจำกน้ ำหนักตัวทับถมกันเป็นชั้นๆ กำรทับถม (Deposit)
กำรกลับคืนเป็นหิน (Lithification) เมื่อเศษ ตะกอนทับถมกันจะเกิดโพรงขึ้นประมำณ 20 – 40% ของเนื้อตะกอน น้ ำพำสำรละลำยเข้ำมำแทนที่อำกำศ ในโพรง เมื่อเกิดกำรทับถมกันจนมีน้ ำหนักมำกขึ้น เนื้อตะกอนจะถูกท ำให้เรียงชิดติดกันท ำให้โพรงจะมี ขนำดเล็กลง จนน้ ำที่เคยมีอยู่ถูกขับไล่ออกไป สำรที่ ตกค้ำงอยู่ท ำหน้ำที่เป็นซีเมนต์เชื่อมตะกอนเข้ำ ด้วยกันกลับเป็นหินอีกครั้ง กำรกลับคืนเป็นหิน (Lithification)
ขั้นตอนที่ตะกอนกลับคืนเป็นหิน
แหล่งที่พบหินตะกอน 1. บริเวณที่ลุ่มแม่น้ ำ ทะเล มหำสมุทร 2. บริเวณภูเขำที่เคยเป็นลุ่มแม่น้ ำหรือทะเลมำก่อน 3. บริเวณที่เคยมีน้ ำท่วมถึง หรือเคยเกิดอุทกภัยใน บริเวณนี้
ประเภทของหินตะกอน หินตะกอนสำมำรถจ ำแนกออกตำม กระบวนกำรเกิดได้ 3 กลุ่ม ดังนี้ ➢ หินที่เกิดจำกวิธีทำงกลศำสตร์ ➢ หินที่เกิดจำกอินทรีย์สำร ➢ หินที่เกิดจำกวิธีทำงเคมี
หินที่เกิดจำกวิธีทำงกลศำสตร์ หินดินดำน หินทรำย หินกรวดมน
หินทรำย Sandstone ลักษณะ : เนื้อหยำบสีน้ ำตำล สี แดง เป็นเม็ดทรำยล้วนๆเกำะกัน เป็นก้อน โดยมีวัตถุประสำนช่วย ที่มำ : ควอรตซ์ในหินอัคนี ผุพัง กลำยเป็นเม็ดทรำยทับถมกัน ประโยชน์: ใช้ในกำรก่อสร้ำง ท ำถนน แร่หลัก : ควอรตซ์SiO2
หินกรวดมน Conglomerate ลักษณะ : เนื้อหยำบ เป็นกรวด มนหลำยก้อน เชื่อมติดกัน ที่มำ : เม็ดกรวดที่ถูกพัดพำ โดยกระแสน้ ำ และเกำะติดกัน ด้วยวัสดุประสำน ประโยชน์: ใช้ในกำรก่อสร้ำงถนน แร่หลัก : ขึ้นอยู่กับก้อนกรวดซึ่งประกอบกันเป็นหิน
หินดินดำน Shale ลักษณะ : เนื้อละเอียดมำกสีเทำ ผสมสีแดงเนื่องจำกแร่เหล็ก ที่มำ : เฟลด์สปำร์ในหินอัคนี ผุพัง เป็นแร่ดินเหนียวทับถมกัน ประโยชน์ : ใช้ผสมท ำปูนชีเมนต์
หินที่เกิดจำกอินทรีย์สำร ถ่ำนหิน (Coal) เกิดจำกกำรทับถมของซำกพืชที่ยัง ไม่เน่ำเปื่อยไปหมดเนื่องจำกสภำวะออกซิเจนต่ ำ สภำวะเช่นนี้เกิดตำมห้วยหนองคลองบึง ในแถบ ภูมิอำกำศแบบเส้นศูนย์สูตร ตัวอย่ำงถ่ำนหิน : ลิกไนต์ (Lignite) แอนทรำไซต์(Anthracite)
ประเภทของถ่ำนหิน ถ่ำนหินพีท (Peat) เป็นถ่ำนหินในขั้นเริ่มต้นของ กระบวนกำรเกิดถ่ำนหิน ซำกพืช บำงส่วนยังสลำยตัวไม่หมด ควำมร้อนที่ได้จำกกำรเผำพีตสูงกว่ำที่ ได้จำกไม้ ใช้เป็นเชื้อเพลิงเพื่อให้ควำม ร้อนในบ้ำนหรือผลิตไฟฟ้ำ ข้อดีของพีต คือมีร้อยละของก ำมะถันต่ ำกว่ำน้ ำมัน และถ่ำนหินอื่น ๆ
ลิกไนต์ (Lignite) เป็นถ่ำนหินที่มีซำกพืช เหลืออยู่เล็กน้อย ลักษณะ เนื้อเหนียวและผิวด้ำน มี ปริมำณคำร์บอนสูงกว่ำพีต เมื่อติดไฟมีควันและเถ้ำถ่ำน มำก ลิกไนต์ใช้เป็นเชื้อเพลิง ส ำหรับให้ควำมร้อนและใช้ เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้ำ
ถ่ำนหินบิทูมินัส บิทูมินัส (bituminous) เป็นถ่ำนหินที่เกิดนำนกว่ำซับ บิทูมินัส มีเนื้อแน่นและแข็ง มี ทั้งสีน้ ำตำลจนถึงสีด ำ แต่มี ปริมำณคำร์บอนสูงกว่ำซับบิทู มินัส ใช้เป็นเชื้อเพลิงในกำร ถลุงโลหะ และน ำมำเป็น วัตถุดิบเพื่อเปลี่ยนเป็น เชื้อเพลิงเคมีอื่น ๆ ได้
แอนทรำไซต์(Anthracite) เป็นถ่ำนหินที่มีอำยุกำรเกิด นำนที่สุด มีสีด ำ ลักษณะเนื้อ แน่น แข็ง และเป็นมัน แต่มี ปริมำณคำร์บอนสูงกว่ำถ่ำน หินชนิดอื่น จุดไฟติดยำก เมื่อ ติดไฟจะให้เปลวไฟสีน้ ำเงินจำง ๆ มีควันน้อย ให้ควำมร้อนสูง และไม่มีสำรอินทรีย์ระเหย ออกมำจำกกำรเผำไหม้
รถไฟล ำเลียงถ่ำนหินในเหมืองถ่ำนหิน
ดินเบำ ดินเบำ เป็นหินที่มีซิลิกำเป็นองค์ประกอบ มี ลักษณะอ่อนนุ่ม เกิดขึ้นตำมธรรมชำติ เป็นผง ขนำดเล็ก ละเอียดสีขำว
หินที่เกิดจำกวิธีทำงเคมี หินปูน หินเชิร์ต
หินปูน Limestone ลักษณะ : เนื้อละเอียดมีหลำยสี ท ำ ปฏิกิริยำกับกรด ที่มำ : กำรทับถมกันของตะกอน คำร์บอเนตในท้องทะเล แร่หลัก : แคลไซต์CaCO3
หินเชิร์ต Chert ลักษณะ : เนื้อละเอียด แข็งสี อ่อน ที่มำ : กำรทับถมของซำกสิ่งมีชีวิต เล็กๆ ในท้องทะเล จนเกิดกำรตก ผลึกใหม่ของซิลิกำ แร่หลัก : ซิลิกำ SiO2
เป็นหินที่เกิดจำกกำรแข็งตัวของ หินหนืด (Magma) จำกชั้นแมนเทิลที่ โผล่ขึ้นมำ เรำแบ่งหินอัคนีตำม แหล่งที่มำออกเป็น 2 ประเภท คือ หินอัคนี
❖ หินอัคนีแทรกซอน (Intrusive igneous rocks) ❖ หินอัคนีพุ (Extrusive ingneous rocks) ประเภทของหินอัคนี
เป็นหินที่เกิดจำกหินหนืดที่เย็นตัวลง ภำยในเปลือกโลกอย่ำงช้ำๆ ท ำให้ผลึกแร่มี ขนำดใหญ่ และเนื้อหยำบ เช่น หินแกรนิต หินไดออไรต์และหินแกบโบร หินอัคนีแทรกซอน (Intrusive igneous rocks)
หินอัคนีพุ (Extrusive ingneous rocks) บำงทีเรียกว่ำ หินภูเขำไฟ เป็นหินหนืดที่เกิด จำกลำวำบนพื้นผิวโลกเย็นตัวอย่ำงรวดเร็ว ท ำให้ผลึกมีขนำดเล็ก และเนื้อละเอียด เช่น หินบะซอลต์หินไรออไรต์และหินแอนดีไซต์ หินอัคนีพุ (Extrusive ingneous rocks)
แหล่งก ำเนิดหินอัคนี
หินแกรนิต (Granite) เป็นหิน อัคนีแทรกซอนที่เย็นตัวลงภำยใน เปลือกโลกอย่ำงช้ำๆ จึงมีเนื้อหยำบ ซึ่งประกอบด้วยผลึกขนำดใหญ่ของ แร่ ควอรตซ์ หินแกรนิตแข็งแรง มำก ชำวบ้ำนใช้ท ำครก เช่น ครกอ่ำงศิลำ หินแกรนิต (Granite)
หินบะซอลต์(Basalt) เป็นหินอัคนีพุ เนื้อละเอียด เกิดจำกกำรเย็นตัวของลำวำ มีสีเข้ม เนื่องจำกประกอบด้วยแร่ไพร็อกซีนเป็นส่วนใหญ่ หินบะซอลต์(Basalt)
หินไรโอไลต์(Ryolite) เป็น หินอัคนีพุซึ่งเกิดจำกกำรเย็นตัว ของลำวำ มีเนื้อละเอียดซึ่ง ประกอบด้วยผลึกแร่ขนำดเล็ก มี แร่องค์ประกอบเหมือนกับ หินแกรนิต แต่ทว่ำผลึกเล็กมำกจน ไม่สำมำรถมองเห็นได้ ส่วนมำกมีสี ชมพู และสีเหลือง หินไรโอไลต์(Ryolite)
หินแอนดีไซต์(Andesite) เป็นหินอัคนีพุซึ่งเกิดจำก กำรเย็นตัวของลำวำในลักษณะเดียวกับหินไรโอไรต์แต่มี องค์ประกอบของแมกนีเซียมและเหล็กมำกกว่ำ จึงมีสี เขียวเข้ม หินแอนดีไซต์(Andesite)
หินพัมมิซ (Pumice) เป็น หินแก้วภูเขำไฟชนิดหนึ่งซึ่งมี ฟองก๊ำซเล็กๆ อยู่ในเนื้อ มำกมำยจนโพรกคล้ำยฟองน้ ำ มีส่วนประกอบเหมือนหินไร โอไลต์มีน้ ำหนักเบำ ลอยน้ ำได้ ชำวบ้ำนเรียกว่ำ หินส้ม ใช้ขัดถู ภำชนะท ำให้มีผิววำว หินพัมมิซ (Pumice)
หินออบซิเดียน (Obsedian) เป็น หินแก้วภูเขำไฟซึ่งเย็นตัวเร็วมำก จนผลึกมีขนำดเล็กมำก เหมือน เนื้อแก้วสีด ำ หินออบซิเดียน (Obsedian)
หินแปร หินแปร คือหินที่แปรสภำพไปจำกโดย กำรกระท ำของควำมร้อน แรงดัน และ ปฏิกิริยำเคมี หินแปรบำงชนิดยังแสดงเค้ำเดิม บำงชนิดผิดไปจำกเดิมมำกจนต้องอำศัยดู รำยละเอียดของเนื้อใน หรือสภำพสิ่งแวดล้อม จึงจะทรำบที่มำ
หินแปร
นักธรณีวิทยำแบ่งกำรแปรสภำพออกเป็น 2 ประเภท คือ ➢ กำรแปรสภำพสัมผัส (Contact metamorphism) ➢ กำรแปรสภำพบริเวณไพศำล (Regional metamophic)
กำรแปรสภำพสัมผัส (Contact metamorphism) เป็นกำรแปรสภำพเพรำะควำม ร้อน เกิดขึ้น ณ บริเวณที่หินหนืดหรือลำวำ แทรกดันขึ้นมำสัมผัสกับหินท้องที่ ควำมร้อน และสำรจำกหินหนืดหรือลำวำท ำให้หินท้องที่ใน บริเวณนั้นแปรเปลี่ยนสภำพผิดไปจำกเดิม
กำรแปรสภำพบริเวณไพศำล (Regional metamophic) เป็นกำรแปรสภำพของหินซึ่งเกิดเป็นบริเวณ กว้ำงใหญ่ไพศำลเนื่องจำกอุณหภูมิและควำม กดดัน โดยปกติกำรเปรสภำพแบบนี้จะไม่มีควำม เกี่ยวพันกับมวลหินอัคนี และมักจะมี “ริ้วขนำน” (Foliation) จนแลดูเป็นแถบลำยสลับสี บิดย้วย แบบลูกคลื่น ซึ่งพบในหินชีสต์หินไนส์
หินแกรนิต หินไนซ์ หินไนซ์(gneiss) หินแปรเนื้อหยำบ มีริ้วขนำน หยักคดโค้งไม่ สม่ ำเสมอ สีเข้มและจำงสลับกัน แปรสภำพมำจำก หินแกรนิต โดยกำรแปรสภำพบริเวณไพศำล ที่มี อุณหภูมิสูงจนแร่หลอมละลำย และตกผลึกใหม่