วันอาทิตย์ที่ 6 กันยายน พ.ศ. 2558

หินงอก - หินย้อย

หินงอกคือหินที่งอกจากพื้น

หินย้อย คือหินที่ย้อยลงมาจากด้านบน

เกิดได้มากโดยเฉพาะภูเขาหินปูน(CO2 ) ซึ่งละลายในน้ำฝน...กลายเป็นกรดคาร์บอนิก

(H2CO3)ไหลไปตามก้อนหิน....และทำปฏิกิริยากับแคลเซียมตาร์บอเนตที่มีอยู่ในหินปูน

เกิดเป็นสารละลายแคลเซียมไฮโดรเจน-คาร์บอเนต ซี่งไหลไปตามพื้นถนังถ้ำ

เมื่อน้ำระเหยหมดก็เหลือตะกอนสะสมเป็นหินงอกหินย้อย....

จัดเป็นการเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลก แบบช้าๆ....

น้ำฝนที่รวมกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และมีสภาพเป็นกรดคาร์บอนิกเจือจาง (H₂ CO₃)จะไหลซึมผ่านรอยแตกของหินปูนเข้าไปในถ้ำ โดยละลายหินปูน (Ca CO₃) เกิดเป็นสารใหม่คือสารละลายแคลเซียมไฮโดรเจนคาร์บอเนต Ca (HCO₃)₂ ดังสมการ

Ca CO₃+ H₂ CO₃ -----> Ca (HCO₃)₂

สารละลายนี้จะไหลไปตามเพดานถ้ำ แล้วหยดลงบนพื้น เมื่อน้ำระเหยออกไป แคลเซียมไฮโดรเจนคาร์บอเนตก็จะเปลี่ยนกลับเป็นหินปูนสะสมอยู่บนพื้น เรียกว่า หินงอก ดังสมการ

Ca (HCO₃)₂ -----> H₂O + CO₂ + Ca CO₃

แต่ถ้าสารละลายแคลเซียมไฮโดรเจนคาร์บอเนตที่ไหลมาตามเพดานถ้ำเกิดการระเหยของน้ำจนหมดก่อนหยดสู่พื้น หินปูนที่เกิดขึ้นจะค้างอยู่ที่เพดานถ้ำ สะสมกันจนเกิดเป็น หินย้อย ขึ้น

หินอ่อนและหินทราย

หินอ่อน

หินอ่อนในธรรมชาติ

กำเนิดหินอ่อนมาจากแคลเซียมคาร์บอเนต(หินปูน)ที่สะสมอยู่ในท้องทะเลหรือมหาสมุทรมาก่อน กระทั่งเกิดการเคลื่อนไหวขึ้นในบริเวณดังกล่าว คือที่ๆ เคยเป็นทะเลหรือมหาสมุทรกลับกลายเป็นภูเขาขึ้นมา และที่ๆ เคยเป็นบกเป็นภูเขามากลับ กลายเป็นทะเล รวมถึงผ่านกระบวนการทางธรณี เช่น เกิดมีแมกมาไหลออกมา และพอดีหินที่สะสมไว้ในทะเลไปโดนกับแมกมาเข้า สำคัญคือแมกมานั้นเต็มไปด้วยความร้อน ความดัน และก๊าซ จึงทำให้แคลเซียมคาร์บอเนต(หินปูน)ละลาย แล้วตกผลึก เกิดเป็นหินอ่อนขึ้นมาได้ในที่สุด แต่ในกรณีที่เกิดการหลอมละลาย แล้วตกผลึกไม่หมดทีเดียว

ก็จะเกิดหินปูนคล้ายหินอ่อน และจะพบพวกซากเปลือกหอยทะเลต่างๆ ซึ่งครั้งหนึ่งเคยอยู่รวมกับตะกอนแคลเซียมคาร์บอเนต

หินทราย

หินทราย (อังกฤษ: Sandstone) เป็นหินมีลักษณะ เนื้อหยาบ จับดูระคายมือ เพราะประกอบด้วยเม็ดทรายขนาดแตกต่างกัน (1/16 – 2 มม.) เม็ดแร่ส่วนใหญ่เป็นแร่ควอร์ตซ์ แต่อาจมีแร่อื่นและเศษหินดินปะปนอยู่ด้วย เพราะมีวัตถุประสารมีความแข็งมากสามารถขูดเหล็กเป็นรอยได้ มีสีต่าง ๆ เช่น แดง น้ำตาล เทา เขียว เหลืองอ่อน อาจแสดงรอยชั้นให้เห็น มีซากดึกดำบรรพ์

เกิดจากการรวมตัวกันของเม็ดทราย ประกอบด้วยควอร์ตซ์เป็นส่วนใหญ่ อาจมีแร่แมกเนไทต์และไมกาปะปนอยู่ วัตถุประสาร (ซีเมนต์) ส่วนมากเป็นพวกซิลิกา (ควอร์ตซ์ หรือ เชิร์ต) แคลไซด์ โดโลไมต์ เหล็กออกไซด์ ซึ่งมักทำให้หินมีสีเหลือง น้ำตาล แดง

ในประเทศไทย พบมากทางภาคอีสาน จังหวัดราชบุรี เพชรบุรี กาญจนบุรี และทางภาคใต้บางแห่ง

หินรูปทรงประหลาด

รูป หินทรงประหลาด รวมสุดยอดหินรูปทรงประหลาด
จากทั่วโลก รูป หินประหลาด ภาพ หินประหลาด หินทรงประหลาด รวม สุดยอดหินรูปทรงประหลาด แปลกตา จากทั่วทุกมุมโลก บางอันดูแล้ว
ไม่น่าจะทรงตัวอยู่ได้เลย แต่มันก็ยังตั้งอยู่ได้

รูปภาพ หินทรงประหลาด รวมสุดยอดหินรูปทรงประหลาด จากทั่วโลก

วัฏจักรของหิน

วัฏจักรของหิน

วัฎจักรของหิน คือ กระบวนการเกิดการเปลี่ยนแปลงและการหมุนเวียนของหินอัคนี หินตะกอนและหินแปร โดยเริ่มจากหินหนืดเย็นตัวลงกลายเป็นหินอัคนี หินอัคนีจะสลายตัวและสึกกร่อนเป็นเศษหินและตะกอนต่างๆ ซึ่งจะถูกพัดพาและทับถมเป็นหินตะกอน หินตะกอนได้รับความร้อนและแรงกดดันกลายเป็นหินแปร ดังแผนภาพต่อไปนี้

รูป แสดงวัฎจักรของหิน

วัฏจักรของหิน เป็นความรู้พื้นฐานในธรณีวิทยาที่อธิบายถึงการเปลี่ยนแปลงของหินหลัก 3 ชนิด คือ หินอัคนี, หินตะกอน และหินแปร หินทั้งสามชนิดนี้มีการเปลี่ยนแปลงไปตามเวลาทางธรณีกาล อาจมีการเปลี่ยนจากหินชนิดหนึ่งไปเป็นหินอีกชนิดหนึ่ง หรืออาจเปลี่ยนกลับไปเป็นหินชนิดเดิมก็ได้ ขึ้นกับอุณหภูมิและความดันที่เป็นปัจจัยทำให้หินเกิดการผุพัง การกัดกร่อนและการแปรสภาพกลายเป็นหินชนิดใหม่ขึ้นมา

แผนภาพวัฏจักรหิน สัญลักษณ์: 1 = หินหนืด; 2 = การเกิดผลึก; 3 = หินอัคนี; 4 = การกัดกร่อน; 5 = เศษตะกอน; 6 = ตะกอนและหินตะกอน; 7 = ธรณีแปรสัณฐานและการแปรสภาพ; 8 = หินแปร; 9 = การหลอมเหลว.

มารู้จักกับหิน

มารู้จักกับหิน

หิน คือ ก้อนวัตถุแข็งที่ประกอบขึ้นด้วยแร่หลายชนิดผสมกันและเกาะรวมกันอยู่

นักธรณีวิทยาใช้ลักษณะการเกิดเป็นเกณฑ์ในการจำแนกหินออกเป็น3ประเภทคือหินอัคนี หินตะกอน และหินแปร

หินอัคนี คือ หินที่เกิดจากการเย็นตัวและแข็งตัวของหินหนืดที่ร้อนจัด ซึ่งอาจจะเย็นตัวภายในเปลือกโลกหรือภายนอกเปลือกโลก

หินหนืด คือ หินหลอมเหลวละลายที่ร้อนจัด ถ้าอยู่ในเปลือกโลก เรียกว่า แมกมา (magma)

ถ้าผุดพ้นออกมาบนผิวโลกเรียกว่า ลาวา (lava)

ภูเขาไฟ คือ หินที่เกิดจากการเย็นตัวอย่างรวดเร็วของลาวาภายนอกเปลือกโลก ทำให้มี

เนื้อละเอียด ไม่มีดอกหรือลาย

รูป หินหนืด ลาวา และภูเขาไฟ

หินอัคนี มีส่วน ประกอบเป็นผลึกของแร่มากมายหลายชนิดรวมกันอยู่ ผลึกของแร่

ที่เกิดในหินอัคนีจะมีขนาดเล็กหรือใหญ่ขึ้นอยู่กับระยะเวลาในการเย็นตัวของหินหนืด

ถ้าหินหนืดเย็นตัวช้าจะได้ผลึกขนาดใหญ่ ถ้าหินหนืดเย็นตัวเร็วจะได้ผลึกขนาดเล็ก

ชนิดของหินอัคนี หินอัคนีมีหลายชนิด เช่น หินแกรนิต หินบะซอลล์ หินออบซิเดียน

และหินสคอเรีย

หินแกรนิต เป็นหินที่แข็งค่อนข้างหยาบ ทนทานต่อการผุพังสึกกร่อน มีผลึกแวววาว

สวยงามใช้ประดับอาคาร

หินบะซอลล์ เป็นหินที่มีเนื้อแน่นละเอียด มีรูพรุน มักมีสีดำเทาแก่

หรือน้ำตาลแก่ ทนทานต่อการผุพังสึกกร่อน ใช้สำหรับทำถนนหรือใช้ในการก่อสร้างทั่วไป

หินออบซิเดียน เป็นหินที่มีเนื้อละเอียดคล้ายแก้ว และแข็งแกร่งมาก เมื่อแตกออก

รอยแตกจะคมเหมือนแก้วแตก ทำรอยขูดขีดบนโลหะแข็งๆ ได้

หินสคอเรีย เป็นหินแข็ง สาก เปราะ เบา และมีรูพรุน ไม่ทนต่อการสึกกร่อน

ใช้ทำหินสำหรับขัด

หินแปร

หินแปร (Metamophic rock) คือหินที่แปรสภาพเนื่องจากความร้อน แรงดัน หรือปฏิกิริยาเคมี หินแปรบางชนิดยังคงแสดงเค้าเดิมของหินต้นกำเนิด แต่บางชนิดอาจมีลักษณะแตกต่างไปจากเดิมมากจนต้องอาศัยดูรายละเอียดเนื้อในหรือวิเคราะห์สภาพสิ่งแวดล้อมจึงจะทราบที่มา อย่างไรก็ตามหินแปรชนิดหนึ่งๆ จะมีองค์ประกอบเดียวกันกับหินต้นกำเนิด แต่อาจจะมีการตกผลึกของแร่ใหม่ เช่น หินชนวนแปรมาจากหินดินดาน หินอ่อนแปรมาจากหินปูน เป็นต้น หินแปรส่วนใหญ่เกิดขึ้นในระดับลึกใต้เปลือกโลกหลายกิโลเมตร ที่ซึ่งมีความดันสูงและอยู่ใกล้กลับหินหนืดร้อนในชั้นฐานธรณี อย่างไรก็ตามการแปรสภาพในบริเวณใกล้พื้นผิวโลกเนื่องจากสิ่งแวดล้อมโดยรอบก็ยังมี นักธรณีวิทยาแบ่งการแปรสภาพออกเป็น 4 ประเภท คือ

การแปรสภาพสัมผัส (Contact metamorphism) เป็นการแปรสภาพเพราะความร้อน เกิดขึ้น ณ บริเวณที่หินหนืดร้อนหรือแมกมาแทรกดันขึ้นมาสัมผัสกับหินท้องถิ่น ความร้อนจากแมกมาทำให้หินท้องถิ่นแปรสภาพผิดไปจากเดิม ตัวอย่างเช่น เมื่อหินปูนได้รับความร้อนจากหินอัคนีแทรกซอนซึ่งเกิดขึ้นจากแมกมาก็จะแปรสภาพเป็นหินอ่อน

การแปรสภาพสัมผัส

การแปรสภาพบริเวณไพศาล (Regional metamorphism) เป็นการแปรสภาพของหินซึ่งเกิดเป็นบริเวณกว้างใหญ่ไพศาลเนื่องจากอุณหภูมิและความกดดัน โดยปกติการแปรสภาพแบบนี้จะไม่มีความเกี่ยวพันกับมวลหินอัคนี และมักจะมี “ริ้วขนาน” (Foliation) มองเห็นเป็นแถบลายสลับสี บิดตัวแบบลูกคลื่น ซึ่งพบในหินชีสต์ หินไนส์ ทั้งนี้เป็นผลมาจากการตกผลึกใหม่ของแร่ในหิน ริ้วขนานที่เกิดขึ้นอาจแยกออกได้เป็นแผ่น และมีผิวหน้าเรียบเนียน เช่น หินชนวน

การแปรสภาพบริเวณไพศาล

การแปรสภาพแบบบด (Fault metamorphism) เกิดขึ้นบริเวณรอยเลื่อน แรงเสียดทานที่เกิดจากแผ่นธรณีเคลื่อนที่ผ่านกันทำให้เกิดความร้อนและความดันสูง หินแปรที่เกิดขึ้นโดยวิธีนี้่ ได้แก่ หินไมโลไนต์ หินกรวดเหลี่ยมบด
การแปรสภาพด้วยน้ำร้อน (Hydrothermal Metamorphism) เกิดขึ้นเมื่อน้ำที่ได้รับความร้อนจากหินอัคนีแทรกซอน นำพาประจุให้แทรกซึมเข้าไปในรอยแตกของหิน ทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีกับแร่บางชนิดให้เปลี่ยนสภาพไป เช่น แร่เฟลด์สปาร์เปลี่ยนสภาพเป็นแร่เซริไซต์หรือดินขาว แร่ฮอร์นเบลนด์เปลี่ยนสภาพเป็นแร่คลอไรต์ เป็นต้น

หินตะกอน

หินตะกอน

แม้ว่าหินจะเป็นของแข็ง แต่มันก็มิสามารถดำรงอยู่ได้อย่างถาวร หินเมื่อถูกแสงแดด ลมฟ้าอากาศ และน้ำหรือ ถูกกระแทก ก็แตกเป็นก้อนเล็กๆ หรือผุกร่อน เสื่อมสภาพลง เศษหินที่ผุพังทั้งอนุภาคใหญ่และเล็กถูกพัดพาไปสะสมอัดตัวกัน เป็นชั้นๆ เกิดความกดดันและปฏิกิริยาเคมีจนกลับกลายเป็นหินอีกครั้ง หินที่เกิดใหม่นี้เราเรียกว่าหินตะกอน (Sedimentary rock) ปัจจัยที่ทำให้เกิดหินตะกอนมีดังนี้

การผุพัง (Weathering) คือ การที่หินผุพังทำลายลง (อยู่กับที่) ด้วยกรรมวิธีต่างๆ จากลมฟ้าอากาศสารละลาย และรวมทั้งการกระทำของต้นไม้ แบคทีเรีย ตลอดจนการแตกตัวทางกลศาสตร์ มีการเพิ่มอุณหภูมิและลดอุณหภูมิสลับกันเป็นต้น ภาพที่ 1 แสดงให้เห็นถึงการผุพังของหินชั้นบน ประกอบกับการดันตัวจากใต้เปลือกโลก ทำให้เกิดภูเขาหินแกรนิต

ภูเขาหินแกรนิตซึ่งกำลังผุพังจากสภาพลมฟ้าอากาศ

การกร่อน (Erosion) หมายถึง กระบวนการที่ทำให้สารเปลือกโลกหลุด ละลายไป หรือกร่อนไป (โดยมีการเคลื่อนที่กระจัดกระจายไปจากที่เดิม) โดยมีต้นเหตุคือตัวการธรรมชาติ ซึ่งได้แก่ ลมฟ้าอากาศ กระแสน้ำ ธารน้ำแข็ง การครูดถู ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง

การกร่อนด้วยกระแสลม

การพัดพา (Transportation) หมายถึง การเคลื่อนที่ของมวลหิน ดิน ทราย โดยกระแสน้ำ กระแสลม หรือธารน้ำแข็ง ภายใต้แรงดึงดูดของโลก อนุภาคขนาดเล็กจะถูกพัดพาให้เคลื่อนที่ไปได้ไกลกว่าอนุภาคขนาดใหญ่

การคัดขนาดตะกอนด้วยการพัดพาของน้ำ

การทับถม (Deposit) เกิดขึ้นเมื่อตัวกลางซึ่งทำให้เกิดการพัดพา เช่น กระแสน้ำ กระแสลม หรือธารน้ำแข็ง อ่อนกำลังลงและยุติลง ตะกอนที่ถูกพัดพาจะสะสมตัวทับถมกัน ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางอุณหภูมิ ความกดดัน ปฏิกิริยาเคมี และเกิดการตกผลึก หินตะกอนที่อยู่ชั้นล่างจะมีความหนาแน่นสูงและมีเนื้อละเอียดกว่าชั้นบน เนื่องจากแรงกดดันซึ่งเกิดขึ้นจากน้ำหนักตัวทับถมกันเป็นชั้นๆ (หมายเหตุ: การทับถมบางครั้งเกิดจากการระเหยของสารละลาย ส่วนที่เป็นน้ำระเหยไปในอากาศทิ้งสารที่เหลือให้ตกผลึกไว้เช่นเดียวกับการทำนาเกลือ)

การกลับคืนเป็นหิน (Lithification) เมื่อเศษตะกอนทับถมกันจะเกิดโพรงขึ้นประมาณ 20 – 40% ของเนื้อตะกอน น้ำพาสารละลายเข้ามาแทนที่อากาศในโพรง เมื่อเกิดการทับถมกันจนมีน้ำหนักมากขึ้น เนื้อตะกอนจะถูกทำให้เรียงชิดติดกันทำให้โพรงจะมีขนาดเล็กลง จนน้ำที่เคยมีอยู่ถูกขับไล่ออกไป สารที่ตกค้างอยู่ทำหน้าที่เป็นซีเมนต์เชื่อมตะกอนเข้าด้วยกันกลับเป็นหินอีกครั้ง

ขั้นตอนที่ตะกอนกลับคืนเป็นหิน

วันศุกร์ที่ 4 กันยายน พ.ศ. 2558

หินอัคนีที่สำคัญ

หินอัคนีที่สำคัญ

หินแกรนิต (Granite) เป็นหินอัคนีแทรกซอนที่เย็นตัวลงภายในเปลือกโลกอย่างช้าๆ จึงมีเนื้อหยาบซึ่งประกอบด้วยผลึกขนาดใหญ่ของแร่ควอตซ์สีเทาใส แร่เฟลด์สปาร์สีขาวขุ่น และแร่ฮอร์นเบลนด์สีดำ หินแกรนิตแข็งแรงมาก ชาวบ้านใช้ทำครก เช่น ครกอ่างศิลา ภูเขาหินแกรนิตมักเตี้ยและมียอดมน เนื่องจากเปลือกโลกซึ่งเคยอยู่ชั้นบนสึกกร่อน ผุพัง เผยให้เห็นแหล่งหินแกรนิตซึ่งอยู่เบื้องล่าง

ผลึกแร่ในหินแกรนิต (ควอตซ์ - เทาใส, เฟลด์สปาร์ – ขาว, ฮอร์นเบลนด์ – ดำ)

หินบะซอลต์ (Basalt) เป็นหินอัคนีพุ เนื้อละเอียด เกิดจากการเย็นตัวของลาวา มีสีเข้มเนื่องจากประกอบด้วยแร่ไพร็อกซีนเป็นส่วนใหญ่ อาจมีแร่โอลิวีนปนมาด้วย เนื่องจากเกิดขึ้นจากแมกมาใต้เปลือกโลก หินบะซอลต์หลายแห่งในประเทศไทยเป็นแหล่งกำเนิดของอัญมณี (พลอยชนิดต่างๆ) เนื่องจากแมกมาดันผลึกแร่ซึ่งอยู่ลึกใต้เปลือกโลก ให้โผล่ขึ้นมาเหนือพื้นผิว
หินไรโอไลต์ (Ryolite) เป็นหินอัคนีพุซึ่งเกิดจากการเย็นตัวของลาวา มีเนื้อละเอียดซึ่งประกอบด้วยผลึกแร่ขนาดเล็ก มีแร่องค์ประกอบเหมือนกับหินแกรนิต แต่ทว่าผลึกเล็กมากจนไม่สามารถมองเห็นได้ ส่วนมากมีสีชมพูและสีเหลือง
หินแอนดีไซต์ (Andesite) เป็นหินอัคนีพุซึ่งเกิดจากการเย็นตัวของลาวาในลักษณะเดียวกับหินไรโอไรต์แต่มีองค์ประกอบของแมกนีเซียมและเหล็กมากกว่า จึงมีสีเขียวเข้ม
หินพัมมิซ (Pumice) เป็นหินแก้วภูเขาไฟชนิดหนึ่งซึ่งมีฟองก๊าซเล็กๆ อยู่ในเนื้อมากมายจนโพรกคล้ายฟองน้ำ มีส่วนประกอบเหมือนหินไรโอไลต์ แต่เกิดขึ้นจากเถ้าภูเขาไฟ (Pyroclastic flow) มีน้ำหนักเบาลอยน้ำได้ ชาวบ้านเรียกว่า หินส้ม ใช้ขัดถูภาชนะทำให้มีผิววาว
หินออบซิเดียน (Obsedian) เป็นหินแก้วภูเขาไฟซึ่งเย็นตัวเร็วมากจนผลึกมีขนาดเล็กมาก เนื้อหินเหมือน แก้วสีดำ

หินพัมมิซ และหินออบซิเดียน

วันพฤหัสบดีที่ 3 กันยายน พ.ศ. 2558

จำแนกหิน

จำแนกหิน

หิน เป็นของแข็งที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ซึ่งเป็นสารผสมที่เกิดจากการเกาะตัวกันแน่นของแร่ตั้งแต่ 1 ชนิดขึ้นไป หรือ เป็นสารผสมของแร่กับแก้วภูเขาไฟ หรือ แร่กับซากดึกดำบรรพ์ หรือของแข็ง
อื่น ๆ หินมีหลายลักษณะ รูปร่างที่แตกต่างกันออกไป มีสีสันที่ต่างกันออกไป ตามถิ่นที่อยู่
เราสามารถจำแนกหินที่อยู่บนเปลือกโลกทางธรณีวิทยาออกได้เป็น 3 พวกใหญ่ ๆ คือ

หินอัคนี (Igneous Rocks)
หินตะกอน (Sedimentary Rocks)
หินแปร (Metamorphic Rocks)

เนื่องจากลักษณะที่หินตะกอนในประเทศไทยเรามักแสดงลักษณะชั้น (bed) เนื่องจากการตกตะกอนให้เห็นเด่นชัด จึงทำให้ในอดีตมีหลายท่านเรียกชื่อหินตะกอนเหล่านี้อีกอย่างหนึ่งว่า หินชั้น
แต่ในปัจจุบันพบว่าการเรียกชื่อหินตะกอนว่าหินชั้นนั้น ไม่ค่อยได้รับการนิยมเท่าใดนัก เนื่องจากนักธรณีวิทยาพบว่ามีหลายครั้งๆ ที่หินอัคนีหรือหินแปรก็แสดงลักษณะเป็นชั้นๆเช่นกัน เช่น ชั้นลาวาของหินบะซอลต์ หรือริ้วรอยชั้นเนื่องจากการแปรสภาพของหินไนส์ และในบางครั้งหินตะกอนก็ไม่แสดงลักษณะเป็นชั้นๆก็มี

ดังนั้นทางด้านการศึกษาธรณีวิทยาของประเทศไทยจึงพยายามรณรงค์ให้กลุ่มนิสิตนักศึกษาและประชาชนทั่วไปให้ใช้ชื่อ หินตะกอน ในการเรียกชื่อหินตะกอนแทนคำว่า หินชั้น

หินอัคนี หินตะกอน หินแปร