การกำเนิดของหินตะกอนอย่างไรบ้าง ปี 2023
28 มีนาคม 2566
ผู้ชม 266 ผู้ชม
ติดต่อสอบถาม
หิน (rock)
หมายถึง มวลสารที่เป็นของแข็ง ซึ่งเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เป็นได้ทั้งอนินทรียวัตถุ และอินทรียวัตถุ อันเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของเปลือกโลก คำนิยามนี้ รวมตั้งแต่ส่วนที่อ่อนยุ่ย เช่น ดินตะกอนและโคลน ไปจนถึงหินซึ่งแข็งจริงๆ แต่ส่วนใหญ่นิยมใช้จำกัดเฉพาะส่วนที่เป็นของแข็ง ของเปลือกโลกเท่านั้น ตามที่ได้กล่าวแล้วว่าหินประกอบด้วยแร่ แต่หินบางชนิดก็อาจประกอบด้วย อินทรียวัตถุเป็นส่วนใหญ่ โดยมีปริมาณแร่ประกอบอยู่ไม่มากนัก เช่น ถ่านหิน
หินแบ่งตามลักษณะการเกิดเป็น ๓ ประเภทใหญ่ๆ ได้แก่ หินอัคนี หินตะกอน และหินแปร หินทั้ง ๓ ชนิดนี้ อาจเปลี่ยนแปลง จากหินชนิดหนึ่งไปเป็นหินอีกชนิดหนึ่งได้ ซึ่งเราเรียกว่า "วัฏจักรหิน" (rock cycle)
ก. หินอัคนี
คือ หินที่ได้จากการเย็นตัวลงของหินหนืด ซึ่งมีกำเนิดอยู่ใต้เปลือกโลก การเย็นตัวของหินหนืดเป็นผลมาจากการที่หินหนืดหาช่องทางดันตัวเองขึ้นมาตามแนวอ่อนตัว หรือแนวแตกของเปลือกโลก ซึ่งการเย็นตัวของหินหนืดอาจเกิดขึ้นก่อนที่หินหนืดจะแทรก ดันมาถึงผิวโลก หรืออาจขึ้นมาแข็งตัวที่ผิวโลกก็ได้ เราเรียกหินหนืดที่ถูกขับดันออกมาสู่ผิวโลกว่า หินละลาย หรือหินลาวา (lava) โดยอาจปะทุขึ้นมาตามปล่อง จนเกิดเป็นภูเขาไฟขึ้น
ชนิดของหินอัคนี
หินอัคนีแบ่งออกเป็น ๒ ประเภท คือ
ประเภทที่ ๑ มาจากการที่หินหนืดเย็นตัว ตกผลึกและแข็งตัวเป็นหินแข็งอยู่ ณ ระดับหนึ่งใต้ผิวโลก เรียกว่า หินอัคนีบาดาล (plutonic rock) หรือหินอัคนีแทรกซอน (intrusive rock)
ประเภทที่ ๒ ได้จากการเย็นตัว ตกผลึกและแข็งตัวของหินหนืดหรือหินละลายบนผิวโลก เรียกว่า หินภูเขาไฟ (volcanic rock) หรือหินอัคนีพุ (extrusive rock)
การที่หินหนืดมีอัตราการเย็นตัวเร็วส่งผลให้หินอัคนีมีเนื้อหินไม่เหมือนกัน หินหนืดพวกที่ดันตัวขึ้นมาแข็งตัวที่ผิวโลกย่อมมีอัตราการเย็นตัวที่รวดเร็ว จึงทำให้หินหนืดมีผลึกแร่เกิดขึ้นมาก แต่เป็นผลึกเล็ก ผิดกับหินอัคนี ซึ่งแข็งตัวภายในเปลือกโลก มักมีผลึกเกิดขึ้นน้อย แต่ผลึกมีขนาดใหญ่ อาจกล่าวอีกนัยหนึ่งได้ว่า อัตราการเย็นตัวของหิน ทำให้ได้เนื้อหิน (texture) ที่แตกต่างกันออกไป ซึ่งหมายถึง ขนาดและรูปร่างของผลึกแร่ ตลอดจน ความสัมพันธ์ระหว่างผลึกด้วยกันเองในหินอัคนีนั้น หินอัคนีประเภทหินอัคนีบาดาล จึงประกอบด้วย เนื้อหินที่มีผลึกแร่ที่มีขนาดใหญ่ มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า หรือจากแว่นขยายได้ ส่วนหินภูเขาไฟ มีเนื้อหินประกอบด้วยผลึกแร่เล็กๆ ที่อาจมองเห็นได้ไม่ชัด ถึงแม้จะใช้แว่นขยายช่วยก็ตาม เนื่องจากมีการเย็นตัวอย่างรวดเร็วมาก เช่น หินละลายที่ไหลลงทะเลเกิดการแข็งตัวอย่างฉับพลัน จึงทำให้เนื้อหินเป็นแก้ว ไม่ใช่ผลึก
การจำแนกชนิดหินอัคนี
ในการพัฒนาของหินหนืดไปเป็นหินอัคนีชนิดต่างๆ เป็นผลมาจากการตกผลึกแยกส่วน ตามลำดับก่อนหลัง ทำให้เราแบ่งหินอัคนีออกได้ ๓ ชนิด ดังนี้
๑. หินสีจาง (felsic rock)
๒. หินสีปานกลาง (intermediate rock)
๓. หินสีเข้ม (mafic rock)
ทั้งหินอัคนีบาดาลและหินภูเขาไฟต่างก็จัดแบ่งออกได้เป็น ๓ ชนิดเช่นกัน โดยใช้องค์ประกอบทางแร่ ที่แตกต่างกัน ชื่อของหินอัคนีในแต่ละชนิดปรากฏในตาราง
โดยความเป็นจริงแล้ว การตกผลึกของแร่ ณ ช่วงอุณหภูมิหนึ่งนั้น มักคาบเกี่ยวกัน หรืออาจใกล้เคียงกัน ดังนั้น จึงเป็นการยากที่จะบ่งบอกให้ชัดเจนว่า หินอัคนีแต่ละชนิดนั้น ประกอบด้วยแร่ใดบ้างอย่างตายตัว ตัวอย่างเช่น แร่ฮอร์นเบลนด์ (hornblende) สามารถเกิดได้ในหินอัคนีสีปานกลางเป็นส่วนใหญ่ แต่ก็อาจเกิดในหินสีจางหรือหินสีเข้มได้บ้าง ในบางกรณีหินอาจประกอบด้วยแร่สีคล้ำๆ ซึ่งหินอัคนีชนิดนี้เราเรียกว่า หินสีเข้มจัด (ultramafic rocks) เช่น หินเพอริโดไทต์ ประกอบด้วยแร่โอลิวีน และแร่ไพรอกซีน หินดูไนต์ประกอบด้วย แร่โอลิวีนเป็นส่วนใหญ่ หินไพรอกซีไนต์ (pyroxenite) ประกอบด้วยแร่ไพรอกซีนเป็นส่วนใหญ่ หินสีเข้มจัดนี้มักพบเฉพาะในหินอัคนีบาดาลเท่านั้น
ตัวอย่างหินอัคนี
๑. หินอัคนีบาดาล
หินอัคนีบาดาล หมายถึง หินอัคนีเนื้อหยาบที่เกิดจากการเย็นตัว ตกผลึก และแข็งตัวอย่างช้าๆ จากหินหนืด ณ ระดับหนึ่งใต้ผิวโลก (โดยทั่วไปลึกมากกว่า ๒ กิโลเมตร) ตัวอย่างที่สำคัญ ได้แก่
หินแกรนิต (granite) เป็นหินอัคนีบาดาลสีขาวเทา โดยมากมีจุดประสีดำๆ ประกอบด้วย แร่ควอตซ์สีขาวใส แร่เฟลด์สปาร์สีขาวขุ่น และแร่ไบโอไทต์สีคล้ำ เป็นส่วนใหญ่ หินแกรนิตเป็นหินสำคัญบนเปลือกโลกส่วนทวีป ในประเทศไทย มักพบตามแนวทิวเขาขนาดใหญ่ ของประเทศ อาทิ ทิวเขาตะนาวศรี และทิวเขาภูเก็ตทางภาคตะวันตกและภาคใต้ (จังหวัดพังงา ระนอง และภูเก็ต) ทิวเขาถนนธงชัย และทิวเขาผีปันน้ำ ทางภาคเหนือ (จังหวัดเชียงใหม่ และลำปาง)
หินไดโอไรต์ (diorite) เป็นหินอัคนีบาดาลสีคล้ำเข้ม เนื่องจากมีปริมาณของแร่ควอตซ์ลดลงมาก ส่วนปริมาณของแร่เฟลด์สปาร์และแร่สีคล้ำๆ เช่น ไบโอไทต์ ฮอร์นเบลนด์ กลับเพิ่มมากขึ้น จึงเห็นเป็นสีขาวประดำเป็นส่วนใหญ่ ในประเทศไทยพบไม่มากนัก ส่วนใหญ่พบในบริเวณเดียวกับหินแกรนิต เช่น ที่จังหวัดเลย แพร่ น่าน เชียงราย อุตรดิตถ์ เพชรบูรณ์
หินแกบโบร (gabbro) เป็นหินอัคนีบาดาลสีเขียวเข้มถึงดำ ประกอบด้วย แร่ไพรอกซีน และแร่เฟลด์สปาร์ชนิดแพลจิโอ-เคลสเป็นส่วนใหญ่ แต่อาจมีแร่โอลิวีนอยู่บ้าง พบไม่มากนักบนเปลือกโลกส่วนที่เป็นทวีป แต่พบมากในส่วนล่างของเปลือกโลกส่วนที่เป็นมหาสมุทร ในประเทศไทยพบน้อยมาก เป็นแนวทิวเขาเตี้ยๆ ในจังหวัดเลย แพร่ น่าน อุตรดิตถ์ ปราจีนบุรี สระแก้ว ศรีสะเกษ ปัตตานี ยะลา
๒. หินภูเขาไฟ
หินภูเขาไฟ หมายถึง หินอัคนีเนื้อละเอียด หรือละเอียดมากคล้ายแก้ว จนมองด้วยตาเปล่าไม่เห็นผลึก เกิดจากการเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วของหินละลายที่ไหลขึ้นมาสู่ผิวโลก ที่สำคัญได้แก่
หินไรโอไลต์ (rhyolite) เป็นหินภูเขาไฟที่มีสีขาวเทา เนื้อละเอียด และมีส่วนประกอบทางแร่ คล้ายกับหินแกรนิต มักประกอบด้วยผลึกดอก (phenocryst) ซึ่งกระจัดกระจายอยู่ในเนื้อหิน ซึ่งมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าอย่างชัดเจน ผลึกดอกส่วนใหญ่ได้แก่ แร่ควอตซ์ และแร่ไบโอไทต์ หินไรโอไลต์มักเกิดเป็นภูเขาหรือเนินกลมๆ บางที่ก็เรียงรายเป็นทิวเขา ในประเทศไทย พบอยู่ไม่มากนัก เช่น ที่จังหวัดสระบุรี ลพบุรี แพร่ เลย
หินแอนดีไซต์ (andesite) เป็นหินภูเขาไฟที่มีสีเขียวหรือเขียวเทา เนื้อละเอียด และมีส่วนประกอบทางแร่คล้ายหินไดโอไรต์ ผลึกดอกมักเป็นแร่เฟลด์สปาร์ แร่ไพรอกซีน และแร่แอมฟิโบล มักเกิดเป็นแนวทิวเขายาวเช่นกัน เช่น ที่จังหวัดลำปาง เพชรบูรณ์ แพร่ สระบุรี
หินบะซอลต์ (basalt) เป็นหินภูเขาไฟสีเข้มถึงดำ เนื้อละเอียด และมีส่วนประกอบทางแร่ คล้ายหินแกบโบร ผลึกดอกมักเป็นแร่โอลิวีนหรือไพรอกซีน เนื้อหินมักมีรูพรุน ในประเทศไทย พบมากที่จังหวัดศรีสะเกษ ลำปาง กาญจนบุรี และจันทบุรี บางแห่งเป็นต้นกำเนิดของพลอย
ข. หินตะกอน
หินตะกอน หมายถึง หินที่เกิดจากการสะสมตัวของตะกอนที่ถูกนำพามาด้วยตัวการต่างๆ เช่น น้ำ ลม จนในที่สุดเกิดการแข็งตัว หินตะกอนมีอยู่เป็นปริมาณร้อยละ ๕ ของเปลือกโลก แต่แผ่ปกคลุมผิวโลกมากที่สุด คิดเป็นความหนาประมาณ ๑๐ กิโลเมตร โดยเฉลี่ย ดังนั้น หินตะกอนจึงมีสภาพเป็นส่วนที่ปกคลุมอยู่บนผิวโลกในลักษณะชั้นบางๆ เท่านั้น หินตะกอนที่มีอยู่มาก ได้แก่ หินปูน หินทราย และหินดินดาน
กำเนิดของหินตะกอน
โดยทั่วไปหินตะกอนได้มาจากหินชนิดใดก็ได้ที่มีอยู่ดั้งเดิม ซึ่งผ่านกระบวนการเปลี่ยนแปลง โดยตัวการทั้งทางกายภาพ และทางเคมีบนผิวโลกในสภาวะปกติ หรืออาจมาจากการสะสมตัว ของอินทรียวัตถุที่สลายตัวแล้ว ดังนั้น หินตะกอน จึงเป็นผลมาจากกระบวนการธรณีวิทยาพื้นผิว ที่ทำให้หินบนผิวโลกเกิดการผุพังทางกายภาพ (physical weathering) และแตกหลุดออกมา ในรูปเศษหิน หรือเศษแร่ ซึ่งต่อมาก็อาจเกิดการกร่อน (erosion) และการนำพา (transportation) ให้เคลื่อนที่จากตำแหน่งเดิมโดยตัวการต่างๆ เช่น ลม น้ำ ธารน้ำแข็ง หรืออาจเกิดจากกระบวนการผุพังทางเคมี (chemical weathering) ซึ่งทำให้หินเดิมถูกละลาย และชะล้างออกไปในรูปของสารละลาย และถูกนำพาไปตามสายน้ำ ซึ่งไหลลงสู่ทะเลในที่สุด ดังนั้นจะเห็นได้ว่า กระบวนการที่มีความสำคัญต่อการเกิดหินตะกอนก็คือ กระบวนการธรณีวิทยาพื้นผิว ซึ่งแบ่งได้เป็น ๔ กระบวนการย่อย คือ
กระบวนการที่ ๑ กระบวนการผุพัง (weathering) กระบวนการนี้ทำให้หินดั้งเดิมที่มีอยู่แล้ว ไม่ว่าจะเป็นหินอัคนี หินตะกอน หรือหินแปร เกิดการเปลี่ยนแปลงทั้งทางกายภาพ เช่น การทำปฏิกิริยา และทางเคมี เช่น การละลาย หรือสลายตัวโดยมีความชื้นและอุณหภูมิเป็นตัวการ ทำให้ได้อนุภาคในรูปสารละลาย หรือเนื้อหินมีการเกาะตัวกันน้อยลง
กระบวนการที่ ๒ กระบวนการกร่อน และการนำพา กระบวนการนี้ เป็นการกัดเซาะหิน ในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่งให้ลดระดับต่ำลง เรียกว่า การกร่อน (erosion) รวมทั้ง มีการนำพาอนุภาค หรือตะกอน (sediment) ที่ได้จากการกร่อนและการผุพังออกจากตำแหน่งเดิม ที่เรียกการนำพา (transportation) ตัวการในการกร่อนและการนำพาที่สำคัญคือ น้ำ ลม และธารน้ำแข็ง รวมทั้ง แรงโน้มถ่วงของโลกและสิ่งมีชีวิตต่างๆ ด้วย
กระบวนการที่ ๓ กระบวนการสะสมตัว กระบวนการนี้เป็นกระบวนการในขั้นสุดท้าย กล่าวคือ มวลอนุภาคทั้งที่เป็นของแข็ง และสารละลาย ที่ถูกนำพามาจะสะสมรวมตัว หรือตกตะกอนทับถมกันเรื่อยๆ สภาพที่เหมาะสมต่อการตกตะกอนสะสมตัว มักเป็นบริเวณที่ตัวการนั้น นำพาต่อไปไม่ได้อีกแล้ว ซึ่งโดยมากเป็นที่ต่ำ เช่น บริเวณปากแม่น้ำ หรือเป็นบริเวณที่เหมาะต่อการตกตะกอนหรือตกผลึกของสารละลาย เช่น เป็นบริเวณที่มีการระเหยของน้ำมากๆ หรือการระบายน้ำไม่ดี ทำให้ความเข้มข้นของสารละลายสูง ในที่สุดก็จะเกิดการตกตะกอน กลายเป็นของแข็งได้
กระบวนการที่ ๔ กระบวนการอัดเกาะแน่น หรือการก่อตัวใหม่ (diagenesis) กระบวนการนี้นับได้ว่า เป็นกระบวนการที่ยุ่งยากสลับซับซ้อนมากที่สุด ก่อนที่ตะกอนจะกลายสภาพเป็นหินตะกอน หลังจากที่เกิดการตกตะกอนแล้ว และเกาะกันจนกลายเป็นหินแข็ง ที่เรียกว่า หินตะกอน กระบวนการอัดเกาะแน่น หรือการก่อตัวใหม่นี้ แบ่งได้เป็น ๓ รูปแบบ คือ
๑. กระบวนการทางกายภาพ ได้แก่ การอัดตัว (compaction) อันเนื่องมาจากน้ำหนักของตะกอนจำนวนมากๆ กดอัดทับถมกันเรื่อยๆ และการทำให้แห้ง (desiccation) โดยทำให้น้ำถูกขับออกมาจากช่องว่างระหว่างอนุภาคตะกอน เมื่อมีการทับถมมากขึ้น และนานขึ้น
๒. กระบวนการทางเคมีกายภาพ เป็นการเปลี่ยนแปลงสภาพตะกอน เพื่อให้ตะกอนจับเกาะกันได้ดีขึ้น อันเป็นผลจากปฏิกิริยาเคมีกายภาพ เช่น การละลายเม็ดตะกอน (grain solution) การกร่อนสลายตัว (corrosion) การเกิดผลึกใหม่ (recrystallization) การประสาน (cementation)
๓. กระบวนการทางเคมีชีวภาพ เป็นการเปลี่ยนแปลงสภาพตะกอน เพื่อให้ตะกอนจับเกาะกันได้ดีขึ้น อันเป็นผลจากปฏิกิริยาเคมีชีวภาพ เช่น การงอกพอกพูนของอนุภาค (particle accretion) การเจาะขุด (borings) ของสัตว์หรือพืช การสลายตัว (decomposition)
หินตะกอนเหล่านี้เกิดอยู่ในที่ลึก เช่น ในท้องทะเลลึกเมื่อหลายล้านปีมาแล้ว แต่ที่โผล่ให้เราเห็นในปัจจุบันนี้ได้ เป็นเพราะเปลือกโลกมีการปรับระดับผิวแผ่นดิน (gradation) อยู่เสมอ ทำให้บางส่วนของเปลือกโลกเกิดการจมตัว (subsidence) บางส่วนก็ยกตัวขึ้น (uplift) หรือคดโค้ง (folding) จนได้ เนื่องจากการผุพัง กร่อน นำพา และสะสมตัว และเป็นวัฏจักรที่ไม่จบสิ้น ตราบเท่าที่ยังคงมีน้ำ และบรรยากาศห่อหุ้มโลกอยู่ และมีดวงอาทิตย์ส่องแสงให้พลังความร้อน
การจำแนกชนิดของหินตะกอน
การจำแนกชนิดของหินตะกอนอาศัยหลักเกณฑ์ที่คล้ายคลึงกับการจำแนกหินอัคนี คือ ใช้ลักษณะเนื้อหินและส่วนประกอบทางแร่เป็นหลักในการจำแนก เราอาจแบ่งหินตะกอนออกได้เป็น ๓ ชนิดใหญ่ๆ คือ
๑. หินตะกอนเศษหิน (clastic sedimentary rock) เป็นหินตะกอนที่ประกอบด้วย เศษหินที่แตกหัก และถูกนำพามาจากที่อื่น เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า หินตะกอนเนื้อประสม เช่น หินทราย หินดินดาน หินกรวด
๒. หินตะกอนเคมี (chemical sedimentary rock) เป็นหินตะกอนที่เกิดจากการตกผลึกจากสารละลายทางเคมี ณ อุณหภูมิ และความดันต่ำ เช่น หินปูน เกลือหิน
๓. หินตะกอนชีวภาพ (biological sedimentary rock) เป็นหินตะกอนที่เกิดจากการสะสมสารอินทรียวัตถุเป็นส่วนใหญ่ เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า หินตะกอนอินทรีย์ (organic sedimentary rock) เช่น ถ่านหิน หินน้ำมัน
ตัวอย่างหินตะกอน
หินตะกอนเศษหิน หรือหินตะกอนเนื้อประสม ได้แก่
หินดินดาน (shale) เป็นหินตะกอนเนื้อละเอียด ประกอบด้วยอนุภาคตะกอนขนาดเล็กกว่า ๑๒๕๖ มิลลิเมตร มักแสดงลักษณะเป็นชั้นๆ ขนานกัน ประกอบด้วย แร่ควอตซ์หรือแร่เขี้ยวหนุมาน แร่ไมกาหรือแร่กลีบหิน และแร่ดิน เป็นส่วนใหญ่ ขนาดตะกอนเล็กเกินกว่าที่จะมองเห็นด้วยตาเปล่าได้ ในประเทศไทยพบอยู่ทั่วไป เช่น ที่จังหวัดชลบุรี กาญจนบุรี นครศรีธรรมราช ยะลา และโดยเฉพาะส่วนใหญ่ของภาคตะวันออกเฉียงเหนือ
หินทราย (sandstone) เป็นหินตะกอนที่ประกอบด้วยเศษหินหรือเม็ดตะกอนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ ๑๑๖ - ๒ มิลลิเมตร คือ ขนาดเท่าเม็ดทราย เม็ดทรายเหล่านี้ มักมีลักษณะกลม ซึ่งแสดงถึงการกร่อน และการนำพามาไกล แร่เขี้ยวหนุมานเป็นแร่ที่พบบ่อยในหินชนิดนี้ ในประเทศไทยพบอยู่ทั่วไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่จังหวัดชลบุรี กาญจนบุรี นครศรีธรรมราช ยะลา และส่วนใหญ่ของภาคตะวันออกเฉียงเหนือ เช่น ที่จังหวัดนครราชสีมา ชัยภูมิ นครพนม สกลนคร
หินกรวดมน (conglomerate) เป็นหินตะกอนเนื้อหยาบที่ประกอบด้วยเม็ดตะกอน เศษหินหรือเศษกรวดลักษณะมนถึงเกือบมน มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า ๒ มิลลิเมตร (คือ ใหญ่เท่าเม็ดกรวด) ที่ยึดเกาะกันแน่นอยู่ภายใน เม็ดตะกอนเหล่านี้ มักมีลักษณะกลมมน และมีความคงทนสูง ประกอบด้วยแร่เขี้ยวหนุมาน และหินควอร์ตไซต์เป็นส่วนใหญ่ แต่อาจประกอบด้วยหินปูนและหินแกรนิตด้วยก็ได้ ในประเทศไทยพบไม่มากนัก เช่น ที่จังหวัดกาญจนบุรี ระยอง ลพบุรี
หินตะกอนเคมี ได้แก่
หินปูน (limestone) เป็นหินตะกอนเคมีที่ประกอบด้วยผลึกแร่แคลไซต์เป็นส่วนใหญ่ บางครั้ง อาจมีซากดึกดำบรรพ์ปะปนอยู่ด้วย โดยมากแสดงลักษณะภูมิประเทศเป็นยอดเขาสูง มีผนังชัน และมียอดแหลมๆ มากมายหลายยอดซ้อนกัน เนื่องจากได้รับอิทธิพลการกัดเซาะ และการละลายโดยน้ำ ในประเทศไทยพบมากที่จังหวัดสระบุรี กาญจนบุรี ประจวบคีรีขันธ์ พังงา และชุมพร
เกลือหิน (rock salt) เป็นหินตะกอนเคมีที่ประกอบด้วยผลึกแร่เฮไลต์ (halite) โดยปกติมักมีเนื้อเนียน มีสีขาวใส หรือไม่มีสี แต่อาจมีสีต่างๆ ได้ เช่น สีส้ม เหลือง แดง เนื่องจากมีมลทินของสารจำพวกเหล็กปนอยู่ ในประเทศไทยพบในจังหวัดต่างๆ ของภาคตะวันออกเฉียงเหนือ เช่น จังหวัดชัยภูมิ นครราชสีมา ขอนแก่น
หินตะกอนชีวภาพ ได้แก่
ถ่านหิน (coal) เป็นหินตะกอนอินทรีย์ สีดำ มันวาว ทึบแสง และไม่เป็นรูปผลึก ส่วนใหญ่ประกอบด้วยส่วนต่างๆ ของต้นไม้ที่อัดกันแน่น จนกลายสภาพเป็นหินแข็ง ที่พบในประเทศไทยส่วนมากเป็นถ่านหินขั้นต่ำเรียกว่า ลิกไนต์ (lignite) เช่น ที่จังหวัดลำปาง กระบี่ แพร่ สงขลา เลย
ค. หินแปร
หินแปร หมายถึง หินที่เกิดการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ และ/หรือ ทางเคมี อันเกิดจากอุณหภูมิ ความดัน และสภาวะแวดล้อมทางเคมี ในบริเวณที่ลึกเกินกว่ากระบวนการพื้นผิวกระทำไปถึง และเกิดขึ้น โดยไม่มีการหลอมละลาย
กำเนิดของหินแปร
การดันตัวของหินอัคนีเข้ามาในหินข้างเคียงเป็นสาเหตุอย่างหนึ่งของการเกิดเป็นหินแปร เรียกกระบวนการทำให้เกิดหินแปรชนิดนี้ว่า การแปรสภาพแบบสัมผัส (contact metamorphism) ซึ่งทั้งความร้อน และส่วนประกอบของหินหนืด ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงแร่ขึ้นในหินข้างเคียงที่อยู่ ณ ที่นั้น (in situ) ได้ กระบวนการแปรสภาพหินแบบสัมผัสนี้ มักเกิดขึ้นมากในบริเวณส่วนที่ติดกับ หรืออยู่ใกล้กับตัวหินหนืดมากที่สุด และเกิดขึ้นน้อยลงเรื่อยๆ เมื่อหินอยู่ห่างจากขอบหินอัคนีออกไป กระบวนการแปรสภาพ
หินแบบนี้มีด้วยกัน ๒ แบบ คือ
การตกผลึกใหม่ (recrystallization) เป็นกระบวนการ ซึ่งแร่ในหินเดิม เปลี่ยนแปลงเป็นผลึกใหม่ เช่น หินปูนชนิดเนื้อเนียน ผลึกเล็กมากเกิดการตกผลึกใหม่ จนผลึกแร่แคลไซต์ที่สานเกี่ยวกันนั้น เห็นชัดใหญ่ขึ้นจนกลายเป็นหินอ่อน (marble)
การรวมตัวใหม่ทางเคมี (chemical recombination) เป็นกระบวนการที่สารใหม่จากหินหนืดเข้าไปรวมตัวกับแร่เดิมในหินข้างเคียง ทำให้เกิดเป็นแร่ใหม่ขึ้น ในกรณีเช่นนี้ สารใหม่ซึ่งอาจเป็นสารจำพวกโลหะจากหินหนืด เข้าทำปฏิกิริยากับหินข้างเคียง หรือเข้าแทรกที่สารในหินข้างเคียง ทำให้เกิดเป็นแร่ ที่มีคุณค่าทางเศรษฐกิจได้ เช่น แร่เหล็ก แร่ฟลูออไรต์ แร่ทองแดง
ในช่วงกาลเวลาทางธรณีวิทยาอันยาวนานนั้น บางครั้งพบว่า ชั้นตะกอนหนาๆ ของเปลือกโลกอาจเกิดการเปลี่ยนลักษณะ (deformation) ทำให้เกิดการคดโค้ง (folding) ไปได้ และมักเกิดในบริเวณที่กว้างใหญ่ หรือตามแนวยาวๆ โดยเฉพาะในบริเวณที่แผ่นเปลือกโลกมีการมุดตัวหรือชนกัน ชั้นตะกอน และส่วนของหินบนทวีปจึงถูกดันตัวขึ้นจนเกิดเป็นภูเขา เนื่องจาก สภาพการเปลี่ยนแปลงของชั้นหินตะกอนเหล่านี้ เกิดในบริเวณที่กว้างขวางใหญ่มาก เราจึงเรียกสภาพการเปลี่ยนแปลงที่ทำให้เกิดหินแปรในลักษณะเช่นนี้ว่า การแปรสภาพบริเวณไพศาล (regional metamorphism) ซึ่งมวลหินในระดับที่ลึกมาก เช่น ประมาณ ๕ - ๑๐ กิโลเมตร อาจได้รับแรงกดดันอย่างมากมาย จนทำให้เปลี่ยนสภาพจากหินแข็งมากเป็นยืดหยุ่นได้ดี ผลที่เกิดขึ้นก็คือ จะทำให้เนื้อหิน แสดงลักษณะการจัดตัวของแร่ (โดยเฉพาะแร่แผ่น) เสียใหม่ โดยวางตัวไปในแนวหนึ่งแนวใด ในบางครั้งอาจมีการตกผลึกใหม่ หรือการเปลี่ยนแปลงตัวแร่ก็ได้
กระบวนการแปรสภาพทั้ง ๒ แบบดังกล่าวข้างต้นนี้ ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในรูปแบบต่างๆ ของหินเดิม หินบางแห่งอาจแปรเปลี่ยนไปเพียงเล็กน้อย ถ้าอยู่ห่างจากหินอัคนีไปไกลๆ หรืออยู่ในบริเวณขอบนอกของการเปลี่ยนลักษณะ (deformation) หรือบริเวณที่คดโค้งโก่งงอ แต่ในบางกรณีหินอาจเกิดการแปรสภาพอย่างมาก จนทำให้แร่ และเนื้อหิน เกิดการเปลี่ยนแปลงจนจำสภาพเดิมไม่ได้ ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดเจนคือ การเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงมาก ที่เปลี่ยนหินดินดานหรือหินทรายบางชนิดไปเป็นหินแกรนิต ซึ่งกระบวนการนี้เรียกว่า การเกิดหินแกรนิต (granitization)
การจำแนกชนิดของหินแปร
หินแปรอาจแบ่งออกอย่างกว้างๆ เป็น ๒ ชนิด ตามลักษณะของเนื้อหิน คือ หินแปรมีริ้วขนาน และหินแปรไร้ริ้วขนาน
ตัวอย่างหินแปร
๑. หินแปรมีริ้วขนาน (foliated metamorphic rock)
เป็นหินแปรที่แสดงลักษณะการเรียงตัวของแร่ไปในแนวหนึ่งแนวใดโดยเฉพาะ และมองเห็นได้ชัดเจน ตัวอย่างที่สำคัญได้แก่
หินไนส์ (gneiss) เป็นหินแปรริ้วขนานผลึกใหญ่ ที่เนื้อหินมีการแทรกสลับกัน ระหว่างแถบสีขาว และสีดำ แถบสีขาวประกอบด้วยแร่เขี้ยวหนุมานและแร่ฟันม้าเป็นส่วนใหญ่ ส่วนแถบสีดำประกอบด้วย แร่ไบโอไทต์ หรือฮอร์นเบลนด์ ในประเทศไทยพบมากที่จังหวัดตาก เชียงใหม่ อุทัยธานี กาญจนบุรี และประจวบคีรีขันธ์
หินชีสต์ (schist) เป็นหินแปรริ้วขนาน เนื้อค่อนข้างหยาบ ที่แสดงลักษณะการเรียงตัวของแร่อย่างชัดเจน โดยเฉพาะแร่แผ่น เช่น แร่ไบโอไทต์ (ดำ) แร่มัสโคไวต์ (ขาว) แร่คลอไรต์ (เขียว) ในประเทศไทย พบมากที่จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ กาญจนบุรี อุทัยธานี ตาก และเชียงใหม่ หากเป็นหินมันวาวอย่างเดียว และไม่เห็นแร่ชัดเจน เรียกว่า หินฟิลไลต์ (phyllite)
หินชนวน หรือหินกาบ (slate) เป็นหินแปรริ้วขนานเนื้อละเอียดที่แตกเป็นแผ่นๆ หน้าเรียบตามระนาบการเรียงตัวของแร่แผ่น ในประเทศไทยพบมากที่จังหวัดนครราชสีมา กาญจนบุรี ชลบุรี ระยอง และนราธิวาส
๒. หินแปรไร้ริ้วขนาน (nonfoliated metamorphic rock)
เป็นหินแปรที่ไม่แสดงลักษณะการเรียงตัวของแร่ไปในแนวหนึ่งแนวใด ส่วนใหญ่ประกอบด้วย ผลึกแร่ที่ตกผลึกใหม่ เกาะสานยึดเกี่ยวกัน ตัวอย่างที่สำคัญ ได้แก่
หินอ่อน (marble) เป็นหินแปรไร้ริ้วขนานที่ประกอบด้วยผลึกแร่แคลไซต์เป็นส่วนใหญ่ มีสีขาว หรือสีขาวเทา แปรสภาพมาจากหินปูน ในประเทศไทยพบมากที่จังหวัดสระบุรี นครราชสีมา กาญจนบุรี ประจวบคีรีขันธ์ และยะลา
หินควอร์ตไซต์ (quartzite) เป็นหินแปรไร้ริ้วขนานที่ประกอบด้วย ผลึกแร่เขี้ยวหนุมานเป็นส่วนใหญ่ มีหลายสี ตั้งแต่สีเหลือง สีส้ม สีเทา สีเขียวเทา จนถึงสีขาว แปรสภาพมาจากหินทราย ในประเทศไทยพบหินชนิดนี้มาก ที่จังหวัดตาก สุพรรณบุรี อุทัยธานี กาญจนบุรี และราชบุรี
หินฮอร์นเฟลส์ (hornfels) เป็นหินแปรไร้ริ้วขนานที่แปรสภาพมาจากหินชนิดใดก็ได้ ที่มีเนื้อละเอียด เช่น หินดินดาน หรือหินโคลน ที่สัมผัสอยู่กับหินอัคนีบาดาล ในประเทศไทย พบหินชนิดนี้มากตามทิวเขาที่มีหินแกรนิต เช่น ที่จังหวัดตาก ลพบุรี เลย ประจวบคีรีขันธ์ ภูเก็ต และพังงา
