การเกิดหิน

หิน (Rocks)

หิน คือ มวลของแข็งที่ประกอบไปด้วยแร่ชนิดเดียวกัน หรือหลายชนิดรวมตัวกันอยู่ตามธรรมชาติ เนื่องจากองค์ประกอบของเปลือกโลกส่วนใหญ่เป็นสารประกอบซิลิกอนไดออกไซด์ (SiO2) ดังนั้นเปลือกโลกส่วนใหญ่มักเป็นแร่ตระกูล ซิลิเกต นอกจากนั้นยังมีแร่ตระกูลคาร์บอเนต เนื่องจากบรรยากาศโลกในอดีตส่วนใหญ่เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำฝนได้ละลายคาร์บอนไดออกไซด์บนบรรยากาศลงมาสะสมบนพื้นดินและมหาสมุทร สิ่งมีชีวิตอาศัยคาร์บอนสร้างธาตุอาหารและร่างกาย แพลงตอนบางชนิดอาศัยซิลิกาสร้างเปลือก เมื่อตายลงทับถมกันเป็นตะกอน หินส่วนใหญ่บนเปลือกโลกจึงประกอบด้วยแร่ต่างๆ ดังตารางที่ 1 ตารางที่ 1 แร่ประกอบหิน ตระกูลซิลิเกต เฟลด์สปาร์ (Feldspar) เป็นกลุ่มแร่ที่มีมากกว่าร้อยละ 50 ของเปลือกโลก ซึ่งเป็นองค์ประกอบส่วนใหญ่ของหินหลายชนุดในเปลือกโลก เฟลด์สปาร์มีองค์ประกอบหลักเป็นอะลูมิเนียมซิลิเกต รูปผลึกหลายชนิด เมื่อเฟลด์สปาร์ผุพังจะกลายเป็นอนุภาคดินเหนียว (Clay minerals) ควอรตซ์ (SiO2) เป็นซิลิกาไดออกไซด์บริสุทธิ์ มีรูปผลึกทรงหกเหลี่ยมยอดแหลม มีอยู่ทั่วไปในเปลือกทวีป แต่หาได้ยากในเปลือกมหาสมุทรและแมนเทิล เมื่อควอรตซ์ผุพังจะกลายเป็นอนุภาคทราย (Sand) ควอรตซ์มีความแข็งแรงมาก ขูดแก้วเป็นรอย ไมก้า (Mica) เป็นกลุ่มแร่ซึ่งมีรูปผลึกเป็นแผ่นบาง มีองค์ประกอบเป็นอะลูมิเนียมซิลิเกตไฮดรอกไซด์ มีอยู่ทั่วไปในเปลือกทวีป ไมก้ามีโครงสร้างเช่นเดียวกับ แร่ดินเหนียว (Clay minerals) ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของดิน แอมฟิโบล (Amphibole group) มีลักษณะคล้ายเฟลด์สปาร์แต่มีสีเข้ม มีองค์ประกอบเป็นอะลูมิเนียมซิลิเกตไฮดรอกไซด์ ที่มีแมกนีเซียม เหล็ก หรือ แคลเซียม เจือปนอยู่ มีอยู่แต่ในเปลือกทวีป ตัวอย่างของกลุ่มแอมฟิโบลที่พบเห็นทั่วไปคือ แร่ฮอร์นเบลนด์ ซึ่งอยู่ในหินแกรนิต ไพร็อกซีน (Pyroxene group) มีสีเข้ม มีองค์ประกอบที่เป็นแมกนีเซียมและเหล็กซิลิเกตอยู่มาก มีลักษณะคล้ายแอมฟิโบล มีอยู่แต่ในเปลือกมหาสมุทร โอลิวีน (Olivine) มีองค์ประกอบหลักเป็นแมกนีเซียมและเหล็กซิลิเกต มีอยู่น้อยมากบนเปลือกโลก กำเนิดจากแมนเทิลใต้เปลือกโลก ตระกูลคาร์บอเนต แคลไซต์ (Calcite) เป็นแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) เป็นองค์ประกอบหลักของหินปูนและหินอ่อน โดโลไมต์ (Dolomite) ซึ่งเป็นแร่คาร์บอเนตอีกประเภทหนึ่งที่มีแมงกานีสผสมอยู่ CaMg(CO3) 2 แร่คาร์บอเนตทำปฏิกิริยากับกรดเป็นฟองฟู่ให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา วัฏจักรหิน (Rock cycle) นักธรณีวิทยาแบ่งหินออกเป็น 3 ประเภท ตามลักษณะการเกิดคือ หินอัคนี หินตะกอน และหินแปร เมื่อหินหนืดร้อนภายในโลก (Magma) และ หินหนืดร้อนบนพื้นผิวโลก (Lava) เย็นตัวลงกลายเป็น “หินอัคนี” ลมฟ้าอากาศ น้ำ และแสงแดด ทำให้หินผุพังสึกกร่อนเป็นตะกอน ทับถมกันเป็นเวลานานหลายล้านปี แรงดันและปฏิกิริยาเคมีทำให้เกิดการรวมตัวเป็น “หินตะกอน” หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า “หินชั้น” การเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลกและความร้อนจากแมนเทิลข้างล่าง ทำให้เกิดการแปรสภาพเป็น “หินแปร” กระบวนการเหล่านี้เกิดขึ้นเป็นวงรอบเรียกว่า “วัฏจักรหิน” (Rock cycle) อย่างไรก็ตามกระบวนการไม่จำเป็นต้องเรียงลำดับ หินอัคนี หินชั้น และหินแปร การเปลี่ยนแปลงประเภทหินอาจเกิดขึ้นย้อนกลับไปมาได้ ขึ้นอยู่กับปัจจัยแวดล้อม ตามที่แสดงในภาพที่ 1 ภาพที่ 1 วัฏจักรหิน บทสรุปของวัฏจักรหิน ภาพที่ 12 แสดงให้เห็นถึงวัฏจักรการเกิดหินทั้งสามประเภท ดังนี้ แมกมาในชั้นแมนเทิล แทรกตัวขึ้นสู่เปลือกโลก เนื่องจากมีอุณหภูมิสูง ความหนาแน่นต่ำ แรงดันสูง แมกมาที่ตกผลึกภายในเปลือกโลกกลายเป็นหินอัคนีแทรกซอน (มีผลึกขนาดใหญ่) ส่วนแมกมาที่เย็นตัวบนพื้นผิวกลายเป็นหินอัคนีพุ (มีผลึกขนาดเล็ก) หินทุกชนิดเมื่อผุพัง สึกกร่อน จะถูกพัดพาให้เป็นตะกอน ทับถม และกลายเป็นหินตะกอน หินทุกชนิดเมื่อถูกกดดัน หรือทำให้ร้อน เนื้อแร่จะตกผลึกใหม่ กลายเป็นหินแปร หินทุกชนิดเมื่อหลอมละลาย จะกลายเป็นแมกมา เมื่อมันแทรกตัวขึ้นสู่เปลือกโลก จะเย็นตัวลงกลายเป็นหินอัคนี ภาพที่ 12 วัฏจักรการเกิดหินทั้งสามประเภท หิน จากที่กล่าวมาแล้วว่าบนพื้นผิวโลกมีดินปกคลุมอยู่เป็นชั้นบาง ๆ และจากการศึกษาผิวดินและหน้าตัดดินพบว่าส่วนประกอบที่เป็นของแข็งในดิน ส่วนใหญ่จะเป็นหิน กรวด ทราย ใต้ชั้นดินลงไปจะเป็นส่วนแข็งของพื้นผิวโลกที่ประกอบด้วยหินและแร่ เพื่อให้เข้าใจเกี่ยวกับหินและแร่จึงควรศึกษาถึงลักษณะทั่วไป กระบวนการเกิด ชนิดและการนำหินและแร่ไปใช้ประโยชน์ ลักษณะทั่วไปของหิน หินเป็นวัสดุธรรมชาติที่มนุษย์รู้จักนำมาใช้ประโยชน์ ตั้งแต่สมัยเริ่มแรกที่มนุษย์อาศัยอยู่ในถ้ำและตามเพิงผาธรรมชาติ โดยกะเทาะหินให้มีเหลี่ยมคมเพื่อใช้เป็นอาวุธ เรียกว่าหินกะเทาะ และให้กินขัดถูกันให้เกิดประกายไฟเพื่อใช้ในการก่อไฟ เป็นต้น จึงเรียกมนุษย์ในสมัยนั้นว่ามนุษย์ยุคหิน ต่อมาเมื่อมนุษย์รู้จักพัฒนาเทคโนโลยีสูงขึ้น จึงได้นำหินมาใช้ประโยชน์ในการก่อสร้างที่อยู่อาศัย อาคาร และศาสนสถานต่าง ๆ ตลอดจนดัดแปลงทำเครื่องใช้ เครื่องประดับ ปัจจุบันมนุษย์ก็ยังใช้ประโยชน์จากหินอย่างแพร่หลาย เช่น ใช้หินปูนผสมปูนซีเมนต์ในการก่อสร้าง ใช้หินแกรนิต หินอ่อนปูพื้นบ้าน ตกแต่งอาคาร ใช้หินทราย หินดินดาน หินชนวนปูสนาม และใช้หินปูนทำรากฐานของถนน เป็นต้น ลักษณะทางกายภาพของหิน สามารถสังเกตได้ด้วยตาเปล่า โดยสังเกตลักษณะของสี ความแข็ง เนื้อหิน การเรียงตัวเป็นชั้น และซากดึกดำบรรพ์ที่มีอยู่ในหิน เป็นต้น ส่วนประกอบเหล่านี้เป็นลักษณะของหินอย่างคร่าว ๆ? เมื่อใช้แว่นขยายส่องดู ทำให้สามารถสังเกตลักษณะทางกายภาพของหินได้ละเอียดมากขึ้น เช่น การจัดเรียงตัวของผลึกแร่ที่ประกอบกันเป็นเนื้อหิน ส่วนประกอบของเนื้อหินและซากดึกดำบรรพ์ขนาดเล็กในหิน เป็นต้น ส่วนสมบัติทางเคมีของหินทดสอบได้ด้วยการหยดกรดลงบนหิน หินบางชนิดทำปฏิกิริยากับกรดได้ ผลจากการศึกษาลักษณะและสมบัติของหินโดยวิธีต่าง ๆ? สามารถนำไปใช้จำแนกชนิดของหินและการใช้ประโยชน์ของหินแต่ละชนิดในด้านต่าง ๆ หินตะกอน การเกิดหินตะกอน จากการศึกษาจากสมบัติการละลายของตะกอน พบว่าเมื่อนำตะกอนชนิดต่าง ๆ ใส่ลงในน้ำ ตะกอนเนื้อละเอียดที่อ่อนนุ่มจะหลุดร่วงออกเป็นบางส่วน? เศษหิน กรวด ทรายจะตกตะกอน? ส่วนซากพืช หรือเศษไม้? อาจจมหรือลอยอยู่บนผิวน้ำก็ได้? สิ่งต่าง ๆที่แขวนลอยในน้ำจะเกิดการตกตะกอน ในธรรมชาติกระบวนการที่สำคัญในการเกิดหินตะกอนคือ การกัดกร่อน การผุพัง การพัดพา การสะสมตัวหรือการตกตะกอน และการแข็งตัวกลายเป็นหิน กล่าวคือหลังจากที่หินถูกกัดกร่อนผุพังกลายเป้นตะกอน? ต่อมาน้ำ ลม ธารน้ำแข็ง? พัดพาตะกอนเหล่านั้นไปตามความลาดชันของพื้นที่? จากภูเขาลงสู่ที่ราบตามแม่น้ำ ลำคลอง ทะเล และมหาสมุทร เป็นต้น จนกระทั่งการพัดพาสิ้นสุดลงเนื่องจากความเร็วหรือพลังงานในการพัดพาลดลง ทำให้ตะกอนเหล่านั้นตกสะสมตัวตามสภาพแวดล้อมของบริเวณนั้น และมีการสะสมทับถมในระยะเวลานาน ตะกอนที่ทับถมกันมีความหนามากขึ้น? น้ำหนักของตะกอนที่ทับถมกันทำให้ตะกอนอัดตัวแน่นมากขึ้น และสารที่แทรกอยู่ระหว่างรูพรุนของเม็ดตะกอนจะช่วยเชื่อมตะกอนให้ยึดติดกัน จนในที่สุดตะกอนทับถมแข็งตัวกลายเป็นหิน น้ำมีสมบัติเป็นตัวพาที่ดี และด้วยแรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อวัตถุ ทำให้น้ำพัดพาวัตถุจากที่สูงไหลลงสู่ที่ต่ำ ดังนั้นเมื่อน้ำพัดพาตะกอนที่มีขนาดต่างกันมารวมกันในบริเวณที่เป็นแอ่ง ตะกอนที่มีขนาดใหญ่จะตกก่อนอย่างรวดเร็วทับถมกันเป็นชั้นอยู่ด้านล่างสุด ส่วนตะกอนที่มีขนาดเล็กซึ่งตกตะกอนทีหลัง ก็จะสะสมตัวทับถมกันอยู่ชั้นบนขึ้นมาตามลำดับทำให้เกิดเป็นชั้นตะกอนที่ขนานกัน มีการเรียงขนาดจากเม็ดใหญ่ขึ้นไปหาเม็ดเล็ก และต่อมาตะกอนเหล่านั้นจะแข็งตัวกลายเป็นหิน เราเรียกชั้นหินลักษณะนี้ว่าการวางชั้น (bedding) แบบเรียงขนาด ส่วนการพัดพาตะกอนในธรรมชาติ เนื่องจากน้ำมีการไหลด้วยวามเร็วที่แตกต่างกัน และจากสมบัติแรงลอยตัวของน้ำ ทำให้น้ำสามารถพัดพาตะกอนไปได้เป็นระยะทางไกล ตะกอนที่ถูกพัดพาไปกับสามน้ำจะประกอบด้วย ตะกอนนอนก้น ซึ่งเป็นตะกอนขนาดใหญ่ที่มักจะตกตะกอนก่อน ส่วนมากจะเคลื่อนที่ไปตามท้องน้ำ ส่วนตะกอนแขวนลอยซึ่งเป็นตะกอนขนาดเล็กจะถูกพัดพาอยู่ส่วนบนของสายน้ำ ตะกอนที่มีขนาดเล็กกว่าจะถูกพัดพาต่อไป กระแสน้ำยิ่งพัดพาไปไกลจากแหล่งต้นกำเนิดมาก ก็จะเหลือแต่ตะกอนที่มีขนาดเล็กลง การสะสมตัวของเศษหิน กรวด ทราย และดินละเอียด ที่ทับถมในน้ำ ทำให้เกิดเศษตะกอนเป็นชั้น ๆ เรียงตามขนาดของตะกอน ส่วนที่มีขนาดเล็กถึงละเอียด จะแทรกอยู่ตามช่องว่างระหว่างตะกอนหยาบของทราย และกรวด ในฤดูแล้งเมื่อน้ำระเหยแห้งไป ตะกอนจะจับตัวกันแน่นมากขึ้น และเมื่อถึงฤดูฝนน้ำจะพัดพาตะกอนมาสะสมทับถมกันมากขึ้นอีก เกิดเป็นชั้นตะกอนหนาขึ้นเรื่อย ๆ ในบริเวณที่เป็นแหล่งสะสมตะกอนที่ทับถมกันเป็นชั้นหนา? จะมีการกดทับจากน้ำหนักของชั้นตะกอนที่วางทับอยู่ด้านบน? ทำให้น้ำที่แทรกซึมอยู่ตามช่องว่างระหว่างเม็ดตะกอนถูกบีบอัด ไหลออกไปจากช่องว่างนั้น แร่ธาตุต่าง ๆที่ละลายหรือแขวนลอยอยู่ในน้ำ เช่น น้ำปูน น้ำสนิมเหล็ก น้ำซิลิกา และน้ำโคลน จะเป็นตัวเชื่อมประสานทำให้ตะกอนจับตัวกันแน่นขึ้นเรื่อย ๆ จนในที่สุดตะกอนเหล่านั้นก็จะแข็งตัวกลายเป็นหินตะกอน ในบางพื้นที่จะมีแอ่งสะสมตะกอนที่มีซากพืชและซากสัตว์ถูกพัดพามาทับถมอยู่ด้วย บางครั้งก็เป็นซากพืชและสัตว์ที่เคยอาศัยอยู่ในบริเวณนั้น เมื่อพืชและสัตว์ตาย เนื้อเยื่อจะถูกจุลินทรีย์ย่อยสลาย จนเหลือเฉพาะส่วนที่เป็นโครงสร้างแข็ง เช่น กระดูก ฟัน ลำต้น หรือเปลือกหอย แร่ธาตุต่าง ๆที่ละลายปนอยู่ในน้ำจะไหลซึมแทรกไปตามรูพรุนของซากพืชและซากสัตว์เหล่านั้นอย่างช้า ๆ โดยเข้าไปแทนที่เนื้อเยื่อที่ถูกย่อยสลายออกไป? ทำให้โครงสร้างของสิ่งมีชีวิตเหล่านั้นยังคงรูปร่างเดิมไว้ได้ เช่น ซากดึกดำบรรพ์ไดโนเสาร์ ที่ภูกุ้มข้าว จังหวัดกาฬสินธุ์ หรือสุสานหอยที่จังหวัดกระบี่ และไม้กลายเป็นหินที่จังหวัดนครราชสีมา กาฬสินธุ์ และกำแพงเพชร เป็นต้น ในบางครั้งการกดทับของตะกอนทำให้ซากพืชและสัตว์เปลี่ยนแปลงรูปร่างไปจากเดิมโดยสิ้นเชิง ซึ่งจะกล่าวต่อไปในเรื่องเชื้อเพลิง จากกระบวนการดังกล่าวทำให้เกิดหินตะกอนลักษณะต่าง ๆ ซึ่งในปัจจุบันเรานำหินตะกอนมาใช้ประโยชน์ได้อย่างกว้างขวาง กระบวนการเกิดและตัวอย่างหินตะกอนชนิดต่าง ๆ กระบวนการเกิด ตัวอย่าง หินตะกอนชนิดเม็ด เกิดจากกระบวนการสะสม ทับถมของตะกอนเม็ดขนาดต่าง ๆ พบเห็นได้มากที่สุด หินทราย? หินทรายแป้ง? หินกรวดมน หินกรวดเหลี่ยม? หินดินดาน หินตะกอนที่เกิดจากการย่อยสลาย และแปรสภาพของสิ่งมีชีวิต ถ่านหิน หินปูนจากซากปะการัง หินตะกอนที่เกิดจากการระเหยของน้ำในสารละลาย หรือเกิดจากการตกตะกอนสะสมตัวของสารที่ละลายอยู่ในน้ำ เกลือหิน หินปูนที่ตกตะกอนจากน้ำทะเล จากข้อมูลพบว่ากระบวนการการเกิดหินบ่งบอกลักษณะของหินตะกอนได้? กล่าวคือถ้าเป็นการสะสมทับถมของเม็ดตะกอนขนาดใหญ่? และตะกอนเหล่านั้นถูกพัดพามาไกลจากแหล่งกำเนิดเดิม? ตะกอนจะถูกขัดสีจนเป็นก้อนมนกลม? เรียกว่าหินกรวดมน? แต่ถ้าเป็นตะกอนที่ถูกพัดพามาไม่ไกลจากแหล่งกำเนิดเดิมยังคงเป็นเหลี่ยม? เรียกว่าหินกรวดเหลี่ยม? ถ้าเป็นการสะสมทับถมของตะกอนเม็ดทรายเป็นส่วนใหญ่? จะเกิดเป็นหินทราย? ถ้าเป็นตะกอนเม็ดทรายละเอียดสะสมทับถมรวมกัน? เรียกว่าหินทรายแป้ง? ถ้าเป็นตะกอนที่มีขนาดละเอียดมากสะสมทับถมรวมกันมีแนวแตกเป็นชั้นบางซ้อนกันถี่ ๆ เรียกว่าหินดินดาน? ถ้าเป็นแถบไม่เป็นชั้นชัดเจน? จะเป็นหินโคลน นอกจากนี้ยังมีหินตะกอนที่เกิดจากการตกตะกอนของสารละลายแคลเซียมคาร์บอเนตในทะเล? และที่เกิดจากการทับถมของซากเปลือกหอย ซากปะการังในทะเล? ซึ่งในที่สุดจะแข็งตัวเป็นหินเนื้อแน่น? เรียกว่าหินปูน ลักษณะและประโยชน์ของหินตะกอนชนิดต่าง ๆ ที่พบในประเทศไทย ชื่อหิน ลักษณะเนื้อหิน ตัวอย่างแหล่งที่พบ ประโยชน์ หินกรวดมน หินกรวดเหลี่ยม เนื้อหยาบ เม็ดตะกอนส่วนใหญ่มีขนาดใหญ่กว่า 2 มิลลิเมตรขึ้นไป ประกอบด้วยกรวดที่มีลักษณะมน เรียกว่า หินกรวดมน? ถ้าประกอบด้วยกรวดที่มีลักษณะเป็นรูปเหลี่ยม เรียกว่า หินกรวดเหลี่ยม พบมากในบริเวณที่ราบสูงโคราช เช่น จังหวัดชัยภูมิ นครราชสีมา กาฬสินธุ์ บุรีรัมย์ ใช้ในอุตสาหกรรมก่อสร้าง? ใช้เป็นหินประดับ? และแกะสลักเป็นรูปต่าง ๆ หินทราย เนื้อหยาบถึงละเอียด? เม็ดตะกอนมีขนาดระหว่าง 0.062 ? 2 มิลลิเมตร? ประกอบด้วยเศษหิน เศษแร่ที่มีลักษณะกลมหรือเหลี่ยม พบมากในบริเวณที่ราบสูงโคราช เช่น จังหวัดชัยภูมิ กาฬสินธุ์ ขอนแก่น บุรีรัมย์ นครราชสีมา? และภาคใต้พบที่จังหวัดสุราษฏ์ธานี ใช้ในการก่อสร้างและการแกะสลักเป็นรูปต่าง ๆ ใช้เป็นหินประดับ หินทรายแป้ง เนื้อละเอียด? มีขนาดของเม็ดตะกอนระหว่าง 0.003 ? 0.062 มิลลิเมตร พบมากในบริเวณที่ราบสูงโคราช ให้ทำหินลับมีด และหินประดับ หินโคลน หินดินดาน เนื้อละเอียดมาก มีขนาดของเม็ดตะกอนน้อยกว่า 0.003 มิลลิเมตร? ประกอบด้วยแร่ดินเหนียว? ถ้ามีลักษณะเป็นชั้น? หรือมีแนวแตกถี่เรียกว่าหินดินดาน? ถ้าเนื้อหินประกอบด้วยดินเหนียวและทรายแป้ง ไม่มีแนวแตกถี่? เรียกว่า หินโคลน จังหวัดภูเก็ต สุราษฏ์ธานี กาญจนบุรี สระบุรี ใช้ในอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์ และเซรามิก หินปูน เนื้อแน่น ประกอบด้วยแร่แคลไซต์เป็นส่วนใหญ่? ซึ่งบางครั้งจะเห็นเป็นสายแร่อยู่ในหิน จังหวัดราชบุรี กาญจนบุรี สระบุรี ลพบุรี เพชรบูรณ์ ทำปูนซีเมนต์ ปูนขาว ใช้ในงานก่อสร้าง ใช้ในงานอุตสาหกรรมฟอกหนัง และน้ำตาล ภูมิลักษณ์ของภูเขาที่เป็นหินตะกอนจะมีรูปแบบเฉพาะโดดเด่นสวยงาม? ทั้งจากการเรียงชั้นของหิน? และจากการกัดเซาะผุพัง? แหล่งท่องเที่ยวที่มีชื่อเสียงของประเทศไทยหลายแห่งเป็นหินตะกอน เช่น ภูกระดึง ป่าหินงาม ผาแต้ม สุสานหอย น้ำตก และถ้ำต่าง ๆ เป็นต้น? หินตะกอนพบได้ทั่วไปตามภูมิภาคต่าง ๆของประเทศไทย? แต่ที่มีมากได้แก่บริเวณที่ราบสูงโคราช หินอัคนี การเกิดหินอัคนี สารต่าง ๆที่หลอมเหลวอยู่ใต้โลก? จะมีลักษณะเป็นหินหนืด เรียกว่า แมกมา (magma) มีอุณหภูมิสูง? แมกมาจะดันตัวแทรกขึ้นมาจนถึงระดับหนึ่งภายใต้เปลือกโลกซึ่งอยู่ในสภาวะที่อุณหภูมิลดลง? แมกมาจะถ่ายโอนความร้อนไปยังบริเวณรอบ ๆ? เกิดการเย็นตัวและแข็งตัวอย่างช้า ๆ เกิดเป็นผลึกแร่ขนาดใหญ่? ทำให้หินมีเนื้อผลึกหยาบ? โดยทั่วไปจะมีแร่หลายชนิดสอดประสานเกาะกันแน่น? เนื้อหินมีลักษณะแน่นแข็ง? เป็นหินอัคนีแทรกซอน? ได้แก่ หินแกรนิต หินไดออไรต์ หินแกบโบร เป็นต้น หินอัคนีอีกประเภทหนึ่งเกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟ? เมื่อแมกมาพุ่งหรือระเบิดพุ่งขึ้นมาบนผิวโลกในรูปของเหลวร้อนเรียกว่า ลาวา? ลาวาที่เย็นตัวและแข็งตัวอย่างรวดเร็วภายในไม่กี่ชั่วโมงเกิดเป็นหินที่มีลักษณะเป็นรูพรุน? เช่น หินพัมมิช และหินสคอเรีย? บางส่วนมีลักษณะเนื้อเนียนเป็นแก้ว? เช่น หินออบซิเดียน? ส่วนลาวาที่ถูกดันตามขึ้นมาและไหลไปตามพื้นผิวโลก จะตกผลึกและแข็งตัวที่บริเวณผิวโลก หรือใกล้ผิวโลก? ส่วนมากมีเนื้อแน่นเป็นผลึกที่มีขนาดเล็กมาก? ได้แก่ หินไรโอไลต์? หินบะซอลต์ และหินแอนดีไซต์? หินทั้งหมดนี้ เรียกว่า หินอัคนีพุ หรือ หินภูเขาไฟ? บางครั้งลาวาที่ไหลขึ้นมาบนผิวโลกจะนำแร่ธาตุต่าง ๆ ที่อยู่ภายในโลกขึ้นมาด้วย เมื่ออุณหภูมิลดลงลาวาแข็งตัว เป็นหินบะซอลต์ที่มีผลึกแร่ธาตุดังกล่าวแทรกปนอยู่ด้วย หินอัคนีมีสีต่าง ๆกัน? ถ้ามีสีอ่อนแสดงว่าส่วนใหญ่ประกอบด้วยผลึกของแร่ควอตซ์และแร่เฟลด์สปาร์สีอ่อน? ซึ่งตกผลึกในที่ที่มีอุณหภูมิต่ำ? ส่วนหินอัคนีที่มีสีเข้มส่วนใหญ่ประกอบด้วยแร่สีเข้ม? แสดงว่าส่วนใหญ่ประกอบด้วยผลึกของแร่โอลิวีน และแร่ไพรอกซีน ซึ่งตกผลึกในที่ที่มีอุณหภูมิสูง? แร่โอลิวีน แร่ไพรอกซีน แร่คอรันดัม มีสมบัติเฉพาะที่ใช้ทำอัญมณีได้? ใบบางกรณีที่ภูเขาไฟระเบิดพ่นเศษหิน? หรือเถ้าภูเขาไฟและลาวาปะปนกันออกมาอย่างมาก และไหลลงสู่ที่ลาดต่ำ? ซึ่งบางครั้งก็มีโคลนไหลปนลงมาด้วย? ถ้าไหลผ่านบ้านเรือนและสิ่งมีชีวิตที่อพยพไม่ทัน? เถ้าร้อนเหล่านั้นก็จะปกคลุมสิ่งต่าง ๆที่ไหลผ่านไป เช่น? การระเบิดของภูเขาไฟวิซุเวียส? ประเทศอิตาลี เมื่อปีพ.ศ. 622? ส่งผลให้ทุกสิ่งในเมืองปอมเปอิถูกฝันอยู่ใต้เถ้าภูเขาไฟเป็นเวลาหลายศตวรรษ เป็นต้น ลักษณะและประโยชน์ของหินอัคนีชนิดต่าง ๆ ที่พบในประเทศไทย ชื่อหิน ลักษณะเนื้อหิน ตัวอย่างแหล่งที่พบ ประโยชน์ แกรนิต เนื้อหยาบถึงหยาบมาก เนื้อหินสม่ำเสมอ? อาจมีดอกผลึกแร่เกาะประสานกันแน่น มีสีอ่อน น้ำตกพลิ้ว จังหวัดจันทบุรี? ภูสะเทิง จังหวัดเลย? ดอยขุนตาล จังหวัดลำปาง เทือกเขาบริเวณ อำเภอเถิน จังหวัดตาก? เทือกเขาบริเวณเขตแดนไทย-พม่า ภูเขาในชายฝั่งทะเลด้านตะวันตกของจังหวัดภูเก็ต เช่น แหลมพรหมเทพ เป็นต้น ทำหินประดับ ปูพื้น ผนังอาคาร เป็นหินสลัก และบางชนิดเป็นหินต้นกำเนิดแร่ดีบุก ไรโอไลต์ เนื้อละเอียดมาก อาจมีแร่ดอกสีอ่อน ขาว ชมพู เทา จังหวัดสระบุรี ตาก ลพบุรี เลย เพชรบูรณ์ ใช้ในอุตสาหกรรมเซรามิก และก่อสร้าง ไดออไรต์ เนื้อหยาบ ผลึกมักมีขนาดเดียวและสม่ำเสมอ มีสีดำ เทาเข้ม จังหวัดสระบุรี ตาก ลพบุรี เลย เพชรบูรณ์ ใข้เป็นหินประดับ? และใช้ในอุตสาหกรรมก่อสร้าง ใช้ทำครก แอนดีไซต์ เนื้อละเอียดแน่นทึบ สีม่วง เขียว เทาแก่ และดำเข้ม พบใกล้แหล่งหินไรโอไลต์ บริเวณจังหวัดสระบุรี ตาก เพชรบูรณ์ ใช้เป็นหินประดับ และใช้ในอุตสาหกรรมก่อสร้าง ใช้ทำครก แกบโบร เนื้อหยาบ ผลึกแร่ใหญ่ มีสีเข้ม จังหวัดอุตรดิตถ์ เขียงราย ลำปาง ระยอง ใช้เป็นหินประดับ บะซอลต์ เนื้อแน่น ละเอียด มักมีรูพรุน สีดำเข้ม จังหวัดจันทบุรี ตราด กาญจนบุรี บุรีรัมย์ ศรีสะเกษ ลำปาง ใช้ในอุตสาหกรรมก่อสร้าง และบางบริเวณเป็นหินต้นกำเนิดอัญมณี 1.3 หินแปร ความร้อนและความดันเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้หินเปลี่ยนสภาพจากชนิดหนึ่งไปเป็นอีกชนิดหนึ่ง? สาเหตุอื่นที่ทำให้หินแปรสภาพได้? ได้แก่? การเคลื่อนไหวของเปลือกโลก? การกดทับของชั้นหินที่อยู่ด้านบน? ส่งผลให้เกิดความร้อนและความดันสูง และการมีของเหลวแทรกซึมเข้าทำปฏิกิริยาเคมีกับหินในบริเวณนั้น สิ่งต่าง ๆเหล่านี้ส่งผลให้หินถูกแรงกระทำในทิศทางต่าง ๆ ทำให้เนื้อหินเกิดการเปลี่ยนแปลง เช่น แร่เดิมที่อยู่ในหินอาจมีการเรียงตัวใหม่ในแบบขนานกันและปรากฏขึ้นเป็นริ้วขนาน (Foliation) เป็นแถบเป็นลายสลับสี หรือการตกผลึกใหม่ เนื่องจากถูกแรงกดดันและอุณหภูมิสูง กลายเป็นแร่ชนิดใหม่ เป็นต้น หินที่มีการแปรสภาพดังกล่าวข้างต้นนี้เรียกว่า หินแปร ชนิด ลักษณะ และประโยชน์ของหินแปร ประเทศไทยมีแหล่งหินแปรกระจายอยู่ทั่วไป บางแหล่งมีหินแปรหลายชนิด เช่น น้ำตกบางเท่าแม่ อำเภอทับปุด จังหวัดพังงา พบหินชีสต์ หินควอร์ตไซต์ หินไมกาชีสต์ การแปรสภาพของหินจะเกิดในช่วงเวลาที่หินยังคงอยู่ในสภาพของแข็ง หินแปรมีลักษณะต่าง ๆกัน เช่น หินชนวน? แปรสภาพมาจากหินดินดาน เนื้อหินจะละเอียด แน่น และมีสภาพเป็นชั้นอย่างชัดเจน? หินควอร์ตไซต์ แปรสภาพมาจากหินทราย มีการตกผลึกใหม่ของแร่ควอตซ์? ทำให้เนื้อหินประสานตัวกันแกร่ง และแน่นมากกว่าหินทราย? ส่วนหินอ่อนแปรสภาพมาจากหินปูน? เนื้อหินแกร่งขึ้น มีแร่แคลไซต์ตกผลึกใหม่ประสานกันดีและแน่นขึ้นกว่าหินปูน สีอาจเปลี่ยนไปด้วย? นอกจากนั้นหินดินดานอาจแปรสภาพมากขึ้น? กลายเป็นหินฟิลไลต์ หรือ หินชีสต์ ส่วนหินทรายและหินแกรนิต? ก็อาจแปรเปลี่ยนไปเป็นหินไนส์ เนื่องจากแร่ในเนื้อหินเกิดการตกผลึกใหม่ ทำให้ผลึกมีขนาดใหญ่ขึ้น แร่ดังกล่าวได้แก่? แร่ควอตซ์ เฟลด์สปาร์ และแร่ไมกา เป็นต้น จากการสังเกตหินแปรจากชุดหินตัวอย่างด้วยตาเปล่า? พบว่าหินแปรแต่ละก้อนจะมีสีต่างกัน ลักษณะภายนอกโดยรวมต่างกัน? แต่เมื่อใช้แว่นขยายส่องดูหินแต่ละก้อน? จะพบว่าหินมีลักษณะเหมือนถูกบีบอัด หินบางก้อนจะมีผลึกของแร่เรียงตัวอย่างเป็นระเบียบปนอยู่? ดังที่กล่าวแล้วในตอนต้น ชื่อหิน ลักษณะเนื้อหิน ตัวอย่างแหล่งที่พบและประโยชน์ หินเดิม หินชนวน เป็นแผ่นบาง ๆ เรียงตัวขนานไปทางเดียวกัน ผิวหน้าเรียบ แซะเป็นแผ่นบางได้ง่าย ประกอบด้วยแร่ไมกา และแร่ควอตซ์เป็นส่วนใหญ่ จังหวัดสระบุรี กาญจนบุรี สงขลานครราชสีมาใช้ทำหินประดับ ปูพื้น และมุงหลังคา หินดินดาน หินทัฟฟ์ หินฟิลไลต์ มีลักษณะคล้ายหินชนวน แต่เนื้อหยาบหยาบกว่า มีลักษณะเป็นชั้นเรียงตัวขนานกัน ผิวหน้าหินส่วนใหญ่จะราบและเป็นมัน เนื่องจากมีแร่ไมกาเป็นส่วนประกอบมากขึ้น จังหวัดเชียงใหม่ กาญจนบุรี สงขลา ใช้ทำหินประดับ หินดินดาน หินทัฟฟ์ หินชีสต์ เนื้อหยาบ มีลักษณะเป็นแผ่นแร่เรียงตัวขนานกัน? ส่วนใหญ่ประกอบด้วยแร่ไมกา คลอไรด์ ฮอร์นเบลนด์ ควอตซ์ เฟลด์สปาร์ การ์เนต เป็นต้น เขื่อนภูมิพล จังหวัดตาก อำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ อำเภอพนัสนิคม จังหวัดชลบุรี ใช้ทำหินประดับ หินดินดาน หินทัฟฟ์ หินไนส์ มีลักษณะเป็นริ้วขนานกัน เนื้อแน่นแข็ง มีผลึกเป็นแถบของแร่ต่าง ๆ ถ้ามีแร่ไบโอไทต์ ฮอร์นเบลนด์ จะมีสีเข้ม? ถ้ามีแร่ควอตซ์ เฟลด์สปาร์ จะมีสีจาง เขาชนไก่ จังหวัดกาญจนบุรี เทือกเขาดอยสุเทพ ดอยอินทนนท์ จังหวัดเชียงใหม่ เขื่อนภูมิพล จังหวัดตาก ใช้ทำหินประดับ หินก่อสร้าง หินทราย หินแกรนิต หินควอตซ์ไซต์ มีลักษณะเป็นเม็ด เนื้อแน่นแข็ง ประกอบด้วยแร่ควอตซ์ เฟลด์สปาร์ ไมกา อำเภอฮอด จังหวัดเชียงใหม่? เขื่อนภูมิพล จังหวัดตาก ใช้ทำหินก่อสร้าง หินทราย หินอ่อน เนื้อละเอียดถึงหยาบ เนื้อแน่น และมีผลึกของแร่แคลไซต์ จังหวัดสระบุรี สุโขทัย ชัยนาท เพชรบุรี ประจวบคีรีขันธ์ และ ยะลา ใช้ทำหินประดับ วัสดุก่อสร้าง หินปูน หินโดโลไมต์