หินแปร

หินแปร (อังกฤษ: Metamorphic rock) คือ หินที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงส่วนประกอบ ของ เนื้อหิน (Texture) จาก เดิมไปเป็นหินชนิดใหม่ใต้ผิวโลก ซึ่งได้รับอิทธิพลจากการเปลี่ยนแปลงความดันและอุณหภูมิในสภาพที่ยังเป็นของแข็ง อาจมีส่วนประกอบใหม่มาเพิ่มหรือไม่ก็ได้ การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นเรียกว่า การแปรสภาพ (Metamorphism)

ชนิดของหินแปร

หินแปรริ้วขนาน
หมายถึงหินแปรที่แสดงลักษณะของเนื้อหินที่มีแร่เรียงตัวขนานกัน เป็นแนวไปตามทิศทางที่ตั้งได้ฉากกับทิศ ทางที่แรงเค้นกระทำ เช่น
หินชนวน
[1] เป็นหินมีลักษณะเนื้อละเอียดมาก ผลึกแร่ตรวจไม่พบด้วยตาเปล่า แสดงแนวแตกเรียบแบบหินชนวน (slaty cleavage) และกะเทาะออกเป็นแผ่นเรียบบางได้ง่าย มีได้หลากสีแต่มักสี เทา ดำ เขียว แดง มีประโยชน์ในการนำมาปูทำหลังคา กระดานดำ และทางเท้าหินชนวน เนื้อละเอียด
หินชีสต์
[2] มีเม็ดปานกลางถึงหยาบ เกิดขึ้นภายใต้ความดันมหาศาลกว่าหินชนวน ประกอบด้วยแร่ไมกาเป็นหลัก บางครั้งก็มี คลอไรต์ ทัลก์ แกรไฟต์ ฮีมาไทต์ เป็นต้น ที่เรียงตัวเกือบขนานกัน เรียกว่า แนวแตกแบบหินชีสต์(schistosity)
[3] บ่อยครั้งที่ปริแยกออกตามชั้นหรือแผ่นบางซึ่งคดงอและแตกหักได้ง่าย เพื่อระบุชื่อหินให้ชัดเจน จึงเรียกแร่ที่เด่นมองเห็นบนผิวนำหน้า
หินฟิลไลต์
[4] เป็นหินเม็ดละเอียดกว่าหินชีสต์ แต่หยาบกว่าหินชนวน ผิวที่แตกใหม่จะมีลักษณะวาวแบบไหมหรือเป็นมันเงา เนื่องจากมีแร่ไมกาเม็ดละเอียดอยู่ มักเปลี่ยนมาจากหินดินดาน ด้วยความดันมหาศาลกว่าที่หินชนวนได้รับ แต่ไม่รุนแรงกว่าที่เกิดกับหินชีสต์
หินไนส์
[5] เป็นหินลายเม็ดหยาบที่เกิดจากแปรสภาพอย่างรุนแรงมาก มีลักษณะแร่สีอ่อน เช่นควอตซ์ เฟลด์สปาร์ เรียงตัวเป็นแถบเป็นลายสลับกับแถบของแร่สีเข้ม เช่น แร่ไบโอไทต์ ฮอร์นเบลนด์ แถบมีการโค้งงอและบิดเบี้ยว เรียกว่า สภาพเรียงตัวแบบหินไนส์ (gneissosity)

หินไม่เป็นริ้วขนาน
หมายถึงหินแปรที่แสดงลักษณะของเนื้อหินที่มีเม็ดแร่ขนาดเท่ากัน ไม่มีการจัดเรียงตัว ทำให้เป็นเนื้อหินลักษณะสมานแน่น มักจะพบในหินที่ประกอบด้วยแร่ชนิดเดียวกัน เช่น
หินควอร์ตไซต์
[6] เป็นหินมีความคงทนมากที่สุดชนิดหนึ่ง ประกอบด้วยมวลเนื้อผลึกของเม็ดทรายที่ขนาดไล่เลี่ยกัน ประสานติดกันแนบแน่น เรียกว่า เนื้อเม็ดแปร (granoblastic) หากเกิดจากทรายแก้วบริสุทธิ์จะได้หินควอร์ตไซต์สีขาว แต่มักมีสิ่งเจือปนอาจย้อมให้หินมีสีแดง เหลืองหรือน้ำตาล
หินอ่อน
[7] เป็นหินเนื้อผลึก ค่อนข้างเม็ดหยาบ แปรสภาพมาจากหินปูนและหินโดโลไมต์ เกิดจากการเกิดผลึกใหม่ ทำให้หลักฐานซากดึกดำบรรพ์หรือการปูตัวของหินบางอย่างที่พบบ่อยในหินปูนถูกทำลายไป หินอ่อนบริสุทธิ์มีสีขาว หากมีสิ่งเจือปนจะทำให้หินอ่อนมีได้หลายสี นำมาทำหินประดับและหินก่อสร้าง ตลอดจนแกะสลักหินฮอร์เฟลส์
[8] คือหินที่มีลักษณะของเนื้อหินที่เม็ดแร่ละเอียดมาก มีขนาดเท่ากัน เรียกว่า เนื้อละเอียดเดียวกัน
(hornfelsic) ไม่มีการเรียงตัว ไม่สามารถมองเห็นด้วยตาเปล่า

หินตะกอน

หินตะกอน (อังกฤษ: sedimentary rock) คือ หินที่เกิดจากการตกตะกอนของเม็ดแร่ที่ได้จากการผุพังของหินชนิดใดก็ได้ที่ผิวโลก และถูกพัดพาไปโดย น้ำ ลม หรือธารน้ำแข็ง แล้วจับตัวกันแข็งเป็นหิน หรือ เกิดจากการตกตะกอนทางเคมีของสารละลายจากในน้ำ ในลำธาร ทะเล หรือมหาสมุทร เนื่องจากปฏิกิริยาทางเคมีหรือการระเหยของน้ำ ที่อุณหภูมิปกติบนผิวโลก ลักษณะเด่นของหินตะกอน คือ การเกิดเป็นชั้น อาจมีซากดึกดำบรรพ์ หรือแสดงลักษณะโครงสร้างของการตกตะกอนตามลำดับอายุ

การเรียกชื่อหินชั้น
เนื่องจากลักษณะที่หินตะกอนในประเทศไทยเรามักแสดงลักษณะชั้น (bed) เนื่องจากการตกตะกอนให้เห็นเด่นชัด จึงทำให้ในอดีตมีหลายท่านเรียกชื่อหินตะกอนเหล่านี้อีกอย่างหนึ่งว่า หินชั้น แต่ในปัจจุบันพบว่าการเรียกชื่อหินตะกอนว่าหินชั้นนั้น ไม่ค่อยเป็นที่นิยมสักเท่าไร ในทั่วไปนี้ให้ใช้ชื่อ หินตะกอน ในการเรียกชื่อหินตะกอนแทนคำว่าหินชั้น

ประเภทของหินตะกอน นักธรณีวิทยาจำแนกหินตะกอนตามลักษณะการเกิดออกเป็น 3 กลุ่มคือ

   1. หินตะกอนอนุภาค (Clastic rocks) ได้แก่
  o หินกรวดมน (Conglomerate) เป็นหินเนื้อหยาบเกิดจากตะกอนซึ่งเป็นหิน กรวด ทราย ที่ถูกกระแสน้ำพัดพามาอยู่รวมกัน สารละลายในน้ำใต้ดินทำตัวเป็นซิเมนต์ประสานให้อนุภาคใหญ่เล็กเหล่านี้ เกาะตัวกันเป็นก้อนหิน
o หินทราย (Sandstone) เป็นหินตะกอนเนื้อละเอียดปานกลาง เกิดจากการทับถมตัวของทราย มีองค์ประกอบหลักเป็นแร่ควอรตซ์ คนโบราณใช้หินทรายแกะสลัก สร้างปราสาท และทำหินลับมีด
o หินดินดาน (Shale) เป็นหินตะกอนเนื้อละเอียดมาก เนื่องจากประกอบด้วยอนุภาคทรายแป้งและอนุภาคดินเหนียวทับถมกันเป็นชั้นบางๆ ขนานกัน เมื่อทุบหินจะแตกตัวตามรอยชั้น (ฟอสซิลมีอยู่ในหินดินดาน) ดินเหนียวที่เกิดดินดานใช้ทำเครื่องปั้นดินเผา

2. หินตะกอนเคมี (Chemical sedimentary rocks) ได้แก่
o หินปูน (Limestone) เป็นหินตะกอนคาร์บอเนต เกิดจากการทับถมของตะกอนคาร์บอเนตในท้องทะเล ทั้งจากสารอนินทรีย์ และซากสิ่งมีชีวิต เช่น ปะการัง และกระดองของสัตว์ทะเล ซึ่งถับถมกันภายใต้ความกดดันและตกผลึกใหม่เป็นแร่แคลไซต์จึงทำปฏิกิริยากับกรด หินปูนใช้ทำเป็นปูนซิเมนต์ และใช้ในการก่อสร้าง
  o หินเชิร์ต (Chert) หินตะกอนเนื้อแน่นแข็ง เกิดจากการตกผลึกใหม่ เนื่องจากน้ำพาสารละลายซิลิกาเข้าไปแล้วระเหยออก ทำให้เกิดผลึกซิลิกาแทนที่เนื้อหินเดิม หินเชิร์ตมักเกิดขึ้นใต้ท้องทะเล เนื่องจากแพลงตอนที่มีเปลือกเป็นซิลิกาตายลง เปลือกของมันจะจมลงทับถมกัน หินเชิร์ตจึงปะปนอยู่ในหินปูน
        
3. หินตะกอนอินทรีย์ (Organic sedimentary rocks) ได้แก่
  o ถ่านหิน (Coal) เกิดจากการทับถมของซากพืชที่ยังไม่เน่าเปื่อยไปหมดเนื่องจากสภาวะออกซิเจนต่ำ สภาวะเช่นนี้เกิดตามห้วยหนองคลองบึง ในแถบภูมิอากาศแบบเส้นศูนย์สูตร การทับถมทำให้เกิดการแรงกดดันที่จะระเหยขับไล่น้ำและสารละลายอื่นๆออกไป ยิ่งมีปริมาณคาร์บอนมากขึ้นถ่านหินจะยิ่งมีสีดำ ลิกไนต์ (Lignite) เป็นถ่านหินคุณภาพปานกลาง มีมากที่เหมืองแม่เมาะ จ.ลำปาง แอนทราไซต์ (Anthracite) เป็นถ่านหินคุณภาพสูง ต้องนำเข้าจากต่างประเทศ หมายเหตุ น้ำมันและก๊าซเชื้อเพลิง เกิดจากการทับถมของสิ่งมีชีวิตเล็กๆ ในทะเล เช่น ไดอะตอม (Diatom) และสาหร่ายเซลล์เดียว (Algae) ทำให้เกิดตะกอนใต้มหาสมุทร ตะกอนโคลนเหล่านี้ขาดการไหลถ่ายเทของน้ำ จึงทำให้การเน่าเปื่อยผุพังจึงหยุดสิ้นก่อนเนื่องจากแก๊ซออกซิเจนหมดไป ตะกอนที่ถูกทับถมไว้ภายใต้ความกดดันและอุณภูมิที่สูงมาก และเป็นเวลานานหลายร้อยล้านปีจึงกลายเป็นน้ำมัน (Oil)

หินอัคนี

หินอัคนี (อังกฤษ: igneous; มาจากภาษาละติน ignis แปลว่า ไฟ) คือหนึ่งในหิน 3 ประเภทหลัก อีก 2 ประเภทได้แก่ หินตะกอน (sedimentary rock) และหินแปร (metamorphic rock) หินอัคนีเกิดจากการเย็นตัวและแข็งตัวของหินหนืด (magma) หรือหินหลอมเหลว (lava) หินอัคนีสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลักได้แก่ หินอัคนีภูเขาไฟ (volcanic rock)และหินอัคนีบาดาล (plutonic rock)

ความสำคัญทางธรณีวิทยา
ลักษณะของแร่และข้อมูลทางเคมีที่ได้จากหินอัคนี บ่งบอกถึงองค์ประกอบของแร่และเงื่อนไขทางด้านอุณหภูมิและความดัน ในการเกิดของหินอัคนีหรือหินต้นกำเนิดของหินอัคนี
อายุหินที่แท้จริงสามารถหาได้จากหลายวิธีและสามารถนำมาเปรียบเทียบกับตารางธรณีกาล เพื่อหาลำดับการเกิดของเหตุการณ์ต่างๆ
ลักษณะที่ปรากฏมักจะเป็นลักษณะเฉพาะของการแปรสัณฐาน (tectoic environment)
ในสภาพแวดล้อมที่พิเศษ จะมีการตกสะสมตัวของแร่ที่สำคัญ เช่นแร่ทังสเตน , แร่ดีบุก และแร่ยูเรเนียม มักพบสัมพันธ์กับหินแกรนิตและหินไดออไรต์ ในขณะที่สายแร่โครเมียมและแพลทินัม มักพบสัมพันธ์กับหินแกบโบร

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

ถ่านหิน

ถ่านหิน คือ หินตะกอนชนิดหนึ่งที่เกิดจากการตกตะกอนสะสมของซากพืชในยุคดึกดำบรรพ์เป็นเวลายาวนานหลายล้านปี จนตะกอนนั้นได้เปลี่ยนสภาพไปและมีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นธาตุคาร์บอน โดยมีธาตุอื่นๆทั้งที่เป็นก๊าซและของเหลวปนอยู่ด้วยในสัดส่วนที่น้อยกว่าและเป็นแร่เชื้อเพลิงสามารถติดไฟได้ มีสีน้ำตาลอ่อนจนถึงสีดำ มีทั้งชนิดผิวมันและผิวด้าน น้ำหนักเบา ถ่านหินประกอบด้วยธาตุที่สำคัญ 4 อย่างได้แก่ คาร์บอน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน และออกซิเจน นอกจากนั้น มีธาตุหรือสารอื่น เช่น กำมะถัน เจือปนเล็กน้อย ถ่านหินที่มีจำนวนคาร์บอนสูงและมีธาตุอื่น ๆ ต่ำ เมื่อนำมาเผาจะให้ความร้อนมาก ถือว่าเป็นถ่านหินคุณภาพดี

หิน

หิน เป็นของแข็งที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ซึ่งเป็นสารผสมที่เกิดจากการเกาะตัวกันแน่นของแร่ตั้งแต่ 1 ชนิดขึ้นไป หรือ เป็นสารผสมของแร่กับแก้วภูเขาไฟ หรือ แร่กับซากดึกดำบรรพ์ หรือของแข็งอื่น ๆ หินมีหลายลักษณะ รูปร่างที่แตกต่างกันออกไป มีสีสันที่ต่างกันออกไป ตามถิ่นที่อยู่

เราสามารถจำแนกหินที่อยู่บนเปลือกโลกทางธรณีวิทยาออกได้เป็น 3 พวกใหญ่ ๆ คือ

หินอัคนี (Igneous Rocks)
หินตะกอน (Sedimentary Rocks)
หินแปร (Metamorphic Rocks)
แต่เนื่องจากลักษณะที่หินตะกอนในประเทศไทยเรามักแสดงลักษณะชั้น (bed) เนื่องจากการตกตะกอนให้เห็นเด่นชัด จึงทำให้ในอดีตมีหลายท่านเรียกชื่อหินตะกอนเหล่านี้อีกอย่างหนึ่งว่า หินชั้น แต่ในปัจจุบันพบว่าการเรียกชื่อหินตะกอนว่าหินชั้นนั้น ไม่ค่อยได้รับการนิยมเท่าใดนัก เนื่องจากนักธรณีวิทยาพบว่ามีหลายครั้งๆ ที่หินอัคนีหรือหินแปรก็แสดงลักษณะเป็นชั้นๆเช่นกัน เช่น ชั้นลาวาของหินบะซอลต์ หรือริ้วรอยชั้นเนื่องจากการแปรสภาพของหินไนส์ และในบางครั้งหินตะกอนก็ไม่แสดงลักษณะเป็นชั้นๆก็มี

ดังนั้นทางด้านการศึกษาธรณีวิทยาของประเทศไทยจึงพยายามรณรงค์ให้กลุ่มนิสิตนักศึกษาและประชาชนทั่วไปให้ใช้ชื่อ หินตะกอน ในการเรียกชื่อหินตะกอนแทนคำว่า หินชั้น

หิน คือ มวลของแข็งที่ประกอบไปด้วยแร่ชนิดเดียวกัน หรือหลายชนิดรวมตัวกันอยู่ตามธรรมชาติ เนื่องจากองค์ประกอบของเปลือกโลกส่วนใหญ่เป็นสารประกอบซิลิกอนไดออกไซด์ (SiO2) ดังนั้นเปลือกโลกส่วนใหญ่มักเป็นแร่ตระกูล ซิลิเกต นอกจากนั้นยังมีแร่ตระกูลคาร์บอเนต เนื่องจากบรรยากาศโลกในอดีตส่วนใหญ่เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำฝนได้ละลายคาร์บอนไดออกไซด์บนบรรยากาศลงมาสะสมบนพื้นดินและมหาสมุทร สิ่งมีชีวิตอาศัยคาร์บอนสร้างธาตุอาหารและร่างกาย แพลงตอนบางชนิดอาศัยซิลิกาสร้างเปลือก เมื่อตายลงทับถมกันเป็นตะกอน หินส่วนใหญ่บนเปลือกโลกจึงประกอบด้วยแร่ต่างๆ