บทที่ 3 ธรณีวิทยาทั่วไป

ด้านธรณีวิทยา
ธรณีวิทยาพื้นฐาน
ธรณีวิทยา (Geology) เป็นวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับโลก สสารต่าง ๆ ที่เป็นส่วนประกอบของโลก เช่น แร่ หิน ดินและน้ำ รวมทั้ง กระบวนการเปลี่ยนแปลงภายในโลก ที่เกิดขึ้นในธรรมชาติ ตั้งแต่กำเนิดโลกจนถึงปัจจุบัน เป็นการศึกษาทั้งในระดับโครงสร้าง ส่วนประกอบทางกายภาพ เคมี และชีววิทยา ทำให้รู้ถึงประวัติความเป็นมา และสภาวะแวดล้อมในอดีตจนถึงปัจจุบัน ศึกษาปัจจัยต่าง ๆ ทั้งภายใน และภายนอกที่มีอิทธิพล ต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพพื้นผิว วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต ตลอดจนรูปแบบ และวิธีการนำเอาทรัพยากรธรรมชาติ มาใช้ประโยชน์อย่างยั่งยืนอีกด้วย

สมมติฐานกำเนิดโลกมีอยู่มากมาย แต่สามารถจัดได้เป็น 2 กลุ่มคือ
1. สมมติฐานเนบูลาร์ (Nebular Hypothesis) เชื่อว่าหลายพันล้านปีที่ผ่านมาได้มีกลุ่มก๊าซ และสสารจำนวนมาก หมุนรอบดวงอาทิตย์ ที่เกิดขึ้นใหม ่ต่อมาในราว 4,600 ล้านปี กลุ่มก๊าซ และสสารดังกล่าวได้รวมตัวกันเกิดเป็นโลก และดาวเคราะห์ต่าง ๆ ที่เป้นบริวารของดวงอาทิตย์ โดยเริ่มจากกลุ่มก๊าซ และสสารได้รวมตัวกันมีขนาดเล็กลง และร้อนยิ่งขึ้นตามลำดับ จนกลายเป็นดวงไฟ ต่อมาเย็นตัวลงเกิดการแข็งตัว ในส่วนที่เป็นเปลือกโลกหุ้มส่วนที่เป็นของเหลวไว้ภายใน และมีกลุ่มก๊าซและสสารที่มีความหนาแน่นต่ำ เกิดเป็น บรรยากาศห่อหุ้มอยู่รอบโลกขึ้นก่อน ภายหลังได้เกิดกระบวนการภูเขาไฟ ขึ้นอย่างมากมาย หลังจากนั้นเมื่อโลก เย็นตัวลงมากเข้า ส่วนที่เป็นก๊าซและน้ำจะรวมตัวกันเป็นเมฆ และกลั่นเป็นฝนตกลงมา ก่อให้เกิดเป็นทะเลและมหาสมุทร พร้อมกับเกิดกระบวนการต่างๆ เช่น การเกิดภูเขาไฟ การเกิดแผ่นดินไหว การเกิดเทือกเขา การผุพังอยู่กับที่ การกร่อน เป็นต้น รวมถึงการเกิดและวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิติ

กำเนิดโลกจากกลุ่มก๊าซรวมตัวกัน
2. สมมติฐานพลาเนตติซิมัล (Planetesima; Hypothesis) ได้อธิบายว่าโลกและดาวเคราะห์ที่เป็นบริวารของดวงอาทิตย์ เคยเป็นหนึ่งของดวงอาทิตย์มาก่อน ภายหลังได้หลุดออกมา เป็นดาวเคราะห์ต่าง ๆ โคจรอยู่รอบดวงอาทิตย์เนื่องจาก แรงดึงดูดของดาวดวงหนึ่งที่โคจรผ่านเข้ามาใกล้ดวงอาทิตย์นั้น
ธรณีวิทยาพื้นฐาน

โครงสร้างภายในของโลก
จากการศึกษาคลื่นแผ่นดินไหว ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถแบ่งโลกออกเป็นชั้นต่าง ๆ จากผิวโลกถึงชั้นในสุดได้ 3 ชั้นใหญ่ ๆดังนี้
1 เปลือกโลก (Crust) เป็นชั้นนอกสุดมีความหนาระหว่าง 6-35 กิโลเมตร แบ่งออกเป็น 2 ส่วน โดยส่วนหนาที่สุดของเปลือกโลก เรียก เปลือกโลกส่วนบน (Upper crust) มีความหนาแน่นต่ำ ประกอบด้วยโปแตสเซียม อะลูมิเนียม และซิลิเกตเป็นส่วนใหญ่ ทำให้มีชื่อเรียกว่า ชั้นไซอัล (sial) ส่วนบางที่สุดเรียกเปลือกโลก ส่วนล่าง (Lower crust) มีความหนาแน่นมากกว่าส่วนบน ประกอบด้วยแมกนีเซียม เหล็ก แคลเซียม และซิลิเกตเป็นส่วนใหญ่ เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า ชั้นไซมา (Sima) ส่วนของเปลือกโลกภาคพื้นทวีปประกอบด้วยชั้นไซอัลและไซมา ทำให้มีความหนามากกว่าส่วนที่อยู่ใต้มหาสมุทร ซึ่งระกอบด้วยชั้นไซมาเท่านั้น
2 แมนเทิล (Mantle) เป็นชั้นที่อยู่ระหว่างเปลือกโลกกับแก่นโลก มีความหนาประมาณ 2,885 กิโลเมตร มีส่วนประกอบของแมกนีเซียมและเหล็กเป็นส่วนใหญ่ แมนเทิลเกือบทั้งหมดเป็นของแข็ง ยกเว้นที่ความลึกประมาณ 70-260 กิโลเมตรหรือที่เรียกว่า ชั้นแอสทีโนสเฟียร์ (Asthenosphere) ในชั้นนี้มีการหลอมละลายของหินเป็นบางส่วน
3 แก่นโลก (Core) เป็นส่วนชั้นในสุดของโลกที่มีความหนาแน่นมาก มีรัศมียาวประมาณ 3,486 กิโลเมตร ประกอบด้วยโลหะผสมระหว่างเหล็กและนิกเกิล และแบ่งออกเป็น 2 ชั้น คือ แก่นโลกชั้นนอก (outer core) ซึ่งมีความหนาแน่นมากกว่าหินทั่วไปถึง 5 เท่า (ความถ่วงจำเพาะมากกว่า 17) และมีความร้อนสูงถึง 4,000 องศาเซลเซียส

การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก
โลกเป็นดาวเคราะห์ที่ไม่เคยหยุดนิ่ง มีการเคลื่อนไหวและเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาทั้งส่วน ที่เป็นบรรยากาศห่อหุ้มโลกและส่วนที่ประกอบอยู่ภายในของโลก อันเป็นผลมาจากอิทธิพลของการหมุนของโลกรอบดวงอาทิตย์ และรอบตัวเอง รวมไปถึงการที่โลกยังร้อนอยู่ภายในมีทฤษฎีหลายทฤษฎี ที่อธิบายถึงการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก
ทฤษฎีวงจรการพาความร้อน (Convection current theory)
กล่าวไว้ว่าการหมุนเวียนของกระแสความร้อนภายในโลก มีลักษณะเช่นเดียวกับการเดือดของน้ำในแก้ว กล่าวคือโลกส่งผ่านความร้อนจากแก่นโลกขึ้นมาสู่ชั้นแมนเทิล ซึ่งมีลักษณะเป็นของไหลที่มีสถานะกึ่งแข็งกึ่งเหลว และผลักดันให้สารในชั้นนี้หมุนเวียนจากส่วนล่างขึ้นไปสู่ส่วนบนส่งผลให้เปลือกโลกซึ่งเป็นของแข็งปิดทับอยู่บนสุดเกิดการแตกเป็นแผ่น (Plate) และเคลื่อนที่ในลักษณะเข้าหากัน แยกออกจากกัน และไถลตัวขนานออกจากกัน

การไหลเวียนของกระแสความร้อนภายในโลก

ทฤษฎีทวีปเลื่อน(Continental Drift Theorly)
ในปี ค.ศ.1915 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันชื่อ alfred Wegenerได้เสนอสมมติฐานทวีปเลื่อนขึ้น และได้รับการยอมรับในปี ค.ศ.1940 สมมติฐานกล่าวไว้ว่า เมื่อราว 250 ล้านปีก่อน ทวีปต่าง ๆ เคยติดกันเป็นทวีปขนาดใหญ่เรียกว่า พันเจีย (Pangea) ต่อมามีการเคลื่อนตัวแยกออกจากกัน จนมาอยู่ในตำแหน่งปัจจุบัน หลักฐานที่เชื่อว่าแผ่นทวีปเคลื่อนที่นี้คือ ในปัจจุบันได้พบชนิดหิน ที่เกิดในสภาวะแวดล้อมเดียวกันแต่อยู่คนละทวีปซึ่งห่างไกลกันมากหินอายุเดียวกัน ที่อยู่ต่างทวีปกันมีรูปแบบสนามแม่เหล็กโลกโบราณคล้ายคลึงกัน และขอบของทวีปสามารถเชื่อมตัวประสานแนบสนิทเข้าด้วยกันได้

ทฤษฎีเปลือกโลกใต้มหาสมุทรแยกตัว (Sea Floor Spreading Theory)
จากปรากฎการณ์การแตกตัวและแยกออกจากกันของแผ่นเปลือกโลกภาคพื้นทวีปและใต้มหาสมุทรสัมพันธ์กับการเคลื่อนไหว การเกิดหมู่เกาะภูเขาไฟ การเกิดแนวเทือกเขากลางมหาสมุทร การขยายตัว และการเกิดใหม่ของมหาสมุทร ทำให้เกิดสมมติฐานและกลายเป็นทฤษฎีนี้ขึ้นเพื่ออธิบายปรากฎการณ์ต่าง ๆ เหล่านั้นและการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกต่าง ๆ

ขอบเขตและการกระจายตัวของแผ่นเปลือกโลก

ทฤษฎีการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก(plate Tectonic Theory)
เกิดจากการนำทฤษฎีทวีปเลื่อนและทวีปแยกมารวมกันตั้งเป็นทฤษฎีใหม่ขึ้นมาโดยกล่าวไว้ว่าเปลือกโลกทั้งหมดแบ่งออกเป็นแผ่นที่สำคัญ จำนวน 13 แผ่น โดยแต่ละแผ่นจะมีขอบเขตเฉพาะได้แก่ แผ่นอเมริกาเหนือ อเมริกาใต้ ยูเรเซีย แอฟริกา อินเดีย แปซิฟิก แอนตาร์กติก ฟิลิปปินส์ อาหรับ สกอเทีย โกโก้ แคริเบียน และนาซก้าแผ่นเปลือกโลกทั้งหมดไม่หยุดหนิ่งอยู่กับที่จะมีการเ เคลื่อนที่ตลอดเวลาใน 3 แบบ ได้แก่การเคลื่อนที่เข้าหากัน แยกออกจากกัน และไถลตัวขนานออกจากกันซึ่งผลของการเคลื่อนที่ของเปลือกโลกทำให้เกิดปรากฎการณ์ต่าง ๆ ขึ้น เช่น แผ่นดินไหว เทีอกเขา ภูเขาไฟ และกระบวนการเกิดแร่และหิน
ลักษณะการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก

แผ่นเปลือกโลกใต้เคลื่อนที่เข้าหากัน
แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่แยกตัวออกจากกันและเข้าหากัน
แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่เข้าหากัน
แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่ไถลตัวขนานแยกออกจากกัน

การเดินทางของอนุทวีปไทย

เมื่อ465ล้านปีก่อนดินแดนประเทศไทยยัง แยกตัวอยู่ใน 2 อนุทวีปฉานไทย(ส่วนของภาคเหนือลงไปถึงภาคตะวันออกและภาคใต้) และอนุทวีปอินโดจีน (ส่วนของภาคอิสาน) อนุทวีปทั้งสองขณะนั้นยังเป็นส่วนหนึ่งของผืนดินกานด์วานา (ดัดแปลงจาก Burrett et al,1990,Metcafe,1997)
ต่อมาประมาณ 400-300 ล้านปีก่อนดินแดนประเทศไทยทั้งส่วนอนุทวีปฉานไทยและอนุทวีปอินโดจีน ได้เคลื่อนที่แยกตัวออกจากผืนแผ่นดินกอนด์วานา แล้วหมุนตัวตามเข็มนาฬิกาขึ้นไปทางเหนือ (ดัดแปลงจากBunopas,1981,Burrett,1990,Metcafe,1997)
เมื่อประมาณ 220 ล้านปีก่อนอนุทวีปฉานไทยได้ชนกับอนุทวีปอินโดจีนรวมกันเป็นอนุทวีปที่เป็นปัจจุบันเรียกว่าคาบสมุทรมลายูแล้วไปรวมกับจีนตอนใต้รวมกันเป็นส่วนหนึ่งของทวีปเอเชีย (ดัดแปลงจาก Bunopas,1981,Meteafe,1997) จากนั้นประเทศไทยในคาบสมุทรมลายูได้เคลื่อนที่ มาอยู่ในตำแหน่งปัจจุบัน

หินและวัฏจักรของหิน

กระบวนการแทรกดันของหินหนืด แล้วเย็นตัวลงได้เป็นหินอัคนี เมื่อเกิดกระบวนการผุพังทำลายพาไปทับถมได้เป็นหินชั้น และเมื่อผ่านกระบวนการของความร้อนและความดันจะกลายเป็นหินแปร

หิน (Rock)

หมายถึง มวลของแข็งที่ประกอบขึ้นด้วยแร่ชนิดเดียวกันหรือหลายชนิดรวมตัวกันอยู่ตามธรรมชาติ แบ่งตามลักษณะการเกิดได้ 3 ชนิดใหญ่
1. หินอัคนี (Igneous Rock)
เกิดจากหินหนืดที่อยู่ใต้เปลือกโลกแทรกดันขึ้นมาแล้วตกผลึกเป็นแร่ต่างๆ และเย็นตัวลงจับตัวแน่นเป็นหินที่ผิวโลก แบ่งเป็น 2 ชนิดคือ
1.1)หินอัคนีแทรกซอน (Intrusive Igneous Rock) เกิดจากการเย็นตัวลงอย่างช้า ๆ ของหินหนืดใต้เปลือกโลก มีผลึกแร่ขนาดใหญ่ (>1 มิลลิเมตร) เช่นหินแกรนิต (Granite) หินไดออไรต์ (Diorite) หินแกบโบร (Gabbro)
1.2)หินอัคนีพุ (Extruisive Igneous Rock) หรือหินภูเขาไฟ (Volcanic Rock) เกิดจากการเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วของหินหนืดที่ดันตัวพุออกมานอกผิวโลกเป็นลาวา (Lava) ผลึกแร่มีขนาดเล็กหรือไม่เกิดผลึกเลยเช่น หินบะซอลต์ (Basalt) หินแอนดีไซต์ (Andesite) หินไรโอไลต์ (Rhyolite)


2. หินชั้นหรือหินตะกอน (Sedimentary Rock)
เกิดจากการทับถม และสะสมตัวของตะกอนต่างๆ ได้แก่ เศษหิน แร่ กรวด ทราย ดินที่ผุพังหรือสึกกร่อนถูกชะละลายมาจากหินเดิม โดยตัวการธรรมชาติ คือ ธารน้ำ ลม ธารน้ำแข็งหรือคลื่นในทะเล พัดพาไปทับถมและแข็งตัวเป็นหินในแอ่งสะสมตัวหินชนิดนี้แบ่งตามลักษณะเนื้อหินได้ 2 ชนิดใหญ่ ๆ คือ
2.1)หินชั้นเนื้อประสม (Clastic Sedimentary Rock) เป็นหินชั้นที่เนื้อเดิมของตะกอน พวกกรวด ทราย เศษหินและดิน ยังคงสภาพอยู่ให้พิสูจน์ได้ เช่น หินทราย (Sandstone) หินดินดาน (Shale) หินกรวดมน (Conglomerate) เป็นต้น
2.2)หินเนื้อประสาน (Nonclastic Sedimentary Rock) เป็นหินที่เกิดจากการตกผลึกทางเคมี หรือจากสิ่งมีชีวิต มีเนื้อประสานกันแน่นไม่สามารถพิสูจน์สภาพเดิมได้ เช่น หินปูน (Limestone) หินเชิร์ต (Chert) เกลือหิน (Rock Salte) ถ่านหิน (Coal) เป็นต้น
3. หินแปร (Metamorphic Rock)
เกิดจากการแปรสภาพโดยการกระทำของความร้อน ความดันและปฏิกิริยาทางเคมี ทำให้เนื้อหิน แร่ประกอบหินและโครงสร้างเปลี่ยนไปจากเดิม การแปรสภาพของหินจะอยู่ในสถานะของของแข็ง ซึ่งจัดแบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ
3.1)การแปรสภาพบริเวณไพศาล (Regional metamorphism) เกิดเป็นบริเวณกว้างโดยมีความร้อนและความดันทำให้เกิดแร่ใหม่หรือผลึกใหม่เกิดขึ้น มีการจัดเรียงตัวของแร่ใหม่ และแสดงริ้วขนาน (Foliation) อันเนื่องมาจากแร่เดิมถูกบีบอัดจนเรียงตัวเป็นแนวหรือแถบขนานกัน เช่น หินไนส์ (Gneiss) หินชีสต์ (Schist) และหินชนวน (Slate) เป็นต้น
3.2)การแปรสภาพสัมผัส (Contact metamorphism) เกิดจากการแปรสภาพโดยความร้อนและปฏิกิริยาทางเคมีของสารละลายที่ขึ้นมากับหินหนืดมาสัมผัสกับหินท้องที่ ไม่มีอิทธิพลของความดันมากนัก ปฏิกิริยาทางเคมีอาจทำให้ได้แร่ใหม่บางส่วนหรือเกิดแร่ใหม่แทนที่แร่ในหินเดิม หินแปรที่เกิดขึ้นจะมีการจัดเรียงตัวของแร่ใหม่ ไม่แสดงริ้วขนาน (Nonfoliation) เช่น หินอ่อน (Marble) หินควอตไซต์ (Quartzite)

วัฏจักรของหิน

วัฏจักรของหิน (Rock cycle) หมายถึง การเปลี่ยนแปลงของหินทั้ง 3 ชนิด จากหินชนิดหนึ่งไปเป็นอีกชนิดหนึ่งหรืออาจเปลี่ยนกลับไปเป็นหินชนิดเดิมอีกก็ได้ กล่าวคือ เมื่อ หินหนืด เย็นตัวลงจะตกผลึกได้เป็น หินอัคนี เมื่อหินอัคนีผ่านกระบวนการผุพังอยู่กับที่และการกร่อนจนกลายเป็นตะกอนมีกระแสน้ำ ลม ธารน้ำแข็ง หรือคลื่นในทะเล พัดพาไปสะสมตัวและเกิดการแข็งตัวกลายเป็นหิน อันเนื่องมาจากแรงบีบอัดหรือมีสารละลายเข้าไปประสานตะกอนเกิดเป็น หินชั้นขึ้น เมื่อหินชั้นได้รับความร้อนและแรงกดอัดสูงจะเกิดการแปรสภาพกลายเป็นหินแปร และหินแปรเมื่อได้รับความร้อนสูงมากจนหลอมละลาย ก็จะกลายสภาพเป็นหินหนืด ซึ่งเมื่อเย็นตัวลงก็จะตกผลึกเป็นหินอัคนีอีกครั้งหนึ่งวนเวียนเช่นนี้เรื่อยไปเป็นวัฏจักรของหิน กระบวนการเหล่านี้อาจข้ามขั้นตอนดังกล่าวได้ เช่น จากหินอัคนีไปเป็นหินแปร หรือจากหินแปรไปเป็นหินชั้น

ดิน

ดิน (Soil) หมายถึง วัตถุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติจากการสลายตัวทางกายภาพ และทางเคมีของหินและแร่ รวมกับสารอินทรีย์ ที่เกิดจากการสลายตัวของซากพืชซากสัตว์เป็นผิวชั้นบนที่หุ้มห่อโลก ดินมีลักษณะและคุณสมบัติต่างกันไปในที่ต่างๆ ตามสภาพภูมิอากาศ ภูมิประเทศ วัตถุต้นกำเนิด สิ่งมีชีวิตและระยะเวลาการสร้างตัวของดิน



กระบวนการกำเนิดดิน จากหินและแร่ที่เกิดการผุพังรวมกับสารอินทรีย์กลายเป็นดิน

องค์ประกอบของดิน ดินมีองค์ประกอบที่สำคัญ 4 อย่างคือ สารอินทรีย์ สารอนินทรีย์ อากาศ และน้ำสารอินทรีย์ ได้จากการสลายตัวของสิ่งมีชีวิตที่เน่าเปื่อยผุพังสลายตัวทับถมอยู่ในดินของซากพืช ซากสัตว์ และสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก เช่น ไส้เดือน แมลง จุลินทรีย์ สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ช่วยให้ดินมีลักษณะร่วนซุย มีสีดำหรือสีน้ำตาล ที่เรียกว่า ฮิวมัส (Humus)
สารอนินทรีย์ ได้จากการสลายตัวของหินและแร่ อนินทรีย์สารเหล่านี้ประกอบด้วยธาตุซิลิกอน และอะลูมีเนียมเป็นส่วนใหญ่ มีเหล็ก แคลเซียม โพแทสเซีย มและแมกนีเซียม ปนบ้างเล็กน้อย ธาตุเหล่านี้พบอยู่ในรูปแร่ควอตซ์ เฟลด์สปาร์ ไมกา แร่พวกเฟอร์โรแมกนีเซียนซิลิเกตและแร่ดิน ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของดิน ดินแต่ละที่จะมีแร่ธาตุในดินในปริมาณแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับวัตถุต้นกำเนิดเดิมของดิน
อากาศ แทรกอยู่ตามช่องว่างระหว่างเม็ดดิน มีก๊าซคาร์บอนมอนไดออกไซด์ สูงกว่าอากาศบนผิวดิน ดินที่โปร่งมีรูพรุนมาก จะมีการระบายอากาศได้ดี ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็น ่ต่อการหายใจ ของสิ่งมีชีวิตในดิน
น้ำ แทรกอยู่ตามช่องว่างระหว่างเม็ดดิน น้ำในดินจะช่วยละลายแร่ธาตุต่าง ๆ ทำให้รากพืชสามารถดูดธาตุอาหารขึ้นไปใช้ประโยชน์ในการสังเคราะห์แสงได้
ชั้นของดิน การแบ่งชั้นดินอาศัยการสังเกตจากพื้นที่หน้าตัดด้านข้างของดิน โดยแบ่งออกเป็น 5 ชั้น ได้แก่ ชั้นโอ ชั้นเอ ชั้นบี ชั้นซี และชั้นอาร์ ดังภาพประกอบ ดินแต่ละชั้นมีลักษณะแตกต่างกันเนื่องจากสมบัติทางกายภาพ เคมี ชีวภาพ และลักษณะอื่นๆ เช่นสี โครงสร้าง เนื้อดิน การยึดตัว และความเป็นกรดเป็นด่างของดินแตกต่างกัน
ชั้น โอ (O-horizon) เป็นช่วงชั้นดินที่มีสารอินทรีย์สะสมตัวอยู่มาก มักมีสีเทาหรือเทาดำ
ชั้น เอ (A-horizon) เป็นเขตการซึมชะ (Zone of Leaching) เป็นชั้นที่น้ำซึมผ่านจากชั้นบน แล้วทำปฏิกิริยากับแร่ บางชนิด เกิดการสลายตัวของแร่ สารละลายที่ได้จะซึมผ่านลงไปสะสม ตัวในชั้นต่อไปทำให้ดินชั้นนี้ มีสีจาง
ชั้น บี (B-horizon) เป็นเขตการ สะสมของแร่ในชั้นดิน ( Zone of Accumulation ) เป็นชั้นที่มีการตกตะกอน และสะสมตัวของแร ่จากสาร ละลายที่ไหลลงมาจากชั้น เอ ชั้นดิน มักมีสีแดง หรือน้ำตาลแดงตามสีแร่ที่มาสะสมตัวอยู่
ชั้น ซี (C-horizon) เป็นชั้นหินผุ (Weathered rock) ที่หินบางส่วนผุพัง กลายเป็นดินปะปนกับเศษหิน ที่แตกหัก มาจากชั้นหินดานเดิม
ชั้น อาร์ (R-horizon) เป็นชั้นหินดาน ที่ชั้นหินเดิม ยังไม่มีการผุพังสลายตัว เป็นดิน


การศึกษาและวิจัยธรณีวิทยา
เป็นการวิจัยธรณีวิทยาระดับสูง เพื่อแก้ไขปัญหาของการทำแผนที่ธรณีวิทยาพื้นฐานและธรณีวิทยาประยุกต์ ให้ถูกต้องแม่นยำยิ่งขึ้น การกำเนิดของ หิน ดิน แร่ น้ำบาดาล ศึกษาธรณีวิทยาโครงสร้าง ลำดับชั้นหิน และการตกตะกอนด้วยเทคนิคด้านแสง ทาง เคมี ทางฟิสิกส์ ทางสนามแม่เหล็กโบราณ ศึกษาการเกิดของหินอัคนี และหินแปร การกำเนิดของแหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับลักษณะธรณีวิทยาโดยการ ศึกษาของไหลที่กักเก็บภายในผลึกแร่ (Fluid Inclusion) ผลของการวิจัยนอกจากจะใช้ในการสนับสนุน และแก้ไขปัญหาทางธรณีวิทยา เพื่อให้การทำ แผนที่ธรณีวิทยารากฐานเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพแล้ว ความรู้และข้อมูลการวิจัยทางธรณีวิทยา ยังได้รับการเผยแพร่ ให้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในงานด้านต่าง ๆ และการพัฒนาทรัพยากรธรณี ได้อย่างมีประสิทธิผล ทำให้ชีวิตความเป็นอยู่ของชุมชน ดีขึ้นต่อไป

กล้องจุลทรรศน์ใช้ศึกษาลักษณะของแร่


เครื่องมือศึกษาวิจัยของไหลกักเก็บภายในแร่เพื่อศึกษาอุณหภูมิและความดันขณะสะสมตัวของแหล่งแร่


เครื่องมือวัดความเข้มของสนามแม่เหล็กในหินชนิดหมุน

การศึกษาและวิจัยแหล่งหิน
ดำเนินการสำรวจธรณีวิทยาบริเวณแหล่งหินประดับ และหินอุตสาหกรรมในพื้นที่ต่างๆ ทั่วประเทศ ตรวจสอบคุณภาพหิน ลักษณะโครงสร้างทางธรณีวิทยา การแผ่กระจาย เพื่อจัดทำแผนที่ศักยภาพ และ กำหนดแหล่งหินอุตสาหกรรม เพื่อเป็นการนำทรัพยากรหินอุตสาหกรรมไปใช้อย่างเหมาะสม คุ้มค่า และเกิดประโยชน์สูงสุด ในการน ี้มีกิจกรรมด้านหินปูนเพื่ออุตสาหกรรมปูนซีเมนต์และอุตสาหกรรมเคมี กิจกรรมด้านหินอุตสาหกรรม เพื่อ อุตสาหกรรมก่อสร้าง และกิจกรรมด้านหินอ่อนและหินประดับ


การศึกษาสำรวจหินปูนในภาคสนาม เขาผาชัน อ.คลองหาด จ. สระแก้ว

เป็นการสำรวจ ศึกษา ตรวจสอบ วิเคราะห์วิจัยซากดึกดำบรรพ์ทุกชนิดเพื่อการกำหนดอายุชั้นหิน การลำดับชั้นหิน หรือเพื่อนำผลของการศึกษาวิจัยไปใช้ประโยชน์ในงานธรณีวิทยาสาขาอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง ซากดึกดำบรรพ ์ที่ดำเนินการวิจัยเช่น ซากปลา ซากฟอแรม ซากเรณู สปอร์ ซากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดเล็ก ซากไดโนเสาร์ และสัตว์ร่วมสมัย นอกจากนี้ยังมีการเผยแพร่ข้อมูล ด้านโบราณชีววิทยาในรูปของการจัดทำพิพิธภัณฑ์ ร่วมกับการวิจัย เช่น พิพิธภัณฑ์ไดโนเสาร์ ที่จังหวัดขอนแก่น และพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติภูกุ้มข้าว จังหวัดกาฬสินธุ์

ซากปลา Parambasis paleosiamensis ตระกูลปลาแป้นแก้ว ปลาน้ำจืด จ. เพชรบูรณ์


ซากไดโนเสาร์ที่ภูกุ้มข้าว อ.สหัสขันธ์ จ.กาฬสินธุ์





อายุทางธรณีและวิวัฒนาการสิ่งมีชีวิต

อ้างอิงจาก http://www.dmr.go.th/ewt_news.php?nid=6761

บทที่ 4 ธรณีวิทยาประเทศไทย

ธรณีวิทยาประเทศไทย
ประเทศไทยประกอบไปด้วยแผ่นเปลือกดินขนาดเล็ก ซึ่งเป็น แนวตะเข็บที่เชื่อมต่อกัน 2 แผ่น คือ แผ่นเปลือกโลกชาน-ไทย อยู่ทางทิศตะวันตก พื้นที่ครอบคลุมบริเวณ บริเวณภาคเหนือ ตะวันตก – ภาคใต้ของประเทศไทย รองรับด้วยหินตั้งแต่มหายุคพรีแคมเบรียน มหายุคพาลีโอโซอิก มหายุคมีโซโซอิก และมหายุคซีโนโซอิกเป็นส่วนใหญ่ แผ่นเปลือกโลกอินโดจีน ซึ่งอยู่ทางทิศตะวันออก พื้นที่ครอบคลุมบริเวณภาคตะวันออกเฉียงเหนือ – ภาคตะวันออกของประเทศไทย รองรับด้วยหินมหายุคพาลีโอโซอิกมหายุคมีโซโซอิก และมหายุคซีโนโซอิกเป็นส่วนใหญ่ หินต่าง ๆ ที่รองรับพื้นที่ประเทศไทยตั้งแต่มหายุคพรีแคมเบรียนถึงตะกอนยุคควอเทอร์นารี มีการแผ่กระจายดังนี้ -หินมหายุคพลีแคมเบรียน -หินมหายุคพาลีโอโซอิกตอนล่าง -หินมหายุคพาลีโอโซอิกตอนบน -หินมหายุคมีโซโซอิก -หินมหายุคซีโนโซอิก -หินยุคควอเทอร์นารี

ประเภทของหิน
การศึกษาเรื่องหินได้ถูกแบ่งออกเป็น 2 สาขาที่สำคัญ คือการศึกษาเชิงธรณีวิทยา เพื่อให้รู้ถึงลักษณะการเกิด ประวัติ ความเป็นมาของหินการศึกษาเชิงวิศวกรรม เพื่อให้รู้ถึงคุณสมบัติของหินเพื่อจะนำไปใช้งานในรูปแบบต่าง ๆ โดยทั่วไปการจำแนกประเภทหินแบ่งตามได้ ดังนี้ - หินอัคนี (Igneous Rock) - หินตะกอน (Sedimentary Rock) - หินแปร (Metamorphic Rock)

วัฏจักรของหิน

วัฏจักรของหินจะมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา ซึ่งขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ความดัน การผุพัง และการกัดกร่อน แร่ธาตุต่าง ๆ ที่เป็นองค์ประกอบจะไม่ถูกทำลาย แต่จะวนเวียนกลับมาเป็นส่วนประกอบของหินที่เกิดขึ้นใหม่

หินอัคนี (Igneous rock)

กระบวนการเกิด : (Igneous Process) หินอัคนีเกิดจากการเย็นตัวของหินหนืดหรือลาวา ซึ่งจะเย็นตัวลงแล้วตก ผลึกหินหนืดที่แข็งตัวให้เปลือกโลกในระดับที่สึกจะเป็นหินพลูโทนิค (Plutonic Rock) หรือเรียกว่าหินอัคนีระดับลึก จะมีเม็ดแร่ขนาดใหญ่ ลาวาหรือหินหนืดบางส่วนที่เกิดจากการประทุของภูเขาไฟ เมื่อเย็นตัวลงบนพื้นโลกก็จะเกิดเป็นหินภูเขาไฟ (Volcanic Rock) จะมีเม็ดแร่ขนาดเล็กละเอียดในกรณีที่หินหนืดมีการแทรกซอนเข้าใกล้ผิวโลกแล้วเย็นตัวลงจะทำให้เกิดหินอัคนีที่มีเม็ดแร่ขนาดใหญ่ปะปนกับเม็ดแร่ขนาดเล็ก ลักษณะพื้นฐานเม็ดแร่จะจับตัวกันแน่น (Interlocking) จะมีความพรุนต่ำ เนื้อหินจะสมานกันแน่นทั้งก้อน (Massive) ไม่พบรอยแตก แร่ในเนื้อหินจะไม่ค่อยพบกับการจัดเรียงตัว มีแร่เฟลด์สปาร์สูง และจะมีแร่เด่น คือ แร่เพลด์สปาทอยด์ โอลิวีน โครไมต์บางส่วนในเนื้อหินจะมีแก้วธรรมชาติปะปนอยู่บ้าง





หินแปร (Metamorphic Rock)

กระบวนการเกิด : (Metamorphic Process)เป็นหินที่เกิดจากสภาวะการแปรสภาพจากหินอื่น ๆ ซึ่งจะมีอิทธิพลจากอุณหภูมิ ความดัน และสารประกอบทางเคมีของแร่ การเปลี่ยนแปลงจะมีทั้งลักษณะโครงสร้างของหิน และส่วนประกอบของแร่ ซึ่งจะมีการปรับสภาพให้อยู่ในสภาวะสมดุล ภาวะเปลี่ยนแปลงทางกายภาพจะมีการบีบทำลายเม็ดแร่ (Crushing of Grain) มีการเกิดผลึกใหม่ (Recry Stallization) มีการยึดประสานของเม็ดแร่ (Interlocking of Grain) และการเพิ่มขนาดของเม็ดแร่ (Increasing of Grain Size)ลักษณะพื้นฐานในหินแปรบางชนิดจะมีแร่เรียงตัวแบบมีทิศทาง เป็นแนวยาวขนาน ลักษณะเป็นแผ่นโค้งงอ แต่ถ้าไม่มีการจัดเรียงตัว ก็จะจับประสานกันแน่นคล้ายกับหินอัคนี รูปร่างของเม็ดแร่จะเป็นวงรี หรือเป็นแผ่นเกล็ด จะมีการปรับสภาวะสมดุลของเนื้อหินให้เข้ากับความดันและอุณหภูมิที่กระทำ จะมีแร่การ์เนต เทรโมไลต์ ทัลก์ และเซอร์เพนทีน ซึ่งเป็นแร่เด่นที่พบในหินแปร

หินตะกอน(Sedimentary Rock)

กระบวนการเกิด : (Sedimentary Process)หินตะกอนเป็นหินที่มีมากถึง 75% ของหินบนพื้นผิวโลกจะเกิดจากอิทธิพลทางเคมีหรือทางกายภาพ ซึ่งทำให้ตะกอนที่เกิดจากการสลายตัวของหินใด ๆ ก็ได้ จะมีการทับถมและผ่านกระบวน ซึ่งจะทำให้แข็งอัดตัว โดยอุณหภูมิและความดัน จึงกลายเป็นหินตะกอนอยู่กับที่ แต่โดยส่วนมากแล้วมักจะถูกกระแสลม กระแสน้ำ หรือแรงโน้มถ่วงของโลก พัดพาไปสะสมในแหล่งอื่นแหล่งกำเนิดของตะกอนมาจากหลายทาง เช่นตะกอนแผ่นดิน (Terrigenous Sediment) ประกอบด้วยอนุภาคที่เกิดสึกกร่อนผุพังของหิน ตะกอนคอกลูเวียม (Collurium Sediment) เป็นตะกอนบนที่ลาดเอียง ตะกอนอนินทรียสาร (Organic Sediment) ประกอบด้วยอนุภาคของซากพืช ซากสัตว์ ตะกอนไพโรคลาสติ (Pyroclastic Sediment) เป็นตะกอนที่เกิดจากการปะทุของภูเขาไฟแล้วเกิดการตกจม



ลักษณะพื้นฐาน

มีลักษณะเป็นชั้น -แร่มีการลบเหลี่ยมมุมไปบ้าง และมีการคัดขนาดในหิน -เนื้อหินจะมีลักษณะของการถูกพัดพา หรือตกตะกอน -จะมีแร่ยิปซั่ม เฮไลต์ ซึ่งมาจากสารละลายที่เกิดจากการตกตะกอน -จะมีแร่ควอร์ตซ์ แคลไซต์ มาก -มีซากดึกดำบรรพ์ปะปนอยู่ -เป็นหินที่พบมากกว่าหินชนิดอื่น
การศึกษาเรื่องหินได้ถูกแบ่งออกเป็น 2 สาขาที่สำคัญ คือการศึกษาเชิงธรณีวิทยา เพื่อให้รู้ถึงลักษณะการเกิด ประวัติ ความเป็นมาของหินการศึกษาเชิงวิศวกรรม เพื่อให้รู้ถึงคุณสมบัติของหินเพื่อจะนำไปใช้งานในรูปแบบต่าง ๆ โดยทั่วไปการจำแนกประเภทหินแบ่งตามได้ ดังนี้ - หินอัคนี (Igneous Rock) - หินตะกอน (Sedimentary Rock) - หินแปร (Metamorphic Rock)




อ้างอิงจาก http://www2.srp.ac.th/~kasron02/tnvt.htm