หินตะกอนหรือหินชั้น เป็นหินที่ค่อนข้างที่จะจำแนกได้ง่าย ซึ่งมักสามารถที่จะจำแนกขั้นต้นได้ด้วยตาเปล่า เนื้อหินตะกอนสามารถบอกเรื่องราวของการกำเนิดหรือสภาพแวดล้อมในอดีตกาลได้ เสมือนกับการบันทึกประวัติศาสตร์ ดังนั้นความรู้ความเข้าใจในหินตะกอนนั้นมีความสำคัญเป็นอย่างมาก การได้ฝึกฝนการจำแนกหินตะกอนอย่างต่อเนื่อง ย่อมทำให้เกิดความแม่นยำ และเสริมความเชี่ยวชาญให้กับนักธรณีในภาคสนาม บทความนี้จะช่วยอธิบายการจำแนกหินตะกอนขั้นต้น ก่อนลุยสนามจริง! |
หินตะกอน (Sedimentary rock) คือ หินซึ่งเกิดจากการสะสมของตะกอน (sedimentation) เช่น กรวด ทราย เศษหิน หรือซากพืชและสัตว์ หรือเกิดจากการตกตะกอนทางเคมีในน้ำ แล้วเกิดการแข็งตัว (lithification) กลายเป็นหิน
การแบ่งชนิดของหินตะกอนนั้นเราใช้คุณสมบัติ 3 ประการ คือ การเกิด (origin) เนื้อหิน (texture) และส่วนประกอบ (composition)
การเกิด (Origin) ของหินตะกอนมี 3 แบบ คือ
1. Detrital origin เกิดจากการผุพังและการกัดเซาะ (weathering and erosion) ของหินเดิม ซึ่งจะเป็นหินชนิดอะไรก็ได้ กลายเป็นเม็ดกรวด ทราย หรือดิน แล้วโดนพัดพามาทับถมกัน เมื่อแข็งตัวจะได้หิน อาทิ หินทราย (sandstone) เป็นต้น | |
|
2. Chemical origin เกิดจาการตกตะกอน (precipitation) ในแหล่งน้ำธรรมชาติ โดยกรรมวิธีทางเคมี เช่น หินปูน (limestone) เป็นต้น |
3. Biochemical (organic) origin เกิดจากการทับถมของซากพืชและสัตว์แล้วเกิดการเปลี่ยนแปลงจนกลายเป็นหิน เช่น ถ่านหิน หรือมีตะกอนชนิดอื่นมาเชื่อมประสานซากเหล่านั้นจนเป็นหิน เช่น โคควินยา (coquina) |
เนื้อหิน (Texture) หินตะกอนมีเนื้อหิน 2 ชนิด คือ
1. เนื้อเม็ด (Clastic texture) คือ เนื้อที่ประกอบด้วยเศษหิน และเม็ดแร่ ซึ่งแตก หรือผุพังมาจากหินเดิม หินที่มีเนื้อชนิดนี้ เราเรียกชื่อ โดยอาศัยขนาดของเม็ดแร่ (grain size) เป็นหลัก เราแบ่งขนาดตะกอนตาม Wentworths Scale ได้ดังนี้ |
กลุ่มกรวด (Gravel) : | ขนาดใหญ่กว่า 256 มม. เรียกว่า ก้อนหินมนใหญ่ (boulder) ขนาดระหว่าง 64-256 มม. เรียกว่า ก้อนหินมนเล็ก (cobble) ขนาดระหว่าง 4-64 มม. เรียกว่า กรวด (pebble) ขนาดระหว่าง 2-4 มม. เรียกว่า กรวดเล็ก (granule) |
กลุ่มทราย (Sand) : | ขนาดระหว่าง 0.062-2 มม. เรียกว่า ทราย (sand) |
กลุ่มโคลน (Mud) : | ขนาดระหว่าง 0.004-0.062 มม. เรียกว่า ซิลต์ หรือทรายแป้ง (silt) ขนาดเล็กกว่า 0.004 มม. เรียกว่า ดินเหนียว (clay) |
2. เนื้อผลึก (Nonclastic texture or crystalline texture) คือ เนื้อที่มีลักษณะเป็นผลึกขนาดเล็กยึดเกี่ยวกัน ผลึกที่ขนาดไล่เลี่ยกันทำให้เนื้อแน่นมาก ลักษณะการยึดเกี่ยวของผลึกคล้ายกับในหินอัคนี แต่ส่วนมากจะมีแร่เด่นเพียงชนิดเดียว หินที่มีเนื้อชนิดนี้เกิดจากการตกตะกอนทางเคมีในน้ำ |
ส่วนประกอบ (Composition) หินตะกอนส่วนใหญ่จะประกอบด้วยแร่ ซึ่งคงทนภายใต้สภาพอุณหภูมิและความกดดันที่ผิวโลก ส่วนประกอบที่มีมากที่สุดมี 4 ตัว คือ ควอรตซ์ แคลไซต์ แร่ดิน และเศษหิน (rock fragments) นอกจากนี้ก็มีแร่ตัวอื่นๆ อีก อาทิ โดโลไมต์ เฮไลต์ ยิปซัม เชิร์ต และเฟลด์สปาร์
การเกิด |
เนื้อหิน |
ส่วนประกอบ |
ชื่อหิน |
|
การสะสมของชิ้นตะกอน Detrital |
เนื้อเม็ด |
ขนาดหยาบ (กรวด) |
ก้อนกรวดกลมของหินหรือแร่ต่างๆ เช่น แร่ควอตซ์ เชิร์ต และหินควอตไซต์ |
Conglomerate |
ก้อนกรวดเหลี่ยมของหินหรือแร่ต่างๆ |
Breccia |
|||
ขนาดปานกลาง (ทราย) (1/16 – 2 มม.) |
ส่วนใหญ่เป็นแร่ควอตซ์ อาจมีแร่อื่นปนเล็กน้อย |
Sandstone |
||
ขนาดละเอียด (ซิลต์) (1/256 1/16 มม.) |
ควอตซ์และแร่ดิน |
Siltstone |
||
ขนาดละเอียดมาก (ดินเหนียว) (< 1/256 มม.) |
ควอตซ์และแร่ดิน |
Shale and Mudstone หินดินดานและหินโคลน *หินดินดานจะแสดงแนวแตกถี่ (fissility cleveage) |
||
การตกตะกอนทางเคมี Chemical |
เนื้อละเอียดถึงหยาบในเนื้อผลึก |
ชิ้นส่วนของเปลือกหอย และ/หรือ เม็ดแร่แคลไซต์ในเนื้อหินปูน |
Limestone |
|
เนื้อผลึก |
เนื้อละเอียดถึงหยาบ |
แคลไซต์ |
Limestone |
|
โดโลไมต์ |
Dolomite or Dolostone |
|||
เชิร์ตและแร่ซิลิกาอื่นๆ |
Chert |
|||
เฮไลต์ |
Rock salt |
|||
ยิปซัม |
Gypsum |
|||
การสะสมของอินทรีย์สาร |
เนื้อเม็ด |
ชิ้นส่วนขนาดหยาบ |
เปลือกหอยและเศษชิ้นส่วนของสัตว์ มีแร่แคลไซต์เป็นตัวเชื่อม หรือประกอบในเนื้อหินปูน |
Coquina |
Fossiliferous limestone |
||||
เนื้อผลึก |
เนื้อแน่น |
สารอินทรีย์จากการสลายตัวของพืช |
Coal |
{glossarbot=enable}