ความรู้เกี่ยวกับธรณีวิทยาพื้นฐาน

จัดทาโดย นางสาวณฐพร ชูศรยี ่ิง ศูนย์วทิ ยาศาสตรแ์ ละวฒั นธรรมเพือ่ การศกึ ษารอ้ ยเอด็

ธรณวี ิทยาพ้นื ฐาน ธรณีวิทยา (Geology) เป็นวิทยาศาสตร์ท่ีศึกษาเกี่ยวกับโลก สสารต่าง ๆ ที่เป็นส่วนประกอบของโลก เช่น แร่ หิน ดินและน้า รวมทั้ง กระบวนการเปล่ียนแปลงภายในโลก ท่ีเกิดขึ้นในธรรมชาติ ต้ังแต่ก้าเนิดโลก จนถึงปัจจุบัน เป็นการศึกษาทั้งในระดับโครงสร้าง ส่วนประกอบทางกายภาพ เคมี และชีววิทยา ท้าให้รู้ถึง ประวัติความเป็นมา และสภาวะแวดล้อมในอดีตจนถึงปัจจุบัน ศึกษาปัจจัยต่าง ๆ ทั้งภายใน และภายนอกท่ีมี อิทธิพล ต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพพ้ืนผิว วิวัฒนาการของส่ิงมีชีวิต ตลอดจนรูปแบบ และวิธีการน้าเอา ทรัพยากรธรรมชาติ มาใช้ประโยชน์อย่างยงั่ ยืนอกี ดว้ ย การศึกษาและวจิ ยั การศึกษาและวจิ ัยธรณีวิทยา เปน็ การวจิ ัยธรณวี ทิ ยาระดบั สงู เพ่อื แกไ้ ขปญั หาของการท้าแผนท่ีธรณวี ทิ ยาพน้ื ฐานและธรณีวิทยาประยกุ ต์ ให้ถูกต้องแมน่ ย้ายิ่งขนึ้ การก้าเนิดของ หิน ดนิ แร่ น้าบาดาล ศกึ ษาธรณีวทิ ยาโครงสรา้ ง ล้าดับช้ันหนิ และ การตกตะกอนดว้ ยเทคนิคด้านแสง ทาง เคมี ทางฟิสิกส์ ทางสนามแมเ่ หล็กโบราณ ศึกษาการเกดิ ของหินอัคนี และหนิ แปร การก้าเนดิ ของแหลง่ แร่ทส่ี ัมพนั ธ์กับลักษณะธรณวี ิทยาโดยการ ศกึ ษาของไหลทก่ี ักเก็บภายใน ผลึกแร่ (Fluid Inclusion) ผลของการวจิ ยั นอกจากจะใช้ในการสนบั สนนุ และแก้ไขปัญหาทางธรณวี ิทยา เพื่อใหก้ ารท้า แผนที่ธรณีวิทยารากฐานเป็นไปอยา่ งมปี ระสิทธภิ าพแล้ว ความรูแ้ ละข้อมูลการวิจัยทาง ธรณวี ทิ ยา ยงั ได้รับการเผยแพร่ ใหส้ ามารถนา้ ไปประยุกต์ใช้ในงานดา้ นต่าง ๆ และการพฒั นาทรัพยากรธรณี ไดอ้ ยา่ งมปี ระสิทธิผล ทา้ ให้ชีวติ ความเปน็ อยู่ของชมุ ชน ดีขึ้นตอ่ ไป กลอ้ งจลุ ทรรศน์ใชศ้ ึกษาลกั ษณะของแร่ เคร่ืองมอื ศึกษาวิจยั ของไหลกักเกบ็ ภายในแรเ่ พื่อศึกษา อณุ หภมู ิและความดนั ขณะสะสมตวั ของแหลง่ แร่

เคร่ืองมอื วัดความเขม้ ของสนามแมเ่ หลก็ ในหินชนิดหมนุ การศึกษาและวจิ ยั แหล่งหิน ดา้ เนินการสา้ รวจธรณีวิทยาบริเวณแหลง่ หนิ ประดบั และหินอุตสาหกรรมในพ้นื ทตี่ ่างๆ ทั่วประเทศ ตรวจสอบ คณุ ภาพหิน ลักษณะโครงสร้างทางธรณวี ิทยา การแผก่ ระจาย เพอื่ จัดทา้ แผนที่ศกั ยภาพ และ กา้ หนดแหล่งหนิ อุตสาหกรรม เพอื่ เปน็ การนา้ ทรัพยากรหนิ อุตสาหกรรมไปใชอ้ ยา่ งเหมาะสม คุ้มคา่ และเกดิ ประโยชนส์ งู สดุ ใน การน ี้มีกิจกรรมดา้ นหนิ ปนู เพื่ออุตสาหกรรมปูนซเี มนต์และอุตสาหกรรมเคมี กจิ กรรมด้านหินอตุ สาหกรรม เพอื่ อตุ สาหกรรมกอ่ สร้าง และกิจกรรมด้านหนิ ออ่ นและหินประดับ การศกึ ษาส้ารวจหนิ ปนู ในภาคสนาม เขาผาชนั อ.คลองหาด การส้ารวจแหลง่ หนิ ประดบั อ.ปากช่อง จ. จ. สระแกว้ นครราชสมี า การทดสอบทางกลเพื่อหาคุณสมบตั ิของหนิ อ.ปากชอ่ ง จ. นครราชสีมา การศึกษาและวจิ ัยโบราณชีววิทยา เป็นการสา้ รวจ ศึกษา ตรวจสอบ วิเคราะห์วจิ ยั ซากดึกด้าบรรพ์ทุกชนดิ เพ่อื การก้าหนดอายชุ ั้นหนิ การ ลา้ ดบั ชน้ั หิน หรือเพอื่ นา้ ผลของการศึกษาวิจัยไปใช้ประโยชนใ์ นงานธรณีวิทยาสาขาอ่นื ๆ ท่ีเกีย่ วข้อง ซากดึก ด้าบรรพ ท์ ่ดี า้ เนนิ การวิจัยเชน่ ซากปลา ซากฟอแรม ซากเรณู สปอร์ ซากสัตว์เล้ียงลูกด้วยนมขนาดเล็ก ซาก ไดโนเสาร์ และสตั วร์ ่วมสมยั นอกจากน้ยี ังมีการเผยแพร่ข้อมูล ดา้ นโบราณชวี วทิ ยาในรูปของการจดั ท้า พพิ ธิ ภัณฑ์ รว่ มกับการวิจัย เช่น พพิ ธิ ภณั ฑ์ไดโนเสาร์ ทีจ่ งั หวัดขอนแกน่ และพิพธิ ภัณฑสถานแหง่ ชาติภูก้มุ ข้าว จังหวัดกาฬสนิ ธุ์

ซากปลา Parambasis paleosiamensis นักโบราณชีววทิ ยาวจิ ยั ซากดึกด้าบรรพ์ใน ตระกลู ปลาแปน้ แกว้ ปลาน้าจืด จ. เพชรบูรณ์ หอ้ งปฏบิ ัตกิ าร ซากไดโนเสาร์ท่ีภูก้มุ ข้าว อ.สหสั ขันธ์ จ.กาฬสินธุ์ งานพพิ ธิ ภัณฑ์ธรณวี ิทยา ข้อมูลท่ีได้จากการส้ารวจ ศกึ ษาและวจิ ยั ทางธรณีวทิ ยา มีการเผยแพรใ่ ห้แก่ประชาชนทว่ั ไป เพื่อให้มีความรู้ พืน้ ฐาน ทางธรณีวทิ ยา โดยการจดั นทิ รรศการตามวาระต่าง ๆ หมนุ เวยี นทง้ั ในสว่ นกลางและสว่ นภูมภิ าค จดั ทา้ พิพธิ ภัณฑ์ท้ังในสว่ นกลาง และส่วนภูมิภาคเพื่อเกบ็ รวบรวมข้อมลู และธรณวี ตั ถุ เพ่อื การศึกษาและวจิ ยั และเปน็ มาตรฐานกลางทางธรณีวิทยา รวมทงั้ จดั ทา้ เอกสารและบริการข้อมลู ให้แกป่ ระชาชนทัว่ ไป กาเนิดโลก สมมตฐิ านก้าเนิดโลกมอี ยมู่ ากมาย แตส่ ามารถจัดไดเ้ ปน็ 2 กลุ่มคือ 1. สมมตฐิ านเนบลู าร์ (Nebular Hypothesis) เช่อื วา่ หลายพันล้านปีท่ผี ่านมาได้มกี ลมุ่ ก๊าซ และสสารจา้ นวนมาก หมนุ รอบดวงอาทิตย์ ท่ีเกิดขน้ึ ใหม ต่ ่อมาในราว 4,600 ลา้ นปี กลมุ่ ก๊าซ และสสารดงั กล่าวได้รวมตัวกันเกิดเป็นโลก และดาวเคราะห์ ตา่ ง ๆ ท่เี ปน้ บริวารของดวงอาทิตย์ โดยเรม่ิ จากกลมุ่ ก๊าซ และสสารไดร้ วมตัวกันมีขนาดเลก็ ลง และ รอ้ นย่ิงขนึ้ ตามล้าดบั จนกลายเป็นดวงไฟ ต่อมาเยน็ ตวั ลงเกดิ การแขง็ ตวั ในส่วนทเี่ ปน็ เปลอื กโลกหมุ้ ส่วนท่ีเปน็ ของเหลวไวภ้ ายใน และมีกลุ่มกา๊ ซและสสารท่ีมีความหนาแนน่ ตา่้ เกดิ เปน็ บรรยากาศห่อหมุ้ อยรู่ อบโลกข้นึ ก่อน ภายหลังไดเ้ กิดกระบวนการภเู ขาไฟ ข้ึนอยา่ งมากมาย หลังจากนั้นเม่ือโลก เยน็ ตัว ลงมากเข้า ส่วนทเ่ี ป็นก๊าซและนา้ จะรวมตัวกันเป็นเมฆ และกลัน่ เป็นฝนตกลงมา ก่อให้เกดิ เปน็ ทะเล และมหาสมุทร พร้อมกบั เกิดกระบวนการต่างๆ เชน่ การเกดิ ภูเขาไฟ การเกดิ แผน่ ดินไหว การเกดิ เทอื กเขา การผุพงั อยกู่ บั ที่

การกร่อน เปน็ ต้น รวมถึงการเกดิ และววิ ฒั นาการของส่ิงมีชีวิต กาเนิดโลกจากกล่มุ ก๊าซรวมตัวกนั 2. สมมตฐิ านพลาเนตตซิ มิ ลั (Planetesima; Hypothesis) ได้อธบิ ายวา่ โลกและดาวเคราะห์ท่ีเปน็ บรวิ ารของดวงอาทิตย์ เคยเปน็ หนงึ่ ของดวงอาทติ ย์มาก่อน ภายหลงั ได้หลุดออกมา เปน็ ดาวเคราะหต์ า่ ง ๆ โคจรอยูร่ อบดวงอาทติ ย์เน่ืองจาก แรงดงึ ดดู ของดาว ดวงหนึ่งท่โี คจรผา่ นเข้ามาใกล้ดวงอาทติ ยน์ น้ั ส่วนประกอบของโลก โครงสรา้ งภายในของโลก จากการศึกษาคล่ืนแผ่นดินไหว ทา้ ให้นกั วิทยาศาสตร์สามารถแบง่ โลกออกเป็นชั้นตา่ ง ๆ จากผิวโลกถงึ ชั้นในสุดได้ 3 ชัน้ ใหญ่ ๆดงั นี้ 1. เปลือกโลก (Crust) เปน็ ชน้ั นอกสุดมีความหนาระหวา่ ง 6-35 กิโลเมตร แบ่งออกเป็น 2 ส่วน โดยสว่ นหนาที่สุดของเปลอื กโลก เรียก เปลือกโลกสว่ นบน (Upper crust) มีความหนาแนน่ ตา้่ ประกอบดว้ ยโปแตสเซียม อะลมู ิเนียม และซิลิเกตเป็นส่วนใหญ่ ทา้ ให้มีช่ือเรียกวา่ ช้นั ไซอัล (sial) ส่วนบางทส่ี ดุ เรียกเปลอื กโลก ส่วนล่าง (Lower crust) มคี วามหนาแนน่ มากกว่า สว่ นบน ประกอบดว้ ยแมกนเี ซยี ม เหล็ก แคลเซียม และซิลิเกตเปน็ ส่วนใหญ่ เรยี กอีกชื่อหนึง่ วา่ ชั้นไซมา (Sima) สว่ นของเปลอื กโลกภาคพืน้ ทวปี ประกอบดว้ ยชนั้ ไซอัลและไซมา ทา้ ใหม้ ี ความหนามากกว่าสว่ นทอ่ี ยู่ใตม้ หาสมุทร ซงึ่ ระกอบดว้ ยช้ันไซมาเทา่ นน้ั 2. แมนเทลิ (Mantle) เปน็ ช้นั ทีอ่ ยรู่ ะหว่างเปลอื กโลกกับแก่นโลก มีความหนาประมาณ 2,885 กโิ ลเมตร มีสว่ นประกอบของแมกนีเซยี มและเหล็กเป็นสว่ นใหญ่ แมนเทิลเกือบทัง้ หมดเป็น ของแขง็ ยกเว้นท่ีความลึกประมาณ 70-260 กโิ ลเมตรหรือที่เรียกว่า ชั้นแอสทโี นสเฟียร์

(Asthenosphere) ในช้นั น้ีมกี ารหลอมละลายของหนิ เปน็ บางส่วน 3. แก่นโลก (Core) เปน็ สว่ นชัน้ ในสดุ ของโลกที่มคี วามหนาแนน่ มาก มีรัศมยี าวประมาณ 3,486 กโิ ลเมตร ประกอบด้วยโลหะผสมระหวา่ งเหลก็ และนิกเกลิ และแบ่งออกเปน็ 2 ชน้ั คือ แกน่ โลกชนั้ นอก (outer core) ซึง่ มีความหนาแน่นมากกว่าหินทั่วไปถึง 5 เทา่ (ความถ่วงจา้ เพาะ มากกว่า 17) และมีความร้อนสงู ถึง 4,000 องศาเซลเซียส โครงสร้างภายในของโลก การเคล่ือนท่ีของแผ่นเปลือกโลก โลกเป็นดาวเคราะหท์ ่ีไมเ่ คยหยุดนง่ิ มกี ารเคลอื่ นไหวและเปลย่ี นแปลงตลอดเวลาท้ังส่วน ท่เี ปน็ บรรยากาศห่อหุ้มโลกและส่วนทปี่ ระกอบอยู่ภายในของโลก อันเป็นผลมาจากอิทธพิ ลของการหมนุ ของ โลกรอบดวงอาทติ ย์ และรอบตวั เอง รวมไปถึงการทโ่ี ลกยังรอ้ นอยูภ่ ายในมที ฤษฎีหลายทฤษฎี ท่ี อธบิ ายถึงการเคลื่อนทีข่ องแผ่นเปลือกโลก ทฤษฎีการเคล่อื นที่ ทฤษฎวี งจรการพาความร้อน (Convection current theory) กลา่ วไว้วา่ การหมุนเวียนของกระแสความร้อนภายในโลก มีลักษณะเช่นเดยี วกับการเดือดของน้า ในแก้ว กลา่ วคือโลกส่งผา่ นความร้อนจากแก่นโลกขนึ้ มาสู่ช้ันแมนเทิล ซึ่งมลี ักษณะเปน็ ของไหลท่มี ี สถานะก่ึงแขง็ กง่ึ เหลว และผลกั ดนั ให้สารในช้นั น้หี มุนเวยี นจากสว่ นลา่ งขน้ึ ไปสูส่ ว่ นบนส่งผลใหเ้ ปลือก โลกซ่งึ เปน็ ของแข็งปิดทบั อยู่บนสดุ เกิดการแตกเปน็ แผ่น (Plate) และเคลอ่ื นทใ่ี นลักษณะเข้าหากัน แยกออกจากกัน และไถลตัวขนานออกจากกัน

การไหลเวียนของกระแสความรอ้ นภายในโลก ทฤษฎีทวปี เลือ่ น(Continental Drift Theorly) ในปี ค.ศ.1915 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมนั ชอ่ื alfred Wegenerไดเ้ สนอสมมติฐานทวปี เล่ือนขน้ึ และไดร้ ับการยอมรับในปี ค.ศ.1940 สมมติฐานกลา่ วไว้วา่ เมอื่ ราว 250 ลา้ นปกี อ่ น ทวีปต่าง ๆ เคย ตดิ กนั เป็นทวปี ขนาดใหญเ่ รยี กว่า พนั เจีย (Pangea) ตอ่ มามกี ารเคล่ือนตัวแยกออกจากกัน จนมาอยู่ใน ต้าแหน่งปัจจบุ นั หลักฐานที่เชื่อว่าแผน่ ทวีปเคล่อื นทน่ี ี้คือ ในปจั จุบนั ไดพ้ บชนดิ หิน ทีเ่ กดิ ในสภาวะ แวดลอ้ มเดียวกันแตอ่ ยู่คนละทวีปซง่ึ หา่ งไกลกันมากหินอายเุ ดยี วกนั ทีอ่ ยู่ตา่ งทวีปกนั มรี ูปแบบ สนามแมเ่ หลก็ โลกโบราณคล้ายคลงึ กนั และขอบของทวีปสามารถเชอื่ มตัวประสานแนบสนทิ เขา้ ด้วยกนั ได้ ทฤษฎีเปลอื กโลกใตม้ หาสมุทรแยกตวั (Sea Floor Spreading Theory) จากปรากฎการณก์ ารแตกตวั และแยกออกจากกันของแผ่นเปลือกโลกภาคพ้ืนทวปี และใต้ มหาสมุทรสมั พนั ธ์กบั การเคลื่อนไหว การเกิดหมู่เกาะภเู ขาไฟ การเกดิ แนวเทือกเขากลางมหาสมทุ ร การขยายตัว และการเกิดใหม่ของมหาสมทุ ร ท้าใหเ้ กิดสมมติฐานและกลายเปน็ ทฤษฎีนข้ี ึ้นเพือ่ อธิบาย ปรากฎการณต์ ่าง ๆ เหล่านัน้ และการเคล่ือนตัวของแผน่ เปลอื กโลกต่าง ๆ ขอบเขตและการกระจายตัวของแผ่นเปลอื กโลก

ทฤษฎกี ารเคลอ่ื นที่ของแผ่นเปลอื กโลก(plate Tectonic Theory) เกดิ จากการน้าทฤษฎที วีปเล่อื นและทวีปแยกมารวมกันต้งั เป็นทฤษฎใี หม่ขึ้นมาโดยกล่าวไวว้ ่า เปลือกโลกทงั้ หมดแบ่งออกเป็นแผ่นทสี่ า้ คัญ จ้านวน 13 แผน่ โดยแต่ละแผ่นจะมีขอบเขตเฉพาะได้แก่ แผ่นอเมริกาเหนอื อเมรกิ าใต้ ยูเรเซยี แอฟริกา อนิ เดยี แปซิฟกิ แอนตาร์กติก ฟลิ ปิ ปนิ ส์ อาหรับ สกอ เทีย โกโก้ แคริเบียน และนาซกา้ แผ่นเปลอื กโลกทัง้ หมดไม่หยุดหน่งิ อยู่กับที่จะมกี ารเ เคล่อื นท่ี ตลอดเวลาใน 3 แบบ ได้แก่การเคลอื่ นที่เข้าหากนั แยกออกจากกนั และไถลตวั ขนานออกจากกนั ซ่ึงผล ของการเคลื่อนที่ของเปลือกโลกท้าใหเ้ กิดปรากฎการณต์ ่าง ๆ ขึน้ เชน่ แผ่นดินไหว เทอี กเขา ภูเขาไฟ และกระบวนการเกดิ แร่และหนิ ลกั ษณะการเคลื่อนทขี่ องแผ่นเปลอื กโลก แผ่นเปลอื กโลกใต้เคล่อื นทเ่ี ข้าหากัน แผ่นเปลอื กโลกเคล่ือนที่แยกตวั ออกจากกันและเข้าหา กนั แผน่ เปลือกโลกเคล่ือนที่เข้าหากัน แผน่ เปลือกโลกเคลื่อนที่ไถลตัวขนานแยกออกจากกนั การเดินทางของอนทุ วีปไทย เม่ือ465ลา้ นปกี อ่ นดินแดนประเทศไทยยงั แยกตวั อยู่ใน 2 อนุทวปี ฉานไทย(ส่วนของ ต่อมาประมาณ 400-300 ลา้ นปีก่อนดินแดนประเทศ ภาคเหนอื ลงไปถงึ ภาคตะวันออกและภาคใต้) ไทยทัง้ สว่ นอนุทวปี ฉานไทยและอนุทวปี อนิ โดจีน ได้ และอนุทวีปอินโดจนี (สว่ นของภาคอิสาน) อนุ เคล่ือนทแี่ ยกตัวออกจากผืนแผ่นดินกอนด์วานา แล้ว ทวปี ทั้งสองขณะนัน้ ยงั เป็นส่วนหนึง่ ของผืนดนิ หมุนตัวตามเขม็ นาฬิกาขึน้ ไปทางเหนอื (ดดั แปลงจาก กานด์วานา (ดัดแปลงจาก Burrett et Bunopas,1981,Burrett,1990,Metcafe,1997) al,1990,Metcafe,1997)

เม่ือประมาณ 220 ลา้ นปกี ่อนอนุทวปี ฉานไทย ได้ชนกบั อนุทวปี อินโดจีนรวมกันเปน็ อนุทวีป ทเี่ ป็นปจั จุบนั เรยี กวา่ คาบสมุทรมลายแู ลว้ ไป จากน้ันประเทศไทยในคาบสมุทรมลายไู ด้เคลอื่ นท่ี รวมกับจนี ตอนใตร้ วมกนั เปน็ ส่วนหน่งึ ของ มาอยู่ในต้าแหน่งปัจจุบัน ทวปี เอเชีย (ดัดแปลงจาก Bunopas,1981,Meteafe,1997) หินและวฏั จกั รของหนิ กระบวนการแทรกดันของหินหนดื แล้วเยน็ ตวั ลงได้เปน็ หนิ อัคนี เมื่อเกิดกระบวนการผพุ ังทา้ ลายพาไป ทับถมได้เป็นหนิ ช้ัน และเม่ือผ่านกระบวนการของความร้อนและความดนั จะกลายเป็นหินแปร หนิ (Rock) หมายถงึ มวลของแข็งท่ีประกอบขึ้นด้วยแร่ชนดิ เดยี วกนั หรอื หลายชนดิ รวมตวั กนั อยู่ตาม ธรรมชาติ แบง่ ตามลกั ษณะการเกดิ ได้ 3 ชนดิ ใหญ่ 1. หนิ อัคนี (Igneous Rock) เกิดจากหินหนดื ทอ่ี ย่ใู ตเ้ ปลอื กโลกแทรกดันข้ึนมาแลว้ ตกผลกึ เป็นแรต่ า่ งๆ และเย็นตัวลงจบั ตวั แน่น เปน็ หนิ ทีผ่ วิ โลก แบ่งเปน็ 2 ชนิดคือ  หินอัคนีแทรกซอน (Intrusive Igneous Rock) เกดิ จากการเย็นตวั ลงอย่างช้า ๆ ของหินหนดื ใตเ้ ปลือก โลก มีผลกึ แร่ขนาดใหญ่ (>1 มิลลิเมตร) เชน่ หนิ แกรนติ (Granite) หินไดออไรต์ (Diorite) หินแกบโบร (Gabbro)  หินอัคนีพุ (Extruisive Igneous Rock) หรือหินภูเขาไฟ (Volcanic Rock) เกิดจากการเยน็ ตวั ลงอย่าง รวดเรว็ ของหินหนดื ทด่ี นั ตัวพุออกมานอกผิวโลกเป็นลาวา (Lava) ผลกึ แร่มขี นาดเลก็ หรือไม่เกิดผลกึ

เลยเชน่ หินบะซอลต์ (Basalt) หินแอนดีไซต์ (Andesite) หนิ ไรโอไลต์ (Rhyolite) หินแกรนิต แสดงลักษณะท่วั ไป และผลกึ แร่ในเน้ือหนิ 2. หินช้ันหรือหินตะกอน (Sedimentary Rock) เกิดจากการทับถม และสะสมตวั ของตะกอนตา่ งๆ ได้แก่ เศษหนิ แร่ กรวด ทราย ดินทผ่ี ุพงั หรือสึก กรอ่ นถูกชะละลายมาจากหนิ เดิม โดยตัวการธรรมชาติ คอื ธารนา้ ลม ธารนา้ แข็งหรือคล่ืนในทะเล พัด พาไปทบั ถมและแข็งตัวเป็นหินในแอง่ สะสมตัวหนิ ชนิดนี้แบ่งตามลักษณะเนอื้ หนิ ได้ 2 ชนดิ ใหญ่ ๆ คือ หินทรายแสดงชัน้ เฉียงระดบั ชนั้ หินทรายสลับชน้ั หินดินดาน

หนิ กรวดมน ชน้ั หนิ ปนู ชั้นหนิ เชิรต์  หนิ ช้ันเนือ้ ประสม (Clastic Sedimentary Rock) เปน็ หินช้นั ท่ีเนอื้ เดมิ ของตะกอน พวกกรวด ทราย เศษหินและดนิ ยงั คงสภาพอยู่ให้พิสูจน์ได้ เช่น หินทราย (Sandstone) หินดินดาน (Shale) หนิ กรวดมน (Conglomerate) เป็นตน้  หินเนื้อประสาน (Nonclastic Sedimentary Rock) เปน็ หนิ ท่เี กิดจากการตกผลึกทางเคมี หรอื จาก สง่ิ มชี วี ติ มีเน้ือประสานกนั แน่นไม่สามารถพสิ จู น์สภาพเดิมได้ เชน่ หนิ ปนู (Limestone) หินเชริ ต์ (Chert) เกลอื หนิ (Rock Salte) ถา่ นหนิ (Coal) เปน็ ตน้ 3. หนิ แปร (Metamorphic Rock) เกดิ จากการแปรสภาพโดยการกระทา้ ของความร้อน ความดันและปฏกิ ิริยาทางเคมี ทา้ ให้เนื้อหิน แร่ ประกอบหนิ และโครงสรา้ งเปล่ยี นไปจากเดิม การแปรสภาพของหนิ จะอยู่ในสถานะของของแข็ง ซึง่ จัดแบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ  การแปรสภาพบรเิ วณไพศาล (Regional metamorphism) เกดิ เป็นบริเวณกวา้ งโดยมีความร้อน และความดันท้าใหเ้ กิดแร่ใหม่หรือผลกึ ใหมเ่ กดิ ข้ึน มีการจดั เรียงตวั ของแร่ใหม่ และแสดงร้วิ ขนาน (Foliation) อันเนอ่ื งมาจากแร่เดิมถกู บบี อดั จนเรียงตวั เป็นแนวหรือแถบขนานกนั เชน่ หนิ ไนส์ (Gneiss) หนิ ชสี ต์ (Schist) และหนิ ชนวน (Slate) เป็นตน้  การแปรสภาพสัมผัส (Contact metamorphism) เกดิ จากการแปรสภาพโดยความร้อนและ ปฏกิ ิริยาทางเคมีของสารละลายทีข่ น้ึ มากบั หนิ หนดื มาสัมผัสกับหนิ ท้องท่ี ไม่มีอิทธพิ ลของความดันมาก นกั ปฏกิ ิริยาทางเคมีอาจทา้ ให้ไดแ้ ร่ใหม่บางส่วนหรือเกดิ แรใ่ หม่แทนท่ีแรใ่ นหนิ เดมิ หินแปรทเ่ี กดิ ขึ้น จะมกี ารจัดเรยี งตัวของแร่ใหม่ ไม่แสดงรว้ิ ขนาน (Nonfoliation) เช่น หินออ่ น (Marble) หนิ ควอตไซต์

(Quartzite) หนิ ชนวน (Slate) หินไนส์ (Gneiss) หนิ ควอตไซต์ (Quartzite) หนิ ออ่ น (Marble) วัฏจกั รของหิน

วฏั จกั รของหิน (Rock cycle) หมายถึง การเปล่ียนแปลงของหินทั้ง 3 ชนดิ จากหนิ ชนดิ หนง่ึ ไปเป็น อกี ชนิดหน่งึ หรืออาจเปลย่ี นกลบั ไปเปน็ หินชนดิ เดิมอกี ก็ได้ กล่าวคือ เม่ือ หนิ หนืด เย็นตัวลงจะตกผลึก ไดเ้ ปน็ หนิ อัคนี เม่ือหินอคั นผี ่านกระบวนการผุพงั อยกู่ ับทแ่ี ละการกร่อนจนกลายเป็นตะกอนมี กระแสน้า ลม ธารนา้ แข็ง หรอื คลื่นในทะเล พัดพาไปสะสมตัวและเกิดการแข็งตัวกลายเป็นหนิ อัน เนื่องมาจากแรงบีบอัดหรือมีสารละลายเข้าไปประสานตะกอนเกิดเปน็ หินชั้นขน้ึ เม่ือหนิ ชน้ั ไดร้ บั ความ ร้อนและแรงกดอดั สงู จะเกิดการแปรสภาพกลายเป็นหนิ แปร และหนิ แปรเม่ือได้รับความร้อนสงู มากจน หลอมละลาย ก็จะกลายสภาพเปน็ หนิ หนืด ซึ่งเม่ือเยน็ ตัวลงก็จะตกผลึกเปน็ หินอคั นีอกี ครง้ั หน่ึง วนเวียนเช่นนเี้ รอื่ ยไปเปน็ วฏั จกั รของหนิ กระบวนการเหลา่ นอ้ี าจขา้ มข้ันตอนดังกลา่ วได้ เช่น จากหิน อัคนีไปเปน็ หินแปร หรอื จากหนิ แปรไปเปน็ หินช้ัน

ดนิ ดิน (Soil) หมายถึง วัตถุที่เกิดขนึ้ ตามธรรมชาติจากการสลายตวั ทางกายภาพ และทางเคมีของหนิ และแร่ รวมกบั สารอนิ ทรยี ์ ท่ีเกดิ จากการสลายตัวของซากพชื ซากสัตวเ์ ป็นผิวชนั้ บนที่หมุ้ ห่อโลก ดินมีลักษณะและ คณุ สมบตั ิตา่ งกนั ไปในท่ีต่างๆ ตามสภาพภมู อิ ากาศ ภูมปิ ระเทศ วัตถตุ ้นก้าเนดิ ส่ิงมชี วี ติ และระยะเวลาการ สรา้ งตวั ของดิน กระบวนการกา้ เนิดดนิ จากหินและแรท่ ี่เกดิ การผพุ งั รวมกับสารอนิ ทรีย์กลายเป็นดนิ องคป์ ระกอบของดนิ ดินมีองค์ประกอบท่ีสา้ คัญ 4 อย่างคือ สารอินทรยี ์ สารอนินทรีย์ อากาศ และน้า สารอนิ ทรีย์ ไดจ้ ากการสลายตัวของสิ่งมชี ีวิตท่ีเน่าเป่อื ยผุพังสลายตัวทับถมอยูใ่ นดินของซากพืช ซากสตั ว์ และ สิ่งมีชวี ิตขนาดเลก็ เชน่ ไสเ้ ดือน แมลง จุลินทรีย์ ส่งิ มีชวี ติ เหลา่ นีช้ ่วยใหด้ นิ มีลกั ษณะร่วนซุย มีสดี า้ หรือสี น้าตาล ท่ีเรยี กว่า ฮวิ มัส (Humus) สารอนินทรยี ์ ได้จากการสลายตวั ของหนิ และแร่ อนินทรยี ์สารเหล่านี้ประกอบดว้ ยธาตซุ ิลิกอน และอะลมู ี เนยี มเปน็ ส่วนใหญ่ มีเหล็ก แคลเซยี ม โพแทสเซีย มและแมกนีเซยี ม ปนบ้างเลก็ น้อย ธาตุเหลา่ นี้พบอยู่ในรูป แร่ควอตซ์ เฟลด์สปาร์ ไมกา แรพ่ วกเฟอรโ์ รแมกนเี ซยี นซลิ ิเกตและแรด่ ิน ซึ่งเปน็ องคป์ ระกอบส้าคญั ของดนิ ดินแตล่ ะที่จะมีแรธ่ าตุในดินในปริมาณแตกตา่ งกัน ขน้ึ อยกู่ ับวตั ถตุ ้นกา้ เนิดเดิมของดิน อากาศ แทรกอยตู่ ามช่องว่างระหวา่ งเมด็ ดนิ มีกา๊ ซคาร์บอนมอนไดออกไซด์ สูงกวา่ อากาศบนผวิ ดนิ ดินท่ีโปรง่ มรี พู รนุ มาก จะมีการระบายอากาศไดด้ ี ซ่ึงเปน็ สงิ่ จ้าเป็น ่ตอ่ การหายใจ ของสง่ิ มีชวี ติ ในดิน น้า แทรกอยตู่ ามชอ่ งว่างระหว่างเมด็ ดิน นา้ ในดนิ จะช่วยละลายแรธ่ าตุตา่ ง ๆ ทา้ ให้รากพืชสามารถดูดธาตุ อาหารขึ้นไปใชป้ ระโยชนใ์ นการสังเคราะหแ์ สงได้ ชั้นของดนิ การแบ่งชนั้ ดินอาศยั การสงั เกตจากพ้นื ทหี่ นา้ ตัดดา้ นข้างของดิน โดยแบง่ ออกเป็น 5 ชน้ั ไดแ้ ก่ ชน้ั โอ ช้นั เอ ชัน้ บี ชั้นซี และชัน้ อาร์ ดงั ภาพประกอบ ดนิ แตล่ ะชน้ั มีลกั ษณะแตกต่างกันเนอ่ื งจากสมบัตทิ าง กายภาพ เคมี ชวี ภาพ และลกั ษณะอน่ื ๆ เชน่ สี โครงสรา้ ง เน้อื ดนิ การยดึ ตัว และความเปน็ กรดเปน็ ด่างของ

ดินแตกต่างกนั ชั้น โอ (O-horizon) เป็นชว่ งชัน้ ดินทมี่ สี ารอนิ ทรียส์ ะสมตัวอยูม่ าก มักมสี เี ทาหรือเทาด้า ชั้น เอ (A-horizon) เปน็ เขตการซมึ ชะ (Zone of Leaching) เป็นชัน้ ทน่ี ้าซมึ ผา่ นจากชัน้ บน แล้วทา้ ปฏกิ ิริยากับแร่ บางชนิด เก ช้นั ต่อไปท้าให้ดินช้นั นี้ มสี จี าง ชั้น บี (B-horizon) เป็นเขตการ สะสมของแร่ในชั้นดิน ( Zone of Accumulation ) เปน็ ชนั้ ทม่ี กี ารตกตะกอน และสะสมตวั ข หรือน้าตาลแดงตามสแี ร่ที่มาสะสมตัวอยู่ ชั้น ซี (C-horizon) เปน็ ชัน้ หินผุ (Weathered rock) ที่หินบางส่วนผพุ ัง กลายเป็นดนิ ปะปนกบั เศษหิน ท่ีแตกหัก มาจากช้ันหนิ ชน้ั อาร์ (R-horizon) เป็นชั้นหินดาน ท่ชี ัน้ หินเดมิ ยังไม่มีการผพุ ังสลายตวั เปน็ ดิน