ความรู้เกี่ยวกับธรณีวิทยาพื้นฐาน

จัดทาโดย นางสาวณฐพร ชูศรยี ่ิง ศนุ ย์วทิ 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 และภายนอกที่มี อิทธิพล ต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพพ้ืนผิว วิวัฒนาการของส่ิงมีชีวิต ตลอดจนรูปแบบ และวิธีการน้าเอา ทรัพยากรธรรมชาติ มาใช้ประโยชน์อย่างยงั่ ยืนอกี ดว้ ย การศึกษาและวจิ ยั การศึกษาและวจิ ัยธรณีวิทยา เปน็ การวจิ ัยธรณวี ทิ ยาระดบั สงู เพ่อื แกไ้ ขปญั หาของการท้าแผนท่ีธรณีวทิ ยาพน้ื ฐานและธรณีวิทยาประยกุ ต์ ให้ถูกต้องแมน่ ย้ายิ่งขนึ้ การก้าเนิดของ หิน ดนิ แร่ น้าบาดาล ศกึ ษาธรณีวทิ ยาโครงสรา้ ง ล้าดับช้ันหนิ และ การตกตะกอนดว้ ยเทคนิคด้านแสง ทาง เคมี ทางฟิสิกส์ ทางสนามแมเ่ หล็กโบราณ ศึกษาการเกดิ ของหนิ อัคนี และหนิ แปร การก้าเนดิ ของแหลง่ แร่ทส่ี ัมพนั ธ์กับลักษณะธรณีวทิ ยาโดยการ ศกึ ษาของไหลทก่ี ักเก็บภายใน ผลึกแร่ (Fluid Inclusion) ผลของการวจิ ยั นอกจากจะใช้ในการสนบั สนนุ และแก้ไขปัญหาทางธรณวี ทิ ยา เพื่อใหก้ ารท้า แผนที่ธรณีวิทยารากฐานเป็นไปอยา่ งมปี ระสิทธิภาพแล้ว ความรู้และข้อมูลการวิจัยทาง ธรณวี ทิ ยา ยงั ได้รับการเผยแพร่ ใหส้ ามารถนา้ ไปประยุกต์ใชใ้ นงานดา้ นต่าง ๆ และการพฒั นาทรัพยากรธรณี ไดอ้ ยา่ งมปี ระสิทธิผล ทา้ ให้ชีวติ ความเปน็ อยู่ของชมุ ชน ดีขึ้นต่อไป กลอ้ งจลุ ทรรศน์ใชศ้ ึกษาลกั ษณะของแร่ เครอ่ื งมอื ศกึ ษาวิจยั 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 นกั โบราณชีววทิ ยาวิจัยซากดึกด้าบรรพ์ใน ตระกลู ปลาแปน้ แกว้ ปลานา้ จืด จ. เพชรบูรณ์ ห้องปฏบิ ัติการ ซากไดโนเสาร์ท่ีภูก้มุ ข้าว อ.สหสั ขนั ธ์ จ.กาฬสินธ์ุ งานพพิ ธิ ภัณฑ์ธรณวี ิทยา ข้อมูลท่ีได้จากการส้ารวจ ศกึ ษาและวจิ ยั ทางธรณีวทิ ยา มีการเผยแพรใ่ ห้แก่ประชาชนทั่วไป เพื่อให้มีความรู้ พืน้ ฐาน ทางธรณีวทิ ยา โดยการจดั นิทรรศการตามวาระต่าง ๆ หมนุ เวียนทง้ั ในสว่ นกลางและสว่ นภมู ภิ าค จดั ทา้ พิพธิ ภัณฑ์ท้ังในสว่ นกลาง และส่วนภูมิภาคเพื่อเกบ็ รวบรวมข้อมลู และธรณวี ตั ถุ เพอื่ การศึกษาและวิจยั และเปน็ มาตรฐานกลางทางธรณีวิทยา รวมทงั้ จดั ทา้ เอกสารและบริการข้อมลู ให้แก่ประชาชนท่ัวไป กาเนิดโลก สมมตฐิ านก้าเนิดโลกมอี ยมู่ ากมาย แตส่ ามารถจัดได้เปน็ 2 กลุ่มคือ 1. สมมตฐิ านเนบลู าร์ (Nebular Hypothesis) เช่อื วา่ หลายพันล้านปีท่ผี ่านมาได้มกี ลมุ่ ก๊าซ และสสารจา้ นวนมาก หมุนรอบดวงอาทิตย์ ทเี่ กิดข้ึน ใหม ต่ ่อมาในราว 4,600 ลา้ นปี กลมุ่ ก๊าซ และสสารดงั กลา่ วไดร้ วมตัวกันเกดิ เปน็ โลก และดาวเคราะห์ ตา่ ง ๆ ท่เี ปน้ บริวารของดวงอาทิตย์ โดยเรม่ิ จากกลมุ่ กา๊ ซ และสสารไดร้ วมตวั กนั มีขนาดเลก็ ลง และ รอ้ นย่ิงขนึ้ ตามล้าดบั จนกลายเป็นดวงไฟ ต่อมาเยน็ ตัวลงเกิดการแขง็ ตวั ในสว่ นท่เี ป็นเปลือกโลกหุ้ม ส่วนท่ีเปน็ ของเหลวไวภ้ ายใน และมีกลุ่มกา๊ ซและสสารท่ีมีความหนาแนน่ ตา้่ เกดิ เปน็ บรรยากาศห่อหมุ้ อยรู่ อบโลกขนึ้ ก่อน ภายหลังไดเ้ กิดกระบวนการภเู ขาไฟ ขึน้ อย่างมากมาย หลงั จากนน้ั เม่ือโลก เยน็ ตัว ลงมากเข้า ส่วนทเ่ี ป็นก๊าซและนา้ จะรวมตัวกันเป็นเมฆ และกลั่นเปน็ ฝนตกลงมา ก่อให้เกิดเปน็ 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 ดูดของดาว ดวงหนึ่งท่โี คจรผา่ นเข้ามาใกล้ดวงอาทติ ยน์ น้ั ส่วนประกอบของโลก โครงสรา้ งภายในของโลก จากการศึกษาคล่ืนแผ่นดินไหว ทา้ ให้นกั วิทยาศาสตร์สามารถแบง่ โลกออกเป็นช้ันตา่ ง ๆ จากผิวโลกถงึ ชั้นในสุดได้ 3 ชัน้ ใหญ่ ๆดงั นี้ 1. เปลือกโลก (Crust) เปน็ ชน้ั นอกสุดมีความหนาระหวา่ ง 6-35 กิโลเมตร แบ่งออกเปน็ 2 ส่วน โดยสว่ นหนาที่สุดของเปลอื กโลก เรยี ก เปลือกโลกสว่ นบน (Upper crust) มีความหนาแนน่ ตา้่ ประกอบดว้ ยโปแตสเซียม อะลูมิเนียม 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 เรียกอีกชื่อหนึง่ วา่ ชั้นไซมา (Sima) สว่ นของเปลอื กโลกภาคพืน้ ทวปี ประกอบดว้ ยชนั้ ไซอลั และไซมา ท้าใหม้ ี ความหนามากกว่าสว่ นทอ่ี ยู่ใตม้ หาสมุทร ซงึ่ ระกอบดว้ ยช้ันไซมาเทา่ นน้ั 2. แมนเทลิ (Mantle) เปน็ ช้นั ทีอ่ ยรู่ ะหว่างเปลอื กโลกกับแก่นโลก มีความหนาประมาณ 2,885 กโิ ลเมตร มีสว่ นประกอบของแมกนเี ซยี มและเหล็กเป็นสว่ นใหญ่ แมนเทิลเกือบทัง้ หมดเป็น ของแขง็ ยกเว้นท่ีความลึกประมาณ 70-260 กโิ ลเมตรหรือที่เรียกว่า ชัน้ แอสทโี นสเฟียร์

(Asthenosphere) ในช้นั น้ีมีการหลอมละลายของหนิ เปน็ บางส่วน 3. แกน่ โลก (Core) เป็นสว่ นชั้นในสุดของโลกท่ีมคี วามหนาแนน่ มาก มรี ศั มยี าวประมาณ 3,486 กิโลเมตร ประกอบด้วยโลหะผสมระหว่างเหลก็ และนิกเกิล และแบ่งออกเปน็ 2 ช้นั คือ แกน่ โลกช้ันนอก (outer core) ซ่งึ มคี วามหนาแนน่ มากกวา่ หนิ ท่ัวไปถึง 5 เท่า (ความถว่ งจ้าเพาะ มากกวา่ 17) และมคี วามร้อนสงู ถึง 4,000 องศาเซลเซยี ส โครงสรา้ งภายในของโลก การเคล่ือนท่ีของแผ่นเปลือกโลก โลกเป็นดาวเคราะหท์ ่ีไมเ่ คยหยุดนิง่ มกี ารเคลอ่ื นไหวและเปล่ยี นแปลงตลอดเวลาทั้งสว่ น ทเี่ ปน็ บรรยากาศ ห่อหุ้มโลกและสว่ นที่ประกอบอยภู่ ายในของโลก อนั เป็นผลมาจากอทิ ธพิ ลของการหมนุ ของโลกรอบดวง อาทิตย์ และรอบตวั เอง รวมไปถึงการทีโ่ ลกยงั รอ้ นอยภู่ ายในมที ฤษฎีหลายทฤษฎี ที่อธบิ ายถึงการเคลอื่ นทขี่ อง แผน่ เปลือกโลก ทฤษฎีการเคล่อื นที่ ทฤษฎวี งจรการพาความร้อน (Convection current theory) กล่าวไว้วา่ การหมุนเวยี นของกระแสความรอ้ นภายในโลก มลี กั ษณะเชน่ เดียวกับการเดือดของน้าในแก้ว กล่าวคือโลกส่งผ่านความร้อนจากแก่นโลกข้นึ มาส่ชู ัน้ แมนเทลิ ซึ่งมลี ักษณะเปน็ ของไหลทม่ี ีสถานะกงึ่ แขง็ กึง่ เหลว และผลักดนั ให้สารในชัน้ นี้หมนุ เวยี นจากสว่ นล่างขึน้ ไปสสู่ ่วนบนสง่ ผลให้เปลือกโลกซ่งึ เป็นของแข็งปิด ทบั อยู่บนสุดเกิดการแตกเปน็ แผ่น (Plate) และเคลื่อนทีใ่ นลกั ษณะเขา้ หากนั แยกออกจากกนั และไถลตวั ขนานออกจากกนั

การไหลเวยี นของกระแสความรอ้ นภายในโลก ทฤษฎที วีปเลอ่ื น(Continental Drift Theorly) ในปี ค.ศ.1915 นกั วิทยาศาสตรช์ าวเยอรมันชือ่ alfred Wegenerได้เสนอสมมติฐานทวปี เลือ่ นขนึ้ และ ไดร้ บั การยอมรบั ในปี ค.ศ.1940 สมมตฐิ านกล่าวไว้วา่ เมื่อราว 250 ลา้ นปีก่อน ทวีปต่าง ๆ เคยติดกันเปน็ ทวีป ขนาดใหญเ่ รยี กวา่ พันเจีย (Pangea) ต่อมามีการเคลือ่ นตัวแยกออกจากกนั จนมาอยู่ในต้าแหนง่ ปจั จบุ ัน หลักฐานที่เช่อื วา่ แผน่ ทวปี เคล่ือนทน่ี ค้ี ือ ในปจั จุบันไดพ้ บชนิดหนิ ที่เกิดในสภาวะแวดล้อมเดยี วกนั แตอ่ ยู่คนละ ทวปี ซ่ึงหา่ งไกลกันมากหนิ อายเุ ดยี วกัน ทีอ่ ยตู่ า่ งทวปี กนั มรี ูปแบบสนามแม่เหล็กโลกโบราณคล้ายคลงึ กัน และ ขอบของทวปี สามารถเชื่อมตวั ประสานแนบสนทิ เขา้ ดว้ ยกันได้ ทฤษฎเี ปลอื กโลกใตม้ หาสมุทรแยกตวั (Sea Floor Spreading Theory) จากปรากฎการณ์การแตกตัวและแยกออกจากกันของแผน่ เปลอื กโลกภาคพ้ืนทวีปและใตม้ หาสมุทร สมั พันธก์ ับการเคลอ่ื นไหว การเกิดหมเู่ กาะภเู ขาไฟ การเกิดแนวเทอื กเขากลางมหาสมุทร การขยายตวั และ การเกดิ ใหมข่ องมหาสมทุ ร ท้าให้เกิดสมมตฐิ านและกลายเปน็ ทฤษฎนี ี้ข้ึนเพ่ืออธบิ ายปรากฎการณต์ ่าง ๆ เหล่านั้นและการเคลื่อนตวั ของแผน่ เปลอื กโลกต่าง ๆ ขอบเขตและการกระจายตัวของแผน่ เปลือกโลก ทฤษฎกี ารเคล่ือนทขี่ องแผ่นเปลอื กโลก(plate Tectonic Theory)

เกดิ จากการนา้ ทฤษฎที วีปเล่ือนและทวีปแยกมารวมกันตั้งเป็นทฤษฎีใหมข่ ้ึนมาโดยกล่าวไวว้ า่ เปลือกโลก ทง้ั หมดแบง่ ออกเป็นแผ่นที่ส้าคญั จ้านวน 13 แผ่น โดยแต่ละแผ่นจะมีขอบเขตเฉพาะได้แก่ แผ่นอเมริกาเหนือ อเมริกาใต้ ยเู รเซีย แอฟริกา อนิ เดยี แปซิฟิก แอนตาร์กติก ฟลิ ิปปินส์ อาหรับ สกอเทยี โกโก้ แคริเบียน และ นาซก้าแผ่นเปลือกโลกท้งั หมดไม่หยดุ หน่งิ อยูก่ ับทีจ่ ะมีการเ เคลือ่ นทตี่ ลอดเวลาใน 3 แบบ ได้แก่การเคล่ือนท่ี เข้าหากนั แยกออกจากกนั และไถลตัวขนานออกจากกนั ซ่ึงผลของการเคล่อื นทีข่ องเปลือกโลกทา้ ให้ เกิดปรากฎการณต์ า่ ง ๆ ขึ้น เชน่ แผ่นดนิ ไหว เทีอกเขา ภเู ขาไฟ และกระบวนการเกิดแร่และหนิ ลักษณะการเคลอ่ื นทข่ี องแผ่นเปลือกโลก แผน่ เปลอื กโลกใต้เคลอื่ นท่เี ข้าหากนั แผ่นเปลอื กโลกเคลื่อนทแี่ ยกตวั ออกจากกันและเขา้ หากนั แผน่ เปลอื กโลกเคล่ือนทีเ่ ขา้ หากัน แผ่นเปลอื กโลกเคลื่อนที่ไถลตัวขนานแยกออกจากกนั การเดนิ ทางของอนทุ วีปไทย เมอื่ 465ล้านปกี ่อนดนิ แดนประเทศไทยยงั แยกตวั ต่อมาประมาณ 400-300 ลา้ นปีก่อนดินแดนประเทศไทย อยใู่ น 2 อนทุ วีปฉานไทย(ส่วนของภาคเหนือลงไป ทง้ั ส่วนอนุทวปี ฉานไทยและอนทุ วปี อินโดจนี ได้เคล่ือนที่ ถึงภาคตะวนั ออกและภาคใต้) และอนทุ วปี อนิ โด แยกตวั ออกจากผนื แผน่ ดินกอนดว์ านา แลว้ หมุนตัวตาม จนี (สว่ นของภาคอิสาน) อนุทวีปท้ังสองขณะนั้น ยงั เป็นส่วนหน่ึงของผืนดินกานดว์ านา (ดัดแปลง เข็มนาฬิกาขนึ้ ไปทางเหนอื (ดัดแปลงจาก Bunopas,1981,Burrett,1990,Metcafe,1997) จาก Burrett et al,1990,Metcafe,1997) เมื่อประมาณ 220 ล้านปีก่อนอนุทวปี ฉานไทยได้ จากนั้นประเทศไทยในคาบสมุทรมลายูไดเ้ คล่อื นท่ี ชนกบั อนุทวีปอินโดจนี รวมกันเปน็ อนทุ วีปทเ่ี ปน็ มาอยู่ในต้าแหนง่ ปัจจุบนั ปัจจบุ นั เรียกวา่ คาบสมทุ รมลายูแลว้ ไปรวมกับจีน ตอนใตร้ วมกนั เปน็ สว่ นหนงึ่ ของทวีปเอเชยี

(ดดั แปลงจาก Bunopas,1981,Meteafe,1997) หินและวฏั จักรของหนิ กระบวนการแทรกดนั ของหินหนดื แล้วเยน็ ตัวลงไดเ้ ป็นหินอคั นี เม่ือเกดิ กระบวนการผพุ ังท้าลายพาไปทบั ถม ได้เป็นหินชน้ั และเม่ือผ่านกระบวนการของความรอ้ นและความดนั จะกลายเป็นหนิ แปร หนิ (Rock) หมายถงึ มวลของแขง็ ทปี่ ระกอบข้ึนดว้ ยแร่ชนิดเดยี วกนั หรอื หลายชนิดรวมตัวกันอยตู่ าม ธรรมชาติ แบ่งตามลกั ษณะการเกดิ ได้ 3 ชนดิ ใหญ่ 1. หนิ อคั นี (Igneous Rock) เกดิ จากหินหนดื ท่ีอยใู่ ตเ้ ปลือกโลกแทรกดันข้นึ มาแลว้ ตกผลกึ เปน็ แรต่ า่ งๆ และเยน็ ตวั ลงจับตัวแน่นเป็นหนิ ท่ี ผิวโลก แบง่ เป็น 2 ชนิดคือ  หนิ อัคนแี ทรกซอน (Intrusive Igneous Rock) เกิดจากการเย็นตวั ลงอย่างช้า ๆ ของหินหนืดใตเ้ ปลอื กโลก มี ผลึกแรข่ นาดใหญ่ (>1 มลิ ลเิ มตร) เช่นหินแกรนติ (Granite) หนิ ไดออไรต์ (Diorite) หนิ แกบโบร (Gabbro)  หินอัคนีพุ (Extruisive Igneous Rock) หรอื หินภเู ขาไฟ (Volcanic Rock) เกิดจากการเยน็ ตัวลงอย่างรวดเรว็ ของหนิ หนดื ท่ดี ันตวั พุออกมานอกผวิ โลกเปน็ ลาวา (Lava) ผลกึ แรม่ ขี นาดเล็กหรอื ไม่เกิดผลึกเลยเช่น หนิ บะ ซอลต์ (Basalt) หนิ แอนดีไซต์ (Andesite) หินไรโอไลต์ (Rhyolite) หินแกรนิต แสดงลักษณะท่ัวไป และผลึกแร่ในเน้ือหนิ 2. หินชนั้ หรอื หินตะกอน (Sedimentary Rock)

เกดิ จากการทบั ถม และสะสมตวั ของตะกอนต่างๆ ไดแ้ ก่ เศษหิน แร่ กรวด ทราย ดนิ ทผ่ี ุพงั หรือสึกกร่อนถกู ชะ ละลายมาจากหนิ เดมิ โดยตวั การธรรมชาติ คอื ธารน้า ลม ธารน้าแข็งหรอื คลน่ื ในทะเล พัดพาไปทับถมและ แขง็ ตัวเป็นหนิ ในแอ่งสะสมตวั หนิ ชนดิ นีแ้ บง่ ตามลกั ษณะเนื้อหนิ ได้ 2 ชนิดใหญ่ ๆ คอื หินทรายแสดงชน้ั เฉียงระดับ ชน้ั หนิ ทรายสลับช้ันหนิ ดนิ ดาน หนิ กรวดมน ชน้ั หนิ ปูน

ชั้นหินเชิรต์  หนิ ชัน้ เน้ือประสม (Clastic Sedimentary Rock) เป็นหินชัน้ ท่เี นอื้ เดิมของตะกอน พวกกรวด ทราย เศษ หนิ และดนิ ยังคงสภาพอยู่ให้พสิ จู น์ได้ เชน่ หนิ ทราย (Sandstone) หินดนิ ดาน (Shale) หนิ กรวดมน (Conglomerate) เป็นตน้  หินเน้ือประสาน (Nonclastic Sedimentary Rock) เปน็ หนิ ทเี่ กิดจากการตกผลึกทางเคมี หรือจาก สงิ่ มีชีวิต มีเน้อื ประสานกนั แน่นไม่สามารถพิสจู น์สภาพเดิมได้ เช่น หินปูน (Limestone) หินเชิรต์ (Chert) เกลือหนิ (Rock Salte) ถ่านหิน (Coal) เปน็ ต้น 3. หนิ แปร (Metamorphic Rock) เกิดจากการแปรสภาพโดยการกระท้าของความร้อน ความดนั และปฏิกิริยาทางเคมี ทา้ ใหเ้ นื้อหิน แร่ประกอบ หินและโครงสรา้ งเปลีย่ นไปจากเดิม การแปรสภาพของหินจะอยู่ในสถานะของของแข็ง ซงึ่ จดั แบ่งออกเปน็ 2 แบบ คือ  การแปรสภาพบรเิ วณไพศาล (Regional metamorphism) เกิดเป็นบรเิ วณกวา้ งโดยมีความร้อนและความ ดนั ทา้ ใหเ้ กิดแรใ่ หม่หรือผลึกใหมเ่ กดิ ขนึ้ มีการจัดเรยี งตวั ของแร่ใหม่ และแสดงริว้ ขนาน (Foliation) อัน เนอื่ งมาจากแร่เดิมถูกบีบอัดจนเรียงตัวเปน็ แนวหรือแถบขนานกนั เชน่ หนิ ไนส์ (Gneiss) หนิ ชีสต์ (Schist) และหินชนวน (Slate) เป็นต้น  การแปรสภาพสัมผัส (Contact metamorphism) เกิดจากการแปรสภาพโดยความร้อนและปฏกิ ิริยาทาง เคมีของสารละลายทขี่ ึ้นมากบั หนิ หนืดมาสมั ผัสกบั หนิ ท้องท่ี ไม่มีอิทธิพลของความดันมากนัก ปฏิกริ ิยาทางเคมี อาจท้าให้ไดแ้ ร่ใหมบ่ างส่วนหรอื เกดิ แร่ใหม่แทนท่ีแร่ในหนิ เดิม หินแปรที่เกิดขึน้ จะมีการจดั เรียงตวั ของแรใ่ หม่ ไมแ่ สดงร้วิ ขนาน (Nonfoliation) เชน่ หนิ ออ่ น (Marble) หนิ ควอตไซต์ (Quartzite) หนิ ชนวน (Slate)

หินไนส์ (Gneiss) หินควอตไซต์ (Quartzite) หินออ่ น (Marble) วฏั จักรของหนิ

วฏั จักรของหนิ (Rock cycle) หมายถึง การเปล่ยี นแปลงของหินทั้ง 3 ชนดิ จากหินชนดิ หน่งึ ไปเป็นอีกชนิด หน่งึ หรืออาจเปลย่ี นกลับไปเป็นหนิ ชนิดเดิมอกี ก็ได้ กลา่ วคือ เมอ่ื หินหนดื เยน็ ตวั ลงจะตกผลึกได้เป็น หนิ อัคนี เมือ่ หนิ อคั นผี า่ นกระบวนการผุพังอยู่กบั ท่แี ละการกร่อนจนกลายเป็นตะกอนมกี ระแสนา้ ลม ธารน้าแข็ง หรือ คลน่ื ในทะเล พัดพาไปสะสมตัวและเกดิ การแข็งตวั กลายเป็นหนิ อันเนอื่ งมาจากแรงบบี อัดหรอื มสี ารละลาย เขา้ ไปประสานตะกอนเกดิ เป็น หนิ ช้ันขึ้น เม่อื หินชน้ั ได้รบั ความรอ้ นและแรงกดอัดสูงจะเกดิ การแปรสภาพ กลายเปน็ หินแปร และหินแปรเมื่อได้รับความร้อนสงู มากจนหลอมละลาย ก็จะกลายสภาพเป็นหนิ หนืด ซงึ่ เมือ่ เยน็ ตัวลงกจ็ ะตกผลึกเป็นหินอคั นีอกี ครั้งหนง่ึ วนเวียนเช่นนเี้ รือ่ ยไปเปน็ วัฏจกั รของหนิ กระบวนการเหลา่ น้ีอาจ ขา้ มขน้ั ตอนดังกล่าวได้ เช่น จากหินอัคนีไปเป็นหนิ แปร หรือจากหินแปรไปเปน็ หินช้ัน ดนิ ดิน (Soil) หมายถึง วตั ถุที่เกดิ ขน้ึ ตามธรรมชาตจิ ากการสลายตัวทางกายภาพ และทางเคมีของหนิ และแร่ รวมกบั สารอินทรีย์ ทีเ่ กิดจากการสลายตวั ของซากพืชซากสัตวเ์ ป็นผวิ ชนั้ บนทหี่ ุ้มหอ่ โลก ดินมีลักษณะและ คณุ สมบัติตา่ งกนั ไปในทตี่ ่างๆ ตามสภาพภมู ิอากาศ ภมู ปิ ระเทศ วตั ถตุ น้ ก้าเนดิ ส่งิ มีชีวิตและระยะเวลาการ สร้างตวั ของดิน

กระบวนการก้าเนิดดิน จากหินและแรท่ ีเ่ กิดการผุพงั รวมกับสารอินทรยี ์กลายเปน็ ดนิ องค์ประกอบของดนิ ดินมีองคป์ ระกอบทสี่ า้ คญั 4 อยา่ งคือ สารอินทรีย์ สารอนินทรีย์ อากาศ และน้า สารอินทรยี ์ ได้จากการสลายตัวของสิ่งมชี วี ิตท่เี น่าเปื่อยผุพังสลายตัวทับถมอยู่ในดนิ ของซากพืช ซากสัตว์ และ ส่งิ มีชวี ิตขนาดเลก็ เช่น ไส้เดือน แมลง จลุ นิ ทรีย์ สงิ่ มชี ีวิตเหล่านชี้ ่วยให้ดินมีลักษณะรว่ นซุย มีสีดา้ หรอื สี นา้ ตาล ที่เรียกวา่ ฮวิ มัส (Humus) สารอนนิ ทรยี ์ ได้จากการสลายตวั ของหนิ และแร่ อนนิ ทรีย์สารเหลา่ นปี้ ระกอบดว้ ยธาตซุ ิลิกอน และอะลูมี เนยี มเป็นสว่ นใหญ่ มเี หล็ก แคลเซียม โพแทสเซีย มและแมกนเี ซยี ม ปนบ้างเล็กน้อย ธาตเุ หล่าน้พี บอยู่ในรูป แร่ควอตซ์ เฟลด์สปาร์ ไมกา แร่พวกเฟอรโ์ รแมกนเี ซยี นซิลิเกตและแรด่ ิน ซงึ่ เป็นองค์ประกอบสา้ คัญของดิน ดนิ แต่ละที่จะมแี ร่ธาตุในดินในปริมาณแตกต่างกัน ข้ึนอย่กู ับวัตถุตน้ กา้ เนดิ เดิมของดนิ อากาศ แทรกอยู่ตามช่องว่างระหว่างเม็ดดนิ มีก๊าซคารบ์ อนมอนไดออกไซด์ สงู กวา่ อากาศบนผวิ ดิน ดนิ ท่โี ปร่ง มีรพู รนุ มาก จะมีการระบายอากาศได้ดี ซง่ึ เปน็ สิ่งจ้าเปน็ ต่ ่อการหายใจ ของสงิ่ มีชวี ติ ในดิน นา้ แทรกอยู่ตามชอ่ งวา่ งระหว่างเม็ดดนิ น้าในดินจะช่วยละลายแร่ธาตุต่าง ๆ ท้าใหร้ ากพชื สามารถดดู ธาตุ อาหารขน้ึ ไปใชป้ ระโยชน์ในการสงั เคราะหแ์ สงได้ ช้ันของดิน การแบ่งช้ันดินอาศยั การสังเกตจากพน้ื ที่หน้าตัดดา้ นข้างของดิน โดยแบ่งออกเป็น 5 ชัน้ ได้แก่ ช้ัน โอ ชนั้ เอ ชน้ั บี ชั้นซี และชน้ั อาร์ ดังภาพประกอบ ดินแต่ละชัน้ มีลักษณะแตกต่างกันเนอ่ื งจากสมบตั ทิ าง กายภาพ เคมี ชีวภาพ และลกั ษณะอ่นื ๆ เช่นสี โครงสร้าง เน้ือดิน การยึดตัว และความเปน็ กรดเป็นด่างของ ดนิ แตกตา่ งกนั ช้ัน โอ (O-horizon) เป็นชว่ งชนั้ ดินที่มสี ารอนิ ทรียส์ ะสมตัวอยู่มาก มักมสี ีเทาหรือเทาด้า ชั้น เอ (A-horizon) เป็นเขตการซมึ ชะ (Zone of Leaching) เป็นชนั้ ทน่ี า้ ซมึ ผ่านจากชั้นบน แล้วทา้ ปฏกิ ิรยิ ากับแร่ บางชนดิ เก ช้ันตอ่ ไปทา้ ให้ดินชัน้ น้ี มสี จี าง

ชั้น บี (B-horizon) เปน็ เขตการ สะสมของแร่ในชนั้ ดนิ ( Zone of Accumulation ) เป็นชนั้ ท่ีมกี ารตกตะกอน และสะสมตัวข หรอื นา้ ตาลแดงตามสแี รท่ ่ีมาสะสมตัวอยู่ ชนั้ ซี (C-horizon) เปน็ ช้นั หนิ ผุ (Weathered rock) ที่หนิ บางสว่ นผพุ ัง กลายเป็นดินปะปนกับเศษหนิ ท่ีแตกหัก มาจากช้นั หนิ ช้ัน อาร์ (R-horizon) เป็นช้นั หินดาน ทช่ี ั้นหนิ เดมิ ยงั ไม่มีการผพุ ังสลายตวั เป็นดนิ