ในบรรดาหินทั้ง 3 ชนิด (หินอัคนี หินตะกอนและหินแปร) หินตะกอน ถือเป็นหินที่มีความน่าสนใจเป็นอย่างยิ่ง ทั้งนี้ก็เพราะในหลายๆ กรณีหินตะกอนได้เก็บรักษาลักษณะโครงสร้างที่บ่งบอกถึงเหตุการณ์หรือสภาพแวดล้อมในระหว่างที่ตะกอนสะสมตัวในอดีตได้เป็นอย่างดีรวมทั้งซากสิ่งมีชีวิตที่ในหลายๆ ครั้งก็ถูกปิดเก็บไว้ภายในชั้นหินตะกอน ซึ่งลักษณะหรือโครงสร้างดังกล่าวมีหลากหลาย ซึ่งนักธรณีวิทยาจัดจำแนกเอาไว้อย่างน้อย 8 รูปแบบเด่นๆ ดังนี้

ชั้นตะกอน

ตะกอน (bed) เกิดจากการตกทับถมของตะกอนเนื่องจากระดับพลังงานในการพัดพาที่แตกต่างกัน ทำให้สามารถแยกชั้นได้ หากชั้นตะกอนหนาน้อยกว่า 1 เซนติเมตร เรียกว่า ชั้นหินบาง (lamination) โดยการวางชั้นตะกอนแบ่งย่อยเป็น 3 ชนิด คือ

• ชั้นตะกอนขนาน (parallel bed) เกิดจากการตกทับถมของตะกอนในสภาพแวดล้อมแบบเงียบสงบ เช่น ทะเลสาบหรือทะเลลึก ทำให้ตะกอนตกทับถมในแนวระนาบ โดยการสลับชั้นอาจจะเกิดจากการเปลี่ยนแปลงฤดูกาล หรือน้ำขึ้น-น้ำลง เป็นต้น

การแยกชั้นตะกอนสามารถแยกได้ทั้งจากความแตกต่างของสี และการทนทานการกัดกร่อน

• ชั้นตะกอนขวาง (cross bed) หมายถึง ชั้นหินตะกอนที่วางตัวเอียงมากกว่า 35 องศา เมื่อเปรียบเทียบกับชั้นตะกอนปกติข้างเคียง เกิดจากการพัดพาและเปลี่ยนทิศทางโดยน้ำหรือลม ทำให้ตะกอนตกเอียงเทไปในแนวตามกระแสน้ำหรือกระแสลม

• graded bed) หมายถึง ชั้นตะกอนขนานที่ภายในแต่ละชั้นมีการเรียงลำดับการตกทับถมตามขนาดตะกอน เกิดขึ้นได้ 2 รูปแบบ คือ 1) ตะกอนจากล่างขึ้นบนเรียงขนาดจากใหญ่ไปเล็ก (fining upward sequence) เช่น ตะกอนที่ได้จากกระแสน้ำไหลปั่นป่วน (turbidity current) และ 2) ตะกอนจากล่างขึ้นบนเรียงขนาดจากเล็กไปใหญ่ (croasening upward sequence) เช่น ตะกอนบริเวณดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำ

รอยริ้วคลื่น

รอยริ้วคลื่น (ripple mark) เกิดขึ้นได้ทั้งบนบกจากคลื่นลมหรือตามท้องน้ำโดยกระแสน้ำ แบ่งย่อยเป็น 2 รูปแบบ คือ

• รอยริ้วคลื่นสมมาตร (symmetrical ripple) เกิดจากการพัดกลับไปกลับมาของน้ำโดยส่วนใหญ่เกิดตามชายหาดนอกเขตคลื่นหัวแตก
• รอยริ้วคลื่นไม่สมมาตร (asymmetrical ripple) เกิดจากกระแสลมหรือกระแสน้ำพัดเป็นประจำอยู่ในทิศทางเดียว เช่น ริ้วคลื่นในเนินทราย

ระแหงโคลน

ระแหงโคลน (mudcrack) คือ รอยแตกที่เกิดจากการหดตัวของโคลนเมื่อแห้ง ซึ่งต่อมาเมื่อมีตะกอนมาทับถมสอดแทรกตามรอยแตก และแข็งตัวกลายเป็นหิน

รอยบนผิวล่างของชั้นหิน

รอยบนผิวล่างของชั้นหิน (sole mark) คือโครงสร้างหินตะกอน ที่เกิดพร้อมกับการตกทับถมของตะกอน เกิดจากวัตถุซึ่งถูกพัดพามาโดยกระแสน้ำ เคลื่อนที่ผ่านไปบนผิวของตะกอน (โดยส่วนใหญ่เป็นโคลน) ที่ยังไม่แข็งตัว ทำให้เกิดร่องหรือรอยประทับบนผิวชั้นโคลน เมื่อมีตะกอนมาทับถมและแข็งตัวกลายเป็นรอยอยู่ด้านล่างของชั้นหิน ซึ่งใช้บอกทิศทางของ กระแสน้ำบรรพกาล (paleocurrent) หรือกระแสน้ำในอดีตได้ นอกจากนี้ รอยหยดน้ำฝน (rain drop) ก็สามารถสังเกตได้ในชั้นหินเช่นกัน

โครงสร้างที่เกิดโดยกระบวนการทางเคมี

โครงสร้างที่เกิดโดยกระบวนการทางเคมี (chemical structure) เกิดจากการรวมกลุ่มกันของวัตถุทางเคมีที่กระจัดกระจายกันอยู่ ได้แก่ เม็ดแบบไข่ปลา (oolite) เม็ดแบบถั่ว (pisolite) และ เซปทาเรีย (septria) รวมทั้ง แนวฟันในหิน (stylolite) เกิดจากการพอกของสารละลายต่างๆ เช่น ซิลิกา (โดยส่วนใหญ่) เหล็กออกไซด์หรือฟอสเฟต มีรูปร่างไม่แน่นอน ที่พบมากมีลักษณะแบนยาวขนานกับชั้นหิน

มวลสารพอก

มวลสารพอก (concretion) โดยส่วนใหญ่ทรงรีหรือแบนขนานไปตามชั้นตะกอน เกิดจากการตกผลึกของสารละลายรอบจุดหรืออนุภาค เช่น ใบไม้ กระดูก เปลือกหอย พอกเป็นชั้นรอบนิวเคลียส ส่วนประกอบของมวลสารพอกแตกต่างกันไป เช่น ซิลิกา แคลไซต์ เหล็กออกไซด์ เป็นต้น โดยส่วนใหญ่เกิดในช่วงการก่อตัวใหม่ (diagenesis)

จีโอด

จีโอด (geode) หรือ หินถ้ำโพรง พบมากในหินปูน รูปร่างเกือบเป็นทรงกลม ชั้นนอกเป็นแร่คาลซิโดนี ชันในกลวงเป็นโพรงและมีกลุ่มของผลึกแร่งอกออกมาสู่ศูนย์กลางของหินถ้ำโพรง โดยส่วนใหญ่เป็นผลึกแร่ควอรตซ์ บางทีเป็นแร่แคลไซต์และโดโลไมต์ หรือแร่อื่นๆ บ้างแต่พบน้อย

ฟอสซิล (fossil)

ฟอสซิล (fossil) หมายถึง ซากหรือหลักฐานของสิ่งมีชีวิตในอดีตที่ตกทับถมและถูกเก็บรักษาไว้ในชั้นตะกอน ฟอสซิลมีหลากหลายรูปแบบ เช่น เปลือก กระดูกหรือฟันของสิ่งมีชีวิต รวมทั้ง ไม้กลายเป็นหิน (petrified wood) มูลสัตว์ที่เรียกว่า โคโปรไลท์ (coprolite) รอยตีน (footprint) รวมทั้งร่องรอยหรือรูของสัตว์ เป็นต้น

. . .
บทความล่าสุด : www.mitrearth.org
เยี่ยมชม facebook : มิตรเอิร์ธ – mitrearth