Learn

หินแปร-หินที่เปลี่ยนแค่หน้าตา แต่องค์ประกอบรวมยังเหมือนหินดั้งเดิม

หินแปร (metamorphic rock) คือหิน1 ใน 3 ชนิดหินหลักๆ (อัคนี ตะกอน แปร) เกิดจากความดันหรืออุณหภูมิเข้ามากระทำกับหินดั้งเดิมอะไรก็ได้ จนทำให้มีหน้าตาหรือการจัดเรียงตัวของแร่ภายในหินเปลี่ยนไป แต่ยังคงมีองค์ประกอบหรือสัดส่วนโดยรวมของแร่เหมือนกับ หินเดิมดั้งเดิม (potolith) ทุกประการ นักธรณีวิทยาจำแนกกินแปรตามลักษณะโครงสร้างหรือเนื้อหินได้ 2 ชนิด คือ หินแปรริ้วลาย และ หินแปรไร้ริ้วลาย

หินแปรริ้วลาย

หินแปรริ้วลาย (foliated metamorphic rock) หมายถึง หินแปรที่มีลักษณะการจัดเรียงตัวของแร่หรือเนื้อหินไปในแนวหนึ่งแนวใดโดยเฉพาะและเห็นได้ชัด หินแปรชนิดนี้โดยส่วนใหญ่แปรสภาพจาก กระบวนการแปรสภาพหินบริเวณไพศาล (regional metamorphism) ซึ่งมีผลมาจากความดันเป็นหลัก โดยหินแปรริ้วรายแบ่งย่อยออกเป็น 5 ชนิด คือ

แบบจำลองการเรียงตัวของแร่เมื่อได้รับความดันจากภายนอกและเกิดการแปรสภาพจนทำให้เกิดริ้วลาย

1) หินชนวน

หินชนวน (slate) หรือ หินกาบ เกิดจากการแปรสภาพเกรดต่ำ ของหินตะกอนเดิมที่มีเม็ดตะกอนเล็กและมีแร่ดินจำนวนมาก เช่น หินดินดาน หินโคลนหรือหินทรายแป้ง โดยหินชนวนมีหลายสี ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของหินเดิม เช่น สีดำมาจากกลุ่มแร่คาร์บอเนต สีเขียวมาจากกลุ่มแร่ครอไรท์ ส่วนสีแดงมาจากเหล็กออกไซด์ ซึ่งหินชนวนจะมีรอยแตกบางๆ ตั้งฉากกับแนวแรงที่บีบอัด เรียกว่า รอยแตกเรียบหินชนวน (slaty cleavage) ซึ่งเกิดจากการเรียงตัวเป็นแผ่นของกลุ่มแร่ไมกา เช่น แร่ดิน มัสโคไวต์ และแร่ไบโอไทต์ เป็นต้น

หินชนวนและการแตกเป็นกาบตามแนวรอยแตกเรียบหินชนวน

2) หินฟิลไลต์

หินฟิลไลต์ (phyllite) ยังคงเป็นหินแปรเกรดต่ำ ที่ถูกพัฒนาการแปรสภาพอย่างต่อเนื่องมาจากหินชนวนเมื่อได้รับอุณหภูมิสูงขึ้น มีผิวหน้าเรียบเป็นมันขาวกว่าหินชนวน เนื่องจากมีการเรียงตัวของแร่กลีบหินชัดเจนขึ้น โดยรอยแตกมีลักษณะเป็น คลื่นลอน (wavy surface) ต่างจากหินชนวนซึ่งเป็นแผ่นเรียบ

หินฟิลไลต์ หินชีสต์ และหินไนส์

3) หินชีสต์

หินชีสต์ (schist) เป็นหินแปรเกรดปานกลาง ที่ถูกแปรสภาพอย่างต่อเนื่องมาจากหินฟิลไลต์ มีการเพิ่มขนาดของเม็ดแร่ จนแร่แผ่นมองเห็นด้วยตาเปล่า วางตัวเป็นแนวขนานกันเรียกสภาพเรียงตัวของแร่แบบ แนวแตกหินชีสต์ (schistosity) มีลักษณะเป็นคลื่น ซึ่งเกิดจากการเรียงตัวของแร่ไมกาและรวมตัวกันมากขึ้นเนื่องจากอุณหภูมิ

ลักษณะริ้วลายที่พบในหินแปรเกรดต่างๆ

4) หินไนส์

หินไนส์ (gneiss) เป็นหินแปรเกรดสูง กลุ่มแร่ต่างๆ แยกกันเป็นแถบไม่ต่อเนื่อง (gneissosity หรือ gneissic band) โดยมีการสลับกันระหว่างแร่สีเข้ม (แร่ไบโอไทต์หรือแร่แอมฟิโบล) และสีจาง (แร่ควอตซ์และแร่เฟลด์สปาร์) และมีผลึกหยาบกว่าหินชีสต์ซึ่งมองเห็นด้วยตาเปล่า เกิดจากการจัดเรียงตัวกันใหม่ของแร่ภายใต้แรงเค้นที่อยู่ในสภาพอุณหภูมิสูง บางครั้งแถบไม่ต่อเนื่องของหินไนส์มีรูปร่างเหมือนกับดวงตา เรียกว่า หินออเกนไนสซ์ (organs gneiss)

หินออเกนไนสซ์ (ที่มา : www.lithotheque.ac) หินมิกมาไทต์ (ที่มา : www.reddit.com)

นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังแบ่งย่อยหินไนส์จากชนิดของหินเดิมดั้งเดิม ออกเป็น 2 ชนิดคือ หินไนส์ที่แปรสภาพมาจากหินอัคนี เรียกว่า หินไนส์อัคนี (orthogneiss) และหินไนส์ที่แปรสภาพมาจากหินตะกอน เรียกว่า หินไนส์ตะกอน (paragneiss)

หินมิกมาไทต์

หินมิกมาไทต์ (migmatite) หมายถึง หินที่ประกอบด้วยหินแกรนิตและหินไนส์ รวมอยู่ด้วยกัน เกิดจากระดับอุณหภูมิและความดันนั้นเกินขอบเขตการแปรสภาพ ทำให้เกิดการหลอมละลายบางส่วนของแร่สีขาวเป็นส่วนใหญ่และสีดำบางส่วน โดยหินมิกมาไทต์เกิดได้ 2 กรณี คือ 1) หินเดิมเป็นหินแกรนิตและบางส่วนถูกแปรสภาพกลายเป็นหินหินไนส์ใหม่อยู่ร่วมกับหินแกรนิตเดิม หรือ 2) หินเดิมเป็นหินไนส์และเกิดการหลอมลายบางส่วนเป็นหินแกรนิตใหม่อยู่ร่วมกับหินไนส์เดิม

หินมิกมาไทต์ (migmatite) ถือเป็นขอบเขตสูงที่สุดของการแปรสภาพหิน และเป็นหินที่แสดงถึงความไม่คงที่ของอุณหภูมิในการแปรสภาพหินในพื้นที่นั้น

หินแปรไร้ริ้วลาย

หินแปรไร้ริ้วลาย (non-foliated metamorphic rock) คือ หินแปรที่ไม่แสดงการจัดเรียงตัวของแร่ไปในแนวใดที่ชัดเจน โดยส่วนใหญ่เป็นแร่ที่มีลักษณะเป็นเม็ดกลม เกิดจากผลึกแร่ที่ตกผลึกใหม่เกาะประสานยึดเกี่ยวกัน โดยส่วนใหญ่เกิดจาก การแปรสภาพแบบสัมผัส (contact metamorphism) โดยหินไร้แปรริ้วรายแบ่งย่อยออกเป็น 4 ชนิด คือ

1) หินควอร์ตไซต์

หินควอร์ตไซต์ (quartzite) มีเนื้อหยาบและไม่แสดงริ้วลาย โดยส่วนใหญ่มีสีขาวถึงสีน้ำตาล ประกอบด้วยแร่ควอตซ์ที่ตกผลึกใหม่ เม็ดแร่โดยส่วนใหญ่หลอมละลายและเชื่อมประสานกัน หินเดิมโดยส่วนใหญ่เป็น หินทรายสะอาด (orthoquartzite)

หินแปรไร้ริ้วลาย (non-foliated metamorphic rock)

2) หินอ่อน

หินอ่อน (marble) มีหินต้นกำเนิดมาจากหินปูน ประกอบด้วยแร่แคลไซต์ที่ตกผลึกใหม่ เกิดขึ้นได้ทั้งจาก การแปรสภาพบริเวณไพศาล (regional metamorphism) และ การแปรสภาพแบบสัมผัส (contact metamorphism) ซึ่งหินอ่อนจะมีหลายสี ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบเดิมของหิน เช่น สีขาว เทา เทาเข้ม เทาปนน้ำตาลหรือปนชมพู จนถึงสีเทาดำ

ในกรณีที่ หินปูนมีหินดินดานแทรกสลับชั้นอยู่ (argillaceous limestone) และถูกแปรสภาพแบบสัมผัส หินแปรที่เกิดจากหินปูนในลักษณะนี้ เรียกว่า หินคัลซิลิเกต (calc-silicate rock)

3) หินฮอนเฟลส์

หินฮอนเฟลส์ (hornfels) เป็นหินแปรที่มีเนื้อละเอียด ขอบคม แข็งแน่น โดยส่วนใหญ่มีสีดำจนถึงสีน้ำตาล พบอยู่ใกล้แนวสัมผัสกับหินอัคนี โดยส่วนใหญ่เกิดจาก การแปรสภาพแบบสัมผัส (contact metamorphism) มาจากหินดินดานหรือหินโคลน

(ซ้าย) หินฮอนเฟลส์ (ขวา) หินแอมฟิโบไลต์

4) หินแอมฟิโบไลต์

หินแอมฟิโบไลต์ (amphibolite) เป็นหินที่ประกอบด้วยแร่ฮอนเบลนด์และพลาจิโอเคลส โดยส่วนใหญ่เกิดจาก การแปรสภาพแบบสัมผัส (contact metamorphism) มาจากหินอัคนี เช่น หินบะซอลต์หรือแกรบโบ มีเนื้อแน่น ไม่ค่อยพบแนวรอยแตก

Share: