เนื้อหา

     
วีดิทัศน์เรื่อง หินงอกหินย้อย

     หินตะกอนเคมี เป็นหินตะกอนที่เกิดจากปฏิกิริยาเคมี โดยการเกิดจะมีน้ำเป็นตัวทำละลาย  น้ำที่ประกอบด้วยอนุภาคที่ละลายน้ำเมื่อมีสภาพเหมาะสมก็จะตกผลึกให้แร่  การตกผลึกสามารถเกิดได้ในทะเล ทะเลสาบ บริเวณผิวโลก (บริเวณน้ำพุร้อน น้ำพุ หรือตามทางน้ำที่ไหลผ่านพื้นที่เฉพาะบางประเภท) และในถ้ำ

     แร่ที่เกิดในหินตะกอนเคมี หลายชนิดเป็นแร่ที่มนุษย์นำมาใช้ประโยชน์ เช่น เกลือสินเธาว์ (เฮไลต์) และแร่เกลือจืด (ยิปซัม)  หินตะกอนเคมีประเภทนี้เกิดจากการตกผลึกจากสารละลายที่อิ่มตัว เกิดขึ้นในทะเลปิด

     ยังมีหินตะกอนเคมีอีกประเภทที่พบได้ทั่วไปในประเทศ คือ ทูฟา และหินตะกอนเคมีที่พบตามถ้ำ ซึ่งหินตะกอนประเภทนี้ การตกผลึกทางเคมีของแคลเซียมคาร์บอเนตเกิดขึ้นอย่างช้าๆ ซึ่งการตกผลึกส่วนเป็นผลจากการสูญเสียแก๊สคาร์บอไดออกไซด์ จากน้ำที่มีอนุภาคไบคาร์บอเนตละลายอยู่เป็นกระบวนการหลัก น้ำที่มีอนุภาคไบคาร์บอเนต (HCO3)- อนุภาคแคลเซียม (Ca2+) ละลาย อยู่ รู้จักกันในชื่อ “น้ำกระด้างชั่วคราว (Hard water)”

     ข้อมูลทั่วไปของทูฟา และหินตะกอนเคมีที่พบตามถ้ำมีดังนี้

ทูฟา (อ่านว่า ทู ฟ่า) (Tufa) 
     ทูฟา เป็นชนิดหนึ่งของหินปูนมีรูพรุนมาก ส่วนมากประกอบด้วยแร่แคลไซต์ (แคลเซียมคาร์บอเนต)  ทูฟา จัดเป็นชนิดหนึ่งของหินปูนที่เกิดจากการตกตะกอนทางเคมี จากน้ำจืด (น้ำผิวดิน และน้ำใต้ดิน) ที่อุณหภูมิปกติ ในกรณีที่ทูฟาเกิดจากน้ำผิวดิน ทางน้ำจะไหลผ่านพื้นที่ที่เป็นหินปูน น้ำที่ไหลผ่านพื้นที่ดังกล่าวจะมีสมบัติเป็นน้ำกระด้างชั่วคราว และเมื่อทางน้ำไหลเป็นน้ำตก ความเร็วของน้ำจะเพิ่มขึ้นทำให้แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ หนีออกจากน้ำ ซึ่งจะทำให้แคลเซียมคาร์บอเนตตกผลึกเกิดเป็น ทูฟา

 

 

     หินตะกอนเคมีที่เกิดในถ้ำ

          หินตะกอนเคมีที่เกิดในถ้ำส่วนมากจะเป็นหินตะกอนคาร์บอเนต ที่ประกอบด้วยแคลไซต์ เป็นแร่ประกอบหินหลัก เราสามารถแบ่งหินตะกอนคาร์บอเนตดังกล่าวตามกระบวนการเกิด และรูปร่าง ได้ดังนี้

          1)หินตะกอนคาร์บอเนตเกิดจากหยดน้ำ และน้ำที่ไหล ได้แก่ หลอดหินย้อย (Soda straw) หินย้อย (Stalactite) ม่านหินย้อย (Drapery/Draperies) หินงอก (Stalagmite) เสาหิน (Column) หินน้ำไหล หรือหินปูนฉาบ (Flowstone sheets)

          2)หินตะกอนคาร์บอเนตเกิดใต้ระดับน้ำ ได้แก่ ทำนบหินปูน (Rimstone/Rimstone pool) และไข่มุกถ้ำ (Cave pearl)

          3)หินตะกอนคาร์บอเนตรูปร่างไม่แน่นอน ได้แก่ เกลียวหินปูน (เฮลิกไทต์, Helictite) ลักษณะและรูปร่างของหินตะกอนเคมี ที่เกิดในถ้ำแสดงในภาพที่ 7.1 ถึง 7.8

 

ภาพ 7.1 หินย้อย และหินย้อยที่เกิดเป็นแผ่น
เป็นหินปูนที่เกิดจากน้ำ ที่ซึมจากเพดานถ้ำบ่อยครั้งที่บริเวณเพดานถ้ำมีรอยแตกเป็นเส้นตรง 
การซึมของน้ำจึงเป็นตามแนวดังกล่าว  เมื่อน้ำที่ซึมออกมาสูญเสียแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ 
จึงเกิดการตกผลึกเป็นหินงอกตามลักษณะของน้ำที่ไหล และหยดจากเพดานถ้ำ

 


ภาพ 7.2 แท่งหินย้อย ที่พบบริเวณหุบป่าตาด

 


ภาพ 7.3 บริเวณพื้นถ้ำ หรือพื้นที่อยู่ตรงกับตำแหน่งของน้ำที่หยดจากเพดานถ้ำ 
(บริเวณที่เกิดหินย้อย) บริเวณดังกล่าวจะเกิดการตกผลึกของแคลเซียมคาร์บอเนต
เกิดเป็นแท่งโตจากพื้น แท่งดังกล่าวเรียกว่าหินงอก

 


ภาพ 7.4 หินงอก โตจากพื้นเนื่องจากน้ำที่หยดจากด้านบนผนังถ้ำ

 


ภาพ 7.5 บริเวณพื้นหุบป่าตาดพบ เศษก้อนหินคาร์บอเนตในกรณีนี้เป็นส่วนของม่านหินย้อย 
หรือหินน้ำไหล พบตามพื้น เป็นผลมาจากการถล่มของเพดานถ้ำในตอนเกิดหลุมยุบ 
ซึ่งทำให้เกิดหุบ ที่เป็นที่อาศัยของป่าตาดในปัจจุบัน

 


ภาพ 7.6 ม่านหินย้อย เกิดจากน้ำที่ไหลตามผนังถ้ำที่เอียง 
แรงตึงผิวของน้ำและแรงดึงดูดของโลก ทำให้เกิดการตกผลึกของแร่เป็นแผ่นคล้ายม่าน

 


ภาพ 7.7 หลอดหินย้อย และพื้นที่หน้าตัดของหลอดหินย้อยที่เชื่อมต่อกัน 
จัดเป็นประเภทหนึ่งของหินย้อยที่มีด้านในกลวง แคลไซต์จะตกผลึกพอกอยู่ด้านนอกของหลอด

 


ภาพ 7.8 เสาหิน เกิดจากหินงอก และหินย้อยที่เจริญเติบโตและมาเชื่อมต่อกัน

 


ภาพ 7.9 หินน้ำไหล หินคาร์บอเนตตกผลึกจากน้ำใต้ดินที่ซึมผ่านเข้ามา
ยังบริเวณผนังถ้ำด้านข้าง การไหลของน้ำจะทำให้เกิดการตกผลึกของแร่คาร์บอเนต

 


ภาพ 7.10 ทำนบหินปูน ในพื้นถ้ำบางครั้งมีพื้นที่ต่ำ ทำให้เกิดน้ำขังในฤดูฝน
การไหลของน้ำในถ้ำผ่านพื้นที่ดังกล่าวจะทำให้เกิดการตกผลึกของตะกอนคาร์บอเนต
เกิดเป็นลักษณะแอ่งน้ำ หรือขอบทำนบเล็กๆ 

 


ภาพ 7.11 ไข่มุกถ้ำ เป็นการตกผลึกของคาร์บอเนต ที่มีรูปร่างเป็นเม็ดกลม 
(มีลักษณะหลากหลาย) เกิดในพื้นที่แอ่งน้ำขนาดเล็ก หรือหลุม ในบริเวณที่มีน้ำหยด 
หรือน้ำไหลริน การตกผลึกต้องอาศัยตะกอนขนาดเล็ก (ตะกอนควอตซ์ขนาดทรายแป้ง)
เป็นแกนในการเจริญเติบโต แร่คาร์บอเนตจะพอกพูนตะกอนขนาดเล็กเกิดเป็นทรงกลมซ้อนกันเป็นชั้นๆ

 

 
ภาพ 7.12 เกลียวหินปูน ลักษณะการเกิดคล้ายการเกิดหินย้อย 
การปิดของรูปร่างแคลเซียมคาร์บอเนต ที่บิดเป็นเกลียว เป็นผลจากการลมที่พัดผ่านภายในถ้ำ 

     ลักษณะการเกิดของหินปูนภายในถ้ำ ยังมีอีกหลากหลาย สิ่งที่สำคัญการเกิดของมันใช้เวลาที่ยาวนาน มีผู้ศึกษาหินงอกที่ยาว 1 ซม. ใช้เวลา 100 – 1,000 ปีในการโต