เนื้อหา

หินและแร่
    ในทางธรณีวิทยา หิน (Rocks) เป็น  ของแข็งที่เกิดจากการรวมตัวกันของแร่ตั้งแต่ 1 ชนิดขึ้นไปและเกิดขึ้นตามธรรมชาติ ส่วน แร่ (Minerals) นั้น เป็น ของแข็งและเกิดจากการรวมตัวกันของธาตุเคมีตั้งแต่ 2 ธาตุขึ้นไป (chemical compound) และเกิดขึ้นตามธรรมชาติเช่นเดียวกัน

ประเภทของหิน
หินถูกจำแนกตามกระบวนการเกิดได้ 3 ประเภทคือ หินอัคณี (Igneous rock) หินตะกอน (Sedimentary rock) และหินแปร (Metamorphic rock)
     หินอัคนี (Igneous rock) เกิดจากกระบวนการเย็นตัวและแข็งตัวของแมกมา (Magma) หรือลาวา (Lava) หินอัคนีถูกแบ่งออกเป็น 2 ประเภทย่อย ๆ คือ
          หินอัคนีแทรกซอน (Intrusive igneous rocks หรือ Plutonic rocks) เป็นแมกมาที่เย็นตัวในเปลือกโลก ตัวอย่างของหินอัคนีประเภทนี้เช่น หินแกรนิต  
          หินอัคนีพุ (Extrusive ingneous rocks หรือ Volcanic rocks) หรือหินภูเขาไฟ เกิดจากการเย็นตัวของลาวา (แมกมาที่พ่นออกมาสู่ผิวโลกแล้ว) ตัวอย่างของหินประเภทนี้เช่นหินบะซอลต์

หินบนโลกส่วนใหญ่ประมาณร้อยละ 65 เป็นหินอัคนี
     หินตะกอน (Sedimentary rocks) เกิดบนผิวโลกและเกิดจากการสลายตัวของสสารเป็นตะกอน จากนั้นมีการพัดพาตะกอนมาทับถมกันด้วยน้ำ ลม น้ำแข็ง ฯลฯ เมื่อเวลาผ่านไปก็กลายเป็นหินตะกอน ตัวอย่างของหินตะกอนเช่น หินน้ำมัน หินทราย หินปูน เปลือกโลกประกอบไปด้วยหินตะกอนประมาณร้อยละ 8
     หินแปร (Metamorphic rocks)  เกิดจากการแปรสภาพของก้อนหินซึ่งเดิมอาจจะเป็นหินอัคนี หินตะกอนหรือหินแปรเอง เมื่อผ่านแรงดันและความร้อนภายใต้ผิวโลกทำให้ลักษณะทางกายภาพและทางเคมีของก้อนหินมีการเปลี่ยนแปลงไป ตัวอย่างของหินแปรเช่น หินชนวน หินอ่อน เปลือกโลกประกอบไปด้วยหินแปรประมาณร้อยละ 27


รูปที่ 1 วัฏจักรของหิน

หินประกอบไปด้วยแร่หลายชนิด แร่ต่าง ๆ สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ แร่ที่มีอยู่ในศูนย์วิทยาศาสตร์เพื่อการศึกษา เพื่อให้ผู้ชมได้ศึกษามีดังนี้
     แร่แกรไฟต์ (Graphite) มีสีดำเงาหรือเทาเงา ผิวมีลัษณะลื่นมัน เกิดรอยขีดข่วนได้ง่าย มักพบอยู่ในหินแปร ประโยชน์ของแกรไฟต์คือการนำมาทำเป็นไส้ดินสอ
     แร่ซัลเฟอร์หรือกำมะถัน (Sulfur) มีสีเหลืองไม่มันเงา มีกลิ่นฉุนของกำมะถัน สามารถพบเจอได้บริเวณบ่อน้ำพุร้อนตามธรรมชาติ หรือบริเวณภูเขาไฟ ประโยชน์ของซัลเฟอร์สามารถนำมาทำเป็นยารักษาโรคผิวหนังได้ และอนุพันธ์ของซัลเฟอร์เช่น กรดซัลฟิวริก สามารถนำมาเป็นส่วนผสมของแบตเตอรี่ และบ่มเพาะผลไม้ได้
     แร่แคลไซต์ (Calcite) เป็นแร่ใสไม่มีสีหรือในบางครั้งก็เป็นสีขาว เทา เหลืองหรือเขียว โปร่งใสจนถึงโปร่งแสง มีความวาวคล้ายแก้ว เมื่อใช้เล็บขูดจะเป็นรอย แคลไซต์สามารถพบได้ในหินตะกอนและหินแปร ใช้นำมาทำปูนซีเมนต์ ปูนขาว หรือผสมทำเครื่องเคลือบดินเผา
     แร่การ์เนต (Garnet) หรือพลอยโกเมน มีหลายสีเช่น สีแดง สีเขียว สีส้ม สีม่วง มีความโปร่งแสง มักพบในหินแปรและหินอัคนี เนื่องการเกิดการ์เนตต้องอาศัยความดันและอุณหภูมิสูง ประโยชน์ของการ์เนตคือนำมามาทำเป็นเครื่องประดับ เพราะมีความสวยงามหลังผ่านการเจียรนัยแล้ว นอกจากนี้ยังนำมาใช้เป็นผงขัดในกระบวนการอุตสาหกรรมได้ด้วย
     แร่ออบซิเดียน (Obsidian) เป็นแร่สีดำเงา ความเงาวาวของออบซิเดียนทำถูกเรียกว่ากระจกภูเขาไฟ (Volcanic glass) พบได้ในหินอัคนีพุ เนื่องจากแร่ออบซิเดียนเกิดจากการเย็นตัวอย่างรวดเร็วของลาวาที่ประทุออกมาจากภูเขาไฟ ออบซิเดียนมีความแข็งมากจึงถูกนำมาทำเป็นมีด หรือมีดตัดกระจก

ฟอสซิล (Fossil)
     เป็นร่องรอยของซากพืชหรือสัตว์ดึกดำบรรพ์ที่เคยมีชีวิตอยู่ในอดีต โดยปกติแล้วเมื่อพืชและสัตว์ตายลง ซากของมันจะสลายไปกับสิ่งแวดล้อม แต่บางครั้งลักษณะสภาพแวดล้อมบางอย่างก็อาจทำให้ซากเหล่านั้นกลายมาเป็นฟอสซิลได้ เช่น สัตว์ตัวหนึ่งตายแล้วจมลงสู่พื้นทะเล ส่วนของเนื้อสลายไปหมดเหลือแต่กระดูก ตะกอนต่าง ๆ ในทะเลทับถมกันลงบนกระดูก เมื่อเวลาผ่านไป ตะกอนที่ทับถมกันก็กลายเป็นหินตะกอน จากนั้นกระดูกของสัตว์ก็ค่อย ๆ สลายตัวไป เหลือเพียงโพรงในหินตะกอนเป็นรูปของกระดูกสัตว์ตัวนั้นเหมือนแม่พิมพ์ เมื่อน้ำทะเลลดลงบริเวณนี้ก็กลายเป็นพื้นดิน น้ำใต้ดินที่เต็มไปด้วยแร่ธาตุจะไหลเข้ามาเกิดการตกผลึกเป็นรูปทรงกระดูกดังกล่าว เมื่อเวลาผ่านไปอีกหลายล้านปี มีการเปลี่ยนแปลงทางธรณี ดันฟอสซิลขึ้นมาใกล้ผิวโลก จนสามารถค้นพบได้ ดังนั้นฟอสซิลจึงพบได้ในหินตะกอน และเป็นแหล่งที่ทำให้เราศึกษาพืชและสัตว์ดึกดำบรรพ์


วีดิทัศน์เรื่องดินแดนแห่งแร่