หินแร่ — June 8, 2008 at 4:53 PM

หินอัคนี : ชนิดและการจำแนก

by

คงไม่มีใครไม่รู้จักหินอัคนี แม้ว่าหินอัคนีจะมีความโดดเด่นและมีลักษณะเฉพาะตัว แต่บางครั้งก็สามารถทำให้นักธรณีอย่างเราๆ คิดว่าเป็นหินตะกอน หรือหินแปรได้ง่ายดาย  หรือเมื่อถามถึงว่าเป็นหินอัคนีชนิดไหน เราก็ยังคงเรียกกันผิดๆ ถูกๆ การจำแนกชนิดหินด้วยตาเปล่านั้นค่อนข้างยาก และต้องอาศัยความชำนาญ บวกกับประสบการณ์การได้เห็นหินที่หลากหลาย สำหรับหลักการในการจำแนกหินอัคนีง่ายๆ เพื่อช่วยตัดสินใจในภาคสนามก่อนการวิเคราะห์อย่างละเอียดนั้นมีอะไรบ้าง บทความนี้อาจช่วยคุณได้

หินอัคนี (Igneous rock) คือ หินที่เกิดจากการเย็นตัวและการตกผลึกของแมกมา (magma) ซึ่งเป็นสารซิลิเกตหลอมเหลว (molten silicate material) และอยู่ใต้เปลือกโลก ถ้าแมกมาขึ้นมาถึงผิวโลก เราเรียกว่า ลาวา (lava)

การแบ่งชนิดของหินอัคนีนั้น เราใช้คุณสมบัติ 2 ประการใหญ่ๆ คือ เนื้อหิน (texture) และส่วนประกอบ (mineral composition) นอกจากนั้นยังใช้สีของหินประกอบการพิจารณาได้

เนื้อหิน (Texture) หมายถึง ขนาดและการเรียงตัวของเม็ดแร่ในหิน ตลอดจนลักษณะการยึดเกี่ยวกันของแร่ต่างๆ และจะเป็นตัวบอกประวัติการเย็นตัวของแมกมา เนื้อหินชนิดต่างๆ ของหินอัคนี มีดังนี้

1. เนื้อหยาบ (Phaneritic texture) เม็ดแร่มีขนาดไล่เลี่ยกัน และใหญ่พอที่จะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า เนื้อชนิดนี้เป็นลักษณะของหินอัคนีแทรกซอน ซึ่งแข็งตัวที่ระดับลึก (Intrusive igneous rock หรือ phutonic rock)

2. เนื้อละเอียด (Aphanitic texture) เม็ดแร่เป็นผลึกเล็กไม่สามารถเห็นด้วยตาเปล่า ต้องอาศัยกล้องจุลทรรศน์ เนื้อชนิดนี้จะเนียนเห็นเป็นสีเดียวกันหมด และเป็นลักษณะของหินภูเขาไฟที่แข็งตัวบนผิวโลก (Extrusive igneous rock หรือ volcanic rock)

3. เนื้อดอกหรือผลึกสองขนาด (Porphyritic texture) เม็ดแร่ในหินแยกออกได้เป็นสองขนาด ผลึกหยาบ (Phenocryst) เกิดจากการเจริญของผลึกในแมกมามีเวลานานพอที่จะได้ผลึกขนาดใหญ่ ทั้งนี้ เนื่องจากการเย็นตัวเป็นไปอย่างช้าๆ ส่วนผลึกละเอียด (Matrix หรือ groundmass) เกิดจากการแข็งตัวอย่างรวดเร็วของแมกมาหรือลาวา ส่วนที่เป็นผลึกละเอียดนี้จะอยู่ล้อมรอบผลึกหยาบ และอาจมีเนื้อหินแบบหยาบหรือละเอียดก็ได้ เช่น เนื้อดอกซึ่งส่วนผลึกละเอียดมีเนื้อหยาบก็คือ porphyritic-phaneritic texture ลักษณะเนื้อหินสามประเภทแรกนี้จะใช้ในการเรียกชื่อหินชนิดต่างๆ

4. เนื้อแก้วหรืออสัณฐาน (Glassy หรือ amorphous texture) มีลักษณะเหมือนแก้วธรรมดา ไม่มีผลึก เพราะแมกมาแข็งตัวโดยเร็วทันทีที่ถูกพ่นขึ้นสู่ผิวโลก เนื้อหินชนิดนี้หายากและเกิดโดยการระเบิดของภูเขาไฟ

5. เนื้อเศษหิน (Fragmental texture) มีลักษณะเป็นเศษหินรูปร่างต่างๆ และขนาดต่างๆ กัน ส่วนใหญ่จะเกิดร่วมกับหินอัคนีเนื้อละเอียด เศษหินซึ่งเกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟนี้ เรียกว่า pyroclasts ดังนั้น ในบางครั้งจึงเรียกเนื้อเศษหินนี้ว่า Pyroclastic texture

6. เนื้อฟองอากาศ (Vesicular texture) มีลักษณะเป็นโพรงอากาศใหญ่บ้างเล็กบ้างในหินที่มีเนื้อละเอียดหรือเนื้อแก้ว เกิดขึ้นโดยการขยายตัวของฟองอากาศ หรือไอน้ำและหนีออกจากลาวา ขณะที่ลาวาแข็งตัวบนผิวโลก

ส่วนประกอบ (Mineral composition) แร่ประกอบหินจะเป็นหลักฐานแสดงธรรมชาติของแมกมา แร่ที่เป็นส่วนประกอบสำคัญ (กว่า 95%) ของหินอัคนีนั้นมี 6 กลุ่มในสัดส่วนต่างๆ คือ ควอรตซ์, เฟลด์สปาร์ (โปตัสเซียมเฟลด์สปาร์และแพลจิโอเคลส), ไมกา (มัสโคไวต์และไบโอไทต์), แอมฟิโบล, ไพรอกซีน และโอลิวีน แร่ 2 ชนิดแรกและมัสโคไวต์มีสีจาง 3 ชนิดหลังและไบโอไทต์มีสีเขียว หรือสีดำ เนื่องจากธาตุประกอบในแร่เป็นเหล็ก หรือแมกนีเซียม เราจึงเรียกแร่กลุ่มหลังนี้ว่า แร่เฟอร์โรแมกนีเซียน หรือแร่เมฟิก (Ferromagnesian หรือ mafic minerals)

สี (Color) หินอัคนีจะมีสีอะไรนั้นขึ้นอยู่กับส่วนประกอบของแร่ แร่เฟลด์สปาร์ซึ่งมีอยู่มากในหินอัคนี และแร่เมฟิกจะเป็นตัวแสดงสีที่สำคัญ

หินอัคนีอาจแป่งออกได้ตามส่วนประกอบของแร่ และสี เป็น 4 จำพวก คือ

  1. หินเฟลสิก (Felsic หรือ acid rock) มีสีจางเพราะมีควอรตซ์ และเฟลด์สปาร์มาก และมีแร่เมฟิกน้อย อาทิ หินในตระกูลแกรนิต-ไรโอไลต์ จะมีส่วนประกอบโดยประมาณดังนี้
    ควอรตซ์ 10-40% โปตัสเซียมเฟลด์สปาร์ 30-60% แพลจิโอเคลส 0-33% แร่เมฟิก 10-33%
  2. หินเมฟิก (Mafic หรือ basic rock) มีสีเทาเข้มหรือดำเพราะมีแร่เมฟิกอยู่มาก (ประมาณ 70%) เช่น หินในตระกูลแกบโบร-บะซอลต์ ซึ่งมีส่วนประกอบโดยประมาณดังนี้
    แพลจิโอเคลส 45-70% แร่เมฟิก 25-50%
  3. หินอินเตอร์มีเดียต (Intermediate rock) ส่วนประกอบอยู่ระหว่างหินเฟลสิกกับหินเมฟิก มีควอรตซ์เล็กน้อยหรือไม่มีเลย (0-10%) แร่ซึ่งมีมากคือ แพลจิโอเคลส และแร่สีเข้ม คือ แอมฟิโบลและไพรอกซีน อาจมีถึง 50% เช่น หินในตระกูลไดโอไรต์-แอนดีไซต์ ซึ่งมักจะมีส่วนประกอบสำคัญคือ แพลจิโอเคลส 55-70% แร่เมฟิก 25-40%
  4. หินอัลทราเมฟิก (Ultramafic หรือ ultrabasic rock) ปกติมักมีสีเขียวหรือดำ เพราะประกอบด้วยแร่เมฟิกเป็นส่วนใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งไพรอกซีน, โอลิวีน, และแอมฟิโบลในสัดส่วนต่างๆ กัน

ตารางจำแนกชนิดของหินอัคนี

 

                          สี                          สีจาง ————————————————-> สีเข้ม
เนื้อหิน (Texture) ส่วนประกอบ
(Composition)
ไมกา และ/หรือ ฮอร์นเบลนด์ โปตัสเซียมเฟลด์สปาร์ หรือ โซเดียมแพลจิโอเคลส
ฮอร์นเบลนด์ โซเดียม แคลเซียม แพลจิโอเคลส
โอลีวีน ไพรอกซีน หรือ แอมฟิโบล
แคลเซียม แพลจิโอเคลส
ไม่มีเฟลด์สปาร์
มีควอรตซ์
ไม่มีควอรตซ์
มีควอรตซ์ < 100%
ไม่มีควอรตซ์
ไม่มีควอรตซ์
เนื้อผลึกหยาบมาก (Pegmatitic)
Pegmatite
(เพคมาไทต์) 
   
เนื้อผลึกหยาบ
(Phaneritic)
ผลึกขนาดเดียว
(Nonporphyritic)
Granite
(แกรนิต)
Syenite
(ไซยาไนต์)
Diorite
(ไดโอไรต์)
Gabbro
(แกบโบร)
Dunite (ดันไนต์)
Peridotite (เพอริโดไทต์)
Pyroxenite (ไพรอกซีไนต์)
Hornblendite (ฮอร์นเบลนไดต์)
ผลึกสองขนาด*
(Porphyritic)
Granite porphyry
(แกรนิตพอไฟรี)
Syenite porphyry
(ไซยาไนต์พอไฟรี)
Diorite porphyry
(ไดโอไรต์พอไฟรี)
Gabbro porphyry
(แกบโบรพอไฟรี)
* ในกรณีที่มีผลึกสองขนาด แต่มี phenocryst น้อยกว่า 25% ใช้คำว่า Porphyritic นำหน้าแทน เช่น Porphyritic granite หากมีเนื้อผลึกละเอียดคงเรียกชื่อเหมือนเมื่อมีผลึกขนาดเดียว เช่น Rhyolite
เนื้อผลึกละเอียด
(Aphanitic)
ผลึกขนาดเดียว
(Nonporphyritic)
Rhyolite
(ไรโอไลต์)
Trachite
(ทราไคต์)
Andesite
(แอนดีไซต์)
Basalt
(บะซอลต์)
ผลึกสองขนาด*
(Porphyritic)
Rhyolite porphyry
(ไรโอไลต์พอไฟรี)
Trachite porphyry
(ทราไคต์พอไฟรี) 
Andesite porphyry
(แอนดีไซต์พอไฟรี)
Basalt porphyry
(บะซอลต์พอไฟรี)
เนื้อแก้ว (Glassy)
Obsidian (หินแก้วภูเขาไฟ)
หินที่มีเนื้อแก้ว เศษหิน และเนื้อฟองอากาศจะมีส่วนประกอบไม่แน่นอน บางชนิดอาจไม่มีแร่ผสมอยู่เลย เช่น หินแก้วภูเขาไฟ และพัมมิส จะประกอบด้วยแก้วล้วนๆ
เนื้อเศษหิน (Fragmental)
Tuff (ทัฟฟ์)
เนื้อฟองอากาศ (Vesicular)
Pumice (พัมมิส)
Scoria (สคอเรีย)

 

ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับหินอัคนี
http://sunflowercosmos.org/mineralogy/mineralogy_main/mineralogy_igneous_rocks.html
http://geology.about.com/cs/basics_roxmin/a/aa011804a.htm

{glossarbot=enable}

2 Comments

  1. Pingback: เส้นทางอาชีพนักธรณีวิทยา

  2. เรื่องนี้น่าสนใจมาก อยากรู้ว่าทำมั้ยนักวิทยาศาสตร์ถึงต้องตั้งชื่อหิวนี้หรอ

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Connect with Facebook

*

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>