Transcript หินอัคนี (Igneous rocks) หินอัคนี (Igneous Rocks) • หินอัคนีคือหินที่เกิดจากการเย็นตัวและตกผลึกของหิน หลอมเหลว เมื่อหินหลอมเหลวเหล่ านีเ้ คลื่อนที่ขึน้ มาใกล้ ผิว โลก.

หินอัคนี
(Igneous rocks)
หินอัคนี
(Igneous Rocks)
• หินอัคนีคือหินที่เกิดจากการเย็นตัวและตกผลึกของหิน
หลอมเหลว เมื่อหินหลอมเหลวเหล่ านีเ้ คลื่อนที่ขึน้ มาใกล้ ผิว
โลก
• หินอัคนีท่ เี กิดจากการเย็นตัวและตกผลึกของหินหลอมเหลว
ใต้ ผิวโลกอย่ างช้ าๆ เรียกว่ า Intrusive rocks หรือ Plutonic
r
o
c
k
s
• หินอัคนีท่ เี กิดจากการเย็นตัวและตกผลึกของหินหลอมเหลว
บนผิวโลกหรือใกล้ ผิวโลก เรียกว่ า Extrusive rocks หรือ
V o l c a n i c
r o c k s
• หินอัคนีท่ เี กิดจากการทับถมของเศษหินที่ได้ จากการระเบิด
ของภูเขาไฟ
เมื่อมีการเชื่อมประสานด้ วยแร่ จะได้ หนิ ที่
เรียกว่ า P y r o c l a s t i c
r o c k s
การเคลื่อนที่ของหินหลอมเหลว
(Igneous Activity)
• หินหลอมเหลว (molten rock) เกิดจากการหลอมตัวของหิน
ภายใต้ สภาวะที่เหมาะสมที่ระดับลึกลงไปใต้ ผิวโลก
มี
อุณหภูมิอยู่ระหว่ าง 700 C ถึง 1200 C การเคลื่อนที่ของหิน
หลอมเหลวมักเกิดตามขอบของเพลท ( p l a t e ) ซึ่งได้ แก่
บริเวณสันเขาใต้ สมุทร (oceanic ridge) และแนวมุดตัวของ
เพลท ( s u b d u c t i o n
z o n e )
• หินหลอมเหลวที่เคลื่อนที่อยู่ใต้ ผิวโลก เรียกว่ า หินหนืดหรือ
แมกมา (magma) เมื่อแมกมาเคลื่อนตัวสู่ผิวโลก เรียกหิน
หลอมเหลวนีว้ ่ า ลาวา (lava) เมื่อหินหลอมเหลวเหล่ านีเ้ ย็น
ตัวลง เกิดการตกผลึก (crystallization) กลายเป็ นหินจะได้ หิน
อัคนี ( i g n e o u s
r o c k s )
• แมกมา มาจากภาษากรีก ซึ่งแปลว่ า สารผสมที่คลุกเคล้ าเข้ า
กัน (kneaded mixture) เมื่อถูกนามาใช้ ในทางธรณีวิทยา
หมายถึงวัตถุร้อน หลอมบางส่ วน และสามารถเคลื่อนที่ได้
ภายในโลก สามารถแทรกเข้ าไปในหินหรือแทรกตัวตัดผ่ าน
หินในบริเวณเปลือกโลก
• แมกมาไม่ ได้ เป็ นของเหลวทัง้ หมด
แต่ เป็ นสารผสมของ
ของเหลว ของแข็ง และก๊ าซ การเคลื่อนที่ของแมกมาช้ ามาก
ก๊ าซที่พบมากในแมกมา คือ ไอนา้ และก๊ าซคาร์ บอนไดออก
ไซต์
ก๊ าซเหล่ านีม้ ีความสาคัญมาก
เป็ นตัวกาหนด
ความสามารถในการเคลื่อนที่ของแมกมา
กาหนดจุด
หลอมเหลวของแมกมา และความรุ นแรงของการประทุของ
ภูเขาไฟ ก๊ าซเป็ นตัวที่เพิ่มความสามารถของการไหลของแมก
มา แมกมาซึ่งมีก๊าซเหล่ านีม้ ากมีแนวโน้ มที่จะเกิดการประทุ
มากกว่ าการระเบิดอย่ างรุ นแรง
• จุดกาเนิดของแมกมาอยู่ในบริเวณที่เป็ น เปลือกโลกตอนล่ าง
และเนือ้ โลกตอนบน ข้ อมูลทางธรณีฟิสิกส์ แสดงให้ เห็นว่ า
เปลือกโลกและเนือ้ โลกเป็ นของแข็งแต่ สามารถเปลี่ยนแปลง
ได้ บริเวณที่จะให้ แมกมาอยู่ท่ รี ะดับใกล้ ผิวโลกที่ประมาณ 50
กิโลเมตร ในบริเวณเปลือกโลกตอนล่ าง ลึกลงไปจนถึงระดับ
ความลึกประมาณ 200 กิโลเมตร บริเวณเนือ้ โลกตอนบน หิน
ในบริเวณดังกล่ าวจะหลอมเป็ นบางส่ วน ซึ่งมีปัจจัยอยู่ 4
ประการ คือ อุณหภูมิ ความดัน ปริมาณนา้ และก๊ าซที่มีอยู่
และ
ส่ วนประกอบของหินที่จะหลอม
• หินจะเริ่มหลอมเมื่ออุณหภูมิสูงขึน้ หรือ ความดันลดลง และ
เมื่อทัง้ อุณหภูมิและความดันเปลี่ยนแปลงไปในทางที่จะทาให้
หินเกิดการหลอม
แร่ ต่างๆที่ประกอบขึน้ เป็ นหินก็จะเริ่ม
หลอม
เมื่อหินหลอมจะเกิดการขยายตัวเพิ่มขึน้ ประมาณ
10% ทาให้ หนิ หลอมมีความหนาแน่ นน้ อยกว่ าหินที่ถูกหลอม
ทาให้ หนิ หลอมลอยตัวขึน้ สู่ผิวโลกได้
• แมกมาสามารถแบ่ งออกได้ เป็ น 2 กลุ่ม โดยอาศัย
ส่ วนประกอบทางเคมี
ดังนี ้
1. Basaltic magna มีส่วนประกอบ SiO2 ประมาณ 50
เปอร์ เซ็นต์ และมีอุณหภูมิระหว่ าง 900 C ถึง 1200 C มี
ลักษณะเป็ นของเหลว
2. Granitc magna มีส่วนประกอบ SiO2 อย่ างน้ อย 60 ถึง
70 เปอร์ เซ็นต์ และมีอุณหภูมิประมาณ 800 C มีลักษณะเป็ น
สารหนืดๆ ไหลยาก เนื่องจากมีอุณหภูมิท่ ตี ่ากว่ า และ
ปริมาณของ S i O 2 ที่สูงกว่ า ความหนืดที่มากทาให้ ก๊าซที่
ละลายอยู่หนีออกไปได้ ยาก ทาให้ เกิดความดันสูง เมื่อเกิด
การประทุทาให้ เกิดการระเบิดที่รุนแรง และมีปริมาณเศษหิน
เศษเถ้ าภูเขาไฟมาก
ภูเขาไฟ
(Volcanoes)
• volcano มาจากคาว่ า Vulcan ซึ่งเป็ นเทพแห่ งไฟ (god of fire)
เป็ นช่ องทางที่เปิ ดบนพืน้ ผิวโลก ที่ให้ หนิ หลอมเหลวเคลื่อน
ตัวขึน้ สู่ผิวโลกผ่ านช่ องทาง ที่ เรียกว่ า vent หรือ pipe
ก่ อให้ เกิดเป็ นเนินเตีย้ ๆ เมื่อมีการระเบิดหลายครั ง้ เข้ า เนิน
เหล่ านีก้ ็จะมีความสูงเพิ่มขึน้ จนกลายเป็ นภูเขาไฟ
• ในปั จจุบันมีภเู ขาไฟที่ยงั มีพลังอยู่ประมาณ 6,000 ลูก ทัง้ ใน
ส่ วนที่อยู่บนแผ่ นดินและตามเกาะต่ างๆ มีประมาณ 600 ลูก
ที่เกิดการประทุในช่ วงที่มีการบันทึกในประวัตศิ าสตร์
ประมาณ 2 ใน 3 ของภูเขาไฟเหล่ านี ้ อยู่ในบริเวณที่เรี ยกว่ า
Circum-Pacific Belt หรือ Ring of Fire มีภเู ขาไฟอีกหลายพัน
ลูกซึ่งไม่ พบว่ ามีการประทุในช่ วงที่มีการบันทึกใน
ประวัตศิ าสตร์ แต่ ปรากฏว่ ามีการผุพังน้ อยมาก ซึ่งเชื่อว่ าเป็ น
ภูเขาไฟที่พ่งึ เกิดขึน้ ไม่ นานนัก และอาจเกิดการระเบิดขึน้ ได้
อีก ยังมีภเู ขาไฟอีก 5 0 , 0 0 0 ลูก ที่พบบนพืน้ มหาสมุทร
แปซิฟิก
• ภูเขาไฟมักมีรูปร่ างคล้ ายกรวย มีแอ่ งอยู่บนยอด มีขนาด
แตกต่ างกัน ถ้ าแอ่ งดังกล่ าวมีเส้ นผ่ าศูนย์ กลางน้ อยกว่ า 300
เมตรและลึกประมาณ 1 0 0 เมตร เรียกว่ า หุบภูเขาไฟ
(crater) เมื่อภูเขาไฟมีการระเบิดหลายครัง้ แอ่ งจะมีขนาด
กว้ างขึน้ ถ้ าแอ่ งมีเส้ นผ่ าศูนย์ กลางมากกว่ า 1,500 เมตร
และลึก 200 ถึง 300 เมตร เรียกว่ า แอ่ งภูเขาไฟ (caldera)
• การจาแนกภูเขาไฟ ทาได้ ในหลายลักษณะ ซึ่งอาจใช้ บันทึก
การเกิดประทุของภูเขาไฟ
หรืออาศัยรูปร่ างลักษณะและ
ส่ วนประกอบ หรือลักษณะการประทุของภูเขาไฟ ก็ได้
• การจาแนกภูเขาไฟซึ่งอาศัยบันทึกการเกิดประทุของภูเขาไฟ
แบ่ งภูเขาไฟออกได้ เป็ น
3
พวก
คือ
1. Active volcano เป็ นภูเขาไฟที่ปัจจุบันยังมีการประทุ
อยู่
2. Dormant volcano เป็ นภูเขาไฟที่เคยประทุ แต่ ปัจจุบนั
ไม่ มีการประทุ
แต่ อาจเกิดการประทุอีกได้
3. Extinct volcano เป็ นภูเขาไฟที่ดบั แล้ ว ไม่ มีการประทุ
อีก
• การจาแนกภูเขาไฟโดยอาศัยรูปร่ างลักษณะและ
ส่ วนประกอบของภูเขาไฟ แบ่ งภูเขาไฟออกได้ เป็ น 3 ลักษณะ
1. Shield volcano
ลักษณะเป็ นภูเขาไฟเตีย้ ๆ
มีฐานกว้ างมากกว่ า 100
กิโลเมตร ลักษณะคล้ าย
โล่ ห์ มีความชันที่ฐานน้ อย
(น้ อยกว่ า 2 0 องศา)
โครงสร้ างภายใน
ประกอบด้ วยชัน้
ลาวา
ล้ วนๆ ตัวอย่ างที่สาคัญของ
shield volcano คือ เกาะ
ฮาวาย (Hawaiian Islands)
2. Cinder volcano เป็ น
ภูเขาไฟทรงสูง รูปร่ างสม
สาตร สูงประมาณ 5 0 0
เมตร มีความชันที่ฐาน 30
ถึง 4 0
องศา
เส้ นผ่ าศูนย์ กลางประมาณ
2 กิโลเมตร โครงสร้ าง
ภายในประกอบด้ วย cinder
และ
a
s
h
3. Composite volcano
หรือ Stratovolcano เป็ น
ภูเขาไฟทรงสูง มีความชันที่
ฐาน 30 องศา ประกอบด้ วย
ชัน้ สลับกันระหว่ าง cinder
และ ลาวา ตัวอย่ างที่สาคัญ
ของ composite volcano
เช่ น Fuji, Vesuvius หรือ
E t n a
เป็ นต้ น
การะเบิดของภูขาไฟ
(Volcanic Eruption)
• ความรุ นแรงของการระเบิดของภูเขาไฟขึน้ อยู่กับ
ส่ วนประกอบและปริมาณก๊ าซที่มีอยู่ในหินหลอมเหลว ถ้ าหิน
หลอมเหลวมีความหนาแน่ นต่า มีความหนืดน้ อย จะไหลได้
เร็วและไม่ มีการระเบิดที่รุนแรง แต่ ถ้าหินหลอมเหลวมีความ
หนาแน่ นสูง มีความหนืดมาก หินหลอมเหลวจะไหลได้ ช้า
การระเบิดรุนแรง
• เศษหินที่ได้ จากการระเบิดของภูเขาไฟและถูกพ่ นออกจาก
ปล่ องภูเขาไฟ เรียกว่ า pyroclastic debris มีขนาดแตกต่ างกัน
แบ่ งออกได้ เป็ น
1. ฝุ่ นภูเขาไฟ (dust) มีขนาดเล็กกว่ า 0.25 มิลลิเมตร
เมื่อถูกพ่ นไปในอากาศ
สามารถลอยอยู่ในอากาศได้ เป็ น
เวลานานและเคลื่อนที่ได้ เป็ นระยะทางไกลๆ
2. ธุลีภเู ขาไฟ (volcanic ash) ขนาดระหว่ าง 0.25
มิลลิเมตร ถึง 4 มิลลิเมตร มีลักษณะเป็ นเหลี่ยมแหลม
ประกอบด้ วยแก้ ว
3. มูลภูเขาไฟ (cinder) ขนาดระหว่ าง 4 มิลลิเมตร ถึง 32
มิลลิเมตร
ลักษณะคล้ ายธุลีภเู ขาไฟ
4. ลาพิลลี (lapilli) เป็ นเศษหินขนาดประมาณ 20
มิลลิเมตร
5. บอมบ์ (bomb) ขนาดใหญ่ กว่ า 32 มิลลิเมตร เป็ นก้ อน
กลมขนาดใหญ่
ถูกดันขึน้ ไปและแข็งตัวขณะที่หมุนตัวใน
อากาศ
6. บล็อก (block) เป็ นเศษหินขนาดใหญ่ ลักษณะเป็ น
เหลี่ยม อาจเป็ นเศษหินภูเขาไฟเดิม หรือหินที่อยู่ในปล่ อง
ภูเขาไฟ
7. พัมมิซ (pumice) เป็ นชิน้ ส่ วนของหินหลอมเหลวซึ่งมี
นา้ และก๊ าซปนอยู่มาก เมื่อแข็งตัว นา้ และก๊ าซหนีออกไป
หมด ได้ เป็ นหินเนือ้ แก้ ว มีรุพรุ นมาก นา้ หนักเบา ลอยนา้ ได้
ลักษณะเนือ้ หินของหินอัคนี
(Texture of Igneous rocks)
• อัตราการเย็นตัวของแมกมา เป็ นตัวกาหนดอัตราการเติบโต
ของผลึก การเย็นตัวลงอย่ างช้ าๆ แร่ จะตกผลึกเป็ นปริ มาณ
น้ อยและค่ อยๆเติบโตขึน้ หากการเย็นตัวเกิดขึน้ อย่ างรวดเร็ว
แร่ ตกผลึกเป็ นจานวนมาก ผลึกที่ได้ จงึ มีขนาดเล็ก หากแมก
มาเย็นตัวลงอย่ างรวดเร็วมาก จนกระทั่งไม่ มีเวลาพอที่จะทา
ให้ เกิดการตกผลึกได้
ก็จะได้ วัตถุท่ไี ม่ มีผลึก
• ลักษณะของเนือ้ หินแบ่ ง
ออกได้ เป็ น 4 ลักษณะ
ใหญ่ ๆ
คือ
1.
เนือ้ หยาบ
(phaneritic texture) เป็ น
ลักษณะของหินอัคนีท่ ีได้
จากหินหลอมเหลวเย็นตัว
ลงอย่ างช้ าๆใต้ ผิวโลก หิน
ประกอบด้ วยแร่ ท่ มี ีผลึก
ขนาดใหญ่ มองเห็นด้ วยตา
เปล่ า
2.
เนือ้ ละเอียด
(aphanitic texture) เป็ น
ลักษณะของหินอัคนีท่ ีมี
อัตราการเย็นตัวของหิน
หลอมเหลวค่ อนข้ างเร็ว
ผลึกมีขนาดเล็กมาก
มองเห็นได้ ยากด้ วยตาเปล่ า
ต้ องใช้ กล้ องจุลทรรศน์
3. เนือ้ แก้ ว (glassy texture) เป็ นลักษณะของหินอัคนี ที่
มีอัตราการเย็นตัวของหินหลอมเหลวอย่ างรวดเร็วมาก ได้
เป็ นแก้ ว
4. เนือ้ ผลึกสองขนาด
(porphyritic texture) เป็ น
ลักษณะของหินอัคนีท่ ีมี
อัตราการเย็นตัวของหิน
หลอมเหลวต่ างกัน อัตรา
การเย็นตัวครัง้ แรกช้ ากว่ า
การเย็นตัวในครัง้ หลัง เกิด
เป็ นผลึกขนาดใหญ่ เกิดอยู่
ในหินที่มีผลึกขนาดเล็ก
ผลึกขนาดใหญ่ เรียกว่ า
phenocryst ส่ วนผลึกขนาด
เล็กเรียกว่ า groundmass
ชนิดของหินอัคนี
(Types of Igneous Rocks)
• การจัดแบ่ งหินอัคนีทาได้ หลายลักษณะ ในการจัดแบ่ งหิน
อัคนีอย่ างง่ ายๆ อาศัยลักษณะเนือ้ หินและแร่ ประกอบหิน
เป็ นหลัก
ส่ วนประกอบที่สาคัญในการจาแนกหินอัคนีคือ
ปริมาณซิลิกา (SiO 2 ) ซึ่งหินอัคนีมีปริมาณซิลิกาอยู่ระหว่ าง
45% ถึง 80% โดยนา้ หนัก ปริมาณซิลิกาที่แตกต่ างกันทาให้
สามารถแบ่ งหินอัคนีออกได้ เป็ น 4 กลุ่ม ได้ แก่ felsic, mafic,
i n t e r m e d i a t e และ u l t r a m a t i c
1. เฟลซิก (Felsic) เป็ นหินที่มีปริมาณซิลิกามาก มีแร่
เด่ นเป็ น feldspar (K-feldspar และ Na-rich plagioclase) และ
silica (quartz) อาจมีแร่ อ่ นื ๆ เช่ น biotite, muscovite และ
hornblende หินจาพวก felsic มีความหนาแน่ นน้ อย เนื่องจาก
แร่ ประกอบหินเป็ นแร่ ท่ มี ีความหนานแน่ นน้ อย ตัวอย่ างหิน
จาพวกนีไ้ ด้ แก่ g r a n i t e , r h y o l i t e
2. เมฟิ ก (Mafic) เป็ นหินที่มีปริมาณซิลิกาน้ อย มีแร่ เด่ น
เช่ น Ca-rich plagioclase และ pyroxene อาจมี olivine ได้ ด้วย
แร่ เหล่ านีป้ ระกอบด้ วยธาตุท่ หี นัก เช่ น magnesium (Mg)
และ iron (Fe) หินจาพวกนีม้ ีสีเข้ ม มีความหนาแน่ นสูง
ตัวอย่ างหินจาพวกนีไ้ ด้ แก่ g a b b r o , b a s a l t
3. อินเทอร์ มิดอิ ิท (I n t e r m e d i a t e) เป็ นหินที่มี
ส่ วนประกอบอยู่ระหว่ างหิน felsic และ mafic มีแร่ เด่ น คือ
Na-rich plagioclase และ Ca-rich plagioclase มักพบ
hornblende และ biotite ด้ วย สี ความหนาแน่ น และ
ส่ วนประกอบ ก็อยู่ระหว่ างหิน felsic และ mafic ด้ วย ตัวอย่ าง
หินจาพวกนีไ้ ด้ แก่ d i o r i t e , a n d e s i t e
4. อัลตราเมฟิ ก (Ultramafic) เป็ นหินที่พบได้ ยากบนพืน้
โลก
มีปริมาณซิลิกาน้ อยมาก
ส่ วนใหญ่ ประกอบด้ วย
pyroxene และ olivineซึ่งมี iron และ magnesium เป็ น
ส่ วนประกอบ
เป็ นหินที่มีความหนาแน่ นสูง
ไม่ พบ
p l a g i o c l a s e ตัวอย่ างหินจาพวกนีไ้ ด้ แก่ p e r i d o t i t e