โครงสร้างของโลก
ดิน หิน แร่
นายวุฒิพงษ์ พากิจรัตน์
โรงเรียนโชคชัยสามัคคี สานักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษา เขต 31
เป็นวิชาที่ศึกษาเกี่ยวกับโลกในด้านต่างๆ เช่น แร่ หิน ดินและน้า
ประวัติและวิวัฒนาการของโลกตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน รวมไปถึง
กระบวนการเปลี่ยนแปลงของโลกทั้งที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติและการ
กระทาของมนุษย์
ประโยชน์และความสาคัญของการศึกษาธรณีวิทยา
1. ด้านทรัพยากรธรณี : เก็บรวบรวมข้อมูลด้านธรณีวิทยา
เพื่อจัดการทรัพยากรธรณีอย่างมีประสิทธิภาพและเกิดประโยชน์สูงสุด
2. ด้านการวางแผนและพัฒนา
2.1 ด้านแหล่งน้าและชลประทาน : การสร้างเขื่อน
ฝาย อ่างเก็บน้าต่างๆ ต้องอาศัยสภาพทางธรณีวิทยาในบริเวณที่จะทา
การก่อสร้าง
2.2 ด้านการคมนาคม : พิจารณาลักษณะภูมิประเทศ
ข้อมูลชั้นหินที่รองรับในบริเวณนั้น เพื่อเลือกเส้นทางคมนาคม
ด้านการวางแผนและพัฒนา (ต่อ)
2.3 ด้านการพัฒนาและจัดการเรื่องการใช้ที่ดิน :
อาศัยข้อมูลทางธรณีวิทยาวางแผนการใช้ที่ดินในการแบ่งเขต
การเกษตร เขตอุตสาหกรรม
2.4 ด้านสิ่งแวดล้อม : สามารถนาไปประยุกต์ใช้ในการ
ปรับปรุงแนวทางการพัฒนาทรัพยากรธรรมชาติ และสิ่งแวดล้อม
12,755 กม.
12,711กม.
ปัจจุบันโดยทั่วไปถือว่า
โลกมีรูร่างทรงกลมแป้น (Oblate
Ellipsoid) ลักษณะโดยทั่วไปของ
พื้นผิว เมื่อยึดเอาระดับน้าทะเล
เ ป็ น เ ก ณ ฑ์ พื้ น ผิ ว โ ล ก จ ะ
ประกอบด้วย 2 ส่วน คือ
- ส่วนของผืนแผ่นดิน
เหนือระดับน้าทะเล (ทวีป)
- ส่วนของผืนแผ่นดินใต้
มหาสมุทร
โครงสร้างและส่วนประกอบของโลก
โครงสร้างของโลกในแต่ละส่วนมีความแตกต่างกันทั้ง
ทางด้านเคมี และด้านกายภาพ ดังนั้นโครงสร้างภายในของโลก
จึงสามารถแบ่งได้โดยใช้เกณฑ์ใหญ่ 2 เกณฑ์ คือ
1. แบ่งตามองค์ประกอบทางเคมี
2. แบ่งตามคุณสมบัติทางกายภาพ
1. แบ่งตามองค์ประกอบทางเคมี
เมื่อพิจารณาจากองค์ประกอบทางเคมี นักธรณีวิทยาได้แบ่งโครงสร้าง
ภายในของโลกเป็น 3 ชั้น
เปลือกโลก (crust) : อยู่ชั้นนอกสุดของโลก มีความหนาประมาณ
6 – 35 กิโลเมตร แบ่งออกเป็น 2 ส่วน
เปลือกทวีป และเปลือกสมุทร
ชั้นแมนเทิ่ล (mantle) : อยู่ถัดจากชั้นเปลือกโลก ประกอบด้วยหินและ
แร่หลายชนิด บางส่วนอยู่ในสถานะหลอมเหลว
เรียกว่า “หินหนืด หรือแมกม่า” มีความหนา
ประมาณ 3,000 กิโลเมตร
แก่นโลก (core) : เป็นส่วนที่อยู่ใจกลางโลก มีความหนาแน่นมาก
มีความหนาประมาณ 3,440 กิโลเมตร แบ่งออกเป็น
- แก่นโลกชั้นนอก (outer core)
- แก่นโลกชั้นใน (inner core)
2. แบ่งตามคุณสมบัติทางกายภาพ
แบ่งออกเป็น 5 ชั้น ได้แก่
1. ธรณีภาคชั้นนอก (lithosphere) ส่วนชั้นนอกสุดของโลก ประกอบด้วย
- เปลือกทวีป มีความหนาเฉลี่ย 35 กิโลเมตร
- เปลือกสมุทร มีความหนาเฉลี่ย 5 กิโลเมตร
- แมนเทิ่ลชั้นบนสุด เป็นวัตถุแข็งรองรับเปลือกทวีปและเปลือกสมุทร ลึกลง
มาถึงระดับ 100 กิโลเมตร
2. ฐานธรณีภาค (asthenosphere) เป็นแมนเทิ่ลชั้นบนซึ่งอยู่ใต้ลิโทสเฟียร์ลงมา
จนถึงระดับ 700 กิโลเมตร เป็นวัสดุเนื้ออ่อนอุณหภูมิประมาณ 600 – 1,000 C
3. เมโซสเฟียร์ (mesosphere) เป็นแมนเทิ่ลชั้นล่าง ลึกลงไปถึงระดับ 2,900
กิโลเมตร มีสถานะเป็นของแข็งอุณหภูมิประมาณ 1,000 – 3,500 C


แบ่งตามคุณสมบัติทางกายภาพ (ต่อ)
4. แก่นโลกชั้นนอก (outer core) อยู่ลึกลงไประดับ 1,150 กิโลเมตร เป็น
เหล็กหลอมละลาย มีอุณหภูมิสูง 1,000 – 3,500 C เคลื่อนตัวด้วยกลไกการ
พาความร้อนทาให้เกิดสนามแม่เหล็ก
5. แก่นโลกชั้นใน (inner core) เป็นเหล็กและนิกเกิลในสถานะของแข็งซึ่งมี
อุณหภูมิถึง 5,000 C อยู่ที่ระดับความลึก 6,370 กิโลเมตร


ดิน หิน แร่ ต่างก็เป็นองค์ประกอบของเปลือกโลก ดินและหิน
ต่างจากแร่ตรงที่เป็นสารผสมส่วนแร่เป็นสารเนื้อเดียว
หิน
หิน สามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภท โดยพิจารณาจากต้น
กาเนิดและกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆ จนกลายเป็นหินเป็นสาคัญ
- หินอัคนี - หินตะกอน (หินชั้น)
- หินแปร
หินอัคนี
เป็นหินที่เกิดจากกระบวนการตกผลึกของแร่ธาตุที่มีอยู่ในสารหลอมเหลวใต้
ผิวโลก(แมกมา) หรือเกิดจากการเย็นตัวของสารหลอมเหลวเหนือผิวโลก(ลาวา)
กระบวนการกลายเป็นหินอัคนี
แบบแมกมาแทรกซอน(intrusive) เย็นตัว
อยู่ใต้ผิวโลกอย่างช้าๆ การตกผลึกของแร่
เป็นเม็ดหยาบสามารถมองเห็นได้ด้วยตา
เปล่า
แบบแมกมาแทรกโผล่(extrusive) แมกมา
แทรกตัวขึ้นมาสู่ผิวโลกสัมผัสกับ
บรรยากาศและเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วเป็น
ของแข็ง
หินอัคนีชนิดต่างๆ
หินตะกอน
ลักษณะเด่นของหินตะกอน คือ การวางตัวส่วนใหญ่มีลักษณะเป็นชั้นๆ จนเป็น
ที่รู้จักกันในชื่อว่า “หินชั้น” เป็นหินที่เกิดจากหินที่มีอยู่ดั้งเดิม อาจจะเป็นหินอัคนี หิน
แปร หรือจากหินตะกอนเอง
(1) หินดั้งเดิม
(3) ตะกอนที่แตกหลุด
หรือสารละลาย
(5) สะสมและทับถมกัน (7) หินตะกอน
(2) ผุพังหรือถูกเซาะกร่อน
(6) กระบวนการกลายเป็นหิน
***กระบวนการกลายเป็นหิน*** (มี 3 รูปแบบ)
1) การอัดตัว (compaction) 2) การตกผลึก (crystallization)
3) การเชื่อมประสาน (cementation)
หินตะกอนชนิดต่างๆ
หินแปร
เกิดจากหินดั้งเดิมซึ่งถูกแปรสภาพ โดยทาให้ลักษณะของเนื้อหินและ/หรือ
องค์ประกอบของแร่ที่มีอยู่ในหินเปลี่ยนแปลงไปจากเดิม ซึ่งการแปรสภาพของหินต้อง
อาศัยปัจจัยสาคัญ 3 ประการ คือ
- ความร้อนหรืออุณหภูมิสูง
- ความกดดันสูง
- ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดจากสารละลาย
เปลี่ยนลักษณะของเนื้อหิน
องค์ประกอบของแร่ในเนื้อหิน
ดิน
ในทางธรณีวิทยาหมายถึง สารที่ยังจับตัวไม่แน่นนัก
ประกอบด้วยธาตุหรือตะกอนที่มีขนาดต่างๆ อาจมีพวกกรวด หิน และ
สารอินทรีย์ปนอยู่ในปริมาณที่แตกต่างกันไป
นักปฐพีวิทยาพบว่าดินสามารถแบ่ง
ออกเป็นชั้นต่างๆ ได้ ซึ่งมีชั้นสาคัญๆ 5
ชั้น ได้แก่
- ชั้น O (O - Horizon)
- ชั้น A (A - Horizon)
- ชั้น B (B - Horizon)
- ชั้น C (C - Horizon)
- ชั้น R (R - Horizon)
ชั้น O (O - Horizon)
เป็นชั้นดินบนสุดมักสีคล้า
เนื่องจากประกอบด้วยอินทรียวัตถุ หรือ
ฮิวมัส ซึ่งเป็นซากพืชซากสัตว์ ซึ่งทาให้
เกิดความเป็นกรด ดินชั้น O ส่วนใหญ่จะ
พบในพื้นที่ป่า ส่วนในพื้นที่การเกษตรจะ
ไม่มีชั้นโอในหน้าตัดดิน เนื่องจากถูกไถ
พรวนไปหมด
ชั้น A (A - Horizon)
เป็นดินชั้นบน (Top soil) ส่วน
ใหญ่ประกอบด้วยหินแร่และอินทรียวัตถุที่
ย่อยสลายสมบูรณ์แล้ว ทาให้ดินมีสีเข้ม
ลักษณะของดินชั้นนี้ร่วนซุย เป็นส่วนที่มี
น้าซึมผ่านไปด้านล่างได้สะดวก ดังนั้นชั้น
A จึงทาหน้าที่เป็นทางผ่าน หรือชั้นชะล้าง
(eluvial horizon) นั่นเอง
ชั้น B (B - Horizon)
เป็นดินชั้นล่าง (subsoil) เนื้อ
ดินและโครงสร้างเป็นแบบก้อนเหลี่ยม
หรือแท่งผลึก เกิดจากการชะล้างแร่ธาตุ
ต่างๆ ของสารละลาย ที่เคลื่อนตัวผ่านชั้น
A ลงมาสะสมในชั้นนี้ ดินในชั้น B ส่วน
ใหญ่จะมีสีน้าตาลปนแดง เนื่องจากการ
สะสมตัวของเหล็กออกไซด์
ชั้น C (C - Horizon)
เกิดจากการผุพังของหินกาเนิด
ดิน (Parent rock) ไม่มีการตกตะกอน
ของวัสดุดินจากการชะล้าง และไม่มีการ
สะสมของอินทรีย์วัตถุ
ชั้น R (R - Horizon)
เป็นชั้นของวัตถุต้นกาเนิดดิน
หรือ หินพื้น (Bedrock)
แร่
สารที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ โดยปกติมีสถานะเป็น
ของแข็ง (ยกเว้นแร่ปรอท) แร่บริสุทธิ์จะมีเนื้อสม่าเสมอตลอดทั้งก้อน
สามารถเขียนสูตรทางเคมีกากับได้แน่นอน มีสมบัติเฉพาะตัวที่สามารถ
ตรวจสอบได้
คุณสมบัติของแร่
1. ความแข็ง 2. ความถ่วงจาเพาะ 3. สีผง
4. รูปผลึก 5. การแตกตัว 6. ริ้วรอยขนานบนผิว
7. ความวาว 8. ความโปร่งแสง 9. สมบัติเฉพาะ
ยิปซัม ตะกั่ว เขี้ยวหนุมาน
โอปอล ทองคา เพชร
แร่ชนิดต่างๆ

ธรณีวิทยา(1)