lnwshop logo
  • ตอบกระทู้
  • ตั้งกระทู้ใหม่
QUOTE 

ความรู้เกี่ยวกับ หินศิลาแลง

เจ้าของร้าน
เจ้าของร้าน
3 ปีที่ผ่านมา
ศิลาแลง (Laterite)
โดย สิน สินสกุล ผู้เชี่ยวชาญด้านธรณีวิทยา 
สาขาวิทยาศาสตร์มัธยมศึกษา สสวท.
 บทนำ

ศิลาแลง หรือแลง (Laterite) เป็นวัสดุธรรมชาติที่เกิดขึ้นบริเวณมรสุมเขตร้อน ซึ่งคนในภูมิภาคเอเชียและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้รู้จักและนำมาใช้ประโยชน์เป็นเวลานานแล้ว มนุษย์ก่อนประวัติศาสตร์รู้จักนำศิลาแลงมาบดผสมกับยางไม้ใช้เป็นสีในการวาดภาพตามถ้ำและหน้าผาหิน นอกจากนั้นคนในภูมิภาคนี้ได้นำศิลาแลงมาใช้ในการก่อสร้างวัดและปราสาทหินดังที่พบเห็นในประเทศไทย กัมพูชา และลาว มีอายุย้อนหลังไปตั้งแต่ 700 – 1,000 ปีที่ผ่านมา แต่ศิลาแลงเพิ่งเป็นที่รู้จักในวงการวิทยาศาสตร์ตะวันตกเมื่อประมาณสองร้อยปีที่ผ่านมานี้เอง โดยบุชานัน (Buchanan, F. 1807) ได้สังเกตเห็นวัสดุก่อสร้างที่เป็นศิลาแลงบริเวณภูเขาของประเทศอินเดียและคาบสมุทรมลายู แล้วนำไปเผยแพร่ในหมู่นักวิชาการตะวันตก
ศิลาแลงครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 15 เปอร์เซ็นต์ของพื้นผิวโลก และเกิดขึ้นในประเทศแถบเส้นศูนย์สูตร ในทวีปเอเชียจะพบศิลาแลงตั้งแต่ประเทศอินเดียมาทางตะวันออกเฉียงใต้จนถึงประเทศฟิลิปปินส์ และตอนเหนือของออสเตรเลีย ในทวีปแอฟริกาพบศิลาแลงกระจัดกระจายอยู่ที่ประเทศไนจีเรีย ไปจนถึงอังโกลา ส่วนในทวีปอเมริกา พบอยู่ในประเทศเม็กซิโกและบราซิล
เนื่องจากศิลาแลงเกิดอยู่ในพื้นที่จำกัด การศึกษาวิจัยจึงไม่แพร่หลาย และเป็นของแปลกใหม่สำหรับประเทศทางแถบขั้วโลกและยุโรป ซึ่งรู้จักศิลาแลงในชื่อ “หินสีแดงอิฐ” (brick - red rock) มีความแข็งคล้ายอิฐ (ภาษาอังกฤษ จึงเรียกศิลาแลงว่า “laterite” มาจากรากศัพท์ภาษาลาติน later แปลว่า “อิฐ”) ส่วนในแอฟริกาและออสเตรเลียเดิมทีคิดว่าศิลาแลงเป็นหินที่เกิดอยู่ในทะเลทราย
การศึกษาวิจัยศิลาแลงในเวลาต่อมาทำให้เข้าใจเรื่องศิลาแลงได้มากขึ้น ทั้งในด้านสภาพแวดล้อม ส่วนประกอบทางเคมี กระบวนการเกิด ตลอดจนการจำแนกชนิดของศิลาแลง เป็นต้น รายงานฉบับนี้จะนำเสนอข้อมูลศิลาแลงส่วนที่สัมพันธ์กับธรณีวิทยา และตัวอย่างศิลาแลงที่สำรวจพบในประเทศไทย เพื่อเป็นความรู้สำหรับนักเรียน นักศึกษา ครู และประชาชนทั่วไปที่สนใจในวัสดุธรรมชาติชนิดนี้

 ลักษณะทั่วไป

โดยทั่วไปจะพบเห็นศิลาแลงอยู่บนผิวดินหรือใต้ผิวดินเพียงเล็กน้อย ศิลาแลงจึงจัดเป็นตะกอนพื้นผิวที่เป็นผลมาจากกระบวนการผุพังทางธรณีวิทยา และพบในประเทศที่อยู่ในมรสุมเขตร้อนเท่านั้น (ภาพที่ 1)
การผุพังในกระบวนการเกิดศิลาแลงส่วนมากเป็นการผุพังทางเคมี ซึ่งเป็นการเปลี่ยนสภาพของแร่ที่ประกอบอยู่ในหิน หรือในตะกอนที่สะสมตัวอยู่บริเวณนั้น โดยอาจมีการผุพังทางกลศาสตร์จากการแตกหักของหินต้นกำเนิดร่วมด้วยบ้าง ศิลาแลงจึงเป็นวัสดุธรรมชาติที่เกิดจากการผุพัง มีลักษณะแตกต่างกันไปในแต่ละแหล่ง แต่มีลักษณะทั่วไปที่เด่นชัด คือ

  1. มีปริมาณแร่เหล็กและอลูมิเนียมที่เกิดจากการผุพังมาก
  2. มีสารอินทรีย์น้อยมาก หรือไม่มีเลย
  3. อาจมีหรือไม่มีแร่ควอตซ์ก็ได้ มีความเป็นเบสลดลง
  4. มีความแข็งเพิ่มขึ้นเมื่อสัมผัสกับอากาศ
  5. เกิดในสภาพแวดล้อมที่แห้งแล้งสลับชุ่มชื้น (แดดออก/ฝนตก)
ภาพที่ 1 ลักษณะของศิลาแลงที่เกิดขึ้นเป็นชั้นแข็ง มีสีน้ำตาลแดง อยู่ใต้ระดับผิวดินตั้งแต่ 50 เซนติเมตร - 1 เมตร

จากลักษณะทั่วไปของศิลาแลง จะเห็นว่ามีทั้งลักษณะทางกายภาพและทางเคมี ซึ่งมีรายละเอียดที่ควรพิจารณา คือ

ลักษณะทางกายภาพ ได้แก่ลักษณะเด่น ๆ ดังนี้
- ความแข็ง (hardness) ศิลาแลงธรรมชาติเมื่ออยู่ใต้ผิวดินจะมีความแข็งน้อย สามารถตัดให้เป็นก้อน เป็นบล็อกได้ โดยใช้เครื่องมือที่ทำด้วยเหล็ก แต่เมื่อสัมผัสกับอากาศจะมีความแข็งเพิ่มขึ้น เนื่องจากการสูญเสียความชื้นในดินเหนียวที่เป็นส่วนประกอบของศิลาแลง นอกจากนั้น การสัมผัสกับอากาศและการเปลี่ยนแปลงของอากาศระหว่างฝนตกกับแดดออกทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมี ส่วนมากเป็นการออกซิไดส์ มีการเพิ่มปริมาณของเหล็กออกไซด์แทรกซึมเข้าไปตามช่องว่างของตะกอน ดังนั้น ศิลาแลงจึงเป็นวัสดุที่สามารถแข็งตัวในระดับพื้นที่ต่างกัน และมีศักยภาพที่จะเป็นของแข็ง
- สี (color) ศิลาแลงจะมีโทนสีแดง แดงปนเหลือง แดงอมส้ม น้ำตาลแดง และสีอิฐ เป็นต้น สีของศิลาแลงส่วนมากจะขึ้นอยู่กับปริมาณของเหล็กและแมงกานีสตามระยะเวลาที่เกิดการผุพังทางเคมี รวมทั้งปริมาณของธาตุอื่นที่ประกอบอยู่ในศิลาแลง เช่น อลูมิเนียม ปกติจะมีสีขาวแต่จะเปลี่ยนเป็นสีแดงคล้ำเมื่อผสมกับเหล็ก ซิลิกาจะมีสีแดงแบบสนิมเหล็กเมื่อผสมกับไฮดรอกไซด์ของเหล็ก ดินคาโอลินเมื่อถูกเคลือบด้วยเหล็กก็จะมีสีแดง วัสดุหลายชนิดเหล่านี้เมื่อรวมกันเป็นศิลาแลง จึงทำให้ศิลาแลงมีสีแดงหลากหลาย และสีของศิลาแลงอาจเปลี่ยนไปตามระยะเวลาที่เกิดขึ้นด้วย
- โครงสร้าง (structure) ของศิลาแลง หมายถึง รูปแบบหรือรูปร่างของส่วนประกอบต่าง ๆ ที่จับตัวกันเป็นศิลาแลง และบ่งถึงกระบวนการกำเนิดของศิลาแลง ณ บริเวณนั้น ๆ ด้วย
โครงสร้างที่เป็นเนื้อเดียวกันจับตัวกันแน่นเป็นแผ่นแข็ง เป็นลักษณะของศิลาแลงที่เนื้อหินเดิมถูกแทนที่ด้วยออกไซด์ของเหล็ก อลูมิเนียม และแมงกานีสที่เกิดจากการผุพัง จึงเรียกว่า ออกไซด์ทุติยภูมิ
โครงสร้างที่ไม่ต่อเนื่องกัน มีเศษหินหรือกรวดปะปนอยู่ในชั้นศิลาแลง อาจจับตัวกันแน่นเป็นแผ่น หรือจับตัวกันหลวม ๆ มีลักษณะร่วน
- ความหนาแน่น (density) ความหนาแน่นของศิลาแลงขึ้นกับส่วนประกอบทางเคมี กล่าวคือ ถ้ามีเหล็กมากก็จะมีความหนาแน่นมาก และจะมีความหนาแน่นน้อยเมื่อมีอลูมิเนียมมาก

ลักษณะทางเคมี โดยทั่วไปพิจารณาจากปริมาณแร่ที่มีอยู่ในเนื้อศิลาแลง ได้แก่
- เหล็ก แร่เหล็กออกไซด์ที่เป็นส่วนประกอบหลักของศิลาแลง ได้แก่ แร่ฮีมาไทต์ (Fe2O3) นอกนั้นอาจมีแร่เหล็กชนิดอื่นบ้าง เช่น ฮิลเมไนต์ (FeTiO2) เกอไทต์หรือไลโมไนต์ (Fe2O3.H2O) เป็นต้น แร่เหล็กในศิลาแลงส่วนมากเป็นแร่ทุติยภูมิ คือ แร่เหล็กที่เปลี่ยนสภาพมาจากแร่ต้นกำเนิด โดยอยู่ในสภาพของสารละลายเหล็กออกไซด์ที่แทรกซึมเข้าไปตามรอยแตกและตามช่องว่างของเม็ดตะกอน
- อลูมิเนียม เป็นธาตุอีกชนิดหนึ่งที่เป็นส่วนประกอบหลักของศิลาแลง โดยจะอยู่ในรูปของสารประกอบอลูมิเนียมออกไซด์ ที่เกิดจากการสลายตัวผุพังของแร่ดินพวกอลูมิเนียมซิลิเกต ส่วนมากเป็นแร่บอกไซด์ (Al2O3.nH2O) และอาจมีแร่กิบไซด์ (Al2O3.H2O) เกิดร่วมด้วย อลูมิเนียมในศิลาแลงเกิดจากการสลายตัวผุพังของอลูมิเนียมที่มีอยู่ในหินหรือในตะกอน แล้วถูกชะล้างออกไปในรูปสารละลายที่ตกตะกอนสะสมตัวเป็นชั้นอยู่ใต้ผิวดิน
- แมงกานีส แมงกานีสในศิลาแลงส่วนมากจะมีลักษณะเป็นเม็ด เป็นแท่งสั้น ๆ เป็นสาย หรืออาจเป็นก้อนก็ได้ โดยเป็นสารละลายที่ถูกชะล้างลงมาตกตะกอนถับถมกัน เช่นเดียวกับเหล็ก และอลูมิเนียม ในบางพื้นที่แมงกานีสอาจตกผลึกเป็นชั้นหนา มีปริมาณสำรองพอเพียงในการทำเหมืองได้
  นอกจากแร่ทั้งสามดังกล่าวแล้ว ศิลาแลงอาจมีแร่ออกไซด์ของทิทาเนียม เซอร์คอน โครเมียม เกิดร่วมด้วยแต่มีปริมาณน้อยมาก ส่วนแร่ควอตซ์ซึ่งเป็นซิลิกาออกไซด์จะพบอยู่ในศิลาแลงเช่นกัน โดยอาจเกิดเป็นสายแร่ที่แสดงถึงการผุพังอยู่กับที่ของหินหรือเป็นเม็ดกรวดของแร่ควอตซ์ปฐมภูมิ

 ธรณีวิทยาของศิลาแลง
สถานที่ที่เหมาะสมในการศึกษาธรณีวิทยา และลักษณะทางกายภาพและทางเคมีของศิลาแลง ได้แก่ บ่อวัสดุก่อสร้างหรือบ่อที่ขุดลูกรังไปขายเป็นวัสดุถมที่ จะเห็นว่าใต้ชั้นดินที่มีสารอินทรีย์ลงไปจะเป็นชั้นศิลาแลง ซึ่งจะอยู่ตอนบนของหน้าตัด มีลักษณะแข็งกว่าชั้นที่อยู่ต่ำลงไป ซึ่งเป็นดินเหนียวสีเทา-ขาว มีจุดประ (mottle) สีแดง สีส้ม เรียกว่า “ลูกรัง” จะเห็นว่าศิลาแลงกับลูกรังมีความสัมพันธ์กัน (ภาพที่ 2) และสัมพันธ์กับชั้นดินและหินในบริเวณนั้นด้วย
ภาพที่ 2 บ่อวัสดุก่อสร้างที่ดินชั้นบนถูกนำออกไปหมดแล้ว เห็นชั้นศิลาแลงเป็นพืดแข็ง สีน้ำตาลแดงอยู่บนชั้นลูกรัง ซึ่งเป็นดินเหนียวสีเทาขาว มีจุดประสีแดง สีส้ม ของสารละลายแร่เหล็กออกไซด์

บางพื้นที่ในชั้นศิลาแลงจะเห็นเศษหิน แนวหินผุ และชั้นหินดานอยู่ล่างสุด จึงเห็นว่าศิลาแลงสัมพันธ์กับธรณีวิทยาทั้งด้านหินและแร่ (ภาพที่ 3)
ภาพที่ 3 ศิลาแลงที่เกิดจากการผุพังของหินฟิลไลต์ โดยหินถูกเปลี่ยนสภาพเป็นศิลาแลง เกิดเป็นชั้นแข็งล้อมรอบแร่ ควอตซ์ ซึ่งเป็นแร่ที่ทนต่อการผุพัง จึงยังคงมีสภาพเป็นสายแร่อยู่ได้ (ส่วนที่มีสีเข้ม ๆ เป็นรู ๆ คือ ศิลาแลง ส่วนที่เป็นแนว หรือเป็นก้อนสีจางหรือขาว คือสายแร่ควอตซ์)

ศิลาแลงจึงเป็นทั้งส่วนหนึ่งของหินผุและตะกอน ถ้าเป็นหินผุก็แสดงว่าเกิดจากการผุพังอยู่กับที่ของหินดาน ณ บริเวณนั้น และถ้าเป็นตะกอนก็แสดงว่าเมื่อหินเกิดการผุพังแล้วถูกพัดพาไปตกตะกอนสะสมตัว ณ ที่ใดที่หนึ่งที่มีสภาพแวดล้อมเหมาะสม ทำให้เกิดการเชื่อมประสานของตะกอนเป็นศิลาแลง ซึ่งตัวการที่สำคัญในกระบวนการนี้ คือ น้ำบาดาล สภาพแวดล้อมของพื้นที่ รวมทั้งกระบวนการเกิดศิลาแลง (lateritization) ซึ่งส่วนหนึ่งเป็นกระบวนการทางธรณีวิทยา เช่น การผุพัง การพัดพา การสะสมตัวและการแข็งตัว เป็นต้น
สภาพแวดล้อมทางธรณีวิทยาของการเกิดศิลาแลง ได้แก่ :
- ธรณีสัณฐาน หรือลักษณะรูปร่างของพื้นที่ที่เหมาะสมในการเกิดศิลาแลง ส่วนมากเป็นพื้นที่ซึ่งมีระดับความสูงไม่มาก มีความลาดชันน้อย ถ้าพื้นที่มีความลาดชันมากจะทำให้น้ำไหลผ่านลงไปอย่างรวดเร็ว รวมทั้งตะกอนก็จะถูกชะล้างออกไปอย่างรวดเร็วด้วย ส่วนพื้นที่ซึ่งค่อนข้างราบจะกักเก็บตะกอนและน้ำไว้ได้ดีกว่า และระดับน้ำบาดาลสามารถเคลื่อนที่ได้สะดวกด้วยความลาดเอียงของพื้นที่ที่เหมาะสมประมาณ 10 – 15 องศา พื้นที่ซึ่งเหมาะสมในการเกิดศิลาแลงจึงควรเป็นที่ราบ เช่น ที่ราบสูง (plateau) ภูเขายอดราบ (mesa) ที่ราบเชิงเขา ตะพักลำน้ำ (terraces) และที่ราบชายฝั่งทะเล (ภาพที่ 4 - 7) พื้นที่เหล่านี้จะรับแสงแดดได้เต็มที่ และน้ำซึมลงข้างล่างได้สะดวก
- อากาศ อากาศในที่นี้หมายถึง ภูมิอากาศแบบร้อนชื้น จัดเป็นพื้นที่ที่เหมาะสมในการเกิดศิลาแลง จะต้องมีแสงแดดมาก และมีฝนตกมากเกิดสลับในระยะเวลาที่พอ ๆ กัน บนผิวดินมีพืชปกคลุมน้อย มีรูชอนไชของรากพืช และรูซึ่งเป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์ สำหรับเป็นทางให้น้ำที่มีสารละลายแร่เหล็กออกไซด์ แมงกานีสออกไซด์ และอื่น ๆ ไหลลงไปสะสมตัวได้
- หิน หินเป็นปัจจัยทางธรณีวิทยาที่สำคัญต่อกระบวนการเกิดศิลาแลง เพราะหินเมื่อผุพังจะเป็นต้นกำเนิดของสารละลายแร่เหล็ก ซิลิกา อลูมิเนียม เป็นต้น การผุพังมีทั้งกระบวนการที่หินผุพังอยู่กับที่ และหินผุพังเป็นตะกอนแล้วถูกพัดพาไปสะสมตัว ณ ที่ใดที่หนึ่ง ต่อมาจึงเปลี่ยนสภาพเป็นศิลาแลง ศิลาแลงจึงเป็นผลิตผลจากการเปลี่ยนสภาพของหินชนิดต่าง ๆ ซึ่งหินแต่ละชนิดที่อยู่ในธรณีสัณฐานต่างกัน ก็จะให้ลักษณะของศิลาแลงที่แตกต่างกันด้วย หินที่เป็นแหล่งกำเนิดศิลาแลงที่ดีมักจะมีส่วนประกอบของเหล็ก และอลูมิเนียมมาก เช่น หินบะซอลต์ หินแกรนิต หินชีสต์ หินดินดาน หินทรายสีแดง เป็นต้น

 
ภาพที่ 4 ศิลาแลงเกิดขึ้นอยู่บนพื้นผิวของที่ราบสูงโคราช   ภาพที่ 5 ลานศิลาแลงบนพื้นที่ราบ ที่พระพุทธบาทตากผ้า อำเภอป่าซาง จังหวัดลำพูน
 
ภาพที่ 6 ศิลาแลง (แนวสีเข้ม) เกิดขึ้นบนเนินที่มีความลาดเอียงเล็กน้อยของตะพักลุ่มน้ำระดับสูง อำเภอจอมทอง จังหวัดเชียงใหม่   ภาพที่ 7 ศิลาแลงที่เกิดอยู่บนชั้นหินดินดานสลับกับหินปูนที่สุสานหอย ชายฝั่งทะเลบ้านแหลมโพธิ์ อำเภอเมือง จังหวัดกระบี่

 กระบวนการเกิดศิลาแลง
ในธรรมชาติจะเห็นศิลาแลงเป็นชั้นอยู่บนผิวดิน หรือใต้ผิวดินเล็กน้อย ถัดลงไปจะมีตะกอนอีกหลายชั้นเกิดรวมด้วย ซึ่งรวมเรียกว่าหน้าตัดศิลาแลง (laterite profile) 
ศิลาแลงในประเทศไทยสามารถแบ่งตามกระบวนการเกิดได้เป็น 2 กลุ่มใหญ่ คือ 
1. ศิลาแลงที่เกิดจากการผุพังอยู่กับที่ของหินในพื้นที่
2. ศิลาแลงที่เกิดจากการสะสมตะกอน
1. ศิลาแลงที่เกิดจากการผุพังอยู่กับที่ของหินในพื้นที่ ประกอบด้วยชั้นที่สำคัญ คือ
 

 

1. ชั้นดินตอนบนประกอบด้วยทราย ดินเหนียว และซากพืช จัดเป็นดินพื้นผิว โดยสารละลายของแร่เหล็กถูกชะล้างลงไปสะสมตัวชั้นล่าง  
     

2.

สารละลายของแร่เหล็กและแมงกานีสออกไซด์ที่สะสมตัวเป็นชั้นแข็งจากการแกว่งไกวของระดับน้ำบาดาล และอาจจะจับตัวกันเป็นเม็ด มีรูปร่างมนจนถึงกลม มีขนาดต่าง ๆ กัน และเม็ดเหล่านี้อาจเชื่อมประสานเป็นแผ่นเดียวกัน มีลักษณะเป็นชั้นแข็ง (duricrust) ชั้นนี้ คือ ชั้น “ศิลาแลง” หรือชั้นที่ชาวบ้านเรียกว่า “แม่รัง”  
     
3. ชั้นดินเหนียวจุดประ (mottled clay) เป็นชั้นที่อยู่ถัดจากชั้นศิลาแลงลงไป อาจมีสารละลายของแร่เหล็กและแมงกานีสพอกพูนเป็นเม็ด ๆ ปะปนอยู่บ้าง ชาวบ้านเรียกว่า “ลูกรัง” มีความหนาไม่แน่นอน รอยต่อระหว่างชั้นนี้กับชั้นศิลาแลง อาจจะเป็นรอยต่อที่เด่นชัด หรืออาจจะเป็นรอยต่อที่ดินเหนียวค่อย ๆ เปลี่ยนสภาพเป็นดินเหนียวอ่อนสีเทามีจุดประสีแดง สีส้ม สีเหลือง ของสารละลายเหล็กออกไซด์ กระจัดกระจายอยู่ในเนื้อดินเหนียวอย่างไม่เป็นระเบียบ  
     
4. ในบางพื้นที่จะเห็นชั้นดินเหนียวสีจาง (palid zone P ในภาพ) อาจมีสีขาวทั้งหมด หรือขาวเป็นบางส่วน และมีกรวดของแร่ควอตซ์ขนาดต่าง ๆ ปะปนอยู่ด้วย ชั้นนี้เกิดจากการที่สารละลายของแร่เหล็ก หรือแมงกานีสออกไซด์ถูกชะล้างออกไป เนื่องจากการเปลี่ยนระดับน้ำบาดาล กล่าวคือ เมื่อสารละลายของเหล็กเฟอรัสอยู่ต่ำกว่าระดับน้ำบาดาล บริเวณนั้นจะเกิดสถานะการลดออกซิเจน สารละลายของเหล็กจะถูกดูดขึ้นไปด้วยแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลตามรูเล็ก ๆ (capillary suction) ในเนื้อตะกอน แล้วตกตะกอนเป็นเหล็ก เฟอริกอยู่เหนือระดับน้ำบาดาลดังกล่าว ในฤดูร้อนจึงเห็นชั้นตะกอนตอนบนมีจุดประสีแดง ส่วนชั้นตะกอนที่สูญเสียออกซิเจนก็จะมีสีจางหรือสีขาว (ภาพที่9) แต่ในบางพื้นที่เป็นชั้นหินผุ โดยเนื้อหินเดิมผุพังสลายตัวไป แต่โครงสร้างของหินยังคงอยู่ให้สังเกตได้ แร่ประกอบหินถูกแทนที่ด้วยดินเหนียวและเหล็กออกไซด์ เราเรียกตะกอนลักษณะนี้ว่า แซปโปรไลต์ (saprolite S ภาพที่ 10)  
5. ชั้นล่างสุดถัดจากชั้นแซบโพรไลท์ลงไปจะเป็นหินต้นกำเนิด หรือหินดาน  
 
 
ภาพที่ 8 แผนภาพหน้าตัดของศิลาแลงที่เกิดจากการผุพังอยู่กับที่ของหิน 
 = ทิศทางการเคลื่อนที่ของน้ำบาดาล และน้ำผิวดิน


ภาพที่ 9
 
รอยต่อของชั้นดินเหนียวสีจางกับดินเหนียวที่มีจุดประ ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำบาดาลตามฤดูกาล

ระดับน้ำบาดาลเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล

Fe = สารละลายเหล็กออกไซด์

ภาพที่ 10 หน้าตัดของศิลาแลง ที่เกิดจากการผุพังอยู่กับที่ของหิน โดยไม่มีชั้นดินเหนียวสีจาง


2. ศิลาแลงที่เกิดจากการสะสมตะกอน
ตะกอนในที่นี้หมายถึง เศษหิน กรวด ทราย และดินเหนียว หรืออาจเป็นศิลาแลงที่เกิดขึ้นมาก่อนแล้วแตกหักผุพัง ตะกอนเหล่านี้เมื่อผุพัง หรือถูกกัดเซาะหลุดออกจากพื้นที่เดิมก็จะถูกพัดพาไปสะสมตัว ณ ที่ซึ่งอยู่ในระดับต่ำกว่า ดังภาพที่ 11 ต่อจากนั้นกระบวนการเกิดศิลาแลงจากการเปลี่ยนแปลงของอากาศและระดับน้ำบาดาล ได้เปลี่ยนแปลงสภาพตะกอนที่ทับถมกันอยู่นั้นให้เป็นศิลาแลง
ภาพที่ 11 กระบวนการผุพังและพัดพาตะกอนจากที่สูงลงมาสู่ที่ราบเชิงเขา ต่อจากนั้นการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำบาดาล ประกอบกับสารละลายเหล็กออกไซด์ จะเปลี่ยนสภาพของตะกอนเป็นศิลาแลง
 
ตะกอนที่ผุพังส่วนมากจะถูกเปลี่ยนสภาพด้วยสารละลายของแร่เหล็ก แต่บางครั้งแร่ควอตซ์และหินที่มีความต้านทานอาจจะเหลืออยู่เป็นก้อนกรวดขนาดต่าง ๆ ห้อมล้อมหรือเชื่อมประสานเป็นชั้นแข็งด้วยสารละลายเหล็กและแมงกานีส จึงอาจเรียกชื่อตามลักษณะรูปแบบที่เห็นนี้ว่า ศิลาแลงกรวด (gravelly laterite) (ภาพที่ 12)
ภาพที่ 12 ศิลาแลงกรวด กรวดส่วนมากจะเป็นแร่ควอตซ์เพราะมีความทนทานต่อการผุพัง (ก้อนสีขาวขุ่น คือ แร่ควอตซ์)
กระบวนการเกิดศิลาแลงที่สำคัญ จึงเป็นการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำบาดาลตามฤดูกาล ในฤดูฝนระดับน้ำที่มีสารละลายของแร่เหล็กจะขึ้นสูงและตกตะกอนอยู่ในระดับบน ฤดูร้อนระดับน้ำบาดาลลด สารละลายของแร่เหล็กที่มีอยู่ในน้ำก็ค่อย ๆ ลดระดับลงมาด้วย และตกตะกอนอยู่เป็นแนวชั้นล่าง (ภาพที่13) ระดับน้ำที่เปลี่ยนแปลงขึ้นลงเช่นนี้ เมื่อเวลาผ่านไปนาน ๆ ก็จะเกิดเป็นชั้นแข็งของศิลาแลงอยู่ ณ บริเวณนั้น
ภาพที่ 13 ชั้นศิลาแลงที่เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนระดับของน้ำบาดาล ซึ่งชะล้างสารละลายเหล็กออกไซด์ ทั้งจากดินพื้นผิว และจากตะกอนกรวดด้านล่าง
จากข้อมูลดังกล่าวข้างต้น จะเห็นว่า “ศิลาแลงส่วนมากเป็นผลจากการผุพังทางเคมีของหิน อาจมีการผุพังทางกลศาสตร์ร่วมด้วยเป็นบางพื้นที่ การผุพังมักจะเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอากาศที่มีอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไป โดยเกิดอยู่บนดิน หรือใต้ผิวดินเล็กน้อย มีเหล็กและอลูมิเนียมเป็นส่วนประกอบหลัก มีซิลิกาน้อยกว่าปริมาณแร่ดินขาวคาโอลินที่เป็นส่วนประกอบอยู่ในเนื้อหินต้นกำเนิด” ศิลาแลงจึงไม่เป็นหินหรือดิน แต่เป็นตะกอนที่เปลี่ยนรูปมาจากการผุพังของหิน มีกระบวนการเกิดที่สัมพันธ์กับธรณีวิทยา
นอกจากนั้น ความชื้นในดินและต้นไม้ที่ขึ้นปกคลุมพื้นที่ยังมีผลต่อการเกิดศิลาแลง จะเห็นว่าพื้นที่ซึ่งมีต้นไม้ปกคลุมหนาแน่น ถึงแม้จะมีระดับน้ำบาดาลสูงก็จะเกิดเพียงชั้นดินเหนียวมีจุดประ ต่อเมื่อป่าถูกทำลายลงไปมาก มีแสงแดดส่องถึงและระดับน้ำบาดาลลดลง ศิลาแลงก็จะเริ่มเกิดขึ้น โดยจะเกิดตามความลาดเอียงของพื้นที่เข้าไปหาส่วนกลางของพื้นที่ที่ต้นไม้ถูกทำลาย
 ชนิดของศิลาแลง
ศิลาแลงที่เกิดขึ้นจะมีรูปร่างต่าง ๆ กัน ส่วนใหญ่จะมีลักษณะเป็นเม็ดมวลสารพอก (concretion) ที่เกิดจากสารละลายตกผลึก หรือสารละลายงอกพอกพูนจากจุดศูนย์กลางของเม็ดตะกอนที่ส่วนมากเป็นแร่ควอตซ์ออกไปรอบด้าน อาจมีลักษณะกลมมนหรือเรียวยาว ซึ่งบางครั้งก็แบ่งแยกไปตามขนาดของเม็ด ถ้ามีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 2 มิลลิเมตร มีรูปร่างเรียวคล้ายถั่วหรือกระสุน เรียกว่า พิโซลิทส์ (pisoliths) และถ้าเป็นเม็ดมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 2 มิลลิเมตร เรียกว่า โอโอลิทส์ (ooliths) คำจำกัดความนี้จึงมักนำไปใช้เรียกชนิดของศิลาแลงที่มีลักษณะเป็นเม็ดว่า pisolithic laterite หรือ oolithic laterite ตามขนาดที่พบ ศิลาแลงที่เป็นเม็ดนี้อาจเชื่อมติดกัน หรืออาจมีช่องว่างระหว่างเม็ดโดยมีเม็ดดินเหนียวเป็นตัวเชื่อมประสาน
นอกจากเป็นเม็ดแล้ว ศิลาแลงอาจมีรูปร่างเป็นแท่งยาวคล้ายตัวหนอน (vermiform laterite) มีลัษณะเป็นท่อ ภายในท่ออาจจะมีแร่ดินขาว หรือแร่ควอตซ์แทรกอยู่ด้วย แต่ถ้าไม่มีแร่เหล่านี้ ก็อาจมีแร่เกอร์ไทต์ (goethite) แทรกอยู่ โดยทั่วไปจะพบว่าศิลาแลงที่เกิดอยู่ในพื้นที่สูง มีการระบายน้ำได้ดี มักจะเกิดเป็นเม็ด แต่ในพื้นที่ต่ำซึ่งมีการระบายน้ำไม่ดี มักจะเป็นศิลาแลงแบบตัวหนอน
ภาพที่ 14 ลักษณะของศิลาแลงรูปตัวหนอน เมื่ออยู่ในดินจะอ่อน แต่เมื่อสัมผัสอากาศจะแข็งและมีสีเข้มขึ้น แร่ดินขาวและควอตซ์ที่เคยอยู่ในท่อ เมื่อถูกชะออกไปจะเห็นแร่เกอไทต์สีน้ำตาลดำเข้าแทนที่
 อายุของศิลาแลง
ศิลาแลงในประเทศไทยส่วนมากพบอยู่บนผิวดิน หรือใต้ผิวดินลงไปเล็กน้อยจนถึงระดับความลึกประมาณ 2 เมตร ในบริเวณที่ราบสูง ที่ราบและเนินเขา แต่ถ้าเป็นพื้นที่ซึ่งมีตะกอนทับถมกันค่อนข้างหนา เช่นบริเวณที่ราบภาคกลาง จะพบศิลาแลงในระดับที่ลึกกว่า 2 เมตร อาจเป็น 10 – 15 เมตร ลงไป ซึ่งเป็นศิลาแลงเก่าที่เกิดขึ้นก่อนการสะสมของตะกอนที่ปิดทับอยู่ตอนบน ศิลาแลงจึงมีอายุต่าง ๆ กันตามสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนไป
อายุของศิลาแลงหรือระยะเวลาของการเกิดศิลาแลง ไม่มีข้อสรุปที่แน่นอน เพราะศิลาแลงไม่มีซากดึกดำบรรพ์ที่จะกำหนดอายุได้ การหาอายุของศิลาแลงจึงใช้การเทียบสัมพันธ์กับหินข้างเคียงที่ทราบอายุแล้ว และเกิดอยู่ร่วมกันในบริเวณนั้น ต่อมาเมื่อเทคโนโลยีด้านการศึกษาสนามแม่เหล็กโบราณได้พัฒนาขึ้น อายุสัมบูรณ์ของศิลาแลงจึงได้มีการศึกษาวิจัยมากขึ้น โดยทั่วไปศิลาแลงในภูมิภาคเอเชียมีหลายอายุ ตั้งแต่ตอนปลายยุคมีโซโซอิกต่อเนื่องกับยุคเทอร์เชียรี่ (ประมาณ 65 ล้านปีขึ้นไป) 
1
แสดงความคิดเห็นที่ 0-0 จากทั้งหมด 0 ความคิดเห็น
ข้อความ
ชื่อผู้โพส
ข้อมูลสำหรับการติดต่อกลับ (ไม่เปิดเผย เห็นเฉพาะเจ้าของร้าน)
อีเมล
เบอร์มือถือ
  • ตอบกระทู้

CONTACT US

0915152222
facebook

Statistic

หน้าที่เข้าชม97,249 ครั้ง
ผู้ชมทั้งหมด58,216 ครั้ง
เปิดร้าน17 พ.ย. 2556
ร้านค้าอัพเดท12 ก.ค. 2560

RECOMMENDED

New

Member

เข้าสู่ระบบด้วย
เข้าสู่ระบบ
สมัครสมาชิก

ยังไม่มีบัญชีเทพ สร้างบัญชีใหม่ ไม่เกิน 5 นาที
สมัครสมาชิก (ฟรี)
Go to Top