บทที่ 3 ธรณีวิทยาทั่วไป

ธรณีวิทยาทั่วไป
ธรณีวิทยา (Geology) เป็นวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับโลก สสารต่าง ๆ ที่เป็นส่วนประกอบของโลก เช่น แร่ หิน ดินและน้ำ รวมทั้ง กระบวนการเปลี่ยนแปลงภายในโลก ที่เกิดขึ้นในธรรมชาติ ตั้งแต่กำเนิดโลกจนถึงปัจจุบัน เป็นการศึกษาทั้งในระดับโครงสร้าง ส่วนประกอบทางกายภาพ เคมี และชีววิทยา ทำให้รู้ถึงประวัติความเป็นมา และสภาวะแวดล้อมในอดีตจนถึงปัจจุบัน ศึกษาปัจจัยต่าง ๆ ทั้งภายใน และภายนอกที่มีอิทธิพล ต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพพื้นผิว วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต ตลอดจนรูปแบบ และวิธีการนำเอาทรัพยากรธรรมชาติ มาใช้ประโยชน์อย่างยั่งยืนอีกด้วย
กำเนิดโลก
สมมติฐานกำเนิดโลกมีอยู่มากมาย แต่สามารถจัดได้เป็น 2 กลุ่มคือ
1. สมมติฐานเนบูลาร์ (Nebular Hypothesis) เชื่อว่าหลายพันล้านปีที่ผ่านมาได้มีกลุ่มก๊าซ และสสารจำนวนมาก หมุนรอบดวงอาทิตย์ ที่เกิดขึ้นใหม ่ต่อมาในราว 4,600 ล้านปี กลุ่มก๊าซ และสสารดังกล่าวได้รวมตัวกันเกิดเป็นโลก และดาวเคราะห์ต่าง ๆ ที่เป้นบริวารของดวงอาทิตย์ โดยเริ่มจากกลุ่มก๊าซ และสสารได้รวมตัวกันมีขนาดเล็กลง และร้อนยิ่งขึ้นตามลำดับ จนกลายเป็นดวงไฟ ต่อมาเย็นตัวลงเกิดการแข็งตัว ในส่วนที่เป็นเปลือกโลกหุ้มส่วนที่เป็นของเหลวไว้ภายใน และมีกลุ่มก๊าซและสสารที่มีความหนาแน่นต่ำ เกิดเป็น บรรยากาศห่อหุ้มอยู่รอบโลกขึ้นก่อน ภายหลังได้เกิดกระบวนการภูเขาไฟ ขึ้นอย่างมากมาย หลังจากนั้นเมื่อโลก เย็นตัวลงมากเข้า ส่วนที่เป็นก๊าซและน้ำจะรวมตัวกันเป็นเมฆ และกลั่นเป็นฝนตกลงมา ก่อให้เกิดเป็นทะเลและมหาสมุทร พร้อมกับเกิดกระบวนการต่างๆ เช่น การเกิดภูเขาไฟ การเกิดแผ่นดินไหว การเกิดเทือกเขา การผุพังอยู่กับที่ การกร่อน เป็นต้น รวมถึงการเกิดและวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต

กำเนิดโลกจากกลุ่มก๊าซรวมตัวกัน

2. สมมติฐานพลาเนตติซิมัล (Planetesima; Hypothesis) ได้อธิบายว่าโลกและดาวเคราะห์ที่เป็นบริวารของดวงอาทิตย์ เคยเป็นหนึ่งของดวงอาทิตย์มาก่อน ภายหลังได้หลุดออกมา เป็นดาวเคราะห์ต่าง ๆ โคจรอยู่รอบดวงอาทิตย์เนื่องจาก แรงดึงดูดของดาวดวงหนึ่งที่โคจรผ่านเข้ามาใกล้ดวงอาทิตย์นั้น
ส่วนประกอบของโลกและโครงสร้างภายในของโลก
จากการศึกษาคลื่นแผ่นดินไหว ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถแบ่งโลกออกเป็นชั้นต่าง ๆ จากผิวโลกถึงชั้นในสุดได้ 3 ชั้นใหญ่ ๆดังนี้
1.เปลือกโลก (Crust) เป็นชั้นนอกสุดมีความหนาระหว่าง 6-35 กิโลเมตร แบ่งออกเป็น 2 ส่วน โดยส่วนหนาที่สุดของเปลือกโลก เรียก เปลือกโลกส่วนบน (Upper crust) มีความหนาแน่นต่ำ ประกอบด้วยโปแตสเซียม อะลูมิเนียม และซิลิเกตเป็นส่วนใหญ่ ทำให้มีชื่อเรียกว่า ชั้นไซอัล (sial) ส่วนบางที่สุดเรียกเปลือกโลก ส่วนล่าง (Lower crust) มีความหนาแน่นมากกว่าส่วนบน ประกอบด้วยแมกนีเซียม เหล็ก แคลเซียม และซิลิเกตเป็นส่วนใหญ่ เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า ชั้นไซมา (Sima) ส่วนของเปลือกโลกภาคพื้นทวีปประกอบด้วยชั้นไซอัลและไซมา ทำให้มีความหนามากกว่าส่วนที่อยู่ใต้มหาสมุทร ซึ่งระกอบด้วยชั้นไซมาเท่านั้น
2.แมนเทิล (Mantle) เป็นชั้นที่อยู่ระหว่างเปลือกโลกกับแก่นโลก มีความหนาประมาณ 2,885 กิโลเมตร มีส่วนประกอบของแมกนีเซียมและเหล็กเป็นส่วนใหญ่ แมนเทิลเกือบทั้งหมดเป็นของแข็ง ยกเว้นที่ความลึกประมาณ 70-260 กิโลเมตรหรือที่เรียกว่า ชั้นแอสทีโนสเฟียร์ (Asthenosphere) ในชั้นนี้มีการหลอมละลายของหินเป็นบางส่วน
3.แก่นโลก (Core) เป็นส่วนชั้นในสุดของโลกที่มีความหนาแน่นมาก มีรัศมียาวประมาณ 3,486 กิโลเมตร ประกอบด้วยโลหะผสมระหว่างเหล็กและนิกเกิล และแบ่งออกเป็น 2 ชั้น คือ แก่นโลกชั้นนอก (outer core) ซึ่งมีความหนาแน่นมากกว่าหินทั่วไปถึง 5 เท่า (ความถ่วงจำเพาะมากกว่า 17) และมีความร้อนสูงถึง 4,000 องศาเซลเซียส

โครงสร้างภายในของโลก

การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก
โลกเป็นดาวเคราะห์ที่ไม่เคยหยุดนิ่ง มีการเคลื่อนไหวและเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาทั้งส่วน ที่เป็นบรรยากาศห่อหุ้มโลกและส่วนที่ประกอบอยู่ภายในของโลก อันเป็นผลมาจากอิทธิพลของการหมุนของโลกรอบดวงอาทิตย์ และรอบตัวเอง รวมไปถึงการที่โลกยังร้อนอยู่ภายในมีทฤษฎีหลายทฤษฎี ที่อธิบายถึงการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก

ทฤษฎีการเคลื่อนที่
1.ทฤษฎีวงจรการพาความร้อน (Convection current theory)
กล่าวไว้ว่าการหมุนเวียนของกระแสความร้อนภายในโลก มีลักษณะเช่นเดียวกับการเดือดของน้ำในแก้ว กล่าวคือโลกส่งผ่านความร้อนจากแก่นโลกขึ้นมาสู่ชั้นแมนเทิล ซึ่งมีลักษณะเป็นของไหลที่มีสถานะกึ่งแข็งกึ่งเหลว และผลักดันให้สารในชั้นนี้หมุนเวียนจากส่วนล่างขึ้นไปสู่ส่วนบนส่งผลให้เปลือกโลกซึ่งเป็นของแข็งปิดทับอยู่บนสุดเกิดการแตกเป็นแผ่น (Plate) และเคลื่อนที่ในลักษณะเข้าหากัน แยกออกจากกัน และไถลตัวขนานออกจากกัน

การไหลเวียนของกระแสความร้อนภายในโลก

2.ทฤษฎีทวีปเลื่อน(Continental Drift Theorly)
ในปี ค.ศ.1915 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันชื่อ alfred Wegenerได้เสนอสมมติฐานทวีปเลื่อนขึ้น และได้รับการยอมรับในปี ค.ศ.1940 สมมติฐานกล่าวไว้ว่า เมื่อราว 250 ล้านปีก่อน ทวีปต่าง ๆ เคยติดกันเป็นทวีปขนาดใหญ่เรียกว่า พันเจีย (Pangea) ต่อมามีการเคลื่อนตัวแยกออกจากกัน จนมาอยู่ในตำแหน่งปัจจุบัน หลักฐานที่เชื่อว่าแผ่นทวีปเคลื่อนที่นี้คือ ในปัจจุบันได้พบชนิดหิน ที่เกิดในสภาวะแวดล้อมเดียวกันแต่อยู่คนละทวีปซึ่งห่างไกลกันมากหินอายุเดียวกัน ที่อยู่ต่างทวีปกันมีรูปแบบสนามแม่เหล็กโลกโบราณคล้ายคลึงกัน และขอบของทวีปสามารถเชื่อมตัวประสานแนบสนิทเข้าด้วยกันได้
3.ทฤษฎีเปลือกโลกใต้มหาสมุทรแยกตัว (Sea Floor Spreading Theory)
จากปรากฎการณ์การแตกตัวและแยกออกจากกันของแผ่นเปลือกโลกภาคพื้นทวีปและใต้มหาสมุทรสัมพันธ์กับการเคลื่อนไหว การเกิดหมู่เกาะภูเขาไฟ การเกิดแนวเทือกเขากลางมหาสมุทร การขยายตัว และการเกิดใหม่ของมหาสมุทร ทำให้เกิดสมมติฐานและกลายเป็นทฤษฎีนี้ขึ้นเพื่ออธิบายปรากฎการณ์ต่าง ๆ เหล่านั้นและการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกต่าง ๆ

ขอบเขตและการกระจายตัวของแผ่นเปลือกโลก

4.ทฤษฎีการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก(plate Tectonic Theory)
เกิดจากการนำทฤษฎีทวีปเลื่อนและทวีปแยกมารวมกันตั้งเป็นทฤษฎีใหม่ขึ้นมาโดยกล่าวไว้ว่าเปลือกโลกทั้งหมดแบ่งออกเป็นแผ่นที่สำคัญ จำนวน 13 แผ่น โดยแต่ละแผ่นจะมีขอบเขตเฉพาะได้แก่ แผ่นอเมริกาเหนือ อเมริกาใต้ ยูเรเซีย แอฟริกา อินเดีย แปซิฟิก แอนตาร์กติก ฟิลิปปินส์ อาหรับ สกอเทีย โกโก้ แคริเบียน และนาซก้าแผ่นเปลือกโลกทั้งหมดไม่หยุดหนิ่งอยู่กับที่จะมีการเ เคลื่อนที่ตลอดเวลาใน 3 แบบ ได้แก่การเคลื่อนที่เข้าหากัน แยกออกจากกัน และไถลตัวขนานออกจากกันซึ่งผลของการเคลื่อนที่ของเปลือกโลกทำให้เกิดปรากฎการณ์ต่าง ๆ ขึ้น เช่น แผ่นดินไหว เทีอกเขา ภูเขาไฟ และกระบวนการเกิดแร่และหิน

ลักษณะการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก

ลักษณะการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก

แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่แยกตัวออกจากกันและเข้าหากัน

แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่เข้าหากัน

แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่ไถลตัวขนานแยกออกจากกัน

การเดินทางของอนุทวีปไทย

เมื่อ465ล้านปีก่อนดินแดนประเทศไทยยัง แยกตัวอยู่ใน 2 อนุทวีปฉานไทย(ส่วนของภาคเหนือลงไปถึงภาคตะวันออกและภาคใต้) และอนุทวีปอินโดจีน (ส่วนของภาคอิสาน) อนุทวีปทั้งสองขณะนั้นยังเป็นส่วนหนึ่งของผืนดินกานด์วานา (ดัดแปลงจาก Burrett et al,1990,Metcafe,1997)

ต่อมาประมาณ 400-300 ล้านปีก่อนดินแดนประเทศไทยทั้งส่วนอนุทวีปฉานไทยและอนุทวีปอินโดจีน ได้เคลื่อนที่แยกตัวออกจากผืนแผ่นดินกอนด์วานา แล้วหมุนตัวตามเข็มนาฬิกาขึ้นไปทางเหนือ (ดัดแปลงจากBunopas,1981,Burrett,1990,Metcafe,1997)

เมื่อประมาณ 220 ล้านปีก่อนอนุทวีปฉานไทยได้ชนกับอนุทวีปอินโดจีนรวมกันเป็นอนุทวีปที่เป็นปัจจุบันเรียกว่าคาบสมุทรมลายูแล้วไปรวมกับจีนตอนใต้รวมกันเป็นส่วนหนึ่งของทวีปเอเชีย (ดัดแปลงจาก Bunopas,1981,Meteafe,1997)

จากนั้นประเทศไทยในคาบสมุทรมลายูได้เคลื่อนที่ มาอยู่ในตำแหน่งปัจจุบัน

หินและวัฏจักรของหิน

หิน (Rock) หมายถึง มวลของแข็งที่ประกอบขึ้นด้วยแร่ชนิดเดียวกันหรือหลายชนิดรวมตัวกันอยู่ตามธรรมชาติ แบ่งตามลักษณะการเกิดได้ 3 ชนิดใหญ่
1. หินอัคนี (Igneous Rock)เกิดจากหินหนืดที่อยู่ใต้เปลือกโลกแทรกดันขึ้นมาแล้วตกผลึกเป็นแร่ต่างๆ และเย็นตัวลงจับตัวแน่นเป็นหินที่ผิวโลก แบ่งเป็น 2 ชนิดคือ 1.1หินอัคนีแทรกซอน (Intrusive Igneous Rock) เกิดจากการเย็นตัวลงอย่างช้า ๆ ของหินหนืดใต้เปลือกโลก มีผลึกแร่ขนาดใหญ่ (>1มิลลิเมตร) เช่นหินแกรนิต (Granite) หินไดออไรต์ (Diorite) หินแกบโบร (Gabbro)
1.2 หินอัคนีพุ (Extruisive Igneous Rock) หรือหินภูเขาไฟ (Volcanic Rock) เกิดจากการเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วของหินหนืดที่ดันตัวพุออกมานอกผิวโลกเป็นลาวา (Lava) ผลึกแร่มีขนาดเล็กหรือไม่เกิดผลึกเลยเช่น หินบะซอลต์ (Basalt) หินแอนดีไซต์ (Andesite) หินไรโอไลต์ (Rhyolite)
2. หินชั้นหรือหินตะกอน (Sedimentary Rock) เกิดจากการทับถม และสะสมตัวของตะกอนต่างๆ ได้แก่ เศษหิน แร่ กรวด ทราย ดินที่ผุพังหรือสึกกร่อนถูกชะละลายมาจากหินเดิม โดยตัวการธรรมชาติ คือ ธารน้ำ ลม ธารน้ำแข็งหรือคลื่นในทะเล พัดพาไปทับถมและแข็งตัวเป็นหินในแอ่งสะสมตัว 3. หินแปร (Metamorphic Rock)เกิดจากการแปรสภาพโดยการกระทำของความร้อน ความดันและปฏิกิริยาทางเคมี ทำให้เนื้อหิน แร่ประกอบหินและโครงสร้างเปลี่ยนไปจากเดิม การแปรสภาพของหินจะอยู่ในสถานะของของแข็ง

วัฏจักรของหิน (Rock cycle) หมายถึง การเปลี่ยนแปลงของหินทั้ง 3 ชนิด จากหินชนิดหนึ่งไปเป็นอีกชนิดหนึ่งหรืออาจเปลี่ยนกลับไปเป็นหินชนิดเดิมอีกก็ได้ กล่าวคือ เมื่อ หินหนืด เย็นตัวลงจะตกผลึกได้เป็น หินอัคนี เมื่อหินอัคนีผ่านกระบวนการผุพังอยู่กับที่และการกร่อนจนกลายเป็นตะกอนมีกระแสน้ำ ลม ธารน้ำแข็ง หรือคลื่นในทะเล พัดพาไปสะสมตัวและเกิดการแข็งตัวกลายเป็นหิน อันเนื่องมาจากแรงบีบอัดหรือมีสารละลายเข้าไปประสานตะกอนเกิดเป็น หินชั้นขึ้น เมื่อหินชั้นได้รับความร้อนและแรงกดอัดสูงจะเกิดการแปรสภาพกลายเป็นหินแปร และหินแปรเมื่อได้รับความร้อนสูงมากจนหลอมละลาย ก็จะกลายสภาพเป็นหินหนืด ซึ่งเมื่อเย็นตัวลงก็จะตกผลึกเป็นหินอัคนีอีกครั้งหนึ่งวนเวียนเช่นนี้เรื่อยไปเป็นวัฏจักรของหิน กระบวนการเหล่านี้อาจข้ามขั้นตอนดังกล่าวได้ เช่น จากหินอัคนีไปเป็นหินแปร หรือจากหินแปรไปเป็นหินชั้น

ดิน
ดิน (Soil) หมายถึง วัตถุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติจากการสลายตัวทางกายภาพ และทางเคมีของหินและแร่ รวมกับสารอินทรีย์ ที่เกิดจากการสลายตัวของซากพืชซากสัตว์เป็นผิวชั้นบนที่หุ้มห่อโลก ดินมีลักษณะและคุณสมบัติต่างกันไปในที่ต่างๆ ตามสภาพภูมิอากาศ ภูมิประเทศ วัตถุต้นกำเนิด สิ่งมีชีวิตและระยะเวลาการสร้างตัวของดิน
องค์ประกอบของดิน: ดินมีองค์ประกอบที่สำคัญ 4 อย่างคือ สารอินทรีย์ สารอนินทรีย์ อากาศ และน้ำ 1.สารอินทรีย์ ได้จากการสลายตัวของสิ่งมีชีวิตที่เน่าเปื่อยผุพังสลายตัวทับถมอยู่ในดินของซากพืช ซากสัตว์ และสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก 2.สารอนินทรีย์ ได้จากการสลายตัวของหินและแร่ 3.อากาศ แทรกอยู่ตามช่องว่างระหว่างเม็ดดิน 4.น้ำ แทรกอยู่ตามช่องว่างระหว่างเม็ดดิน ชั้นของดิน แบ่งออกเป็น 5 ชั้น ได้แก่ ชั้นโอ ชั้นเอ ชั้นบี ชั้นซี และชั้นอาร์

• ชั้น โอ (O-horizon) เป็นช่วงชั้นดินที่มีสารอินทรีย์สะสมตัวอยู่มาก มักมีสีเทาหรือเทาดำ


• 
  
  ชั้น เอ (A-horizon) เป็นเขตการซึมชะ (Zone of Leaching) เป็นชั้นที่น้ำซึมผ่านจากชั้นบน แล้วทำปฏิกิริยากับแร่ บางชนิด เกิดการสลายตัวของแร่ สารละลายที่ได้จะซึมผ่านลงไปสะสม ตัวในชั้นต่อไปทำให้ดินชั้นนี้ มีสีจาง


• 
  
  ชั้น บี (B-horizon) เป็นเขตการ สะสมของแร่ในชั้นดิน ( Zone of Accumulation ) เป็นชั้นที่มีการตกตะกอน และสะสมตัวของแร ่จากสาร ละลายที่ไหลลงมาจากชั้น เอ ชั้นดิน มักมีสีแดง หรือน้ำตาลแดงตามสีแร่ที่มาสะสมตัวอยู่


• 
  
  ชั้น ซี (C-horizon) เป็นชั้นหินผุ (Weathered rock) ที่หินบางส่วนผุพัง กลายเป็นดินปะปนกับเศษหิน ที่แตกหัก มาจากชั้นหินดานเดิม


• 
  
  ชั้น อาร์ (R-horizon) เป็นชั้นหินดาน ที่ชั้นหินเดิม ยังไม่มีการผุพังสลายตัว เป็นดิน
  

ตารางเวลาทางธรณีวิทยา

จากร่องรอยและซากดึกดำบรรพ์ของพืชและสัตว์ที่ได้มีการค้นพบในชั้นหินของเปลือกโลก ในที่ต่าง ๆ เราสามารถนำมารวบรวมและอธิบายประวัติความเป็นมาของโลกได้ ทำให้ทราบถึงลำดับและวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตจากชีวิตแรกเริ่มในบรมยุคโพรเทอโรโซอิกจนถึงยุคปัจจุบัน หน่วยเวลาที่ใหญ่สุดตามมาตราธรณีกาลเรียกว่า บรมยุค (Eon) โลกของเราประกอบด้วย 3 บรมยุคได้แก่ 1. บรมยุคคริปโทโซอิก (Cryptozoic) หรือ อาร์ดีโอโซอิก (Archaeozoic) หรืออะโซอิก (Azoic) เป็นบรมยุคที่มีหินเก่าสุด 2. บรมยุคโพรเทอโรโซอิก(Proterozoic)เป็นบรมยุคของสิ่งมีชีวิตแรกเริ่ม 3. บรมยุคฟาเนอโรโซอิก(Phanerozoic)เป็นบรมยุคของสิ่งมีชีวิตที่มองเห็นได้ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่มีซากดึกดำบรรพ์แพร่หลาย
นักธรณีวิทยาได้จำแนกบรมยุคฟาเนอโรโซอิกออกเป็น 3 มหายุค (Era) ได้แก่ 1. มหายุคพาลีโอโซอิก (Paleozoic)เป็นช่วงของชีวิตเก่า 2. มหายุคมีโซโซอิก (Mesozoic) เป็นช่วงของชีวิตกลาง (หรือเรียกยุคของไดโนเสาร์) 3. มหายุคซีโนโซอิก (Cenozoic) เป็นช่วงเวลาของชีวิตใหม่ ในแต่ละมหายุคจะถูกแบ่งออกเป็นยุค (Periods) ต่าง ๆ และแต่ละยุคจะแบ่งย่อยออกเป็นหน่วยเล็ก ๆ เรียกว่า สมัย (Epochs) เส้นแบ่งมหายุค ยุค และสมัยออกจากกันนั้นขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของเหตุการณ์ต่าง ๆ ในอดีต เช่นการเปลี่ยนแปลงของชนิดหรือเผ่าพันธุ์ของพืชหรือสัตว์ และการเกิดกระบวนการเกิดเทือกเขา จากวิธีการหาเวลาในอดีตโดยการวัดการสลายของกัมมันตภาพรังสี (radiometric dating) พบว่าโลกมีอายุประมาณ 4,600 ล้านปี

บทที่ 4 ธรณีวิทยาประเทศไทย

ธรณีวิทยาประเทศไทย

ประเทศไทยประกอบด้วยแผ่นเปลือกโลก (ในภาษาอังกฤษมีหลายคำที่ใช้เรียก คือ plate, block, craton, microcontinent แต่ปัจจุบันนิยมคำว่า terrane) ขนาดเล็ก ซึ่งเป็นแนวรอยตะเข็บ (suture) ที่เชื่อมต่อกัน 2 แผ่นคือ แผ่นเปลือกโลกชาน-ไทย ซึ่งอยู่ทางด้านทิศตะวันตกและ แผ่นเปลือกโลกอินโดจีน ซึ่งอยู่ทางด้านทิศตะวันออก

พื้นที่ของแผ่นเปลือกโลกชาน-ไทยครอบคลุมบริเวณด้านตะวันออกของประเทศพม่า บริเวณภาคเหนือ-ภาคตะวันตก-ภาคใต้ของประเทศไทย รวมถึงบริเวณประเทศมาเลเซีย และบริเวณตอนเหนือของเกาะสุมาตราด้วย พื้นที่ของแผ่นเปลือกโลกอินโดจีนครอบคลุม บริเวณภาคตะวันออกเฉียงเหนือ-ภาคตะวันออกของประเทศไทยบริเวณประเทศสาธารณรัฐประชาธิปไตยประชาชนลาว บริเวณประเทศกัมพูชา รวมถึงบางส่วนของประเทศเวียดนามด้วย พื้นที่ประเทศไทยที่อยู่ในส่วนของแผ่นเปลือกโลกชาน-ไทยรองรับด้วยหินตั้งแต่มหายุคพรีแคมเบรียน (544-4,500 ล้านปี) มหายุคพาลีโอโซอิก (245-544 ล้านปี) มหายุคมีโซโซอิก (65-245 ล้านปี) และมหายุคซีโนโซอิก (ปัจจุบัน-65 ล้านปี) เป็นส่วนใหญ่แต่ในส่วนของแผ่นเปลือกโลกอินโดจีนรองรับด้วยหินมหายุคพาลีโอโซอิก มหายุคมีโซโซอิก และมหายุคซีโนโซอิกเป็นส่วนใหญ่ แผ่นเปลือกโลกอินโดจีนและชาน-ไทย เคยมีประวัติว่าแยกตัวออกจากแผ่นเปลือกโลกกอนด์วานาหรือประเทศออสเตรเลียในปัจจุบัน ซึ่งผู้ทำการวิจัยหลายคนมีความเห็นและแสดงทรรศนะต่างๆ กันว่าแผ่นเปลือกโลกแยกตัวออกมาในช่วงอายุไม่พ้องกัน

จากการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกอินเดียเข้ามาชนกับแผ่นเปลือกโลกยูเรเซียในช่วงยุคเทอร์เชียรีทำให้ชั้นหินของแนวสุโขทัย (Sukhothai Fold Belt) และชั้นหินแนวเลย-เพชรบูรณ์ (Loei-Petchabun Fold Belt) ซึ่งอยู่ระหว่างขอบรอยต่อ ของแผ่นเปลือกโลกชาน -ไทยและอินโดจีนเกิดการคดโค้งตัว และพัฒนาเกิดแนวรอยเลื่อนที่ สำคัญในประเทศไทยหลายแนวด้วยกัน อาทิ รอยเลื่อนตามแนวระดับ (strike-slip fault) ในทิศทางตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ เช่น รอยเลื่อนแม่ปิง รอยเลื่อนเจดีย์สามองค์ และในทิศทางตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้เช่น รอยเลื่อนอุตรดิตถ์-น่าน รอยเลื่อนระนอง รอยเลื่อนคลองมะรุ่ย เป็นต้น

หินต่างๆที่รองรับพื้นที่ประเทศไทยตั้งแต่มหายุคพรีแคมเบรียนถึงตะกอนยุคควอเทอร์นารี

รูปที่ 2 แผนที่ธรณีวิทยาประเทศไทย (ซ้ายมือ) ย่อจากมาตราส่วน 1: 2,500,000
ซึ่งย่อส่วนมาจากแผนที่ธรณีวิทยามาตราส่วน 1:2,500,000 ส่วนการลำดับชั้นหินและการกระจายตัวจากยุคหินที่เชื่อว่าอายุแก่ที่สุดไปหาอายุอ่อนสุด แสดงให้เห็นโดยภาพรวมทั้งประเทศ ซึ่งสามารถประยุกต์ใช้กับการอธิบายถึงลักษณะตามภูมิภาคต่างๆ ได้

หินมหายุคพรีแคมเบรียน

ส่วนใหญ่หมายถึงหินแปรสภาพอย่างไพศาลซึ่งเป็นหินแปรเกรดสูงจำพวกหินออร์โทไนส์ (หินแอนนาเท็กไซต์หรือหินมิกมาไทต์) หินพาราไนส์ หินชีสต์ หินแคลก์ซิลิเกตและหินอ่อน พบแผ่กระจายตัวอยู่ตามแนวขอบตะวันตกของแผ่นเปลือกโลกชาน-ไทย ในเขตจังหวัดแม่ฮ่องสอน จังหวัดเชียงใหม่ จังหวัดตาก จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ จังหวัดนครศรีธรรมราช และทางภาคตะวันออกในเขตจังหวัดชลบุรี

หินมหายุคพาลีโอโซอิกตอนล่าง

ประกอบด้วยหินยุคแคมเบรียนถึงหินยุคดีโวเนียน หินชั้นเป็นพวกหินทราย หินดินดาน หินคาร์บอเนตและหินแปรเกรดต่ำ โดยจะโผล่ให้เห็นเป็นแนวยาวจากบริเวณภาคเหนือและภาคตะวันตกตอนบน ผ่านลงมาทางบริเวณภาคตะวันตกตอนล่างจนถึงสุดเขตภาคใต้ และทางบริเวณภาคตะวันออก กลุ่มหินที่สำคัญในบริเวณภาคใต้ได้แก่ กลุ่มหินตะรุเตายุคแคมเบรียน หินคาร์บอเนตกลุ่มหินปูนทุ่งสงยุคออร์โดวิเชียน และกลุ่มหินตะนาวศรียุคไซลูเรียนถึงคาร์บอนิเฟอรัส

หินมหายุคพาลีโอโซอิกตอนบน

ประกอบด้วยหินยุคคาร์บอนิเฟอรัสถึงหินยุคเพอร์เมียน หินมหายุคนี้พบแผ่กระจายตัวอยู่เกือบทั่วทุกภูมิภาคของประเทศ ยกเว้นบริเวณที่ราบสูงโคราชเท่านั้น หินยุคคาร์บอนิเฟอรัสส่วนใหญ่เป็นพวกหินทราย หินดินดานและหินโคลนปนกรวด มีหินเชิร์ตและหินปูนบ้าง ในขณะที่หินยุคเพอร์เมียนส่วนใหญ่เป็นหินปูนมีหินดินดาน หินทรายและหินเชิร์ตบ้าง ขอบเขตของหินปูนยุคเพอร์เมียนสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 แนว แนวที่ปรากฏอยู่ ทางด้านซีกตะวันตกของประเทศรวมถึงบริเวณภาคใต้ด้วยนั้นกำหนดให้เป็นกลุ่มหินปูนราชบุรี ส่วนแนวที่ปรากฏทางตะวันออกครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของจังหวัดสระบุรี จังหวัดลพบุรีจังหวัดนครสวรรค์และพื้นที่ตามแนวขอบที่ราบสูงโคราชด้านตะวันตกซึ่งมักพบว่ามีหินภูเขาไฟและหินอัลตราเมฟิกปนอยู่ด้วยได้รับการกำหนดให้เป็นกลุ่มหินปูนสระบุรี กลุ่มหินปูนทั้งสองกลุ่มนี้ในปัจจุบันเป็นแหล่งหินอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์และก่อสร้างที่สำคัญของประเทศ สำหรับหินยุคเพอร์เมียนในบริเวณภาคเหนือใช้ชื่อเรียกว่ากลุ่มหินงาว

หินมหายุคมีโซโซอิก

ได้แก่ หินยุคไทรแอสซิก หินยุคจูแรสซิกและหินยุคครีเทเชียส ในช่วงยุคไทรแอสซิกเป็นการสะสมตัวของชั้นหินดินดาน หินปูน และหินทราย ในสภาพแวดล้อมภาคพื้นสมุทร ขอบเขตของหินยุคไทรแอสซิกที่พบส่วนใหญ่จะอยู่บริเวณภาคเหนือและภาคตะวันตก ได้แก่กลุ่มหินลำปาง แต่ก็มีปรากฏให้เห็นทางด้านชายฝั่งทะเลตะวันออกและภาคใต้เช่นกัน สำหรับหินในช่วงยุคจูแรสซิก-ครีเทเชียส นั้นเป็นพวกหินทราย หินทรายแป้ง หินดินดานและหินกรวดมน โดยชั้นหินมีลักษณะสีแดงบ่งบอกถึงสภาวะแวดล้อมภาคพื้นทวีป ขอบเขตหินยุคจูแรสซิก-ครีเทเชียสแผ่ปกคลุมบริเวณที่ราบสูงโคราชทั้งหมดจึงกำหนดชื่อให้เป็นกลุ่มหินโคราช ส่วนเป็นบริเวณด้านตะวันตกของภาคเหนือและในบางพื้นที่ของภาคตะวันตกตอนบน ภาคตะวันตกตอนล่างและบริเวณภาคใต้นั้นเป็นพวกหินดินดานและหินปูนยุคจูแรสซิก เกิดสะสมตัวในสภาวะแวดล้อมภาคพื้นสมุทร

หินมหายุคซีโนโซอิก

ประกอบด้วยหินยุคเทอร์เชียรีและหินยุคควอเทอร์นารี หินมหายุคนี้เป็นหินที่สะสมตัวบนบกและในทะเลลึกของแอ่งที่จมตัวลงไปในลักษณะเป็นบล็อกกึ่งกราเบนซึ่งวางตัวอยู่ในแนวเหนือใต้ ทั้งนี้เนื่องจากอิทธิพลการยกตัวของแผ่นดินและการเกิดรอยเลื่อนในช่วงที่แผ่นเปลือกโลกอินเดียเคลื่อนตัวขึ้นมาชนกับแผ่นเปลือกโลกยูเรเซียเมื่อประมาณ 40-50 ล้านปีที่ผ่านมา ชั้นหินภายในแอ่งเทอร์เชียรีประกอบด้วยพวกหินทราย หินดินดานและหินโคลน แอ่งเทอร์เชียรีที่พบกระจัดกระจายอยู่ทั้งบนบกและในทะเลทั่วประเทศกว่า 60 แอ่งนี้มีความสำคัญทางเศรษฐกิจด้านแหล่งพลังงานเชื้อเพลิงเพราะเป็นแหล่งถ่านหิน ปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติ

พื้นที่ประมาณ 1 ใน 3 ของประเทศไทยปกคลุมด้วยชั้นตะกอนยุคควอเทอร์นารีซึ่งเป็นตะกอนสะสมตัวที่ยังไม่แข็งเป็นหิน ส่วนใหญ่ประกอบด้วยตะกอน กรวด ทราย ทรายแป้ง ดินเหนียว ชั้นศิลาแลงและเศษหิน ที่ผุพังจากหินเดิม เนื่องจากขบวนการกัดกร่อนทำลายและพัดพาทางธรณีวิทยาโดยอิทธิพลของ กระแสน้ำและกระแสลม แล้วเกิดการสะสมตัวบนตะพักลุ่มน้ำ บริเวณที่ราบน้ำท่วม ชายฝั่งทะเลและในทะเลสาบ

หินอัคนี

ในประเทศไทยเท่าที่สำรวจพบมีหลายชนิดและหลายช่วงอายุตั้งแต่มหายุคพาลีโอโซอิกถึงมหายุคซีโนโซอิก แบ่งออกได้เป็นสามแนว ได้แก่ แนวตะวันออก แนวตอนกลางและแนวตะวันตก ส่วนใหญ่เป็นพวกหินแกรนิต และหินภูเขาไฟ โดยมีหินเมฟิกและอัลตราเมฟิกรวมอยู่ด้วย โผล่ให้เห็นเป็นบริเวณแคบๆ ตามแนวตะเข็บรอยต่อธรณี (suture)ในเขตจังหวัดน่าน จังหวัดอุตรดิตถ์ จังหวัดนครราชสีมา จังหวัดสระแก้ว จังหวัดปราจีนบุรี และจังหวัดนราธิวาส