กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 18 นาที

การเกิดหินปูน

ก้อน แข็ง คือมวลที่แข็งและแน่นซึ่งเกิดจาก การตกตะกอน ของ ซีเมนต์ แร่ ภายในช่องว่างระหว่างอนุภาค และพบได้ใน หินตะกอน หรือ ดิน [ 1 ] ก้อนแข็งมักมีรูปร่างเป็นรูปไข่หรือทรงกลม...

การเกิดหินปูน

ก้อนหินปูนในเมืองโทริชทางตะวันตกของคาซัคสถาน
หินปูนรูปทรงเลนส์จากเกาะแห่งหนึ่งในแม่น้ำวัลตาว่า กรุงปราก ประเทศเช็ก
คอนกรีตมวลรวมหินมาร์ล สโตน เมืองซอลต์ สเต. มารี รัฐมิชิแกนสหรัฐอเมริกา

ก้อนแข็งคือมวลที่แข็งและแน่นซึ่งเกิดจากการตกตะกอนของซีเมนต์แร่ภายในช่องว่างระหว่างอนุภาค และพบได้ในหินตะกอนหรือดิน[ 1 ] ก้อนแข็งมักมีรูปร่างเป็นรูปไข่หรือทรงกลม แม้ว่าจะ มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอเกิดขึ้นได้เช่นกัน คำว่าก้อนแข็งมาจากภาษาละตินconcretio ' (การกระทำของ) การอัดแน่น การควบแน่น การแข็งตัว การรวมกัน'ซึ่งมาจากconcrescere ' การทำให้หนาขึ้น การควบแน่น การแข็งตัว'จากcon- ' ร่วมกัน'และcrescere ' การเติบโต' [ 2 ]

ก้อนหินปูนก่อตัวขึ้นภายในชั้นหินตะกอนที่สะสมตัวอยู่แล้ว โดยปกติจะเกิดขึ้นในช่วงต้นของการฝังตัวของหินตะกอน ก่อนที่หินตะกอนส่วนที่เหลือจะแข็งตัวกลายเป็นหิน สารยึดเกาะในก้อนหินปูนนี้มักทำให้ก้อนหินปูนแข็งและทนต่อการผุกร่อน ได้ดี กว่าหินตะกอน โดย รอบ

มีความแตกต่างที่สำคัญระหว่างก้อนหินปูนและก้อนแร่ก้อนหินปูนเกิดจากการตกตะกอนของแร่ธาตุรอบแกนกลางบางชนิด ในขณะที่ก้อนแร่เกิดจากการแทนที่แร่ธาตุเดิม

คำอธิบายที่บันทึกไว้ตั้งแต่ศตวรรษที่ 18 ยืนยันว่าก้อนหินปูนเหล่านี้ได้รับการพิจารณาว่าเป็นสิ่งมหัศจรรย์ทางธรณีวิทยามานานแล้ว เนื่องจากมีรูปร่าง ขนาด และองค์ประกอบที่ผิดปกติหลากหลาย ก้อนหินปูนเหล่านี้จึงถูกตีความว่าเป็น ไข่ ไดโนเสาร์ฟอสซิลสัตว์และพืช(เรียกว่าฟอสซิลเทียม ) เศษ ซากจากนอกโลก หรือสิ่งประดิษฐ์ ของ มนุษย์

ต้นกำเนิด

หินตกตะกอนที่มีแกนสีขาวจากยุคจูราสสิกตอนกลางของอิหร่าน

การศึกษาอย่างละเอียดแสดงให้เห็นว่าการก่อตัวของหินปูนเกิดขึ้นหลังจากตะกอน (อนุภาคหินขนาดเล็กที่ถูกกัดเซาะจากหินขนาดใหญ่และถูกพัดพาไปยังตำแหน่งใหม่ ซึ่งมักเกิดขึ้นโดยน้ำ) ถูกฝัง แต่ก่อนที่ตะกอนจะกลายเป็นหิน อย่างสมบูรณ์ (ถูกอัดแน่นเป็นหินแข็ง) ในระหว่างกระบวนการไดอะเจเนซิ[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

โดยทั่วไปแล้ว ก้อนแร่จะก่อตัวขึ้นรอบแกนแข็งที่เรียกว่า "แกนกลาง" แกนกลางนี้มักประกอบด้วยวัสดุอินทรีย์ เช่น ใบไม้ ฟัน เปลือกหอย หรือฟอสซิล จากนั้น สารละลายแร่(นั่นคือ แร่ที่ละลายในน้ำ) จะตกตะกอน (ตกผลึก) รอบแกนกลางและเชื่อมตะกอนรอบ ๆ เข้าด้วยกัน ด้วยเหตุนี้ นักสะสมฟอสซิลจึงมักจะทุบก้อนแร่ให้แตกเพื่อค้นหาฟอสซิลสัตว์และพืช[ 9 ]แกนกลางของก้อนแร่ที่ผิดปกติที่สุดบางส่วนคือกระสุนปืนใหญ่ระเบิดและสะเก็ดระเบิดจากสงครามโลกครั้งที่ 2ซึ่งพบอยู่ภายใน ก้อนแร่ ไซเดอไรต์ที่พบในบึงน้ำเค็ม ชายฝั่งของ อังกฤษ[ 10 ]

ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมในขณะที่เกิดการก่อตัว ก้อนแร่สามารถเกิดขึ้นได้จากการเติบโตแบบวงกลมหรือแบบแพร่กระจาย[ 11 ] [ 12 ]ในการเติบโตแบบวงกลม ก้อนแร่จะเติบโตเป็นชั้นๆ ของตะกอนแร่รอบแกนกลาง กระบวนการนี้ส่งผลให้เกิดก้อนแร่ที่มีรูปร่างคล้ายทรงกลมซึ่งเติบโตขึ้นตามเวลา ในกรณีของการเติบโตแบบแพร่กระจาย การเชื่อมประสานของตะกอนที่เป็นตัวกลางโดยการเติมเต็มช่องว่างของตะกอนด้วยแร่ธาตุที่ตกตะกอน จะเกิดขึ้นพร้อมกันทั่วทั้งปริมาตรของพื้นที่ ซึ่งเมื่อเวลาผ่านไปจะกลายเป็นก้อนแร่ ก้อนแร่มักจะปรากฏให้เห็นที่พื้นผิวเนื่องจากการกัดเซาะในภายหลังที่กำจัดวัสดุที่อ่อนแอและไม่ได้รับการเชื่อมประสานออกไป

รูปร่าง

ตัวอย่างก้อนหินขนาดเล็กที่พบในอุทยานแห่งรัฐแมคคอนเนลล์ส มิลล์ในรัฐเพนซิลเวเนีย

ก้อนหินปูนมีรูปร่าง ความแข็ง และขนาดแตกต่างกันไป ตั้งแต่ขนาดที่ต้องใช้เลนส์ขยายจึงจะมองเห็นได้ชัดเจน[ 13 ]ไปจนถึงขนาดมหึมาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 เมตรและหนักหลายพันปอนด์[ 14 ]ก้อนหินปูนสีแดงขนาดใหญ่ที่พบในอุทยานแห่งชาติธีโอดอร์ รูสเวลต์ในรัฐนอร์ทดาโคตามีเส้นผ่านศูนย์กลางเกือบ 3 เมตร (9.8 ฟุต) [ 15 ]พบก้อนหินปูนทรงกลมขนาดใหญ่ถึง 9 เมตร (30 ฟุต) ที่กำลังผุกร่อนออกจากชั้นหิน Qasr el Saghaภายในแอ่ง Faiyumในประเทศอียิปต์[ 16 ]ก้อนหินปูนมีรูปร่างหลากหลาย รวมถึงทรงกลม แผ่นดิสก์ ท่อ และกลุ่มก้อน คล้ายองุ่นหรือฟอง สบู่[ 17 ]

องค์ประกอบ

ก้อนหินทรงกลมฝังอยู่ในหินทรายในอุทยานแห่งรัฐทะเลทรายอันซา-บอร์เรโกประเทศสหรัฐอเมริกา

โดยทั่วไปแล้ว ก้อนแร่จะประกอบด้วยแร่ที่เป็นส่วนประกอบเล็กน้อยของหินต้นกำเนิด ตัวอย่างเช่น ก้อนแร่ในหินทรายหรือหินดินดานมักจะเกิดจาก แร่ คาร์บอเนตเช่นแคลไซต์ส่วนก้อนแร่ในหินปูน มักจะเป็น ซิลิกาในรูปอสัณฐานหรือผลึกขนาดเล็กเช่นเชิร์ตหินเหล็กไฟหรือแจสเปอร์ขณะที่ก้อนแร่ในหินดินดานสีดำอาจประกอบด้วยไพไรต์[ 18 ]แร่ธาตุอื่นๆ ที่ก่อตัวเป็นก้อนแร่ ได้แก่ เหล็กออกไซด์หรือไฮดรอกไซด์ (เช่นโกเอไทต์และเฮมาไทต์ ) [ 19 ] [ 20 ]โดโลไมต์ไซเดไรต์ [ 21 ] แอเค ไร ต์[ 22 ]มาร์คาไซต์[ 23 ]แบไรต์[ 24 ] [ 25 ]และยิปซัม [ 26 ]

แม้ว่าก้อนแร่จะประกอบด้วยแร่หลักเพียงชนิดเดียว[ 27 ] แต่ก็อาจมีแร่ชนิดอื่น ๆ ปะปนอยู่ด้วย ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมที่ก่อให้เกิดก้อนแร่เหล่านั้น ตัวอย่างเช่น ก้อนแร่คาร์บอเนตที่เกิดขึ้นจากการลดซัลเฟตโดยแบคทีเรียมักจะมีไพไรต์เป็นส่วนประกอบเล็กน้อย[ 28 ]ก้อนแร่ชนิดอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นจากการลดซัลเฟตโดยจุลินทรีย์ จะประกอบด้วยแคลไซต์ แบไรต์ และไพไรต์ผสมกัน[ 29 ]

การเกิดขึ้น

หินทรายชั้น หิน Vaquerosที่มีก้อนหินปูน
ภาพโมเสกที่แสดงให้เห็นอนุภาคทรงกลม บางส่วนฝังอยู่ในอนุภาค กระจายอยู่บนเม็ดดิน (ขนาดเล็กกว่า) บนพื้นผิวของดาวอังคาร

ก้อนแข็งพบได้ในหินหลายชนิด แต่พบได้บ่อยเป็นพิเศษในหินดินดาน หินทรายแป้ง และหินทราย [ 30 ] มักมีลักษณะภายนอกคล้ายฟอสซิลหรือหินที่ดูเหมือนไม่ได้อยู่ในชั้นหินที่พบ [ 31 ] บางครั้งก้อนแข็งอาจมีฟอสซิลอยู่ด้วยไม่ว่าจะเป็นแกนกลางหรือส่วนประกอบที่ถูกรวมเข้าไประหว่างการเจริญเติบโต แต่ก้อนแข็งนั้นไม่ใช่ฟอสซิล[ 18 ]พวกมันปรากฏเป็นก้อนๆ กระจุกตัวอยู่ตามระนาบชั้นหิน[ 18 ]หรือยื่นออกมาจากหน้าผาที่ผุพัง[ 32 ]

ยานสำรวจOpportunityได้สังเกตเห็นก้อนเฮมาไทต์ขนาดเล็กหรือทรงกลมของดาวอังคารในปล่องภูเขาไฟ Eagleบนดาวอังคาร[ 33 ]

ประเภทของหินปูน

ก้อนหินปูนเหล่านี้มีองค์ประกอบ รูปร่าง ขนาด และแหล่งกำเนิดที่แตกต่างกันอย่างมาก

ก้อนเซปทาเรียน

โมเอรากิ โบลเดอร์ส , นิวซีแลนด์
ภาพตัดขวางของก้อนเซปทาเรียนที่มีคาร์บอเนตสูงโดยทั่วไป

ก้อนเซปทาเรียน (หรือก้อนเซปทาเรียน ) คือก้อนที่มีคาร์บอเนต เป็นองค์ประกอบหลัก ซึ่งมีโพรงหรือรอยแตกเป็นมุม ( เซปทาเรีย ; เอกพจน์ เซปทา เรียม มาจากภาษาละตินseptum " พาร์ ติชั่น องค์ประกอบที่แยก" ซึ่งหมายถึงรอยแตกหรือโพรงที่แยกบล็อกรูปหลายเหลี่ยมของวัสดุที่แข็งตัว) [ 34 ] [ 35 ]ก้อนเซปทาเรียนมักพบในหินโคลนที่มีคาร์บอเนตเป็นองค์ประกอบหลัก โดยทั่วไปจะมีโครงสร้างภายในเป็นบล็อกรูปหลายเหลี่ยม ( เมทริกซ์ ) ที่คั่นด้วยรอยแตกแผ่กระจายที่เต็มไปด้วยแร่ธาตุ (เซปทาเรีย) ซึ่งเรียวลงไปทางขอบของก้อน บางครั้งรอยแตกแผ่กระจายเหล่านี้อาจตัดกับชุดรอยแตกวงกลมชุดที่สอง[ 36 ] [ 34 ]อย่างไรก็ตาม รอยแตกเหล่านี้อาจมีความแปรปรวนสูงทั้งในด้านรูปร่างและปริมาตร รวมถึงระดับการหดตัวที่บ่งบอกด้วย[ 37 ]โดยทั่วไปเมทริกซ์จะประกอบด้วยคาร์บอเนตที่มีดินเหนียว เช่น ดินเหนียวเหล็ก ในขณะที่ส่วนที่เติมเต็มรอยแตกมักจะเป็นแคลไซต์[ 36 ] [ 34 ]แคลไซต์มักจะมีธาตุเหล็กจำนวนมาก (แคลไซต์เหล็ก) และอาจมีแร่ไพไรต์และแร่ดินเหนียวปนอยู่ด้วย แคลไซต์สีน้ำตาลที่พบได้ทั่วไปในเซปทาเรียอาจมีสีจากสารประกอบอินทรีย์ที่เกิดจากการย่อยสลายของแบคทีเรียของสารอินทรีย์ในตะกอนดั้งเดิม[ 38 ]

พบก้อนเซปทาเรียนในหินโคลนหลายชนิด รวมถึงหินทรายแป้งในทะเลสาบ เช่น กลุ่มโบฟอร์ตทางตะวันตกเฉียงเหนือของโมซัมบิก[ 39 ]แต่พบได้บ่อยที่สุดในหินดินดาน ทะเล เช่นชั้นหินดินดานสตาฟฟินของสกาย [ 38 ]ดิน เหนียวคิ เมอริดจ์ของอังกฤษ[ 40 ] [ 41 ]หรือกลุ่มแมนคอสของอเมริกาเหนือ[ 42 ]

โดยทั่วไปเชื่อกันว่าการก่อตัวของหินปูนเกิดขึ้นทีละน้อยจากภายในสู่ภายนอก การแบ่งโซนทางเคมีและเนื้อสัมผัสในหินปูนจำนวนมากสอดคล้องกับ แบบจำลองการก่อตัวแบบ วงกลม นี้ อย่างไรก็ตาม หลักฐานยังไม่ชัดเจน และหินปูนจำนวนมากหรือส่วนใหญ่อาจก่อตัวขึ้นโดย การเชื่อมประสาน อย่างทั่วถึงของปริมาตรทั้งหมดของหินปูนในเวลาเดียวกัน[ 43 ] [ 44 ] [ 38 ]ตัวอย่างเช่น หากความพรุนหลังจากการเชื่อมประสานในช่วงแรกแตกต่างกันไปทั่วหินปูน การเชื่อมประสานในภายหลังที่เติมเต็มความพรุนนี้จะทำให้เกิดการแบ่งโซนองค์ประกอบแม้ว่าองค์ประกอบของน้ำในรูพรุนจะสม่ำเสมอ[ 44 ]ไม่ว่าการเชื่อมประสานเริ่มต้นจะเป็นแบบวงกลมหรือแบบทั่วถึง ก็มีหลักฐานมากมายที่แสดงว่ามันเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและที่ระดับความลึกของการฝังตัวตื้น[ 45 ] [ 46 ] [ 47 ] [ 38 ]ในหลายกรณี มีหลักฐานที่ชัดเจนว่าหินปูนเริ่มต้นก่อตัวขึ้นรอบแกนอินทรีย์บางชนิด[ 48 ]

ที่มาของเซปทาเรียที่อุดมไปด้วยคาร์บอเนตยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ ความเป็นไปได้หนึ่งคือ การขาดน้ำทำให้เปลือกนอกของก้อนหินแข็งตัวขึ้น ในขณะที่ทำให้เมทริกซ์ภายในหดตัวจนแตก[ 36 ] [ 34 ]การหดตัวของเมทริกซ์ที่ยังเปียกอยู่ก็อาจเกิดขึ้นได้ผ่านกระบวนการไซเนเรซิสซึ่งอนุภาคของวัสดุคอลลอยด์ภายในก้อนหินจะค่อยๆ ยึดติดกันแน่นขึ้นในขณะที่ขับน้ำออกมา[ 39 ]ความเป็นไปได้อีกประการหนึ่งคือ การเชื่อมประสานในระยะแรกจะลดการซึมผ่านของก้อนหิน ทำให้ของเหลวในรูพรุนติดอยู่ และสร้างแรงดันรูพรุนส่วนเกินในระหว่างการฝังตัวอย่างต่อเนื่อง ซึ่งอาจทำให้ภายในแตกได้ที่ระดับความลึกเพียง 10 เมตร (33 ฟุต) [ 49 ] ทฤษฎีที่คาดเดาได้มากกว่าคือ เซปทาเรี ยก่อตัวขึ้นจากการแตกหักแบบเปราะบางอันเป็นผลมาจากแผ่นดินไหว[ 50 ]ไม่ว่ากลไกการเกิดรอยแตกจะเป็นอย่างไร เซปทาเรีย เช่นเดียวกับหินปูนเอง น่าจะก่อตัวขึ้นที่ระดับความลึกในการฝังตัวที่ค่อนข้างตื้น คือน้อยกว่า 50 เมตร (160 ฟุต) [ 51 ]และอาจน้อยถึง 12 เมตร (39 ฟุต) หินปูนอายุน้อยในชั้นหิน Errol Beds ของสกอตแลนด์ แสดงให้เห็นถึงเนื้อสัมผัสที่สอดคล้องกับการก่อตัวจากตะกอนที่ตกตะกอนเป็นก้อนซึ่งมีสารอินทรีย์อยู่ การสลายตัวของสารอินทรีย์ทำให้เกิดฟองก๊าซขนาดเล็ก (เส้นผ่านศูนย์กลาง 30 ถึง 35 ไมครอน) และสบู่ของเกลือกรดไขมันแคลเซียม การเปลี่ยนกรดไขมันเหล่านี้เป็นแคลเซียมคาร์บอเนตอาจส่งเสริมการหดตัวและการแตกหักของเมทริกซ์[ 46 ] [ 38 ]

แบบจำลองหนึ่งสำหรับการก่อตัวของก้อนเซปทาเรียนในหินดินดานสตาฟฟินชี้ให้เห็นว่าก้อนเหล่านี้เริ่มต้นจากมวลกึ่งแข็งของดินเหนียวที่ตกตะกอน อนุภาคดินเหนียวคอลลอยด์แต่ละอนุภาคถูกยึดไว้ด้วยสารโพลีเมอร์นอกเซลล์หรือ EPS ที่ผลิตโดยแบคทีเรียที่เข้ามาอาศัยอยู่ การสลายตัวของสารเหล่านี้ร่วมกับการแยกตัวของโคลนที่เป็นตัวกลางทำให้เกิดความเครียดที่ทำให้ภายในของก้อนแตกหักในขณะที่ยังอยู่ที่ระดับความลึกของการฝังตัวตื้น ซึ่งเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อมีการอาศัยอยู่ของแบคทีเรียและอัตราการตกตะกอนที่เหมาะสมเท่านั้น รอยแตกเพิ่มเติมเกิดขึ้นในช่วงการฝังตัวตื้นครั้งต่อมา (ในช่วงยุคครีเทเชียส) หรือการยกตัวขึ้น (ในช่วงยุคพาลีโอจีน) น้ำที่ได้จากฝนและหิมะ (น้ำฝน) แทรกซึมเข้าไปในชั้นหินในภายหลังและสะสมแคลไซต์ที่มีธาตุเหล็กในรอยแตก[ 38 ]

ก้อนหินเซปทาเรียนมักบันทึกประวัติการก่อตัวที่ซับซ้อนซึ่งให้ข้อมูลแก่นักธรณีวิทยาเกี่ยวกับไดอะเจเนซิส ในระยะเริ่มต้น ซึ่งเป็นขั้นตอนเริ่มต้นของการก่อตัวของหินตะกอนจากตะกอนที่ไม่แข็งตัว ก้อนหินส่วนใหญ่ดูเหมือนจะก่อตัวขึ้นที่ระดับความลึกของการฝังตัวซึ่งมีจุลินทรีย์ที่ลดซัลเฟตทำงานอยู่[ 41 ] [ 52 ]ซึ่งสอดคล้องกับความลึกของการฝังตัว 15 ถึง 150 เมตร (49 ถึง 492 ฟุต) และมีลักษณะเฉพาะคือการเกิดคาร์บอนไดออกไซด์ความเป็นด่าง ที่เพิ่มขึ้น และการตกตะกอนของแคลเซียมคาร์บอเนต[ 53 ]อย่างไรก็ตาม มีหลักฐานบางอย่างที่แสดงว่าการก่อตัวยังคงดำเนินต่อไปในเขตมีเทนโนเจนิกที่อยู่ใต้เขตลดซัลเฟต[ 54 ] [ 38 ] [ 42 ]

ตัวอย่างที่น่าทึ่งของ ก้อน หินเซปทาเรียนขนาดใหญ่ ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางมากถึง 3 เมตร (9.8 ฟุต) คือก้อนหินโมเอรากิ ก้อนหินเหล่านี้พบได้จากการกัดเซาะของ หินโคลน ยุคพาลีโอซีนของชั้นหินโมเอรากิที่ปรากฏอยู่ตามแนวชายฝั่งใกล้กับ โมเอ รากิเกาะใต้ประเทศนิวซีแลนด์ ก้อน หินเหล่านี้ประกอบด้วยโคลนที่เชื่อมด้วยแคลไซต์พร้อมเส้นแร่เซปทาเรียนของแคลไซต์ และควอตซ์และโดโลไมต์เหล็ก ในระยะหลังที่พบได้น้อย [ 55 ] [ 56 ] [ 57 ] [ 58 ]ก้อนหินเซปทาเรียนขนาดเล็กกว่ามากที่พบในดินเหนียวคิมเม อริดจ์ ที่ปรากฏอยู่ในหน้าผาตาม แนวชายฝั่ง เวสเซ็กซ์ของประเทศอังกฤษ เป็นตัวอย่างทั่วไปของก้อนหินเซปทาเรียนมากกว่า[ 59 ]

ก้อนหินขนาดเท่าลูกปืนใหญ่

ก้อนหินปูนบนหาดโบว์ลิ่งบอล (เมนโดซิโนเคาน์ตี รัฐแคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา) เกิดจากการผุกร่อนของหินโคลนยุคซีโนโซอิกที่เอียงชัน

ก้อนหินปูนรูปลูกปืนใหญ่เป็นก้อนหินปูนทรงกลมขนาดใหญ่ที่มีลักษณะคล้ายลูกปืนใหญ่ พบได้ตามแม่น้ำแคนนอนบอลในเขตมอร์ตันและซูเคาน์ตีรัฐนอร์ทดาโคตาและอาจมีเส้นผ่านศูนย์กลางถึง 3 เมตร (9.8 ฟุต) เกิดจากการเชื่อมประสานของทรายและตะกอนด้วยแคลไซต์ ในช่วงแรก ก้อนหินปูนรูปลูกปืนใหญ่ที่คล้ายกัน ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางมากถึง 4 ถึง 6 เมตร (13 ถึง 20 ฟุต) พบได้ในบริเวณหินทรายของชั้นหินฟรอนเทียร์ในทางตะวันออกเฉียงเหนือของรัฐยูทาห์และตอนกลางของรัฐไวโอมิงเกิดจากการเชื่อมประสานของทรายด้วยแคลไซต์ในช่วงแรก[ 60 ]ก้อนหินปูนรูปลูกปืนใหญ่ขนาดยักษ์ที่ผุกร่อนและสึกกร่อนไปบ้างแล้ว ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางมากถึง 6 เมตร (20 ฟุต) พบได้มากมายที่ " ร็อคซิตี้ " ในเขตออตตาวาเคาน์ตี รัฐแคนซัส ก้อนหินขนาดใหญ่และทรงกลมยังพบได้ตามแนวชายหาด Koekohe ใกล้กับMoerakiบนชายฝั่งตะวันออกของเกาะใต้ของนิวซีแลนด์[ 61 ]ก้อนหิน Moeraki , ก้อนหิน Ward Beachและก้อนหิน Koutuของนิวซีแลนด์เป็นตัวอย่างของก้อนหินเจ็ดเหลี่ยม ซึ่งเป็นก้อนหินทรงกลมเช่นกัน หินทรงกลมขนาดใหญ่ที่พบตามชายฝั่งทะเลสาบฮูรอนใกล้กับKettle Point รัฐออนแทรีโอและเป็นที่รู้จักในท้องถิ่นว่า"kettles"เป็นก้อนหินทรงกลมทั่วไป ก้อนหินทรงกลมยังได้รับการรายงานจากVan Mijenfjorden , Spitsbergen ; ใกล้กับHaines Junction , Yukon Territory , แคนาดา ; Jameson Land , กรีนแลนด์ ตะวันออก ; ใกล้กับ Mecevici, Ozimici และZavidoviciในบอสเนียและเฮอร์เซโกวีนา; ในอลาสก้าที่คาบสมุทรเคไน อุทยานแห่งรัฐกัปตันคุก ทางเหนือของชายหาดคุกอินเล็ต[ 62 ]และบนเกาะโคเดียกทางตะวันออกเฉียงเหนือของหาดฟอสซิล[ 63 ]ก้อนตะกอนประเภทนี้ยังพบได้ในโรมาเนีย ซึ่งรู้จักกันในชื่อโทรแวนต์[ 64 ] [ 65 ]

ก้อนตะกอนช่องว่าง

ก้อนหินปูนที่เกิดจากช่องว่างของแผ่นเปลือกโลก ถูกปกคลุมด้วยไบรโอซัว (รูปทรงบางและแตกแขนง) และเอดริโอแอสเตอรอยด์ ; ชั้นหินโคป (ยุคออร์โดวิเชียนตอนบน) ทางตอนเหนือของรัฐเคนตักกี้
ก้อนหินปูนที่เกิดจากการหยุดการตกตะกอนบริเวณฐานของชั้นหินเมนูฮา (ยุคครีเทเชียสตอนบน) ในทะเลทรายเนเกฟทางตอนใต้ของอิสราเอล

ก้อนหิน Hiatus มีลักษณะเด่นคือประวัติทางธรณีวิทยาของการผุดขึ้น การเปิดเผย และการฝังกลบใหม่ พบได้ในบริเวณที่การกัดเซาะใต้น้ำทำให้ก้อนหินไดอะเจเนติกในระยะแรกมีความเข้มข้นเป็นพื้นผิวตกค้างโดยการชะล้างตะกอนละเอียดโดยรอบออกไป[ 66 ]ความสำคัญของก้อนหินเหล่านี้ต่อธรณีวิทยา ตะกอนวิทยา และบรรพชีวินวิทยาได้รับการกล่าวถึงครั้งแรกโดย Voigt ซึ่งเรียกก้อนหินเหล่านี้ว่าHiatus-Konkretionen [ 67 ] " Hiatus" หมายถึงการหยุดชะงักของการตกตะกอนที่ทำให้เกิดการกัดเซาะและการเปิดเผยนี้ พบก้อนหินเหล่านี้ได้ตลอดบันทึกฟอสซิล แต่พบได้บ่อยที่สุดในช่วงเวลาที่ สภาพ ทะเลแคลไซต์แพร่หลาย เช่นยุคออร์โด วิเชีย นจูราสสิกและครีเทเชียส [ 66 ] ส่วนใหญ่เกิดจากการอุดช่องว่างที่เชื่อมติดกันของระบบโพรงในตะกอนซิลิกาคลัสติกหรือคาร์บอเนต

ลักษณะเด่นของหินปูนที่เกิดจากช่องว่างซึ่งแยกออกจากหินปูนประเภทอื่นคือ มักมีสิ่งมีชีวิตในทะเลเกาะอยู่ เช่นไบรโอซัวเอคิโนเดอร์มและหนอนท่อในยุคพาลีโอโซอิก[ 68 ]และไบรโอซัวหอยนางรม และหนอนท่อในยุคมีโซโซอิกและซีโนโซอิก นอกจากนี้ หินปูนที่เกิดจากช่องว่างมัก มีหนอนและหอยสองฝาเจาะเข้าไปเป็นจำนวนมาก[ 69 ]

ก้อนแข็งรูปทรงยาว

การก่อตัวของก้อนหินยาวขนานไปกับชั้นหินตะกอนและได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางเนื่องจากอิทธิพลที่คาดการณ์ไว้ของ ทิศทางการไหล ของน้ำใต้ดินในเขต น้ำ บาดาลอิ่มตัวต่อการวางแนวของแกนการยืดตัว[ 70 ] [ 60 ] [ 71 ] [ 72 ]นอกเหนือจากการให้ข้อมูลเกี่ยวกับการวางแนวของการไหลของของเหลวในอดีตในหินต้นกำเนิดแล้ว ก้อนหินยาวยังสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับแนวโน้มการซึมผ่านในท้องถิ่น (เช่น โครงสร้างความสัมพันธ์ของการซึมผ่าน การเปลี่ยนแปลงความเร็วของน้ำใต้ดิน[ 73 ]และประเภทของลักษณะทางธรณีวิทยาที่มีอิทธิพลต่อการไหล)

ก้อนหินรูปทรงยาวเป็นที่รู้จักกันดีใน ชั้นดิน เหนียวคิมเมอริดจ์ทางตะวันตกเฉียงเหนือของยุโรป ในบริเวณที่โผล่ขึ้นมาบนพื้นผิว ซึ่งได้รับชื่อเรียกว่า "ด็อกเกอร์" นั้น โดยทั่วไปแล้วจะมีขนาดเพียงไม่กี่เมตร แต่ในใต้ดินสามารถมองเห็นได้ว่าแทรกตัวเข้าไปลึกถึงหลายสิบเมตรในแนวยาวของหลุมเจาะ อย่างไรก็ตาม ต่างจากชั้นหินปูน การเชื่อมโยงก้อนหินเหล่านี้อย่างสม่ำเสมอระหว่างหลุมเจาะที่อยู่ใกล้กันนั้นเป็นไปไม่ได้

หินอ่อนโมกี

หินอ่อนโมกี (Moqui Marbles) เป็นผลึกเฮมาไทต์และโกเอไทต์ที่พบในหินทรายนาวาโจ (Navajo Sandstone) ทางตะวันออกเฉียงใต้ของรัฐยูทาห์ ลูกบาศก์รูปตัว "W" ด้านบนมีขนาดหนึ่งลูกบาศก์เซนติเมตร

Moqui Marblesหรือเรียกอีกอย่างว่า Moqui balls หรือ "Moki marbles" เป็นก้อนแร่เหล็กออกไซด์ที่พบได้มากมายจากการผุกร่อนของหินทราย Navajoในพื้นที่ตอนกลางและตะวันออกเฉียงใต้ของรัฐยูทาห์ ก้อนแร่เหล่านี้มีรูปร่างหลากหลาย ตั้งแต่ทรงกลม ทรงแผ่นกลม ทรงปุ่ม ทรงลูกบอลมีหนาม รูปทรงกระบอก และรูปทรงแปลกๆ อื่นๆ มีขนาดตั้งแต่เท่าเมล็ดถั่วจนถึงเท่าลูกเบสบอล[ 74 ] [ 75 ]

ก้อนแข็งเหล่านี้เกิดขึ้นจากการตกตะกอนของเหล็กซึ่งละลายอยู่ในน้ำบาดาล เดิมทีเหล็กมีอยู่เป็นฟิล์มบางๆ ของเหล็กออกไซด์ที่ล้อมรอบเม็ดทรายในหินทรายนาวาโจ น้ำบาดาลที่มีมีเทนหรือปิโตรเลียมจากชั้นหินใต้ดินทำปฏิกิริยากับเหล็กออกไซด์ เปลี่ยนเป็นเหล็กที่ลดลง ซึ่งละลายได้ เมื่อน้ำบาดาลที่มีเหล็กสัมผัสกับน้ำบาดาลที่มีออกซิเจนมากกว่า เหล็กที่ลดลงจะเปลี่ยนกลับไปเป็นเหล็กออกไซด์ที่ไม่ละลายน้ำ ซึ่งก่อตัวเป็นก้อนแข็ง[ 74 ] [ 75 ] [ 76 ]เป็นไปได้ว่าเหล็กที่ลดลงก่อตัวเป็น ก้อน แข็งไซเดอไรต์ ก่อน จากนั้นจึงถูกออกซิ ไดซ์ แบคทีเรียที่ออกซิไดซ์เหล็กอาจมีบทบาท[ 77 ]

แคนซัส ป็อป ร็อคส์

หินป๊อปแคนซัส คือ ก้อนแร่ซัลไฟด์ของเหล็กเช่นไพไรต์และมาร์คาไซต์หรือในบางกรณีอาจเป็นจาโรไซต์ซึ่งพบได้ในชั้นหินโผล่ของSmoky Hill Chalk Memberใน Niobrara Formation ภายในGove County รัฐแคนซัสโดยทั่วไปแล้วจะพบร่วมกับชั้นเถ้าภูเขาไฟที่เปลี่ยนแปลงสภาพแล้วบางๆ ที่เรียกว่าเบนโทไนต์ซึ่งพบอยู่ภายในหิน ชอล์กที่ประกอบเป็น Smoky Hill Chalk Member ก้อนแร่เหล่านี้บางส่วนมีเปลือกหอยสองฝาขนาดใหญ่ที่แบนราบอยู่ภายใน ก้อนแร่เหล่านี้มีขนาดตั้งแต่ไม่กี่มิลลิเมตรไปจนถึงยาวถึง 0.7 เมตร (2.3 ฟุต) และหนา 12 เซนติเมตร (0.39 ฟุต) ก้อนแร่ส่วนใหญ่มีรูปร่างเป็นทรงกลมแบน นอกจากนี้ ยังมี "หินป๊อป" อื่นๆ ที่เป็นก้อนแร่ไพไรต์รูปทรงลูกบาศก์ขนาดเล็ก ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางมากถึง 7 เซนติเมตร (0.23 ฟุต) ก้อนหินเหล่านี้เรียกว่า "ป๊อปร็อค" เพราะมันจะระเบิดหากถูกโยนลงในกองไฟ นอกจากนี้ เมื่อถูกตัดหรือทุบ มันจะทำให้เกิดประกายไฟและกลิ่นกำมะถันที่ไหม้ไฟ ตรงกันข้ามกับสิ่งที่เผยแพร่บนอินเทอร์เน็ต ก้อนหินเหล็กซัลไฟด์ที่พบใน Smoky Hill Chalk Member ไม่ได้เกิดจากการแทนที่ฟอสซิลหรือกระบวนการแปรสภาพแต่อย่างใด อันที่จริง หินแปรสภาพนั้นไม่มีอยู่ใน Smoky Hill Chalk Member เลย [ 78 ]แต่ก้อนหินเหล็กซัลไฟด์ทั้งหมดเหล่านี้เกิดจากการตกตะกอนของเหล็กซัลไฟด์ภายในตะกอนโคลนปูนขาว ในทะเลที่ปราศจากออกซิเจน หลังจากที่มันสะสมตัวและก่อนที่จะแข็งตัวเป็นชอล์ก

หินนางฟ้า มาร์เลกาจากสเตนโซ ประเทศสวีเดน

ก้อนแร่ซัลไฟด์ของเหล็ก เช่น หิน Kansas Pop ซึ่งประกอบด้วยไพไรต์และมาร์คาไซต์จะไม่เป็น แม่เหล็ก [ 79 ]ในทางกลับกัน ก้อนแร่ซัลไฟด์ของเหล็กซึ่งประกอบด้วยหรือมีไพร์โรไทต์หรือสมิไทต์ อยู่ด้วย จะมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กในระดับที่แตกต่างกัน[ 80 ]การให้ความร้อนแก่ก้อนแร่ไพไรต์หรือมาร์คาไซต์เป็นเวลานานจะเปลี่ยนส่วนหนึ่งของแร่ทั้งสองชนิดให้กลายเป็นไพร์โรไทต์ ทำให้ก้อนแร่นั้นมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กเล็กน้อย

หินดินเหนียว สุนัขดินเหนียว และหินนางฟ้า

ก้อนหินปูนรูปทรงกลมที่ประกอบด้วยแคลเซียมคาร์บอเนตมักพบได้จากการกัดเซาะของ ชั้น ตะกอนทรายแป้งและดิน เหนียว ที่สลับ ชั้นกัน เช่น ตะกอน ทะเลสาบธารน้ำแข็งที่เกิดจากการผุกร่อน ตัวอย่างเช่น พบก้อนหินปูนที่มีรูปทรงสมมาตรจำนวนมากกัดเซาะจากชั้นตะกอน ทะเลสาบ ธาร น้ำแข็ง ยุคควอเทอร์นารีตามแนวและในกรวดของแม่น้ำคอนเนต ทิคัต และสาขาในรัฐแมสซาชูเซตส์และเวอร์มอนต์ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาเฉพาะของก้อนหินปูนเหล่านี้ รูปทรงของมันจะแตกต่างกันไปอย่างไม่มีที่สิ้นสุด ได้แก่ รูปทรงกลม รูปพระจันทร์เสี้ยว รูปนาฬิกา รูปทรงกระบอกหรือรูปกระบอง มวลทรงกลมคล้ายพวงองุ่น และรูปทรงคล้ายสัตว์ ความยาวของก้อนหินปูนอาจแตกต่างกันไปตั้งแต่ 2 นิ้ว (5.1 ซม.) ถึงมากกว่า 22 นิ้ว (56 ซม.) และมักมีร่องวงกลมบนพื้นผิว ในหุบเขาแม่น้ำคอนเนตทิคัต ก้อนแข็งเหล่านี้มักถูกเรียกว่า "หินดินเหนียว" เพราะก้อนแข็งเหล่านี้แข็งกว่าดินเหนียวที่ห่อหุ้มอยู่ ในโรงงานอิฐท้องถิ่น พวกมันถูกเรียกว่า "สุนัขดินเหนียว" อาจเป็นเพราะรูปร่างคล้ายสัตว์ หรือเพราะก้อนแข็งเหล่านี้เป็นอุปสรรคในการขึ้นรูปอิฐ[ 81 ] [ 82 ] [ 83 ]ก้อนแคลเซียมคาร์บอเนตรูปทรงแผ่นดิสก์ที่คล้ายกันนี้ยังพบได้ใน หุบเขา แม่น้ำฮาร์ริคานาใน เขตการปกครอง อาบิติ-เตมิสคามิงก์ของควิเบกและใน เทศมณฑล เอิสเตอร์เกิตแลนด์ประเทศสวีเดน ใน สแกนดิเน เวียพวกมันเป็นที่รู้จักในชื่อ "มาร์เลคอร์" ("หินนางฟ้า") [ 84 ] [ 85 ]

โกกอตส์

ก้อนโกกอตต์

Gogottesคือก้อนหินทรายที่พบใน ตะกอน ยุคโอลิโกซีน (~30 ล้านปี) ใกล้เมืองฟงแตนบลูประเทศฝรั่งเศส Gogottes มีราคาสูงในการประมูลเนื่องจากมีลักษณะคล้ายประติมากรรม[ 86 ]

ดูเพิ่มเติม

  • Dietrich, RV, 2002, Carbonate Concretions – A Bibliography , The Wayback Machine. และไฟล์ PDF ของCarbonate Concretions – A Bibliographyเก็บถาวรเมื่อ 2014-12-17 ที่Wayback Machine , CMU Online Digital Object Repository, Central Michigan University , Mount Pleasant, Michigan.
  • บีค, บี., 2002, ก้อนหินและก้อนกรวดในนอร์ทดาโคตาสำนักงานสำรวจธรณีวิทยาแห่งนอร์ทดาโคตา บิสมาร์ก นอร์ทดาโคตา
  • เอเวอร์ฮาร์ท, เอ็ม., 2004, คู่มือภาคสนามเกี่ยวกับฟอสซิลของหินปูนสโมคกี้ฮิลล์ ตอนที่ 5: อุจจาระฟอสซิล ไข่มุก ไม้กลายเป็นฟอสซิล และซากอื่นๆส่วนหนึ่งของเว็บไซต์มหาสมุทรแห่งแคนซัส
  • Hansen, MC, 1994, Ohio Shale Concretionsเวอร์ชัน PDF, 270 KB Ohio Division of Geological Survey GeoFacts n. 4, หน้า 1–2
  • Hanson, WD และ JM Howard, 2005, ก้อนหินทรงกลมในภาคเหนือตอนกลางของรัฐอาร์คันซอ (ฉบับ PDF, 2.8 MB)สิ่งพิมพ์เบ็ดเตล็ดของคณะกรรมการธรณีวิทยาแห่งรัฐอาร์คันซอ ฉบับที่ 22, หน้า 1–23
  • Heinrich, PV, 2007, ก้อนหินขนาดยักษ์แห่งเมืองร็อคซิตี้ รัฐแคนซัสเวอร์ชัน PDF, 836 KB เก็บถาวรเมื่อ 2016-10-20 ที่Wayback Machine BackBender's Gazette เล่มที่ 38 ฉบับที่ 8 หน้า 6–12
  • สมาคมการท่องเที่ยวโฮเคียงกา, nd, โขดหินโคตู ใครอยากเล่นโบว์ลิ่งบ้าง?และโขดหินโคตู, ท่าเรือโฮเคียงกา, นอร์ทแลนด์, นิวซีแลนด์ภาพถ่ายคุณภาพสูงของก้อนหินรูปทรงลูกปืนใหญ่
  • Irna, 2006, สิ่งที่ธรรมชาติไม่สามารถทำได้ทั้งหมด, ตอนที่ 4: ลูกหินเก็บถาวรเมื่อ 2016-03-03 ที่Wayback Machine
  • Irna, 2007a, ลูกหิน: มีในฝรั่งเศสด้วย! เก็บถาวรเมื่อ 2015-07-13 ที่Wayback Machine
  • Irna, 2007b, ลูกหินในสโลวาเกีย สาธารณรัฐเช็ก และโปแลนด์เก็บถาวรเมื่อ 2008-03-15 ที่Wayback Machine
  • Katz, B., 1998, Concretions Digital West Media, Inc.
  • คูบัน, เกล็น เจ., 2006–2008. รอยเท้ารองเท้าในเนวาดา?
  • McCollum, A., ไม่มีวัน ที่ระบุ, ก้อนทรายจากหุบเขาอิมพีเรียล , ชุดบทความที่รวบรวมโดยศิลปินชาวอเมริกัน
  • Mozley, PS, ก้อนหินปูน ระเบิด และน้ำใต้ดินฉบับออนไลน์ของเอกสารภาพรวมที่เผยแพร่ครั้งแรกโดยสำนักงานธรณีวิทยาและทรัพยากรแร่แห่งรัฐนิวเม็กซิโก
  • สำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาแห่งสหรัฐอเมริกา, nd, การก่อตัวของหินรูปลูกปืนใหญ่
  • มหาวิทยาลัยยูทาห์, 2004, โลกมี 'บลูเบอร์รี่' เหมือนดาวอังคาร 'ลูกหินโมกี' ก่อตัวในน้ำใต้ดินในอุทยานแห่งชาติของยูทาห์เก็บถาวรเมื่อ 2015-08-02 ที่Wayback Machineข่าวประชาสัมพันธ์เกี่ยวกับเหล็กออกไซด์และก้อนหินบนดาวอังคาร
  • เทสซา คูมุนดูรอส: 'หินมีชีวิต' สุดประหลาดเหล่านี้ในโรมาเนีย น่าทึ่งและเป็นเรื่องจริงอย่างแน่นอนใน: การแจ้งเตือน ด้านวิทยาศาสตร์ 25 ธันวาคม 2020: เกี่ยวกับโทรแวนต์ในคอสเตชติอุลเมตและสถานที่อื่นๆ ในโรมาเนีย
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Concretion&oldid=1361391846 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การเกิดหินปูน

ก้อน แข็ง คือมวลที่แข็งและแน่นซึ่งเกิดจาก การตกตะกอน ของ ซีเมนต์ แร่ ภายในช่องว่างระหว่างอนุภาค และพบได้ใน หินตะกอน หรือ ดิน [ 1 ] ก้อนแข็งมักมีรูปร่างเป็นรูปไข่หรือทรงกลม...

ต้นกำเนิด

การศึกษาอย่างละเอียดแสดงให้เห็นว่าการก่อตัวของหินปูนเกิดขึ้นหลังจาก ตะกอน (อนุภาคหินขนาดเล็กที่ถูกกัดเซาะจากหินขนาดใหญ่และถูกพัดพาไปยังตำแหน่งใหม่ ซึ่งมักเกิดขึ้นโดยน้ำ) ถูกฝัง แต่ก่อนที่ตะกอนจะ กลายเป็นหิน อย่างสมบูรณ์ (ถูกอัดแน่นเป็นหินแข็ง) ในระหว่าง...

รูปร่าง

ก้อนหินปูนมีรูปร่าง ความแข็ง และขนาดแตกต่างกันไป ตั้งแต่ขนาดที่ต้องใช้เลนส์ขยายจึงจะมองเห็นได้ชัดเจน [ 13 ] ไปจนถึงขนาดมหึมาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 เมตรและหนักหลายพันปอนด์ [ 14 ] ก้อนหินปูนสีแดงขนาดใหญ่ที่พบใน อุทยานแห่งชาติธีโอดอร์ รูสเวลต์ ใน...

องค์ประกอบ

โดยทั่วไปแล้ว ก้อนแร่จะประกอบด้วยแร่ที่เป็นส่วนประกอบเล็กน้อยของหินต้นกำเนิด ตัวอย่างเช่น ก้อนแร่ใน หินทราย หรือ หินดินดาน มักจะเกิดจาก แร่ คาร์บอเนต เช่น แคลไซต์ ส่วนก้อนแร่ใน หินปูน มักจะเป็น ซิลิกา ในรูปอสัณฐานหรือผลึกขนาดเล็กเช่น เชิร์ต หินเหล็กไฟหรือ...