กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 18 นาที

การเกิดหินปูน

ก้อนแข็ง (concretion)คือมวลแข็งและแน่นที่เกิดจากการตกตะกอนของซีเมนต์แร่ภายในช่องว่างระหว่างอนุภาค และพบได้ในหินตะกอนหรือดินก้อนแข็งมักมีรูปร่างเป็นรูปไข่หรือทรงกลม...

การเกิดหินปูน

ก้อนหินปูนในเมืองโทริชทางตะวันตกของคาซัคสถาน
หินปูนรูปทรงเลนส์จากเกาะแห่งหนึ่งในแม่น้ำวัลตาว่า กรุงปราก ประเทศเช็ก
คอนกรีตมวลรวมหินมาร์ล สโตน เมืองซอลต์ สเต. มารี รัฐมิชิแกนสหรัฐอเมริกา

ก้อนแข็ง (concretion)คือมวลแข็งและแน่นที่เกิดจากการตกตะกอนของซีเมนต์แร่ภายในช่องว่างระหว่างอนุภาค และพบได้ในหินตะกอนหรือดิน[ 1 ]ก้อนแข็งมักมีรูปร่างเป็นรูปไข่หรือทรงกลม แม้ว่าจะมีรูปร่างไม่สม่ำเสมอเกิดขึ้นได้เช่นกัน คำว่าconcretionมาจากภาษาละตินconcretio ' (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 รูสเวลต์ในรัฐนอร์ทดาโคตามีเส้นผ่านศูนย์กลางเกือบ3 เมตร (9.8 ฟุต) [ 15 ]พบก้อนหินปูนทรงกลมขนาดใหญ่ถึง9 เมตร (30 ฟุต) ที่กำลังผุกร่อนออกจาก ชั้นหิน 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 ]โดโลไมต์ไซ เด ไรต์ [ 21 ] แอเคไรต์[ 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 ซึ่งอาจทำให้ภายในแตกได้ที่ระดับความลึกเพียง10 เมตร (33 ฟุต) [ 49 ] ทฤษฎี ที่คาดเดาได้มากกว่าคือ เซปทาเรี ยก่อตัวขึ้นจากการแตกหักแบบเปราะบางอันเป็นผลมาจากแผ่นดินไหว[ 50 ]ไม่ว่ากลไกการเกิดรอยแตกจะเป็นอย่างไร เซปทาเรีย เช่นเดียวกับหินปูนเอง น่าจะก่อตัวขึ้นที่ระดับความลึกในการฝังตัวที่ค่อนข้างตื้น คือน้อยกว่า50 เมตร (160 ฟุต) [ 51 ]และอาจน้อยถึง12 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 ]ซึ่งสอดคล้องกับความลึกของการฝังตัว15 ถึง 150 เมตร (49 ถึง 492 ฟุต)และมีลักษณะเฉพาะคือการเกิดคาร์บอนไดออกไซด์ความเป็นด่าง ที่เพิ่มขึ้น และการตกตะกอนของแคลเซียมคาร์บอเนต[ 53 ]อย่างไรก็ตาม มีหลักฐานบางอย่างที่แสดงว่าการก่อตัวยังคงดำเนินต่อไปในเขตมีเทนโนเจนิกที่อยู่ใต้เขตลดซัลเฟต[ 54 ] [ 38 ] [ 42 ] 

ตัวอย่างที่น่าทึ่งของ ก้อน หิน เซปทาเรียนขนาดใหญ่ ซึ่งมี เส้นผ่านศูนย์กลางมากถึง3 เมตร (9.8 ฟุต) คือ ก้อนหินโมเอรากิ ก้อนหินเหล่านี้พบได้จากการกัดเซาะของ หินโคลน ยุคพาลีโอซีนของชั้นหินโมเอรากิที่ปรากฏอยู่ตามแนวชายฝั่งใกล้กับ โมเอ รากิเกาะใต้ประเทศนิวซีแลนด์ ก้อน หินเหล่านี้ประกอบด้วยโคลนที่เชื่อมด้วยแคลไซต์พร้อมเส้นแร่เซปทาเรียนของแคลไซต์ และควอตซ์และโดโลไมต์เหล็ก ในระยะหลังที่พบได้น้อย [ 55 ] [ 56 ] [ 57 ] [ 58 ]ก้อนหินเซปทาเรียนขนาดเล็กกว่ามากที่พบในดินเหนียวคิมเม อริดจ์ ที่ปรากฏอยู่ในหน้าผาตาม แนวชายฝั่ง เวสเซ็กซ์ของประเทศอังกฤษ เป็นตัวอย่างทั่วไปของก้อนหินเซปทาเรียนมากกว่า[ 59 ]

ก้อนหินปูนลูกปืนใหญ่

ก้อนหินปูนบนหาดโบว์ลิ่งบอล (เมนโดซิโนเคาน์ตี รัฐแคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา) เกิดจากการผุกร่อนของหินโคลนยุคซีโนโซอิกที่เอียงชัน

ก้อนหินปูนรูปลูกปืนใหญ่เป็นก้อนหินปูนทรงกลมขนาดใหญ่ที่มีลักษณะคล้ายลูกปืนใหญ่ พบได้ตามแม่น้ำแคนนอนบอลในเขตมอร์ตันและซูเคาน์ตีรัฐนอร์ทดาโคตาและอาจมี เส้นผ่านศูนย์กลางถึง 3 เมตร (9.8 ฟุต)เกิดจากการเชื่อมประสานของทรายและตะกอนด้วยแคลไซต์ ในช่วงแรก ก้อนหินปูนรูปลูกปืนใหญ่ที่คล้ายกัน ซึ่งมี เส้นผ่านศูนย์กลางมากถึง4 ถึง 6 เมตร (13 ถึง 20 ฟุต) พบได้ในบริเวณหินทรายของชั้นหินฟรอนเทียร์ในทางตะวันออกเฉียงเหนือของ รัฐยูทาห์และตอนกลางของรัฐไวโอมิงเกิดจากการเชื่อมประสานของทรายด้วยแคลไซต์ในช่วงแรก[ 60 ]ก้อนหินปูนรูปลูกปืนใหญ่ขนาดยักษ์ที่ผุกร่อนและสึกกร่อนไปบ้างแล้ว ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางมากถึง6 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 ก้อนแร่เหล่านี้บางส่วนมีเปลือกหอยสองฝาขนาดใหญ่ที่แบนราบ อยู่ภายใน ก้อนแร่เหล่านี้มีขนาดตั้งแต่ไม่กี่มิลลิเมตรไปจนถึง ยาวถึง0.7 เมตร (2.3 ฟุต) และ หนา12 เซนติเมตร (0.39 ฟุต) ก้อนแร่ส่วนใหญ่มี รูปร่างเป็นทรงกลมแบน นอกจากนี้ยังมี "หินป๊อป" อื่นๆ ที่เป็นก้อนแร่ไพไรต์รูปทรงลูกบาศก์ขนาดเล็ก ซึ่งมี เส้นผ่านศูนย์กลางมากถึง7 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 ยุคควอเทอร์นารีตามแนวและในกรวดของแม่น้ำคอนเนตทิคัตและสาขาในรัฐแมสซาชูเซตส์และเวอร์มอนต์ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาเฉพาะของก้อนหินปูนเหล่านี้ รูปทรงของมันจะแตกต่างกันไปอย่างไม่มีที่สิ้นสุด ได้แก่ รูปทรงกลม รูปพระจันทร์เสี้ยว รูปนาฬิกา รูปทรงกระบอกหรือรูปกระบอง มวลทรงกลมคล้ายพวงองุ่น และรูปทรงคล้ายสัตว์ ความยาวของก้อนหินปูนอาจแตกต่างกันไปตั้งแต่2 นิ้ว (5.1 ซม.)ถึงมากกว่า22 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#Septarian_concretions "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การเกิดหินปูน

ก้อนแข็ง (concretion)คือมวลแข็งและแน่นที่เกิดจากการตกตะกอนของซีเมนต์แร่ภายในช่องว่างระหว่างอนุภาค และพบได้ในหินตะกอนหรือดินก้อนแข็งมักมีรูปร่างเป็นรูปไข่หรือทรงกลม...

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...