หินอัคนี (มาจากคำภาษาละตินigneusซึ่งหมายถึงไฟจากignisซึ่งหมายถึงไฟ ) ^{[ 9 ]}เกิดจากการเย็นตัวและการแข็งตัวของแมกมาหรือลาวาแมกมานี้อาจมาจากหินที่หลอมละลายบางส่วนจากหินที่มีอยู่ก่อนแล้วในเนื้อ โลก หรือเปลือกโลกของดาวเคราะห์โดยทั่วไป การหลอมละลายของหินเกิดจากกระบวนการอย่างน้อยหนึ่งในสามกระบวนการ ได้แก่ การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ การลดลงของความดัน หรือการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบ^{[ 10 ] : 591–599}

หินอัคนีแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก:

• หินอัคนีแทรกซึมหรือ หิน พุโทนิกเกิดขึ้นเมื่อแมกมาเย็นตัวและตกผลึกอย่างช้าๆ ภายในเปลือกโลกตัวอย่างที่พบได้ทั่วไปของหินประเภทนี้คือหินแกรนิต
• หิน ภูเขาไฟหรือ หิน พุเกิดจากแมกมาที่ขึ้นมาถึงพื้นผิวในรูปของลาวาหรือเศษหินที่พุ่งออกมาทำให้เกิดแร่ธาตุต่างๆ เช่นหินพัมมิสหรือหินบะซอลต์^{[ 5 ]}

แมกมามักจะมีซิลิกามากขึ้นเมื่อเคลื่อนตัวขึ้นสู่ผิวโลก ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการแยกตัวของแมกมาสิ่งนี้เกิดขึ้นทั้งเพราะแร่ธาตุที่มีซิลิกาต่ำจะตกผลึกออกจากแมกมาเมื่อเริ่มเย็นตัวลง ( อนุกรมปฏิกิริยาของโบเวน ) และเพราะแมกมาดูดซับหินเปลือกโลกบางส่วนที่มันเคลื่อนตัวผ่าน ( หินพื้นฐาน ) และหินเปลือกโลกมักจะมีซิลิกาสูง ดังนั้นปริมาณซิลิกาจึงเป็นเกณฑ์ทางเคมีที่สำคัญที่สุดในการจำแนกประเภทหินอัคนี^{[ 7 ]} รอง ลงมาคือปริมาณออกไซด์ของโลหะอัลคาไล^{[ 11 ]}

ประมาณ 65% ของเปลือกโลกโดยปริมาตรประกอบด้วยหินอัคนี ในจำนวนนี้ 66% เป็นหินบะซอลต์และหินแกบโบร 16% เป็นหินแกรนิต และ 17% เป็นหินแกรโนไดโอไรต์และหินไดโอไรต์มีเพียง 0.6% เป็นหินไซเอไนต์และ 0.3% เป็น หิน อัลตรามาฟิกเปลือกโลกส่วนมหาสมุทรประกอบด้วยหินบะซอลต์ 99% ซึ่งเป็นหินอัคนีที่ มีองค์ประกอบเป็นหิน มาฟิกหินแกรนิตและหินที่คล้ายกันที่เรียกว่าแกรนิตอยด์เป็นหินที่พบมากในเปลือกโลกส่วนทวีป^{[ 12 ] [ 13 ]}

หินตะกอนเกิดขึ้นที่พื้นผิวโลกโดยการสะสมและการเชื่อมประสานของเศษหิน แร่ธาตุ และสิ่งมีชีวิตในยุคก่อนหน้า^{[ 14 ]}หรือเป็นตะกอนทางเคมีและการเจริญเติบโตของอินทรีย์ในน้ำ ( การตกตะกอน ) กระบวนการนี้ทำให้ตะกอนหิน (ชิ้นส่วนของหิน) หรืออนุภาคอินทรีย์ ( เศษหิน ) ตกตะกอนและสะสม หรือแร่ธาตุตกตะกอน ทางเคมี ( แร่ระเหย ) จากสารละลาย จากนั้นอนุภาค จะเกิดการอัดตัวและการเชื่อมประสานที่อุณหภูมิและความดันปานกลาง ( การเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยา ) ^{[ 5 ] : 265–280 [ 15 ] : 147–154}

ก่อนที่จะถูกสะสม ตะกอนจะเกิดขึ้นจากการผุพังของหินก่อนหน้าโดยการกัดเซาะในพื้นที่ต้นกำเนิด จากนั้นจึงถูกขนส่งไปยังสถานที่สะสมโดยน้ำลมน้ำแข็งการเคลื่อนที่ของมวลหรือธารน้ำแข็ง ( ตัวการกัดเซาะ ) ^{[ 5 ]}ประมาณ 7.9% ของเปลือกโลกโดยปริมาตรประกอบด้วยหินตะกอน โดย 82% เป็นหินดินดาน ในขณะที่ส่วนที่เหลือประกอบด้วยหินปูน 6% และหินทรายและหินอาร์โคส 12 % ^{[ 13 ]}หินตะกอนมักมีฟอสซิลหินตะกอนก่อตัวขึ้นภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงและโดยทั่วไปจะถูกสะสมในชั้นหรือแนวราบหรือใกล้แนว ราบ และอาจเรียกว่าหินชั้น^{[ 16 ]}

ตะกอนและอนุภาคของหินตะกอนแบบคลาสติก สามารถจำแนกเพิ่มเติมได้ตาม ขนาดของเม็ด ตะกอนที่มีขนาดเล็กที่สุดคือดินเหนียวตามด้วยตะกอนละเอียดทรายและกรวดบางระบบอาจรวมก้อนหินและหินก้อนใหญ่เป็นหน่วยวัดด้วย^{[ 17 ]}

หินแปรเกิดจากการนำหินชนิดใดก็ได้ ไม่ว่าจะเป็นหินตะกอน หินอัคนี หรือหินแปรชนิดเก่ากว่า ไปสัมผัสกับอุณหภูมิและความดัน ที่แตกต่าง จากสภาวะที่หินดั้งเดิมก่อตัวขึ้น กระบวนการนี้เรียกว่าการแปรสภาพซึ่งหมายถึง "การเปลี่ยนแปลงรูปร่าง" ผลที่ได้คือการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของหินอย่างมาก หินดั้งเดิมที่เรียกว่าโปรโตลิธจะเปลี่ยนไปเป็นแร่ธาตุชนิดอื่นหรือรูปแบบอื่นของแร่ธาตุชนิดเดียวกัน โดยการตกผลึกใหม่^{[ 5 ]}อุณหภูมิและความดันที่จำเป็นสำหรับกระบวนการนี้มักจะสูงกว่าที่พบในพื้นผิวโลกเสมอ คือ อุณหภูมิมากกว่า 150 ถึง 200  องศาเซลเซียส และความดันมากกว่า 1500  บาร์^{[ 18 ]}ตัวอย่างเช่น เกิดขึ้นเมื่อแผ่นเปลือกโลกชนกัน^{[ 19 ] : 31–33, 134–139} ​​หินแปรประกอบเป็น 27.4% ของเปลือกโลกโดยปริมาตร^{[ 13 ]}

หินแปรหลักสามประเภทแบ่งตามกลไกการเกิด การแทรกตัวของแมกมาที่ทำให้หินโดยรอบร้อนขึ้นทำให้เกิดการแปรสภาพสัมผัส ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงที่อุณหภูมิมีบทบาทสำคัญ การแปรสภาพจากความดันเกิดขึ้นเมื่อตะกอนถูกฝังลึกอยู่ใต้ดิน ความดันเป็นปัจจัยหลัก และอุณหภูมิมีบทบาทน้อยกว่า เรียกว่าการแปรสภาพจากการฝังตัว และอาจส่งผลให้เกิดหินเช่นหยกในกรณีที่ทั้งความร้อนและความดันมีบทบาท กลไกนี้เรียกว่าการแปรสภาพระดับภูมิภาค ซึ่งมักพบในบริเวณที่มีการสร้างภูเขา^{[ 7 ]}

ขึ้นอยู่กับโครงสร้าง หินแปรจะถูกแบ่งออกเป็นสองประเภทหลักๆ คือ หินที่มีเนื้อสัมผัสเรียกว่าหินแปรแบบมีแผ่น (foliated ) ส่วนที่เหลือเรียกว่า หินแปรแบบไม่มีแผ่น (non-foliated) ชื่อของหินจะถูกกำหนดตามชนิดของแร่ธาตุที่มีอยู่ หิน ชีสต์เป็นหินแปรแบบมีแผ่นซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยแร่ธาตุแบบแผ่นเช่นไมกา หินไนส์มีแถบสีอ่อน ที่มองเห็นได้ชัดเจน ตัวอย่างที่พบได้ทั่วไปคือหินแกรนิตไนส์ หินแปรแบบมีแผ่นชนิดอื่นๆ ได้แก่หินชนวน หินฟิลไลต์และหินไมโลไนต์ตัวอย่างที่คุ้นเคยของหินแปรแบบไม่มีแผ่น ได้แก่หินอ่อนหินสบู่และหินเซอร์เพนไทน์สาขานี้ประกอบด้วย หิน ควอตไซต์ ซึ่งเป็น หินทรายแปรสภาพและหินฮอร์นเฟลส์^{[ 7 ]}

หินแอนโทรปิกคือหินสังเคราะห์หรือหินที่ถูกปรับโครงสร้างใหม่ซึ่งเกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ คอนกรีตได้รับการยอมรับว่าเป็นหินที่มนุษย์สร้างขึ้นซึ่งประกอบด้วยหินธรรมชาติและหินที่ผ่านกระบวนการ และได้รับการพัฒนามาตั้งแต่สมัยโรมันโบราณ [ ^{23 ] นอกจาก}นี้ หินยังสามารถถูกดัดแปลงด้วยสารอื่นๆ เพื่อพัฒนาเป็นรูปทรงใหม่ เช่นหินแกรนิตอีพ็ อก ซี^{[ 24 ]}หินเทียมก็ได้รับการพัฒนาขึ้นเช่นกัน เช่นหินโคด [ ^{25 ] นัก}ธรณีวิทยา เจมส์ อาร์. อันเดอร์วูด ได้เสนอให้หินแอนโทรปิกเป็นหินประเภทที่สี่ นอกเหนือจากหินอัคนี หินตะกอน และหินแปร^{[ 26 ]}

หินมีความแข็งแรงแตกต่างกันอย่างมาก ตั้งแต่ควอตไซต์ที่มีความแข็งแรงดึงเกิน 300 MPa ^{[ 27 ]}ไปจนถึงหินตะกอนที่อ่อนนุ่มจนสามารถแตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยได้ด้วยนิ้วเปล่า (นั่นคือเปราะ ) ^{[ 28 ]} (เพื่อเปรียบเทียบเหล็กโครงสร้างมีความแข็งแรงดึงประมาณ 350 MPa ^{[ 29 ]} ) หินตะกอนที่ค่อนข้างอ่อนนุ่มและแปรรูปได้ง่ายถูกขุดขึ้นมาใช้ในการก่อสร้างตั้งแต่ 4000 ปีก่อนคริสตกาลในอียิปต์^{[ 30 ]}และหินถูกนำมาใช้สร้างป้อมปราการในมองโกเลียในตั้งแต่ 2800 ปีก่อนคริสตกาล^{[ 31 ]}หินอ่อนอย่างหินทัฟฟ์พบได้ทั่วไปในอิตาลี และชาวโรมันใช้มันสร้างอาคารและสะพานหลายแห่ง^{[ 32 ]}หินปูนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างในยุคกลางในยุโรป^{[ 33 ]}และยังคงได้รับความนิยมจนถึงศตวรรษที่ 20 ^{[ 34 ]}

การทำเหมืองคือการสกัดแร่ธาตุที่มีค่า หรือ วัสดุ ทางธรณีวิทยา อื่นๆ จากพื้นโลก จากแหล่งแร่เส้นแร่หรือชั้นแร่ [ ^{35 ] คำ}นี้ยังรวมถึงการขุดดินด้วย วัสดุที่ได้จากการทำเหมือง ได้แก่โลหะพื้นฐานโลหะมีค่าเหล็ก ยูเรเนียมถ่านหินเพชรหินปูนหินน้ำมันเกลือหินโพแทสวัสดุก่อสร้างและหินก่อสร้างการทำเหมืองเป็นสิ่งจำเป็นในการได้มาซึ่งวัสดุใดๆ ที่ไม่สามารถปลูกได้ด้วย กระบวนการ ทางการเกษตรหรือสร้างขึ้นเองในห้องปฏิบัติการหรือโรงงานการทำเหมืองในความหมายที่กว้างขึ้นประกอบด้วยการสกัดทรัพยากร ใดๆ (เช่นปิโตรเลียมก๊าซธรรมชาติเกลือหรือแม้แต่น้ำ ) จากพื้นโลก^{[ 36 ]}

การทำเหมืองหินและโลหะมีมาตั้งแต่ สมัยก่อน ประวัติศาสตร์กระบวนการทำเหมืองสมัยใหม่เกี่ยวข้องกับการสำรวจหาแหล่งแร่ การวิเคราะห์ศักยภาพในการทำกำไรของเหมืองที่เสนอ การสกัดวัสดุที่ต้องการ และสุดท้ายคือการฟื้นฟูพื้นที่เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการใช้งานอื่น ๆ เมื่อการทำเหมืองสิ้นสุดลง^{[ 37 ]}

กระบวนการทำเหมืองอาจก่อให้เกิดผลกระทบเชิงลบต่อสิ่งแวดล้อมทั้งในระหว่างการทำเหมืองและเป็นเวลาหลายปีหลังจากที่การทำเหมืองหยุดลง ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นเหล่านี้ทำให้ประเทศส่วนใหญ่ทั่วโลกนำกฎระเบียบมาใช้เพื่อจัดการผลกระทบเชิงลบของการทำเหมือง^{[ 38 ]}

มนุษย์และ โฮมินิดยุคก่อนใช้เครื่องมือหินมานานหลายล้านปีแล้วยุคหินเป็นช่วงเวลาที่มีการใช้เครื่องมือหินอย่างแพร่หลาย^{[ 39 ]} เครื่องมือ ในยุคหินตอนต้นเป็นเครื่องมือที่เรียบง่าย เช่นค้อนหินและเศษหินแหลมคม เครื่องมือ ในยุคหินตอนกลางมีปลายแหลมเพื่อใช้เป็นหัวลูกศร เหล็กแหลม หรือเครื่องขูด เครื่องมือ ในยุคหินตอนปลายได้รับการพัฒนาด้วยฝีมือช่างและเอกลักษณ์ทางวัฒนธรรมที่แตกต่างกัน^{[ 40 ]}เครื่องมือหินส่วนใหญ่ถูกแทนที่ด้วยเครื่องมือทองแดงและทองสัมฤทธิ์หลังจากการพัฒนาโลหะวิทยา