หินไนส์

**หินไนส์** () เป็นหินแปรชนิดหนึ่งที่พบได้ทั่วไปและกระจายตัวอย่างกว้างขวาง โดยเกิดจากกระบวนการแปรสภาพภายใต้อุณหภูมิและความดันสูง ซึ่งมีผลต่อหินต้นกำเนิดที่เป็นหินอัคนีหรือหินตะกอน หินชนิดนี้เกิดขึ้นภายใต้ความดันที่อยู่ในช่วง 2 ถึง 15 กิโลบาร์ หรือมากกว่านั้นในบางกรณี และอุณหภูมิที่สูงกว่า 300 องศาเซลเซียส (572 องศาฟาเรนไฮต์) ลักษณะเด่นของหินไนส์คือพื้นผิวที่มีเนื้อเป็นแถบ (banded texture) ซึ่งประกอบด้วยแถบสีเข้มและสีอ่อนสลับกัน โดยไม่มีแนวแตกเรียบ (cleavage) ที่ชัดเจน

หินไนส์สามารถพบเจอได้ทั่วไปตามหินฐานทวีปโบราณ หินที่เก่าแก่ที่สุดในโลกบางก้อนนั้นคือหินไนส์ ยกตัวอย่างเช่นหินไนส์ที่อะคัสตาไนส์ (Acasta Gneiss)

## คำจำกัดความ
thumb|หินออร์โธไนส์ (orthogneiss) จากสาธารณรัฐเช็ก
จากนิยามดั้งเดิมของภาษาอังกฤษและการใช้งานในอเมริกาเหนือ คำว่า "ไนส์" (Gneiss) หมายถึงหินแปรเนื้อหยาบที่มีลักษณะการเรียงตัวขององค์ประกอบเป็นแถบ (gneissic banding) แต่มีความเป็นหินชิสต์ (schistosity) ที่พัฒนาน้อย และไม่มีแนวแตกเรียบ (cleavage) ที่ชัดเจน กล่าวอีกนัยหนึ่งคือหินไนส์เป็นหินแปรที่ประกอบด้วยแร่ธาตุที่มีขนาดเม็ดใหญ่จนสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าซึ่งเรียงตัวกันเป็นชั้นหรือแถบอย่างชัดเจน แต่มีแนวโน้มที่จะเกิดการแตกหักตามชั้นหรือแถบเหล่านี้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น ในยุโรป คำว่า "ไนส์" ถูกใช้อย่างกว้างมากกว่า โดยหมายรวมถึงหินแปรเนื้อหยาบที่มีไมกา (mica) น้อยและเป็นหินแปรคุณภาพสูง

สำนักงานสำรวจธรณีวิทยาแห่งสหราชอาณาจักร (British Geological Survey - BGS) และ สหภาพวิทยาศาสตร์ทางธรณีวิทยานานาชาติ (International Union of Geological Sciences - IUGS) ใช้คำว่า "ไนส์" เป็นหมวดหมู่อย่างกว้างที่เกี่ยวกับเนื้อหินสำหรับหินแปรเนื้อปานกลางถึงเนื้อหยาบที่มีความเป็นชิสต์ ที่พัฒนาน้อย โดยมีการเรียงตัวขององค์ประกอบเป็นชั้นที่มีความหนามากกว่า 5 มิลลิเมตร (0.20 นิ้ว) และมักแตกออกเป็นแผ่นที่มีความหนามากกว่า 1 เซนติเมตร (0.39 นิ้ว) นิยามนี้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีหรือแหล่งกำเนิดของหิน แต่หินที่มีแร่แผ่นบาง (platy minerals) ประกอบอยู่น้อยนั้นมักจะเกิดลักษณะเนื้อไนส์ (gneissose texture) ได้ง่ายกว่า ด้วยเหตุนี้ หินไนส์จึงเป็นหินที่ผ่านกระบวนการตกผลึกใหม่ (recrystallized) เป็นส่วนใหญ่ แต่ไม่ได้ประกอบด้วยไมกา, คลอไรต์ (chlorite) หรือแร่แผ่นบางชนิดอื่นในปริมาณมาก หินแปรที่แสดงความเป็นชิสต์มากกว่าจะถูกจัดประเภทเป็น ชิสต์ ในขณะที่หินแปรที่ไม่มีความเป็นชิสต์เลยจะเรียกว่ากราโนเฟลส์ (granofels)

ไนส์ที่เกิดจากการแปรสภาพของหินอัคนีหรือหินต้นกำเนิดที่มีลักษณะใกล้เคียงกันจะถูกเรียกชื่อตามหินต้นกำเนิด เช่น ไนส์แกรนิต (granite gneiss), ไนส์ไดออไรต์ (diorite gneiss) เป็นต้น หินไนส์อาจถูกตั้งชื่อตามองค์ประกอบเด่นที่พบ เช่น ไนส์การ์เนต (garnet gneiss), ไนส์ไบโอไทต์ (biotite gneiss), ไนส์อัลไบต์ (albite gneiss) เป็นต้น คำว่า**ออร์โธไนส์ (orthogneiss)** ใช้ระบุถึงไนส์ที่มีต้นกำเนิดจากหินอัคนี ในขณะที่**พาราไนส์ (paragneiss)** หมายถึงไนส์ที่มีต้นกำเนิดจากหินตะกอน ทั้งสำนักงานสำรวจธรณีวิทยาแห่งสหราชอาณาจักร (BGS) และสหภาพวิทยาศาสตร์ทางธรณีวิทยานานาชาติ (IUGS) ได้ใช้คำว่า gneissose เพื่ออธิบายหินที่มีเนื้อหินแบบไนส์ แม้คำว่า gneissic จะยังคงเป็นคำที่ใช้กันทั่วไป ตัวอย่างเช่น gneissose metagranite หรือ gneissic metagranite ทั้งสองคำนี้หมายถึงหินแกรนิตที่ผ่านการแปรสภาพและมีเนื้อหินแบบไนส์

### ลายแถบแบบไนส์
thumb|การเปลี่ยนรูปหินด้วยแรงเฉือนบริสุทธิ์ (pure shear deformation) ส่งผลให้เกิดลักษณะการเรียงตัวเป็นลายแถบแบบไนส์ (gneissic banding) โดยในภาพประกอบ หินที่ยังไม่เกิดการเปลี่ยนรูปปรากฏอยู่ที่มุมบนซ้าย ส่วนผลลัพธ์จากการแปรรูปด้วยแรงเฉือนบริสุทธิ์แสดงอยู่ที่มุมบนขวา ที่มุมล่างซ้ายแสดงองค์ประกอบของการเปลี่ยนรูปในลักษณะการยืดตัว ซึ่งบีบอัดหินในทิศทางหนึ่งและยืดออกในอีกทิศทางหนึ่ง ตามลูกศรที่ระบุไว้ หินยังคงมีการหมุนตัวพร้อมกันไปด้วย เพื่อให้ได้ลักษณะการจัดเรียงสุดท้ายที่ปรากฏซ้ำอีกครั้งที่มุมล่างขวา
แร่ธาตุในหินไนส์ถูกจัดเรียงตัวเป็นชั้น ซึ่งปรากฏเป็นแถบเมื่อมองผ่านมุมมองหน้าตัด ลักษณะนี้เรียกว่า การเรียงตัวเป็นแถบของไนส์ แถบสีเข้มประกอบด้วยแร่รูปแบบเมฟิก (mafic) มากกว่า ซึ่งหมายถึงแร่ที่มีแมกนีเซียมและเหล็กในปริมาณสูง ส่วนแถบสีอ่อนประกอบด้วยแร่รูปแบบเฟลสิก (felsic) มากกว่า เช่น เฟลด์สปาร์ หรือควอตซ์ ซึ่งมีธาตุเบาอย่างอะลูมิเนียม, โซเดียม และโพแทสเซียมเป็นองค์ประกอบหลัก

การเกิดลายแถบแบบหินไนส์นั้นพัฒนาขึ้นมาภายใต้อุณหภูมิสูง เมื่อหินถูกบีบอัดอย่างรุนแรงในทิศทางหนึ่งมากกว่าทิศทางอื่น (แรงเค้นแบบไม่เป็นไปตามหลักอุทกสถิต หรือ nonhydrostatic stress) แถบเหล่านี้จะพัฒนาไปในทิศทางตั้งฉากกับทิศทางที่มีการบีบอัดมากที่สุด ซึ่งเรียกว่า ทิศทางการหดตัว (shortening direction) โดยแร่แผ่นบางจะถูกหมุนหรือเกิดการตกผลึกใหม่ให้เรียงตัวเป็นชั้นขนานกันในทิศทางดังกล่าว

สาเหตุทั่วไปของแรงเค้นที่ไม่เป็นไปตามอุทกพลศาสตร์ (nonhydrodynamic stress) คือการที่หินต้นกำเนิด (protolith) ซึ่งก็คือวัสดุหินดั้งเดิมก่อนที่จะถูกแปรสภาพเป็นหินแปรได้ถูกแรงเฉือน (shearing force) กระทำอย่างรุนแรง ซึ่งเป็นแรงที่คล้ายกับการเลื่อนสำรับไพ่ โดยการผลักไพ่ด้านบนไปในทิศทางหนึ่งและผลักไพ่ด้านล่างไปในทิศทางตรงกันข้าม แรงดังกล่าวทำให้หินถูกยืดออกเหมือนวัสดุพลาสติก และวัสดุดั้งเดิมกระจายตัวออกเป็นชั้นอย่างบาง ตามหลักทฤษฎีบทการย่อยปัญหาเชิงขั้ว (polar decomposition theorem) การเปลี่ยนรูปที่เกิดจากแรงเฉือนประเภทนี้มีผลเทียบเท่ากับการหมุนของหิน พร้อมกับการหดตัวในทิศทางหนึ่งและการยืดตัวในอีกทิศทางหนึ่ง

ลายแถบบางส่วนนั้นเกิดขึ้นจากวัสดุดั้งเดิมของหินต้นกำเนิดที่ถูกแปรสภาพภายใต้อุณหภูมิและความดันสูง วัสดุดังกล่าวประกอบด้วยชั้นสลับกันของหินทราย (สีอ่อน) และหินดินดาน (สีเข้ม) ซึ่งผ่านกระบวนการแปรสภาพจนกลายเป็นแถบของควอร์ตไซต์ (quartzite) และไมกา

อีกสาเหตุหนึ่งของการเกิดแถบคือ "การแยกตัวในกระบวนการแปรสภาพ" (metamorphic differentiation) ซึ่งเป็นการแยกวัสดุชนิดต่าง ๆ ออกเป็นชั้นที่แตกต่างกันผ่านปฏิกิริยาเคมี ซึ่งกระบวนการนี้ยังไม่ได้รับการทำความเข้าใจอย่างสมบูรณ์

### หินไนส์รูปตา

[thumb|หินไนส์รูปตาจากย่าน[เลบลอนในนครรีโอเดจาเนโร ประเทศบราซิล]]
[thumb|หินโผล่ที่เป็นหินไนส์รูปตาจากยุค[ออร์โดวิเชียนบนภูเขาคานิกู บริเวณตะวันออกของเทือกเขาพิรินี ประเทศฝรั่งเศส]]
หินไนส์รูปตา หรือไนส์ออยเกน (Augen gneiss) เป็นชื่อที่มาจากภาษาเยอรมันคำว่า "Augen" [ˈaʊɡən] ซึ่งหมายถึง "ดวงตา" เป็นหินไนส์ที่เกิดจากการแปรสภาพของหินแกรนิต มีลักษณะเด่นคือเม็ดแร่ทรงรีหรือทรงเลนส์ (porphyroclasts) ซึ่งมักเป็นเฟลด์สปาร์ที่ถูกแรงเฉือนล้อมรอบด้วยวัสดุที่มีลักษณะเป็นเม็ดที่เล็กกว่า วัสดุเม็ดเล็กที่ล้อมรอบนี้ถูกแปรสภาพและเปลี่ยนรูปตามแรงเฉือนรอบเม็ดเฟลด์สปาร์ที่มีความทนทานมากกว่า จึงก่อให้เกิดลักษณะพื้นผิวแบบเฉพาะตัวของหินไนส์รูปตา

### มิกมาไทต์

หินมิกมาไทต์ (Migmatite) เป็นหินไนส์ชนิดหนึ่งที่ประกอบด้วยหินสองประเภทหรือมากกว่าที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน โดยหินประเภทหนึ่งมีลักษณะคล้ายหินไนส์ทั่วไป เรียกว่า เมโซโซม (mesosome) และอีกประเภทหนึ่งมีลักษณะคล้ายหินอัคนีแทรกซ้อน เช่น เพกมาไทต์ (pegmatite), แอพไลต์ (aplite) หรือแกรนิต ซึ่งเรียกว่าลูโคโซม (leucosome) นอกจากนี้ มิกมาไทต์อาจมีส่วนประกอบของเมลาโนโซม (melanosome) ซึ่งเป็นหินเมฟิกที่ประกอบเข้ากับลูโคโซม มิกมาไทต์มักถูกตีความว่าเป็นหินที่ผ่านกระบวนการหลอมบางส่วน โดยที่ลูโคโซมคือส่วนที่ถูกหลอมละลายและอุดมไปด้วยซิลิกา ส่วนเมลาโนโซมนั้นคือหินที่ยังคงเป็นของแข็งหลังจากการหลอมบางส่วน และเมโซโซมคือหินต้นกำเนิดที่ยังไม่ผ่านกระบวนการหลอมบางส่วนดังกล่าว

## การกำเนิด
[thumb|พนังสีเข้ม (ปัจจุบันเป็น[แอมฟิบอไลต์ที่มีริ้วขนาน) ที่ตัดผ่านหินไนส์ลูวิเซียน (Lewisian gneiss) สีเทาอ่อนในโครงหินสกูรี (Scourie complex) ซึ่งหินทั้งสองประเภทได้เสียรูปและถูกตัดผ่านด้วยพนังแกรนิตสีชมพูในภายหลัง (ไม่มีริ้วขนาน)]]
[thumb|การสัมผัสกันระหว่างพนัง[ไดอาเบสสีเข้ม (มีอายุประมาณ 1,100 ล้านปี) กับหินพานาไนส์มิกมาไทต์สีอ่อนในเขตอุทยานแห่งชาติโคสเตอร์ฮาเวต (Kosterhavet National Park) บนหมู่เกาะโคสเตอร์ (Koster) บริเวณชายฝั่งตะวันตกของประเทศสวีเดน]]
[thumb|ตัวอย่างหินไนส์เซเตโวลตัส (Sete Voltas gneiss) จาก[รัฐบาเยียในประเทศบราซิล ซึ่งเป็นหินที่เก่าแก่ที่สุดที่โผล่ขึ้นมาบนเปลือกโลกในทวีปอเมริกาใต้ มีอายุประมาณ 3,400 ล้านปี (ยุคอาร์เคียน)]]
หินไนส์เป็นหินที่บ่งบอกถึงคุณลักษณะของบริเวณที่เกิดการแปรสภาพระดับภูมิภาค (regional metamorphism) ซึ่งอยู่ระหว่างชุดลักษณ์ (facies) ของแอมฟิโบไลต์ (amphibolite) ไปจนถึงชุดลักษณ์ของกรานูไลต์ (granulite) กล่าวคือหินเหล่านี้ได้ผ่านกระบวนการแปรสภาพที่อุณหภูมิสูงกว่า 600 °C (1,112 °F) และความดันระหว่างประมาณ 2 ถึง 24 กิโลบาร์ หินหลากหลายชนิดสามารถแปรสภาพเป็นหินไนส์ได้ ดังนั้นนักธรณีวิทยาจึงให้ความสำคัญกับการระบุสีและองค์ประกอบแร่ในชื่อของหินไนส์ เช่น การ์เนต-ไบโอไทต์ พาราไนส์ (garnet-biotite paragneiss) หรือ ไนส์ออโธสีเทาอมชมพู (grayish-pink orthogneiss)

### แดนแกรนิต-กรีนสโตน
หินฐานทวีป (continental shield) คือพื้นที่ที่มีหินโบราณโผล่ขึ้นมา ซึ่งได้ประกอบเป็นแกนกลางที่มีความเสถียรของทวีปต่าง ๆ หินที่โผล่ในพื้นที่ที่เก่าแก่ที่สุดของหินฐานเหล่านี้ ซึ่งอยู่ในบรมยุคอาร์เคียน (อายุมากกว่า 2,500 ล้านปี) ส่วนใหญ่เป็นหินในแดนแกรนิต-กรีนสโตน (granite-greenstone belts) แดนหินกรีนสโตนประกอบด้วยหินภูเขาไฟแปร (metavolcanic rock) และหินตะกอนแปร (metasedimentary rock) ซึ่งผ่านการแปรสภาพในระดับค่อนข้างต่ำ โดยอยู่ในอุณหภูมิระหว่าง 350–500 °C (662–932 °F) และความดัน 200–500 เมกะปาสกาล (2,000–5,000 บาร์) แดนหินกรีนสโตนถูกล้อมรอบด้วยพื้นที่ของหินไนส์ที่มีการแปรสภาพในระดับสูง ซึ่งแสดงการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงในสภาวะความดันต่ำและอุณหภูมิสูง (มากกว่า 500 °C (932 °F)) จนถึงระดับชุดลักษณ์ของแอมฟิบอไลต์หรือกรานูไลต์ หินเหล่านี้คือองค์ประกอบส่วนใหญ่ของหินที่โผล่ขึ้นมา ณ หินฐานธรณีในบรมยุคอาร์เคียน

### โดมหินไนส์
โดมหินไนส์พบได้ทั่วไปในแดนเทือกเขา (orogenic belts) ซึ่งเป็นพื้นที่ที่เกิดการก่อตัวของภูเขาขึ้นมา โดยจะประกอบด้วยโดมของหินไนส์ที่ถูกแทรกด้วยหินแกรนิตและมิกมาไทต์ที่มีอายุน้อยกว่า โดยมีหินตะกอนปกคลุมอยู่ด้านบน โดมหินไนส์เหล่านี้ได้รับการตีความว่าเป็นบันทึกทางธรณีวิทยาของเหตุการณ์การก่อตัวของภูเขาในช่วงเวลาสองช่วงที่แตกต่างกัน โดยเหตุการณ์แรกทำให้เกิดหินแกรนิตที่เป็นฐานราก และเหตุการณ์ที่สองที่ทำให้ฐานรากนี้เกิดการเสียรูปและการหลอมละลายจนกลายเป็นโดม อย่างไรก็ตาม โดมหินไนส์บางแห่งอาจเป็นแกนกลางของแหล่งแกนกลางหินแปร (metamorphic core complexes) ซึ่งเป็นส่วนลึกของเปลือกโลกที่ถูกยกขึ้นมาสู่ผิวโลกและโผล่ขึ้นมาในช่วงที่เปลือกโลกเกิดการขยายตัว

### ตัวอย่าง
* อะคัสตาไนส์ (Acasta Gneiss) พบในเขตนอร์ทเวสต์เทร์ริทอรีส์ (Northwest Territories) ประเทศแคนาดา บนเกาะที่อยู่ห่างจากเมืองเยลโลว์ไนฟ์ (Yellowknife) ไปทางเหนือประมาณ 300 กิโลเมตร (190 ไมล์) หินชนิดนี้เป็นหนึ่งในชิ้นส่วนเปลือกโลกที่คงสภาพได้เก่าแก่ที่สุดบนโลก โดยผ่านการแปรสภาพเมื่อ 3,580 ถึง 4,031 ล้านปีมาแล้ว
* ลูวิเซียนไนส์ (Lewisian gneiss) พบได้ทั่วหมู่เกาะเอาเตอร์เฮบริดีส (Outer Hebrides) ของสกอตแลนด์ รวมถึงพื้นที่ทางตะวันตกของโมอิเนธรัสต์ (Moine Thrust) บนแผ่นดินใหญ่ของสกอตแลนด์ และบนเกาะคอลล์ (Coll) และไทรี (Tiree) หินเหล่านี้ส่วนใหญ่มีต้นกำเนิดจากหินอัคนี โดยมีส่วนผสมของหินอ่อนแปร, หินควอตไซต์ และหินไมกาชิสต์ (mica schist) พร้อมทั้งมีการแทรกตัวของพนังบะซอลต์และแมกมาของหินแกรนิตในภายหลัง
* มอร์ตันไนส์ (Morton Gneiss) เป็นหินไนส์ที่มีอายุร่วมสมัยบรมยุคอาร์เคียน ซึ่งโผล่ขึ้นในหุบเขาแถบแม่น้ำมินนิโซตา ทางตะวันตกเฉียงใต้ของรัฐมินนิโซตา สหรัฐอเมริกา เชื่อกันว่าเป็นชิ้นส่วนเปลือกทวีปที่คงสภาพสมบูรณ์ที่เก่าแก่ที่สุดในสหรัฐอเมริกา
* หินไนส์คาบสมุทร (Peninsular Gneiss) เป็นลำดับชั้นของหินไนส์ที่มีอายุร่วมสมัยบรมยุคอาร์เคียน ซึ่งพบได้ทั่วพื้นที่หินฐานทวีปอินเดีย (Indian Shield) โดยมีอายุระหว่าง 3,400 ถึง 2,500 ล้านปี

## นิรุกติศาสตร์
คำว่า "ไนส์" (gneiss) ถูกใช้ในภาษาอังกฤษตั้งแต่ปี ค.ศ. 1757 หรือก่อนหน้านั้น โดยยืมมาจากคำในภาษาเยอรมัน Gneis ซึ่งเดิมสะกดว่า Gneiss เช่นกัน คำนี้อาจมีที่มาจากคำนามในภาษาเยอรมันสูงยุคกลาง (Middle High German) คำว่า *gneist* ซึ่งแปลว่า "ประกายไฟ" เนื่องจากหินชนิดนี้มีลักษณะแวววาวเหมือนประกายไฟ

## การใช้ประโยชน์
หินไนส์ถูกนำมาใช้เป็นวัสดุก่อสร้าง เช่นหินเฟคอยดัลไนส์ (Facoidal gneiss) ซึ่งมีการใช้งานอย่างกว้างขวางในเมืองริโอเดจาเนโร นอกจากนี้ หินไนส์ยังถูกนำมาใช้เป็นวัสดุผสมในการก่อสร้าง เช่น การผสมยางมะตอยสำหรับพื้นถนน 

## ดูเพิ่ม
* รายชื่อรูปแบบหิน
* อภิธานศัพท์ทางธรณีวิทยา

## อ้างอิง

## อ่านเพิ่มเติม
* 

## แหล่งข้อมูลอื่น

* 
* 

หมวดหมู่:หินแปร
หมวดหมู่:ธรณีวิทยา
หมวดหมู่:แร่ธาตุอุตสาหกรรม