การแปรสภาพ

**การแปรสภาพ** () เป็นการแปรสภาพของชั้นหิน

คำว่า “metamorphic” มาจาก “meta” แปลว่า “เปลี่ยนหรือแปร (change) ” และ “morph” แปลว่า“รูปร่าง (form) ” ดังนั้นจะสามารถแปลตรงตัวได้ว่า metamorphic rocks คือ หินที่ถูกทำให้เปลี่ยนหรือแปรสภาพไป (changed rocks) จะได้ว่าหินแปร คือ หินเดิมที่ถูกแปรสภาพภายใต้สภาวะความดัน และอุณหภูมิ รวมถึงกระบวนการอื่น ๆ ด้วย โดยองค์ประกอบดั้งเดิมของหินจะถูกหลอมผสมเข้าด้วยกันใหม่ นอกจากนี้หินทุกชนิดสามารถถูกแปรสภาพเป็นหินแปรได้ และจะปรากฏลักษณะที่บ่งบอกว่า เป็นหินแปร เช่น การตกผลึกใหม่ (Recrystallization), การเกิดแร่ใหม่ (New mineral), และ การเรียงตัวของแร่ (Texture, Structure) ฯลฯ

## กระบวนการแปรสภาพ (Metamorphism)
thumb|ภาพแสดงชนิดการแปรสภาพ ตามอุณหภูมิและความดัน

### แบ่งแบบที่ 1

ได้ 4 ประเภทคือ
# *Contact metamorphism* เกิดจากหินหนืดหรือลาวาแทรกดันขึ้น มาสัมผัสกับหินท้องที่โดยตรง ทำให้มีการถ่ายเทพลังงานความร้อนปริมาณมาก โซนการสัมผัสอยู่ตั้งแต่ไม่กี่เมตรจนถึงกิโลเมตร ขึ้นอยู่กับความหนาของหินหนืด องค์ประกอบของหินท้องที่อาจมีการเปลี่ยนแปลงกับพื้นที่สัมผัส เรียกกระบวนการนี้ว่า Metasomatism มักเกิดกับหินคาร์บอเนตสัมผัสกับหินอัคนี silicic เรียกว่า หินสการ์น หรือ หินเทกไทต์
# *Regional metamorphism* การแปรสภาพบริเวณไพศาล มักสัมพันธ์กับการเกิดแนวเทือกเขาขนาดใหญ่ ที่มีการเปลี่ยนแปลงความดัน-อุณหภูมิปริมาณมาก ทำให้เกิดการตกผลึกใหม่และเริ่ม เฟสใหม่
# *Burial metamorphism* เกิดในแอ่งตะกอนที่บริเวณขอบของการชนกัน อาจได้รับความดันจำนวนมาก เริ่มตั้งแต่ High-grade diagenesis
# *Cataclastic metamorphism* เกิดจากการแตกและเกาะเป็นเม็ดในโซนของรอยเลื่อน หรือบริเวณใกล้เคียง

### แบ่งแบบที่ 2

ตามลักษณะของสิ่งที่ทำให้เกิดการแปรสภาพ (metamorphism)

# *การแปรสภาพโดยความร้อนและความดัน* (temperature and pressure) เรียกว่า การแปรสภาพแบบไพศาล (regional metamorphism)
# *การแปรสภาพโดยความร้อน น้ำ ร้อน หรือไอระเหิด* (temperature, hydrothermal, and vapour) เรียกว่า การแปรสภาพแบบสัมผัส (contact metamorphism)
# *การแปรสภาพโดยแรง* เรียกว่า การแปรสภาพแบบไดนามิก (dynamic metamorphism or cataclastic metamorphism)

## ชุดลักษณ์ของการแปรสภาพ (Metamorphic Facies)
thumb|ภาพแสดงชุดลักษณ์ของการแปรสภาพ

แบ่งเป็น 7 Facies ตามอุณหภูมิและความดันดังภาพ

***Zeolite and Prehnite-Pumpellyite- Metagraywacke Facies***

ระดับการแปรสภาพต่ำ เกิดจากกระบวนการ burial process

* Zeolite Facies ลึกจากพื้น ดิน 1-5 กิโลเมตรขึ้น อยู่กับการเพิ่มขึน้ ของอุณหภูมิตามความลึก (Geothermal gradient) และ หินท้องที่ (Reactive Materials)
แร่ที่สำคัญได้แก่ Laumonitite, Albite, หรืออาจจะพบแร่ Wairakite และ Prehnite

* Prehnite-pumpellyite-metagraywacke Facies เกิดที่ความลึก 3-13 กิโลเมตร แร่ที่พบเป็นส่วนใหญ่คือ
Prehnite, Pumpellyite และQuartz บางครัง้ Pumpellyiteพบร่วมกับ Actinoliteในขณะที่ไม่มี Prehnitethumb|ภาพแสดงชุดลักษณ์การแปรสภาพ ตามอุณหภูมิและความดัน

***Epidote-Amphibolite Facies ***

แร่หลักของFacies นีได้แก่ Almandine (Garnet) แร่อื่นที่ประกอบด้วยได้แก่ Actinolite, Na-rich plagioclase and, Kyanite หรือAndalusite

***Amphibolite Facies***

ประกอบด้วยแร่อะลูมินัม ซิลิเกต เช่น Plagioclase (An>20), Green-brownhornblende, Diopside, Staurolite, Cordierite, Grossularite, หรือ Andraditethumb|ตารางแสดง Prograde and Retrograde of metamorphic

***Granulite Facies***

เกิดในสภาวะที่ที่มีความดันและอุณหภูมิสูงที่สุด เช่นบริเวณแผ่นเปลือกทวีปที่ลึกที่สุด
สัมพันธ์กับ Amphibolite Facies, Migmatites, หรือ หินอัคนีพุอื่น ๆ ประกอบด้วยแร่ Pyroxene, Biotite และ Hornblende เป็นแร่หลักที่พบใน Facies นี้

***Blueschist Facies***

เกิดในสภาวะที่ความดันสูงแต่อุณหภูมิต่ำ แร่ที่พบส่วนใหญ่ได้แก่ Glaucophane, Jadeite, Lawsonite และ Aragonite

***Eclogite Facies***

เกิดในสภาวะที่ความดันสูง มีส่วนประกอบคล้ายหินละซอล์ต แร่ Omphacite และPyropic garnet นอกจากนียั้งพบแร่อื่น ๆ
เช่น Chlorite, Muscovite, Epidote, หรือ Glaucophane

***Hornfels and Sanidinite Facies***

พบแร่ที่เกิดความดันต่ำ ได้แก่ Cordierite, Biotite, Garnet, Andalusite, Sillimanite หรือ Wollastonite

## ลักษณะหินแปรในประเทศไทย

หินแปรในประเทศไทยนั้นพบได้ทุกภูมิภาค ยกเว้นบริเวณที่ราบสูงโคราช แต่หินแปรพวกนี้ก็ยังไม่สามารถบอกอายุที่แน่ชัดได้เนื่องจากหินถูกแปรสภาพไปแล้ว
บางแห่งที่พบซากดึกดำบรรพ์ก็ไม่สามารถนำมาบอกอายุหินได้รวมถึงการใช้กัมมันตรังสีก็ยังมีข้อจำกัดอยู่อีกมากมาย
ข้อมูลโดยส่วนใหญ่จึงมักกล่าวถึงเรื่องลักษณะของหินที่พบ แต่อย่างก็ตามหินแปรที่คนนิยมสนใจศึกษาคือ หินแปรในช่วงพรีแคมเบียน (ซึ่งเป็นพวก high grade metamorphism และ anatexites) และต่อเนื่องมาถึงหินพาลิโอโซอิคตอนล่าง (แสดงลักษณะ low grade metamorphism) เนื่องจากมีการแสดงการแปรสภาพเพียงครั้งเดียวและมีการแบ่งลำดับขั้นของการแปรสภาพ (Grade of metamorphism)

## อ้างอิง

* กรมทรัพยากรธรณี, ธรณีวิทยาประเทศไทย. พิมพ์ครั้งที่ 2. กรุ งเทพฯ: กรมทรัพยากรธรณีกระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม, 2550, 628 หน้า.

หมวดหมู่:ธรณีวิทยา