หิน (rock) 

      หมายถึง มวลสารที่เป็นของแข็งซึ่งเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติเป็นได้ทั้งอนินทรียวัตถุและอินทรียวัตถุอันเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของเปลือกโลก คำนิยามนี้รวมตั้งแต่ส่วนที่อ่อนยุ่ย เช่น ดินตะกอนและโคลนไปจนถึงหินซึ่งแข็งจริง ๆ แต่ส่วนใหญ่นิยมใช้จำกัดเฉพาะส่วนที่เป็นของแข็งของเปลือกโลกเท่านั้นตามที่ได้กล่าวแล้วว่าหินประกอบด้วยแร่ แต่หินบางชนิดก็อาจประกอบด้วยอินทรียวัตถุเป็นส่วนใหญ่โดยมีปริมาณแร่ประกอบอยู่ไม่มากนัก เช่น ถ่านหิน  หินแบ่งตามลักษณะการเกิดเป็น ๓ ประเภทใหญ่ ๆ ได้แก่ หินอัคนี หินตะกอน และหินแปร หินทั้ง ๓ ชนิดนี้ อาจเปลี่ยแปลงจากหินชนิดหนึ่งไปเป็นหินอีกชนิดหนึ่งได้ซึ่งเราเรียกว่า "วัฏจักรหิน" (rock cycle)

ก. หินอัคนี

      คือ หินที่ได้จากการเย็นตัวลงของหินหนืดซึ่งมีกำเนิดอยู่ใต้เปลือกโลก การเย็นตัวของหินหนืดเป็นผลมาจากการที่หินหนืดหาช่องทางดันตัวเองขึ้นมาตามแนวอ่อนตัวหรือแนวแตกของเปลือกโลก ซึ่งการเย็นตัวของหินหนืดอาจเกิดขึ้นก่อนที่หินหนืดจะแทรกดันมาถึงผิวโลกหรืออาจขึ้นมาแข็งตัวที่ผิวโลกก็ได้ เราเรียกหินหนืดที่ถูกขับดันออกมาสู่ผิวโลกว่า หินละลายหรือหินลาวา (lava) โดยอาจปะทุขึ้นมาตามปล่องจนเกิดเป็นภูเขาไฟขึ้น

ชนิดของหินอัคนี

หินอัคนีแบ่งออกเป็น ๒ ประเภท คือ
      ประเภทที่ ๑ มาจากการที่หินหนืดเย็นตัว ตกผลึกและแข็งตัวเป็นหินแข็งอยู่ ณ ระดับหนึ่งใต้ผิวโลกเรียกว่า หินอัคนีบาดาล (plutonic rock) หรือหินอัคนีแทรกซอน (intrusive rock)
      ประเภทที่ ๒ ได้จากการเย็นตัว ตกผลึกและแข็งตัวของหินหนืดหรือหินละลายบนผิวโลกเรียกว่า หินภูเขาไฟ (volcanic rock) หรือหินอัคนีพุ (extrusive rock)
      การที่หินหนืดมีอัตราการเย็นตัวเร็วส่งผลให้หินอัคนีมีเนื้อหินไม่เหมือนกัน หินหนืดพวกที่ดันตัวขึ้นมาแข็งตัวที่ผิวโลกย่อมมีอัตราการเย็นตัวที่รวดเร็วจึงทำให้หินหนืดมีผลึกแร่เกิดขึ้นมากแต่เป็นผลึกเล็ก ผิดกับหินอัคนีซึ่งแข็งตัวภายในเปลือกโลกมักมีผลึกเกิดขึ้นน้อยแต่ผลึกมีขนาดใหญ่  อาจกล่าวอีกนัยหนึ่งได้ว่าอัตราการเย็นตัวของหินทำให้ได้เนื้อหิน (texture) ที่แตกต่างกันออกไปซึ่งหมายถึงขนาดและรูปร่างของผลึกแร่ตลอดจนความสัมพันธ์ระหว่างผลึกด้วยกันเองในหินอัคนีนั้น หินอัคนีประเภทหินอัคนีบาดาลจึงประกอบด้วยเนื้อหินที่มีผลึกแร่ที่มีขนาดใหญ่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า หรือจากแว่นขยายได้ ส่วนหินภูเขาไฟมีเนื้อหินประกอบด้วยผลึกแร่เล็ก ๆ ที่อาจมองเห็นได้ไม่ชัดถึงแม้จะใช้แว่นขยายช่วยก็ตามเนื่องจากมีการเย็นตัวอย่างรวดเร็วมาก เช่น หินละลายที่ไหลลงทะเลเกิดการแข็งตัวอย่างฉับพลันจึงทำให้เนื้อหินเป็นแก้วไม่ใช่ผลึก

การจำแนกชนิดหินอัคนี

ในการพัฒนาของหินหนืดไปเป็นหินอัคนีชนิดต่างๆ เป็นผลมาจากการตกผลึกแยกส่วน ตามลำดับก่อนหลัง ทำให้เราแบ่งหินอัคนีออกได้ ๓ ชนิด ดังนี้
      ๑. หินสีจาง (felsic rock)
      ๒. หินสีปานกลาง (intermediate rock)
      ๓. หินสีเข้ม (mafic rock)

      ทั้งหินอัคนีบาดาลและหินภูเขาไฟต่างก็จัดแบ่งออกได้เป็น ๓ ชนิดเช่นกัน โดยใช้องค์ประกอบทางแร่ ที่แตกต่างกัน ชื่อของหินอัคนีในแต่ละชนิดปรากฏในตาราง  โดยความเป็นจริงแล้วการตก ผลึกของแร่ ณ ช่วงอุณหภูมิหนึ่งนั้นมักคาบเกี่ยวกันหรืออาจใกล้เคียงกัน ดังนั้นจึงเป็นการยากที่จะบ่งบอกให้ชัดเจนว่าหินอัคนีแต่ละชนิดนั้นประกอบด้วยแร่ใดบ้างอย่างตายตัว ตัวอย่างเช่น แร่ฮอร์นเบลนด์ (hornblende) สามารถเกิดได้ในหินอัคนีสีปานกลางเป็นส่วนใหญ่แต่ก็อาจเกิดในหินสีจางหรือหินสีเข้มได้บ้าง ในบางกรณีหินอาจประกอบด้วยแร่สีคล้ำ ๆ ซึ่งหินอัคนีชนิดนี้เราเรียกว่า หินสีเข้มจัด (ultramafic rocks) เช่น หินเพอริโดไทต์ประกอบด้วยแร่โอลิวีนและแร่ไพรอกซีน หินดูไนต์ประกอบด้วยแร่โอลิวีนเป็นส่วนใหญ่ หินไพรอกซีไนต์ (pyroxenite) ประกอบด้วยแร่ไพรอกซีนเป็นส่วนใหญ่ หินสีเข้มจัดนี้มักพบเฉพาะในหินอัคนีบาดาลเท่านั้น

ตัวอย่างหินอัคนี

๑. หินอัคนีบาดาล
หินอัคนีบาดาล หมายถึง หินอัคนีเนื้อหยาบที่เกิดจากการเย็นตัว ตกผลึก และแข็งตัวอย่างช้า ๆ จากหินหนืด ณ ระดับหนึ่งใต้ผิวโลก (โดยทั่วไปลึกมากกว่า ๒ กิโลเมตร) ตัวอย่างที่สำคัญ ได้แก่
      หินแกรนิต (granite) เป็นหินอัคนีบาดาลสีขาวเทาโดยมากมีจุดประสีดำ ๆ ประกอบด้วยแร่ควอตซ์สีขาวใส แร่เฟลด์สปาร์สีขาวขุ่น และแร่ไบโอไทต์สีคล้ำเป็นส่วนใหญ่ หินแกรนิตเป็นหินสำคัญบนเปลือกโลกส่วนทวีปในประเทศไทยมักพบตามแนวทิวเขาขนาดใหญ่ของประเทศ อาทิ ทิวเขาตะนาวศรีและทิวเขาภูเก็ตทางภาคตะวันตกและภาคใต้ (จังหวัดพังงา ระนอง และภูเก็ต) ทิวเขาถนนธงชัย และทิวเขาผีปันน้ำทางภาคเหนือ (จังหวัดเชียงใหม่ และลำปาง)
      หินไดโอไรต์ (diorite) เป็นหินอัคนีบาดาลสีคล้ำเข้มเนื่องจากมีปริมาณของแร่ควอตซ์ลดลงมาก ส่วนปริมาณของแร่เฟลด์สปาร์และแร่สีคล้ำ ๆ เช่น ไบโอไทต์ ฮอร์นเบลนด์กลับเพิ่มมากขึ้น จึงเห็นเป็นสีขาวประดำเป็นส่วนใหญ่ ในประเทศไทยพบไม่มากนักส่วนใหญ่พบในบริเวณเดียวกับหินแกรนิต เช่น ที่จังหวัดเลย แพร่ น่าน เชียงราย อุตรดิตถ์ เพชรบูรณ์ 
      หินแกบโบร (gabbro) เป็นหินอัคนีบาดาลสีเขียวเข้มถึงดำประกอบด้วยแร่ไพรอกซีนและแร่เฟลด์สปาร์ชนิดแพลจิโอ-เคลสเป็นส่วนใหญ่แต่อาจมีแร่โอลิวีนอยู่บ้าง  พบไม่มากนักบนเปลือกโลกส่วนที่เป็นทวีปแต่พบมากในส่วนล่างของเปลือกโลกส่วนที่เป็นมหาสมุทร ในประเทศไทยพบน้อยมากเป็นแนวทิวเขาเตี้ย ๆ ในจังหวัดเลย แพร่ น่าน อุตรดิตถ์ ปราจีนบุรี สระแก้ว ศรีสะเกษ ปัตตานี ยะลา

๒. หินภูเขาไฟ 
หินภูเขาไฟ หมายถึง หินอัคนีเนื้อละเอียดหรือละเอียดมากคล้ายแก้วจนมองด้วยตาเปล่าไม่เห็นผลึกเกิดจากการเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วของหินละลายที่ไหลขึ้นมาสู่ผิวโลกที่สำคัญได้แก่
      หินไรโอไลต์ (rhyolite) เป็นหินภูเขาไฟที่มีสีขาวเทา เนื้อละเอียด และมีส่วนประกอบทางแร่คล้ายกับหินแกรนิต มักประกอบด้วยผลึกดอก (phenocryst) ซึ่งกระจัดกระจายอยู่ในเนื้อหินซึ่งมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าอย่างชัดเจน ผลึกดอกส่วนใหญ่ได้แก่ แร่ควอตซ์และแร่ไบโอไทต์ หินไรโอไลต์มักเกิดเป็นภูเขาหรือเนินกลม ๆ บางที่ก็เรียงรายเป็นทิวเขา ในประเทศไทยพบอยู่ไม่มากนัก เช่น ที่จังหวัดสระบุรี ลพบุรี แพร่ เลย
      หินแอนดีไซต์ (andesite) เป็นหินภูเขาไฟที่มีสีเขียวหรือเขียวเทา เนื้อละเอียด และมีส่วนประกอบทางแร่คล้ายหินไดโอไรต์ ผลึกดอกมักเป็นแร่เฟลด์สปาร์ แร่ไพรอกซีน และแร่แอมฟิโบล มักเกิดเป็นแนวทิวเขายาวเช่นกัน เช่น ที่จังหวัดลำปาง เพชรบูรณ์ แพร่ สระบุรี
      หินบะซอลต์ (basalt) เป็นหินภูเขาไฟสีเข้มถึงดำ เนื้อละเอียด และมีส่วนประกอบทางแร่คล้ายหินแกบโบร ผลึกดอกมักเป็นแร่โอลิวีนหรือไพรอกซีน เนื้อหินมักมีรูพรุน ในประเทศไทยพบมากที่จังหวัดศรีสะเกษ ลำปาง กาญจนบุรี และจันทบุรี บางแห่งเป็นต้นกำเนิดของพลอย

ข. หินตะกอน

      หินตะกอน หมายถึง หินที่เกิดจากการสะสมตัวของตะกอนที่ถูกนำพามาด้วยตัวการต่าง ๆ เช่น น้ำ ลม จนในที่สุดเกิดการแข็งตัว หินตะกอนมีอยู่เป็นปริมาณร้อยละ ๕ ของเปลือกโลกแต่แผ่ปก คลุมผิวโลกมากที่สุดคิดเป็นความหนาประมาณ ๑๐ กิโลเมตรโดยเฉลี่ย ดังนั้นหินตะกอนจึงมีสภาพเป็นส่วนที่ปกคลุมอยู่บนผิวโลกในลักษณะชั้นบาง ๆ เท่านั้น หินตะกอนที่มีอยู่มาก ได้แก่ หินปูน หินทราย และหินดินดาน

กำเนิดของหินตะกอน     

      โดยทั่วไปหินตะกอนได้มาจากหินชนิดใดก็ได้ที่มีอยู่ดั้งเดิมซึ่งผ่านกระบวนการเปลี่ยนแปลงโดยตัวการทั้งทางกายภาพและทางเคมีบนผิวโลกในสภาวะปกติหรืออาจมาจากการสะสมตัวของอินทรียวัตถุที่สลายตัวแล้ว  ดังนั้นหินตะกอนจึงเป็นผลมาจากกระบวนการธรณีวิทยาพื้นผิวที่ทำให้หินบนผิวโลกเกิดการผุพังทางกายภาพ (physical weathering) และแตกหลุดออกมาในรูปเศษหินหรือเศษแร่ซึ่งต่อมาก็อาจเกิดการกร่อน (erosion) และการนำพา (transportation) ให้เคลื่อนที่จากตำแหน่งเดิมโดยตัวการต่าง ๆ เช่น ลม น้ำ ธารน้ำแข็ง หรืออาจเกิดจากกระบวนการผุพังทางเคมี (chemical weathering) ซึ่งทำให้หินเดิมถูกละลายและชะล้างออกไปในรูปของสารละลายและถูกนำพาไปตามสายน้ำซึ่งไหลลงสู่ทะเลในที่สุด ดังนั้นจะเห็นได้ว่ากระบวนการที่มีความสำคัญต่อการเกิดหินตะกอนก็คือกระบวนการธรณีวิทยาพื้นผิวซึ่งแบ่งได้เป็น ๔ กระบวนการย่อย คือ

      กระบวนการที่ ๑ กระบวนการผุพัง (weathering) กระบวนการนี้ทำให้หินดั้งเดิมที่มีอยู่แล้วไม่ว่าจะเป็นหินอัคนี หินตะกอน หรือหินแปร เกิดการเปลี่ยนแปลงทั้งทางกายภาพ เช่น การทำปฏิกิริยา และทางเคมี เช่น การละลายหรือสลายตัวโดยมีความชื้นและอุณหภูมิเป็นตัวการทำให้ได้อนุภาคในรูปสารละลายหรือเนื้อหินมีการเกาะตัวกันน้อยลง
      กระบวนการที่ ๒ กระบวนการกร่อนและการนำพา กระบวนการนี้เป็นการกัดเซาะหินในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่งให้ลดระดับต่ำลง เรียกว่า การกร่อน (erosion) รวมทั้งมีการนำพาอนุภาคหรือตะกอน (sediment) ที่ได้จากการกร่อนและการผุพังออกจากตำแหน่งเดิมที่เรียกการนำพา (transportation) ตัวการในการกร่อนและการนำพาที่สำคัญคือ น้ำ ลม และธารน้ำแข็ง รวมทั้งแรงโน้มถ่วงของโลกและสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ด้วย
      กระบวนการที่ ๓ กระบวนการสะสมตัว กระบวนการนี้เป็นกระบวนการในขั้นสุดท้าย กล่าวคือมวลอนุภาคทั้งที่เป็นของแข็งและสารละลายที่ถูกนำพามาจะสะสมรวมตัวหรือตกตะกอนทับถมกันเรื่อย ๆ สภาพที่เหมาะสมต่อการตกตะกอนสะสมตัวมักเป็นบริเวณที่ตัวการนั้นนำพาต่อไปไม่ได้อีกแล้วซึ่งโดยมากเป็นที่ต่ำ เช่น บริเวณปากแม่น้ำหรือเป็นบริเวณที่เหมาะต่อการตกตะกอนหรือตก ผลึกของสารละลาย เช่น เป็นบริเวณที่มีการระเหยของน้ำมาก ๆ หรือการระบายน้ำไม่ดีทำให้ความเข้มข้นของสารละลายสูงในที่สุดก็จะเกิดการตกตะกอนกลายเป็นของแข็งได้
      กระบวนการที่ ๔ กระบวนการอัดเกาะแน่นหรือการก่อตัวใหม่ (diagenesis) กระบวนการนี้นับได้ว่าเป็นกระบวนการที่ยุ่งยากสลับซับซ้อนมากที่สุด ก่อนที่ตะกอนจะกลายสภาพเป็นหินตะกอน หลังจากที่เกิดการตกตะกอนแล้วและเกาะกันจนกลายเป็นหินแข็งที่เรียกว่า หินตะกอน กระบวนการอัดเกาะแน่นหรือการก่อตัวใหม่นี้แบ่งได้เป็น ๓ รูปแบบ คือ
      ๑. กระบวนการทางกายภาพ ได้แก่ การอัดตัว (compaction) อันเนื่องมาจากน้ำหนักของตะกอนจำนวนมาก ๆ กดอัดทับถมกันเรื่อย ๆ และการทำให้แห้ง (desiccation) โดยทำให้น้ำถูกขับออกมาจากช่องว่างระหว่างอนุภาคตะกอนเมื่อมีการทับถมมากขึ้นและนานขึ้น
      ๒. กระบวนการทางเคมีกายภาพ เป็นการเปลี่ยนแปลงสภาพตะกอนเพื่อให้ตะกอนจับเกาะกันได้ดีขึ้นอันเป็นผลจากปฏิกิริยาเคมีกายภาพ เช่น การละลายเม็ดตะกอน (grain solution) การกร่อนสลายตัว (corrosion) การเกิดผลึกใหม่ (recrystallization) การประสาน (cementation)  
      ๓. กระบวนการทางเคมีชีวภาพ เป็นการเปลี่ยนแปลงสภาพตะกอนเพื่อให้ตะกอนจับเกาะกันได้ดีขึ้นอันเป็นผลจากปฏิกิริยาเคมีชีวภาพ เช่น การงอกพอกพูนของอนุภาค (particle accretion) การเจาะขุด (borings) ของสัตว์หรือพืช การสลายตัว (decomposition)
      หินตะกอนเหล่านี้เกิดอยู่ในที่ลึก เช่น ในท้องทะเลลึกเมื่อหลายล้านปีมาแล้วแต่ที่โผล่ให้เราเห็นในปัจจุบันนี้ได้เป็นเพราะเปลือกโลกมีการปรับระดับผิวแผ่นดิน (gradation) อยู่เสมอ ทำให้บางส่วนของเปลือกโลกเกิดการจมตัว (subsidence) บางส่วนก็ยกตัวขึ้น (uplift) หรือคดโค้ง (folding) จนได้  เนื่องจากการผุพัง กร่อน นำพา และสะสมตัวและเป็นวัฏจักรที่ไม่จบสิ้นตราบเท่าที่ยังคงมีน้ำและบรรยากาศห่อหุ้มโลกอยู่และมีดวงอาทิตย์ส่องแสงให้พลังความร้อน   

การจำแนกชนิดของหินตะกอน

      การจำแนกชนิดของหินตะกอนอาศัยหลักเกณฑ์ที่คล้ายคลึงกับการจำแนกหินอัคนี คือ ใช้ลักษณะเนื้อหินและส่วนประกอบทางแร่เป็นหลักในการจำแนกเราอาจแบ่งหินตะกอนออกได้เป็น ๓ ชนิดใหญ่ ๆ คือ
      ๑. หินตะกอนเศษหิน (clastic sedimentary rock) เป็นหินตะกอนที่ประกอบด้วยเศษหินที่แตกหักและถูกนำพามาจากที่อื่นเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า หินตะกอนเนื้อประสม เช่น หินทราย หินดินดาน หินกรวด
      ๒. หินตะกอนเคมี (chemical sedimentary rock) เป็นหินตะกอนที่เกิดจากการตกผลึกจากสารละลายทางเคมี ณ อุณหภูมิ และความดันต่ำ เช่น หินปูน เกลือหิน
      ๓. หินตะกอนชีวภาพ (biological sedimentary rock) เป็นหินตะกอนที่เกิดจากการสะสมสารอินทรียวัตถุเป็นส่วนใหญ่เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า หินตะกอนอินทรีย์ (organic sedimentary rock) เช่น ถ่านหิน หินน้ำมัน

ตัวอย่างหินตะกอน      

หินตะกอนเศษหิน หรือหินตะกอนเนื้อประสม ได้แก่
      หินดินดาน (shale) เป็นหินตะกอนเนื้อละเอียดประกอบด้วยอนุภาคตะกอนขนาดเล็กกว่า ๑๒๕๖ มิลลิเมตร มักแสดงลักษณะเป็นชั้น ๆ ขนานกัน ประกอบด้วยแร่ควอตซ์หรือแร่เขี้ยวหนุมาน แร่ไมกาหรือแร่กลีบหิน และแร่ดินเป็นส่วนใหญ่ ขนาดตะกอนเล็กเกินกว่าที่จะมองเห็นด้วยตาเปล่าได้  ในประเทศไทยพบอยู่ทั่วไป เช่น ที่จังหวัดชลบุรี กาญจนบุรี นครศรีธรรมราช ยะลา และโดยเฉพาะส่วนใหญ่ของภาคตะวันออกเฉียงเหนือ
      หินทราย (sandstone) เป็นหินตะกอนที่ประกอบด้วยเศษหินหรือเม็ดตะกอนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ ๑๑๖ - ๒ มิลลิเมตร คือ ขนาดเท่าเม็ดทราย เม็ดทรายเหล่านี้ มักมีลักษณะกลมซึ่งแสดงถึงการกร่อนและการนำพามาไกล แร่เขี้ยวหนุมานเป็นแร่ที่พบบ่อยในหินชนิดนี้ในประเทศไทยพบอยู่ทั่วไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่จังหวัดชลบุรี กาญจนบุรี นครศรีธรรมราช ยะลา และส่วนใหญ่ของภาคตะวันออกเฉียงเหนือ เช่น ที่จังหวัดนครราชสีมา ชัยภูมิ นครพนม สกลนคร
      หินกรวดมน (conglomerate) เป็นหินตะกอนเนื้อหยาบที่ประกอบด้วยเม็ดตะกอนเศษหินหรือเศษกรวดลักษณะมนถึงเกือบมนมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า ๒ มิลลิเมตร (คือ ใหญ่เท่าเม็ดกรวด) ที่ยึดเกาะกันแน่นอยู่ภายใน เม็ดตะกอนเหล่านี้มักมีลักษณะกลมมนและมีความคงทนสูงประกอบด้วยแร่เขี้ยวหนุมานและหินควอร์ตไซต์เป็นส่วนใหญ่ แต่อาจประกอบด้วยหินปูนและหินแกรนิตด้วยก็ได้ ในประเทศไทยพบไม่มากนัก เช่น ที่จังหวัดกาญจนบุรี ระยอง ลพบุรี
หินตะกอนเคมี   ได้แก่
      หินปูน (limestone) เป็นหินตะกอนเคมีที่ประกอบด้วยผลึกแร่แคลไซต์เป็นส่วนใหญ่ บางครั้งอาจมีซากดึกดำบรรพ์ปะปนอยู่ด้วยโดยมากแสดงลักษณะภูมิประเทศเป็นยอดเขาสูงมีผนังชันและมียอดแหลม ๆ มากมายหลายยอดซ้อนกันเนื่องจากได้รับอิทธิพลการกัดเซาะและการละลายโดยน้ำ ในประเทศไทยพบมากที่จังหวัดสระบุรี กาญจนบุรี ประจวบคีรีขันธ์ พังงา และชุมพร
      เกลือหิน (rock salt) เป็นหินตะกอนเคมีที่ประกอบด้วยผลึกแร่เฮไลต์ (halite) โดยปกติมักมีเนื้อเนียน มีสีขาวใสหรือไม่มีสีแต่อาจมีสีต่าง ๆ ได้ เช่น สีส้ม เหลือง แดง เนื่องจากมีมลทินของสารจำพวกเหล็กปนอยู่ ในประเทศไทยพบในจังหวัดต่าง ๆ ของภาคตะวันออกเฉียงเหนือ เช่น จังหวัดชัยภูมิ นครราชสีมา ขอนแก่น
หินตะกอนชีวภาพ ได้แก่
      ถ่านหิน (coal) เป็นหินตะกอนอินทรีย์ สีดำ มันวาว ทึบแสง และไม่เป็นรูปผลึก ส่วนใหญ่ประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ของต้นไม้ที่อัดกันแน่นจนกลายสภาพเป็นหินแข็ง ที่พบในประเทศไทยส่วนมากเป็นถ่านหินขั้นต่ำเรียกว่า ลิกไนต์ (lignite) เช่น ที่จังหวัดลำปาง กระบี่ แพร่ สงขลา เลย

ค. หินแปร

      หินแปร หมายถึง หินที่เกิดการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและ/หรือทางเคมีอันเกิดจากอุณหภูมิ ความดัน และสภาวะแวดล้อมทางเคมี ในบริเวณที่ลึกเกินกว่ากระบวนการพื้นผิวกระทำไปถึงและเกิดขึ้นโดยไม่มีการหลอมละลาย

กำเนิดของหินแปร

      การดันตัวของหินอัคนีเข้ามาในหินข้างเคียงเป็นสาเหตุอย่างหนึ่งของการเกิดเป็นหินแปร เรียกกระบวนการทำให้เกิดหินแปรชนิดนี้ว่า การแปรสภาพแบบสัมผัส (contact metamorphism) ซึ่งทั้งความร้อนและส่วนประกอบของหินหนืดทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงแร่ขึ้นในหินข้างเคียงที่อยู่ ณ ที่นั้น (in situ) ได้ กระบวนการแปรสภาพหินแบบสัมผัสนี้มักเกิดขึ้นมากในบริเวณส่วนที่ติดกับหรืออยู่ใกล้กับตัวหินหนืดมากที่สุดและเกิดขึ้นน้อยลงเรื่อย ๆ เมื่อหินอยู่ห่างจากขอบหินอัคนีออกไป กระบวนการแปรสภาพ
หินแบบนี้มีด้วยกัน ๒ แบบ คือ
      การตกผลึกใหม่ (recrystallization) เป็นกระบวนการซึ่งแร่ในหินเดิมเปลี่ยนแปลงเป็นผลึกใหม่ เช่น หินปูนชนิดเนื้อเนียน ผลึกเล็กมากเกิดการตกผลึกใหม่จนผลึกแร่แคลไซต์ที่สานเกี่ยวกันนั้น เห็นชัดใหญ่ขึ้นจนกลายเป็นหินอ่อน (marble)
      การรวมตัวใหม่ทางเคมี (chemical recombination) เป็นกระบวนการที่สารใหม่จากหินหนืดเข้าไปรวมตัวกับแร่เดิมในหินข้างเคียงทำให้เกิดเป็นแร่ใหม่ขึ้น ในกรณีเช่นนี้สารใหม่ซึ่งอาจเป็นสารจำพวกโลหะจากหินหนืดเข้าทำปฏิกิริยากับหินข้างเคียงหรือเข้าแทรกที่สารในหินข้างเคียง ทำให้เกิดเป็นแร่ที่มีคุณค่าทางเศรษฐกิจได้ เช่น แร่เหล็ก แร่ฟลูออไรต์ แร่ทองแดง
      ในช่วงกาลเวลาทางธรณีวิทยาอันยาวนานนั้นบางครั้งพบว่าชั้นตะกอนหนา ๆ ของเปลือกโลกอาจเกิดการเปลี่ยนลักษณะ (deformation) ทำให้เกิดการคดโค้ง (folding) ไปได้และมักเกิดในบริเวณที่กว้างใหญ่หรือตามแนวยาว ๆ โดยเฉพาะในบริเวณที่แผ่นเปลือกโลกมีการมุดตัวหรือชนกัน ชั้นตะกอนและส่วนของหินบนทวีปจึงถูกดันตัวขึ้นจนเกิดเป็นภูเขาเนื่องจากสภาพการเปลี่ยนแปลงของชั้นหินตะกอนเหล่านี้เกิดในบริเวณที่กว้างขวางใหญ่มากเราจึงเรียกสภาพการเปลี่ยนแปลงที่ทำให้เกิดหินแปรในลักษณะเช่นนี้ว่า การแปรสภาพบริเวณไพศาล (regional metamorphism) ซึ่งมวลหินในระดับที่ลึกมาก เช่น ประมาณ ๕ - ๑๐ กิโลเมตร อาจได้รับแรงกดดันอย่างมากมายจนทำให้เปลี่ยนสภาพจากหินแข็งมากเป็นยืดหยุ่นได้ดี ผลที่เกิดขึ้นก็คือจะทำให้เนื้อหินแสดงลักษณะการจัดตัวของแร่ (โดยเฉพาะแร่แผ่น) เสียใหม่ โดยวางตัวไปในแนวหนึ่งแนวใดในบางครั้งอาจมีการตกผลึกใหม่หรือการเปลี่ยนแปลงตัวแร่ก็ได้
      กระบวนการแปรสภาพทั้ง ๒ แบบดังกล่าวข้างต้นนี้ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในรูปแบบต่าง ๆ ของหินเดิม หินบางแห่งอาจแปรเปลี่ยนไปเพียงเล็กน้อยถ้าอยู่ห่างจากหินอัคนีไปไกล ๆ หรืออยู่ในบริเวณขอบนอกของการเปลี่ยนลักษณะ (deformation) หรือบริเวณที่คดโค้งโก่งงอ แต่ในบางกรณีหินอาจเกิดการแปรสภาพอย่างมากจนทำให้แร่และเนื้อหินเกิดการเปลี่ยนแปลงจนจำสภาพเดิมไม่ได้ ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดเจนคือการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงมากที่เปลี่ยนหินดินดานหรือหินทรายบางชนิดไปเป็นหินแกรนิตซึ่งกระบวนการนี้เรียกว่า การเกิดหินแกรนิต (granitization)

การจำแนกชนิดของหินแปร 

      หินแปรอาจแบ่งออกอย่างกว้าง ๆ เป็น ๒ ชนิด ตามลักษณะของเนื้อหิน คือ หินแปรมีริ้วขนานและหินแปรไร้ริ้วขนาน

ตัวอย่างหินแปร

๑. หินแปรมีริ้วขนาน (foliated metamorphic rock) เป็นหินแปรที่แสดงลักษณะการเรียงตัวของแร่ไปในแนวหนึ่งแนวใดโดยเฉพาะและมองเห็นได้ชัดเจน ตัวอย่างที่สำคัญได้แก่
      หินไนส์ (gneiss) เป็นหินแปรริ้วขนานผลึกใหญ่ที่เนื้อหินมีการแทรกสลับกันระหว่างแถบสีขาวและสีดำ แถบสีขาวประกอบด้วยแร่เขี้ยวหนุมานและแร่ฟันม้าเป็นส่วนใหญ่ ส่วนแถบสีดำประกอบด้วยแร่ไบโอไทต์หรือฮอร์นเบลนด์ ในประเทศไทยพบมากที่จังหวัดตาก เชียงใหม่ อุทัยธานี กาญจนบุรี และประจวบคีรีขันธ์
      หินชีสต์ (schist) เป็นหินแปรริ้วขนาน เนื้อค่อนข้างหยาบ ที่แสดงลักษณะการเรียงตัวของแร่อย่างชัดเจนโดยเฉพาะแร่แผ่น เช่น แร่ไบโอไทต์ (ดำ) แร่มัสโคไวต์ (ขาว) แร่คลอไรต์ (เขียว) ในประเทศไทยพบมากที่จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ กาญจนบุรี อุทัยธานี ตาก และเชียงใหม่ หากเป็นหินมันวาวอย่างเดียวและไม่เห็นแร่ชัดเจนเรียกว่า หินฟิลไลต์ (phyllite)
      หินชนวนหรือหินกาบ (slate) เป็นหินแปรริ้วขนานเนื้อละเอียดที่แตกเป็นแผ่น ๆ หน้าเรียบตามระนาบการเรียงตัวของแร่แผ่น ในประเทศไทยพบมากที่จังหวัดนครราชสีมา กาญจนบุรี ชลบุรี ระยอง และนราธิวาส

๒. หินแปรไร้ริ้วขนาน (nonfoliated metamorphic rock) เป็นหินแปรที่ไม่แสดงลักษณะการเรียงตัวของแร่ไปในแนวหนึ่งแนวใด ส่วนใหญ่ประกอบด้วยผลึกแร่ที่ตกผลึกใหม่เกาะสานยึดเกี่ยวกัน ตัวอย่างที่สำคัญ ได้แก่
      หินอ่อน (marble) เป็นหินแปรไร้ริ้วขนานที่ประกอบด้วยผลึกแร่แคลไซต์เป็นส่วนใหญ่ มีสีขาวหรือสีขาวเทา แปรสภาพมาจากหินปูน ในประเทศไทยพบมากที่จังหวัดสระบุรี นครราชสีมา กาญจนบุรี ประจวบคีรีขันธ์ และยะลา
      หินควอร์ตไซต์ (quartzite) เป็นหินแปรไร้ริ้วขนานที่ประกอบด้วยผลึกแร่เขี้ยวหนุมานเป็นส่วนใหญ่ มีหลายสีตั้งแต่สีเหลือง สีส้ม สีเทา สีเขียวเทา จนถึงสีขาว แปรสภาพมาจากหินทราย ในประเทศไทยพบหินชนิดนี้มากที่จังหวัดตาก สุพรรณบุรี อุทัยธานี กาญจนบุรี และราชบุรี
      หินฮอร์นเฟลส์ (hornfels) เป็นหินแปรไร้ริ้วขนานที่แปรสภาพมาจากหินชนิดใดก็ได้ที่มีเนื้อละเอียด เช่น หินดินดานหรือหินโคลนที่สัมผัสอยู่กับหินอัคนีบาดาล ในประเทศไทยพบหินชนิดนี้มากตามทิวเขาที่มีหินแกรนิต เช่น ที่จังหวัดตาก ลพบุรี เลย ประจวบคีรีขันธ์ ภูเก็ต และพังงา