หินตะกอน

หินตะกอนก่อตัวขึ้นที่หรือใกล้พื้นผิวโลกจากการสะสมของตะกอน และเนื่องจากหินเหล่านี้เก็บรักษาซากดึกดำบรรพ์และลักษณะการตกตะกอนไว้ได้ จึงเป็นแหล่งเก็บข้อมูลหลักของประวัติศาสตร์พื้นผิวโลก

Definition

หินตะกอนคือหินที่ก่อตัวขึ้นที่พื้นผิวโลกโดยการสะสมและการแข็งตัวของผลิตภัณฑ์จากการผุพัง, แร่ที่ตกตะกอน, หรือสารอินทรีย์ โดยแบ่งออกเป็นประเภทหลักๆ ได้แก่ หินตะกอนแบบเศษหิน, หินเคมี, และหินชีวเคมี

Scope

หัวข้อนี้จะแนะนำหินตะกอนจากมุมมองธรณีวิทยาทั่วไป: ประเภทหลักของหินตะกอนแบบเศษหิน, หินเคมี, และหินชีวเคมี, กระบวนการตกตะกอน, การอัดแน่น, และการเชื่อมประสานที่เปลี่ยนตะกอนให้เป็นหิน, และลักษณะที่ทำให้หินเหล่านี้เป็นบันทึกของสภาพแวดล้อมในอดีต การตีความทางธรณีวิทยาชั้นหินอย่างละเอียดจะกล่าวถึงในหัวข้อตะกอนวิทยาและธรณีวิทยาชั้นหิน

Core questions

• หินตะกอนมีประเภทหลักๆ อะไรบ้าง?
• ตะกอนที่หลวมๆ กลายเป็นหินแข็งได้อย่างไร?
• เหตุใดหินตะกอนจึงเก็บรักษาซากดึกดำบรรพ์และบันทึกของสภาพแวดล้อมในอดีตไว้ได้?

Key theories

การจำแนกประเภทแบบเศษหิน, เคมี, และชีวเคมี

หินตะกอนถูกจัดกลุ่มตามแหล่งกำเนิด: หินเศษหินจากเศษทางกายภาพ, หินเคมีจากแร่ธาตุที่ตกตะกอนจากสารละลาย, และหินชีวเคมีจากซากของสิ่งมีชีวิต โดยแต่ละประเภทมีลักษณะเนื้อสัมผัสและส่วนประกอบที่เป็นเอกลักษณ์

การแข็งตัวเป็นหิน

ตะกอนที่หลวมๆ กลายเป็นหินผ่านการอัดแน่นภายใต้การฝังกลบและการเชื่อมประสานด้วยแร่ธาตุที่ตกตะกอนในช่องว่าง ซึ่งเป็นชุดของกระบวนการแปรสภาพที่ลดความพรุนและการซึมผ่านได้ด้วย

Mechanisms

การผุพังและการกร่อนทำให้เกิดอนุภาคและไอออนที่ละลายน้ำซึ่งถูกขนส่งและสะสม การฝังกลบจะอัดแน่นตะกอนและขับน้ำออก ในขณะที่แร่ธาตุที่ตกตะกอนจากของเหลวในช่องว่างจะเชื่อมประสานเม็ดตะกอนเข้าด้วยกัน หินเคมีและหินชีวเคมีก่อตัวขึ้นเมื่อแร่ธาตุตกตะกอนโดยตรงจากน้ำหรือสะสมจากสิ่งมีชีวิต โครงสร้างตะกอนและซากดึกดำบรรพ์ที่เกิดขึ้นระหว่างการตกตะกอนจะถูกเก็บรักษาไว้ผ่านกระบวนการการแข็งตัวเป็นหิน

Clinical relevance

หินตะกอนเป็นแหล่งกักเก็บน้ำมัน, ก๊าซ, ถ่านหิน, และน้ำบาดาลเกือบทั้งหมด, เป็นแหล่งทรัพยากรแร่ระเหย, ฟอสเฟต, และเหล็กจำนวนมาก, และเป็นแหล่งบันทึกซากดึกดำบรรพ์และสิ่งแวดล้อมที่ใช้ในการสร้างภาพชีวิตในอดีต, สภาพภูมิอากาศ, และระดับน้ำทะเลขึ้นมาใหม่

History

การศึกษาหินตะกอนอย่างเป็นระบบพัฒนามาจากการศึกษาธรณีวิทยาชั้นหินในศตวรรษที่สิบเก้าและการศึกษาหินวิทยาในศตวรรษที่ยี่สิบ แผนการจำแนกประเภท เช่น ของ Folk ควบคู่ไปกับการศึกษากระบวนการของตะกอนสมัยใหม่ ได้สร้างความเข้าใจที่ทันสมัยว่าหินเหล่านี้ก่อตัวขึ้นอย่างไรและบันทึกอะไรไว้บ้าง

Key figures

• Robert L. Folk
• Robert Siever
• Johannes Walther

Seminal works

• folk1974
• boggs2014

Frequently asked questions

เหตุใดซากดึกดำบรรพ์ส่วนใหญ่จึงพบในหินตะกอน?

หินตะกอนก่อตัวขึ้นที่พื้นผิวจากตะกอนที่ฝังกลบสิ่งมีชีวิตอย่างอ่อนโยน และอุณหภูมิและความดันที่ค่อนข้างต่ำของหินเหล่านี้ช่วยรักษาซากและร่องรอยที่จะถูกทำลายด้วยความร้อนและการเปลี่ยนแปลงรูปทรงที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของหินอัคนีและหินแปร