ความสำคัญของหิน

โรเบอร์ตา อเลสซานดรา เปดราโซลี
ปริญญาชีวเวชศาสตร์

หินมีส่วนรับผิดชอบต่อวิวัฒนาการของมนุษย์ไปสู่วิถีชีวิตปัจจุบัน ในระดับเศรษฐกิจมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสถานะ "ดิบ" ในการก่อสร้างโยธาเป็นแหล่งพลังงานหรือ แร่ธาตุและโลหะ อย่างไรก็ตาม ความสำคัญอันล้นพ้นของมันอาจถูกประเมินต่ำเกินไป เนื่องจากในหลายกรณี แร่และโลหะมีบทบาทสำคัญ สนับสนุน.

ด้วยการใช้หินชนิดหนึ่ง ในกรณีนี้ ถ่านหินแร่ เป็นประการแรก การปฏิวัติอุตสาหกรรม ซึ่งก้าวหน้าไปสู่การใช้น้ำมัน (และอนุพันธ์ทั้งหมด) ในปัจจุบัน นอกจากนี้ ต้องขอบคุณหินที่เรามีระบบน้ำใต้ดินซึ่งเป็นไปได้ที่จะจัดหาน้ำดื่มให้กับประชากรเกือบครึ่งหนึ่งของโลก ไม่ต้องพูดถึงการสำรวจแร่ธาตุและโลหะที่ฝังอยู่ในหินเป็นส่วนใหญ่

การศึกษาของพวกเขามีความเกี่ยวข้องเช่นกันเนื่องจากธรณีภาคหรือที่รู้จักกันดีในชื่อเปลือกโลกนั้นประกอบด้วยหินเป็นหลัก ในความเป็นจริง ดาวเคราะห์โลกโดยพื้นฐานแล้วเป็นหินก้อนใหญ่ในสถานะต่างๆ กัน เนื่องจากชั้นแมนเทิลอยู่ใต้เปลือกโลก รับผิดชอบ 80% ของปริมาตรของดาวเคราะห์ เนื้อแมนเทิลเป็นมวลที่มีลักษณะซีดขาว ซึ่งเมื่อเย็นลงจะก่อตัวเป็นหินอัคนีที่เด่นกว่า การศึกษาพวกมันให้ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับโครงสร้างโลก ตลอดจนความแปรผันของมันในช่วงหลายปีที่ผ่านมา

อย่างไรก็ตาม เพื่อให้เข้าใจถึงบทบาทของหินที่มีต่อโลกและต่อชีวิตของเรา สิ่งสำคัญคือต้องรู้ว่าหินคืออะไรและประเภทต่างๆ

คืออะไร หินเกิดขึ้นและจำแนกได้อย่างไร

การรวมกันของแร่ธาตุในธรรมชาติก่อให้เกิดมวลรวมที่เป็นของแข็งเรียกว่าหิน การจำแนกประเภทขึ้นอยู่กับสัดส่วนของแร่ธาตุแต่ละชนิดที่มีอยู่ในโครงสร้าง ตัวอย่างเช่น หินบะซอลต์โดยพื้นฐานแล้วประกอบด้วยซิลิคอน อะลูมิเนียม และเหล็ก หินแกรนิตประกอบด้วยควอตซ์ เฟลด์สปาร์ และไมกา

กระบวนการและสภาพแวดล้อมของการก่อตัวของหินทำให้เราสามารถแบ่งพวกมันออกเป็นสามกลุ่มใหญ่: หินหนืดหรือหินอัคนี (เกิดจากหินหนืด), หิน หินตะกอน (เกิดจากการตกตะกอนของสารเคมีและสารประกอบอินทรีย์) และหินแปร (เกิดจากการสลายตัวของสารอื่นๆ หิน).

จากทั้งสามกลุ่มนี้ทำให้เกิดกลุ่มย่อยของหินหลายกลุ่มที่มีองค์ประกอบทางแร่วิทยา (แร่, สารประกอบอินทรีย์ และวัสดุคล้ายแก้ว) เป็นพื้นฐานสำหรับการจำแนกประเภท แร่ธาตุที่จำเป็นจะกำหนดลักษณะของมันและแร่ธาตุเสริมจะทำหน้าที่เป็นชื่อพันธุ์ต่างๆ ตัวอย่างที่ชัดเจนคือควอตซ์ที่มีแร่ธาตุเสริมเป็นหิน เช่น อเมทิสต์ คริสตัล ซิทริน อาเกต โอนิกซ์ และอื่น ๆ อีกมากมาย นอกจากนี้ยังมีหินที่มีองค์ประกอบ "เกือบบริสุทธิ์" ซึ่งเกิดจากแร่เดี่ยวและเรียกว่าโมโนมิเนอรัล สิ่งที่ทำให้หินประเภทนี้แตกต่างจากแร่คือปริมาตร เนื่องจากหินเหล่านี้ปรากฏในธรรมชาติในพื้นที่ขนาดใหญ่หรือในรูปของเนินเขา

งานก่อสร้างโยธา

ตั้งแต่สมัยก่อนประวัติศาสตร์ มนุษย์ได้มองหาวิธีที่จะทำความเข้าใจและสำรวจหิน วิวัฒนาการของวิถีชีวิตของอารยธรรมเกี่ยวข้องกับการปรับปรุงการใช้งาน บ้านที่สร้างด้วยโคลนในขั้นต้นได้พัฒนาเป็นสิ่งก่อสร้างขนาดใหญ่ เช่น ปิรามิด (สร้างด้วยหินปูน) และ วิหารกรีก (หินอ่อน) และต่อมามีการสร้างคอนกรีตโดยชาวโรมัน (การเปลี่ยนแปลงทางฟิสิกส์เคมีของ หิน).

ปัจจุบันใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างโยธาที่โดดเด่นดังต่อไปนี้: หินชนวน, หินแกรนิต, หินอ่อน, ดินเหนียว, หินปูนและหินบะซอลต์ พวกเขามักจะนำมาจากธรรมชาติในสภาพที่ยังดิบและมีรูปร่างตามการใช้งาน

– หินชนวน: หินแปรเกิดจากหินดินเหนียวและส่วนใหญ่ใช้ในพื้นและไม้แปรรูป นอกจากนี้ยังสามารถใช้บนเคาน์เตอร์ได้เนื่องจากมีการดูดซึมต่ำและทนความร้อนสูง

– แกรนิต: เป็นหินแม็กมาติกที่มีความสำคัญทางการค้าอย่างมากเนื่องจากทนทานต่อการเคลือบและการตกแต่ง นอกจากนี้ยังเป็นวัสดุที่เลือกใช้ในอนุสาวรีย์

– หินอ่อน: หินแปรจากหินปูนที่พบหลากสีและพื้นผิวที่ ทำให้ดูสวยงามมากสำหรับใช้ในเครื่องประดับ รูปปั้น และเคลือบตกแต่งชั้นดี

– ดินเหนียว: รวบรวมจากหินตะกอนมีความอ่อนตัวสูง จึงถูกนำมาใช้ใน การผลิตอิฐ พื้นและไม้แปรรูป รวมทั้งเครื่องใช้ประเภทต่างๆ ไม้ประดับ.

– หินปูน: หินตะกอนที่มีแร่ธาตุที่หลากหลายที่สุดชนิดหนึ่งสำหรับใช้ในปูนซีเมนต์ ปูนขาว หิน บดเช่นเดียวกับในอุตสาหกรรมโลหะ เคมี สี และเป็นตัวปรับสภาพความเป็นกรดของ ชั้น

– หินบะซอลต์: หินแมกมาติกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในงานก่อสร้างโยธาในรูปของหินบดและมวลรวมในส่วนผสมของแอสฟัลต์ ปูน และคอนกรีต

แหล่งพลังงาน

เกิดจากกระบวนการผุกร่อนของหินตะกอนเป็นเวลาหลายศตวรรษหรือมากกว่านั้น เป็นเวลานับพันปี ที่ซึ่งสารอินทรีย์ที่ย่อยสลายอย่างช้าๆ ก่อให้เกิดสิ่งที่เราเรียกว่าเชื้อเพลิง ฟอสซิล แม้จะเป็นแหล่งพลังงานที่ไม่หมุนเวียน แต่ก็ถูกใช้มากที่สุดตั้งแต่การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งแรกจนถึงปัจจุบัน โดยคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 80% ของพลังงานที่สร้างขึ้นในปี 2562 เชื้อเพลิงหลัก ได้แก่ ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ และน้ำมัน

– ถ่านหินแร่: ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการผลิตไฟฟ้าในโรงงานเทอร์โมอิเล็กทริก

– ก๊าซธรรมชาติ: ใช้ประโยชน์ได้หลากหลายมาก มันสามารถทดแทนแหล่งพลังงานอื่นๆ สำหรับใช้ในโรงงานเทอร์โมอิเล็กทริกได้ เช่นเดียวกับอนุพันธ์ปิโตรเลียมเกือบทั้งหมดใน การเผาไหม้เชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ (ยกเว้น น้ำมันดีเซลในเครื่องบิน) เพื่อเป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีในการผลิตตัวทำละลายและ ปุ๋ย

– น้ำมัน: ถือเป็นแหล่งที่สำคัญที่สุดในปัจจุบัน โดยส่วนใหญ่ใช้เป็นเชื้อเพลิงรถยนต์ เช่น น้ำมันดีเซลและน้ำมันเบนซิน อนุพันธ์ของมันถูกเปลี่ยนเป็นสี ตัวทำละลาย สารซักฟอก พลาสติก ยาง วัตถุระเบิด และอื่น ๆ อีกมากมาย

การสกัดแร่และโลหะ

– เกลือ: ได้จากกระบวนการสกัดหินหรือน้ำทะเลระเหย มันเป็นสิ่งจำเป็นในครัวและสำหรับร่างกายของเรา

– คราบโลหะ: เป็นโลหะที่ได้จากการสกัดหินโดยเฉพาะ นั่นคือ เป็นผลิตภัณฑ์จากกระบวนการก่อตัว ในหมู่พวกเขาเราเน้นเพชร (คริสตัล), ทอง, เงิน, ตะกั่ว, ดีบุก, ทองแดง, อลูมิเนียม, สังกะสี, แมงกานีสและแคลเซียม การใช้งานมีความหลากหลายมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ตั้งแต่การตกแต่ง อุตสาหกรรมเคมี ตัวนำไฟฟ้า ฉนวน ชิ้นส่วนไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ฯลฯ

– ไนเตรต ฟอสเฟต และโพแทสเซียม: ใช้เป็นสารกันบูด ปุ๋ยในยา และในอุตสาหกรรมเคมีของสารกำจัดวัชพืช ผงซักฟอก และวัตถุระเบิด

เกษตรกรรม

หินมีส่วนสำคัญในการสร้างดินที่เหมาะแก่การทำการเกษตร อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีและความรู้ที่เรามีในปัจจุบันช่วยให้เราสามารถจำลองแร่ธาตุตามธรรมชาติของดินเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพทางการเกษตรที่ดีขึ้น

ฟอสฟอรัสเป็นหนึ่งในสารอาหารที่จำเป็นสำหรับพืชและพืชผลทางการเกษตรใช้ฟอสฟอรัสที่สกัดได้เกือบ 90% ซึ่งรับประกันผลผลิตที่สูงขึ้น

การใช้หิน (หินฝุ่น) ช่วยลดความเป็นกรดและเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของดิน ทางเลือกที่ยั่งยืนแทนการใช้ปุ๋ยเคมีซึ่งได้รับความสนใจจากการประชุมด้านการเกษตรและสิ่งแวดล้อมในปัจจุบัน เป็นทางเลือกที่ดีในการลดต้นทุนการผลิตในขณะที่สามารถแก้ไขดินและปรับปรุงดินได้ ผลผลิต

การท่องเที่ยว

อย่างที่เราทราบกันดีอยู่แล้วว่าการท่องเที่ยวเกี่ยวข้องกับเศรษฐกิจท้องถิ่นและมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อครอบครัวในภูมิภาคนั้น อีกทั้งยังเป็นเสมือนของขวัญที่ธรรมชาติมอบให้เรา มีหินรูปร่างต่าง ๆ ทั่วโลกที่ดึงดูดนักท่องเที่ยวจากทั่วทุกมุมโลก

ดังตัวอย่างที่มีชื่อเสียงที่เราอ้างถึง:

– แกรนด์แคนยอน การก่อตัวของชั้นหินสีแดงตามธรรมชาติที่ตั้งอยู่ในสหรัฐอเมริกา

– The Giant's Causeway ในไอร์แลนด์เหนือเป็นแนวหินที่เกิดจากการปะทุของภูเขาไฟที่ประกอบด้วยเสาหินบะซอลต์หลายแท่งที่เชื่อมต่อกัน

– Wave Rock เป็นหินรูปคลื่นที่ตั้งอยู่ในประเทศออสเตรเลีย รูปทรงที่ได้มาโดยธรรมชาติในช่วงหลายปีที่ผ่านมาจากการสึกกร่อนของส่วนล่าง ประกอบกับแถบสีที่ถูกชะล้างโดยสายฝน ทำให้มีรูปลักษณ์ที่ไม่เหมือนใคร

– Perito Moreno เป็นหนึ่งในธารน้ำแข็งที่มีชื่อเสียงที่สุดในโลก ใช่ ธารน้ำแข็งก็เป็นหินเหมือนกัน เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของเกล็ดหิมะนับพัน ภูมิทัศน์ที่สวยงามแห่งนี้ตั้งอยู่ในอาร์เจนตินา Patagonia

แม้จะไม่ใช่ประเด็นสำคัญของบทความนี้ แต่สิ่งสำคัญคือต้องเน้นว่าการใช้หินที่แตกต่างกันมีต้นทุนด้านสิ่งแวดล้อม กำลังเติบโตและการค้นหาสิ่งทดแทนทางนิเวศวิทยาเพิ่มเติมนั้นอยู่ในการอภิปรายอย่างต่อเนื่องระหว่างศักยภาพหลักและการศึกษาสำหรับสิ่งเหล่านั้น การพัฒนา.

การศึกษาและประวัติศาสตร์

Petrology ซึ่งเป็นสาขาหนึ่งของธรณีวิทยาที่อุทิศให้กับการศึกษาหินโดยเฉพาะ มีความสำคัญสูงสุดเนื่องจากเปลือกโลกประกอบด้วยหินเป็นพื้นฐาน

ประวัติศาสตร์ของโลกถูกฝังอยู่ในหิน ไม่ว่าจะผ่านฟอสซิลหรือผ่าน การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของหิน และด้วยสิ่งนี้ เราสามารถประเมินอิทธิพลของสภาพอากาศได้ เกี่ยวกับเขา สิ่งแวดล้อม และสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ที่นั่น การทำความเข้าใจเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงที่ซับซ้อนซึ่งดาวเคราะห์ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องนับตั้งแต่เวลาที่ห่างไกลที่สุดจะเอื้ออำนวย มองเห็นวิวัฒนาการของมนุษย์และธรรมชาติจนถึงปัจจุบันและเส้นทางที่เรากำลังมุ่งสู่ อนาคต.

สิ่งสำคัญอีกประการหนึ่งในการรู้จักหินอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้นคือการพึ่งพาหิน ทรัพยากรธรรมชาติ ที่เราได้รับจากพวกเขาเพื่อรักษาวิถีชีวิตของเรา ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว เราสกัดเอาแร่ธาตุต่างๆ เชื้อเพลิง น้ำและสิ่งไม่ดีออกจากหิน การวางแผน ทรัพยากรเหล่านี้สามารถส่งผลกระทบต่อชีวิตของผู้คนนับล้าน

ด้วยความรู้นี้เองที่เราสามารถลองทำนายการกระทำของธรรมชาติ เช่น การระเบิดของภูเขาไฟและ การเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกและประเมินความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นซึ่งช่วยให้สามารถวางแผนได้ ที่คาดไว้ แต่ไม่ใช่แค่การกระทำของธรรมชาติเท่านั้นที่ก่อให้เกิดความเสี่ยง การกระทำของมนุษย์ส่งผลกระทบต่อ กระบวนการตกตะกอนและการกัดเซาะและส่งผลในสิ่งแวดล้อมซึ่งส่งผลกระทบต่อชุมชนใน ชุด.

อ้างอิง

– หินและแร่ – กรมอุทยานฯ

– หินตะกอนคืออะไร? – ยูเอสจีเอส

– หินตะกอน – เนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก

– แนวโน้มพลังงานโลกปี 2564

– เชื้อเพลิงฟอสซิล – Britannica