เคมีและศิลาวิทยาของหินแกรนิต ในพื้นที่ชลบุรี-ระยอง ภาคตะวันออกของประเทศไทย : รายงานวิจัย

Abstract

หินแกรนิตบริเวณจังหวัดชลบุรีและระยองแทรกดันตัวขึ้นมาใหม่ในช่วงเวลาประมาณ 207-221 ล้านปีที่แล้ว หรือปลายยุคไทรแอสซิก (Late Triassic) จัดอยู่ในแนวหินแกรนิตตอนกลางของประเทศไทย จากการศึกษาพบว่าสามารถแบ่งออกเป็น 7 กลุ่มตามลักษณะทางศิลาวรรณนาประกอบด้วย 1) หินไบโอไทต์-มัสโคไวท์แกรนิตเนื้อละเอียด 2) หินไบโอไทต์-มัสโคไวท์แกรนิต 3) หินมัสโคไวท์แกรนิต 4) หินฮอร์นเบลนด์-ไบโอไทต์แกรนิต 5) หินไบโอไทต์-มัสโคไวท์แกรนิตเนื้อดอก 6) หินไบโอไทต์แกรนิต และ 7) หินทัวร์มาลีนแกรนิต ผลวิเคราะห์ธรณีเคมีของหินทั้งก้อนพบว่าส่วนใหญ่มีปริมาณซิลิกาสูงกว่า 70% และเปลี่ยนแปลง อยู่ในช่วงแคบๆ ประมาณ 70-72% ปริมาณอะลูมินาส่วนใหญ่ตกอยู่ในช่วงประมาณ 12-14% มีเพียงบางตัวอย่างที่สูงกว่า 17% องค์ประกอบโพแทสเซียมทั้งหมดอยู่ในระดับสูงคือ 6-7% โซเดียมในช่วง 4-8% องค์ประกอบเหล็กรวมเกือบทุกอย่างในทุกกลุ่มมีช่วง 1-2% แมกนีเซียมในตัวอย่างหินแกรนิตทั้งหมดมีค่าต่ำกว่า 2% เช่นเดียวกับแคลเซียมที่ต่ำกว่า 2% สำหรับธาตุองค์ประกอบรองอีกสามธาตุคือ ไทเทเนียมฟอสฟอรัส และแมงกานีส นั้นทั้งหมดมีค่าต่ำกว่า 0.5% ในทุกตัวอย่างโดยเฉพาะผลวิเคราะห์ MnO ซึ่งมีค่าต่ำกว่า 0.1% การเปลี่ยนแปลงของธาตุองค์ประกอบเคมีทั้งธาตุหลักและรอง โดยทั่วไปพบว่าหินแกรนิตในพื้นที่นี้มีการเปลี่ยนแปลงและความแตกต่างขององค์ประกอบไม่มากนัก บ่งชี้ว่าเป็นกลุ่มเดียวกัน ซึ่งการเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบนั้นอาจเป็นผลมาจากกระบวนการตกผลึกลำดับส่วนของหินหนืด และพบว่าส่วนใหญ่เป็นหินที่มีองค์ประกอบทางเคมีตกอยู่ในช่วงของ syenite และquartz syenite บางส่วน ขณะที่หินกลุ่มฮอร์นเบลนด์-ไบโอไทต์แกรนิตมีองค์ประกอบทางเคมีคาบเกี่ยวระหว่าง tonalite-quartz diorite และ adamellite-granodiorite หินหนืดต้นกำเนิดจัดว่าเป็น metalumina ซึ่งมีองค์ประกอบธาตุอัลคาไลค่อนข้างสูง โดยผลวิเคราะห์ตัวอย่างทั้งหมดตกอยู่ในพื้นที่องค์ประกอบของ within plate granite คือ หินแกรนิตที่เกิดบนทวีปหลังจากการชนกันของทวีปจนก่อให้เกิดแนวภูเขาจากการชนกัน (late orogeny) ต่อเนื่องไปถึงหลังการเกิดภูเขา (post-orogeny) หรือช่วงไม่มีการเกิดภูเขาไฟ (anarogeny) จึงสามารถสันนิษฐานได้ว่าการเกิดหินแกรนิตกลุ่มนี้น่าจะมีตำแหน่งที่อยู่ลึกเข้าไปในแผ่นจุลทวีปชาน-ไทยภายหลังจากการชนกันของแผ่นจุลทวีปอินโดจีน จากผลการศึกษาปริมาณธาตุอาหารพืชจากองค์ประกอบเคมีหลักในหินทั้งก้อนและกลุ่มแร่เฟลด์สปาร์สรุปได้ว่าหินแกรนิตเหล่านี้ไม่เหมาะสมที่จะนำมาพัฒนาทำปุ๋ยซึ่งสอดคล้องกับดินโดยรอบพื้นที่ศึกษาที่มีความสมบูรณ์ต่ำต่อการใช้ประโยชน์ทางการเกษตร แต่หินแกรนิตเหล่านี้อาจนำไปบดเป็นผงสำหรับใช้ปรับปรุงสภาพความเป็นกรดของพื้นที่ปนเปื้อนได้