แร่ ( Mineral)

1. แร่ (Mineral)

2. คำขอบคุณ กรมทรัพยากรธรณี และสมาคมธรณีวิทยาแห่งประเทศไทย ที่จัดทำสไลด์ที่มีประโยชน์ชุดนี้สำหรับการศึกษาธรณีวิทยา

3. แร่ (Mineral) ธาตุหรือสารประกอบอนินทรีย์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ มีโครงสร้างที่เป็นระเบียบ มีสูตรเคมีและสมบัติอื่นๆ ที่แน่นอนหรือเปลี่ยนแปลงได้ในวงจำกัด ทองแดง Cu ฟลูออไรต์ CaF2 แคลไซต์ CaCO3 อะซูไรต์ Cu3 (CO3)2(OH)2 ควอตซ์ Si O2

4. แร่ (Minerals) แบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ ได้แก่ 1. แร่ประกอบหิน (Rock Forming Minerals) 2. แร่เศรษฐกิจ (Economic Minerals)

5. แร่ประกอบหิน (Rock Forming Minerals) หมายถึง แร่ต่าง ๆ ที่เป็นส่วนประกอบสำคัญของหินและใช้เป็นหลักในการจำแนกชนิดของหินด้วย แร่ประกอบหินที่สำคัญได้แก่ ควอตซ์ เฟลด์สปาร์ โอลิวีน ไมกา แอมฟิโบล ไพรอกซีน และ แคลไซต์ แร่สีเข้ม แร่เฟล์ดสปาร์ แร่ควอตซ์ หินแกรนิต

6. แร่เศรษฐกิจ (Economic Minerals) หมายถึง แร่ที่มีคุณค่าทางเศรษฐกิจ หรือ สามารถนำไปใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ แบ่งย่อยออกเป็น 2 ประเภท 1. แร่โลหะ (Metallic Minerals) 2. แร่อโลหะ (Non-metallic Minerals) หรือ แร่อุตสาหกรรม ( Industrial Minerals) แร่เฮมิมอร์ไฟต์ แร่กาลีนา แร่แบไรต์

7. ความสัมพันธ์ระหว่างหินและแร่ความสัมพันธ์ระหว่างหินและแร่ หินแกรนิต (Granite) แร่เฟลด์สปาร์( feldspar) แร่ควอตซ์(quartz)

8. สินแร่ (Ore) หมายถึง หินหรือแร่ประกอบหินที่มีแร่เศรษฐกิจปนอยู่ในปริมาณที่มากพอที่จะทำเหมืองได้โดยคุ้มค่าการลงทุน สินแร่ แบ่งออกตามลักษณะการนำไปใช้ประโยชน์ ได้แก่ 1. แร่โลหะ (Metallic Minerals) 2. แร่อโลหะ (Non-metallic Minerals) 3. แร่เชื้อเพลิง (Mineral Fuels) 4. แร่รัตนชาติ (Gems หรือ Gemstones) 5. กรวด หิน ดิน ทราย (Gravel, Rock, Soil, Sand)

9. 1. แร่โลหะ (Metallic Minerals) คือ แร่ที่มีธาตุโลหะเป็นส่วนประกอบ สำคัญ สามารถนำไปถลุงหรือแยกเอาโลหะในแร่มาใช้ประโยชน์ เช่น แร่ทองคำ ดีบุก สังกะสี เหล็ก เงิน ตะกั่ว ฯลฯ แร่ทองแดง แร่ไพไรต์ แร่ทองคำ

10. 2. แร่อโลหะ (Non-metallic Mineral) คือ แร่ที่ไม่มีธาตุโลหะเป็นส่วนประกอบสำคัญ ส่วนมากนำมาใช้ประโยชน์ได้โดยตรงหรือมีการปรับปรุงคุณภาพเล็กน้อย เช่น แร่ควอตซ์ ยิปซัม แคลไซต์ โดโลไมต์ แบไรต์ เฟลด์สปาร์ ฯลฯ แร่แบไรต์ แร่ควอตซ์ แร่แคลไซต์ แร่โดโลไมต์

11. 3. แร่เชื้อเพลิง (Mineral Fuels) คือ วัสดุที่มีกำเนิดมาจากการทับถมตัวของพวก พืช สัตว์ และอินทรียสารอื่นๆ จนสลายตัวและเกิดปฏิกิริยากลายเป็นเชื้อเพลิงธรรมชาติ นิยมจัดเป็นแร่โดยอนุโลม ได้แก่ ถ่านหิน หินน้ำมัน น้ำมันดิบ และ ก๊าซธรรมชาติ ถ่านหิน หินน้ำมัน

12. 4. แร่รัตนชาติ (Gems หรือ Gemstones) คือ แร่หรือหินที่มีคุณค่า ความสวยงามหรือเมื่อนำมาเจียระไน ตัด ฝน หรือขัดมันแล้วสวยงาม เพื่อนำมาใช้เป็นเครื่องประดับได้ โดยต้องมีคุณสมบัติที่สำคัญอยู่ 3 ประการ คือ สวยงาม ทนทานและหายาก โดยทั่วไปสามารถจำแนกออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ ๆ ได้แก่ เพชร (Diamond) และพลอย (Coloured Stones) ทับทิม บุษราคัม อำพัน

13. 5. กรวด หิน ดิน ทราย (Gravel, Rock, Soil, Sand) กรวด หิน ดิน ทราย เกิดจากการผุพังของหินเดิม อาจเป็นหินอัคนี หินชั้นหรือหินแปรและ ประกอบด้วยแร่ชนิดหนึ่งหรือหลายชนิด มักนำมาใช้ประโยชน์ในลักษณะที่เป็นวัสดุก่อสร้าง กรวด หินแกรนิตสีแดง หินทราย

14. การจำแนกแร่โดยอาศัยส่วนประกอบทางเคมีการจำแนกแร่โดยอาศัยส่วนประกอบทางเคมี 1. ธาตุธรรมชาติ (Native Elements) 2. ซัลไฟด์ (Sulphides) 3. ซัลโฟซอลต์ (Sulphosalt) 4. ออกไซต์ (Oxide) 5. แฮไลต์ (Halide) 6. คาร์บอเนต (Carbonate) 7. ซัลเฟต (Sulphates) 8. ทังสเตต (Tungstates) 9. ฟอสเฟต (Phosphates) 10. ซิลิเกต (Silicate)

15. หลักสำคัญในการตรวจวิจัยแร่หลักสำคัญในการตรวจวิจัยแร่ • คุณสมบัติทางกายภาพ (Physical Properties) • คุณสมบัติทางเคมี (Chemical Properties) • คุณสมบัติทางแสง (Petrography Properties)

16. การตรวจวิจัยแร่โดยคุณสมบัติทางกายภาพการตรวจวิจัยแร่โดยคุณสมบัติทางกายภาพ (Physical Properties)

17. รูปผลึก (Habits) เป็นรูปร่างภายนอกของแร่ชนิดต่างๆ ที่มองเห็นได้ มักจะเกิดเป็นผลึกและมีการเติบโตขยายออกเป็นรูปร่างเห็นเด่นชัดเฉพาะตัว เช่น การ์เนต พบเป็นลักษณะรูปแบบกลมคล้ายลูกตะกร้อ สปิเนลพบในลักษณะแบบแปดหน้ารูปปิรามิด ควอตซ์พบในลักษณะแบบหกเหลี่ยม การ์เนต สปิเนล ควอตซ์

18. ผลึกควอตซ์เป็นแท่งหกเหลี่ยมผลึกควอตซ์เป็นแท่งหกเหลี่ยม

19. สี (Colour) แร่แต่ละชนิดอาจมีสีเดียว หรือหลายสีขึ้นอยู่กับชนิดแร่ประมาณของมลทิน ทำให้ใช้สีเป็นตัวบ่งบอกชนิดได้ แต่ต้องพิจารณาคุณสมบัติอื่นๆ ประกอบ เช่น แร่ฟลูออไรต์ (Fluorite) อาจมีสีม่วง เขียว อะซูไรต์ แคลไซต์ เบริล แบไรต์ ควอตซ์ สีม่วง ทัวร์มาลีน ฟลูออไรต์

20. สีผงละเอียด (Streak) สีผงละเอียดของแร่มักจะต่างกับสีของตัวแร่เอง สมารถทดสอบได้ โดยนำแร่ไปขูดหรือขีดบนแผ่นกระเบื้องที่ไม่เคลือบ หรือ แผ่นขูดสี (streak plate) สีน้ำตาลแดง สีขาว ทัลก์ ฟลูออไรต์ แร่ฮีมาไทต์ สีดำ สีเหลือง แคลโคไพไรต์ ไพโรลูไซต์ ซัลเฟอร์ ออร์พิเมนต์

21. แนวแตกเรียบ (Cleavage) เป็นลักษณะรอยแตกของแร่ที่เกิดขื้นในแนวระนาบเรียบเนื่องจากโครงสร้างอะตอมภายในผลึก รอยแตก แบบนี้จะขนานไปตามผิวหน้าของแร่ ไมกา ออร์โทเคลส แคลไซต์ กาลีนา ฟลูออไรต์

22. รอยแตก (Fracture) รอยแตกของแร่ที่ไม่มีทิศทางแน่นอน และพื้นผิวรอยแตกไม่เป็นระนาบเรียบ แต่มีลักษณะต่างๆ กัน 1. รอยแตกโค้งเว้า (Conchoidal) 2. รอยแตกแบบเสี้ยน (Splintery) 3. รอยแตกหยักแหลม (Hackly) ทองแดง ควอตซ์ ยิปซัม 4. รอยแตกขรุขระ (Uneven) 5. รอยแตกเรียบ (Even) โรโดโครไซต์ คาลซิโดนี

23. ความวาว (Luster) เป็นลักษณะที่สามารถพบได้บนผิวแร่เนื่องจากการตกกระทบและเกิดการสะท้อนของแสง วาวแบบอโลหะ (Non - metallic luster) วาวแบบโลหะ (Metallic luster) แสงสะท้อน แสงตกกระทบ ควอตซ์ วาวแก้ว กาลีนา วาวโลหะ การตกกระทบและการสะท้อนของแสง

24. ความแข็ง (Hardness) เป็นความทนทานของแร่ต่อการขูดขีด สามารถจำได้ตามลำดับความแข็งมาตรฐาน เรียกว่า Moh’s Scale Hardness ทัลก์ 1 6 ออร์โทเคลส ยิปซัม 2 7 ควอตซ์ แคลไซต์ 3 8 โทแพช ฟลูออไรต์ 4 9 คอรันดัม อะพาไทต์ 5 10 เพชร

25. การเรืองแสง (Fluorescence) เป็นคุณสมบัติของแร่บางชนิดที่มีการเรืองแสดงเมื่ออยู่ภายใต้แสงอัลตราไวโอเลตหรือเอกซเรย์ หรือ แคโทดเรย์จะเรืองแสง เรียกว่า Fluorescent วิลเลไมต์ (สีเขียว) แคลไซต์ (สีส้ม) สแคโพไลต์ (สีทอง) ฟลูออไรต์

26. อุปกรณ์ในการตรวจสอบหินและแร่อุปกรณ์ในการตรวจสอบหินและแร่

27. การตรวจวิจัยแร่โดยคุณสมบัติ ทางเคมี (Chemical Properties)

28. การตรวจดูปฏิกิริยากับกรดการตรวจดูปฏิกิริยากับกรด การตรวจดูการทำปฏิกิริยาระหว่างกรดเกลือหรือกรดไฮโดรคลอริก (HCl) ้กับแร่ที่มีคาร์บอเนตเป็นส่วนประกอบ โดยจะเกิดเป็นฟองฟู่ เช่น แร่แคลไซต์ นอกจากตรวจดูแร่แล้วยังใช้กรดตรวจสอบชนิดหินด้วย เช่น หินปูน

29. แต่ละโมเลกุลของแร่หรือสารประกอบแต่ละโมเลกุลของแร่หรือสารประกอบ การแตกตัวของอิออนซึ่งจะให้สีที่ต่างกัน NaCl แร่บด การตรวจดูการละลายในกรด ใช้ตรวจดูการละลาย สีของสารละลาย และผลของการละลายด้วยซึ่งจะทำให้รู้ว่าเป็นแร่ชนิดใด เช่น พวกเหล็กส่วนมากจะให้สารละลายสีเหลืองหรือเหลืองน้ำตาล พวกทองแดงจะให้สีฟ้าหรือสีเขียวโดยใช้ตัวอย่างกรดเข้มข้นต่างๆ ได้แก่ กรดเกลือ (HCl) กรดดินประสิว (HNO3) กรดกำมะถัน (H2SO4) เป็นต้น

30. ท่อเป่าแล่น ท่อเป่าแล่น ตะเกียง ตะเกียง การตรวจด้วยเปลวไฟ ท่อเป่าแล่น (blow pipe) ใช้เปลวไฟมีกำลังร้อนแรงประมาณ 120 - 1,500  ซ ในการพ่นสู่เศษชิ้นแร่หรือ ผงแร่ ซึ่งแร่จะแสดงการเพิ่มและลดของเปลวไฟที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับส่วนประกอบทางเคมีของแร่ เปลวไฟลดออกซิเจน (reducing flame) เปลวไฟเพิ่มออกซิเจน (oxidizing flame) แร่ แร่

31. การตรวจดูเปลวไฟ แร่เมื่อเผาไฟจะแสดงสีของเปลวไฟที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับส่วนประกอบทางเคมีของแร่ชนิดนั้นๆ แร่ แร่โปแตสเซียม ให้เปลวไฟสีม่วง แร่สตรอนเตียม ให้เปลวไฟสีแดง ตะเกียง แร่ทองแดง ให้เปลวไฟสีน้ำเงิน แร่โซเดียม ให้เปลวไฟสีเหลือง

32. คุณสมบัติทางแสง (Petrography Properties)

33. แร่การ์เนต สีดำ แร่ไบโอไทต์ สีน้ำตาลแดง แร่กฟลด์สปาร์ชนิดไมโครไคล์ แสดงเนื้อแบบกริด