ดิน หิน แร่

แร่ (Mineral) หมายถึง ธาตุหรือสารประกอบอนินทรีย์ (ไม่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต) ที่มีสถานะเป็นของแข็ง เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ และมีโครงสร้างเป็นผลึก มีองค์ประกอบทางเคมีที่ชัดเจน ตัวอย่างเช่น แร่เฮไลต์ (เกลือ) หรือโซเดียมคลอไรด์  (NaCl) เป็นสารประกอบซึ่งประกอบด้วยอะตอมของโซเดียมประจุบวก (Na⁺) และคลอรีนประจุลบ (Cl^-) จำนวนเท่ากันเกาะตัวกันด้วยพ้นธะไอออน ทำให้เกิดผลึกลูกบาศก์ ซึ่งอะตอมของโซเดียม 1 ตัว ถูกห้อมล้อมด้วยอะตอมของคลอรีน 6 ตัว ในขณะที่อะตอมของคลอรีน 1 ตัว ถูกห้อมล้อมด้วยอะตอมของโซเดียมจำนวน 6 ตัว (ดังภาพที่ 1) ทั้งนี้ผลึกเกลือขนาดเท่าหัวเข็มหมุดประกอบด้วยโซเดียมคลอไรด์หลายล้านโมเลกุล  

ภาพที่ 1 โครงสร้างผลึกของโซเดียมคลอไรด์

        แร่มีอยู่มากมายหลายชนิด ในการจำแนกแร่โดยพิจารณาองค์ประกอบทางเคมีไม่ใช่เรื่องง่าย ยกตัวอย่าง แร่เฮไลต์ (NaCl) ประกอบด้วยการจับคู่หนึ่งต่อหนึ่งของอะตอมโซเดียมและอะตอมคลอรีน โดยมีโครงสร้างผลึกทรงลูกบาศก์ การที่จะทราบเช่นนี้เราจะต้องเก็บตัวอย่างแร่ไปทำการทดลองในห้องปฏิบัติการ ซึ่งต้องใช้เวลาและค่าใช้จ่ายจำนวนมาก  ในทางปฏิบัตินักธรณีวิทยาจึงมีวิธีพิจารณาสมบัติแร่ทางกายภาพ ดังนี้

• ผลึก (Crystal) หมายถึง ของแข็งที่มีเนื้อเดียวกัน มีรูปทรงสามมิติ ผิวหน้าแต่ด้านเป็นระนาบ ซึ่งเป็นผลมาจากการจัดตัวของอะตอมหรือโมเลกุลของธาตุที่ประกอบอยู่ในของแข็งนั้นอย่างมีแบบแผน ผลึกชุดหนึ่งจะประกอบด้วยระนาบผลึกซึ่งมีสมมาตรแบบเดียวกัน ซึ่งอาจประกอบด้วยรูปผลึก (Crystal shape) เพียงรูปแบบเดียว หรือหลายรูปผลึกติดกันก็ได้แต่ต้องสมมาตรกัน แร่บางชนิดมีองค์ประกอบจากธาตุเดียวกัน แต่มีรูปผลึกต่างกัน ก็มีคุณสมบัติต่างกัน เช่น เพชร และกราไฟต์ ประกอบด้วยอะตอมของธาตุคาร์บอน ซึ่งมีโครงสร้างผลึกต่างกัน เพชรมีผลึกรูปปิระมิดประกบจึงมีความแข็งแรงมาก ส่วนกราฟไฟต์มีผลึกเป็นแผ่นบางจึงอ่อนและแตกหักได้ง่าย

ภาพที่ 2 ตัวอย่างรูปผลึกแบบต่างๆ

• แนวแตกเรียบ (Clevage) หมายถึง รอยที่แตกเป็นระนาบเรียบตามโครงสร้างอะตอมในผลึกแร่ โดยทั่วไปรอยแตกนี้จะขนานไปกับหน้าผลึกแร่ แนวแตกนี้อาจเป็นระนาบเดียวหรือหลายระนาบก็ได้ ตัวอย่างในภาพที่ 3 แสดงให้เห็นว่า (ก) แร่ไมกา มีรอยแตกเรียบระนาบเดียว (ข) แร่เฟลด์สปาร์มีรอยแตกเรียบ 2 ระนาบตั้งฉากกัน (ค) แร่เฮไลต์มีรอยแตกเรียบ 3 ระนาบตั้งฉากกัน (ง) แร่แคลไซต์มีรอยแตกเรียบ 3 ระนาบเฉียงกัน

ภาพที่ 3 ตัวอย่างรอยแตกเรียบชนิดต่างๆ

• แนวแตกประชิด (Fracture) หมายถึง แนวแตกบางๆ ซึ่งปรากฏเป็นแนวขนานบางๆ หลายแนวบนเนื้อแร่ และมิได้อยู่ในระนาบเดียวกับแนวแตกเรียบ
  
• ความถ่วงจำเพาะ (Specific Gravity) เป็นอัตราส่วนระหว่างน้ำหนักของสสารต่อน้ำหนักของน้ำ ณ อุณหภูมิหนึ่งๆ (โดยปกติเป็นอุณหภูมิ 20 C) ถ้าหากแร่ชนิดหนึ่งมีน้ำหนัก 2.5 เท่า ของน้ำที่มีปริมาตรเท่ากัน แสดงว่า แร่ชนิดนั้นมีความถ่วงจำเพาะ 2.5 ความถ่วงจำเพาะมักเรียกโดยย่อว่า “ถ.พ.”   แร่ทั่วไปมี ถ.พ.ประมาณ 2.7 ส่วนแร่โลหะจะมี ถ.พ.มากกว่่า เช่น แร่ทองมี ถ.พ. 19, แร่เงินมี ถ.พ. 10.5, แร่ทองแดงมี ถ.พ. 8.9 เป็นต้น
  
• ความแข็ง (Hardness) มาตราความแข็งของแร่ตามระบบสเกลของโมล (Mol’s scale) ประกอบด้วยแร่มาตรฐาน 10 ชนิด เรียงลำดับตั้งแต่แร่ที่ทนทานต่อการขูดขีดน้อยที่สุดไปถึงมากที่สุด ดังตารางที่ 1

ตารางที่ 1 สเกลความแข็งของโมล

ค่าความแข็ง	แร่	วัสดุที่ใช้ทดสอบ
1	ทัลก์	ปลายนิ้ว
2	ยิปซัม	เล็บ
3	แคลไซต์	เหรียญบาท
4	ฟลูออไรต์	มีดพก
5	อพาไทต์	กระจก
6	ออร์โทเคลส	เหล็กกล้า
7	ควอตซ์	กระเบื้อง
8	โทปาส	-
9	คอรันดัม (พลอย)	-
10	เพชร	-

• สี (Color) เป็นคุณสมบัติที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดแต่เชื่อถือไม่ได้ แร่บางชนิดเช่น แร่ควอตซ์ (SiO₂) ปกติใสไม่มีสี แต่ที่พบเห็นส่วนมากจะมีสีขาว เหลือง ชมพู หรือดำ เนื่องมีสารอื่นเจือปนทำให้ไม่บริสุทธิ์ แร่คอรันดัม (Al₂O₃) โดยปกติมีสีขาวอมน้ำตาลขุ่น แต่เมื่อมีธาตุโครเมียมจำนวนเล็กน้อยเจือปน ก็จะมีสีแดงเรียกว่า “ทับทิม” (Ruby) หรือถ้ามีธาตุเหล็กเจือปน ก็จะมีสีน้ำเงินเรียกว่า “ไพลิน” (Sapphire)
  
• สีผงละเอียด (Streak) เป็นคุณสมบัติเฉพาะตัวของแร่แต่ละชนิด เมื่อนำแร่มาขีดบนแผ่นกระเบื้อง (ที่ไม่เคลือบ) จะเห็นสีของรอยขีดติดอยู่แผ่นกระเบื้อง ซึ่งอาจมีสีไม่เหมือนกับชิ้นแร่ก็ได้ เช่น ฮีมาไทต์และแมกเนไทต์ เป็นสินแร่เหล็กเหมือนกัน แต่ฮีมาไทต์ให้ผงสีแดง ส่วนแมกเนไทต์ให้ผงสีดำ การทดสอบด้วยสีผงละเอียดมีความน่าเชื่อถือกว่าการดูสีของตัวแร่เอง
  
• ความวาว (Luster) หมายถึง คุณสมบัติในการสะท้อนแสงของผิวแร่ ความวาวมีหลายแบบ เช่น วาวแบบโลหะ แบบมุก แบบเพชร แบบน้ำมัน แบบแก้ว เป็นต้น ตัวอย่างเช่น แร่ควอรตซ์มีความวาวแบบแก้ว แร่แบไรต์มีความวาวแบบมุก

ตารางที่ 2 ตัวอย่างแร่ที่สำคัญ

รูปภาพ	แร่	ประเภท	สูตรเคมี	รูปผลึก	ความแข็ง	ถ.พ .	สีผง	การนำไปใช้
	ควอตซ์	ซิลิเกต	SiO2		7	2.7	ขาว	ทราย
	เฟลด์ สปาร์	ซิลิเกต	Al2Si2O6		6	2.5	ทราย	ดิน
	ไมกา	ซิลิเกต	(AlSi)4 O10(OH)2		3	3	ขาว ดำ	ทำ ฉนวน
	แคลไซด์	คาร์บอ เนต	CaCO3		3	2.7	ขาว	ปูน ซีเมนต์
	ฮีมาไทต์	ออกไซด์	Fe2O3		5-6	5	แดง	สินแร่เหล็ก
	กาลีนา	ซัลไฟต์	Fe2O3		2.5	7.5	เทา	สินแร่เหล็ก
	เฮไลด์	เฮไลด์	Pb5		2.5	2.2	ขาว	เกลือ
	ฟลูออไรต์	เฮไลด์	CaF2		2.5	3.2	ขาว	อุตสา หกรรม
	ทอง	ไม่รวมกับธาตุอื่น	Au		2.5-3	19.3	ทอง	เครื่อง ประดับ
	เพชร	ไม่รวมกับธาตุอื่น	C		10	3.5	ไม่ มีสี	เครื่อง ประดับ
	แกรไฟต์	ไม่รวมกับธาตุอื่น	C		1-2	2.3	ดำ	ไส้ ดินสอ

ควอตซ์ (Quartz)

ภาพที่ 1 ควอตซ์

        ลักษณะทั่วไป สีมีทั้งโปร่งใส จนถึงทึบแสง มีมากมายแทบจะทุกสี เช่น ขาวขุ่น ชมพู ม่วง สีควันไฟ เป็นต้น ควอตซ์มีค่าความแข็งที่ 7 ตามสเกลของโมส์ (Moh's scale) ลักษณะเด่นดูจากความวาวคล้ายแก้ว รอยแตกเว้า และรูปร่างของผลึก แตกต่างจากแร่แคลไซท์ตรงที่แข็งกว่า

        การกำเนิด แร่ควอตซ์เป็นส่วนประกอบที่สำคัญของหินอัคนี ชนิดที่มีซิลิกามากๆ เช่น หินแกรนิต ไรโอไลท์ เป็นต้น โดยทั่วไปจะพบแร่ควอตซ์เกิดอยู่ร่วมกับเฟลด์สปาร์ และมัสโคไวท์ เป็นสายแร่ อาจพบแร่ควอตซ์เกิดอยู่ตามชายท้องน้ำลำธาร และตามฝั่งทะเลในรูปของทราย 

        แหล่งในประเทศไทย พบหลายชนิด พวกผลึกใส พบที่ อ.เถิน จ.ลำปาง น่าน อุตรดิตถ์ นครสวรรค์ ระนอง พังงา ภูเก็ต นครศรีธรรมราช และอื่นๆ สีม่วงพบที่ลำปาง ตาก นครนายก สีชมพูพบที่ จ.จันทบุรี ราชบุรี ระนอง พังงา ภูเก็ต 

        ประโยชน์ แร่ควอตซ์ถูกนำไปใช้ประโยชน์ในลักษณะต่างๆ กันมากมาย เช่น ควอตซ์สีม่วง ควอตซ์สีชมพู ควอตซ์สีควันไฟ ใช้เป็นรัตนชาติ และหินประดับ แร่ควอตซ์ที่อยู่ในรูปของทราย ถูกนำมาใช้ผสมทำคอนกรีต ทำครก 

เฟลด์สปาร์ (Feldspar)

ภาพที่ 2 เฟลด์สปาร์

        ลักษณะทั่วไป แร่เฟลด์สปาร์หรือแร่ฟันม้า เป็นแร่ประกอบหินที่สำคัญที่สุดชนิดหนึ่ง เป็นกลุ่มซิลิเกต มีรอยแยกแนวเรียบสองแนวตั้งฉากหรือเกือบตั้งฉากกัน ความแข็งในระบบ Mohs scale ประมาณ 6 ความถ่วงจำเพาะ ระหว่าง 2.55-2.75 

        การกำเนิดแร่เฟลด์สปาร์ พบอยู่ในหินอัคนีเกือบทุกชนิด และพบในหินชั้นและหินแปร

        แหล่งในประเทศไทย จังหวัดที่มีการผลิตเฟลด์สปาร์ คือ จังหวัดตาก นครศรีธรรมราช ราชบุรี กาญจนบุรี อุทัยธานี แม่ฮ่องสอน และเชียงใหม่

        ประโยชน์ ของแร่เฟลด์สปาร์ใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องปั้นดินเผา เครื่องเคลือบ อุตสาหกรรมแก้ว อุตสาหกรรมพลาสติก อุตสาหกรรมลวดเชื่อมไฟฟ้า สี ยาง ไม้ขีดไฟ ทำความสะอาด และขัดเงา

ไมกา (Mica)

ภาพที่ 3 ไมกา

         ลักษณะทั่วไป เป็นแผ่นบางๆซ้อนกันจนหนา รูปหกเหลี่ยม บางทีก็มีลักษณะกลมๆ และเป็นเกล็ดขนนก อาจจะมีผลึก ขนาดเล็กมากและมีเนื้อสมานแน่น แนวแตกเรียบสมบูรณ์มากจน ผลึกจะถูกลอกออกเป็นแผ่นบางๆได้ แผ่นแร่จะโค้งงอได้และ กลับที่เดิมได้ แข็ง 2 – 2.5 ถ.พ. 2.76 – 3.1 วาวแบบแก้วและ แบบใยไหมหรือแบบมุก โปร่งใสและไม่มีสีเมื่อเป็นแผ่นบางๆ สำหรับแร่ที่ซ้อนกันหนาๆ จะโปร่งแสงและมีสีต่างๆ กันคือ สีเหลือง น้ำตาล เขียว และแดง

        การเกิด เป็นแร่ที่ประกอบหินสำคัญตัวหนึ่ง พบในหินอัคนีจำพวกหินแกรนิต ไซอีไนต์ หินเพกมาไทต์ นอกจากนี้ ยังพบในหินแปรพวกไนส์และ ชิสต์ ในหินชิสต์นี้บางทีจะพบแร่เป้นเส้นใยขนาดเล็ก มีความวาวแบบใยไหม ซึ่งไม่ใช่คุณสมบัติที่แท้จริงของมันเรียกว่า เซริไซต์ ซึ่งเกิดจากการ เปลี่ยนแปรสภาพ (alteration) ของเฟลด์สปาอาจเกิดจากการผุสลายของ แร่อื่นๆได้ เช่น โทแพซ ไคยาไนต์ สปอดูมีน แอนดาลูไซต์ และสแคโพไลต์ (scapolite) ผลึกของมัสโคไวต์ในหินแกรนิตและ หินเพกมาไทต์จะมีขนาดใหญ่และมักจะเกิด อยู่ร่วมกับควอรตซ์และ เฟลด์สปาร์ ทัวร์มาลีน เบริล การ์เนต อะพาไทต์ และฟลูออไรต์

        แหล่งในประเทศไทย  พบที่ จ. นครศรีธรรมราช และในแหล่งหินแกรนิต เพกมาไทต์ทั่วประเทศ เป็นตัวแร่สำคัญที่พบเสมอในทรายทั่วไป ทำให้ดูวาววับ

        ประโยชน์  ใช้ทำเป็นฉนวนไฟฟ้า ทำเป็นวัตถุโปร่งใสในการทำตะเกียงและ เตา เศษของไมกาที่เหลือจากการทำฉนวนจะถูกนำมาใช้ทำกระดาษ ปิดฝาผนัง ทำให้ผนังมีความแวววาวขึ้น ใช้ผสมกับน้ำมันทำเป็นตัวหล่อลื่น เป็นตัวนำความร้อนที่เลวจึงใช้ทำวัตถุทนไฟ

แคลไซต์ Calcite

ภาพที่ 4 แคลไซต์

        ลักษณะทั่วไป  เป็นผลึกที่ ซับซ้อนมาก แบบที่พบเห็นได้บ่อยๆ คือ ผลึกที่มีรูปเหมือนรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน แคลไซต์ มีปฎิกริยา หรือฟู่กับกรดเกลือ นอกจากนี้ ยังอาจเกิดในลักษณะเป็นเม็ดเล็กๆ รวมกันเป็น กระจุก เนื้อแน่นละเอียดหรือพบในลักษณะเป็นหินงอกหินย้อยก็ได้ มีแนวแตก เรียบที่สมบูรณ์ 3 แนว แต่ผิดปกติเพราะแต่ละแนวไม่ตั้งฉากกันเมื่อเคาะหรือ สกัดออกมาจะแตกออกมามีรูปเหมือนสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนอยู่เสมอ แข็ง 3 ถ.พ. 2.72 วาวคล้ายแก้วหรือด้านเหมือนดิน (Earthy) แคลไซต์ปกติมีสีขาว หรือไม่มีสี แต่ก็อาจจะมีสีอื่นๆ ได้ เช่น สีเทา แดง เขียว น้ำเงิน เหลือง ถ้ามี มลทินอื่นปะปน เช่น พวกไพไรต์ ทองแดง มาลาไคต์ เป็นต้น จะมีสีเปลี่ยนไป จากน้ำตาลไปจนกระทั่งมีสีดำ เนื้อแร่โปร่งใสไปจนกระทั่งโปร่งแสงสีผง ละเอียดสีขาวหรือสีดำ

        ลักษณะเด่นและวิธีตรวจ เอามีดหรือเหรียญทองแดงขีดดูจะขีดเข้า เพราะแคลไซต์มีความแข็งค่อนข้าง ต่ำ มีแนวแตกเรียบเป็นรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนเนื้อวาวคล้ายแก้ว แร่แคลไซต์ จะทำปฎิกิริยากับกรดเกลือเจือจางเป็นฟองฟู่ 

        แหล่งในประเทศไทย พบทั่วไปในจังหวัดที่มีหินปูน ตั้งแต่เชียงรายจนถึงจังหวัดยะลา พบมากจังหวัด ลพบุรี สระบุรีจันทบุรี กาญจนบุรี ชุพร สุราษฎร์ธานี นครสวรรค์ และเพชรบุรี         

        ประโยชน์ ใช้ทำปูนซีเมนต์และปูนขาว นำมาบดผสมทำอาหารสัตว์ ผสมทำเครื่องเคลือบดินเผา  หากมีสีและเนื้อสวยงามนำมาขัดทำหินประดับ ผลึกแร่ใช้เป็นวัตถุดิบผลิตแสงเลเซอร์

                                                                                           

ฮีมาไทต์ (Hematite)

ภาพที่ 5 ฮีมาไทต์

        ลักษณะทั่วไป ฮีมาไทต์ หรือ แร่เหล็กแดง(Hematite)  ลักษณะเป็นแผ่นบางน้อยๆ ถึงหนามากจนเนื้อสมานแน่นชนิดที่บางมากขนาดแผ่นไมกา และมีสีเทาแบบโลหะเหล็ก และมีความวาววับแบบโลหะเรียก สเปกคูลาไรต์ นอกจากนี้ยังมีลักษณะเป็นรูปไต เนื้อร่วน รอยแตกขรุขระ ถ้าเป็นผลึกจะแข็ง 6.5 ถ.พ. 5.3 สีแดงเลือดหมูเข้มจนเกือบดำหรือเทาแบบเหล็ก สีผงละเอียดสีเลือดหมู ถ้าเนื้อสมานแน่นจะมีผิวด้านคล้ายดิน ถ้าเป็นผลึกจะวาวคล้ายโลหะ

        ลักษณะเด่นและวิธีตรวจ ดูสีและตรวจสีผงละเอียดนำไปทดสอบกับกรดเกลือ ดูการละลายและสีของสารละลายถ้านำไปเผาในเปลว ลดออกชิเจนจะมีคุณสมบัติดูดติดแม่เหล็กไม่หลอมตัว

        การเกิด ฮีมาไทต์ เป็นแร่ที่เกิดแพร่หลายมากในหินยุคต่างๆ และเกิดมากมายจนเป็นแหล่งสินแร่ที่สำคัญทางเศรษฐกิจ อาจจะเกิดโดยการแทนที่ในหินปูนเนื่องมาจาก การแทรกดันของหินอัคนีซึ่งพบเป็นส่วนมาก ในแหล่งที่มีการแปรสภาพบริเวณไพศาล (regional metamorphism) ได้พบแหล่งแร่ทั้งขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่มีมูลค่ามหาศาล

        แหล่งในประเทศไทย พบที่ จ.ลพบุรี นครสวรรค์ เพชรบูรณ์ อุตรดิตถ์ อุทัยธานี ปราจีนบุรี สุโขทัย เชียงใหม่ เลย ชลบุรี ประจวบคีรีขันธ์ นครศรีะรรมราช และ สุราษฎร์ธานี

        ประโยชน์  เป็นสินแร่เหล็กที่สำคัญ ถลุงเอาโลหะเหล็ก โลหะเหล็กเป็นหัวใจของโรงงานอุตสาหกรรมทั่วไป โดยเฉพาะอุตสหกรรมเหล็กกล้าและเหล็กแปรรูปต่างๆ ใช้ทำสีแดงและผงขัดมันที่สำคัญ โดยเฉพาะในการขัดเลนส์หรือแว่นตา แม้ว่าประเทศไทยเราจะมีแหล่งแร่เหล็กอยู่หลายแหล่งน่าที่จะมีการถลุงเหล็ก ขึ้นใช้เองให้กล้างขวาง ในสมัยโบราณเราถลุงเหล็กใช้ตีมีดพร้าซึ่งทำได้ไม่ยาก แต่เหล็กที่จะใช้ในงานอุตสาหกรรมอื่นต้องทำการถลุงถึงสองครั้ง เริ่มจากแร่เหล็กถลุงให้เป็นเหล็กถลุง แล้วไปถลุงให้เป็นเหล็กกล้า แล้วจึงจะนำไปรีดเป็นรูปตามต้องการใช้ ถ้าจะทำให้เป็นเหล็กพิเศษก็ต้องถลุงอีกโดยผสมกับโลหะอื่น เช่น โครเมียม ทังสเตน และวาเนเดียม นอกจากนี้ ยังมีความจำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงจำนวนมากเพื่อการถลุงเหล็กด้วย

 หิน คือมวลของแข็งบนเปลือกโลกที่ประกอบไปด้วยแร่ชนิดเดียวกัน หรือหลายชนิดรวมตัวกันอยู่ตามธรรมชาติ  เนื่องจากเปลือกโลกมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา ดังนั้นหินจึงมีการแปรสภาพ ถูกทำลายหรือเกิดขึ้นใหม่ เราเรียกวงจรการกำเนิดและเปลี่ยนแปลงของหินว่า วัฏจักรหิน  เราแบ่งหินตามลักษณะที่เกิดเป็น 3 ประเภทคือ หินอัคนีเกิดขึ้นจากการเย็นตัวของลาวา หินตะกอนเกิดจากการสะสมและอัดตัวของตะกอน หินแปรเกิดจากการแปรสภาพของหินทั้งสามประเภท

        การจำแนกหินสามประเภท มีหลักการในการพิจารณาดังนี้

• หินอัคนี จำแนกตามแหล่งกำเนิดจากแมกม่า (หินอัคนีแทรกซอน) หรือ ลาวา (หินอัคนีพุ) ขนาดของผลึก และแร่องค์ประกอบ
• หินตะกอน จำแนกตามขนาดของตะกอน กรวด ทราย ทรายแป้ง ดินเหนียว และตะกอนเคมี
• หินแปร จำแนกตามวิธีการแปรสภาพ

นักธรณีวิทยาแบ่งหินออกเป็น 3 ประเภท ตามลักษณะของการเกิด ได้แก่ หินอัคนี หินตะกอน และหินแปร เมื่อหินหนืดร้อนภายในโลก (Magma) และ หินหนืดร้อนบนพื้นผิวโลก (Lava) เย็นตัวลงกลายเป็น “หินอัคนี” (Igneous rocks) ลมฟ้าอากาศ น้ำ แสงแดด และสิ่งมีชีวิต ทำให้หินผุพังสึกกร่อนเป็นตะกอนทับถมกัน เป็นเวลานานหลายล้านปี แรงดันและปฏิกิริยาเคมีทำให้เกิดการรวมตัวเป็น “หินตะกอน” (Sedimentary rocks) การเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลกและความร้อนจากแมนเทิลใต้เปลือกโลก ทำให้เกิดการแปรสภาพเป็น “หินแปร” (Metamorphic rocks)  กระบวนการเหล่านี้เกิดขึ้นเป็นวงรอบเรียกว่า “วัฏจักรหิน” (Rock cycle) อย่างไรก็ตามกระบวนการของวัฏจักรหินไม่จำเป็นต้องเรียงลำดับตามที่กล่าวมาแล้ว การเปลี่ยนแปลงของหินอาจเกิดขึ้นย้อนกลับไปมาได้ ขึ้นอยู่กับปัจจัยแวดล้อม ตามที่แสดงในภาพที่ 1

ภาพที่ 1 วัฏจักรหิน

ภาพที่ 2 แสดงให้เห็นถึงวัฏจักรการเกิดหินสามประเภท ดังนี้

• แมกมาใต้เปลือกโลกมีความอุณหภูมิและแรงดันสูงแทรกตัวขึ้นสู่พื้นผิว แมกมาที่ตกผลึกภายในเปลือกโลกกลายเป็นหินอัคนีแทรกซอน (มีผลึกขนาดใหญ่) ส่วนลาวาที่เย็นตัวบนพื้นผิวกลายเป็นหินอัคนีพุ (มีผลึกขนาดเล็ก) 
• หินทุกชนิดเมื่อผุพัง สึกกร่อน จะถูกพัดพาให้เป็นตะกอนทับถมและกลายเป็นหินตะกอน 
• หินทุกชนิดเมื่อถูกกดดัน หรือทำให้ร้อน เนื้อแร่จะตกผลึกใหม่กลายเป็นหินแปร 
• หินทุกชนิดเมื่อจมตัวลงใต้เปลือกโลก จะหลอมละลายกลายเป็นแมกมา แรงดันทำให้มันแทรกตัวขึ้นสู่เปลือกโลกอีกครั้งหนึ่ง และเย็นตัวลงกลายเป็นหินอัคนี

ภาพที่ 2 วัฏจักรการเกิดหินทั้งสามประเภท

ควอตซ์ (Quartz) ภาพที่ 1 ควอตซ์         ลักษณะทั่วไป สีมีทั้งโปร่งใส จนถึงทึบแสง มีมากมายแทบจะทุกสี เช่น ขาวขุ่น ชมพู ม่วง สีควันไฟ เป็นต้น ควอตซ์มีค่าความแข็งที่ 7 ตามสเกลของโมส์ (Moh's scale) ลักษณะเด่นดูจากความวาวคล้ายแก้ว รอยแตกเว้า และรูปร่างของผลึก แตกต่างจากแร่แคลไซท์ตรงที่แข็งกว่า         การกำเนิด แร่ควอตซ์เป็นส่วนประกอบที่สำคัญของหินอัคนี ชนิดที่มีซิลิกามากๆ เช่น หินแกรนิต ไรโอไลท์ เป็นต้น โดยทั่วไปจะพบแร่ควอตซ์เกิดอยู่ร่วมกับเฟลด์สปาร์ และมัสโคไวท์ เป็นสายแร่ อาจพบแร่ควอตซ์เกิดอยู่ตามชายท้องน้ำลำธาร และตามฝั่งทะเลในรูปของทราย          แหล่งในประเทศไทย พบหลายชนิด พวกผลึกใส พบที่ อ.เถิน จ.ลำปาง น่าน อุตรดิตถ์ นครสวรรค์ ระนอง พังงา ภูเก็ต นครศรีธรรมราช และอื่นๆ สีม่วงพบที่ลำปาง ตาก นครนายก สีชมพูพบที่ จ.จันทบุรี ราชบุรี ระนอง พังงา ภูเก็ต          ประโยชน์ แร่ควอตซ์ถูกนำไปใช้ประโยชน์ในลักษณะต่างๆ กันมากมาย เช่น ควอตซ์สีม่วง ควอตซ์สีชมพู ควอตซ์สีควันไฟ ใช้เป็นรัตนชาติ และหินประดับ แร่ควอตซ์ที่อยู่ในรูปของทราย ถูกนำมาใช้ผสมทำคอนกรีต ทำครก  เฟลด์สปาร์ (Feldspar) ภาพที่ 2 เฟลด์สปาร์         ลักษณะทั่วไป แร่เฟลด์สปาร์หรือแร่ฟันม้า เป็นแร่ประกอบหินที่สำคัญที่สุดชนิดหนึ่ง เป็นกลุ่มซิลิเกต มีรอยแยกแนวเรียบสองแนวตั้งฉากหรือเกือบตั้งฉากกัน ความแข็งในระบบ Mohs scale ประมาณ 6 ความถ่วงจำเพาะ ระหว่าง 2.55-2.75          การกำเนิดแร่เฟลด์สปาร์ พบอยู่ในหินอัคนีเกือบทุกชนิด และพบในหินชั้นและหินแปร         แหล่งในประเทศไทย จังหวัดที่มีการผลิตเฟลด์สปาร์ คือ จังหวัดตาก นครศรีธรรมราช ราชบุรี กาญจนบุรี อุทัยธานี แม่ฮ่องสอน และเชียงใหม่         ประโยชน์ ของแร่เฟลด์สปาร์ใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องปั้นดินเผา เครื่องเคลือบ อุตสาหกรรมแก้ว อุตสาหกรรมพลาสติก อุตสาหกรรมลวดเชื่อมไฟฟ้า สี ยาง ไม้ขีดไฟ ทำความสะอาด และขัดเงา ไมกา (Mica) ภาพที่ 3 ไมกา          ลักษณะทั่วไป เป็นแผ่นบางๆซ้อนกันจนหนา รูปหกเหลี่ยม บางทีก็มีลักษณะกลมๆ และเป็นเกล็ดขนนก อาจจะมีผลึก ขนาดเล็กมากและมีเนื้อสมานแน่น แนวแตกเรียบสมบูรณ์มากจน ผลึกจะถูกลอกออกเป็นแผ่นบางๆได้ แผ่นแร่จะโค้งงอได้และ กลับที่เดิมได้ แข็ง 2 – 2.5 ถ.พ. 2.76 – 3.1 วาวแบบแก้วและ แบบใยไหมหรือแบบมุก โปร่งใสและไม่มีสีเมื่อเป็นแผ่นบางๆ สำหรับแร่ที่ซ้อนกันหนาๆ จะโปร่งแสงและมีสีต่างๆ กันคือ สีเหลือง น้ำตาล เขียว และแดง         การเกิด เป็นแร่ที่ประกอบหินสำคัญตัวหนึ่ง พบในหินอัคนีจำพวกหินแกรนิต ไซอีไนต์ หินเพกมาไทต์ นอกจากนี้ ยังพบในหินแปรพวกไนส์และ ชิสต์ ในหินชิสต์นี้บางทีจะพบแร่เป้นเส้นใยขนาดเล็ก มีความวาวแบบใยไหม ซึ่งไม่ใช่คุณสมบัติที่แท้จริงของมันเรียกว่า เซริไซต์ ซึ่งเกิดจากการ เปลี่ยนแปรสภาพ (alteration) ของเฟลด์สปาอาจเกิดจากการผุสลายของ แร่อื่นๆได้ เช่น โทแพซ ไคยาไนต์ สปอดูมีน แอนดาลูไซต์ และสแคโพไลต์ (scapolite) ผลึกของมัสโคไวต์ในหินแกรนิตและ หินเพกมาไทต์จะมีขนาดใหญ่และมักจะเกิด อยู่ร่วมกับควอรตซ์และ เฟลด์สปาร์ ทัวร์มาลีน เบริล การ์เนต อะพาไทต์ และฟลูออไรต์         แหล่งในประเทศไทย  พบที่ จ. นครศรีธรรมราช และในแหล่งหินแกรนิต เพกมาไทต์ทั่วประเทศ เป็นตัวแร่สำคัญที่พบเสมอในทรายทั่วไป ทำให้ดูวาววับ         ประโยชน์  ใช้ทำเป็นฉนวนไฟฟ้า ทำเป็นวัตถุโปร่งใสในการทำตะเกียงและ เตา เศษของไมกาที่เหลือจากการทำฉนวนจะถูกนำมาใช้ทำกระดาษ ปิดฝาผนัง ทำให้ผนังมีความแวววาวขึ้น ใช้ผสมกับน้ำมันทำเป็นตัวหล่อลื่น เป็นตัวนำความร้อนที่เลวจึงใช้ทำวัตถุทนไฟ แคลไซต์ Calcite ภาพที่ 4 แคลไซต์         ลักษณะทั่วไป  เป็นผลึกที่ ซับซ้อนมาก แบบที่พบเห็นได้บ่อยๆ คือ ผลึกที่มีรูปเหมือนรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน แคลไซต์ มีปฎิกริยา หรือฟู่กับกรดเกลือ นอกจากนี้ ยังอาจเกิดในลักษณะเป็นเม็ดเล็กๆ รวมกันเป็น กระจุก เนื้อแน่นละเอียดหรือพบในลักษณะเป็นหินงอกหินย้อยก็ได้ มีแนวแตก เรียบที่สมบูรณ์ 3 แนว แต่ผิดปกติเพราะแต่ละแนวไม่ตั้งฉากกันเมื่อเคาะหรือ สกัดออกมาจะแตกออกมามีรูปเหมือนสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนอยู่เสมอ แข็ง 3 ถ.พ. 2.72 วาวคล้ายแก้วหรือด้านเหมือนดิน (Earthy) แคลไซต์ปกติมีสีขาว หรือไม่มีสี แต่ก็อาจจะมีสีอื่นๆ ได้ เช่น สีเทา แดง เขียว น้ำเงิน เหลือง ถ้ามี มลทินอื่นปะปน เช่น พวกไพไรต์ ทองแดง มาลาไคต์ เป็นต้น จะมีสีเปลี่ยนไป จากน้ำตาลไปจนกระทั่งมีสีดำ เนื้อแร่โปร่งใสไปจนกระทั่งโปร่งแสงสีผง ละเอียดสีขาวหรือสีดำ         ลักษณะเด่นและวิธีตรวจ เอามีดหรือเหรียญทองแดงขีดดูจะขีดเข้า เพราะแคลไซต์มีความแข็งค่อนข้าง ต่ำ มีแนวแตกเรียบเป็นรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนเนื้อวาวคล้ายแก้ว แร่แคลไซต์ จะทำปฎิกิริยากับกรดเกลือเจือจางเป็นฟองฟู่          แหล่งในประเทศไทย พบทั่วไปในจังหวัดที่มีหินปูน ตั้งแต่เชียงรายจนถึงจังหวัดยะลา พบมากจังหวัด ลพบุรี สระบุรีจันทบุรี กาญจนบุรี ชุพร สุราษฎร์ธานี นครสวรรค์ และเพชรบุรี                  ประโยชน์ ใช้ทำปูนซีเมนต์และปูนขาว นำมาบดผสมทำอาหารสัตว์ ผสมทำเครื่องเคลือบดินเผา  หากมีสีและเนื้อสวยงามนำมาขัดทำหินประดับ ผลึกแร่ใช้เป็นวัตถุดิบผลิตแสงเลเซอร์                                                                                             ฮีมาไทต์ (Hematite) ภาพที่ 5 ฮีมาไทต์         ลักษณะทั่วไป ฮีมาไทต์ หรือ แร่เหล็กแดง(Hematite)  ลักษณะเป็นแผ่นบางน้อยๆ ถึงหนามากจนเนื้อสมานแน่นชนิดที่บางมากขนาดแผ่นไมกา และมีสีเทาแบบโลหะเหล็ก และมีความวาววับแบบโลหะเรียก สเปกคูลาไรต์ นอกจากนี้ยังมีลักษณะเป็นรูปไต เนื้อร่วน รอยแตกขรุขระ ถ้าเป็นผลึกจะแข็ง 6.5 ถ.พ. 5.3 สีแดงเลือดหมูเข้มจนเกือบดำหรือเทาแบบเหล็ก สีผงละเอียดสีเลือดหมู ถ้าเนื้อสมานแน่นจะมีผิวด้านคล้ายดิน ถ้าเป็นผลึกจะวาวคล้ายโลหะ         ลักษณะเด่นและวิธีตรวจ ดูสีและตรวจสีผงละเอียดนำไปทดสอบกับกรดเกลือ ดูการละลายและสีของสารละลายถ้านำไปเผาในเปลว ลดออกชิเจนจะมีคุณสมบัติดูดติดแม่เหล็กไม่หลอมตัว         การเกิด ฮีมาไทต์ เป็นแร่ที่เกิดแพร่หลายมากในหินยุคต่างๆ และเกิดมากมายจนเป็นแหล่งสินแร่ที่สำคัญทางเศรษฐกิจ อาจจะเกิดโดยการแทนที่ในหินปูนเนื่องมาจาก การแทรกดันของหินอัคนีซึ่งพบเป็นส่วนมาก ในแหล่งที่มีการแปรสภาพบริเวณไพศาล (regional metamorphism) ได้พบแหล่งแร่ทั้งขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่มีมูลค่ามหาศาล         แหล่งในประเทศไทย พบที่ จ.ลพบุรี นครสวรรค์ เพชรบูรณ์ อุตรดิตถ์ อุทัยธานี ปราจีนบุรี สุโขทัย เชียงใหม่ เลย ชลบุรี ประจวบคีรีขันธ์ นครศรีะรรมราช และ สุราษฎร์ธานี         ประโยชน์  เป็นสินแร่เหล็กที่สำคัญ ถลุงเอาโลหะเหล็ก โลหะเหล็กเป็นหัวใจของโรงงานอุตสาหกรรมทั่วไป โดยเฉพาะอุตสหกรรมเหล็กกล้าและเหล็กแปรรูปต่างๆ ใช้ทำสีแดงและผงขัดมันที่สำคัญ โดยเฉพาะในการขัดเลนส์หรือแว่นตา แม้ว่าประเทศไทยเราจะมีแหล่งแร่เหล็กอยู่หลายแหล่งน่าที่จะมีการถลุงเหล็ก ขึ้นใช้เองให้กล้างขวาง ในสมัยโบราณเราถลุงเหล็กใช้ตีมีดพร้าซึ่งทำได้ไม่ยาก แต่เหล็กที่จะใช้ในงานอุตสาหกรรมอื่นต้องทำการถลุงถึงสองครั้ง เริ่มจากแร่เหล็กถลุงให้เป็นเหล็กถลุง แล้วไปถลุงให้เป็นเหล็กกล้า แล้วจึงจะนำไปรีดเป็นรูปตามต้องการใช้ ถ้าจะทำให้เป็นเหล็กพิเศษก็ต้องถลุงอีกโดยผสมกับโลหะอื่น เช่น โครเมียม ทังสเตน และวาเนเดียม นอกจากนี้ ยังมีความจำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงจำนวนมากเพื่อการถลุงเหล็กด้วย

ควอตซ์ (Quartz) ภาพที่ 1 ควอตซ์         ลักษณะทั่วไป สีมีทั้งโปร่งใส จนถึงทึบแสง มีมากมายแทบจะทุกสี เช่น ขาวขุ่น ชมพู ม่วง สีควันไฟ เป็นต้น ควอตซ์มีค่าความแข็งที่ 7 ตามสเกลของโมส์ (Moh's scale) ลักษณะเด่นดูจากความวาวคล้ายแก้ว รอยแตกเว้า และรูปร่างของผลึก แตกต่างจากแร่แคลไซท์ตรงที่แข็งกว่า         การกำเนิด แร่ควอตซ์เป็นส่วนประกอบที่สำคัญของหินอัคนี ชนิดที่มีซิลิกามากๆ เช่น หินแกรนิต ไรโอไลท์ เป็นต้น โดยทั่วไปจะพบแร่ควอตซ์เกิดอยู่ร่วมกับเฟลด์สปาร์ และมัสโคไวท์ เป็นสายแร่ อาจพบแร่ควอตซ์เกิดอยู่ตามชายท้องน้ำลำธาร และตามฝั่งทะเลในรูปของทราย          แหล่งในประเทศไทย พบหลายชนิด พวกผลึกใส พบที่ อ.เถิน จ.ลำปาง น่าน อุตรดิตถ์ นครสวรรค์ ระนอง พังงา ภูเก็ต นครศรีธรรมราช และอื่นๆ สีม่วงพบที่ลำปาง ตาก นครนายก สีชมพูพบที่ จ.จันทบุรี ราชบุรี ระนอง พังงา ภูเก็ต          ประโยชน์ แร่ควอตซ์ถูกนำไปใช้ประโยชน์ในลักษณะต่างๆ กันมากมาย เช่น ควอตซ์สีม่วง ควอตซ์สีชมพู ควอตซ์สีควันไฟ ใช้เป็นรัตนชาติ และหินประดับ แร่ควอตซ์ที่อยู่ในรูปของทราย ถูกนำมาใช้ผสมทำคอนกรีต ทำครก  เฟลด์สปาร์ (Feldspar) ภาพที่ 2 เฟลด์สปาร์         ลักษณะทั่วไป แร่เฟลด์สปาร์หรือแร่ฟันม้า เป็นแร่ประกอบหินที่สำคัญที่สุดชนิดหนึ่ง เป็นกลุ่มซิลิเกต มีรอยแยกแนวเรียบสองแนวตั้งฉากหรือเกือบตั้งฉากกัน ความแข็งในระบบ Mohs scale ประมาณ 6 ความถ่วงจำเพาะ ระหว่าง 2.55-2.75          การกำเนิดแร่เฟลด์สปาร์ พบอยู่ในหินอัคนีเกือบทุกชนิด และพบในหินชั้นและหินแปร         แหล่งในประเทศไทย จังหวัดที่มีการผลิตเฟลด์สปาร์ คือ จังหวัดตาก นครศรีธรรมราช ราชบุรี กาญจนบุรี อุทัยธานี แม่ฮ่องสอน และเชียงใหม่         ประโยชน์ ของแร่เฟลด์สปาร์ใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องปั้นดินเผา เครื่องเคลือบ อุตสาหกรรมแก้ว อุตสาหกรรมพลาสติก อุตสาหกรรมลวดเชื่อมไฟฟ้า สี ยาง ไม้ขีดไฟ ทำความสะอาด และขัดเงา ไมกา (Mica) ภาพที่ 3 ไมกา          ลักษณะทั่วไป เป็นแผ่นบางๆซ้อนกันจนหนา รูปหกเหลี่ยม บางทีก็มีลักษณะกลมๆ และเป็นเกล็ดขนนก อาจจะมีผลึก ขนาดเล็กมากและมีเนื้อสมานแน่น แนวแตกเรียบสมบูรณ์มากจน ผลึกจะถูกลอกออกเป็นแผ่นบางๆได้ แผ่นแร่จะโค้งงอได้และ กลับที่เดิมได้ แข็ง 2 – 2.5 ถ.พ. 2.76 – 3.1 วาวแบบแก้วและ แบบใยไหมหรือแบบมุก โปร่งใสและไม่มีสีเมื่อเป็นแผ่นบางๆ สำหรับแร่ที่ซ้อนกันหนาๆ จะโปร่งแสงและมีสีต่างๆ กันคือ สีเหลือง น้ำตาล เขียว และแดง         การเกิด เป็นแร่ที่ประกอบหินสำคัญตัวหนึ่ง พบในหินอัคนีจำพวกหินแกรนิต ไซอีไนต์ หินเพกมาไทต์ นอกจากนี้ ยังพบในหินแปรพวกไนส์และ ชิสต์ ในหินชิสต์นี้บางทีจะพบแร่เป้นเส้นใยขนาดเล็ก มีความวาวแบบใยไหม ซึ่งไม่ใช่คุณสมบัติที่แท้จริงของมันเรียกว่า เซริไซต์ ซึ่งเกิดจากการ เปลี่ยนแปรสภาพ (alteration) ของเฟลด์สปาอาจเกิดจากการผุสลายของ แร่อื่นๆได้ เช่น โทแพซ ไคยาไนต์ สปอดูมีน แอนดาลูไซต์ และสแคโพไลต์ (scapolite) ผลึกของมัสโคไวต์ในหินแกรนิตและ หินเพกมาไทต์จะมีขนาดใหญ่และมักจะเกิด อยู่ร่วมกับควอรตซ์และ เฟลด์สปาร์ ทัวร์มาลีน เบริล การ์เนต อะพาไทต์ และฟลูออไรต์         แหล่งในประเทศไทย  พบที่ จ. นครศรีธรรมราช และในแหล่งหินแกรนิต เพกมาไทต์ทั่วประเทศ เป็นตัวแร่สำคัญที่พบเสมอในทรายทั่วไป ทำให้ดูวาววับ         ประโยชน์  ใช้ทำเป็นฉนวนไฟฟ้า ทำเป็นวัตถุโปร่งใสในการทำตะเกียงและ เตา เศษของไมกาที่เหลือจากการทำฉนวนจะถูกนำมาใช้ทำกระดาษ ปิดฝาผนัง ทำให้ผนังมีความแวววาวขึ้น ใช้ผสมกับน้ำมันทำเป็นตัวหล่อลื่น เป็นตัวนำความร้อนที่เลวจึงใช้ทำวัตถุทนไฟ แคลไซต์ Calcite ภาพที่ 4 แคลไซต์         ลักษณะทั่วไป  เป็นผลึกที่ ซับซ้อนมาก แบบที่พบเห็นได้บ่อยๆ คือ ผลึกที่มีรูปเหมือนรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน แคลไซต์ มีปฎิกริยา หรือฟู่กับกรดเกลือ นอกจากนี้ ยังอาจเกิดในลักษณะเป็นเม็ดเล็กๆ รวมกันเป็น กระจุก เนื้อแน่นละเอียดหรือพบในลักษณะเป็นหินงอกหินย้อยก็ได้ มีแนวแตก เรียบที่สมบูรณ์ 3 แนว แต่ผิดปกติเพราะแต่ละแนวไม่ตั้งฉากกันเมื่อเคาะหรือ สกัดออกมาจะแตกออกมามีรูปเหมือนสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนอยู่เสมอ แข็ง 3 ถ.พ. 2.72 วาวคล้ายแก้วหรือด้านเหมือนดิน (Earthy) แคลไซต์ปกติมีสีขาว หรือไม่มีสี แต่ก็อาจจะมีสีอื่นๆ ได้ เช่น สีเทา แดง เขียว น้ำเงิน เหลือง ถ้ามี มลทินอื่นปะปน เช่น พวกไพไรต์ ทองแดง มาลาไคต์ เป็นต้น จะมีสีเปลี่ยนไป จากน้ำตาลไปจนกระทั่งมีสีดำ เนื้อแร่โปร่งใสไปจนกระทั่งโปร่งแสงสีผง ละเอียดสีขาวหรือสีดำ         ลักษณะเด่นและวิธีตรวจ เอามีดหรือเหรียญทองแดงขีดดูจะขีดเข้า เพราะแคลไซต์มีความแข็งค่อนข้าง ต่ำ มีแนวแตกเรียบเป็นรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนเนื้อวาวคล้ายแก้ว แร่แคลไซต์ จะทำปฎิกิริยากับกรดเกลือเจือจางเป็นฟองฟู่          แหล่งในประเทศไทย พบทั่วไปในจังหวัดที่มีหินปูน ตั้งแต่เชียงรายจนถึงจังหวัดยะลา พบมากจังหวัด ลพบุรี สระบุรีจันทบุรี กาญจนบุรี ชุพร สุราษฎร์ธานี นครสวรรค์ และเพชรบุรี                  ประโยชน์ ใช้ทำปูนซีเมนต์และปูนขาว นำมาบดผสมทำอาหารสัตว์ ผสมทำเครื่องเคลือบดินเผา  หากมีสีและเนื้อสวยงามนำมาขัดทำหินประดับ ผลึกแร่ใช้เป็นวัตถุดิบผลิตแสงเลเซอร์                                                                                             ฮีมาไทต์ (Hematite) ภาพที่ 5 ฮีมาไทต์         ลักษณะทั่วไป ฮีมาไทต์ หรือ แร่เหล็กแดง(Hematite)  ลักษณะเป็นแผ่นบางน้อยๆ ถึงหนามากจนเนื้อสมานแน่นชนิดที่บางมากขนาดแผ่นไมกา และมีสีเทาแบบโลหะเหล็ก และมีความวาววับแบบโลหะเรียก สเปกคูลาไรต์ นอกจากนี้ยังมีลักษณะเป็นรูปไต เนื้อร่วน รอยแตกขรุขระ ถ้าเป็นผลึกจะแข็ง 6.5 ถ.พ. 5.3 สีแดงเลือดหมูเข้มจนเกือบดำหรือเทาแบบเหล็ก สีผงละเอียดสีเลือดหมู ถ้าเนื้อสมานแน่นจะมีผิวด้านคล้ายดิน ถ้าเป็นผลึกจะวาวคล้ายโลหะ         ลักษณะเด่นและวิธีตรวจ ดูสีและตรวจสีผงละเอียดนำไปทดสอบกับกรดเกลือ ดูการละลายและสีของสารละลายถ้านำไปเผาในเปลว ลดออกชิเจนจะมีคุณสมบัติดูดติดแม่เหล็กไม่หลอมตัว         การเกิด ฮีมาไทต์ เป็นแร่ที่เกิดแพร่หลายมากในหินยุคต่างๆ และเกิดมากมายจนเป็นแหล่งสินแร่ที่สำคัญทางเศรษฐกิจ อาจจะเกิดโดยการแทนที่ในหินปูนเนื่องมาจาก การแทรกดันของหินอัคนีซึ่งพบเป็นส่วนมาก ในแหล่งที่มีการแปรสภาพบริเวณไพศาล (regional metamorphism) ได้พบแหล่งแร่ทั้งขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่มีมูลค่ามหาศาล         แหล่งในประเทศไทย พบที่ จ.ลพบุรี นครสวรรค์ เพชรบูรณ์ อุตรดิตถ์ อุทัยธานี ปราจีนบุรี สุโขทัย เชียงใหม่ เลย ชลบุรี ประจวบคีรีขันธ์ นครศรีะรรมราช และ สุราษฎร์ธานี         ประโยชน์  เป็นสินแร่เหล็กที่สำคัญ ถลุงเอาโลหะเหล็ก โลหะเหล็กเป็นหัวใจของโรงงานอุตสาหกรรมทั่วไป โดยเฉพาะอุตสหกรรมเหล็กกล้าและเหล็กแปรรูปต่างๆ ใช้ทำสีแดงและผงขัดมันที่สำคัญ โดยเฉพาะในการขัดเลนส์หรือแว่นตา แม้ว่าประเทศไทยเราจะมีแหล่งแร่เหล็กอยู่หลายแหล่งน่าที่จะมีการถลุงเหล็ก ขึ้นใช้เองให้กล้างขวาง ในสมัยโบราณเราถลุงเหล็กใช้ตีมีดพร้าซึ่งทำได้ไม่ยาก แต่เหล็กที่จะใช้ในงานอุตสาหกรรมอื่นต้องทำการถลุงถึงสองครั้ง เริ่มจากแร่เหล็กถลุงให้เป็นเหล็กถลุง แล้วไปถลุงให้เป็นเหล็กกล้า แล้วจึงจะนำไปรีดเป็นรูปตามต้องการใช้ ถ้าจะทำให้เป็นเหล็กพิเศษก็ต้องถลุงอีกโดยผสมกับโลหะอื่น เช่น โครเมียม ทังสเตน และวาเนเดียม นอกจากนี้ ยังมีความจำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงจำนวนมากเพื่อการถลุงเหล็กด้วย