Waiyapot ep098 Gypsum and Anhydrite Deposits of Thailand แหล่งแร่ยิปซัมและแอนไฮไดรต์ ของประเทศไทย

EP. 98 Gypsum and Anhydrite Deposits of Thailand แหล่งแร่ยิปซัมและแอนไฮไดรต์ ของประเทศไทย

แหล่งแร่ยิปซัมและแอนไฮไดรต์ ของประเทศไทย แบ่งออกเป็น 4 บริเวณได้แก่ แหล่งในภาคใต้ ภาคตะวันตก ภาคเกลางตอนบน และภาคอิสาน ภาคใต้เกิดในอนุทวีป Sibumasu ได้แก่พื้นที่ขอบด้านตะวันตกของเทือกเขาหลวง บริเวณ จังหวัดสุราษฎร์ธานี-นครศรีธรรมราช เกิดในยุค คาร์บอนิเฟอรัส มักเกิดร่วมกับหินหมวดเขาดิน (SDCkd) และหินหมวดเขาพระ (CPkp) ภาคตะวันตกพบบริเวณ อำเภออุ้มผาง จังหวัดตาก เกิดในยุค นีโอจีน ที่เป็นส่วนหนึ่งของยุคเทอร์เซียรี แหล่งภาคกลางตอนบนคือ พื้นที่ เขตต่อจังหวัดนครสวรรค์-พิจิตร เกิดในอนุทวีป Indochina อยู่ในหินยุค คาร์บอนิเฟอรัส (C) ภาคอิสานที่ อำเภอวังสะพุง จังหวัดเลย เกิดในอนุทวีป Indochina อยู่ในหินยุดเพอร์เมียน หมวดหินอีเลิศ (P2)

สภาพแวดล้อมในการสะสมตัวของแหล่งแร่ ยิปซัม (Gypsum) เกิดขึ้นภายใต้ สภาพแวดล้อมแบบระเหยน้ำ (evaporitic environment) ในพื้นที่ที่มีภูมิอากาศแบบแห้งแล้ง (arid to semi-arid) และมีการระเหยของน้ำสูงกว่าปริมาณน้ำที่ไหลเข้า ได้แก่ แอ่งทะเลตื้นที่มีการระเหยสูง (Shallow Marine Evaporitic Basin) มีการไหลเวียนของน้ำจำกัด น้ำทะเลที่เข้ามาในแอ่งมีการระเหยอย่างรวดเร็ว ทำให้ไอออน แคลเซียม (Ca²⁺) และ ซัลเฟต (SO₄²⁻) มีความเข้มข้นสูง และตกผลึกเป็นแร่ยิปซัม หรือมีการแบ่งชั้นความเข้มข้นของปริมาณเกลือในน้ำจากเข้มข้นน้อยตอนบน เข้มข้นปานกลางในตอนกลาง และเข้มข้นมากในก้นแอ่ง ในสภาพความเข้มข้นของเกลือเท่ากับน้ำทะเลปัจจุบันมีเกลืออยู่ 3.4 %wt หินปูน (CaCO3) จะตกตะกอน ถ้าน้ำระเหยออกไป ทำให้ความเข้มข้นของเกลือ เป็น 5 เท่าของน้ำทะเลปัจจุบัน ซัลเฟต (CaSO4) จะตกตะกอน ถ้าความเข้มข้นของเกลือ เป็น 10 เท่าของน้ำทะเลปัจจุบัน เกลือแกง (NaCl) จะตกตะกอน และถ้าความเข้มข้นของเกลือ เป็น 25 เท่าของน้ำทะเลปัจจุบัน แร่โพแทซ (K,Mg,Cl) จะตกตะกอน แหล่งแร่ที่เกิดจากน้ำทะเล มักเกิดในแอ่งริมทะเลเช่น lagoons, back swamp, tidal inlets, marsh มีสันเขื่อน (sill) ขั้นระหว่างแอ่งตะกอนและทะเลเปิด ที่ปิดกันไม่ให้น้ำทะเลเข้ามาในแอ่งในบางช่วง

แหล่งแร่ยิปซัมในประเทศไทย มีการเกิดแบบแร่ระเหย (evaporite) เมื่อ ประมาณ 300-350 ล้านปีมาแล้วในพื้นที่บนบก หรือในทะเลตื้น ที่มีสภาพอากาศแห้งแล้งแบบทะเลทราย หรือกึ่งทะเลทราย (arid-semiarid) น้ำสงบนิ่ง แร่ยิปซัมจะตกตะกอนในบึง ทะเลสาบ หรือปากแม่น้ำริมทะเล ที่มีช่วงที่น้ำทะเลเพิ่มหรือถอยกลับ (marine transgression-regression) และมีน้ำทะเลถูกขังอยู่ตามแอ่งต่าง ๆ เกิดการระเหยของน้ำจนความเค็มของน้ำสูงเป็น 5 เท่าของน้ำทะเลปัจจุบัน (มีปริมาณเกลือประมาณ 17% ในน้ำทะเล) จะเกิดการตกตะกอน ของแร่ยิปซัม แบบเคมีภาพ และเคมีชีวภาพ เป็นชั้นแร่ยิปซัม เมื่อชั้นแร่ถูกตะกอนทับถม มีแรงกดทับ เกิดการแปรสภาพแบบบริเวณไพศาล (regional metamorphism) ทำให้แร่ยิปซัม (CaSO4.2H2O) คายน้ำออก (dehydratation) เป็นแร่ แอนไฮไดรต์ (CaSO4.) ต่อมามีการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกเกิดรอยแตก และ/หรือ รอยเลื่อน ในยุดไทรแอสซิก ถึง มหายุคควอเตอร์นารี (190-3 ล้านปี) ทำให้ชั้นแร่ แอนไฮไดรต์ เคลื่อนตัวมาใกล้ผิวดิน น้ำผิวดินจะซึมเข้ามาในชั้นแร่ แร่แอนไฮไดรต์ จะดูดน้ำ (rehydration) เข้าไปในโมเลกุลเปลี่ยนโครงสร้างเป็นแร่ยิปซัม (CaSO4 2H2O) บางส่วนของน้ำอาจจะซึมลงได้ลึก ก็จะมีชั้นแร่ยิปซัมหนา ถ้ารอยแตกไม่ลึกก็จะได้แร่ยิปซัมบาง โดยเฉลี่ยจะมีความหนาอยู่ ที่ 27 เมตร บางส่วนของชั้นแร่ที่เคลื่อนตัวจนส่วนล่างของชั้นแร่มาใกล้ผิวดินก็จะได้ชั้นแร่บางและไม่มีแร่แอนไฮไดรต์รองรับด้านล่าง แต่ถ้าการเคลื่อนตัวไม่สูงขึ้นมามากนักก็จะได้ชั้นแร่ แอนไฮไดรต์ หนาวางตัวอยู่ด้านล่างของแร่ยิปซัม

ชั้นแร่ยิปซัม (gypsum ore layer) ชั้นนี้มีความหนาระหว่าง 8-50.6 เมตร เฉลี่ย 26.9 เมตรประกอบด้วยแร่ยิปซัมแบบต่าง ๆ ได้จำแนกประเภทตามลักษณะของเนื้อแร่ยิปซัม ตามการจำแนกของ Val and Ricci (1977) ได้ดังต่อไปนี้
Gypsarenite เป็นแร่ยิปซัมเนื้อทราย ส่วนใหญ่ประกอบด้วยแร่ยิปซัมชนิดแร่ alablaster เม็ดขนาดเล็กกว่า 0.2 มม. ลักษณะคล้ายน้ำตาลก้อนสำหรับใส่กาแฟ

Gypslaminate เป็นแร่ยิปซัมเนื้อทราย ส่วนใหญ่ประกอบด้วยแร่ยิปซัมชนิดแร่ alablaster เม็ดขนาดเล็กกว่า 0.2 มม. ลักษณะคล้ายน้ำตาลก้อนสำหรับใส่กาแฟ แต่มีการเรียงตัวของเม็ดแร่เป็นแถบขนาด 2-5 มม. ขนานกันจากล่างขึ้นบน
Gypsbreccia เป็นแร่ยิปซัมเนื้อทราย ส่วนใหญ่ประกอบด้วยแร่ยิปซัมชนิดแร่ alablaster เม็ดขนาดเล็กกว่า 0.2 มม. แบบ gysarenite และแบบ gypslaminate ที่แตกหักเป็นก้อนกรวดเหลี่ยมหรือเป็นกรวดมน ขนาด 5-20 ซม. แล้วมาประสานตัวใหม่ โดยมาขอบการประสานเชื่อมต่อกันดีถึงดีมาก การแตกหักเกิดจากการเพิ่มปริมาตรเมื่อแอนไฮไดรต์เปลี่ยนเป็นยิปซัม มักมีการโค้งงอของชั้นแร่เกิดร่วมด้วย

Gypsrudite เป็นแร่ยิปซัมเนื้อกรวดเล็ก (granule) มีขนาดเม็ด 0.2-5 มม. บางครั้งอาจจะมีกรวดใหญ่ (nodule) หรือ กรวดเหลี่ยม (breccia) ประปนอยู่ด้วย ส่วนใหญ่เกิดในชั้นที่ลึก การเกิดเริ่มต้นอาจจะเป็นเม็ดเล็กแบบ gypsarenite เมื่อมีน้ำมาเพิ่มมากขึ้น มีแรงกดดันเนื่องจากการเปลี่ยนปริมาตรจากแอนไฮไดรต์เป็นยิปซัมปริมาตรจะเพิ่มขึ้น ทำให้เกิดการตกผลึกใหม่ที่มีขนาดเม็ดใหญ่ขี้นมีร่องรอยการแตกหักเป็น gypsbreccia แล้วเกิดการตกผลึกใหม่ที่มีขนาดเม็ดใหญ่ขึ้น มีการเชื่อมต่อเม็ดดีมาก

Fig 98.2 Precipitation of dissolve salts from salinity water base on water densities

Fig 98.3 Precipitation Model of evaporitic basin

Fig 98.4 Precipitation Model of evaporitic mineral deposit basin

Fig 98.5 Acicular Gypsum

Fig 98.6 Nodular Gypsum

Fig 98.7 Resedimented Clastic Gypsum

Fig 98.8 Laminated Gypsum

Fig 98.9 Gypsum Deposits of Thailand

.

-------------------------