หินไดออไรต์ ลักษณะทางธรณีวิทยาและการนำไปใช้งาน

หินไดออไรต์ (Diorite) เป็นหินอัคนีแทรกซอน (Intrusive Igneous Rock) ที่เกิดจากการเย็นตัวอย่างช้าๆ ของแมกมาใต้ผิวโลก โดยมีองค์ประกอบทางเคมีในระดับกลาง (Intermediate composition) คือมีปริมาณซิลิกาในระดับปานกลางและมีโลหะอัลคาไลในปริมาณต่ำ ซึ่งทำให้หินชนิดนี้มีคุณสมบัติอยู่กึ่งกลางระหว่างหินแกบโบร (Gabbro) ที่มีซิลิกาน้อย (Mafic) และหินแกรนิต (Granite) ที่มีซิลิกาสูง (Felsic)

หินไดออไรต์มักพบในบริเวณแนวสร้างเทือกเขา (Orogens) ตามขอบทวีป และมีองค์ประกอบทางเคมีแบบเดียวกับหินแอนดีไซต์ (Andesite) ซึ่งเป็นหินภูเขาไฟเนื้อละเอียดที่พบได้บ่อยในบริเวณเดียวกัน

ลักษณะทางกายภาพและองค์ประกอบทางแร่

หินไดออไรต์ประกอบด้วยแร่ซิลิเกตเป็นหลัก ได้แก่ แร่แพลจิโอเคลสเฟลด์สปาร์ (Plagioclase feldspar) ซึ่งมักเป็นชนิดแอนดีซีน (Andesine), แร่ไบโอไทต์ (Biotite), แร่ฮอร์นเบลนด์ (Hornblende) และในบางครั้งอาจพบแร่ไพโรซีน (Pyroxene)

ในทางธรณีวิทยา การจำแนกหินไดออไรต์ออกจากหินแกบโบรจะพิจารณาจากองค์ประกอบของแร่แพลจิโอเคลส โดยในหินไดออไรต์ แร่แพลจิโอเคลสจะมีโซเดียมสูงกว่าและมีแคลเซียมต่ำกว่าหินแกบโบร

การจำแนกตามแผนผัง QAPF

นักธรณีวิทยาใช้แผนผัง QAPF (Quartz, Alkali feldspar, Plagioclase, Feldspathoid) เพื่อจำแนกหินอัคนีเนื้อหยาบ โดยหินจะถูกจัดอยู่ในกลุ่ม ดอริตอยด์ (Dioritoid) หรือ แกบโบรอยด์ (Gabbroid) หากมีเงื่อนไขดังนี้:

• มีควอตซ์ (Quartz) น้อยกว่า 20% ของปริมาณ QAPF ทั้งหมด
• มีเฟลด์สปาธอยด์ (Feldspathoid) น้อยกว่า 10% ของ QAPF ทั้งหมด
• มีแพลจิโอเคลสมากกว่า 65% ของปริมาณเฟลด์สปาร์ทั้งหมด

ความแตกต่างสำคัญคือ ดอริตอยด์จะมีสัดส่วนของแอนอร์ไทต์ (Anorthite - แคลเซียมแพลจิโอเคลส) น้อยกว่า 50% ของปริมาณแพลจิโอเคลสทั้งหมด

ประเภทและตัวแปรของหินไดออไรต์

หินไดออไรต์สามารถแบ่งย่อยได้ตามองค์ประกอบแร่ เช่น:

• ลูโคไดออไรต์ (Leucodiorite): หินไดออไรต์ที่มีแร่สีเข้ม (Mafic minerals) เช่น ฮอร์นเบลนด์ ในปริมาณน้อย
• เฟอร์โรไดออไรต์ (Ferrodiorite): หินไดออไรต์ที่อุดมด้วยเหล็กและไทเทเนียม มักพบในเปลือกโลกมหาสมุทรชั้นล่าง
• ไมโครไดออไรต์ (Microdiorite): หินที่มีองค์ประกอบคล้ายไดออไรต์แต่มีเนื้อหินระดับกลางระหว่างเนื้อหยาบและเนื้อละเอียด

การเกิดและแหล่งที่พบ

หินไดออไรต์เกิดจากการหลอมละลายบางส่วน (Partial melting) ของหินมาฟิก (Mafic rock) เหนือเขตมุดตัวของเปลือกโลก (Subduction zone) จึงมักพบในแนวภูเขาไฟรูปโค้ง (Volcanic arcs) และบริเวณการสร้างเทือกเขาแบบคอร์ดิเลอราน (Cordilleran mountain building) เช่น เทือกเขาแอนดีส (Andes Mountains)

แม้ว่าหินแอนดีไซต์ (ซึ่งเป็นคู่ขนานแบบพ่นออกมานอกผิวโลก) จะพบได้ทั่วไปในบริเวณเหล่านี้ แต่หินไดออไรต์ที่เป็นหินแทรกซอนกลับเป็นส่วนประกอบย่อยเมื่อเทียบกับหินกราโนไดออไรต์ (Granodiorite) หรือหินแกรนิต (Granite)

แหล่งที่พบสำคัญทั่วโลก

• สหราชอาณาจักร: เลสเตอร์เชียร์ และ อะเบอร์ดีนเชียร์
• เยอรมนี: ทูริงเกีย และ แซกโซนี
• แคนาดา: เกาะแวนคูเวอร์ทางตอนใต้
• นิวซีแลนด์: เทือกเขาดาร์รัน (Darran Range)
• สหรัฐอเมริกา: เทือกเขาเฮนรี, อาบาโจ และ ลาซาล ในรัฐยูทาห์ ซึ่งปรากฏในลักษณะของแลคโคลิท (Laccoliths)

การนำไปใช้งาน

มนุษย์ใช้หินไดออไรต์มาตั้งแต่สมัยก่อนประวัติศาสตร์ โดยเฉพาะในยุคหินใหม่ตอนกลาง เนื่องจากมีความแข็งแกร่งและทนทาน จึงถูกนำมาใช้เป็นหินประดับและงานประติมากรรม

• อาณาจักรแอคคาเดียน (Akkadian Empire): ในสมัยพระเจ้าซาร์กอนแห่งแอคแคด มีการใช้หินไดออไรต์ในการสร้างประติมากรรมสำหรับพิธีศพ
• อารยธรรมโบราณอื่นๆ: ใช้เป็นหินก่อสร้างและงานแกะสลักรูปเคารพเนื่องจากสามารถขัดเงาให้สวยงามและมีความคงทนสูง