ความรู้เกี่ยวกับธรณีวิทยา

ธรณี หมายถึง ส่วนที่เป็นของแข็งของโลก ประกอบด้วยดิน หิน แร่ แต่ในส่วนภูมิศาสตร์มีปฐพี ซึ่งหมายถึงดินในพื้นที่อยู่ด้วย ฉะนั้น ธรณีในที่นี้ จึงหมายถึง ส่วนที่เป็นแร่และหินเท่านั้นดังนั้น ธรณี = หิน แร่ ,ปฐพี =ดิน

วัฏจักรของหิน

วัฏจักรของหิน (Rock cycle) หมายถึง การเปลี่ยนแปลงของหินทั้ง 3 ชนิด จากหินชนิดหนึ่งไปเป็นอีกชนิดหนึ่งหรืออาจเปลี่ยนกลับไปเป็นหินชนิดเดิมอีก ก็ได้ กล่าวคือ เมื่อ หินหนืด เย็นตัวลงจะตกผลึกได้เป็น หินอัคนี เมื่อหินอัคนีผ่านกระบวนการผุพังอยู่กับที่และการกร่อนจนกลายเป็นตะกอนมี กระแสน้ำ ลม ธารน้ำแข็ง หรือคลื่นในทะเล พัดพาไปสะสมตัวและเกิดการแข็งตัวกลายเป็นหิน อันเนื่องมาจากแรงบีบอัดหรือมีสารละลายเข้าไปประสานตะกอนเกิดเป็น หินชั้นขึ้น เมื่อหินชั้นได้รับความร้อนและแรงกดอัดสูงจะเกิดการแปรสภาพกลายเป็นหินแปร และหินแปรเมื่อได้รับความร้อนสูงมากจนหลอมละลาย ก็จะกลายสภาพเป็นหินหนืด ซึ่งเมื่อเย็นตัวลงก็จะตกผลึกเป็นหินอัคนีอีกครั้งหนึ่งวนเวียนเช่นนี้ เรื่อยไปเป็นวัฏจักรของหิน กระบวนการเหล่านี้อาจข้ามขั้นตอนดังกล่าวได้ เช่น จากหินอัคนีไปเป็นหินแปร หรือจากหินแปรไปเป็นหินชั้น แร่ (Mineral) แร่หรือสารประกอบอนินทรีย์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ มีโครงสร้างที่เป็นระเบียบ มีสูตรทางเคมีและสมบัติอื่นๆที่แน่นอนหรือเปลี่ยนแปลงได้ในวงจำกัด
ทฤษฎีทวีปเลื่อน (Continental Drift Theory) ทฤษฎีนี้เกิดในช่วงคริสต์ศตวรรษที่ 19 จากการศึกษาแผนที่โลกของ ฟรานซิส เบคอน (Francis Bacon) โดยคาดเดาว่า ทวีปอเมริกาใต้ และทวีปแอฟริกา หากดันเข้ามาประกอบกัน สามารถเชื่อมต่อกันได้พอดี ต่อมาในปี ค.ศ.1915 อัลเฟรด เวเกเนอร์ (Alfred Wegener) ได้นำเสนอเกี่ยวกับทฤษฎีทวีปเลื่อนว่า เมื่อประมาณ 200 - 300 ล้านปีที่ผ่านมา แผ่นดินทั้งหมดในโลกรวมเป็นผืนเดียวกัน เรียกว่า “แพงเจีย” (Pangaea : แปลว่า ผืนแผ่นดินเดียวกัน) ซึ่งประกอบด้วยทวีปอเมริกาเหนือ อเมริกาใต้ แอฟริกา ออสเตรเลีย อินเดีย และหมู่เกาะมาดากัสการ์ มากล่าวไว้ โดยกล่าวว่า ในยุคไตรแอสสิก ทวีปที่เดิมเป็นผืนแผ่นเดียวกันจะเริ่มค่อย ๆ มีการแยกตัวออกจากกัน โดยทวีปอเมริกาเหนือและอเมริกาใต้จะค่อย ๆ แยกจากทวีปแอฟริกา และทวีป ยุโรป จึงทำให้ขนาดของมหาสมุทรแอตแลนติกกว้างยิ่งขึ้น เราเรียกการเคลื่อนไหวดังกล่าวว่า “ทวีปเลื่อน” (Continental Drift) และทฤษฎีนี้เป็นที่ยอมรับกันทั่วไปในปี ค.ศ.1960 จากทฤษฎีดังกล่าว กล่าวถึงการที่ทวีปอเมริกาเหนือและทวีปอเมริกาใต้รวมเป็นแผ่นเดียวกันเรียก ว่า “แผ่นอเมริกา” และมักพบว่าส่วนบริเวณที่เป็นขอบของแผ่นทวีป เช่น แผ่นทวีปแปซิฟิก จะพบแนวการเกิดภูเขาไฟและแผ่นดินไหวอยู่เสมอ เนื่องจากการเคลื่อนที่ของ แผ่นทวีป (Plate) อยู่ตลอดเวลา สันนิษฐานว่าการเคลื่อนที่ของหินหลอมละลายและกระบวนการพาความร้อนภายในโลก เนื่องมาจากความแตกต่างของอุณหภูมิและความหนาแน่นทำให้เกิดการหมุนเวียน และ แนวความคิดที่สนับสนุนทฤษฎีทวีปเลื่อนของ อัลเฟรด เวเกเนอร์ ได้แก่ ทฤษฎีการขยายตัวของพื้นทะเล (Sea Floor Spreading Theory) ที่กล่าวว่า พื้นท้องมหาสมุทรมีการแยกตัวตามแกนของระบบเทือกเขาทั่วโลก ส่วนของเปลือกโลกที่แยกจะมีการเคลื่อนตัวออกจากกันอย่างช้าๆ 2 ด้าน ทำให้เทือกเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติก เป็นพื้นที่ที่ทำให้เกิดการแยกตัวจากกันของทวีปอเมริกาเหนือและได้แยกออกจาก ทวีปยุโรปและแอฟริกา และพบว่าบริเวณแนวเทือกเขากลางมหาสมุทรเป็นรอยแยกของเปลือกโลกที่มีการถ่าย เทความร้อนจากภายใต้เปลือกโลกมายังพื้นผิว รวมทั้งมวลหินหลอมเหลวที่ทำให้เกิดการแยกตัวของพื้นทะเลขึ้น (Sea Floor Spreading) บริเวณรอยแยกของเปลือกโลกใต้ท้องมหาสมุทรมีลักษณะโค้ง และถูกขนาบด้วยหมู่เกาะภูเขาไฟรูปโค้ง (Volcanic Island Arc) ซึ่งเป็นแนวร่องยาวและแคบ โดยมากพบในมหาสมุทรแปซิฟิก เช่น ร่องลึกมาเรียนา โดยจากหลักฐานการเจาะสำรวจทะเลลึกในปี ค.ศ.1968 พบว่า การทับถมของตะกอนบริเวณท้องทะเล สะท้อนให้เห็นถึงการขยายตัวของพื้นทะเล และจากอายุของชั้นตะกอนเหล่านี้แตกต่างกันตามช่วงระยะเวลา คือ ตะกอนที่อยู่ห่างจากแนวสันเขากลางมหาสมุทร (Mid Ocean Ridge) มีอายุมากขึ้นตามลำดับ โดยตะกอนที่มีอายุมากที่สุดพบใกล้ของทวีป นอกจากทฤษฎีการขยายตัวของพื้นทะเล (Sea Floor Spreading Theory) ที่สนับสนุนทฤษฎีทวีปเลื่อน (Continental Drift Theory) ยังมีหลักฐานสนับสนุนอื่นๆ อีก เช่น หลักฐานจากซากดึกดำบรรพ์ที่พบบริเวณสองฝั่งมหาสมุทรแอตแลนติก ได้แก่ ฝั่งทวีปอเมริกาใต้ และทวีปแอฟริกาใต้ มีลักษณะคล้ายกัน โดยมีช่วงอายุเวลาเดียวกัน หลักฐานทางด้านโครงสร้างทางด้านธรณีวิทยาและชนิดของหิน เป็นชนิดเดียวกัน ได้แก่ หินอัคนี หินตะกอน และหินแปร ที่นำมาต่อกันได้ ทั้งทวีปอเมริกาใต้ และทวีปแอฟริกาใต้ ได้แก่ชนิดหิน คิมเบอร์ไลต์ (Kimberlite) ซึ่งเป็นหินต้นกำเนิดเพช

ทฤษฎีแผ่นแปรโครงสร้าง หรือ เพลท เทคโทนิก (Plate Tectonic Theory) มีพัฒนาการมาจากพื้นฐานแนวความคิดว่า แผ่นทวีป แผ่นธรณี หรือ เพลท (Plate) เปรียบเหมือนแผ่นเนยที่ลอยอยู่บนซุปอุ่น และมีการเคลื่อนที่อย่างช้าๆ บางแผ่นเคลื่อนที่เข้าหากัน บางแผ่นเคลื่อนที่แยกจากกัน หรือเสียดสีกัน เป็นต้น ต่อมามีการสรุปรวบยอดอย่างชัดเจนในปี ค.ศ.1960 เมื่อมีการสำรวจทางด้านสมุทรศาสตร์ จากข้อมูลสนับสนุนที่เพียงพอสำหรับการทำแผนที่แสดงลักษณะภูมิประเทศมหาสมุทร โดยข้อมูลดังกล่าว สรุปได้ว่า พื้นท้องมหาสมุทรมิได้แบนราบ แต่ประกอบไปด้วยหุบเขาทรุด (Rift System) อยู่ทั่วไปตามยอดของเทือกเขากลางมหาสมุทร และมีร่องลึกก้นพื้นท้องมหาสมุทร (Trench System) ตามขอบบางขอบของมหาสมุทร และเป็นพื้นที่ที่มีการสั่นสะเทือนมากที่สุด ต่อมา ในปี ค.ศ.1968 นักธรณีฟิสิกส์ชาวอเมริกัน ไบรอัน ไอแซ็กส์ (Bryan Isacks) และคณะ ได้จัดแบ่งแผ่นทวีป (Plate) ใหญ่ๆ ออกเป็น 7 แผ่นทวีป ได้แก่ ยูเรเซีย (Eurasia Plate) แอฟริกา (Africa Plate) อเมริกาเหนือ (North America Plate) อเมริกาใต้ (South America Plate) แปซิฟิก (Pacific Plate) อินเดีย (India Plate) แอนตาร์กติกา (Antractica Plate) และแผ่นทวีปขนาดเล็กๆ อีกส่วนหนึ่ง โดย แผ่นทวีปใหญ่ทั้ง 7 แผ่นทวีปถูกขนาบด้วยเทือกเขากลางมหาสมุทร (Mid Ocean Ridge) ซึ่งเป็นเขตมุดตัวของเปลือกโลก และ/หรือ รอยเลื่อนแปรสภาพ โดยแนวเทือกเขากลางมหาสมุทร มีลักษณะเป็นแนวเทือกเขาทอดยาวไปตามแนวมหาสมุทร มีหุบเขาทรุดอยู่ตรงกลาง ซึ่งมีความกว้างหลายกิโลเมตร ซึ่งศึกษาจากการถ่ายภาพโซนาร์ และการวัดเสียงสะท้อน นอกจากนั้นยังมีการเก็บตัวอย่างหินมาตรวจสอบในห้องปฏิบัติการทำให้ทราบว่า เป็นหินที่มีอายุเก่าแก่มากที่สุดในท้องมหาสมุทร ประมาณ 160 ปี ส่วนหินที่เก่าแก่ที่สุดบนพื้นทวีปมีอายุประมาณ 3.7 พันล้านปี

ธรณีสัณฐาน (Geomorphology) เป็นสาขาหนึ่งของธรณีวิทยา ที่กล่าวถึงการกำเนิด และวิวัฒนาการของพื้นที่ซึ่งปรากฏให้เห็นอยู่บนพื้นผิวโลก ผ่านกระบวนการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยา เช่น การเคลื่อนไหวของเปลือกโลก การผุพัง การสึกกร่อน การพัดพา การสะสมตัว จนทำให้ลักษณะ รูปร่างของพื้นที่นั้นเปลี่ยนไปอย่างที่พบเห็นอยู่ในปัจจุบัน

ลักษณะของพื้นผิวโลกรูปแบบต่าง ๆ เรียกรวมกันว่า “ภูมิลักษณ์” (landforms) ดังนั้นคำจำกัดความสั้น ๆ ของธรณีสัณฐานคือ “วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาด้านภูมิลักษณ์” หรือศาสตร์ที่ศึกษาการกำเนิดและการเปลี่ยนแปลงของภูมิลักษณ์ แหล่งท่องเที่ยวเกือบทั้งหมด เช่น ภูเขา ทะเล แม่น้ำ ล้วนอธิบายด้วยข้อมูลด้านธรณีสัณฐาน จากแหล่งท่องเที่ยวทั้ง 3 ประเภท แหล่งท่องเที่ยวประเภทธรณีสัณฐานที่มีภูมิลักษณ์ต่าง ๆ กันได้รับความสนใจและพัฒนาเป็นแหล่งท่องเที่ยวมากที่สุด โดยอาจจำแนกออกตามลักษณะการเกิดและวิวัฒนาการตามกระบวนการทางธรณีสัณฐานได้ดังนี้คือ

-ภูมิลักษณ์ของภูเขา

-ภูมิลักษณ์แบบคาสต์ (Karst landform)

-ภูมิลักษณ์จากสายน้ำ

-ภูมิลักษณ์จากการผุพังสึกกร่อน

-ภูมิลักษณ์ชายฝั่งทะเล

วัฏจักรของน้ำ

วัฏจักรของน้ำ (water cycle) หรือชื่อในทางวิทยาศาสตร์ว่า วัฏจักรของอุทกวิทยา (hydrologic cycle) หมายถึงการเปลี่ยนแปลงสถานะของน้ำระหว่าง ของเหลว ของแข็ง และ ก๊าซ ในวัฏจักรของน้ำนี้ น้ำจะมีการเปลี่ยนแปลงสถานะไปกลับ จากสถานะหนึ่งไปยังอีกสถานะหนึ่ง อย่างต่อเนื่อง ไม่มีสิ้นสุด ภายในอาณาจักรของน้ำ(hydrosphere) เช่น การเปลี่ยนแปลงระหว่าง ชั้นบรรยากาศ น้ำพื้นผิวดิน ผิวน้ำ น้ำใต้ดิน และ พืช. กระบวนการเปลี่ยนแปลงนี้ สามารถแยกได้เป็น 4 ประเภทคือ การระเหยเป็นไอ (evaporation) , หยาดน้ำฟ้า (precipitation) , การซึม (infiltration) , และ การเกิดน้ำท่า (runoff).
- การระเหยเป็นไอ (evaporation) เป็นการเปลี่ยนแปลงสถานะของน้ำบนพื้นผิวไปสู่บรรยากาศ ทั้งการระเหยเป็นไอ (evaporation) โดยตรง และจากการคายน้ำของพืช(transpiration) ซึ่งเรียกว่า evapotranspiration
- หยาดน้ำฟ้า (precipitation) เป็นการตกลงมาของน้ำในบรรยากาศสู่พื้นผิวโลก โดยละอองน้ำในบรรยากาศจะรวมตัวกันเป็นก้อนเเมฆ และในที่สุดกลั่นตัวเป็นฝนตกลงสู่ผิวโลก รวมถึง หิมะ และ ลูกเห็บ
- การซึม (infiltration) จากน้ำบนพื้นผิวลงสู่ดินเป็นน้ำใต้ดิน อัตราการซึมจะขึ้นอยู่กับประเภทของดิน หิน และ ปัจจัยประกอบอื่นๆ น้ำใต้ดินนั้นจะเคลื่อนตัวช้า และอาจไหลกลับขึ้นบนผิวดิน หรือ อาจถูกกักอยู่ภายใต้ชั้นหินเป็นเวลาหลายพันปี โดยปกติแล้วน้ำใต้ดินจะกลับเป็นน้ำที่ผิวดินบนพื้นที่ที่อยู่ระดับต่ำกว่า ยกเว้นในกรณีของบ่อน้ำบาดาล
- น้ำท่า (runoff) หรือ น้ำไหลผ่านเป็นการไหลของน้ำบนผิวดินไปสู่มหาสมุทร น้ำไหลลงสู่แม่น้ำและไหลไปสู่มหาสมุทร ซึ่งอาจจะถูกกักชั่วคราวตาม บึง หรือ ทะเลทราบ ก่อนไหลลงสู่มหาสมุทร น้ำบางส่วนกลับกลายเป็นไอก่อนจะไหลกลับลงสู่มหาสมุทร
โครงสร้างทางธรณีวิทยา(Geological structures)
การเปลี่ยนลักษณะของหินและเปลือกโลก
การเคลื่อนที่ของเพลท ส่งผลให้เปลือกโลกมีการเปลี่ยนลักษณะ (Deformation) อยู่อย่างต่อเนื่อง อาทิ ปัจจุบัน เราพบหินตะกอนที่มีซากบรรพชีวินของสัตว์ทะเลตามเทือกเขาสูงบนแผ่นดิน ซึ่งหินตะกอนนี้จะต้องเกิดในทะเลมาก่อน หรืออีกนัยหนึ่ง พื้นที่ที่เห็นเป็นเทือกเขาสูงปัจจุบัน ในอดีตต้องเคยเป็นท้องทะเลมาก่อน เมื่อเปลือกโลกมีการเคลื่อนที่ตามหลักการของเพลทเทคโทนิค ก็จะส่งผลให้พื้นที่เดิมที่เคยเป็นทะเล เกิดการยกตัวเป็นเทือกเขาสูงขึ้น การเปลี่ยนลักษณะของเปลือกโลก อาจจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วหรือฉับพลัน อาทิ การเปลี่ยนลักษณะพร้อมกับการเกิดแผ่นดินไหว เปลือกโลกมีการแตกหักและเคลื่อนตัวอย่างรวดเร็ว การเกิดระเบิดภูเขาไฟ อาจทำให้เกิดลักษณะภูมิประเทศที่แปรเปลี่ยนไปของเปลือกโลก การเปลี่ยนลักษณะของเปลือกโลกอย่างช้าๆ จะเกิดขึ้นพร้อมๆ กับการเคลื่อนที่ของเพลทต่างๆ ทำให้เกิดเทือกเขาคดโค้งและก่อตัวสูงขึ้นอย่างช้าๆ เป็นต้น
แรงที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนลักษณะหรือแปรรูปของหิน ได้แก่ แรงเค้น (Stress) และ แรงเครียด (Strain)

1.แรงเค้น (Stress) หมายถึง แรงที่กระทำต่อตัวหิน ปกติแรงเค้นที่กระทำต่อตัวหินจะไม่เท่ากันทุกทิศทาง สามารถแยกแรงเค้นได้เป็น 3 ชนิด คือ (1) แรงบีบอัด (Compresional Stress) (2) แรงดึง (Tensional Stress) (3) แรงเฉือน (Shear Stress)

2. แรงเครียด (Strain) แรงเครียด หมายถึง การตอบสนองของหินต่อแรงเค้นที่มากระทำต่อตัวมัน การตอบสนองจะออกมาในรูปของการเปลี่ยนแปลงในรูปร่าง (Shape) และการเปลี่ยนแปลงในปริมาตร (Volume) ส่งผลให้หินมีการเปลี่ยนลักษณะ (Deformation)
-โครงสร้างธรณีที่สำคัญที่เป็นผลจากการเปลี่ยนลักษณะของหิน เนื่องมาจากแรงเค้นและแรงเครียดที่มากระทำต่อตัวหินหรือเปลือกโลก ได้แก่ (1) Folds (ลักษณะโค้งงอ) (2) Faults (รอยเลื่อน) และ (3) Joints (รอยแตก)
1. Folds (ลักษณะโค้งงอ) ชั้นหินสามารถโค้งงอได้ในหลายรูปแบบ เมื่อถูกแรงบีบอัด (Compressional Stress) และตัวหินเกิดการเปลี่ยนลักษณะแบบพลาสติก (Plastic Deformation) ลักษณะโค้งงอนี้ อาจจะมีขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่มาก สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ (1) Syncline (โค้งรูปประทุนหงาย) มีลักษณะเป็นชั้นหินที่โค้งตัวเหมือนเอาประทุนเรือมาวางหงาย ชั้นหินที่อยู่บริเวณใจกลางของโค้งประทุนหงาย จะมีอายุอ่อนที่สุด (2) Anticline (โค้งรูปประทุนคว่ำ) มีลักษณะเป็นชั้นหินที่โค้งเหมือนเอาประทุนเรือมาวางคว่ำ ชั้นหินที่อยู่บริเวณใจกลางของโค้งประทุนคว่ำ จะมีอายุแก่ที่สุด
2. Faults (รอยเลื่อน) Fault หมายถึง รอยแตกในหินและมีการเลื่อนตัวของหินผ่านรอยแตกนั้นๆ เกิดขึ้นเมื่อหินไม่สามารถทนต่อแรงเค้นที่มากระทำ ทำให้เกิดการแตกหัก และมีการเลื่อนตัวของหินตามรอยแตก สามารถแยกได้เป็น 3 ประเภท โดยพิจารณาจากการเลื่อนตัวของหินตามรอยแตก (1) Normal Fault หมายถึง รอยเลื่อนที่มีทิศทางการเคลื่อนที่เสมือนหรือไปในทิศทางตามแรงดึงดูดของโลก ถ้ากำหนดให้หินที่รองรับอยู่ด้านลางของรอยเลื่อน เป็น Foot Wall และหินที่วางตัวอยู่ด้านบนรอยเลื่อนเป็น Hanging Wall ส่วนของ Hanging Wall จะมีการเลื่อนตัวลงตามรอยเลื่อนไปในทิศทางเดียวกันกับแรงดึงดูดของโลก
(2) Reverse Fault หมายถึง รอยเลื่อนที่ Hanging Wall จะเลื่อนตัวขึ้นตามรอยเลื่อนไปในทิศทางที่ตรงกันข้ามกับแรงดึงดูดของโลก
(3) Strike-slip (Transform) Fault หมายถึง รอยเลื่อนที่หินทั้ง 2 ด้านของรอยเลื่อน จะเคลื่อนที่ผ่านซึ่งกันและกันไปตามรอยเลื่อน ไม่มีการเลื่อนขึ้นหรือเลื่อนลง แต่จะเลื่อนตามแนวระนาบ
Fault อาจจะมีขนาดเล็กเป็นเซ็นติเมตรไปจนถึงขนาดใหญ่และยาวเป็นร้อยๆ กิโลเมตรได้ และส่งผลทำให้ลักษณะภูมิประเทศมีรูปแบบต่างๆ กัน เช่น มีหน้าผาที่สูงชัน ทางน้ำที่ตรง หรือเปลี่ยนทิศทางในลักษณะที่ฉับพลัน ในกรณีของ Normal Fault ซึ่งมักจะเกิดเป็นคู่ขนานกันไป โดยรอยเลื่อนทำมุมเอียงตรงข้ามกัน ทำให้ส่วนที่อยู่ตรงกลางของรอยเลื่อนทั้งสอง มีลักษณะเป็น Hanging Wall และเลื่อนลง ทำให้เกิดภูมิประเทศในลักษณะเป็นแอ่ง (Basin) ซึ่งจะพัฒนาเป็นแอ่งสะสมตัวของตะกอน มีทางน้ำไหลผ่าน ทำให้มีความอุดมสมบูรณ์ และมักจะเป็นที่ตั้งของชุมชนใหญ่ต่อไป แอ่งสะสมตะกอนใหญ่ๆ ของประเทศ อาทิ แอ่งเชียงใหม่ (Chiang Mai Basin) แอ่งลำปาง (Lampang Basin) ก็เกิดและเป็นผลของ Normal Fault ขนาดใหญ่ดังกล่าว
หลักฐานและร่องรอยที่สำคัญที่บ่งชี้ให้ทราบว่า รอยแตกในหินนั้น เป็นรอยเลื่อน (Fault) หรือรอยแตกธรรมดา ก็คือ ตามพื้นผิวของรอยเลื่อน จะมีผิวหน้าราบเรียบและมีร่องของการครูดเป็น ริ้วลายขนาน (Striations) ไปตามทิศทางการเคลื่อนที่ของหิน นักธรณีเรียกพื้นผิวรอยเลื่อนที่มีลักษณะดังกล่าวว่า หน้ารอยไถล (Slickenside Surface) นอกจากนั้น บริเวณที่เกิดรอยเลื่อน มักจะพบหินกรวดเหลี่ยม (Breccia) ซึ่งเป็นผลจากการที่เมื่อหินมีการแตกหักและเลื่อนตัวผ่านซึ่งกันและกัน จะบดอัด ทำให้กลายเป็นหินกรวดเหลี่ยม มีทั้งขนาดเล็กและใหญ่คละกันไป หินกรวดเหลี่ยมนี้จะช่วยบอกว่ามีการเลื่อนตัวของหิน แต่ไม่สามารถบอกทิศทางการเคลื่อนที่ได้ Fault และ Fold เป็นโครงสร้างธรณีที่มักเกิดร่วมกันในหินที่มีการแปรเปลี่ยนลักษณะมาก เนื่องมาจากแรงเค้นที่กระทำอย่างต่อเนื่อง โดยปกติ หินจะแปรเปลี่ยนลักษณะเป็น Fold ก่อน เมื่อแรงเค้นเพิ่มมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง หรือเพิ่มมากขึ้นทันทีทันใด หินก็จะแตกเกิดเป็น Fault ตามมา

3. Joints (แนวแตก) หินส่วนใหญ่ที่ผิวโลกจะมี Joints (แนวแตก) เกิดขึ้น เนื่องจากหินเปลือกโลกถูกแรงมากระทำ จากการเคลื่อนตัวของเปลือกโลก จึงต้องพยายามแตกตัวออกเพื่อให้หมดภาวะความกดดัน ในลักษณะของ Brittle Deformation เกิดเป็นแนวแตกในหิน แนวการวางตัวมักจะสม่ำเสมอทั้งผืนหินแถบนั้น และจะแสดงทิศทางการกระทำของแรงเค้นด้วย แนวแตกในบริเวณหนึ่งๆ อาจจะมีมากกว่าทิศทางเดียวก็ได้ เพราะการเกิดและเวลาต่างกัน