4.3 การลำดับชั้นหิน

 ลำดับชั้นหิน คือ การเรียงตัวทับถมกันของตะกอนที่ตกทับถม ณ ที่แห่งหนึ่งในช่วงเวลาที่แตกต่างกัน ซึ่งมักพบว่าชนิดของตะกอนจะแตกต่างกันไปตามกาลเวลา ขึ้นกับสภาพแวดล้อมในอดีตช่วงนั้น เช่น ยุคแคมเบรียนจะสะสมตัวหินทราย หินทรายแป้งและค่อยๆ เปลี่ยนเป็นหินดินดาน หินปูนในยุคออร์โดวิเชียน เป็นต้น

 อายุของหิน ก็คือช่วงเวลาที่ตะกอนหรือลาวาตกสะสมตัวหรือกำลังแข็งตัวหรือจับตัวเช่น ดินสะสมตัวในทะเลสาบเมื่อประมาณ 260 ล้านปี เมื่อจับตัวเป็นหินและคงอยู่ถึงปัจจุบัน เราก็บอกว่าหินนี้มีอายุ 260 ล้านปีที่ผ่านมา สำหรับวิธีศึกษาหาอายุก็ใช้ทั้งค่าอัตราส่วนการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสีหรือซากดึกดำบรรพ์ในช่วงนั้นที่เผอิญตายพร้อมๆ กับการตกของตะกอน


ภาพแสดง การลำดับอายุของชั้นหินที่มีอายุมากที่สุดจะอยู่ด้านล่าง ขึ้นไปสู่อายุหินน้อยที่ด้านบน

           ประโยชน์ของการใช้ข้อมูลธรณีวิทยา ธรณีวิทยาถือว่าเป็นการศึกษาธรรมชาติ โลกที่เราเหยียบ อาศัยอยู่ ซึ่งถ้าเข้าใจมันทั้งหมด เราก็สามารถใช้ประโยชน์จากธรรมชาติและหลีกเลี่ยงภัยธรรมชาติได้ คุณหาทรัพยากร เชื้อเพลิงไม่ได้ ถ้าไม่รู้ธรณีวิทยา คุณหาแหล่งที่อาศัย สถานที่ ที่มั่นคงต่อชีวิตไม่ได้ถ้าไม่รู้ธรณีวิทยา (เหมือนการไปสร้างบ้านในพื้นที่น้ำท่วมซ้ำซากก็เพราะไม่เข้าใจธรรมชาติทางธรณีวิทยา ) และที่สำคัญก็คือวิชานี้เป็นวิชาศึกษาโลก ซึ่งถือว่าเป็นรากฐานของวิทยาศาสตร์ที่สำคัญของมนุษย์

อายุของหินบนเทือกเขากลางมหาสมุทร เนื่องจากหินตรงนี้เป็นหินอัคนีประเภทบะซอลต์เป็นส่วนใหญ่ ดังนั้นต้องหาอายุโดยใช้การสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสีเท่านั้น รู้สึกว่าตัวหลังๆ เขาใช้ AR-AR กันนะ อายุได้ตั้งแต่ 160 ล้านปีถึงปัจจุบัน

 


ภาพแสดง การเกิดหินต่างๆ

           หิน (Rock) หมายถึง มวลของแข็งที่ประกอบขึ้นด้วยแร่ชนิดเดียวกันหรือหลายชนิดรวมตัวกันอยู่ตามธรรมชาติ แบ่งตามลักษณะการเกิดได้ 3 ชนิดใหญ่

1. หินอัคนี (Igneous Rock)

เกิดจากหินหนืดที่อยู่ใต้เปลือกโลกแทรกดันขึ้นมาแล้วตกผลึกเป็นแร่ต่างๆ และเย็นตัวลงจับตัวแน่นเป็นหินที่ผิวโลก แบ่งเป็น 2 ชนิดคือ

  • หินอัคนีแทรกซอน (Intrusive Igneous Rock) เกิดจากการเย็นตัวลงอย่างช้า ๆ ของหินหนืดใต้เปลือกโลก มีผลึกแร่ขนาดใหญ่ (>1 มิลลิเมตร) เช่นหินแกรนิต (Granite) หินไดออไรต์ (Diorite) หินแกบโบร (Gabbro)
  • หินอัคนีพุ (Extruisive Igneous Rock) หรือหินภูเขาไฟ (Volcanic Rock) เกิดจากการเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วของหินหนืดที่ดันตัวพุออกมานอกผิวโลกเป็นลาวา (Lava) ผลึกแร่มีขนาดเล็กหรือไม่เกิดผลึกเลยเช่น หินบะซอลต์ (Basalt) หินแอนดีไซต์ (Andesite) หินไรโอไลต์ (Rhyolite)

4.2 ซากดึกดำบรรพ์

ซากดึกดำบรรพ์ หมายถึง ซากและร่องรอยของบรรพชีวิน(Ancient life)ที่ประทับอยู่ในหิน บางแห่งเป็นรอยพิมพ์ บางแห่งก็มีซากเดิมปรากฏอยู่ รอยตีนสัตว์ มูลสัตว์ ถ่านหิน ไม้กลายเป็นหิน รวมอยู่ในหมู่ซากดึกดำ-บรรพ์นี้เหมือนกัน ถ้าเป็นไฟลัมหรือชั้นของชีวินดึกดำบรรพ์ใดที่สามารถใช้บ่งบอกอายุหินได้ เรียกว่าซากดึกดำบรรพ์ดรรชนี(Index fossil) การศึกษาซากดึกดำบรรพ์ เรียกว่า เพลิโอนโทโลยี ซึ่งบ่งชี้ว่า สิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นบนโลกอย่างน้อย 3,500 ล้านปีมาแล้ว ตั้งแต่นั้นมาก็เกิดสายพันธ์ของสัตว์และพืช ซึ่งส่วนใหญ่ได้สูญพันธ์ไปแล้ว การศึกษาซากที่ยังหลงเหลืออยู่ทำให้เราได้เห็นชีวิตในยุคดึกดำบรรพ์ที่อยู่บนผิวโลก
กลุ่มชีวินดึกดำบรรพ์(Fossil Assemblage) ได้แก่
  1. กลุ่มชีวิน : กลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่ประกอบด้วยสัตว์หรือพืชชนิดเดียวกันหรือใกล้เคียงกัน หรือกลุ่มของซากดึกดำบรรพ์ที่ปรากฏอยู่ในลำดับชั้นหินชั้นเดียวกันในพื้นที่ใดพื้นที่หนี่ง
 2. กลุ่มแร่ : แร่ต่าง ๆที่ประกอบกันขึ้นเป็นหินแต่ละชนิด โดยเฉพาะหินอัคนีและหินแปร
ชั้นกลุ่มชีวิน(Assemblage zone; Cenozone ) หมายถึงกลุ่มชั้นหินซึ่งประกอบด้วยซากดึกดำบรรพ์ที่มีลักษณะเด่นชัดเฉพาะกลุ่มนั้น ๆซึ่งแตกต่างจากส่วนชั้นหินใกล้เคียง ส่วนชั้นกลุ่มชีวินนี้ใช้ประโยชน์เป็นตัวบ่งชี้ถึงสภาพแวดล้อมในอดีตและใช้ในการเทียบชั้นหิน

การเกิดซากดึกดำบรรพ์
ขั้นตอนการเปลี่ยนแปลงจากสิ่งมีชีวิตไปเป็นซากดึกดำบรรพ์เกิดขึ้นกว่าหลายล้านปีมาแล้ว ทันทีที่สัตว์และพืชตาย มันก็จะเริ่มแยกออกเป็นส่วน ๆหรือผุผังไปส่วนที่แข็งอย่างเปลือกหอย กระดูกและฟันของสัตว์หรือไม้จะยังคงทนอยู่นานกว่าเนื้อเยื่อนุ่ม ๆแต่มักจะกระจัดกระจายหายไปเพราะการกระทำของสัตว์ ลม หรือน้ำ สิ่งใดจะกลายเป็นซากดึกดำบรรพ์จะถูกฝังลงไปใต้ดินอย่างรวดเร็วก่อนที่จะแยกออกเป็นส่วน ๆและถูกตะกอนต่าง ๆ เช่น ทราย หรือโคลนที่ถูกน้ำพัดพามาทับถม บางชิ้นค่อย ๆ ละลายหายไป บางชิ้นก็มีการเปลี่ยนแปลงทางเคมีหรือบิดเบี้ยวผิดรูปไปเนื่องจากอุณหภูมิและความกดดัน

สรุปขั้นตอนการเกิดซากดึกดำบรรพ์ ได้ดังนี้
1. สัตว์หรือพืชตายลงจมลงสู่ก้นทะเลและส่วนที่เหลือจะค่อย ๆถูกฝังลงในชั้นของตะกอน
2. ตะกอนชั้นล่าง ๆได้กลายเป็นหินและส่วนที่เหลืออยู่จะแข็งตัวกลายเป็นซากดึกดำบรรพ์
3. หินถูกดันขึ้นไปมาและถูกกัดเซาะ
4. ซากดึกดำบรรพ์โผล่ขึ้นสู่ชั้นผิวโลก


ภาพแสดง รูปฟอสซิลไดโนเสาร์ภูกุ้มข้าว ต.โนนบุรี อ. สหัสขันธ์จ. กาฬสินธุ์

ซากดึกดำบรรพ์ส่วนใหญ่มาจากส่วนที่แข็ง ๆของสัตว์และพืช เช่น เปลือกหอย กระดูก ฟัน หรือไม้ ซึ่งอาจจะเปลี่ยนแปลงไปจากรูปเดิมหรือไม่ก็เปลี่ยนเป็นแร่ธาตุสัตว์และพืชจะถูกเก็บอยู่ในหนองซึ่งทับถมกันจนดำเกือบเป็นน้ำมันดิน พีต น้ำแข็งและอำพัน ยางของต้นไม้โบราณ ไข่ รอยเท้าและโพรงไม้ต่างก็สามารถกลายเป็นซากดึกดำบรรพ์ได้ทั้งสิ้น จากการศึกษาซากดึกดำบรรพ์ทำให้ทราบว่า สิ่งมีชีวิตได้อุบัติขึ้นบนโลกอย่างน้อย3,500ล้านปีมาแล้วเกิดมีสายพันธ์สัตว์ และพืชซึ่งส่วนใหญ่ได้สูญพันธุ์ไปแล้วมีแต่ชิ้นส่วนเล็กจิ๋วที่ยังหลงเหลือ เป็นซากดึกดำบรรพ์ซากดึกดำบรรพ์ที่เก่าแก่ที่สุดในโลกคือเซลล์รูปร่างเหมือนบักเตรีขนาดเล็กมากมีอายุถึง 3,500 ล้านปี สัตว์ที่มีโครงสร้างยุ่งยากประกอบด้วยเซลล์หลายเซล เช่น ไทบราซิเดียมจากออสเตรเลียและอยู่ในมหายุคพรีแคมเบรียมตอนปลาย

4.1 อายุทางธรณีวิทยา

อายุทางธรณีวิทยา

อายุทางธรณีวิทยา ซึ่งโดยทั่วไปมี 2 แบบ ถ้าเป็นการหาอายุที่ใช้วิธีเทียบเคียงจากการลำดับชั้นหิน ข้อมูลอายุทางธรณีวิทยาของซากดึกดำบรรพ์ที่พบในหินนั้น และลักษณะโครงสร้างทางธรณีวิทยาของชั้นหิน เรียกว่า อายุเปรียบเทียบ แต่ถ้าเป็นการหาอายุของชั้นหินหรือซากดึกดำบรรพ์โดยตรง โดยใช้วิธีคำนวณจากธาตุกัมมันตรังสีที่มีอยู่ในหิน เรียกว่า อายุสัมบูรณ์

อายุทางธรณีวิทยา เป็นอายุที่เกี่ยวกับการเกิดของโลก ทุกอย่างที่อยู่ใต้ผิวดินจะเกี่ยวข้องกับธรณีวิทยาทั้งสิ้น จึงต้องมีการให้อายุ เพื่อลำดับขั้นตอน เหตุการณ์ ว่าหิน แร่ ซากดึกดำบรรพ์ที่พบใต้ผิวโลก(จากการเจาะสำรวจ) หรือโผล่บนดินเกิดในช่วงใดเพื่อจะได้หาความสัมพันธ์ และเทียบเคียงกันได้ ถ้าไม่มีอายุ ก็คงจะยุ่งตายห่า ลองนึกภาพสมมุติตัวอย่างของคนซิครับ อายุทางธรณีวิทยาก็หาได้จากการเอาธาตุกัมมันตรังสี มาหาอายุ อีกแบบก็หาจากซากดึกดำบรรพ์ ว่าเป็นสกุลและชนิดใด โดยเปรียบเทียบกับรายงานวิชาการอื่นๆ ซึ่งศาสตร์นี้ต้องอาศัยการสั่งสมประสบการณ์และความเชี่ยวชาญสูง สำหรับหน่วยเราพูดกันเป็นล้านปีครับ น้อยๆ เราไม่ชอบ ต้องมีหน่วยเป็นหลักล้านครับ อายุทางธรณีวิทยานอกจากเป็นตัวเลขแล้ว ก็มีชื่อเรียกด้วย ซึ่งส่วนใหญ่ก็จะใช้ชื่อตามชื่อสถานที่ทางภูมิศาสตร์ที่มีการพบซากดึกดำบรรพ์ แบบสังเกตการบอกอายุของซากดึกดำบรรพ์หรืออายุหิน สามารถบอกได้ 2 แบบคือ การบอกอายุเชิงเปรียบเทียบ(Relative Age)และการบอกอายุสมบูรณ์(Absolute age)อายุเปรียบเทียบ(Relative Age) คืออายุทางธรณีวิทยาของซากดึกดำบรรพ์ หิน ลักษณะทางธรณีวิทยา หรือเหตุการณ์ทางธรณีวิทยา เมื่อเปรียบเทียบกับซากดึกดำบรรพ์ หิน ลักษณะทางธรณีวิทยา หรือเหตุการณ์ทางธรณีวิทยาอื่น ๆแทนที่จะบ่งบอกเป็นจำนวนปี ดังนั้นการบอกอายุของหินแบบนี้จึงบอกได้แต่เพียงว่าอายุแก่กว่าหรืออ่อนกว่าหิน หรือซากดึกดำบรรพ์ อีกชุดหนึ่งเท่านั้น โดยอาศัยตำแหน่งการวางตัวของหินตะกอนเป็นตัวบ่งบอก( Index fossil) เป็นส่วนใหญ่ เพราะชั้นหินตะกอนแต่ละขั้นจะต้องใช้ระยะเวลาช่วงหนึ่งที่จะเกิดการทับถม เมื่อสามารถเรียงลำดับของหินตะกอนแต่ละชุดตามลำดับก็จะสามารถหาเวลาเปรียบเทียบได้ และจะต้องใช้หลักวิชาการทางธรณีวิทยา( Stratigraphy )ประกอบด้วย                                                                                                                    การศึกษาเวลาเปรียบเทียบโดยอาศัยหลักความจริง มี อยู่ 3 ข้อคือ
1. กฎการวางตัวซ้อนกันของชั้นหินตะกอน(Law of superposition) ถ้าหินตะกอนชุดหนึ่งไม่ถูกพลิกกลับโดยปรากฏการณ์ทางธรรมชาติแล้ว ส่วนบนสุดของหินชุดนี้จะอายุอ่อนหรือน้อยที่สุด และส่วนล่างสุดจะมีอายุแก่หรือมากกว่าเสมอ
2. กฎของความสัมพันธ์ในการตัดผ่านชั้นหิน(Law of cross-cutting relationship ) หินที่ตัดผ่านเข้ามาในหินข้างเคียงจะมีอายุน้อยกว่าหินที่ถูกตัดเข้ามา
3. การเปรียบเทียบของหินตะกอน(correlation of sedimentary rock) ศึกษาเปรียบเทียบหินตะกอนในบริเวณที่ต่างกันโดยอาศัย
ก. ใช้ลักษณะทางกายภาพโดยอาศัยคีย์เบด(key bed) ซึ่งเป็นชั้นหินที่มีลักษณะเด่นเฉพาะตัวของมันเอง และถ้าพบที่ไหนจะต้องสามารถบ่งบอกจดจำได้อย่างถูกต้องถึงว่าชั้นหินที่วางตัวอยู่ข้างบนและข้างล่างของคีย์เบดจะมีลักษณะแตกต่างกันออกไปในแต่ละบริเวณด้วย                                                                                                                                                                                          ข. เปรียบเทียบโดยใช้ซากดึกดำบรรพ์(correlation by fossil) มีหลักเกณฑ์คือ ในชั้นหินใด ๆถ้ามีซากดึกดำบรรพ์ที่เหมือนหรือคล้ายคลึงกันเกิดอยู่ในตัวของมันแล้ว ชั้นหินนั้น ๆย่อมมีอายุหรือช่วงระยะเวลาที่เกิดใกล้เคียงกับซากดึกดำบรรพ์ที่สามารถใช้เปรียบเทียบได้ดี เป็นช่วงระยะเวลาสั้น ๆ แต่เกิดอยู่กระจัดกระจายเป็นบริเวณกว้างขวางมากที่สุด ฟอสซิลเหล่านี้เรียกว่า ไกด์ฟอสซิลหรือ อินเด็กฟอสซิล(guide or index fossil)

 
อายุสัมบูรณ์( Absolute age ) หมายถึงอายุซากดึกดำบรรพ์ของหิน ลักษณะหรือเหตุการณ์ทางธรณีวิทยา(โดยมากวัดเป็นปี เช่น พันปี ล้านปี) โดยทั่วไปหมายถึงอายุที่คำนวณหาได้จากไอโซโทปของธาตุกัมมันตรังสี ขึ้นอยู่กับวิธีการและช่วงเวลาครึ่งชีวิต(Half life period) ของธาตุนั้น ๆ เช่น C-14 มีครึ่งชีวิตเท่ากับ 5,730 ปี จะใช้กับหินหรือ fossil โบราณคดี ที่มีอายุไม่เกิน 50,000 ปี ส่วน U-238 หรือ K-40จะใช้หินที่มีอายุมาก ๆ ซึ่งมีวิธีการที่สลับซับซ้อน ใช้ทุนสูง และแร่ที่มีปริมาณรังสีมีปริมาณน้อยมาก วิธีการนี้เรียกว่า การตรวจหาอายุจากสารกัมมันตภาพรังสี(radiometric age dating)
การใช้ธาตุกัมมันตรังสีเพื่อหาอายุหิน หรือ ฟอสซิล นั้น ใช้หลักการสำคัญคือการเปรียบเทียบอัตราส่วนของธาตุกัมมันตรังสีที่เหลืออยู่( End product) ที่เกิดขึ้นกับไอโซโทปของธาตุกัมมันตรังสีตั้งต้น(Parent isotope)แล้วคำนวณโดยใช้เวลาครึ่งชีวิตมาช่วยด้วยก็จะได้อายุของชั้นหิน หรือ ซากดึกดำบรรพ์ นั้น ๆ เช่น
วิธีการ Uranium 238 – Lead 206 วิธีการ Uranium 235 – Lead 207
วิธีการ Potassium 40 – Argon 206 วิธีการ Rubidium 87- Strontium 87
วิธีการ Carbon 14 – Nitrogen 14
การหาอายุโดยใช้ธาตุกัมมันตรังสีมีประโยชน์ 2 ประการคือ
1. ช่วยในการกำหนดอายุที่แน่นอนหลังจากการใช้ fossil และ Stratigrapy แล้ว
2. ช่วยบอกอายุหรือเรื่องราวของยุคสมัย พรีแคมเบียน(Precambrian) นี้ถูกเปลี่ยนแปลง
อย่างต่อเนื่องไปอย่างมาก ร่องรอยต่าง ๆจึงสลายไปหมด

การลำดับชั้นหินในประเทศไทย (Stratigraphy of Thailand)
ประเทศไทยมีหินที่มีอายุต่างๆ ครบทุกมหายุคตามมาตราธรณีกาล หรือตั้งแต่มหายุคพรีแคมเบรียน จนถึงยุคควอเทอร์นารี และพบหินครบทุกประเภทคือ หินอัคนี หินตะกอน และหินแปร ลำดับ
8.5.1 หินมหายุคพรีแคมเบรียน (Precambrian Era)
หินมหายุคพรีแคมเบรียนในประเทศไทยส่วนใหญ่พบทางตะวันตกของประเทศไทย ได้แก่ เชียงแสน เวียงป่าเป้า (จังหวัดเชียงราย) เชียงใหม่ ตาก บ้านไร่ (จังหวัดอุทัยธานี) กาญจนบุรี หัวหิน ทับสะแก (จังหวัดประจวบคีรีขันธ์) ระนอง และชลบุรีหินในชุดนี้ประกอบด้วยหินไนส์ที่แปรสภาพมาจากหินอัคนี (Orthogneiss) และมีเกรดปานกลางถึงสูง หินไนส์ที่แปรมาจากหินตะกอน (Paragneiss) และหินซีสต์ นอกจากนี้ยังมีหิน แกรนิตไนส์ เพกมาไทด์ แคลด์-ซิลิเกต และอื่นๆ
8.5.2 หินยุคแคมเบรียนหรือกลุ่มหินตะรุเตา (Cambrian Period Tarutao Group)
กลุ่มหินตะรุเตาพบตั้งแต่ภาคเหนือลงไปจนถึงภาคใต้ของไทย ลักษณะทั่วไปของหินที่พบจะแตกต่างกันไปเนื่องจากสภาพแวดล้อมการเกิดต่างกัน ในส่วนที่พบทางภาคใต้เช่นที่เกาะตะรุเตาจังหวัดสตูล เป็นหินไมกาเชียสแซนด์สโตน (Micaceous sandstone) หินดินดาน และหินดินดานเนื้อผสมปูน (Calcareous shale) สีน้ำตาลแดงหนาประมาณ 200-300 เมตร พบซากดึกดำบรรพ์ไตรโลไบด์ (Trilobites)และแบรกชิโอปอด (Brachiopods) หินทราย ค่อยๆ เปลี่ยนไปเป็นชั้นของหินปูน และมีชั้นหินทรายแทรกสลับอยู่ ในที่สุดเปลี่ยนไปเป็นหินปูนทุ่งสง (Thungsong limestone)บริเวณภาคเหนือของประเทศไทย พบที่บริเวณตะวันตกของจังหวัดตาก จังหวัดแม่ฮ่องสอนอำเภอฝาง บริเวณตะวันตกเฉียงเหนือของอำเภอฮอต จังหวัดเชียงใหม่ และที่จังหวัดกาญจนบุรี หินยุคนี้ประกอบด้วย หินควอร์ตไซต์ที่วางตัวเป็นชั้นชัดเจน (Well-bedded quartzite) จนถึงควอร์ไซด์ที่ไม่พบชั้นหรือมวลเนื้อแน่น (Massive quartzite)
8.5.3 หินยุคออร์โดวิเชียนหรือหินปูนทุ่งสง (Ordovician Period-Thung Song limestone)
หินยุคนี้ส่วนใหญ่เป็นหินปูนสีเทาเข้ม-ดำ มักพบผลึกแร่ไพไรต์ (FeS2) และวัตถุที่มีเนื้อปูน (Calcareous materials) ปนอยู่ นอกจากนี้ยังมีมลทินเป็นทราย (Sand) และโคลน (Clay) ปนอยู่เป็นแนวยาวตามระนาบชั้นหิน แทรกสลับเป็นชั้นบางๆ ทั้งตอนล่าง และตอนบนของหินกลุ่มนี้อายุของหินปูนยุคนี้ได้จากซากดึกดำบรรพ์ แอคทิโนเซราสและอาร์มีโนเซราสเซฟาโลปอด (Actinoceras and Armenoceras Cephalopods) ที่อำเภอร่อนพิบูลย์ จังหวัดนครศรีธรรมราช
8.5.4 หินยุคไซลูเรียน-ดีโวเนียน-คาร์บอนิเฟอรัส หรือกลุ่มหินตะนาวศรี (Silurian, Devonian, Carboniferous Period ; Tanaosi Group)
กลุ่มหินตะนาวศรีพบแผ่กระจายค่อนข้างกว้างขวางในประเทศ กล่าวคือพบเกือบทุกภาคในประเทศไทย ยกเว้นที่ราบสูงโคราช แต่เข้าใจว่าอาจรองรับกลุ่มหินโคราช (Khorat Group) การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและทางเคมีของหินกลุ่มนี้มีมากกว่าหินกลุ่มอื่น จึงทำให้เกิดความยุ่งยากต่อการลำดับชั้นหิน และเป็นหินที่มีปัญหามากกว่ากลุ่มหนึ่งจึงมีผู้แบ่งย่อยเป็นชื่อกลุ่มต่างๆ หลายแบบในที่นี้จะกล่าวถึงที่สำคัญเท่านั้น หินกลุ่มนี้แบ่งออกเป็น 2 หมวด (Formation) ใหญ่ๆ คือ
1) หมวดหินแก่งกระจาน (Kaeng Krachan Formation) เป็นหมวดที่วางตัวอยู่ข้างบนและมีอายุอยู่ในช่วง ดีโวเนียนตอนบน คาร์บอนิเฟอรัส (Upper-Devonian Carboniferous) หินหน่วยนี้บริเวณเขื่อนแก่งกระจาน จังหวัดเพชรบุรี ประกอบไปด้วยหินโคลน หินดินดาน หินทรายและเกรย์แวก ส่วนใหญ่สีเทาดำ
2) หมวดหินกาญจนบุรี (Kanchanaburi Formation) เป็นหินที่รองรับหินหน่วยแก่งกระจานอยู่และมีอายุในช่วง ไซลูเรียน – ดีโวเนียนตอนล่าง (Silurian – lower Devonian) โดยทั่วไปหินหน่วยกาญจนบุรีประกอบด้วยหินแปรเกรดต่ำ ได้แก่ หินชนวน หินฟิลไลต์ หินควอร์ตไซต์ และมักบิดเบี้ยวคดโค้งไปมามาก
8.5.5 หินยุคคาร์บอนิเฟอรัสตอนบน เพอร์เมียน หรือ กลุ่มหินราชบุรี (Upper Carboniferous Permian Period : Ratchaburi Group) 
หินราชบุรีส่วนใหญ่ประกอบไปด้วยหินปูนสีเทา-ขาว มักแสดงการโค้งงอให้เห็น บางส่วนแสดงการเกิดผลึกใหม่ (Recrystallization) ซึ่งแสดงว่าได้ผ่านการแปรสภาพ นอกจากหินปูนแล้วยังพบด้วยหินตะกอนที่มีองค์ประกอบของ เศษตะกอนของหินภูเขาไฟ (Volcanogenic sediments) เช่น หินทราย หินดินดาน หินกรวดมน หินปูนในกลุ่มนี้มีซากดึกดำบรรพ์จำนวนมาก (Fossilliferous limestone) เช่นสัตว์เซลล์เดียวพวกฟิวซูลินิค (Fusulinid) หรือที่เรียกว่า คตข้าวสาร แบรกชิโอปอต (Brachiopods)ปะการัง (Corais) และไบรโอโซน (Bryozoans)
8.5.6 หินยุคไทรแอสซิก หรือกลุ่มหินลำปาง (Triassic Period-Lampang Group)
กลุ่มหินลำปางเป็นหินที่เกิดจากการสะสมตัวของตะกอนในทะเล (Marine sediments) แผ่กระจายไม่กว้างขวางมากนัก ส่วนใหญ่พบบริเวณภาคเหนือ เช่นที่จังหวัดลำปาง อำเภอแม่สะเรียง จังหวัดแม่ฮ่องสอน บางส่วนของจังหวัดเชียงราย แพร่ น่าน อุตรดิตถ์ สุโขทัย ตามเส้นทางสายตากแม่สอด ส่วนบริเวณอื่นพบกระจัดกระจายอยู่ตามแนวเขตรอยเลื่อน (Fault zone) ขนาดใหญ่ เช่น ตอนใต้ของอำเภอทองผาภูมิ อำเภอศรีสวัสดิ์ จังหวัดกาญจนบุรี ตามแนวรอยเลื่อนด่านเจดีย์สามองค์-ราชบุรี แม่น้ำแควใหญ่
8.5.7 หินยุคไทรแอสสิกตอนบนถึงครีเทเชียสหรือกลุ่มหินโคราช (Upper Triassic to Cretaceous Period – Khorat Group)
หินกลุ่มนี้ครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 1/3 ของประเทศไทย โผล่ให้เห็นชัดเจนมากบริเวณภาคอีสานหรือที่ราบสูงโคราช (Khorat plateau) และต่อเนื่องเข้าไปยังประเทศลาว เขมร และเวียดนาม นอกจากนี้ยังพบกระจัดกระจายในส่วนอื่นของประเทศไทย เช่นจังหวัดเชียงใหม่ เชียงราย พะเยา ตาก กาญจนบุรี เป็นต้น
กลุ่มหินนี้มีผู้ศึกษาตามเส้นทางสายลพบุรี นครราชสีมา บริเวณผานกเค้า ภูกระดึง เส้นทางสายอุดรธานี-หนองบัวลำพู และบริเวณทิวเขาภูพาน
8.5.8 หินยุคเทอร์เชีนรีหรือกลุ่มกระบี่ (Tertiary Period-Krabi Group)
หินกลุ่มนี้มีลักษณะเด่นคือประกอบด้วยหินกึ่งร่วนกึ่งแข็ง (Semiconsolidated rocks) ได้แก หินคาร์บอนาเชียสเชล (Carbonaceous shale) หินทราย ดินมาร์ล (Marl) หินปูนที่เกิดในน้ำจืด (Freshwayer limestone) ชั้นถ่านหิน และ/หรือชั้นหินน้ำมัน (Oill shale) มีสภาพแวดล้อมการเกิดเป็นแบบน้ำจืดและปากแม่น้ำ โดยทั่วไปหินชุดกระบี่มักจะพบในบริเวณที่เป็นแอ่งโด ๆ ระหว่างหุบเขา มักไม่ต่อเนื่องซึ่งกันและกัน
8.5.9 หินยุคควอเทอร์นารี (Quaternary deposits)
หินยุคนี้เป็นตะกอนร่วน (Unconsolidated sediment) เกิดจากการสะสมตัวของตัวกระทำต่างๆ เช่น น้ำ ลม มักพบอยู่ตามลำธาร ที่ราบลุ่ม และหาดทรายทั่วไป ประกอบด้วยตะกอนขนาดก้อนกรวด(Gravel) ทราย (Sand) ทรายแป้ง (Silt) และเคลย์ (Clay) หินยุคนี้อาจจัดแบ่งเป็นพวกตะกอนน้ำพา (Alluvium) การทับถมบนลาดตะพัก (Terrace deposits) และศิลาแลง (Laterite) พบเห็นได้ชัดบริเวณที่เป็นแอ่งที่ราบลุ่มแม่น้ำสายใหญ่ๆ เช่น แม่น้ำเจ้าพระยา แม่น้ำปิง เป็นต้น
8.5.10 หินอัคนีในประเทศไทย
หินอัคนีที่พบในประเทศไทยแบ่งได้ 2 กลุ่มใหญ่คือ กลุ่มหินอัคนีพุ (Extrusive igneous rocks)ที่สำคัญได้แก่ หินแอนดีไซต์ ไรโอไลต์ หินชั้นภูเขาไฟ (Pyroclastic rocks) ที่มีอายุต่างๆ กัน รวมทั้งหินบะซอลต์ที่มีอายุควอเทอร์นารีด้วย และกลุ่มหินอัครีแทรกซ้อน (Intrusive igneous rocks) ที่สำคัญได้แก่ หินแกรนิต หินอัลตราเมฟิก (Ultramafic and mafic rocks)
1) หินแอนดีไซด์ – เดไซต์ – ไรโอไลต์ – หินชิ้นภูเขาไฟ หินภูเขาไฟที่พบในประเทศไทย แบ่งตามช่วงอายุการเกิดภูเขาไฟได้ ดังนี้
– หินยุคคาร์บอนิเฟอรัสตอนกลาง (Middle Carboniferous) ส่วนใหญ่เป็น หินแอนดีไซต์และหินชิ้นภูเขาไฟ ซึ่งพบตั้งแต่ทางตอนเหนือของจังหวัดเชียงราย ต่อลงมาจนถึงขอบที่ราบสูงโคราช
– หินยุคเพอร์โม-ไทรแอสซิก (Permo-Triassic) ส่วนใหญ่เป็นหินแอนดีไซต์ ไรโอไลต์ เดไซต์ ทัฟฟ์ และหินกรวดมน พบมากในภาคเหนือ เช่น เขื่อนกิ่วลม ดอยพระบาท จังหวัดลำปาง ทางเหนือของจังหวัดลำพูน เชียงราย และแพร่
– หินยุคครีเทเชียส ถึงเทอร์เชียรี (Cretaceous3Tertiary) ส่วนใหญ่เป็นหิน แอนดีไซต์ ไรโอไลต์ และทัฟฟ์ แผ่กระจายไม่มาก ส่วนใหญ่พบบริเวณของที่ราบสูงโคราช เช่น บริเวณลำนารายณ์ จังหวัดลพบุรี
2) หินบะซอลต ์พบแผ่กระจายเป็นจุดๆ ทั่วประเทศ ยกเว้นภาคใต้ของประเทศไทย หินบะซอลต์ส่วนใหญ่เกิดในลักษณะของการไหล (Flow) ออกมาของลาวาตามรอยแตกของผิวโลกหรือเป็นปลั๊ก (Plug) อายุโดยทั่วไปตั้งแต่ เทอร์เชียรีตอนปลายถึงควอเทอร์นารี (Late Tertiary Quaternary) บะซอลต์ในประเทศไทยพอจะแบ่งได้เป็น 2 กลุ่ม คือ
– บะซอลต์ที่สัมพันธุ์กับพลอยคอรันดัม (Corundum related basalt) เช่น ที่บ้านหนองบอน บ้านบ่อไร่ จังหวัดตราด บ้านบ่อพลอย – บ้านตกพรม จังหวัดจันทบุรี อำเภอบ่อพลอย จังหวัดกาญจนบุรี บ้านบ่อแก้ว อำเภอเด่นชัย จังหวัดแพร่ บ้านหนอง อำเภอเกาะคา จังหวัดลำปาง บ้านโคกสำราญ อำเภอวิเชียรบุรี จังหวัดเพชรบูรณ์ เป็นต้น
– บะซอลต์ที่ไม่สัมพันธ์กับพลอยคอรันดัม (Coundumless bwsalt) เช่นที่ อำเภอเทิงจังหวัดเชียงราย อำเภอแม่ทา จังหวัดลำปาง จังหวัดเลย จังหวัดศรีสะเกษ อำเภอโคกสำโรง และอำเภอลำนารายณ์ จังหวัดลพบุรี จังหวัดนครสวรรค์ จังหวัดสระบุรี เป็นต้น
3) หินแกรนิต เป็นหินอัคนีที่พบแพร่หลาย และมีความสำคัญในแง่ที่สัมพันธ์กับแหล่งแร่เศรษฐกิจของประเทศไทย แบ่งออกได้เป็น 3 กลุ่ม ตามอายุที่ได้จากการหาอายุทางกัมมันตรังสี (Radioactive dating)รวมทั้งหลักฐานที่ปรากฏให้เห็นในภาคสนาม คือ
– แกรนิตยุคคาร์บอนิเฟอรัส (Carboniferous granite) โผล่ให้เห็นมากบริเวณภาคเหนือของประเทศไทยใกล้พรมแดนไทยพม่า เป็นแนวยาวจากตะวันตกของเชียงใหม่-อุทัยธานี และโผล่ให้เห็นบริเวณจังหวัดชลบุรี ระยอง ลักษณะเด่นของแกรนิตยุคนี้คือ มีแนวการเรียงตัวของเม็ดแร่ (Foliation) อย่างชัดเจนโดยเฉพาะ แร่ไบโอไทต์ บางทีเรียกว่า โฟลิเอตเตคหรือสเตรสแกรนิต (Foliated or stressec granite) นอกจากนั้นยังไม่พบแร่ฮอร์นเบลนด์ ปริมาณแร่แอลคาไลเฟลด์สปาร์มีมากกว่า แพลจิโอเคลเฟลด์สปาร์ และมักเกิดเป็นมวลหินอัคนีชนิดการแทรกซ้อนร่วมแนว (Concordant intrusion) กับหินดั้งเดิมในบริเวณนั้น
– แกรนิตยุคไทรแอสซิก-จูแรสซิก (Triassic Jurassic granite) โผล่ให้เห็นชัดบริเวณภาคเหนือ เช่น ทิวเขาขุนตาล อำเภอเมือง จังหวัดตาก ลักษณะเด่นคือ มักเป็นพวกที่มีผลึกขนาดใหญ่และเป็นสองขนาด (Porphyitic Phaneritie texture) ปริมาณแร่แพลจิโอเคลสเฟลด์สปาร์มีมากกว่า แอลคาไลเฟลด์สปาร์ มีแร่ฮอร์นเบลนด์ ไม่พบแร่มัสโคไวต์ปฐมภูมิ (Primary muscovite) มักไม่พบหินเพกมาไทต์ มักเห็นมวลหินที่แทรกเข้ามาในหินดั้งเดิมแบบการแทรกซอนไม่ร่วมแนว (Discordant intrusion)
– แกรนิตยุคครีเทเซียส (Cretaceous granite) โผล่ให้เห็นน้อย พบที่อำเภอนาน้อย จังหวัดน่าน และอำเภอแม่ทา จังหวัดลำปาง
4) หินอัลตราเมฟิก และหินเมฟิก หินอัคนีเหล่านี้ประกอบด้วยหินไดออไรด์ แกบโบร ไพรอกซีไนต์ ดูไนต์ เป็นส่วนใหญ่ และมักเกิดร่วมกันอยู่ พบแผ่กระจายไปมาก ที่พบมากได้แก่ บริเวณอำเภอท่าปลา จังหวัดอุตรดิตถ์ ทางทิศเหนือและตะวันออกของอำเภอเชียงดาว จังหวัดเชียงใหม่ ทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือของจังหวัดเชียงราย ตามลำน้ำน่าน จังหวัดน่าน และจังหวัดสระแก้ว เป็นต้น แทรกตัวขึ้นมาในหินที่มีอายุแก่กว่า บางบริเวณหินไพรอกซีไนต์ อาจถูกเปลี่ยนไปเป็น หินเซอร์เพนทิไนต์ (Serpentinite) มักมีแร่ใยหิน (Asbestos) และแร่ทัลก์ (หรือหินสบู่ Soapstone) ติดร่วมอยู่ด้วย อายุที่ได้จากการเปรียบเทียบลำดับชั้นหิน คือประมาณคาร์บอนเฟอรัสถึงคาร์บอนนิเฟอรัสตอนปลาย (Carboniferous – Late Carboniferous)