ประวัติความเป็นมาของแร่

แร่

     มนุษย์รู้จักนำทรัพยากรของโลกมาผลิตเป็นสิ่งของเครื่องใช้ต่าง ๆตั้งแต่อดีตกาล โดยมีการพัฒนารูปแบบผลิตภัณฑ์ต่าง ๆเหล่านั้นขึ้นมาเป็นลำดับการเจริญก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ทรัพยากรอย่างหนึ่งที่มนุษย์นำมาใช้ผลิตก็คือ แร่
1.1 แหล่งแร่ในประเทศไทย

        ประเทศไทยมีแหล่งแร่ที่สำคัญหลายชนิด ได้แก่ แร่ดีบุก แร่ทังสเตน แร่พลวง และแร่ฟลูออไรด์ ในอดีตแร่เป็นสินค้าออกที่สำคัญอย่างหนึ่งของประเทศไทย แต่ปัจจุบันแร่หลายชนิดมีจำนวนน้อยลงจึงหยุดการผลิต และบางส่วนก็ได้แปรรูปไปเป็นผลิตภัณฑ์ภายในประเทศ กรมทรัพยากรธรณีได้ทำการสำรวจแหล่งแร่และจัดทำแหล่งแร่ ดังภาพ 

       ประเทศไทยมีแหล่งแร่ชนิดต่าง ๆกระจายอยู่ทั่วไป ที่จัดเป็นกลุ่มแร่ที่สำคัญทางเศรษฐกิจ ได้แก่ ดีบุกพบมากทางภาคใต้ ในจังหวัดระนอง พังงา ภูเก็ต สุราษฎ์ธานี นครศรีธรรมราช? นอกจากนั้นยังพบในจังหวัดอื่น ๆอีก เช่น กาญจนบุรี ตาก แม่ฮ่องสอน เชียงราย? เหล็ก พบมากที่เขาทับควาย อำเภอโคกสำโรง จังหวัดลพบุรี ภูเหล็ก ภูเฮี๊ยะ อำเภอเชียงคาน จังหวัดเลย ใยหิน พบมากที่ม่อนไก่แจ้ อำเภอเมือง จังหวัดอุตรดิตถ์ รัตนชาติ พบมากที่จังหวัดจันทบุรี ตราด และกาญจนบุรี ทองคำ พบมากที่บ้านบ่อทอง จังหวัดปราจีนบุรี บ้านป่าร่อน อำเภอบางสะพาน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ แหล่งทองโต๊ะโม๊ะ อำเภอสุคิริน จังหวัดนราธิวาส ปัจจุบันพบแหล่งแร่ทองคำที่มีศักยภาพเชิงพาณิชย์ในระดับค่อนข้างสูงที่บริเวณรอยต่อระหว่างตำบลเขาเจ็ดลูก อำเภอทับคล้อ จังหวัดพิจิตร ตำบลท้ายดง จังหวัดเพชรบูรณ์ และบริเวณอำเภอเชียงคาน อำเภอปากชม จังหวัดเลย นอกจากนี้ประเทศไทยยังมีแร่อื่น ๆอีก แต่ปริมาณไม่มากพบในเชิงพาณิชย์และเศรษฐกิจ

ลักษณะทางกายภาพของแร่บางชนิด

               การจากศึกษาลักษณะที่ปรากฏเปรียบเทียบกับข้อมูลทางกายภาพของแร่จากตาราง ช่วยให้สามารถระบุชนิดของแร่ได้ การศึกษาลักษณะของแร่เป็นวิธีหนึ่งที่ใช้จำแนกแร่ได้ระดับหนึ่ง นอกจากนั้นยังอาจจำแนกและสังเกตความแตกต่างของแร่ได้จากรูปผลึก รอยแตก และความถ่วงจำเพาะของแร่? แร่เป็นธาตุหรือสารประกอบอนินทรีย์ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ มีโครงสร้างภายในที่เป็นระเบียบ มีสูตรเคมีที่แน่นอนหรือเปลี่ยนแปลงได้ในวงจำกัด มีสถานะเป็นของแข็ง แร่ที่พบมากบนเปลือกโลกทั้งบนพื้นทวีปและพื้นมหาสมุทร ส่วนใหญ่จะพบแทรกกระจายอยู่ในหินชนิดต่าง ๆ เรียกว่า แร่ประกอบหิน แร่ประกอบหินที่มักจะพบทั่วไป ได้แก่ แร่ควอตซ์ แร่เฟลด์สปาร์ แร่ไมกา แร่ฮอร์นเบลนด์ เป็นต้น แร่ประกอบหินส่วนมากไม่ได้นำมาใช้ประโยชน์ เพราะกระจายอยู่ในเนื้อหินยากต่อการสกัดนำมาใช้ แต่ถ้สเกิดเป็นปริมาณมาก เช่น เป็นสายแร่อาจนำมาใช้ได้ ส่วนใหญ่แร่ประกอบหินจะใช้เพื่อจำแนกชนิดของหิน เช่นแร่โอลิวีน มักพบในหินภูเขาไฟ แร่โอลิวีนที่เกิดเป็นผลึกสวยไม่มีตำหนิจัดเป็นแร่รัตนชาติ เรียกว่า เพริด็อต (peridot) แร่การ์เนต? มักจะเกิดเป็นผลึกสวย ถ้ามีปริมาณของเหล็กสูงจะมีสีแดงเข้ม เรียกว่าโกเมน ใช้ทำเครื่องประดับ ส่วนการ์เนตที่ผลึกไม่สวย นิยมใช้ทำกระดาษทรายหรือผงขัด เนื่องจากเป็นแร่ที่มีความแข็งสูง
แร่ควอตซ์ก็จัดเป็นรัตนชาติอย่างหนึ่งเช่นกัน มีชื่อเรียกตามสีที่แตกต่างกัน เช่น ควอตซ์สีม่วงใส เรียกว่า แอเมทิสต์ หรือพลอยสีดอกตะแบก ถ้าควอตซ์มีผลึกใสอยู่รวมกัน เรียกว่า โป่งข่าม ซึ่งมักจะมีมลทินของแร่รูปแบบต่าง ๆอยู่ภายใน ควอตซ์บางชนิดมีรูปผลึกละเอียด เนื้อเนียนและเป็นแถบสีสลับกัน เรียกว่า อะเกต หรือโมรา ส่วนโอปอ เป็นแร่ที่มีส่วนประกอบเหมือนควอตซ์ แต่มีน้ำปนอยู่ภายในเนื้อ มีสมบัติเล่นสีเป็นเหลือบสีต่าง ๆ
สำหรับรัตนชาติที่สำคัญและมีชื่อของไทย ได้แก่ พลอยตระกูลคอรันดัม ถ้ามีสีแดงเรียกว่าทับทิม ถ้ามีสีน้ำเงิน เรีบกว่าไพลิน ถ้ามีสีเหลืองเรียกว่าบุษราคัมหรือพลอยน้ำบุษย์ นอกเหนือจากสีเหล่านี้ ให้เรียกชื่อตามสีที่ปรากฏ เช่น สีเขียว เรียกว่าแซฟไฟร์สีเขียว (Blue Sapphire) หรือที่คนไทยเรียกว่า เขียวส่อง เพชร เป็นรัตนชาติที่สำคัญและมีราคาแพงมาก ในประเทศไทยพบน้อยมาก โดยพบปนกับลานแร่ดีบุกและทะเลอันดามัน บริเวณจังหวัดภูเก็ตและพังงา

ชนิดและประโยชน์ของแร่ 
        แร่ส่วนใหญ่ที่พบบนเปลือกโลกประกอบด้วยธาตุหลักเพียง 8 ธาตุ? ได้แก่ ออกซิเจน ซิลิคอน อะลูมิเนียม เหล็ก แคลเซียม โซเดียม โพแทสเซียม และแมกนีเซียม เราจึงสามารถจำแนกแร่อย่างเป็นระบบตามส่วนประกอบทางเคมีเป็นกลุ่มได้มากกว่าสิบกลุ่ม แต่ในที่นี้จะกล่าวเฉพาะชนิดของแร่ที่นำมาใช้ประโยชน์ซึ่งจัดเป็นกลุ่มได้ดังนี้
แร่โลหะ เกิดจากโลหะทำปฏิกิริยากับธาตุอโลหะ เช่น ออกซิเจน กำมะถัน และคลอรีน เป็นต้น? ดังนั้นการนำไปใช้งานจึงต้องแยกโลหะออกเป็นสารบริสุทธิ์ก่อน เรียกว่าการถลุงแร่ เช่นการถลุงเหล็ก การกระบอนการแยกเหล็กออกและทำเหล็กบริสุทธิ์ เมื่อถลุงแร่โลหะต่าง ๆแล้ว จะได้โลหะเป็นวัตถุดิบป้อนเข้าโรงงานอุตสาหกรรมการผลิตเป็นชิ้นงานต่อไป

แหล่งแร่และประโยชน์ของแร่โลหะชนิดต่าง ๆที่พบในประเทศไทย

          แร่อโลหะ เป็นแร่ที่สามารถนำไปใช้ได้โดยตรง ไม่ต้องแยกหรือทำให้บริสุทธิ์ก่อน แต่อาจมีการแปรรูปได้
แหล่งและประโยชน์ของแร่อโลหะชนิดต่าง ๆ ที่พบในประเทศไทย

ชนิดแร่	แหล่งแร่ที่พบ	ประโยชน์
ใยหิน	พบน้อยมากที่จังหวัดอุตรดิตถ์และนราธิวาส เป็นชนิดหนึ่งของแร่เซอร์เพนทีน มีรูปผลึกเป็นเส้นใยยาว	ใช้ทำผ้าทนไฟ ผ้าเบรก กระเบื้องมุงหลังคาวัสดุกันความร้อน
ดินขาว	พบที่อำเภอแจ้ห่ม จังหวัดลำปาง และที่จังหวัดอุตรดิตถ์ และปราจีนบุรี	ใช้ในการทำเครื่องปั้นดินเผา ถ้วยชาม อิฐ กระเบื้อง กระดาษ ยาง และสี
เกลือหิน	พบที่อำเภอบำเหน็จณรงค์ จังหวัดชัยภูมิ และที่จังหวัดนครราชสีมา สกลนคร และมหาสารคาม	เป็นวัตถุดิบในการผลิตเคมีภัณฑ์ ใช้ในอุตสาหกรรมถลุงแร่ ทำสบู่ สีย้อมปุ๋ย และใช้ฟอกหนัง
รัตนชาติ ที่พบในประเทศไทยมีหลายแบบ -พลอยคอรันดัม ได้แก่ ทับทิม และแซปไฟร์ สีต่าง ๆ -เพชร -พลอยตระกูลควอตซ์	พบที่จังหวัดจันทบุรี และจังหวัดตราด อำเภอบ่อพลอย จังหวัดกาญจนบุรี และบ้านบ่อแก้ว จังหวัดแพร่ ซึ่งส่วนมากพบพลอยสีน้ำเงิน (ไพลิน) พบน้อยมาก ที่เคยพบจะปนอยู่ในลานแร่ดีบุกและในทะเลบริเวณอ่าวพังงาและจังหวัดภูเก็ต พบที่จังหวัดจันทบุรี ตราด กาญจนบุรี ลำปาง ลำพูน และลพบุรี	ใช้ทำเครื่องประดับ ใช้ในอุตสาหกรรม นาฬิกา และการขัดถู ใช้ทำเครื่องประดับ และใช้เป็นหัวเจาะ และทำผงกากเพชร ใช้ทำเครื่องประดับ อุตสาหกรรม นาฬิกา และผงขัดต่าง ๆ
ยิปซัม	พบที่อำเภอหนองบัว จังหวัดนครสวรรค์ อำเภอบ้านนาสาน จังหวัดสุราษฏร์ธานี และที่จังหวัดพิจิตร	ใช้ทำปูนซีเมนต์ ปูนปลาสเตอร์ แผ่นยิปซัมบอร์ด ชอล์ก กระดาษ และปุ๋ย

เชื้อเพลิงธรรมชาติ

          เชื้อเพลิงธรรมชาติเป็นทรัพยากรที่สำคัญในอุตสาหกรรมและการพัฒนาประเทศ

ถ่านหิน เป็นเชื้อเพลิงชนิดหนึ่ง เกิดจากการสะสมตัวของซากพืชบกตามธรรมชาติในแอ่งตะกอนน้ำตื้น ซึ่งส่วนใหญ่จะมีลักษณะเป็นหนองน้ำ บึง หรือพรุที่มีน้ำขัง มีพืชปกคลุมอยู่อย่างแน่หนามาก เมื่อพืชตายลงหรือทิ้งกิ่งใบสะสมตัวอยู่ในน้ำ จะเกิดการผุพังสลายตัว เหลือส่วนที่สะสมตัวทับถมกันอยู่ในที่ลุ่มชื้นแฉะ เมื่อถูกอัดทับถมกันเป็นเวลานานภายใต้ความกดดันสูง ซากพืชจะเกิดการแปรเปลี่ยนเป็นสารประกอบ0ที่มีคาร์บอนเป็นส่วนประกอบหลัก เกิดเป็นถ่านหิน การแบ่งชนิดและคุณภาพของถ่านหินขึ้นอยู่กับปริมาณคาร์บอน ค่าความร้อนเมื่อเผา และลำดับการแปรเปลี่ยนสภาพ ในประเทศไทยมีถ่านหินหลายชนิดตั้งแต่ พีต ลิกไนต์ บิทูมินัส และแอนทรา

แหล่งของถ่านหินต่าง ๆที่พบในประเทศไทย

ชนิดถ่านหิน	ลักษณะ	แหล่งที่พบ
พีต มีคาร์บอน 60%	เป็นลำดับแรกของการเกิดถ่านหิน เป็นถ่านหินที่ยังเห็นเป็นลักษณะซากพืช เมื่อแห้งจะติดไฟได้ดี เช่นเดียวกับถ่านไม้	ส่วนมากจะพบในที่ราบน้ำขึ้นถึง ป่าชายเลนพรุ และหนองน้ำ พีตที่เป็นชั้นหนามักจะพบในป่าพรุ เช่น พรุท่าสะท้อน จังหวัดสุราษฏร์ธานี พรุที่อำเภอเชียรใหญ่ จังหวัดนครศรีธรรมราช และพรุโต๊ะแดง จังหวัดนราธิวาส
ลิกไนต์ มีคาร์บอน 55-60%	ซากพืชในพีตสลายตัวหมด ไม่เห็นโครงสร้างของพืช มีสีเข้ม เนื้อแข็ง มีความชื้นต่ำ ใช้เป็นเชื้อเพลิงในโรงงานผลิตปูนซีเมนต์ โรงงานไฟฟ้า ใช้บ่มใบยา	แหล่งลิกไนต์ที่ทำการผลิตแล้ว ได้แก่ที่อำเภอแม่เมาะ จังหวัดลำปาง ที่คลองขนาน อำเภอเมือง จังหวัดกระบี่ นอกจากนี้ยังพบที่อำเภอสะบ้าย้อย จังหวัดสงขลา อำเภอเวียงแหง จังหวัดเชียงใหม่ และอำเภอเคียนซา จังหวัดสุราษฏร์ธานี
บิทูมินัส มีคาร์บอน 80-90%	คุณภาพดีกว่าลิกไนต์ และเมื่อเผาไหม้แล้วจะให้ค่าความร้อนสูง แต่มีสารระเหิดอยู่ด้วย ใช้เป็นเชื้อเพลิงในโรงงานอุตสาหกรรม และโรงงานไฟฟ้า	พบที่อำเภอลี้ จังหวัดลำพูน และอำเภอแม่ระมาด จังหวัดตาก
แอนทราไซต์ มีคาร์บอนมากกว่า 86%	เป็นถ่านหินที่มีการแปรสภาพสูงสุด เนื่องจากแรงกดดันและความร้อนภายใต้ผิวโลก ทำให้น้ำและสารระเหยต่าง ๆในพืชหมดไปเหลือแต่คาร์บอน มีเนื้อแข็งสีดำ วาวแบบกึ่งโลหะ มักแตกแบบก้นหอย ติดไฟยาก เมื่อเผาไหม้จะให้ค่าความร้อนสูง ให้เปลวไฟสีน้ำเงิน ไม่มีควัน ใช้เป็นเชื้อเพลิงในอุตสาหกรรมต่าง ๆ	ในประเทศไทยส่วนมากเป็นเซมิแอนทราไซต์ พบที่อำเภอนาด้วง และอำเภอนากลาง จังหวัดเลย

     

         สำหรับในประเทศไทย พบถ่านหินทุกชนิด ตั้งแต่คุณภาพต่ำสุดไปถึงคุณภาพสูงสุด แต่ที่มีมากที่สุดได้แก่ ลิกไนต์ และซับบิทูมินัส พบมากที่เหมืองแม่เมาะ อำเภอแม่เมาะ จังหวัดลำปาง มีการขุดขึ้นมาใช้ในโรงงานผลิตกระแสไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย วันละมากกว่า 40,000 ตัน และที่เหมืองแม่ทาน-บ้านบอม อำเภอแม่ทะ จังหวัดลำปาง มีปริมาณสำรอง 35 ล้านตัน ขุดขึ้นมาใช้ปีละประมาณ 1 ล้านตัน เป็นต้น นอกจากถ่านหินแล้วเรายังมีเชื้อเพลิงธรรมชาติที่นำมาใช้ให้เกิดประโยชน์อีกชนิดหนึ่ง
ปิโตรเลียม

              มาจากรากศัพท์ภาษาละติน 2 คำ คือ เพตรา แปลว่าหิน โอเลี่ยม แปลว่าน้ำมัน รวมความหมายแล้วคือน้ำมันที่ได้จากหิน ปิโตรเลียมเป็นเชื้อเพลิงอีกชนิดหนึ่ง เกิดจากการสะสมทับถมของซากพืชซากสัตว์ทั้งบนบกและในทะเลหรือมหาสมุทรเมื่อหลายสิบหลายร้อยล้านปีก่อน โดยเมื่อสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ตายลง บางส่วนจะเน่าเปื่อยผุพัง และเมื่อมีสภาพแวดล้อมเหมาะสม ซากสิ่งมีชีวิตเหล่านั้นก็ย่อยสลายลงเป็นสารอินทรีย์ และสะสมรวมตัวอยู่กับตะกอนดิน เมื่อเปลือกโลกเกิดการเปลี่ยนแปลงในเวลาต่อมา ชั้นตะกอนนี้จะจมตัวลงเรื่อย ๆ พร้อมกับเกิดกระบวนการเปลี่ยนสภาพของสารอินทรีย์ไปตามลำดับขั้นตอน จนกระทั่งเป็นปิโตรเลียม โดยมีความร้อนและความดันภายในโลกเป็นปัจจัยสำคัญในกระบวนการเปลี่ยนแปลง 
ปิโตรเลียมทั้งส่วนที่เป็นของเหลวและแก๊สจะไหนซึมออกจากชั้นหินตะกอนต้นกำเนิดไปตามรอยเลื่อน รอยแตก รอยแยก และรูพรุนของหิน เช่น หินทราย หินกรวดมน หินปูน ไปสะสมรวมตัวอยู่ใต้ชั้นหินที่มีโครงสร้างปิดกั้นและมีความกดดันต่ำกว่า เรียกว่า แหล่งปิโตรเลียม โดยชั้นหินปิดกั้นด้านบนต้องมีเนื้อละเอียด เพื่อกั้นไม่ให้ปิโตรเลียมรั่วไหลออกไปได้? ซึ่งส่วนมากจะเป็นหินดินดาน และส่วนใหญ่จะมีโครงสร้างเป็นรูปประทุนหรือโครงสร้างรูปโดม
แต่ถ้าบริเวณนั้นเกิดการทรุดตัว ทำให้มีแรงกดและแรงอัด ประกอบกับเกิดปฏิกิริยาทางเคมีที่อุณหภูมิต่ำกว่า 150 องศาเซลเซียส? สารบางส่วนจะระเหยไป เหลือแต่อินทรียสารที่มีลักษณะหยุ่น ๆคล้ายยาง ผสมคลุกเคล้ากับตะกอนดินละเอียด? ในที่สุด แข็งตัวกลายเป็นหินน้ำมัน? ซึ่งมีลักษณะคล้ายหินดินดาน มีสารอินทรีย์อุ้มน้ำมันอยู่ในเนื้อหิน? แหล่งน้ำมันแต่ละแหล่งมีอายุ ขนาด และคุณภาพต่างกัน ในประเทศไทยพบมากที่อำเภอแม่สอด อำเภอแม่ระมาด จังหวัดตาก
แหล่งปิโตรเลียมที่สำคัญ ๆในประเทศไทยได้แก่ แหล่งฝาง ซึ่งเป็นแหล่งปิโตรเลียมภาคเหนือ อยู่ที่อำเภอฝาง จังหวัดเชียงใหม่ โดยกรมพลังงานทหารดำเนินการสำรวจและผลิต มีอัตราการผลิตประมาณ 1,100 บาร์เรลต่อวัน และมีปริมาณสำรองเหลืออยู่ประมาณ 1.3 ล้านบาร์เรล
แหล่งน้ำมันสิริกิติ์ เป็นแหล่งปิโตรเลียมบนบก ตั้งอยู่ที่อำเภอลานกระบือ จังหวัดกำแพงเพชร ปัจจุบันผลิตน้ำมันดิบประมาณ 18,600 บาร์เรลต่อวัน และแก๊สธรรมชาติประมาณ 60 ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน (ข้อมูลจากกรมทรัพยากรธรณีปี พ.ศ. 2541)
แหล่งแก๊สน้ำพอง เป็นแหล่งปิโตรเลียมภาคตะวันออกเฉียงเหนือ มีอัตราการผลิตเฉลี่ยวันละ 95 ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน ผลิตเพื่อป้อนเป็นเชื้อเพลิงให้โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนน้ำพอง แหล่งปิโตรเลียมในอ่าวไทย เช่น แหล่งแก๊สเอราวัณ แหล่งแก๊สบงกช ซึ่งดำเนินการผลิตโดยบริษัท ปตท. ปัจจุบันผลิตแก๊สธรรมชาติวันละประมาณ 330 ล้านลูกบาศก์ฟุต แก๊สธรรมชาติเหลววันละ 4,000 บาร์เรล
นอกจากนี้ประเทศไทยยังพบปิโตรเลียมในแหล่งอื่น ๆอีก ทั้งบนบกและในทะเล โดยพบเป็นน้ำมันดิบ 406 ล้านบาร์เรล แก๊สธรรมชาติเหลว 513 ล้านบาร์เรล และแก๊สธรรมชาติ 29 ล้านล้านลูกบาศก์ฟุต
ทรัพยากรเชื้อเพลิงที่กล่าวมานี้ รวมทั้งดิน หิน และแร่ธาตุต่าง ๆ ที่นักเรียนได้ศึกษามาแล้ว ล้วนเป็นทรัพยากรธรรมที่มีค่าในแผ่นดินที่มนุษย์ได้นำมาใช้ประโยชน์ในรูปแบบต่าง ๆกันตลอดชั่วชีวิตของเรา เราทุกคนจึงควรรักและหวงแหน ช่วยกันดูแลรักษาให้มีการใช้อย่างคุ้มค่าเหมาะสม เพราะกว่าจะมาเป็นดิน หิน แร่ ต้องใช้เวลานาน