กรมทรัพยากรธรณี

ธรณีวิทยาประเทศไทย

ประเทศไทยประกอบด้วยแผ่นเปลือกโลก (ในภาษาอังกฤษมีหลายคำที่ใช้เรียก คือ plate, block, craton, microcontinent แต่ปัจจุบันนิยมคำว่า terrane) ขนาดเล็ก ซึ่งเป็นแนวรอยตะเข็บ (suture) ที่เชื่อมต่อกัน 2 แผ่นคือ แผ่นเปลือกโลกชาน-ไทย ซึ่งอยู่ทางด้านทิศตะวันตกและ แผ่นเปลือกโลกอินโดจีน ซึ่งอยู่ทางด้านทิศตะวันออกดังรูปที่ 1

พื้นที่ของแผ่นเปลือกโลกชาน-ไทยครอบคลุมบริเวณด้านตะวันออกของประเทศพม่า บริเวณภาคเหนือ-ภาคตะวันตก-ภาคใต้ของประเทศไทย รวมถึงบริเวณประเทศมาเลเซีย และบริเวณตอนเหนือของเกาะสุมาตราด้วย พื้นที่ของแผ่นเปลือกโลกอินโดจีนครอบคลุม บริเวณภาคตะวันออกเฉียงเหนือ-ภาคตะวันออกของประเทศไทยบริเวณประเทศสาธารณรัฐประชาธิปไตยประชาชนลาว บริเวณประเทศกัมพูชา รวมถึงบางส่วนของประเทศเวียดนามด้วย พื้นที่ประเทศไทยที่อยู่ในส่วนของแผ่นเปลือกโลกชาน-ไทยรองรับด้วยหินตั้งแต่มหายุคพรีแคมเบรียน (544-4,500 ล้านปี) มหายุคพาลีโอโซอิก (245-544 ล้านปี) มหายุคมีโซโซอิก (65-245 ล้านปี) และมหายุคซีโนโซอิก (ปัจจุบัน-65 ล้านปี) เป็นส่วนใหญ่แต่ในส่วนของแผ่นเปลือกโลกอินโดจีนรองรับด้วยหินมหายุคพาลีโอโซอิก มหายุคมีโซโซอิก และมหายุคซีโนโซอิกเป็นส่วนใหญ่ แผ่นเปลือกโลกอินโดจีนและชาน-ไทย เคยมีประวัติว่าแยกตัวออกจากแผ่นเปลือกโลกกอนด์วานาหรือประเทศออสเตรเลียในปัจจุบัน ซึ่งผู้ทำการวิจัยหลายคนมีความเห็นและแสดงทรรศนะต่างๆ กันว่าแผ่นเปลือกโลกแยกตัวออกมาในช่วงอายุไม่พ้องกัน เช่น Bunopas and Vella, 1978; Helmcke and Lindenberg, 1983; Hahn et al., 1986; Wolfart, 1987; Audley-Charles, 1988; Cooper et al., 1989; Metcalfe, 1990; Panjasawatwong, 1991; Singharajwarapan, 1994; Chaodumrong, 1992; Sashida, 1995; และ Hada, et al., 1997

จากการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกอินเดียเข้ามาชนกับแผ่นเปลือกโลกยูเรเซียในช่วงยุคเทอร์เชียรีทำให้ชั้นหินของแนวสุโขทัย (Sukhothai Fold Belt) และชั้นหินแนวเลย-เพชรบูรณ์ (Loei-Petchabun Fold Belt) ซึ่งอยู่ระหว่างขอบรอยต่อ ของแผ่นเปลือกโลกชาน -ไทยและอินโดจีนเกิดการคดโค้งตัว และพัฒนาเกิดแนวรอยเลื่อนที่ สำคัญในประเทศไทยหลายแนวด้วยกัน อาทิ รอยเลื่อนตามแนวระดับ (strike-slip fault) ในทิศทางตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ เช่น รอยเลื่อนแม่ปิง รอยเลื่อนเจดีย์สามองค์ และในทิศทางตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้เช่น รอยเลื่อนอุตรดิตถ์-น่าน รอยเลื่อนระนอง รอยเลื่อนคลองมะรุ่ย เป็นต้น

หินต่างๆที่รองรับพื้นที่ประเทศไทยตั้งแต่มหายุคพรีแคมเบรียนถึงตะกอนยุคควอเทอร์นารี มีการแผ่กระจายดังแสดงไว้ในรูปที่ 2

รูปที่ 2 แผนที่ธรณีวิทยาประเทศไทย (ซ้ายมือ) ย่อจากมาตราส่วน 1: 2,500,000 และคำอธิบายแผนที่ (ขวามือ)

ซึ่งย่อส่วนมาจากแผนที่ธรณีวิทยามาตราส่วน 1:2,500,000 ส่วนการลำดับชั้นหินและการกระจายตัวจากยุคหินที่เชื่อว่าอายุแก่ที่สุดไปหาอายุอ่อนสุด แสดงให้เห็นโดยภาพรวมทั้งประเทศ ซึ่งสามารถประยุกต์ใช้กับการอธิบายถึงลักษณะตามภูมิภาคต่างๆ ได้ มีดังนี้ (โปรดดู “ตารางเวลาทางธรณีวิทยา” ประกอบ)

หินมหายุคพรีแคมเบรียน ส่วนใหญ่หมายถึงหินแปรสภาพอย่างไพศาลซึ่งเป็นหินแปรเกรดสูงจำพวกหินออร์โทไนส์ (หินแอนนาเท็กไซต์หรือหินมิกมาไทต์) หินพาราไนส์ หินชีสต์ หินแคลก์ซิลิเกตและหินอ่อน พบแผ่กระจายตัวอยู่ตามแนวขอบตะวันตกของแผ่นเปลือกโลกชาน-ไทย ในเขตจังหวัดแม่ฮ่องสอน จังหวัดเชียงใหม่ จังหวัดตาก จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ จังหวัดนครศรีธรรมราช และทางภาคตะวันออกในเขตจังหวัดชลบุรี

หินมหายุคพาลีโอโซอิกตอนล่าง ประกอบด้วยหินยุคแคมเบรียนถึงหินยุคดีโวเนียน หินชั้นเป็นพวกหินทราย หินดินดาน หินคาร์บอเนตและหินแปรเกรดต่ำ โดยจะโผล่ให้เห็นเป็นแนวยาวจากบริเวณภาคเหนือและภาคตะวันตกตอนบน ผ่านลงมาทางบริเวณภาคตะวันตกตอนล่างจนถึงสุดเขตภาคใต้ และทางบริเวณภาคตะวันออก กลุ่มหินที่สำคัญในบริเวณภาคใต้ได้แก่ กลุ่มหินตะรุเตายุคแคมเบรียน หินคาร์บอเนตกลุ่มหินปูนทุ่งสงยุคออร์โดวิเชียน และกลุ่มหินตะนาวศรียุคไซลูเรียนถึงคาร์บอนิเฟอรัส

หินมหายุคพาลีโอโซอิกตอนบน ประกอบด้วยหินยุคคาร์บอนิเฟอรัสถึงหินยุคเพอร์เมียน หินมหายุคนี้พบแผ่กระจายตัวอยู่เกือบทั่วทุกภูมิภาคของประเทศ ยกเว้นบริเวณที่ราบสูงโคราชเท่านั้น หินยุคคาร์บอนิเฟอรัสส่วนใหญ่เป็นพวกหินทราย หินดินดานและหินโคลนปนกรวด มีหินเชิร์ตและหินปูนบ้าง ในขณะที่หินยุคเพอร์เมียนส่วนใหญ่เป็นหินปูนมีหินดินดาน หินทรายและหินเชิร์ตบ้าง ขอบเขตของหินปูนยุคเพอร์เมียนสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 แนว แนวที่ปรากฏอยู่ ทางด้านซีกตะวันตกของประเทศรวมถึงบริเวณภาคใต้ด้วยนั้นกำหนดให้เป็นกลุ่มหินปูนราชบุรี ส่วนแนวที่ปรากฏทางตะวันออกครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของจังหวัดสระบุรี จังหวัดลพบุรีจังหวัดนครสวรรค์และพื้นที่ตามแนวขอบที่ราบสูงโคราชด้านตะวันตกซึ่งมักพบว่ามีหินภูเขาไฟและหินอัลตราเมฟิกปนอยู่ด้วยได้รับการกำหนดให้เป็นกลุ่มหินปูนสระบุรี กลุ่มหินปูนทั้งสองกลุ่มนี้ในปัจจุบันเป็นแหล่งหินอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์และก่อสร้างที่สำคัญของประเทศ สำหรับหินยุคเพอร์เมียนในบริเวณภาคเหนือใช้ชื่อเรียกว่ากลุ่มหินงาว

หินมหายุคมีโซโซอิก ได้แก่ หินยุคไทรแอสซิก หินยุคจูแรสซิกและหินยุคครีเทเชียส ในช่วงยุคไทรแอสซิกเป็นการสะสมตัวของชั้นหินดินดาน หินปูน และหินทราย ในสภาพแวดล้อมภาคพื้นสมุทร ขอบเขตของหินยุคไทรแอสซิกที่พบส่วนใหญ่จะอยู่บริเวณภาคเหนือและภาคตะวันตก ได้แก่กลุ่มหินลำปาง แต่ก็มีปรากฏให้เห็นทางด้านชายฝั่งทะเลตะวันออกและภาคใต้เช่นกัน สำหรับหินในช่วงยุคจูแรสซิก-ครีเทเชียส นั้นเป็นพวกหินทราย หินทรายแป้ง หินดินดานและหินกรวดมน โดยชั้นหินมีลักษณะสีแดงบ่งบอกถึงสภาวะแวดล้อมภาคพื้นทวีป ขอบเขตหินยุคจูแรสซิก-ครีเทเชียสแผ่ปกคลุมบริเวณที่ราบสูงโคราชทั้งหมดจึงกำหนดชื่อให้เป็นกลุ่มหินโคราช ส่วนเป็นบริเวณด้านตะวันตกของภาคเหนือและในบางพื้นที่ของภาคตะวันตกตอนบน ภาคตะวันตกตอนล่างและบริเวณภาคใต้นั้นเป็นพวกหินดินดานและหินปูนยุคจูแรสซิก เกิดสะสมตัวในสภาวะแวดล้อมภาคพื้นสมุทร

หินมหายุคซีโนโซอิก ประกอบด้วยหินยุคเทอร์เชียรีและหินยุคควอเทอร์นารี หินมหายุคนี้เป็นหินที่สะสมตัวบนบกและในทะเลลึกของแอ่งที่จมตัวลงไปในลักษณะเป็นบล็อกกึ่งกราเบนซึ่งวางตัวอยู่ในแนวเหนือใต้ ทั้งนี้เนื่องจากอิทธิพลการยกตัวของแผ่นดินและการเกิดรอยเลื่อนในช่วงที่แผ่นเปลือกโลกอินเดียเคลื่อนตัวขึ้นมาชนกับแผ่นเปลือกโลกยูเรเซียเมื่อประมาณ 40-50 ล้านปีที่ผ่านมา ชั้นหินภายในแอ่งเทอร์เชียรีประกอบด้วยพวกหินทราย หินดินดานและหินโคลน แอ่งเทอร์เชียรีที่พบกระจัดกระจายอยู่ทั้งบนบกและในทะเลทั่วประเทศกว่า 60 แอ่งนี้มีความสำคัญทางเศรษฐกิจด้านแหล่งพลังงานเชื้อเพลิงเพราะเป็นแหล่งถ่านหิน ปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติ

พื้นที่ประมาณ 1 ใน 3 ของประเทศไทยปกคลุมด้วยชั้นตะกอนยุคควอเทอร์นารีซึ่งเป็นตะกอนสะสมตัวที่ยังไม่แข็งเป็นหิน ส่วนใหญ่ประกอบด้วยตะกอน กรวด ทราย ทรายแป้ง ดินเหนียว ชั้นศิลาแลงและเศษหิน ที่ผุพังจากหินเดิม เนื่องจากขบวนการกัดกร่อนทำลายและพัดพาทางธรณีวิทยาโดยอิทธิพลของ กระแสน้ำและกระแสลม แล้วเกิดการสะสมตัวบนตะพักลุ่มน้ำ บริเวณที่ราบน้ำท่วม ชายฝั่งทะเลและในทะเลสาบ

หินอัคนี ในประเทศไทยเท่าที่สำรวจพบมีหลายชนิดและหลายช่วงอายุตั้งแต่มหายุคพาลีโอโซอิกถึงมหายุคซีโนโซอิก แบ่งออกได้เป็นสามแนว ได้แก่ แนวตะวันออก แนวตอนกลางและแนวตะวันตก ส่วนใหญ่เป็นพวกหินแกรนิต และหินภูเขาไฟ โดยมีหินเมฟิกและอัลตราเมฟิกรวมอยู่ด้วย โผล่ให้เห็นเป็นบริเวณแคบๆ ตามแนวตะเข็บรอยต่อธรณี (suture)ในเขตจังหวัดน่าน จังหวัดอุตรดิตถ์ จังหวัดนครราชสีมา จังหวัดสระแก้ว จังหวัดปราจีนบุรี และจังหวัดนราธิวาส

 

รูปที่ 3 แผนที่แสดงชนิดหินของประเทศไทย ฉบับประชาชน ย่อจากมาตราส่วน 1: 2,500,000

* รูปภาพและข้อมูล : ธรณีวิทยาประเทศไทย ฉบับเฉลิมพระเกียรติ พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว 5 ธันวาคม 2542 กรมทรัพยากรธรณี 2544

* รวบรวม เรียบเรียง ออกแบบ และนำเข้าข้อมูลโดย : ศูนย์สารสนเทศทรัพยากรธรณี กรมทรัพยากรธรณี

ตารางเวลาธรณีวิทยา
EON (บรมยุค) ERA (มหายุค) PERIOD (ยุค) EPOCH (สมัย) DURATION (เวลาล้านปี)
Phanerozoic Cenozoic Quaternary Holocene 0.011-Today
Pleistocene 1.8-0.011
Tertiary Pliocene 5-1.8
Miocene 23-5
Oligocene 38-23
Eocene 54-38
Paleocene 65-54
Mesozoic Cretaceous 146-65
Jurassic 208-146
Triassic 245-208
Paleozoic Permian 286-245
Carboniferous Pennsylvanian 325-286
Mississippian 360-325
Devonian 410-360
Silurian 440-410
Ordovician 505-440
Cambrian 544-505
Precambrian Proterozoic 2,500-544
Archean 3,800-2,500
Hadean 4,500-3,800
ทะเลอันดามัน

ลักษณะภูมิประเทศและภูมิสัณฐาน บริเวณทะเลอันดามัน (The Andaman Sea)

ทะเลอันดามันเป็นแอ่งที่เกิดจากการเคลื่อนไหวของเปลือกโลก (tectonic basin) ต่อเนื่องมาจากดินดอนสามเหลี่ยมของแม่น้ำอิระวดีในประเทศพม่า แผ่กว้างออกไปประมาณ 1,200 กิโลเมตร ลงไปทางใต้จนถึงทางตอนเหนือของเกาะสุมาตราและช่องแคบมะละกา ความกว้างของท้องทะเลจากฝั่งตะวันตกของแหลมไทยไปจนถึงหมู่เกาะอันดามันและหมู่เกาะนิโคบาร์ (Nicobar) ประมาณ 650 กิโลเมตร หมู่เกาะเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของสันใต้น้ำที่เป็นแนวแบ่งเขตแอ่งอันดามัน ออกจากอ่าวเบงกอล (Bay of Bengal)

ลักษณะภูมิประเทศที่สำคัญในทะเลอันดามัน คือ ลาดทวีป (continental slope) ที่อยู่นอกชายฝั่งแหลมไทย – มาเลเซีย ลาดทวีปนี้เอียงลาดไปทางทิศตะวันตกจนกระทั่งไปต่อกับตะพักลุ่มน้ำที่ระดับความลึกประมาณ 2,435 เมตร ตะพักลุ่มน้ำนี้เอียงลาดไปทางทิศตะวันตกเช่นเดียวกัน โดยที่ความลาดเอียงจะค่อยๆ ลดลงไปจนกระทั่งถึงระดับความลึกประมาณ 2,670 เมตร ต่อจากนั้นจึงเป็นแอ่งที่ชันในระดับความลึกประมาณ 3,035 เมตร ซึ่งควรจะเป็นท้องแอ่งของทะเลอันดามันกลาง (Central Andaman Trough)

Sattayarak (1992) กล่าวถึง การสำรวจหาแหล่งปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติในทะเลอันดามันว่ามี แอ่งเทอร์เชียรีที่สําคัญ 2 แอ่งคือ (1) แอ่งสิมิลัน ซึ่งอยู่ในบริเวณที่นํ้าทะเลลึกน้อยกว่า 200 เมตร แอ่งนี้เกิดจากการเคลื่อนตัวแบบทวนเข็มนาฬิกา (sinistral movement) ของเขตรอยเลื่อนระนอง (Ranong Fault Zone) (2) แอ่งเมอร์กุย (Mergui Basin) ซึ่งอยู่ในบริเวณที่น้ำทะเลลึกมากกว่า 200 เมตร เป็นแอ่งชนิด transtensional back-arc basin อันเนื่องจากการมุดตัวของเปลือกโลก แนวแอ่งนี้จะเชื่อมต่อกับแอ่งสุมาตราของประเทศอินโดนีเซีย แอ่งเทอร์เชียรีบริเวณทะเลอันดามัน วางตัวเป็นแนวในทิศทางประมาณเหนือ-ใต้ ในลักษณะของ half graben ตะกอนที่ทับถมอยู่ในแอ่งเป็นตะกอนจากทะเล (marine deposits) ซึ่งมีความหนาถึง 8,000 เมตร บริเวณใจกลางแอ่ง

 

ธรณีวิทยาบริเวณทะเลอันดามัน (The Andaman Sea)

บริเวณทะเลอันดามันเป็นส่วนนอกฝั่งตะวันตกของพม่า ไทยและมาเลเซีย ต่อเนื่องเข้าไปในมหาสมุทรอินเดียเข้าหาแอ่งทะเลอันดามัน และสิ้นสุดที่หมู่เกาะ อันดามันนิโคบาร์ ส่วนทางด้านทิศใต้เป็นฝั่งสุมาตราเหนือ และช่องแคบมะละกา บริเวณทะเลอันดามันของไทยเป็นเพียงขอบตะวันออกของแอ่งทะเลอันดามันเท่านั้น

แอ่งเทอร์เชียรีที่อยู่ในอาณาเขตของไทยได้แก่ แอ่งเมอร์กุยซึ่งเป็นแอ่งที่เกิดขึ้น ในช่วงปลายสมัยโอลิโกซีนอันเป็นผลมาจากการยกตัวของแผ่นเปลือกโลกพื้นทวีป ประกอบกับได้รับอิทธิพลจากกลุ่มรอยเลื่อนระนองและคลองมะรุ่ย ส่งผลให้แอ่งมีลักษณะเป็นแบบกึ่งกราเบนวางตัวในแนวเหนือใต้ (Polachan, 1988) ตะกอนในแอ่งเป็นพวกตะกอนที่สะสมตัวในทะเลน้ำลึกเพียงแอ่งเดียวในประเทศไทย มีความหนาถึง 8,000 เมตร แบ่งออกเป็นแอ่งย่อย ได้ 3 แอ่ง ครอบคลุมพื้นที่ทั้งหมดประมาณ 50,000 ตารางกิโลเมตร

แนวเขาอันดามันนิโคบาร์ ทางขอบตะวันตกของแอ่งทะเลอันดามันประกอบด้วยหินเซอร์เพนทิไนต์-โอฟิโอไลต์-เรดิโอลาไรต์ หินภูเขาไฟยุคครีเทเชียส มีหินเกรย์แวกและหินดินดานอายุสมัยพาลีโอซีน-ไมโอซีน หนาไม่น้อยกว่า 3 กิโลเมตร ทับอยู่ด้านบน เมื่อต่อแนวเขาอันดามัน-นิโคบาร์ ขึ้นไปทางเหนือจะตรงกับแนวทิวเขาอารากันโยมา และต่อเลยขึ้นไปยังส่วนตะวันออกของภูเขาหิมาลัย ทางด้านใต้ลงมาเป็นด้านตะวันออกของเกาะสุมาตรา ตะกอนหินยุคเทอร์เชียรีที่สะสมตัวอยู่ในแอ่งตอนปลายสมัยโอลิโกซีนถูกพัดมาจากทางด้านทิศตะวันออกเฉียงเหนือซึ่งในปัจจุบันเป็นบริเวณที่มีลักษณะภูมิประเทศสูงๆ ต่ำๆ และลดระดับไปเป็นที่ราบของไหล่ทวีปมาลายู หลังจากนั้นขอบทวีปหรือไหล่ทวีปได้แยกออกจากทิวเขาอันดามัน-นิโคบาร์ประมาณช่วงปลายสมัยไมโอซีนถึงปัจจุบัน ส่งผลทำให้แอ่งทะเลอันดามันมีลักษณะรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน (Ridd, 1971)

การเกิดแอ่งทะเลอันดามันมีประวัติการเกิด ร่วมกับโครงสร้างอื่นๆ ในอาเซียอาคเนย์ในการเคลื่อนตัวของรอยเลื่อนขนาดใหญ่ เช่น รอยเลื่อนสุมาตรา ในเกาะสุมาตรา รอยเลื่อนเจดีย์สามองค์ในประเทศไทย และการเปิดของอ่าวไทย (Bunopas and Vella, 1983) ตั้งแต่ช่วงปลายของยุคครีเทเชียส

อ่าวไทย

ลักษณะภูมิประเทศและภูมิสัณฐาน บริเวณอ่าวไทย (The Gulf of Thailand)

อ่าวไทยหมายถึงบริเวณทะเลด้านตะวันออกของประเทศไทย ซึ่งเปิดไปสู่ทะเลจีนใต้ ขอบเขตของอ่าวไทยตอนบนต่อเนื่องกับดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำเจ้าพระยาของที่ราบลุ่มภาคกลาง และชายฝั่งทะเลภาคตะวันออก ทิศตะวันตกติดต่อกับชายฝั่งทะเลภาคใต้ ส่วนทิศตะวันออกและทิศใต้ติดต่อเขตกับน่านน้ำของประเทศกัมพูชา เวียดนาม และมาเลเซีย โดยมีเขตน่านน้ำห่างจากฝั่งทะเลของแต่ละประเทศ 12 ไมล์ทะเล

Pradidtan and Dook (1992) กล่าวถึง การสำรวจหาแหล่งปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติในอ่าวไทย ว่าลักษณะภูมิประเทศของท้องทะเลในอ่าวไทยไม่ราบเรียบ แต่มีสัน (ridges) และแอ่ง (basins) มากมาย สันและแอ่งเหล่านี้วางตัวขนานกันไปในทางแนวเหนือ-ใต้ในลักษณะของ กราเบน (graben) และ half graben สันบริเวณเกาะกระ และจังหวัดนราธิวาสเป็นแนวแบ่งท้องทะเลอ่าวไทยออกเป็น 2 ด้าน คือ ด้านตะวันออก และด้านตะวันตก

ด้านตะวันออกประกอบด้วยแอ่งที่สำคัญ 2 แอ่ง คือ แอ่งปัตตานี และแอ่งมาเลย์ ซึ่งตะกอนที่สะสมตัวในสองแอ่งนี้เป็นตะกอนพื้นทวีปในยุคเทอร์เชียรี มีความหนาประมาณ 4 กิโลเมตร แอ่งในบริเวณนี้ ส่วนใหญ่เป็นแหล่งก๊าซธรรมชาติ (gas field) ที่สำคัญของประเทศ เช่น แหล่งบงกช แหล่งจักรวาล แหล่งฟูนัน เป็นต้น ส่วนด้านตะวันตกของท้องทะเลอ่าวไทยประกอบด้วยแอ่งขนาดเล็กประมาณ 10 แอ่ง ตะกอนเทอร์เชียรี ที่สะสมตัวนั้นอยู่ในระดับตื้น มีความหนาประมาณ 300 เมตร แอ่งที่สำคัญและพบแหล่งปิโตรเลียมได้แก่ แอ่งชุมพรและแอ่งสงขลา เป็นต้น สําหรับแอ่งอื่นๆ ได้แก่ แอ่งหัวหิน แอ่งประจวบคีรีขันธ์ แอ่งกระด้านตะวันตก และแอ่งกระด้านตะวันออก

แอ่งเทอร์เชียรีในอ่าวไทยส่วนใหญ่เป็นแอ่งขนาดเล็ก ยกเว้นแอ่งหัวหิน แอ่งชุมพร แอ่งกระด้านตะวันตกและแอ่งปัตตานี ซึ่งมีพื้นที่มากกว่า 1,000 ตารางกิโลเมตร

ธรณีวิทยาบริเวณภาคตะวันตกตอนล่างและภาคใต้

อ่าวไทยซึ่งติดต่อและอยู่ทางตะวันตกของทะเลจีนตอนใต้ เป็นแนวที่ต่อมาจากที่ราบภาคกลาง มีการสะสมตัวของชั้นตะกอนในสภาวะที่เป็นน้ำจืด ตั้งแต่สมัยโอลิโกซีนเป็นต้นมา ชั้นตะกอนหินหนาถึง 8,000 เมตร หรือกว่านั้น เพราะยังไม่มีการเจาะทะลุถึงชั้นล่างสุด นอกจากนั้นใต้บริเวณอ่าวไทยปรากฏค่าความร้อนจากใต้พิภพสูงกว่าปกติ

จากการสำรวจทางธรณีฟิสิกส์ และการเจาะสำรวจพบรอยเลื่อนในแนวเหนือใต้ ซึ่งเคลื่อนตัวตลอดเวลาในระหว่างการสะสมตัวของตะกอน มีการทรุด (rifting) ตั้งฉากกับแนวรอยเลื่อนปกติเหล่านี้ แต่เกี่ยวพันและสืบทอดมากับแนวจุดอ่อนของแนวเลื่อนเจดีย์สามองค์ (sinistral Three Pagoda Fault Zone) ซึ่งมีแนวตะวันตกเฉียงเหนือและมีกำเนิดมาตั้งแต่มหายุคมีโซโซอิก หลักฐานของการเกิดธรณีสัณฐานแบบแยก (extension tectonics) ซึ่งก่อให้เกิดอ่าวไทย เห็นได้จาก ฮอรสต์ และกราเบน (horst and graben) ตลอดทิวเขาภาคเหนือและตะวันตก ที่ราบภาคกลางและทางเหนือขึ้นไปอีกในประเทศพม่าและลาว เป็นต้น รอยเลื่อนเหล่านี้อาจจะเกี่ยวข้องกับการยกตัวของภูเขาและพื้นที่ข้างเคียง และตามด้วยการยกตัวของหินควอเทอร์นารี ขึ้นมาอยู่ในระดับสูง ซึ่งอาจแสดงถึงการยกตัวอย่างรวดเร็วในยุคควอเทอร์นารี

ในบริเวณอ่าวไทยประกอบด้วยแอ่งสะสมตัวของหิน ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างปลายยุคครีเทเชียส-เทอร์เชียรี โดยมีการเลื่อนเป็นบล็อกในแนวเหนือใต้เนื่องจากอิทธิพลการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกอินเดียชนกับแผ่นเปลือกโลกยูเรเซีย เป็นเหตุให้แผ่นดินส่วนกลางของประเทศบริเวณอ่าวไทยเปิดกว้างมากขึ้นตามลำดับตั้งแต่สมัยโอลิโกซีนเป็นต้นมา แอ่งเทอร์เชียรีในอ่าวไทยแบ่งออกได้เป็น 2 ส่วน ได้แก่ส่วนตอนเหนือของอ่าวประกอบด้วยแอ่งปัตตานี (Pattani trough) ซึ่งเป็นแอ่งใหญ่สุด ลักษณะยาวรี วางตัวแนวเหนือ-ใต้ มีความกว้างประมาณ 70 กิโลเมตร และยาวประมาณ 400 กิโลเมตร มีชั้นหินยุคเทอร์เชียรีหนาประมาณ 8,000 เมตร วางตัวแบบรอยชั้นไม่ต่อเนื่องอยู่บนหินแกรนิตยุคครีเทเชียสและหินแปรมหายุคพาลีโอโซอิก โดยตะกอนที่สะสมตัวช่วงสมัยโอลิโกซีนนั้นเกิดในสภาวะที่เป็นทะเลสาบและช่วงสมัยไมโอซีนเกิดการสะสมตามทางน้ำและบริเวณสามเหลี่ยมปากแม่น้ำ แอ่งปัตตานีประกอบด้วยแอ่งย่อยหลายๆ แอ่ง อาทิ แอ่งเอราวัณ แอ่งปลาทอง แอ่งไพลินและแอ่งบรรพต เป็นต้น สำหรับบริเวณอ่าวไทยตอนใต้เป็นแอ่งมาเลย์เหนือซึ่งเป็นแอ่งเทอร์เชียรีขนาดใหญ่ครอบคลุมพื้นที่เขตแดนไทยและทางตอนเหนือของมาเลเซีย ลักษณะของแอ่งเป็นรูปยาวรีวางตัวในแนวตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ อยู่เยื้องไปทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ของแอ่งปัตตานี มีการสะสมตะกอนในสภาวะแวดล้อมเช่นเดียวกับแอ่งปัตตานี และมีความหนาถึง 8,000 เมตรเช่นกัน ประกอบด้วยแอ่งย่อยต่างๆ อาทิ แอ่ง บงกช แอ่งบุษบง และแอ่งต้นสักเป็นต้น อนึ่ง ทางด้านตะวันตกของอ่าวไทยใกล้จังหวัดชุมพรยังมีแอ่งเทอร์เชียรีขนาดย่อมอีกแห่งคือแอ่งชุมพร มีชั้นหินเทอร์เชียรีหนาประมาณ 4,000-5,000 เมตร แอ่งเทอร์เชียรีในอ่าวไทยเป็นแหล่งทรัพยากรก๊าซธรรมชาติและน้ำมันดิบที่สำคัญของประเทศ

ภาคตะวันตกตอนล่างและภาคใต้

ลักษณะภูมิประเทศและภูมิสัณฐาน บริเวณภาคตะวันตกตอนล่างและภาคใต้ (Lower Western and Southern Regions)

บริเวณภาคตะวันตกตอนล่างและภาคใต้ครอบคลุมพื้นที่กว้างขวาง ซึ่งการแบ่งลักษณะภูมิประเทศเช่นนี้ ได้รวมเอาพื้นที่บางจังหวัดทางภาคตะวันตกตอนล่างและภาคใต้เข้าไว้ด้วยกัน โดยยึดเอาแนวรอยเลื่อนเจดีย์สามองค์เป็นขอบเขต ทางทิศเหนือลงมาตามแนวเทือกเขาตะนาวศรี ซึ่งเป็นพรมแดนระหว่างประเทศไทยกับประเทศพม่าเป็นเกณฑ์ จนกระทั่งถึงบริเวณที่เป็นคาบสมุทรซึ่งล้อมรอบด้วยทะเลทั้งสองด้าน ตั้งแต่จังหวัดระนอง ถึงจังหวัดสตูล

ลักษณะภูมิประเทศของบริเวณนี้ทางทิศตะวันตกประกอบด้วย เทือกเขาตะนาวศรี ซึ่งเป็นแนวพรมแดนระหว่างประเทศไทยกับประเทศพม่า เทือกเขานี้ทอดตัวยาวลงมาจากด้านตะวันตกของจังหวัดกาญจนบุรี ลงมาถึงบริเวณจังหวัดประจวบคีรีขันธ์ ซึ่งเป็นส่วนของพรมแดนที่แคบที่สุด โดยวัดจากสันเขาตะนาวศรีบริเวณเขาหุบผึ้ง ผ่านสถานีวังด้วนถึงชายฝั่งทะเลด้านอ่าวไทย กว้างประมาณ 11 กิโลเมตร ทิวเขาที่ต่อเนื่องลงไปทางทิศใต้จะมีลักษณะการวางตัวไปในแนวเดียวกันกับรอยเลื่อนระนอง มีลักษณะแคบและเรียว จากชายฝั่งทะเลด้านตะวันออกไปยังชายฝั่งทะเลด้านตะวันตกโดยมีส่วนที่แคบที่สุดของคาบสมุทรที่เรียกว่า คอคอดกระ ซึ่งกว้างประมาณ 64 กิโลเมตร บริเวณแม่น้ำปากจั่น ทิวเขาตะนาวศรีจะแยกออกเป็น 2 แนวโดยมีแนวตะวันตกอยู่ในประเทศพม่า ส่วนแนวตะวันออกคือ เทือกเขาภูเก็ต วางตัวในแนวเหนือ-ใต้ ครอบคลุมพื้นที่ของจังหวัดชุมพร ระนอง พังงา ภูเก็ต สุราษฎร์ธานี นครศรีธรรมราช กระบี่ และตรัง นอกจากนี้ยังมีทิวเขานครศรีธรรมราชวางตัวในแนวเหนือ-ใต้ บริเวณริมอ่าวบ้านดอน จังหวัดสุราษฎร์ธานี ผ่านจังหวัดนครศรีธรรมราชและตรัง ลงไปจนถึงจังหวัดสตูล โดยไปจรดกับทิวเขาสันการาคีรีซึ่งวางตัวในแนวเกือบตะวันออก-ตะวันตกและเป็นพรมแดนระหว่างประเทศไทยกับประเทศมาเลเซีย ในบริเวณทิวเขาเหล่านี้มีหุบเขาที่มีแม่นํ้าสายสั้นๆ ไหลผ่านแล้วออกทะเลที่อ่าวไทย เช่น แม่นํ้าปัตตานี แม่นํ้าสายบุรี เป็นต้น ที่ราบระหว่างหุบเขาและที่ราบลอนลาดพบอยู่ทั่วไปและพบมากบริเวณตอนกลางของภาคซึ่งระดับความสูงจะค่อยๆ ลดลงและลาดตํ่าลงสู่ทะเล

ลักษณะชายฝั่งทะเลบริเวณนี้มีความแตกต่างกัน โดยทางทิศตะวันออกเป็นชายทะเลแบบยกตัวขึ้น (emergent shoreline) ชายฝั่งมีลักษณะราบเรียบต่อเนื่องกันไป บริเวณที่อยู่ถัดเข้าไปในแผ่นดินมีร่องรอยของตะพักทะเลระดับต่ำ (low marine terrace) ชายหาดเดิม ที่ลุ่มหลังหาด และที่ลุ่มชื้นแฉะ ซึ่งลักษณะเหล่านี้แผ่เป็นบริเวณกว้างเห็นได้ชัดเจนทางฝั่งตะวันออกโดยเฉพาะบริเวณจังหวัดนครศรีธรรมราช ตั้งแต่แหลมตะลุมพุกลงมาจนถึงจังหวัดนราธิวาส ส่วนที่เกิดเป็นแอ่งมีน้ำขังอยู่ในระหว่างเนินทราย ชาวบ้านเรียกว่าพรุ มีการใช้ประโยชน์ที่ดินน้อยมาก บริเวณริมทะเลจังหวัดพัทลุงต่อกับจังหวัดสงขลา เกิดเป็นทะเลสาบลำปำและทะเลสาบสงขลา ภูมิประเทศเหล่านี้ทั้งหมดเกิดจากการกระทำของน้ำทะเลที่เคยไหลเข้ามาท่วมท้นบริเวณนี้ แล้วถดถอยออกไปในเวลาต่อมา ส่วนชายฝั่งทะเลทางทิศตะวันตกเป็นชายฝั่งแบบจมตัวลง (submergent shoreline) ชายฝั่งมีลักษณะแคบ มีความลาดเอียงค่อนข้างชัน บริเวณที่จรดกับแผ่นดินใหญ่ ชายฝั่งแบบนี้จะมีลักษณะเว้าแหว่ง ประกอบด้วยอ่าวและเกาะจำนวนมากโดยมีเกาะมากกว่าสามร้อยเกาะที่สําคัญได้แก่ เกาะภูเก็ต เกาะพระทอง เกาะยาวใหญ่ เกาะลันตา เกาะตะลิบง เกาะเภตรา เกาะตะรุเตา เกาะอาดัง เป็นต้น นอกจากนั้นยังมีลักษณะของชายฝั่งที่เว้าเป็นช่องเข้าไปยังปากแม่น้ำ (estuary หรือ valley mouth) ซึ่งลักษณะชายฝั่งแบบนี้พบได้ตั้งแต่จังหวัดระนองเรื่อยไป จนถึงจังหวัดสตูล

ธรณีวิทยาบริเวณภาคตะวันตกตอนล่างและภาคใต้

หินมหายุคพรีแคมเบรียน ประกอบด้วยหินไนส์และหินไมกา-ชีสต์ ส่วนหินมหายุคพาลีโอโซอิก ประกอบด้วยหินทราย หินปูน สลับกับหินทรายแป้ง หินดินดาน หินดินดานปนกรวดและหินปูนชั้นหนา มีซากดึกดำบรรพ์ซึ่งกำหนดอายุได้ตั้งแต่ยุคแคมเบรียน ออร์โดวิเชียน ไซลูเรียน-ดีโวเนียน คาร์บอนิฟอรัสจนถึงยุคเพอร์เมียน ตามลำดับ หินมหายุคมีโซโซอิกซึ่งเป็นหินยุคไทรแอสซิก ประกอบไปด้วยหินทราย หินทรายแป้งและหินดินดาน พบซากดึกดำบรรพ์กำหนดอายุได้และบ่งชี้ว่ามีสภาวะแวดล้อมการเกิดในทะเล ในยุคจูแรสซิก-ครีเทเชียสนั้น จะมีการสะสมตะกอนของหินทราย หินดินดาน ในสภาวะแวดล้อมการเกิดบนบกหินมหายุคซีโนโซอิกประกอบไปด้วยหินยุคเทอร์เชียรี แผ่กระจายอยู่ในแอ่งต่างๆ ซึ่งกระจายตัวเป็นแนวตั้งแต่จังหวัดเพชรบุรี ลงไปจนถึงจังหวัดสงขลา ประกอบไปด้วยแอ่งหนองหญ้าปล้อง แอ่งเคียนซา แอ่งสินปูน แอ่งกระบี่ แอ่งสะเดาและแอ่งสะบ้าย้อย โดยมักพบว่ามีชั้นถ่านหินปะปนอยู่ และมีซากดึกดำบรรพ์บ่งชี้ถึงยุคเทอร์เชียรี

ยุคควอเทอร์นารี เป็นช่วงเวลาที่มีการผุพังของชั้นหินอย่างรุนแรง ทำให้เกิดการทับถมตะกอนของชั้นทรายและกรวด รวมทั้งแร่ดีบุก ที่มีทั้งกำเนิดบนบกและริมฝั่งทะเล

หินอัคนีโดยเฉพาะอย่างยิ่งหินแกรนิต มี 2 ยุค คือ ยุคไทรแอสซิกและยุคครีเทเชียส ซึ่งเป็นตัวการสำคัญในการให้กำเนิดแร่ดีบุก ทังสเตน และแร่อื่นๆ

ภาคใต้มีโครงสร้างคดโค้งขนาดใหญ่ ซึ่งมีระนาบแกนอยู่ในแนวเหนือ-ใต้ และในบางบริเวณก็จะมีการคดโค้งที่รุนแรงมาก ชั้นหินคดโค้งรูปประทุนใหญ่ๆ มักมีความสัมพันธ์กับการแทรกตัวของหินแกรนิต หินคดโค้งรูปประทุนที่สำคัญได้แก่บริเวณเทือกเขาบรรทัด ซึ่งตั้งต้นจากจังหวัดสุราษฎร์ธานีลงไปจนถึงจังหวัดสตูล ในภาคตะวันตกตอนล่างและภาคใต้มีรอยเลื่อนตามแนวระดับที่สำคัญ ได้แก่ แนวรอยเลื่อนเจดีย์สามองค์ ซึ่งวางตัวในแนวตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ แนวรอยเลื่อนระนองและแนวรอยเลื่อนคลองมะรุ่ย ต่างวางตัวในแนวตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้ นอกจากนั้นยังมีรอยเลื่อนแนวเหนือใต้ ปรากฏในบริเวณเขาโต๊ะโมะ จังหวัดนราธิวาส

 

ลำดับชั้นหินทั่วไป

หินมหายุคพรีแคมเบรียน

หน่วยหินที่เชื่อว่าเป็นมหายุคพรีแคมเบรียน (inferred Precambrian) นับได้ว่าเป็นหน่วยหินที่มีอายุแก่ที่สุดในบริเวณภาคตะวันตกตอนล่างและภาคใต้ พบในเขตอำเภอสิชลและอำเภอขนอม จังหวัดนครศรีธรรมราช ตามบริเวณเทือกเขาดาดฟ้า เขาเพชร เขา พร้าวและเขาไผ่ดำ บริเวณดังกล่าวอยู่ตามแนวชายฝั่งทะเลด้านอ่าวไทย ปกคลุมพื้นที่ประมาณ 80 ตารางกิโลเมตร ลักษณะหินเป็นหินแปรที่มีการแปรสภาพรุนแรงจนถึงขั้นแอมฟิโบไลต์ ประกอบด้วยหินชีสต์ หินพาราไนส์ หินอ่อน หินแคลก์ซิลิเกตและหินไนส์รูปตา หน่วยหินมหายุคพรีแคมเบรียนนี้วางตัวในแนวเหนือ-ใต้ และอยู่ใต้ชั้นหินยุคแคมเบรียน ซึ่งมีซากดึกดำบรรพ์ที่กำหนดอายุชัดเจน

ปรากฏว่ายังหาความสัมพันธ์ของหินที่เชื่อว่าเป็นมหายุคอินเฟอร์พรีแคมเบรียนและหินปูนยุคออร์โดวิเชียน ซึ่งพบเพียงเล็กน้อย บริเวณอำเภอหัวหินและอำเภอปราณบุรี จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ นี้ได้ไม่ชัดเจน หินแปรเกรดต่ำยุคไซลูเรียน-ดีโวเนียน ซึ่งส่วนใหญ่เป็นหินฟิลไลต์และควอรตซ์ชีสต์วางตัวบนหินปูนออร์โดวิเชียน โดยไม่พบรอยสัมผัสที่แน่นอน หินเหล่านี้พบเป็นบริเวณแคบๆแถบใกล้ที่สูงภาคตะวันตก

 

หินมหายุคพาลีโอโซอิกตอนล่าง

ได้แก่หินยุคแคมเบรียน ปรากฏอยู่ทางด้านตะวันออกของเทือกเขาบรรทัดลงมาทางด้านตะวันตกของจังหวัดพัทลุง บริเวณขอบรอบนอกของเทือกเขาหลวง โดยเฉพาะทางด้านตะวันตกของเขตอำเภอเมืองและอำเภอท่าศาลา จังหวัดนครศรีธรรมราชและบริเวณด้านตะวันตกของเกาะตะรุเตา จังหวัดสตูล ซึ่งเป็นบริเวณพื้นที่หินแบบฉบับ (type section) ของกลุ่มหินตะรุเตา ชั้นหินยุคแคมเบรียนที่เกาะตะรุเตาหนาประมาณ 800 เมตร บริเวณช่วงล่างประกอบด้วยหินทรายเนื้อละเอียดชั้นหนาที่มีสีน้ำตาล แสดงลักษณะการวางชั้นเฉียงระดับ หินทรายแป้งสลับกับหินดินดาน จากนั้นชั้นหินจะเริ่มเปลี่ยนไปเป็นหินทรายแป้งสลับกับหินปูนชั้นบางๆ จนกระทั่งถึงชั้นของหินปูนยุคออร์โดวิเชียน

หินยุคออร์โดวิเชียน รู้จักกันโดยทั่วไปในชื่อว่ากลุ่มหินปูนทุ่งสง แผ่กระจายกว้างขวางตั้งแต่จังหวัดสตูลขึ้นมาทางเหนือตามแนวเทือกเขาบรรทัด เทือกเขาหลวง จนถึงจังหวัด สุราษฎร์ธานี โดยทั่วไปชั้นหินประกอบด้วยหินปูนสีเทาถึงเทาดำ ชั้นหนาถึงหนามาก มักจะมีชั้นดินแทรกสลับ ในบางบริเวณหินปูนจะมีเนื้อเป็นเม็ดแบบไข่ปลา ในบางบริเวณก็มีเนื้อหินปูนโดโลไมต์ ส่วนบนของกลุ่มหินนี้จะเป็นหินปูนที่มีเนื้อดินปน และในบางบริเวณมีหินดินดานสีเทาดำแทรกสลับด้วย เช่น ในบริเวณบ้านนา เขาชะอม อำเภอฉวาง ซึ่งพบซากดึกดำบรรพ์พวกแกรปโตไลต์ (graptolite) สภาวะแวดล้อมการสะสมตัวของตะกอนคาร์บอเนตกลุ่มหินทุ่งสงเกิดในบริเวณชายฝั่งทะเลน้ำตื้นถึงเขตทะเลลึก (Wongwanich and Raksaskulwong, 1991) กลุ่มหินนี้มีความหนากว่า 1,600 เมตร (Bunopas, 1983).

หินยุคไซลูเรียน-ดีโวเนียน ซึ่งรู้จักกันโดยทั่วไปในชื่อหมวดหินกาญจนบุรีวางตัวต่อเนื่องอยู่บนหินยุคออร์โดวิเชียน และโผล่ปรากฏให้เห็นเป็น 2 แนว แนวแรก เริ่มจากจังหวัด สุราษฎร์ธานี ลงไปจนถึงจังหวัดสตูล ประกอบด้วยหินดินดาน และหินทรายและมีหินปูนแทรกเป็นรูปเลนส์ พบซากดึกดำบรรพ์ ในหินดินดานสีชมพูอ่อน ซึ่งบ่งชี้อายุดีโวเนียนช่วงกลาง และแนวหลัง อยู่ในบริเวณ จังหวัดยะลาและจังหวัดนราธิวาส ประกอบด้วยหินชนวน หินฟิลไลต์ หินควอร์ตไซต์ หินอาร์จิลไลต์ นอกจากนี้ก็มีหินฟิลไลต์ซึ่งสลับกับหินอาร์จิลไลต์ และในบางบริเวณจะมีหินปูนแทรกเป็นรูปเลนซ์อยู่ด้วย

หินมหายุคพาลีโอโซอิกตอนบน

หินยุคคาร์บอนิเฟอรัสในบริเวณภาคใต้ มีซากดึกดำบรรพ์ยืนยันอายุที่แน่นอน โผล่ให้เห็นตลอดแนวจากจังหวัดพัทลุง ตรัง สงขลา สตูล ยะลา และปัตตานี ชั้นหินส่วนใหญ่ประกอบด้วยหินดินดาน หินทราย หินเชิร์ต หินอาร์จิลไลต์ ซึ่งในบางบริเวณพบว่ามีชั้นหินทรายแป้ง หินโคลน หินชนวน เกิดร่วมอยู่ด้วย ในหินดินดานสีขาวที่ควนกลาง จังหวัดสตูล และที่ควนนอน จังหวัดสงขลา พบซากดึกดำบรรพ์ยุคคาร์บอนิเฟอรัส

หินยุคคาร์บอนิเฟอรัส-เพอร์เมียน หรือที่กำหนดชื่อว่า กลุ่มหินแก่งกระจานนั้น พบแผ่กระจายในแนวประมาณเหนือ-ใต้ เป็นบริเวณกว้าง ชั้นหินส่วนล่างๆของกลุ่มหินแก่งกระจาน ประกอบด้วยหินโคลน หินทรายเนื้อควอรตซ์ หินทรายปนกรวดและหินดินดานปนกรวด โดยมีหินเชิร์ต หินปูนรูปเลนส์และหินกรวดมน แทรกสลับในบางบริเวณ หินโคลนปนกรวด ซึ่งปรากฏอยู่ตอนกลางของกลุ่มหินแก่งกระจาน มีลักษณะเด่น คือ มีก้อนกรวด (clast) ของพวกแร่ควอรตซ์ หินควอร์ตไซต์ หินเชิร์ต หินปูน หินดินดานสีดำและหินแกรนิต ขนาดตั้งแต่ 0.5 ถึง 80 เซนติเมตร กระจายอยู่ทั่วไป ส่วนชั้นหินบริเวณตอนบนประกอบด้วยหินทราย หินดินดาน หินดินดานเนื้อซิลิกาและหินเชิร์ต พบซากดึกดำบรรพ์แบรคิ

โอพอดจำนวนมาก อายุของชั้นหินส่วนล่างอาจไม่ต่อเนื่องลงไปถึงยุคดีโวเนียนตอนปลาย (Garson et al., 1975) ส่วนอายุของหินตอนบนมีหลักฐานซากดึกดำบรรพ์ไบรโอซัวและแบรคิโอพอด ยุคเพอร์เมียนตอนต้นในหลายบริเวณ ซึ่งถูกปิดทับแบบต่อเนื่องด้วยหินปูนยุคเพอร์เมียน

หินยุคเพอร์เมียน หรือเรียกว่า กลุ่มหินราชบุรี วางตัวในแนวเหนือ-ใต้ ปรากฏให้เห็นตั้งแต่อำเภอสังขละบุรี จังหวัดกาญจนบุรี ลงจนมาถึงจังหวัดยะลา ส่วนมากมีลักษณะเป็นเขาโดด เช่นที่ จังหวัดสุราษฎร์ธานีและจังหวัดพัทลุง หรือเป็นเกาะเช่น บริเวณอ่าวพังงา หินโดยทั่วๆไปเป็นหินปูนแสดงชั้นเนื้อแน่น มักมีก้อนหินเชิร์ตแทรกอยู่ด้วย ในบางแห่งพบว่าเนื้อหินเป็นหินปูนโดโลไมต์ หินโดโลไมต์และหินอ่อน ซากดึกดำบรรพ์ที่พบ บ่งอายุเป็นยุคเพอร์เมียนตอนกลาง ส่วนหินยุคเพอร์เมียนตอนล่างจะเป็นหินทรายและหินดินดานที่สะสมตัวต่อเนื่องมาจากหินโคลนปนกรวด ของกลุ่มหินแก่งกระจาน

หินมหายุคมีโซโซอิก

หินยุคไทรแอสซิกพบในบริเวณจังหวัดสงขลาประกอบไปด้วยหินกรวดมนและหินทราย สีน้ำตาลอมแดงแสดงการวางชั้นเฉียงระดับ หินทรายเนื้อละเอียดสลับกับหินทรายแป้ง หินดินดานและหินปูนสีเทาดำ มีซากดึกดำบรรพ์บ่งอายุยุคไทรแอสซิกหินยุคจูแรสซิก-ครีเทเชียส โผล่ให้เห็นตั้งแต่ อำเภอสังขละบุรี จังหวัดกาญจนบุรี ผ่านจังหวัดชุมพร จังหวัดสุราษฎร์ธานีลงไปทาง จังหวัดพังงา จังหวัดกระบี่และจังหวัดตรัง นอกจากนี้ก็ยังพบปรากฏในบางบริเวณด้านตะวันออกของเทือกเขาบรรทัดในบริเวณ จังหวัดพัทลุงและจังหวัดสงขลา ประกอบด้วยหินทรายสีน้ำตาลแดง หินทรายแป้ง หินดินดานและหินกรวดมน ในชั้นหินดังกล่าวจะพบลักษณะของการวางชั้นเฉียงระดับด้วย นอกจากนี้ก็มีหินปูนเนื้อดินที่เกิดในสภาพแวดล้อมที่เป็นสิ่งทับถมภาคพื้นทวีป และหินทัฟฟ์แทรกสลับในบางแห่ง ในหินชุดนี้พบซากดึกดำบรรพ์ ยุคจูแรสซิกตอนกลางถึงปลายยุคครีเทเซียส (Asama et al., 1981; Raksaskulwong, 1994)

หินมหายุคซีโนโซอิก

หินยุคเทอร์เชียรีในภูมิภาคนี้ ปรากฏอยู่ตามแอ่งที่ราบลุ่มซึ่งมีขนาดของแอ่งแตกต่างกัน ตามสภาพทางธรณีวิทยา แอ่งเทอร์เชียรีในภูมิภาคตะวันตกตอนล่างและภาคใต้ เท่าที่สำรวจพบแล้วในปัจจุบัน ได้แก่ แอ่งหนองหญ้าปล้อง จังหวัดเพชรบุรี แอ่งเคียนซา จังหวัดสุราษฎร์ธานี แอ่งสินปูน จังหวัดนครศรีธรรมราช แอ่งกระบี่และบริเวณแหลมโพธิ์ จังหวัดกระบี่ บริเวณบ้านประเมือง บ้านลำภูราและบ้านพระม่วง จังหวัดตรัง บริเวณควนคูหา จังหวัดปัตตานี แอ่งสะเดาและแอ่งสะบ้าย้อย จังหวัดสงขลา สำหรับที่แอ่งกระบี่นั้นสามารถเห็นการลำดับชั้นหินเทอร์เชียรีได้อย่างชัดเจน จึงกำหนดให้เป็นกลุ่มหินกระบี่ ประกอบด้วยหินกรวดมน หินทรายสีแดงและเทา หินดินดานปนทราย หินโคลน หินปูน และชั้นถ่านหิน ในกลุ่มหินกระบี่มักพบซากดึกดำบรรพ์ ที่บ่งอายุยุคเทอร์เชียรี ประมาณ 40 ล้านปีที่ผ่านมา แต่จากการศึกษาเรณูและสปอร์ของพืชที่สะสมตัวในชั้นหินดินเหนียว ที่บริเวณสุสานหอยบ้านแหลมโพธิ์ จังหวัดกระบี่ ซึ่งสามารถเทียบเคียงได้กับชั้นที่พบที่แอ่งกระบี่ ปรากฏว่าได้อายุประมาณ 20 ล้านปีที่ผ่านมา จึงทำให้มีการเทียบเคียงอายุของสุสานหอยใหม่ว่าน่าจะอยู่ในช่วง 40-20 ล้านปีที่ผ่านมา

ตะกอนยุคควอเทอร์นารี

เป็นชั้นตะกอนร่วนที่ยังจับตัวไม่แน่น ปกคลุมพื้นที่มากกว่าร้อยละ 40 ของพื้นที่ภาคใต้ทั้งหมด ชั้นตะกอนเกิดจากการกระทำของแม่น้ำ และกระแสน้ำชายฝั่งทะเล จำแนกได้เป็นหลายแบบ คือ

  • ตะกอนตะพักลุ่มน้ำ ประกอบด้วยชั้นตะกอนของกรวด ทราย ดิน ดินลูกรังและคราบปูน ตะกอนตะพักลุ่มน้ำนี้จะปรากฏตามเชิงเขาและเนินเขาเตี้ยๆ ซึ่งในบางบริเวณมีความสูงถึง 200 เมตร จากระดับทะเลปานกลาง
  • ตะกอนน้ำพา ได้แก่ ตะกอนที่เกิดจากแม่น้ำ ปกคลุมในบริเวณพื้นที่ราบลุ่มตั้งแต่ชายฝั่งทะเลขึ้นมาถึงตะพักลุ่มน้ำ ตะกอน ประกอบด้วยกรวด ทราย ดินเหนียวและโคลน
  • ตะกอนชายหาด ได้แก่ตะกอนที่สะสมตัวตามชายฝั่งทะเล ส่วนใหญ่ประกอบด้วยทราย ทรายแก้ว ปะปนด้วยเศษเปลือกหอยและปะการัง
  • ตะกอนดินโคลนเขตป่าชายเลน ตะกอนชนิดนี้จะมีสีเทา ประกอบด้วยโคลนและทรายแป้ง มีความหนาประมาณ 3-7 เมตร
  • ตะกอนในที่ลุ่มน้ำขัง ได้แก่ ตะกอนที่สะสมตัวตามทะเลสาบ หนอง บึง เช่น ในจังหวัดสงขลา มี หน่วยชั้นตะกอนสนามชัย เป็นตะกอนทรายและดินเหนียวที่สะสมตัวเนื่องจากถูกธารน้ำพัดพามา และในชั้น
  • ตะกอนดินเหนียวสีเทาอมฟ้า ที่มีก้อนกลมของเหล็กออกไซด์ปะปนอยู่ด้วยนั้น ช่วยบ่งชี้ให้ทราบว่าเกิดมีขบวนการผุพังอยู่กับที่ในสภาพอากาศที่แห้งแล้งเป็นเวลายาวนาน ในเขตพื้นที่อำเภอหาดใหญ่มีชั้นกรวดขนาดใหญ่ ซึ่งวางตัวอยู่บนชั้นดินเหนียว จากลักษณะชั้นกรวดที่เด่นชัดดังกล่าวอาจใช้เป็นชั้น สำหรับแบ่งแยกชั้นตะกอนที่มีอายุสมัยไพลสโตซีนและสมัยโฮโลซีนได้

หินอัคนี

ซึ่งเป็นหินแกรนิตในบริเวณภาคใต้ปรากฏให้เห็นได้ตั้งแต่ชายแดนไทย-พม่า บริเวณจังหวัดกาญจนบุรี เป็นแนวยาวลงมาจนถึงเกาะภูเก็ต ประกอบด้วยหินแกรนิตเนื้อดอกหยาบ หินแกรนิตเนื้อหยาบและหินแกรนิตเนื้อละเอียด หินแกรนิตมีอายุต่างๆกันตามบริเวณต่างๆ เช่น หินแกรนิตบริเวณเขาแดนมีอายุ 93 ล้านปี (สมชาย นาคะผดุงรัตน์ และคณะ, 2531) เกิดจากการหลอมละลายเพียงบางส่วนของเปลือกโลก (Beckinsale et al., 1979) หินแกรนิตบริเวณเกาะภูเก็ต มีอายุตั้งแต่ 78 ถึง 100 ล้านปี โดยหินแกรนิตแนวตะวันตกนี้เป็นแนวหินแกรนิต ที่ให้กำเนิดแร่ดีบุกมากที่สุดของประเทศไทย

หินแกรนิตบริเวณหุบกะพง จังหวัดเพชรบุรี บริเวณอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ บริเวณเกาะสมุย จังหวัดสุราษฎร์ธานี บริเวณจังหวัดนครศรีธรรมราชและนราธิวาส ประกอบด้วยหินแกรนิตเนื้อดอกหยาบแสดงการเรียงตัวของผลึกแร่เฟลด์สปาร์และควอรตซ์ที่เด่นชัด และหินแกรนิตเนื้อหยาบปานกลางถึงเนื้อละเอียด หินแกรนิตบริเวณหุบกะพง วัดอายุได้ 210ฑ4 ล้านปี (Beckinsale et al., 1979) ส่วนที่บริเวณเกาะสมุยมีอายุ 202 ล้านปี

สำหรับหินอัคนีชนิดอื่นที่พบในบริเวณภาคใต้ ได้แก่ หินแลมโพรไฟร์และหินแอนดีไซต์ พบเป็นพนังหินตัดผ่านเข้ามาในหินแกรนิตบริเวณทิศใต้ของหุบกะพง (Puttapiban and Suensilpong, 1978) บริเวณเขากระทะคว่ำ อำเภอกะปง จังหวัดพังงา พบหินแอนดีไซต์ เป็นพนังหินตัดเข้ามาในหินแกรนิตที่เขาตันหยงและบ้านกุมุง จังหวัดนราธิวาส พบหินเซอร์เพนทีไนต์ ที่บ้านกุมุง จังหวัดนราธิวาส โผล่เป็นแนวประมาณ 300 เมตร และพบหินแกรโนไดออไรต์ บริเวณเขาหัวล้าน อำเภอคลองท่อม จังหวัดกระบี่

ที่ราบสูงโคราช

ลักษณะภูมิประเทศและภูมิสัณฐาน บริเวณที่ราบสูงโคราช (The Khorat Plateau)

บริเวณที่ราบสูงโคราชหมายถึงบริเวณที่ราบสูงของภาคตะวันออกเฉียงเหนือทั้งหมด มีเนื้อที่ประมาณ 150,000 ตารางกิโลเมตรหรือประมาณหนึ่งในสามของพื้นที่ทั้งหมดของประเทศไทย ลักษณะภูมิประเทศส่วนใหญ่เป็นที่ราบเรียบ มีความสูงประมาณ 130-250 เมตร จากระดับน้ำทะเลปานกลาง

เทือกเขาเพชรบูรณ์และดงพญาเย็นเป็นขอบที่ราบสูงโคราชทางทิศตะวันตก โดยเริ่มจากจุดเหนือสุดที่ผามอง ยาวต่อลงมาทางทิศใต้ตามแนวของภูยาอู่ ภูพานคำ ภูแลนคาและภูพังเหยจนถึงเขื่อนลำตะคอง ซึ่งบริเวณนี้พื้นที่มีความลาดเทไปทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ ขอบที่ราบสูงโคราชทางด้านทิศใต้ ประกอบด้วยทิวเขาสันกำแพงและพนมดงรัก ซึ่งเป็นขอบเขาสูงชันและเอียงเทไปหาแอ่งทางทิศเหนือ ส่วนขอบแอ่งทางด้านทิศเหนือและตะวันออกเป็นแนวเทือกเขาในประเทศลาว

ที่ราบสูงโคราชถูกแบ่งออกด้วยเทือกเขาภูพานที่เกิดจากโครงสร้างชั้นหินโค้งรูปประทุนลูกฟูก (anticlinorium) ที่มีแกนวางตัวอยู่ในแนวทิศตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ ทำให้ส่วนทางด้านเหนือ เกิดแอ่งย่อยอุดร-สกลนคร และทางด้านใต้ เกิดแอ่งย่อยโคราช-อุบล แอ่งทั้งสองมีพื้นที่เอียงเทไปยังทิศตะวันออกและมีพื้นที่ราบเรียบ ซึ่งประกอบด้วยที่ราบน้ำท่วมถึง และที่ราบน้ำท่วมไม่ถึง (non-floodplain) อยู่กลางแอ่ง นอกจากนี้ในบริเวณกลางแอ่ง มีการแทรกดันของเกลือหินกระจายอยู่ทั่วไป ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทําให้เกิดพื้นที่ดินเค็มและน้ำเค็มในบริเวณที่ราบสูงโคราช ลักษณะภูมิประเทศและภูมิสัณฐานของแอ่งย่อยทั้งสองมีลักษณะดังนี้

แอ่งอุดร-สกลนคร

สกลนคร มีอาณาเขตครอบคลุมพื้นที่บริเวณจังหวัดหนองคาย อุดรธานี สกลนคร นครพนม มุกดาหาร และบางส่วนของประเทศลาว พื้นที่แอ่งเฉพาะในประเทศไทยมีประมาณ 17,000 ตารางกิโลเมตร แม่น้ำในบริเวณนี้มีขนาดเล็กและสายสั้นๆ เกิดจากเทือกเขาภูพาน ได้แก่ แม่น้ำสงคราม แม่น้ำพุง ซึ่งไหลลงสู่แม่น้ำโขงทางทิศตะวันออก เป็นต้น นอกจากนี้บริเวณที่มีการทรุดตัวของแผ่นดิน จนทำให้เกิดพื้นที่ลุ่ม มีน้ำขังตลอดปีและกลายเป็นหนองบึงกระจายอยู่ทั่วไป ที่สำคัญได้แก่ หนองหาน อำเภอกุมภวาปี จังหวัดอุดรธานี หนองญาติ จังหวัดนครพนม และหนองหาน จังหวัดสกลนคร เป็นต้น

แอ่งโคราช-อุบล

มีพื้นที่ประมาณ 33,000 ตารางกิโลเมตร ครอบคลุมพื้นที่บริเวณจังหวัดนครราชสีมา ชัยภูมิ ขอนแก่น มหาสารคาม ร้อยเอ็ด บุรีรัมย์ กาฬสินธุ์ ยโสธร สุรินทร์ ศรีสะเกษ อุบลราชธานี และอำนาจเจริญ แม่น้ำในบริเวณนี้ส่วนใหญ่มีต้นกำเนิดจากเทือกเขาที่เป็นขอบแอ่งทางทิศเหนือและทิศตะวันตก ที่สำคัญ ได้แก่ แม่น้ำมูล มีต้นกำเนิดจากเขาวงและเขาสมิงของเทือกเขาสันกำแพง บริเวณอำเภอปักธงชัย จังหวัดนครราชสีมา แม่น้ำชี มีต้นกำเนิดจากสันปันน้ำของเทือกเขาเพชรบรูณ์ ในเขตจังหวัดชัยภูมิ แม่น้ำทั้งสองสายไหลผ่านที่ราบตอนกลางของแอ่งและบรรจบรวมกันเป็นแม่น้ำขนาดใหญ่ก่อนจะไหลลงสู่แม่นํ้าโขงทางทิศตะวันออกบริเวณอำเภอโขงเจียม จังหวัดอุบลราชธานี เป็นต้น

สมชัย วงศ์สวัสดิ์ และเจตต์ จุลวงษ์ (2531) กล่าวถึง ตะกอนกรวดทรายในบริเวณลุ่มแม่น้ำมูล ว่า ชั้นตะกอน มี ความหนาและแผ่กระจายกว้างออกไปตลอดสองฝั่งแม่น้ำ โดยมีความกว้างทางทิศเหนือมากกว่าทิศใต้และแผ่กระจายตัวมากขึ้นเมื่อเข้าใกล้ปากแม่น้ำซึ่งอยู่ทางทิศตะวันออก ในบางบริเวณ เช่น ทุ่งกุลาร้องไห้ พบว่าตะกอนดังกล่าวมีความหนามากกว่า 200 เมตร กรวดทรายเหล่านี้ วางตัวเป็นชั้นอย่างน้อย 2 ชั้น แต่ละชั้นมีดินเหนียวแทรกสลับ ส่วนตะกอนกรวดทรายในบริเวณลุ่มแม่น้ำชี จะแผ่กระจายไม่กว้างและชั้นตะกอนไม่หนาเช่นลุ่มแม่น้ำมูล รวมทั้งตะกอนมีการคัดขนาดไม่ดี มีดินเหนียวปนมาก

นอกจากนี้ยังมีตะพักลุ่มน้ำเกิดขึ้นหลายระดับ วางตัวถัดจากบริเวณลุ่มแม่น้ำมูลและแม่น้ำชี ตะพักลุ่มนํ้าระดับสูงมีความสูงประมาณ 160 – 200 เมตร จากระดับน้ำทะเลปานกลาง ประกอบด้วยกรวดทราย ดินเหนียว ลูกรังและไม้กลายเป็นหิน (petrified wood) ส่วนตะพักลุ่มน้ำที่มีระดับต่ำลงไปมักมีพื้นผิวราบเรียบ เนื่องจากมีทรายและดินเหนียวเป็นองค์ประกอบหลัก

ธรณีวิทยาบริเวณบริเวณที่ราบสูงโคราช

ธรณีวิทยาทั่วไป

ธรณีวิทยาโดยทั่วไปประกอบด้วยหินชั้นของกลุ่มหินโคราช (Khorat Group) ซึ่งเป็นชั้นหินสีแดงมหายุคมีโซโซอิกสะสมตัวบนภาคพื้นทวีป (non-marine red beds) เป็นส่วนใหญ่ ประกอบด้วยหินทรายแป้ง หินทราย หินโคลนและหินกรวดมน ความหนาของหินทั้งสิ้นอาจถึง 4,000 เมตร มีอายุตั้งแต่ยุคไทรแอสซิกตอนปลายถึงยุคครีเทเชียส-เทอร์เชียรี วางทับอยู่บนพื้นผิวที่เกิดจากการผุกร่อนของหินมหายุคพาลีโอโซอิกตอนบน โดยที่ชั้นหินเอียงลาดเล็กน้อยสู่ใจกลางแอ่งโคราชและแอ่งสกลนคร บริเวณทิศใต้ของที่ราบสูงโคราช มีหินบะซอลต์ยุคควอเทอร์นารีไหลคลุมกลุ่มหินโคราชเป็นหย่อมๆ

ลำดับชั้นหินทั่วไป

กลุ่มหินโคราชวางตัวแบบไม่ต่อเนื่องบนหินยุคที่แก่กว่า โดยที่ส่วนล่างสุดมักพบชั้นหินกรวดมน ปัจจุบันกลุ่มหินโคราชแบ่งออกเป็น 8 หมวดหิน โดยมีลำดับหมวดหินจากล่างไปหาบนได้ ดังนี้

หินมหายุคมีโซโซอิก

ได้แก่หมวดหินห้วยหินลาด ประกอบด้วยหินกรวดมน ซึ่งมีกรวดของหินปูนมาก รวมทั้งหินไรโอไลต์และหินอื่นด้วย ตามความหมายของ Iwai et al. (1966) หมวดหินห้วยหินลาดประกอบด้วยหินทราย หินทรายแป้ง หินดินดานสีเทา ซึ่งมีซากดึกดำบรรพ์ใบไม้ (Iwai et al., 1966) หอยสองฝา ชื่อ Euestheria mansuyi เรณูและสปอร์ (pollen and spore)(Haile, 1973) และ Phytosaur (Buffetaut and Ingawat, 1982) บ่งอายุปลายยุคไทรแอสซิก หมวดหินนี้วางตัวอยู่บนหินปูนยุคเพอร์เมียนแบบรอยชั้นสัมผัสไม่ต่อเนื่อง

  • หมวดหินน้ำพอง เป็นหมวดหินล่างสุดของกลุ่มหินโคราชที่เริ่มมีสีแดง (Ward และ Bunnag, 1964) โดยเฉพาะทางโคราชด้านตะวันตก หมวดหินน้ำพองประกอบด้วยชั้นหินทรายแป้ง หินทรายและหินกรวดมน สลับกันเป็นชั้นหนาวางตัวต่อเนื่องจากหมวดหินห้วยหินลาด ในขณะที่บางบริเวณวางตัวอยู่บนหินปูนยุคเพอร์เมียนแบบรอยชั้นไม่ต่อเนื่อง หมวดหินนี้หนาประมาณ 1,465 เมตร
  • หมวดหินภูกระดึง วางตัวอยุ่บนหมวดหินน้ำพองหรือบนหินยุคเพอร์เมียนในบริเวณที่ไม่มีหมวดหินน้ำพอง ประกอบด้วยหินทรายแป้ง หินทรายสีเทาอมเขียว หินโคลน และหินกรวดมนเนื้อปูนผสม มีซากดึกดำบรรพ์ชิ้นส่วนของกระดูกและฟันพลีสิโอซอร์ และกระดูกไดโนเสาร์ (Buffetaut et al., 1997) ความหนาของหมวดหินนี้ที่บริเวณภูกระดึงประมาณ 1,001 เมตร
  • หมวดหินพระวิหารประกอบด้วยหินทรายเนื้อควอรตซ์ สีขาว มักแสดงลักษณะชั้นเฉียงระดับและมีชั้นบางๆ ของหินทรายแป้งสีเทาดำแทรก ความหนาของหมวดหินนี้แตกต่างกันในแต่ละบริเวณ ตั้งแต่ 56-136 เมตร
  • หมวดหินเสาขัว ประกอบด้วยหินทรายแป้ง หินโคลน และหินกรวดมนปนทราย มีชั้นหินค่อนข้างหนา ซึ่งความหนาของหมวดหินนี้ในบริเวณเสาขัว หนา 512 เมตร มีซากดึกดำบรรพ์หอยกาบเดี่ยว(gastropod) พวก Naticoid, พวกหอยกาบคู่ชื่อ Trigoniodides sp. และ Plicatounio sp. (Meesook et al., 1995) และพวกไดโนเสาร์กินพืช (Buffetaut et al., 1997) จากซากดึกดำบรรพ์ที่พบนี้ คาดว่าหินมีอายุครีเทเชียสตอนต้น (Early Cretaceous)
  • หมวดหินภูพาน มีลักษณะค่อนข้างเด่นโดยเฉพาะประกอบด้วยหินทรายปนหินกรวดมนชั้นหนา ที่แสดงการวางชั้นเฉียงระดับ มีรายงานพบเศษชิ้นส่วนของกระดูกไดโนเสาร์ จำนวน 2-3 ชิ้น นอกจากนั้นยังพบว่ามีสารประกอบของพวกคาร์บอนเกิดอยู่ในหมวดหินนี้ด้วย ความหนาของหมวดหินนี้ ประมาณ 114 เมตร
  • หมวดหินโคกกรวด ประกอบด้วยหินทรายแป้ง หินทราย และหินทรายแป้งปนปูน (caliche-siltstone) หินกรวดมน มีซากดึกดำบรรพ์เศษชิ้นส่วนของไดโนเสาร์ชนิดกินพืช เต่า และปลา (Buffetaut et al., 1997) หมวดหินนี้มีความหนาประมาณ 709 เมตร
  • หมวดหินมหาสารคาม ประกอบด้วยหินทรายแป้ง และหินทราย มีชั้นโพแทช ยิปซัมและเกลือหิน หนาเฉลี่ย 200 เมตร หมวดหินนี้มีความหนาประมาณ 600 เมตร เกิดจากการสะสมตัวของแอ่งซึ่งอาจแยกกันเป็น 2 แอ่งคือ แอ่งสกลนครกับแอ่งโคราช อายุของหินมหาสารคามนี้มีอายุประมาณยุคครีเทเชียสตอนปลาย จากหลักฐานสนามแม่เหล็กบรรพกาล (Maranate and Vella, 1986) และจากไอโซโทป ของแร่มีอายุประมาณ 100 ล้านปี
  • หมวดหินภูทอก ประกอบด้วยหินทรายเนื้อละเอียดสีแดง มีชั้นเฉียงสลับขนาดใหญ่ และหินทรายสีแดง พบชั้นเฉียงสลับขนาดเล็ก ความหนาของหมวดหินนี้ไม่ต่ำกว่า 200 เมตร โดยที่บริเวณชั้นหินแบบฉบับที่เขาภูทอกน้อย อำเภอศรีวิไล จังหวัดหนองคายมีความหนา 139 เมตร หมวดหินภูทอกโผล่กระจายตัวทั่วไปตามกลางแอ่งที่ราบสูงโคราชในบริเวณที่ไม่มีดินปกคลุม หินทรายนี้เกิดจากการสะสมตัวในสภาพแวดล้อมแบบตะกอนพัดพาจากน้ำและลม
  • หินโคลนตอนบน ประกอบด้วย หินโคลนสีแดงอิฐ หินทรายแป้ง และหินทรายสีแดง พบมีชั้นยิปซัมเป็นชั้นและเลนส์ พบวางตัวอยู่บนชั้นหมวดหินมหาสารคามแบบไม่ต่อเนื่อง

หินมหายุคซีโนโซอิก

ยังไม่มีหลักฐานยืนยันแน่นอนว่ามีหินยุคเทอร์เชียรี ซึ่งเป็นส่วนล่างของมหายุคซีโนโซอิก ในบริเวณที่ราบสูงโคราช นอกจากอนุมานจากชั้นหินที่ไม่แข็งตัวเหนือชั้นเกลือของหมวดหินมหาสารคามยุคครีเทเชียส และอยู่ใต้ชั้นกรวดยุค ควอเทอร์นารีที่พบไม้กลายเป็นหิน

ตะกอนยุคควอเทอร์นารี

ในที่ราบสูงโคราชพบตะกอนยุคควอเทอร์นารีอยู่ใต้ระดับผิวดิน จากข้อมูลหลุมเจาะ เช่น หลุมเจาะโพแทชที่ อำเภอนาเชือก จังหวัดมหาสารคาม พบหินมาร์ลที่ความลึก 32 – 70 เมตร พบฟอสเฟตเปอร์เซนต์ต่ำมาก คล้ายกับหินที่โผล่ที่ผิวดินด้านตะวันตกของจังหวัดร้อยเอ็ด นอกจากนี้ยังพบซากดึกดำบรรพ์เศษเปลือกหอยและกระดูกสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมกินพืชเป็นอาหารยุคควอเทอร์นารีอีกด้วย ตะกอนยุคควอเทอร์นารี ได้แก่ชั้นกรวด (gravel bed) และชั้นดินลูกรัง (lateritic soil) ตามขอบแอ่งโคราชทั้งด้านบนและด้านใต้ ไม้กลายเป็นหินที่พบในชั้นกรวด ยุคครีเทเชียสตอนบน ถึงยุคควอเทอร์นารีตอนล่าง (Kobayashi, 1961) นอกจากนี้มีรายงานการพบเทคไทต์อายุประมาณ 0.7 ล้านปี ในชั้นกรวดที่ขอนแก่นเป็นหลักฐาน แสดงให้เห็นว่าชั้นกรวดและชั้นศิลาแลงที่โผล่อยู่ทั่วไปในภาคตะวันออกเฉียงเหนือที่พบเทคไทต์ฝังตัวอยู่ตอนบนแทบทุกแห่งในที่ราบสูงโคราชนั้น น่าจะอายุแก่กว่า 0.7 ล้านปี

บริเวณภาคตะวันออกเฉียงเหนือบางแห่งถูกปกคลุม ด้วยทรายแป้งลมหอบ (loess) สีน้ำตาลแดงและเหลือง ตรวจหาอายุของตะกอนได้ 8,190 +-120 ปี ในบ่อทรายท่าช้าง อำเภอเฉลิมพระเกียรติทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือของจังหวัดนครราชสีมา มีตะกอนทรายแป้งลมหอบสะสมตัวหนากว่า 8 เมตร โดยพบซากฟันช้างโบราณชื่อ Zygolophodon (Sinomastodon) sp. และ Stegolophodon (Eostegodon) sp. มีอายุอยู่ในสมัยไพลสโตซีน และชิ้นส่วนของไม้กลายเป็นหินปะปนอยู่ด้วย

หินอัคนี

หินอัคนีที่พบบนที่ราบสูงโคราช เป็นหินบะซอลต์ซึ่งไหลปิดทับกลุ่มหินโคราชพบในบริเวณจังหวัดบุรีรัมย์ จังหวัดสุรินทร์ และจังหวัดศรีสะเกษ มีอายุประมาณ 3.28 +-0.48 ล้านปีถึง 0.92 +-0.3 ล้านปี (ยุคเทอร์เชียรี-ควอเทอร์นารี)

ภาคตะวันออก

บริเวณภาคตะวันออก (The Eastern Region)

บริเวณภาคตะวันออกครอบคลุมพื้นที่ตั้งแต่ตอนใต้ของเทือกเขาเพชรบูรณ์และขอบที่ราบสูงโคราชต่อเนื่องลงมาจนถึงขอบอ่าวไทยตอนบน บริเวณนี้อยู่ในเขตจังหวัดชลบุรี ระยอง จันทบุรี ตราด รวมทั้งบางบริเวณของจังหวัดฉะเชิงเทรา ปราจีนบุรี นครนายก และสระแก้ว โดยมีทิวเขาบรรทัด ทางตอนบนของภาคตะวันออกมีลักษณะเป็นที่ราบและพื้นที่ลอนลาดอยู่ระหว่างเทือกเขา ที่เป็นขอบที่ราบสูง
โคราชกับเทือกเขาตอนกลางของภาคตะวันออก พื้นที่ลอนลาดในบริเวณนี้มีความสูงประมาณ 50-150 เมตรจากระดับน้ำทะเลปานกลาง

ทางตอนกลางของภาคตะวันออกมีลักษณะเป็นเทือกเขาและภูเขาสูงสลับกับที่ราบและพื้นที่ลอนลาด วางตัวอยู่ในแนวเหนือ-ใต้ เทือกเขาสูง ได้แก่ เทือกเขาจันทบุรี มียอดเขาสอยดาวเป็นยอดสูงสุด คือสูง 1,640 เมตรจากระดับน้ำทะเลปานกลาง พื้นที่ราบบริเวณนี้ขนานเป็นแนวไปกับแม่น้ำลำธารสายหลักซึ่งประกอบด้วยที่ราบตะกอนน้ำพาและลานตะพักลำน้ำซึ่งมีระดับที่แตกต่างกัน ลานตะพักลำน้ำขั้นต่ำมีความสูงประมาณ 5-20 เมตรจากระดับน้ำทะเลปานกลาง ลานตะพักลํานํ้าขั้นกลางมีความสูง 20-30 เมตรจากระดับน้ำทะเลปานกลาง และลานตะพักลํานํ้าขั้นสูงมีความสูงประมาณ 30-100 เมตรจากระดับน้ำทะเลปานกลาง

ทางตอนล่างของภาคตะวันออกมีลักษณะเป็นพื้นที่ลอนลาดสลับกับที่ราบ ซึ่งต่อเนื่องมาจากบริเวณที่เป็นภูเขา ปรากฏเป็นแนวแคบๆ ขนานไปกับชายฝั่งทะเล ตั้งแต่จังหวัดชลบุรี ระยอง จันทบุรี จนถึงจังหวัดตราด พื้นที่โดยทั่วไปมีความสูงประมาณ 1-50 เมตรจากระดับน้ำทะเลปานกลาง

บริเวณชายฝั่งทะเล เป็นที่ราบเรียบอยู่ระหว่างพื้นที่เชิงเขาหรือพื้นที่ลอนลาดขนานกับชายฝั่งทะเลภาคตะวันออก เกิดจากการสะสมตัวของชั้นตะกอนจากน้ำทะเลที่รุกเข้ามาในแผ่นดินในบริเวณที่เป็นที่ราบเชิงเขาหรือพื้นที่ลอนลาดเดิม มีความกว้างประมาณ 5-10 กิโลเมตรจากขอบอ่าวไทยปัจจุบัน ประกอบด้วยพื้นที่สันทราย (sand ridge) ทั้งเก่าและใหม่ ซึ่งเกิดจากการกระทำของน้ำทะเลและลม พื้นที่ชะวากทะเล (estuary) พื้นที่ลากูน (lagoon) ดินดอนสามเหลี่ยมและลานตะพักทะเล พื้นที่เหล่านี้มีความสูงประมาณ 1-10 เมตรจากระดับน้ำทะเลปานกลาง

พื้นที่ชะวากทะเลและดินดอนสามเหลี่ยม พบอยู่บริเวณปากแม่น้ำทางด้านตะวันออกของภาค ได้แก่ ปากแม่น้ำบางปะกง ปากแม่น้ำระยอง ปากแม่น้ำประแส ปากแม่น้ำจันทบุรี และปากแม่น้ำเวฬุ เป็นต้น บริเวณดังกล่าวมีความสูงประมาณ 1-5 เมตรจากระดับน้ำทะเลปานกลาง ส่วนใหญ่เป็นบริเวณที่น้ำทะเลท่วมถึงตลอดเวลาหรือในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่งของทุกวัน บริเวณที่เป็นสันทรายทั้งเก่าและใหม่รวมทั้งพื้นที่ลากูนจะปรากฏให้เห็นเป็นแนวแคบๆ บริเวณชายฝั่งด้านตะวันตกในเขตจังหวัดชลบุรีและจังหวัดระยอง มีความสูงประมาณ 2-10 เมตรจากระดับน้ำทะเลปานกลาง ลานตะพักทะเล เป็นพื้นที่สูงถัดจากพื้นที่สันทรายและพื้นที่ลากูน ปรากฏให้เห็นเด่นชัดบริเวณจังหวัดชลบุรีและจังหวัดระยอง เป็นพื้นที่ราบเรียบจนถึงค่อนข้างราบเรียบ มีความสูงประมาณ 20-25 เมตร จากระดับน้ำทะเลปานกลาง

ธรณีวิทยาบริเวณที่ราบลุ่มภาคกลาง

ธรณีวิทยาทั่วไป

ชั้นหินไม่มีความต่อเนื่องกัน โผล่ปรากฏไม่มากนัก อัตราการผุพังสูง และพบซากดึกดำบรรพ์น้อยทำให้ความเห็นทางด้านการให้อายุหินโดยนักธรณีวิทยามีความแตกต่างกันโดยเฉพาะในช่วงตะวันตกสุดบริเวณจังหวัดชลบุรีและบริเวณใกล้ชายแดนประเทศกัมพูชาในช่วงอำเภอโป่งน้ำร้อน จังหวัดสระแก้วและจังหวัดจันทบุรี

ชั้นหินในบริเวณชายฝั่งทะเลตะวันออกวางตัวในแนวตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ หินมีอายุตั้งแต่มหายุคพรีแคมเบรียนจนถึงตะกอนยุคควอเทอร์นารี โดยหินมหายุคพรีแคมเบรียนปรากฏให้เห็นบริเวณตอนกลางของภาค ทางด้านตะวันตกมีขอบเขตของหินมหายุคพาลีโอโซอิกโผล่บ้างเล็กน้อย ส่วนทางด้านตะวันออกปกคลุมด้วยชั้นหินมหายุคพาลีโอโซอิกเป็นบริเวณกว้าง หินยุคไทรแอสซิกพบทั้งพวกหินชั้นและหินอัคนี โผล่เป็นแนวจากบริเวณจังหวัดสระแก้วถึงจึงหวัดจันทบุรี และคลุมอยู่บนแนวตะเข็บรอยต่อธรณีสระแก้วโอฟิโอไลต์ ส่วนหินมหายุคมีโซโซอิกที่เป็นหินภูเขาไฟและหินชั้นลักษณะเทียบเคียงได้กับกลุ่มหินโคราชนั้น ปรากฏอยู่ตามบริเวณชายฝั่งด้านทิศตะวันออกและเกาะทางด้านทิศใต้ของจังหวัดตราด หินอัคนีส่วนใหญ่เป็นมวลหินแกรนิตพบมากในเขตจังหวัดชลบุรี จังหวัดระยอง และจังหวัดจันทบุรี

ในพื้นที่ชายฝั่งทะเลตะวันออกมีแนวรอยเลื่อนซึ่งมีทิศขนานกับแนวการคดโค้ง ในแนวตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ และมีแนวรอยเลื่อนที่ต่อแนวจากแนวรอยเลื่อนแม่ปิงในแนวตะวันออก-ตะวันตกบริเวณจังหวัดสระแก้ว

ลำดับชั้นหินทั่วไป

การจัดลำดับชั้นหินในบริเวณที่ราบลุ่มภาคกลางค่อนข้างลำบาก เนื่องจากชั้นหินต่างๆ ขาดความต่อเนื่อง

หินมหายุคพรีแคมเบรียน

หินที่เชื่อว่าเป็นหินยุคพรีแคมเบรียนหรือก่อนยุคคาร์บอนิเฟอรัส ได้แก่ หินไนส์ชลบุรี (Bunopas, 1981) ในเขตจังหวัดชลบุรี ประกอบด้วยหินแปรพวกไบโอไทต์ไนส์ หินออร์โทไนส์ หินฮอร์นเบลนด์-ไบโอไทต์ไนส์ หินควอรตซ์ไมกาชีสต์ หินแอมฟิโบไลต์ชีสต์ หินควอรตซ์ไมกา ไคยาไนต์ชีสต์ และหินแคลก์ซิลิเกต ซึ่งจัดอยู่ในชั้นลักษณะปรากฏแอมฟิโบไลต์ วางตัวในแนวตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ มีแนวสัมผัสแบบรอยเลื่อนกับหินแปรเกรดต่ำยุคไซลูเรียน-ดีโวเนียน หินยุคนี้เทียบสัมพันธ์ได้กับหินไนส์ลานสาง ที่บริเวณภาคตะวันตกตอนบน

หินมหายุคพาลีโอโซอิกตอนล่าง

หินยุคแคมเบรียน-ออร์โดวิเชียน พบอยู่บริเวณชายฝั่งทะเลและเกาะนอกฝั่ง ในเขตอำเภอสัตหีบและอำเภอเมืองจังหวัดชลบุรี เช่นที่ เกาะล้าน เกาะสีชัง เกาะลอย และเกาะขามใหญ่ เป็นต้น หินยุคนี้ประกอบด้วยหินควอร์ตไซต์ หินทรายเนื้อควอรตซ์ หินชนวน หินควอรตซ์ชีสต์ และหินปูนเนื้อดิน
หินยุคไซลูเรียน-ดีโวเนียน และอาจต่อเนื่องขึ้นไปถึงยุคคาร์บอนิเฟอรัสแบ่งได้เป็น 2 แนว แนวแรกอยู่ทางด้านตะวันตก และตอนกลางของพื้นที่ซึ่งคั่นอยู่ด้วยหินมหายุคพรีแคมเบรียนและหินแกรนิตชลบุรี-ระยอง หินตะกอนที่อยู่บนฝั่งทะเลด้านจังหวัดชลบุรีและบริเวณเกาะแก้ว อำเภอสัตหีบ ด้านตะวันตกของพื้นที่ ได้แก่ หินดินดานสัตหีบ (Bunopas, 1981 และ 1983) ซึ่งประกอบด้วยหินดินดาน หินเชิร์ต หิน ควอร์ตไซต์ และมีหินปูนรูปเลนส์ หินถูกเปลี่ยนลักษณะและถูกแปรสภาพเป็นหินแปรเกรดต่ำ บางบริเวณพบการแปรสภาพแบบสัมผัสกับหินแกรนิต แนวที่สองอยูทางด้านตะวันออกของแนวหินมหายุคพรีแคมเบรียนและมีแนวหินแกรนิตคั่นอยู่เป็นบริเวณกว้าง ตั้งแต่เขตอำเภอพนมสารคาม จังหวัดฉะเชิงเทรา ลงมาในเขตอำเภอแกลง จังหวัดระยอง เช่น ที่บริเวณเขาใหญ่และเขาชะเมา ประกอบด้วยหินแปรเกรดต่ำขั้นกรีนชีสต์ จำพวกหินควอร์ตไซต์ หินชีสต์และหินฟิลไลต์ ซึ่งบางส่วนสัมผัสอยู่กับหินไนส์ ยุคพรีแคมเบรียนและหินปูนยุคเพอร์เมียนแบบรอยเลื่อนสัมผัส
หินทั้งสองแนวนี้ไม่อาจระบุอายุที่แน่นอนได้ เนื่องจากพบว่ามีหินบางส่วนวางตัวอยู่ใต้ชั้นหินปูนยุคเพอร์เมียน เช่น ที่เขาเรวดี บริเวณอ่างเก็บน้ำบางพระ จังหวัดชลบุรี และที่บริเวณอำเภอแกลง จังหวัดระยอง ดังนั้นอายุของหินเหลานี้อาจแก่ลงไปถึงช่วงยุคคาร์บอนิเฟอรัส

หินมหายุคพาลีโอโซอิกตอนบน

ในหินยุคคาร์บอนิเฟอรัส ไม่พบซากดึกดำบรรพ์ที่บอกอายุได้แน่นอน ดังนั้นอายุหินส่วนหนึ่งอาจจะคาบเกี่ยวลงไปถึงยุคดีโวเนียนตอนปลาย หรือขึ้นไปถึงยุคเพอร์เมียนตอนต้นก็ได้ หินยุคคาร์บอนิเฟอรัสมีอยู่ 3 แนวคือ แนวชลบุรี -สัตหีบ แนวพนัสนิคม-แกลง และแนวกบินทร์บุรี-สระแก้ว-จันทบุรี-ตราด

แนวชลบุรี-สัตหีบ อยู่ทางตะวันตกของหินไนส์ชลบุรี วางตัวต่อเนื่องมาจากหินดินดานสัตหีบขึ้นไปจนถึงหินปูนและหินดินดานที่อ่างเก็บน้ำบางพระ ยุคเพอร์เมียนตอนกลาง

แนวพนัสนิคม-แกลง แยกจากแนวชลบุรีโดยหินพื้นฐานซับซ้อน หรือ กลุ่มหินไนส์ หินไมกาชีสต์ คั่นระหว่างกลางของแนวที่สอง ที่บริเวณตอนเหนือของเขาใหญ่ หินดินดาน และหินทรายมีแนวเรียงตัวสีเทาดำ หินปูนเป็นรูปเลนส์และหินเชิร์ต มีแนววางตัวในทิศตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ พบซากดึกดำบรรพ์ไบรโอซัว (bryozoa) ชื่อ Penniretepora sp., Fenestella cf. F. triserialis, Fenestella sp., Polypora sp., และแบรคิโอพอด ชื่อ Cleiothyridina sp. รวมทั้งซากดึกดำบรรพ์ก้านไครนอยด์ (crinoid stem) ยุคคาร์บอนิเฟอรัสตอนต้น (สมัย Early Visean-Late Tournaisian)
แนวจันทบุรี-ตราด บริเวณตะวันออกของฝั่งทะเลตะวันออกในเขตระหว่างจังหวัดสระแก้ว-โป่งน้ำร้อน-จันทบุรี ใกล้ชายแดนประเทศกัมพูชา มีแนวของหินแอมฟิโบไลต์ชีสต์ หินฮอร์นเบลนด์ชีสต์ หินควอรตซ์ชีสต์ และหินทัฟฟ์แปรสภาพ หินอ่อนรูปเลนส์ หินเมตาเชิร์ต (เรดิโอลาเรียน-เชิร์ต) และหินฟิลไลต์สีแดง พบซากดึกดำบรรพ์ยุคเพอร์เมียนในหินปูน บริเวณจังหวัดสระแก้ว
หินยุคเพอร์เมียน แบ่งออกได้เป็น 3 แนว คล้ายกับหินยุคคาร์บอนิเฟอรัส ได้แก่ แนวชลบุรี-สัตหีบ ที่เขาเรวดีใกล้อ่างเก็บน้ำบางพระ ประกอบด้วยชั้นของหินทราย หินดินดาน หินปูนและมีหินเชิร์ตชั้นบางแทรกสลับ ในหินปูนมีซากดึกดำบรรพ์ Pseudoschwagerina cf. P. regularis (วีรศักดิ์ นคินทร์บดี และคณะ 2519) ฟอแรมินิเฟอรา และสาหร่าย ยุคเพอร์เมียนตอนกลาง (Bunopas et al., 1983) แนวพนัสนิคม-แกลง ในหินดินดานที่เขาอีพริ้ง มีซากดึกดำบรรพ์ Leptodus sp. ยุคเพอร์เมียนตอนปลาย (Bunopas et al., 1983) สำหรับแนวชลบุรี-สัตหีบ และพนัสนิคม-แกลง ทั้งสองแนวนี้เรียกรวมกันว่า แนวศรีราชา-แกลง

แนวจันทบุรี-สระแก้ว แบ่งได้เป็น 2 ตอน คือ ทางด้านจังหวัดสระแก้ว-อรัญประเทศ และกบินทร์บุรี-โป่งน้ำร้อน-จันทบุรี-ตราด เป็นบริเวณที่ชั้นหินวางตัวกันซับซ้อนเพราะเป็นเขตธรณีวิทยาสัณฐานประกอบด้วย หินเชิร์ตที่มีซากดึกดำบรรพ์เรดิโอลาเรีย หินปูน หินทราย หินภูเขาไฟและหินบะซอลต์รูปหมอน วางตัวอยู่บนหินอัลตราเมฟิก กลุ่มหินทั้งหมดเรียกรวมกันว่า สระแก้วโอฟิโอไลต์ (Bunopas, 1981, 1983)

หินมหายุคมีโซโซอิก

ประกอบไปด้วยหมวดหินเนินโพธิ์ยุคไทรแอสซิกและหมวดหินโป่งน้ำร้อนและหมวดหินเนินผู้ใหญ่เยื่อ ซึ่งเชื่อว่าสะสมตัวในสภาวะแวดล้อมตะกอนน้ำพารูปพัดใต้ทะเล (submarine fans) ของกระแสน้ำโบราณที่ไหลจาก ทิศตะวันออกไปทางทิศตะวันตก และในหมวดหินแหลมสิงห์ หมวดหินภูกระดึง และหมวดหินพระวิหาร ประกอบด้วยชั้นหินสีแดงซึ่งเชื่อว่ามีภาวะแวดล้อมการสะสมตะกอนแบบตะกอนแม่น้ำบนบก โดยมีทิศทางการไหลของกระแสน้ำโบราณจากทิศตะวันออกไปทิศตะวันตก ทิศตะวันตกเฉียงใต้และทิศตะวันตกเฉียงเหนือ ตามลำดับ

หินอัคนี

บริเวณภาคตะวันออกแบ่งได้เป็น 3 แนว แนวแรกอยู่ทางด้านตะวันตกของภาค ปกคลุมพื้นที่ทางด้านทิศตะวันออกเฉียงใต้ของจังหวัดชลบุรีลงมายังจังหวัดระยอง เป็นหินแกรนิตมวลไพศาล เนื้อหินหยาบปานกลางถึงเนื้อ ดอก แนวที่สองอยู่ทางด้านทิศตะวันออกเฉียงเหนือของอำเภอแกลง จังหวัดระยองเป็นหินแกรนิตเช่นกัน สำหรับแนวที่สามส่วนใหญ่เป็นหินแกรนิตมวลไพศาล ปกคลุมพื้นที่ทางด้านทิศเหนือและทิศใต้ของจังหวัดจันทบุรี นอกจากนั้นเป็นหินอัคนีพุพวกหินไรโอไลต์ ปรากฏอยู่ทางด้านตะวันออกของภาคห่างจากชายแดนกัมพูชาประมาณ 5-10 กิโลเมตร และหินโอลิวีนบะซอลต์เนื้อหินแสดงลักษณะรูฟองอากาศ ปรากฏเป็นแนวอยู่ทางด้านทิศตะวันออกของอำเภอโปงน้ำร้อน จังหวัดจันทบุรี และทางด้านทิศเหนือของจังหวัดตราด

เทือกเขาเลย-เพชรบูรณ์

ลักษณะภูมิประเทศและภูมิสัณฐาน บริเวณบริเวณเทือกเขาเลย-เพชรบูรณ์ (Loei-Petchabun Ranges)

ขอบเขตของบริเวณเทือกเขาเลยติดต่อเพชรบูรณ์ครอบคลุมพื้นที่จังหวัดเลย เพชรบูรณ์ บางส่วนของจังหวัดพิษณุโลก พิจิตร นครสวรรค์ ลพบุรี สระบุรี และนครนายก ด้านทิศตะวันตกติดต่อกับที่ราบลุ่มภาคกลาง ส่วนด้านทิศตะวันออกติดต่อกับที่ราบสูงโคราชโดยมีเทือกเขาเพชรบูรณ์และดงพญาเย็นเป็นแนวเขตแดน ทางตอนเหนือของบริเวณนี้จรดประเทศลาว ส่วนทางทิศใต้ติดกับเทือกเขาสันกำแพง

เทือกเขาเพชรบูรณ์เป็นต้นกำเนิดของแม่น้ำป่าสักซึ่งไหลเป็นแนวค่อนข้างตรงจากทิศเหนือลงสู่ทิศใต้ บริเวณสองฝั่งแม่น้ำเกิดเป็นที่ราบลุ่มแบบตะพักลุ่มน้ำ กว้างและขนานกันไป

ลักษณะภูมิประเทศของบริเวณนี้ ประกอบด้วย พื้นที่ซึ่งเป็นทิวเขามีลักษณะซับซ้อนเป็นสันยาวต่อเนื่องกัน วางตัวในแนวเหนือ-ใต้เป็นส่วนใหญ่ และพื้นที่เกือบราบ (peneplain) ซึ่งพบอยู่ทางตอนเหนือ เนื่องจากส่วนที่เคยเป็นทิวเขาเมื่อถูกกัดเซาะก็จะทำให้เกิดการผุพัง จนบางบริเวณกลายเป็นพื้นที่เกือบราบ เกิดเป็นแนวขนานกันลงมาทางใต้ตามขอบด้านในของเทือกเขาเพชรบูรณ์ ส่วนบริเวณตอนกลางมีลักษณะเป็นพื้นที่ลอนลาด โดยมีความสูงเฉลี่ยประมาณ 50 – 100 เมตร จากระดับน้ำทะเลปานกลาง

ธรณีวิทยาบริเวณบริเวณเทือกเขาเลย-เพชรบูรณ์

ธรณีวิทยาทั่วไป

บริเวณเทือกเขาเลย-เพชรบูรณ์ ครอบคลุมไปด้วยหินตะกอนและหินอัคนีเป็นส่วนใหญ่ มีหินแปรบ้างเป็นบริเวณแคบๆ หินเหล่านี้มีอายุตั้งแต่มหายุคพาลีโอโซอิกจนถึงมหายุคซีโนโซอิก โดยมีหินมหายุคพาลีโอโซอิกตอนล่าง ยุคไซลูเรียน-ดีโวเนียน และหินยุคดีโวเนียนปรากฏให้เห็นทางพื้นที่ด้านตะวันออกของอำเภอปากชม จังหวัดเลย ติดต่อกับอำเภอน้ำโสม จังหวัดอุดรธานี หินมหายุคพาลีโอโซอิกตอนบน ได้แก่ หินยุคคาร์บอนิเฟอรัสและยุคเพอร์เมียน ปรากฏให้เห็นทางด้านทิศตะวันออกของจังหวัดเลยต่อเนื่องถึงจังหวัดเพชรบูรณ์ จังหวัดลพบุรีและจังหวัดสระบุรี หินมหายุคมีโซโซอิกได้แก่ หินยุคจูแรสซิกจนถึงยุคครีเทเชียส พบอยู่ทางด้านตะวันตกเฉียงเหนือของแนวเทือกเขา ในเขตจังหวัดเลย จังหวัดเพชรบูรณ์และจังหวัดพิษณุโลก หินมหายุคมีโซโซอิกยังพบได้ทางทิศตะวันตก โดยสัมผัสอยู่กับแนวรอยเลื่อนอุตรดิตถ์ (น้ำปาด) และถูกตัดด้วยแนวรอยเลื่อนเพชรบูรณ์ในแนวเหนือ-ใต้ นอกจากนี้ยังพบหินมหายุคมีโซโซอิกเป็นหย่อมๆ ในเขตจังหวัดลพบุรีติดต่อกับจังหวัดสระบุรี หินมหายุคซีโนโซอิกเป็นหินยุคเทอร์เชียรีสะสมตัวในแอ่งเพชรบูรณ์ นอกนั้นปกคลุมด้วยตะกอนยุคควอเทอร์นารี ซึ่งประกอบด้วยศิลาแลง ดินลูกรังของชั้นตะพักต่างๆ และบริเวณสะสมตัวของตะกอนน้ำพาของลุ่มแม่น้ำเลยและแม่น้ำป่าสัก

ลำดับชั้นหินทั่วไป

หินมหายุคพาลีโอโซอิกตอนล่าง

เป็นหินที่เชื่อว่าแก่ที่สุดในบริเวณนี้ได้แก่ หินยุคไซลูเรียน-ดีโวเนียน ซึ่งโผล่ให้เห็นได้ตั้งแต่บริเวณริมแม่น้ำโขงประมาณ กม.15 ถนนสายอำเภอปากชม-อำเภอสังคม ต่อเนื่องลงมาทางใต้จนถึง ด้านตะวันตกของบ้านโชคชัย อำเภอน้ำโสม จังหวัดอุดรธานี ในพื้นที่จังหวัดเลยหินยุคนี้ แผ่กระจายให้เห็นอยู่ 3 แนวในทิศทางเหนือ-ใต้ ได้แก่ บริเวณด้านทิศใต้ของอำเภอปากชม ตั้งแต่บ้านโคกถึงภูฆ้อง และด้านตะวันตกของบ้านห้วยอาลัย แนวกลางถัดออกไปทางทิศตะวันออกตั้งแต่ด้านตะวันตกของบ้านห้วยพิชัยต่อเนื่องไปจนถึงบ้านนาดอกคำ ส่วนแนวสุดท้ายอยู่ถัดออกไปทางทิศตะวันออกจากแนวกลางที่กล่าวแล้ว หินมหายุคพาลีโอโซอิกตอนล่างได้แก่

  • หินยุคไซลูเรียน-ดีโวเนียน หินที่สำคัญของยุคนี้ประกอบด้วยหินแปรเกรดต่ำ พวกหินคลอไรต์ชีสต์ หิน ควอร์ตไซต์ หินเมตาทัฟฟ์และหินฟิลไลต์ มีแนวแตกเรียบชัดเจน
  • หินยุคดีโวเนียน หินที่สำคัญของยุคนี้ประกอบไปด้วย หินเชิร์ตและหินดินดานชั้นบางแทรกสลับกัน มีหินทัฟฟ์และเลนส์ของหินปูนแทรกรวมอยู่ด้วย ซากดึกดำบรรพ์ที่พบในเนื้อหินเป็นพวกปะการังหลายชนิด

หินมหายุคพาลีโอโซอิกตอนบน

ประกอบด้วยหินยุคคาร์บอนิเฟอรัส พบแผ่กระจายกว้างขวางในเขตจังหวัดเลย ตั้งแต่อำเภอปากชมต่อเนื่องลงไปทางใต้จนถึงอำเภอวังสะพุงและทางตะวันออกเฉียงเหนือของผาเดิ่น หินคาร์บอนิเฟอรัสตอนล่าง ส่วนใหญ่ประกอบด้วยหินดินดาน หินทราย หินทรายแป้ง หินทรายเนื้อปนกรวด และถ่านหิน นอกจากนั้นยังมีหินปูนสีเทาและเทาดำเป็นเลนส์แทรกในชั้นหินดินดาน ส่วนหินยุคคาร์บอนิเฟอรัสตอนบน ประกอบด้วยหินดินดาน หินทราย และหินทรายแป้ง บางแห่งพบว่ามีชั้นหินสีแดงจำพวกหินดินดานซึ่งมีซากพืชปนอยู่ด้วย บริเวณอำเภอชนแดนจังหวัดเพชรบูรณ์ ชั้นหินส่วนใหญ่เป็นหินปูน พบหินทรายและหินทรายแป้งบ้างบางบริเวณ

สำหรับหินยุคเพอร์เมียน โผล่ให้เห็นตลอดแนวเทือกเขาเลย-เพชรบูรณ์จากเหนือจรดใต้ มีอายุคาบเกี่ยวตั้งแต่ปลายยุคคาร์บอนิเฟอรัส ยุคเพอร์เมียนตอนล่างจนถึงตอนบน ในเนื้อหินปูนพบซากดึกดำบรรพ์ฟูซูลินิด แบรคิโอพอด ปะการัง เป็นจำนวนมาก โดยเฉพาะในเขตจังหวัดลพบุรีและสระบุรี หินยุคเพอร์เมียนในบริเวณจังหวัดเพชรบูรณ์ ประกอบด้วยตะกอนที่มีลักษณะปรากฏชนิด pelagic-facies, flysch-facies และ molasse-facies (Helmcke and Kraikhong, 1982) อย่างไรก็ตามโดยทั่วไปหินยุคเพอร์เมียน ประกอบด้วยหินตะกอนเนื้อประสมและหินคาร์บอเนตสลับกันอยู่ตลอดเวลา และเชื่อว่ามีสภาวะแวดล้อมการสะสม ตะกอนในสภาวะแวดล้อมต่างๆ กันในแต่ละแห่ง ตลอดแนวเทือกเขาตั้งแต่เหนือจรดใต้ หินคาร์บอเนตหลายแห่งมีลักษณะเป็นเนื้อเดียวกันตลอด มีความหนามากและแผ่กระจายตัวเป็นลานคาร์บอเนต

หินยุคเพอร์เมียนตอนล่าง พบแผ่กระจายตลอดแนวเทือกเขาโดยมีหินลักษณะปรากฏต่างๆ กันไป เริ่มตั้งแต่ในพื้นที่จังหวัดเลย มีหินยุคเพอร์เมียนตอนล่างโผล่ให้เห็นเป็นแนวตั้งแต่บริเวณผาเดิ่นติดต่อกับถ้ำน้ำมโหฬาร และต่อเนื่องลงมาทางใต้ อีกแนวหนึ่งแผ่กระจายตัวตั้งแต่ตะวันออกของอำเภอหล่มเก่า จังหวัดเพชรบูรณ์ เป็นทิวเขาลงมาทางใต้ถึงบริเวณเขารวกในเขตอำเภอชัยบาดาล จังหวัดลพบุรี และเทือกเขาขวางในเขตอำเภอวังม่วง จังหวัดสระบุรี ติดต่อกับเขตอำเภอปากช่อง จังหวัดนครราชสีมา หินยุคเพอร์เมียนเหล่านี้ประกอบด้วยหินปูนเป็นส่วนใหญ่ บางแห่งมีหินโดโลไมต์และหินปูนเนื้อปนโดโลไมต์ ในหลายบริเวณมีหินดินดานและหินเชิร์ตสลับอยู่ด้วย พบซากดึกดำบรรพ์ฟูซูลินิด ฟอแรมินิเฟอราขนาดเล็ก สาหร่าย ปะการังและแบรคิโอพอด ทั่วไปบริเวณภูถ้ำน้ำมโหฬารและผานกเค้า ซึ่งส่วนใหญ่เป็นหินปูนมีซากดึกดำบรรพ์ตั้งแต่ยุคคาร์บอนิเฟอรัสตอนปลาย ถึงยุคเพอร์เมียนตอนกลาง

หินยุคเพอร์เมียนตอนล่างและตอนกลางแผ่กระจายอย่างกว้างขวาง โดยเฉพาะในเขตอำเภอพระพุทธบาทและอำเภอมวกเหล็ก จังหวัดสระบุรี ติดต่อกับเขตอำเภอปากช่อง จังหวัดนครราชสีมา หินประกอบด้วยหินปูน หินดินดาน หินทราย และหินทรายแป้งเป็นส่วนใหญ่ ทั้งที่แยกจากกันและที่สลับกันทั้งสองชนิด หินปูนมักพบซากดึกดำบรรพ์ฟูซูลินิด อายุเพอร์เมียนตอนต้นถึงตอนกลาง และซากดึกดำบรรพ์อื่นๆ เช่น ปะการังและไครนอยด์ เป็นต้น ซึ่งซากดึกดำบรรพ์เหล่านี้บางส่วนมีอายุคาบเกี่ยวกันระหว่างยุคเพอร์เมียนตอนต้นถึงตอนกลาง

หินยุคเพอร์เมียนตอนบนอยู่ทางตะวันตกของพื้นที่เขตจังหวัดเลย เป็นแนวตั้งแต่เหนือสุดติดชายแดนประเทศลาว ระหว่างอำเภอท่าลี่กับอำเภอเชียงคาน ต่อเนื่องลงมาทางใต้บริเวณเส้นทางสายจังหวัดเลย – อำเภอด่านซ้าย ประกอบด้วยหินดินดาน หินทรายแป้งและหินทราย บางแห่งมีส่วนประกอบเป็นแบบมีเฟลสปาร์มาก(feldspathic) และหินทัฟฟ์ ในหินเหล่านี้พบซากดึกดำบรรพ์ใบไม้ยุคเพอร์เมียนตอนปลาย (Asama et al., 1981; Bunopas, 1981; และ Charoenprawat et al., 1984) บริเวณด้านใต้ของแนวเทือกเขาเลย-เพชรบูรณ์ พบว่ามีหินโผล่เป็นแนวแคบๆ ใน เขตอำเภอมวกเหล็กติดต่อกับอำเภอแก่งคอย จังหวัดสระบุรี หินส่วนใหญ่เป็นหินดินดานเนื้อซิลิกาและมีเชิร์ตสลับอยู่มาก โดยบางแห่งมีหินปูนเป็นเลนส์แทรกอยู่ด้วย

หินมหายุคมีโซโซอิก

บริเวณเทือกเขาเลย-เพชรบูรณ์แผ่เป็นแนวชั้นหินคดโค้งรูปประทุนหงาย ตั้งแต่แนวรอยเลื่อนอุตรดิตถ์(น้ำปาด) คือ อยู่ในแนวลำน้ำปาดอ้อมเป็นแนววงกลมทางตะวันออกเฉียงใต้ ผ่านอำเภอวังทองลงมาถึงตะวันตกของจังหวัดเพชรบูรณ์ แล้วอ้อมกลับขึ้นในแนวตะวันออกเฉียงเหนือผ่านอำเภอหล่มเก่า จังหวัดเพชรบูรณ์ อำเภอด่านซ้าย อำเภอภูเรือ จังหวัดเลย โดยมีแกนของชั้นหินคดโค้งรูปประทุนหงาย ผ่านอำเภอนครไทย จังหวัดพิษณุโลก ประกอบไปด้วยชั้นหินสีแดง หินทรายแป้ง หินดินดาน หินกรวดมน ของกลุ่มหินโคราช

หินมหายุคซีโนโซอิก บริเวณพื้นที่ราบระหว่างภูเขาบริเวณเทือกเขาเลย-เพชรบูรณ์ เป็นแอ่งสะสมตะกอนยุคเทอร์เชียรี มีความหนาถึง 2,500 เมตร ในแอ่งย่อยวิเชียรบุรี และ 1,100 เมตร ในแอ่งย่อยเพชรบูรณ์เหนือ ประกอบด้วยหินโคลน หินทรายแป้ง หินทราย หินทัฟฟ์ และลิกไนต์ มีอายุตั้งแต่สมัยโอลิโกซีนจนถึงไพลโอซีนและถูกปิดทับด้วยตะกอนดินทรายยุคควอเทอร์นารี

หินอัคนี

หินอัคนีที่พบอยู่ทั่วไปมีทั้งหินอัคนีแทรกซอน หินอัคนีพุ ตลอดจนหินภูเขาไฟ หินอัคนีแทรกซอน เป็นพวกหินแกรนิต หินแกรโนไดออไรต์ หินมอนโซไนต์ หินไดออไรต์ และหินฮอร์นเบลนไดต์ เป็นต้น เกิดในลักษณะเป็นพลูตอนและลำหินอัคนี แผ่กระจายเป็นแห่งๆ พบตั้งแต่เขตจังหวัดเลยจนถึงจังหวัดนครราชสีมา หินแกรนิต-แกรโนไดออไรต์ บริเวณภูควายเงิน อำเภอเชียงคาน จังหวัดเลย มีอายุยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิก (Jacobson et al., 1969) ส่วนหินอัคนีแทรกซอนในเขตพื้นที่จังหวัดนครราชสีมาและจังหวัดสระบุรี กำหนดอายุให้เป็นยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสซิก หรืออ่อนกว่า

สำหรับหินอัคนีพุหรือหินภูเขาไฟนั้น พบทั้งที่เป็นแบบลาวาหลากและสะสมตัวแบบตะกอนภูเขาไฟ กระจายทั่วไปตลอดแนวเทือกเขาตั้งแต่ด้านทิศเหนือจรดด้านทิศใต้ อายุของหินภูเขาไฟส่วนใหญ่อยู่ในช่วงยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสซิก โดยอาศัยการเทียบสัมพันธ์กับอายุของหินตะกอนที่วางตัวอยู่ด้านบนและด้านล่าง ขอบเขตแนวหินภูเขาไฟในเขตจังหวัดเลยแบ่งออกเป็น 3 แนว ได้แก่ แนวด้านตะวันตก เป็นพวกหินแอนดีไซต์เนื้อดอก หินกรวดเหลี่ยมภูเขาไฟและหินไรโอไลต์บ้างเล็กน้อย แนวตะวันออกเป็นพวกหินไรโอไลต์เนื้อดอก หินไรโอลิติกทัฟฟ์และหินแอนดีไซด์บ้างเล็กน้อยเช่นกัน อายุของหินภูเขาไฟทั้งสองแนวนี้อยู่ในช่วงยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสซิก ส่วนแนวตอนกลางเป็นกลุ่มหินบะซอลติกแอนดีไซต์อายุช่วงต้นยุคคาร์บอนิเฟอรัส แผ่ครอบคลุมพื้นที่ทางด้านทิศใต้ของอำเภอปากชม นอกจากนี้ยังพบหิน ภูเขาไฟที่แยกประเภทไม่ได้ของพวกหินไรโอไลต์ หินแอนดีไซต์เนื้อดอก หินทัฟฟ์ หินกรวดเหลี่ยมภูเขาไฟและหินกรวดภูเขาไฟ อยู่ในช่วงยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสซิก ในเขตจังหวัดเพชรบูรณ์ จังหวัดนครราชสีมา จังหวัดลพบุรีและจังหวัดนครนายกหินภูเขาไฟบริเวณ ลำนารายณ์ จังหวัดลพบุรี ประกอบด้วยหินบะซอลต์ หินแอนดีไซต์และหินไรโอไลต์ เนื้อเป็นแก้วภูเขาไฟ อายุยุคเทอร์เชียรี่ ถึงควอเทอร์นารี นอกจากนี้ยังพบหินบะซอลต์ที่มีอายุอ่อนตั้งแต่ยุคเทอร์เชียรีขึ้นมาแผ่คลุมบริเวณที่ราบในแอ่งตั้งแต่อำเภอหนองไผ่ จังหวัดเพชรบูรณ์ ไปถึงอำเภอชัยบาดาล จังหวัดลพบุรี

ภาคกลาง

บริเวณที่ราบลุ่มภาคกลาง (The Central Plain)

บริเวณที่ราบลุ่มนี้อยู่ตอนกลางของประเทศครอบคลุมพื้นที่ทั้งหมดของที่ราบลุ่มเจ้าพระยาตอนบนและตอนล่างซึ่งเกิดจากการกระทําของแม่นํ้าทั้งหมดที่ไหลลงสู่อ่าวไทย ประกอบด้วยแม่นํ้าสายสำคัญคือ แม่น้ำเจ้าพระยาและแม่น้ำปิง วัง ยม น่าน ซึ่งเป็นแม่น้ำสาขาที่ไหลจากภูเขาสูงทางภาคเหนือของประเทศ โดยพัดพาตะกอนมาสะสมตัวในพื้นที่ตอนล่างที่เคยอยู่ใต้ระดับน้ำทะเลมาก่อนจนกลายเป็นพื้นที่ราบกว้างใหญ่โผล่เหนือระดับน้ำทะเล การทับถมและสะสมตัวของตะกอนนี้ไม่เพียงแต่จะเกิดจากการกระทำของแม่น้ำที่ไหลจากที่สูงทางภาคเหนือเท่านั้น หากยังเกิดจากการกระทำของแม่น้ำที่ไหลจากที่สูงทางด้านตะวันตกและตะวันออกที่ล้อมรอบที่ราบภาคกลางด้วย แม่น้ำทางด้านตะวันตกที่สำคัญได้แก่ แม่น้ำแม่กลอง แม่น้ำสะแกกรัง เป็นต้น ส่วนแม่นํ้าทางด้านตะวันออกที่สําคัญได้แก่ แม่น้ำป่าสัก แม่น้ำลพบุรี และแม่น้ำบางปะกง เป็นต้น จนในที่สุดเกิดต่อเนื่องเป็นที่ราบผืนเดียวกันทั้งบริเวณตอนบนและตอนล่าง

ที่ราบลุ่มภาคกลางเป็นที่ราบกว้างใหญ่ที่สุดในประเทศไทยมีลักษณะคล้ายรูปสามเหลี่ยมด้านเท่า ส่วนที่แคบที่สุดอยู่ทางด้านทิศเหนือและยาวต่อเนื่องลงมาจนถึงอ่าวไทย โดยมีแนวเนินเขาและเขาโดดๆ ปรากฏให้เห็นเป็นหย่อมๆ ในเขตจังหวัดนครสวรรค์ แนวเนินเขาและเขาโดดๆ เหล่านี้ จะใช้เป็นแนวในการแบ่งที่ราบลุ่มภาคกลางออกเป็น 2 บริเวณ คือ ที่ราบลุ่มภาคกลางตอนบน (Upper Central Plain) และที่ราบลุ่มภาคกลางตอนล่าง (Lower Central Plain)

ที่ราบลุ่มภาคกลางตอนบน (Upper Central Plain)

ขอบเขตของบริเวณที่ราบลุ่มภาคกลางตอนบนครอบคลุมพื้นที่บางส่วนของจังหวัดอุตรดิตถ์ สุโขทัย พิษณุโลก พิจิตร กำแพงเพชร ต่อเนื่องลงมาจนกระทั่งถึงบริเวณปากน้ำโพ จังหวัดนครสวรรค์ ที่ซึ่งแม่น้ำปิง วัง ยม และน่าน ไหลมาบรรจบกันเป็นแม่น้ำเจ้าพระยา

ที่ราบลุ่มภาคกลางตอนบนนี้ มีลักษณะภูมิประเทศ เป็นพื้นที่ลอนลาด (undulating terrain) มีความสูงโดยเฉลี่ยระหว่าง 40 – 60 เมตร จากระดับน้ำทะเลปานกลาง ประกอบด้วยตะกอนที่เกิดจากการกร่อน(erosion)และผุพัง (weathering)ของหินเดิมหลังจากนั้นถูกพัดพา (transport) มาสะสมตัว (deposition) โดยทางน้ำ เกิดเป็นพื้นที่ราบน้ำท่วมถึง (flood plain) ตะพักลุ่มน้ำ (terrace) และ ที่ลุ่มน้ำขัง (swamp) โดยทั่วไป

ที่ราบลุ่มภาคกลางตอนล่าง (Lower Central Plain)

ขอบเขตของบริเวณที่ราบลุ่มภาคกลางตอนล่างครอบคลุมพื้นที่ตอนล่างของจังหวัดนครสวรรค์ ตั้งแต่บริเวณปากน้ำโพเรื่อยลงมาจนถึงปากแม่น้ำเจ้าพระยาที่จังหวัดสมุทรปราการ ระดับความสูงของบริเวณนี้ต่ำกว่าที่ราบลุ่มภาคกลางตอนบน และแตกต่างกันไปในแต่ละท้องที่ เช่น ขอบตลิ่งแม่น้ำเจ้าพระยา ในเขตจังหวัดนครสวรรค์ ชัยนาท สิงห์บุรี มีความสูงเฉลี่ยประมาณ 20 เมตร จากระดับน้ำทะเลปานกลาง จากนั้นระดับความสูงจะค่อยๆ ลดลงจนถึงบริเวณจังหวัดพระนครศรีอยุธยา ซึ่งมีความสูงเฉลี่ย 2.5 เมตร จากระดับน้ำทะเลปานกลาง

ที่ราบลุ่มภาคกลางตอนล่างบริเวณที่อยู่ใกล้แม่น้ำเจ้าพระยาจะเห็นร่องรอยของการเคลื่อนที่ของแม่น้ำสายนี้จากลักษณะของทะเลสาบรูปแอก (oxbow lake) และรอยทางน้ำโค้งตวัด (meander scar) ตั้งแต่จังหวัดพระนครศรีอยุธยา ลงมาจนถึงกรุงเทพมหานคร ซึ่งอยู่ห่างจากปากแม่น้ำเจ้าพระยาประมาณ 21 กิโลเมตร มีระดับความสูงโดยเฉลี่ยประมาณ 1.5 เมตร จากระดับน้ำทะเลปานกลาง โดยทั่วไปบริเวณนี้มีลักษณะแบนราบแผ่กระจายเป็นบริเวณกว้างเกิดจากการไหลบ่าเข้ามาของทะเลโบราณ แล้วถอยร่นออกไปในช่วงเวลาต่อมา จากหลักฐานของชนิดตะกอนที่มาสะสมตัวและลักษณะภูมิประเทศพบว่าในที่ราบนี้ยังประกอบไปด้วยที่ลุ่มชื้นแฉะ (marsh) ที่ราบลุ่มน้ำท่วมถึง (tidal flat) ดินดอนสามเหลี่ยม (delta) เช่น ที่จังหวัดนครปฐมและทางทิศใต้ของจังหวัดพระนครศรีอยุธยา หาดทราย (beach) และสันดอนทราย (sand bar) ซึ่งส่วนใหญ่จะพบเห็นได้เด่นชัดในบริเวณจังหวัดพระนครศรีอยุธยาและบางบริเวณของกรุงเทพมหานคร

ธรณีวิทยาบริเวณที่ราบลุ่มภาคกลาง

ธรณีวิทยาทั่วไป

ที่ราบลุ่มภาคกลางเกิดจากการเคลื่อนไหวของรอยเลื่อนใหญ่ ได้แก่ รอยเลื่อนแม่ปิง(ต่อเลยไปเกือบเชื่อมกับรอยเลื่อนเมย) รอยเลื่อนอุตรดิตถ์ (น้ำปาด) และรอยเลื่อนเจดีย์สามองค์ ในยุคครีเทเชียสตอนปลายถึงยุคเทอร์เชียรี ซึ่งต่อเนื่องจากการเปิดตัวของอ่าวไทยทางใต ้และการเกิดแอ่งเทอร์เชียรีในบริเวณภาคเหนือและภาคตะวันตกตอนบนและตามด้วยการเกิดรอยเลื่อนในแนวเหนือ-ใต้ (Bunopas, 1981) การสะสมตัวเกิดขึ้นบนบกแบบเนินตะกอนน้ำพารูปพัด ที่ราบตะกอนน้ำพา ทางน้ำ ทะเลสาบ และแบบกึ่งทางน้ำกับทะเลสาบ

ลำดับชั้นหินทั่วไป

การจัดลำดับชั้นหินในบริเวณที่ราบลุ่มภาคกลางค่อนข้างลำบาก เนื่องจากชั้นหินต่างๆ ขาดความต่อเนื่อง

หินมหายุคพาลีโอโซอิกตอนล่าง

หินยุคไซลูเรียน-ดีโวเนียน พบบริเวณรอบ ๆ จังหวัดนครสวรรค์ ประกอบด้วย หินทัฟฟ์ บริเวณเขาหลวงด้านตะวันตกของอำเภอเมืองนครสวรรค์ หินปูนบริเวณเขาขาด เขามโน ในเขตอำเภอสลกบาตร จังหวัดกำแพงเพชร นอกจากนี้ยังมีหินเชิร์ต เช่น ที่บริเวณอำเภอขาณุวรลักษบุรี จังหวัดกำแพงเพชร เขากบ อำเภอเมืองกำแพงเพชร และบริเวณเขาเล็กๆ ด้านทิศใต้ของจังหวัดนครสวรรค์ และนอกจากนั้นยังพบเป็นแนวเขาสั้นๆ บริเวณขอบแอ่งเจ้าพระยาด้านตะวันตกอีกด้วย

หินมหายุคพาลีโอโซอิกตอนบน

หินยุคคาร์บอนิเฟอรัสส่วนใหญ่ เป็นหินทรายสีแดง มีหินดินดาน และหินทรายแป้งสีแดงแทรกสลับ พบบริเวณอำเภอตาคลี จังหวัดนครสวรรค์ และบริเวณจังหวัดชัยนาท เช่น หินทรายบริเวณเขาตาคลี อำเภอตาคลี เป็นต้น

หินยุคเพอร์เมียนมักโผล่ให้เห็นเป็นเขาโดดๆ หรือต่อเป็นแนวสั้นๆ ซึ่งแบ่งได้เป็น 2 บริเวณ คือ บริเวณด้านตะวันตกของแม่น้ำเจ้าพระยา ได้แก่ แนวบ้านไร่-ทับทัน จังหวัดอุทัยธานี ซึ่งส่วนใหญ่เป็นหินปูน หินดินดานและหินทราย ส่วนอีกแนวหนึ่งคือ แนวนครสวรรค์-ลพบุรี ประกอบด้วยหินทราย หินดินดานและหินปูน

หินมหายุคมีโซโซอิก

ในมหายุคมีโซโซอิกตอนต้นเป็นหินตะกอนภูเขาไฟแทรกสลับกับหินปูน ซึ่งถูกปิดทับแบบไม่ต่อเนื่องด้วยชั้นหินแดงของกลุ่มหินโคราช หินเหล่านี้วางตัวในแนวประมาณทิศเหนือ-ใต้ บริเวณขอบที่ราบภาคกลางด้านตะวันออก และพบอยู่น้อยมากบริเวณขอบด้านตะวันตก

หินมหายุคซีโนโซอิก

หินยุคเทอร์เชียรีในที่ราบลุ่มภาคกลางพบถูกปิดทับโดยตะกอนควอเทอร์นารีทั้งแอ่ง ข้อมูลทางธรณีวิทยาจึงได้มาจากการเจาะสำรวจและข้อมูลทางธรณีฟิสิกส์ พบเป็นแอ่งขนาดใหญ่ 3 แอ่ง คือ แอ่งพิษณุโลก แอ่งสุพรรณบุรี และแอ่งธนบุรี โดยในแต่ละแอ่งยังสามารถแบ่งเป็นแอ่งย่อยได้อีกหลายแอ่ง แอ่งพิษณุโลกเป็นแอ่งที่มีศักยภาพของปิโตรเลียมค่อนข้างสูง ตัวแอ่งด้านเหนือและใต้ถูกขนาบด้วยแนวรอยเลื่อนแม่ปิงแนวทิศตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้และรอยเลื่อนอุตรดิตถ์แนวทิศตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้ซึ่งต่างก็เป็นรอยเลื่อนตามแนวระดับ ชั้นหินในแอ่งแบ่งออกได้เป็น 5 หมวดหิน โดยมีลำดับจากล่างขึ้นบน ดังนี้ หมวดหินหนองบัว หมวดหินลานกระบือ หมวดหินประดู่เฒ่า หมวดหินยม และหมวดหินปิง ซึ่งมีหน่วยตะกอนยุคควอเทอร์นารีปิดทับด้านบนสุด

ตะกอนยุคควอเทอร์นารีสมัยไพลสโตซีนส่วนใหญ่พบอยู่ตามบริเวณที่ราบลุ่มเจ้าพระยา มีความหนาของชั้นตะกอนประมาณ 650 เมตร ถึง 1,830 เมตร ซึ่งสะสมตัวอย่างต่อเนื่องอยู่ในแอ่งของบล็อกรอยเลื่อนที่จมตัวลงอย่างช้าๆ จากลักษณะของตะกอนสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 หน่วยชั้นตะกอน ได้แก่

  1. หน่วยชั้นตะกอนเจ้าพระยา ประกอบด้วย ตะกอนชุดสมุทรปราการ อยู่ล่างสุดเป็นชั้นหินโคลนวางตัวอยู่บนหินดินดานสีแดงอายุเทอร์เชียรี ตะกอนชุดพระนคร เป็นชั้นทรายสลับชั้นดินเหนียว วางตัวแบบรอยสัมผัสไม่ต่อเนื่องบนชั้นตะกอนชุดสมุทรปราการ ตะกอนชุดพระประแดง อยู่บนสุดเป็นชั้นตะกอนทรายและกรวดมีเศษเปลือกรากไม้หรือพีตปนอยู่ด้วย
  2. หน่วยชั้นตะกอนดินเหนียวกรุงเทพ ประกอบด้วย ตะกอนดินเหนียวกรุงเทพตอนล่าง เป็นตะกอนทรายที่สะสมตัวในบริเวณปากแม่น้ำไหลลงสู่ทะเล และตะกอนดินเหนียวกรุงเทพตอนบน ซึ่งเป็นตะกอนดินเหนียวที่สะสมตัวในทะเล

ช่วงบริเวณตะพักสูงระหว่างเขตจังหวัดลพบุรีและจังหวัดสระบุรี มี หน่วยหินมาร์ลลพบุรี ซึ่งเกิดจากการผุกร่อนของกลุ่มหินปูนสระบุรี ในช่วงสมัยไพลสโตซีนสะสมตัวเป็นชั้นหนาประมาณ 15-20 เมตร

หินอัคนี

ที่พบทางด้านทิศใต้จังหวัดนครสวรรค์ลงมาทางจังหวัดอุทัยธานีและทางทิศตะวันออกของจังหวัดนครสวรรค์ ส่วนใหญ่อยู่ในแนวเหนือ-ใต้ มีทั้งหินอัคนีแทรกซอนพวกหินแกรโนไดออไรต์ หินแกรนิตและหินไดออไรต์ ซึ่งเกิดเป็นมวลหินขนาดเล็กวางตัวสัมผัสกับชั้นหินยุคไซลูเรียน-ดีโวเนียนแบบรอยเลื่อนสัมผัส ส่วนหินอัคนีพุเป็นพวกหินแอนดีไซต์ หินเดไซต์และหินไรโอไลต์ ที่เกิดเป็นแบบพนังหินตัดผ่านหินไดออไรต์และหินแกรโนไดออไรต์ และแบบที่ไหลหลากทับอยู่บนชั้นหินยุคเพอร์เมียนและหินยุคที่แก่กว่ายุคเพอร์เมียน นอกจากนั้นยังพบหินที่เกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟ อาทิเช่น หินทัฟฟ์และหินกรวดภูเขาไฟ ซี่งมีองค์ประกอบเป็นหินไรโอไลต์รวมอยู่ด้วย อายุของหินอัคนีเหล่านี้คาดว่าเกิดช่วงหลังยุคเพอร์เมียนแต่ก่อนยุคจูแรสซิก (Bunopas, 1980)

ภาคเหนือและภาคตะวันตกตอนบน

ลักษณะภูมิประเทศและภูมิสัณฐาน บริเวณภาคเหนือและภาคตะวันตกตอนบน (Northern and Upper Western Regions)

ทั้งสองบริเวณนี้มีภูมิประเทศที่เหมือนกันคือ ประกอบด้วยเทือกเขา (mountain ranges) สูงสลับซับซ้อนต่อเนื่องกันหลายเทือก ส่วนใหญ่วางตัวอยู่ในแนวเหนือ-ใต้ และ ตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ มีความสัมพันธ์กับลักษณะธรณีวิทยาโครงสร้างของประเทศ และมีลักษณะสัณฐานเป็นแนวยาวติดต่อกับแนวเทือกเขาหิมาลัย รวมทั้งเทือกเขาในที่ราบสูงชานและยูนาน ทิวเขาในบริเวณนี้ที่สำคัญ ได้แก่ ทิวเขาแดนลาว ทิวเขาถนนธงชัย ทิวเขาผีปันน้ำ และทิวเขาหลวงพระบาง เป็นต้น บริเวณที่อยู่ระหว่างเทือกเขาเหล่านี้เป็นที่ราบลุ่มระหว่างหุบเขา อันเป็นแหล่งกำเนิดของทางน้ำที่สำคัญหลายสายที่ไหลลงไปสู่ทางตอนใต้ของประเทศ

บริเวณที่สูงทางภาคเหนือ (Northern Highland)

ขอบเขตของบริเวณนี้ประกอบด้วยพื้นที่ภูเขาซึ่งมีอัตราส่วนที่สูงกว่าพื้นที่ราบประมาณ 4:1 ครอบคลุมพื้นที่บริเวณจังหวัดเชียงราย แม่ฮ่องสอน พะเยา เชียงใหม่ ลำพูน ลำปาง น่าน แพร่ และอุตรดิตถ์ ซึ่งขอบเขตทางทิศใต้จะเป็นพื้นที่รอยต่อกับที่ราบลุ่มภาคกลาง

สําหรับขอบเขตทางทิศตะวันออกจรดประเทศลาว โดยมีทิวเขาหลวงพระบางกั้นพรมแดน ซึ่งทิวเขานี้วางตัวทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือของอำเภอเชียงของ จังหวัดเชียงราย แล้วทอดผ่านลงมาทางทิศใต้ในเขตจังหวัดพะเยา แพร่ น่าน และอุตรดิตถ์ รวมความยาว 590 กิโลเมตร ส่วนใหญ่มีลักษณะภูมิประเทศเป็นทิวเขาสูงและหุบเขาแคบๆ มีความลาดชันมากและมีระดับความสูงมากกว่าภาคอื่นๆ ทิวเขานี้ปันน้ำส่วนหนึ่งลงสู่แม่น้ำโขงทางทิศตะวันออกและปันน้ำลงสู่แม่น้ำยมและแม่นํ้าน่านทางทิศตะวันตก

ทางด้านทิศเหนือและทิศตะวันตกของบริเวณนี้จรดเขตประเทศพม่า โดยมีทิวเขาแดนลาวและทิวเขาถนนธงชัยกั้นพรมแดน ทิวเขาเหล่านี้มียอดเขาจำนวนมากที่สูงกว่า 2,000 เมตร จากระดับน้ำทะเลปานกลาง ทิวเขาแดนลาวมีความต่อเนื่องมาจากเทือกเขาสูงในประเทศพม่า ซึ่งในช่วงที่
เป็นแนวกั้นพรมแดนระหว่างประเทศไทยกับประเทศพม่า มีความยาวประมาณ 120 กิโลเมตร และทอดตัวลงไปทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ไปบรรจบกับทิวเขาถนนธงชัย ซึ่งเป็นทิวเขาที่อยู่ทางทิศตะวันตกของภาคเหนือ ทิวเขาถนนธงชัยประกอบด้วยเทือกเขาที่สำคัญหลายเทือกเขา วางซ้อนกันอยู่ในแนวเหนือ-ใต้จากด้านตะวันตกไปตะวันออก รวมความยาวทั้งหมด 880 กิโลเมตร เช่น เทือกเขาสุเทพ เทือกเขาจอมทอง เทือกเขาอินทนนท์ซึ่งมียอดเขาที่สูงที่สุดในประเทศไทยคือ ยอดดอยอินทนนท์ ซึ่งสูงประมาณ 2,590 เมตร จากระดับน้ำทะเลปานกลาง ระดับความสูงของบริเวณนี้จะมีความสูงมากด้านทิศเหนือและทิศตะวันตกแล้วจะค่อยๆ ลดต่ำลงสู่แอ่งที่ราบเชียงใหม่-ลำพูน

สำหรับตอนกลางของบริเวณนี้ ประกอบด้วยทิวเขามีลักษณะซับซ้อนเป็นสันยาวต่อเนื่องกันรวม 3 ทิว มีความยาวทั้งหมด 412 กิโลเมตร ส่วนใหญ่วางตัวในแนวตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้ ทิวเขาในบริเวณนี้โดยทั่วไปจะเรียกว่าทิวเขาผีปันน้ำ เนื่องจากทำหน้าที่เป็นสันปันน้ำให้ไหลไปทางทิศเหนือส่วนหนึ่งและไหลลงไปทางทิศใต้อีกส่วนหนึ่ง ตามลักษณะความลาดชันของแนวสันเขา ทางน้ำที่ไหลไปทางทิศเหนือ ได้แก่ แม่น้ำฝาง น้ำแม่กก น้ำแม่จัน และน้ำแม่อิง เป็นต้น ซึ่งแม่น้ำเหล่านี้จะไหลลงสู่แม่น้ำโขงต่อไป ส่วนทางน้ำที่ไหลลงทางทิศใต้นั้นได้แก่ แม่น้ำปิง วัง ยม และน่าน ซึ่งแม่น้ำทั้งสี่สายนี้เป็นสาขาที่สำคัญของแม่น้ำเจ้าพระยา

บริเวณระหว่างแนวเขาเหล่านี้จะเป็นแอ่งที่ราบหุบเขา (valley plain) และที่ราบลุ่มริมน้ำ (fluvial plain) กระจายตัวอยู่ทั่วไปหลายแห่ง ซึ่งเป็นแหล่งที่ตั้งของชุมชนขนาดใหญ่ทางภาคเหนือ ที่สำคัญได้แก่ แอ่งเชียงราย บริเวณลุ่มแม่น้ำกกและแม่น้ำอิง แอ่งแพร่ บริเวณลุ่มแม่น้ำยม แอ่งลำปาง บริเวณลุ่มแม่น้ำวัง แอ่งเชียงใหม่-ลำพูน บริเวณลุ่มแม่น้ำปิง แอ่งปาย แอ่งฝาง ในเขตจังหวัดเชียงใหม่ เป็นต้น โดยแอ่งเหล่านี้ทางด้านตะวันตกจะมีระดับความสูงมากกว่าด้านตะวันออก

บริเวณที่สูงทางภาคตะวันตกตอนบน (Upper Western Highland)

ขอบเขตของบริเวณนี้ครอบคลุมพื้นที่บริเวณจังหวัดตาก กำแพงเพชร อุทัยธานี สุพรรณบุรี และกาญจนบุรี ลักษณะภูมิประเทศประกอบด้วยเทือกเขาสูงสลับซับซ้อนที่ยาวต่อเนื่องลงมาทางใต้ของทิวเขาถนนธงชัยในภาคเหนือ ซึ่งเป็นเทือกเขาทางด้านตะวันตกที่กั้นพรมแดนระหว่างประเทศไทยกับประเทศพม่า เทือกเขาเหล่านี้ส่วนใหญ่วางตัวในแนวเหนือ-ใต้ แล้วบิดโค้งจากแนวเดิมมาวางตัวในแนวตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ ในทิศทางเดียวกับรอยเลื่อนเจดีย์สามองค์ (Three Pagoda Fault Zone) ระดับความสูงของเทือกเขาที่ยาวต่อเนื่องกันจะค่อยๆ ลดต่ำลงกลายเป็นภูเขาโดดๆ ขนาดเล็กสลับกับพื้นที่ลอนลาด และเอียงเทลงสู่ที่ราบลุ่มภาคกลาง ซึ่งอยู่ทางด้านตะวันออก

ภูเขาในบริเวณนี้เป็นหน้าผาตั้งชันมากกว่าทางตอนเหนือ จึงทำให้มีที่ราบหุบเขาและที่ราบลุ่มริมนํ้าแคบๆ กระจายตัวอยู่ทั่วไปมากกว่าทางตอนเหนือ ทางน้ำที่เกิดจากทิวเขาถนนธงชัย ได้แก่ แม่น้ำแควใหญ่ แม่นํ้าแควน้อย ซึ่งไหลตามแนวรอยเลื่อนขนาดใหญ่และมีเทือกเขาหินปูนคั่นระหว่างกลางซึ่งมีความ สูงประมาณ 1,300 เมตร จากระดับน้ำทะเลปานกลาง แม่น้ำทั้งสองไหลมารวมกันเป็นแม่น้ำแม่กลองที่ตำบลปากแพรก จังหวัดกาญจนบุรี นอกจากนั้นยังมีแม่น้ำเมยซึ่งเป็นแม่นํ้ากั้นพรมแดนระหว่างประเทศไทยกับประเทศพม่า บริเวณอำเภอแม่สอด จังหวัดตาก มีทิศทางการไหลย้อนกลับไปทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือและไหลไปบรรจบกับแม่น้ำสาละวิน ในเขตประเทศพม่า และแม่น้ำสะแกกรังซึ่งไหลไปทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ ผ่านจังหวัดอุทัยธานีมาบรรจบกับแม่น้ำเจ้าพระยา เป็นต้น

ธรณีวิทยาบริเวณภาคเหนือและภาคตะวันตกตอนบน

ธรณีวิทยาทั่วไป

ธรณีวิทยาภาคเหนือและภาคตะวันตกตอนบน ซึ่งมีลักษณะภูมิประเทศเป็นเทือกเขาสูงสลับซับซ้อนต่อเนื่องกันในแนวเหนือ-ใต้ และตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้นั้น ประกอบด้วยหินยุคต่างๆกัน โดยเทือกเขาเหล่านี้มักถูกกำหนดโดยลักษณะธรณีวิทยาโครงสร้างและชนิดของหินที่ปรากฏ

ธรณีวิทยาแนวแม่ฮ่องสอน - แม่สอด -ทองผาภูมิ

ชั้นหินที่สำคัญในแนวนี้ประกอบด้วยหินยุคไซลูเรียน-ดีโวเนียน-คาร์บอนิเฟอรัส ส่วนใหญ่ได้แก่ หินเชิร์ต หินดินดาน หินทรายและหินทรายชนิดซับเกรย์แวก สลับกับชั้นหินปูน โดยมีหินทรายแดงและหินกรวดมนยุคคาร์บอนิเฟอรัส วางตัวอยู่ข้างบน แนวเทือกเขาที่ต่อลงมาทางใต้ในเขตอำเภอทองผาภูมิ จังหวัดกาญจนบุรี พบหินประเภทต่างๆ ที่มีอายุเกือบจะครบตลอดอายุทางธรณีกาล คือ ตั้งแต่ช่วงต้นยุคแคมเบรียนถึงช่วงปลายยุคเทอร์เชียรี หินส่วนใหญ่เป็นหินตะกอน มีหินอัคนีและหินแปรเพียงส่วนน้อย หินแปรเช่น หินไนส์ หินชีสต์ หินควอร์ตไซต์ หินแคลก์ซิลิเกตและหินอ่อน ซึ่งเชื่อว่าเป็นหินยุคแคมเบรียน พบเป็นแนวยาวอยู่สองบริเวณ คือ บริเวณน้ำตกคลองลาน จังหวัดกำแพงเพชรและแนวระหว่างลำน้ำแควใหญ่กับลำน้ำแควน้อย ช่วงระหว่างอำเภอศรีสวัสดิ์กับอำเภอทองผาภูมิ จังหวัดกาญจนบุรี โดยต่อเนื่องลงมาตามแนวลำน้ำแควใหญ่ถึงบริเวณด้านใต้ของอำเภอท่าม่วง จังหวัดกาญจนบุรี เป็นหินปูนและหินตะกอนมหายุคพาลีโอโซอิกตอนล่าง ยุคออร์โดวิเชียน-ดีโวเนียน ที่ถูกแปรสภาพขั้นต่ำไม่รุนแรงนัก ส่วนหินยุคดีโวเนียน-คาร์บอนิเฟอรัสพบอยู่ด้านตะวันตกของลำน้ำแควน้อยต่อเนื่องลงไปทางใต้ ลักษณะเด่นประการหนึ่งในพื้นที่นี้คือ มีหินปูนยุคเพอร์เมียน หินทรายและหินทรายแป้งสีแดงที่เกิดจากการสะสมตัวในทะเลมหายุคมีโซโซอิกแผ่กระจายเป็นบริเวณกว้างขึ้นไปถึงเขตอำเภออุ้มผาง จังหวัดตาก

ธรณีวิทยาแนวดอยอินทนนท์ - ตาก

แนวเทือกเขานี้ทอดยาวจากทางเหนือลงมาจดแนวรอยเลื่อนแม่น้ำปิงยาวประมาณ 300 กิโลเมตร กว้างมากกว่า 70 กิโลเมตร ซึ่งมีลักษณะธรณีวิทยาโครงสร้างเป็นแกนรูปประทุนของภูมิภาค (Baum et al., 1970) ประกอบด้วยหินแปรเกรดสูงพวก หินพาราไนส์ หินควอร์ตซิติกชีสต์ หินไบโอไทต์ชีสต์ หินแคลก์ซิลิเกตชีสต์และหินอ่อน (Baum et al., 1970 และCampbell, 1975) แนวชั้นหินด้านทิศเหนือวางตัวอยู่ในแนวเหนือ-ใต้ แล้วค่อยๆ เบนไปเป็นแนวตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ ใกล้กับแนวรอยเลื่อนแม่ปิงพบว่ามีหินอัคนีชนิดหินแกรนิต หินแกรโนไดออไรต์ และหินเพกมาไทต์ แทรกอยู่หลายๆ บริเวณตลอดแนวเทือกเขา หินแปรเกรดสูงทางด้านตะวันออกเฉียงเหนือของอำเภอแม่สะเรียง จังหวัดแม่ฮ่องสอนและทางตะวันตกของอำเภอจอมทองและอำเภอฮอดจังหวัดเชียงใหม่ ถูกปิดทับด้วยหินทรายยุคแคมเบรียน และ/หรือ หินปูนยุคออร์โดวิเชียนแบบไม่ต่อเนื่อง (Baum et al., 1970)

ธรณีวิทยาแนวเชียงราย - เชียงใหม่ - เถิน

ชั้นหินที่สำคัญในแนวนี้ประกอบด้วยหินยุคไซลูเรียน-ดีโวเนียน-คาร์บอนิเฟอรัส ซึ่งแบ่งได้เป็น 2 แนว คือ แนวด้านตะวันตกที่ชั้นหินเป็นหินเชิร์ตและหินปูนมีซากดึกดำบรรพ์ซึ่งไม่ถูกแปรสภาพ ส่วนอีกแนวด้านตะวันออกเป็นหินแปรเกรดต่ำ ประกอบด้วยหินควอร์ตโซเฟลด์สปาติกชีสต์ หินฟิลไลต์ หินควอร์ตไซต์และหินเชิร์ต ซึ่งแผ่กระจายปกคลุมบริเวณด้านตะวันออกของเขื่อนภูมิพล จังหวัดตาก บริเวณด้านตะวันออกของอำเภอเถิน ดอยขุนตาล จังหวัดลำปาง และบริเวณดอยลังกา จังหวัดเชียงราย โดยมีหินแกรนิตแทรกดันตัวเข้ามาในบางพื้นที่ เช่น ที่ดอยขุนตาล ดอยหมอกและดอยลังกา

ธรณีวิทยาแนวลำปาง-แพร่- สุโขทัย

ชั้นหินที่ปกคลุมบริเวณนี้ เป็นหินยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสซิก และหินมหายุคมีโซโซอิก ที่ตกตะกอนในสภาวะแวดล้อมในทะเลตื้นจนถึงทะเลลึก แอ่งที่สำคัญในการสะสมตะกอน ได้แก่ แอ่งลำปางโดยมีตะกอนคล้ายคลึงกับลักษณะปรากฏแบบฟลิชและตะกอนภูเขาไฟ แอ่งแพร่มีการสะสมตะ กอนคล้ายแอ่งลำปาง แต่จะมีตะกอนภูเขาไฟปะปนน้อยกว่า

ธรณีวิทยาแนวน่าน-แพร่ - อุตรดิตถ์

บริเวณนี้ เริ่มตั้งแต่ทางตอนใต้และตะวันออกเฉียงใต้ของจังหวัดแพร่ไปถึงแนวรอยเลื่อนอุตรดิตถ์ ซึ่งตอนล่างของแนวนี้โค้งมาทางตะวันตกเฉียงใต้บริเวณ อำเภอบ้านด่านลานหอย จังหวัดสุโขทัย ส่วนใหญ่เป็นหินยุคไซลูเรียน ดีโวเนียน คาร์บอนิเฟอรัส และเพอร์เมียน หินสองยุคแรกมักมีหินภูเขาไฟและตะกอนหินภูเขาไฟแทรกอยู่เสมอ ชั้นหินเหล่านี้วางตัวในแนวประมาณตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้ ชั้นหินคดโค้งตลบทับ มีหินเมฟิกและหินอัลตราเมฟิกเกิดอยู่ตามแนวรอยเลื่อนอุตรดิตถ์ ในเขตจังหวัดน่านและอุตรดิตถ์ หินยุคไทรแอสซิก-ครีเทเชียสแผ่ปกคลุมเป็นบริเวณกว้างทั้งด้านทิศตะวันออกและตะวันตก

ลำดับชั้นหินทั่วไป

ลำดับชั้นหินโดยทั่วไปบริเวณที่สูงภาคเหนือและภาคตะวันตกตอนบนค่อนข้างซับซ้อนและมีความแตกต่างกันเฉพาะบริเวณ กล่าวโดยทั่วไปแล้วบริเวณนี้ประกอบด้วยหินยุคต่างๆ เกือบทุกอายุทางธรณีกาล เรียงลำดับจากอายุแก่ไปอ่อนได้ ดังนี้

หินมหายุคพรีแคมเบรียน

หินพื้นฐานซับซ้อนที่เชื่อว่าเป็นหินมหายุคพรีแคมเบรียนบริเวณภาคเหนือนั้น ประกอบด้วยหินแปรเกรดสูงซึ่งเป็นหินแปรสภาพอย่างไพศาล โดยมีการเรียงลำดับหินจากล่างขึ้นบน ได้แก่ หินออร์โทไนส์ (หินแอนนาเท็กไซต์หรือหินมิกมาไทต์) หินพาราไนส์ หินชีสต์ หินแคลก์ซิลิเกตและหินอ่อน พบแผ่กระจายในเขตอำเภอปาย อำเภอแม่สะเรียง จังหวัดแม่ฮ่องสอน อำเภอแม่แตง อำเภอแม่ริม อำเภอสะเมิง อำเภอเมือง อำเภอหางดง อำเภอสันป่าตอง อำเภอจอมทอง อำเภอแม่แจ่ม อำเภอฮอด และอำเภอออมก๋อย จังหวัดเชียงใหม่ลงมาทางจังหวัดตาก หินแปรเกรดสูงกลุ่มนี้มักพบติดอยู่กับหินที่มีอายุอ่อนกว่าแบบมีรอยเลื่อนและแบบมีรอยชั้นไม่ต่อเนื่อง ในเขตเทือกเขาดอยอินนนท ์และดอยสุเทพหินแปรเกรดสูงเกิดขึ้นในลักษณะปรากฏของแร่แอมฟิโบล (amphibole facies) ภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูงแต่มีความกดดันต่ำ

หินมหายุคพาลีโอโซอิกตอนล่าง

หินยุคแคมเบรียน-ออร์โดวิเชียนชั้นล่างๆ เป็นหินทรายแสดงการวางชั้นเฉียงระดับและชั้นหินกรวดมน ถัดขึ้นมาเป็นหินดินดาน สลับชั้นหินปูนบางๆ จนเป็นชั้นหินปูนหนาที่พบซากดึกดำบรรพ์โคโนดอนต์ ความหนาของหินทรายแคมเบรียนและหินปูนออร์โดวิเชียน บริเวณภาคเหนือที่จังหวัดตาก ประมาณ 350-600 เมตร และ 600-950 เมตร ตามลำดับ

หินยุคไซลูเรียน-ดีโวเนียนบริเวณแนวแม่ฮ่องสอน-แม่สอด-ทองผาภูมิ ประกอบด้วยหินเชิร์ต สีน้ำตาลถึงสีดำสลับกับหินทราย หินดินดานสีเทาและซับเกรย์แวกสลับกับหินปูนวางตัวต่อเนื่องบนหินยุคที่แก่กว่า หินปูนที่แทรกสลับอยู่นี้มีลักษณะคล้ายกับหินปูนยุคออร์โดวิเชียนแต่มีซากดึกดำบรรพ์โคโนดอนต์ บ่งอายุยุคไซลูเรียนตอนปลายถึงดีโวเนียนตอนปลาย และซากดึกดำบรรพ์แกรปโตไลต์ในหินดินดานสีดำซึ่งให้อายุช่วงดีโวเนียน ความหนาของชั้นหินเหล่านี้ประมาณ 500 เมตร (Baum et al., 1970) ในชั้นหินเชิร์ตและหินปูนซึ่งไม่ถูกแปรสภาพบริเวณแนวเชียงราย-เชียงใหม่-เถิน พบว่ามีซากดึกดำบรรพ์เทนทาคิวไลต์ (Kobayashi, 1964; Kobayashi and Hamada, 1968; และ Jaeger et al., 1968) ส่วนชั้นหินยุคไซลูเรียน-ดีโวเนียนด้านตะวันออก ที่ถูกแปรสภาพไปเป็นหินแปรเกรดต่ำ จำพวก หินควอรตซ์-เฟลสปาติกชีสต์ หินฟิลไลต์ หินควอร์ตไซต์ หินแคลก์ซิลิเกตฟิลไลต์ หินอาร์จิลไลต์และหินเชิร์ต ซึ่งไม่พบซากดึกดำบรรพ์

หินมหายุคพาลีโอโซอิกตอนบน

หินยุคคาร์บอนิเฟอรัสตอนล่างในแนวแม่ฮ่องสอน-แม่สอด และเชียงราย-เชียงใหม่-เถิน ส่วนใหญ่เป็นหินทรายเนื้อละเอียดมีกรวดปนบ้างเล็กน้อย และหินดินดาน โดยมีหินปูนและหินเชิร์ตแทรกสลับ ความหนาของหินเหล่านี้ประมาณ 300-400 เมตร (Baum et al., 1970) การสะสมตัวของชั้นหินต่อเนื่องกันจนถึงยุคคาร์บอนิเฟอรัสตอนปลาย

หินยุคคาร์บอนิเฟอรัสที่พบบริเวณภาคตะวันตกทั้งหมดส่วนใหญ่เป็นหินทราย และหินโคลนที่มีเม็ดกรวดปน บริเวณด้านตะวันตกของลำน้ำแควน้อย ชั้นหินแสดงชั้นไม่ชัดเจนและไม่พบร่องรอยของซากดึกดำบรรพ์ในช่วงตอนล่างๆของชั้นหิน แต่จะเริ่มพบซากดึกดำบรรพ์ ยุคคาร์บอนิเฟอรัสตอนปลาย ในช่วงตอนบนๆ ของชั้นหิน

หินยุคคาร์บอนิเฟอรัสบริเวณทิศตะวันตกเฉียงใต้ ของจังหวัดสุโขทัยนั้น ชั้นหินช่วงล่างประกอบด้วยหินทรายสีเทาและสีน้ำตาลแดง หินทรายแป้ง หินดินดานและหินกรวดภูเขาไฟสีเขียว ส่วนที่บริเวณเขาหลวงประกอบด้วยหินกรวดภูเขาไฟสีแดง หินทัฟฟ์และหินทรายเนื้อทัฟฟ์ ไม่พบร่องรอยความสัมพันธ์กับหินอื่นๆ หินยุคคาร์บอนิเฟอรัสช่วงล่างตามแนวจังหวัดน่าน-อุตรดิตถ์ ประกอบด้วยหินดินดานเนื้อทราย หินทราย หินกรวดภูเขาไฟ หินกรวดมนและหินเชิร์ตสีแดง ส่วนช่วงบนเป็นพวกหินเกรย์แวก หินอาร์จิลไลต์และหินปูน หินยุคคาร์บอนิเฟอรัสวางตัวแบบรอยชั้นไม่ต่อเนื่องเชิงมุมบนหินยุคที่แก่กว่า และถูกปิดทับแบบต่อเนื่องด้วยหินปูนที่มีซากดึกดำบรรพ์หอยสองฝา และฟูซูลินิด

หินยุคเพอร์เมียนบริเวณภาคเหนือเป็นหินตะกอนและหินปูนเนื้อประสานแน่น บริเวณด้านตะวันตกของอำเภอแม่สะเรียง จังหวัดแม่ฮ่องสอน ชั้นหินเพอร์เมียนตอนล่างส่วนใหญ่เป็นชั้นหินกรวดมนปูน บางแห่งเป็นชั้นหินทรายที่มีหินเชิร์ตแทรกสลับบ้าง บริเวณเขตอำเภอเมือง จังหวัดแม่ฮ่องสอน อำเภอปาย อำเภอฝางและอำเภอเชียงดาว จังหวัดเชียงใหม่ ชั้นหินยุคเพอร์เมียนตอนล่างถึงยุคเพอร์เมียนตอนกลางเป็นพวกหินปูนชั้นหนา

บริเวณน่าน-อุตรดิตถ์-ทุ่งเสลี่ยม หินยุคเพอร์เมียนเป็นพวกหินทราย หินดินดานและหินปูน สะสมตัวต่อเนื่องจากชั้นหินยุคคาร์บอนิเฟอรัสตอนปลาย แต่ในบริเวณทางด้านตะวันตกเฉียงใต้ของจังหวัดน่าน พบว่าชั้นหินปูนเริ่มมีการสะสมตัวตั้งแต่ช่วงปลายยุคคาร์บอนิเฟอรัส ส่วนบริเวณทางด้านเหนือของจังหวัดน่าน ชั้นหินปูนเริ่มสะสมตัวในช่วงต้นยุคเพอร์เมียน ในขณะที่บริเวณจังหวัดอุตรดิตถ์และสุโขทัย ชั้นหินยุคเพอร์เมียนตอนล่างประกอบด้วยหินปูน หินดินดาน หินทราย และหินเชิร์ตปนในชั้นหินปูน ที่เขาหินปูนผาหินตั้ง อำเภอตรอน จังหวัดอุตรดิตถ์ พบซากดึกดำบรรพ์ของฟูซูลินิด: ชื่อ Schwagerina indica, Pseudofusulina sp., Pseudoschwagerina cf., P. muongthensis บ่งอายุต้นยุคเพอร์เมียน (พิศิษฏ์ สุขวัฒนานันท์ และคณิต ประสิทธิการกุล, 2527) และในชั้นหินเชิร์ตบริเวณเขาวงพระจันทร์ทางตะวันตกของอำเภอทุ่งเสลี่ยม จังหวัดสุโขทัย พบซากดึกดำบรรพ์เรดิโอลาเรียบ่งอายุต้นยุคเพอร์เมียน (Sashida et al., 1997) ชั้นหินเพอร์เมียนตอนกลางประกอบด้วยหินปูน หินชั้นภูเขาไฟ หินทัฟฟ์ภูเขาไฟ หินกรวดภูเขาไฟ และหินเชิร์ตสีแดง ส่วนชั้นหินตอนบนๆ เป็นหินเกรย์แวก หินอาร์จิลไลต์ และมีหินปูนบ้าง

บริเวณลำปาง-แพร่-สุโขทัย หินยุคเพอร์เมียนจัดอยู่ในกลุ่มหินงาว (Bunopas, 1981) โดยแบ่งออกเป็น 3 หมวดหินเรียงลำดับจากล่างขึ้นบน คือ หมวดหินกิ่วลมประกอบด้วยหินทัฟฟ์และหินกรวดภูเขาไฟ หมวดหินผาหวด ประกอบด้วยหินปูนมวลหนาถึงชั้นบางและหินดินดานปนหินโคลน หมวดหินห้วยทาก ประกอบด้วยหินดินดาน หินโคลน มีหินทราย หินปูนและหินกรวดมนแทรกสลับเป็นช่วงๆ ความหนาของหมวดหินห้วยทากที่บริเวณดอยผาพลึง อำเภองาว จังหวัดลำปาง ประมาณ 762 เมตร ซากดึกดำบรรพ์ที่พบ ในชั้นหินบ่งอายุปลายยุคเพอร์เมียน (Yanagida et al., 1988 และ สงัด ปิยะศิลป์, 2515).

หินมหายุคมีโซโซอิก

การสะสมตัวของหินมหายุคมีโซโซอิกในบริเวณภาคเหนือและภาคตะวันตกของประเทศมีความแตกต่างกัน ชั้นหินส่วนใหญ่วางตัวแบบไม่ต่อเนื่องอยู่บนชั้นหินยุคที่แก่กว่า

หินมหายุคมีโซโซอิกแผ่กระจายในแนวแม่ฮ่องสอน-แม่สอด-อุ้มผาง-ทองผาภูมิ โดยจำแนกได้เป็น 2 กลุ่ม ได้แก่กลุ่มหินที่สะสมตัวแบบภาคพื้นทวีปประกอบด้วยหินทราย หินทรายแป้งและหินดินดาน ส่วนอีกกลุ่มเป็นหินที่สะสมตัวภาคพื้นสมุทรประกอบด้วย หินกรวดมน หินทราย หินดินดาน หินโคลนและหินปูน ซากดึกดำบรรพ์ที่พบในหินมหายุคมีโซโซอิกบ่งอายุตั้งแต่ยุคไทรแอสซิกตอนกลางถึงยุคจูแรสซิกตอนกลาง หินยุคไทรแอสซิกทางด้านตะวันตกของอำเภออุ้มผาง จังหวัดตาก เป็นพวกหินปูน หินทรายและหินโคลน บริเวณบ้านกล้อทอและบ้านปะละทะทางตะวันตกของอำเภออุ้มผางก็เช่นกัน ปกคลุมด้วยหินชั้นยุคจูแรสซิก ที่แสดงสภาวะการสะสมตัวของตะกอนในทะเลน้ำตื้น ประกอบด้วยชั้นหินเรียงจากล่างขึ้นบนดังนี้ หินโคลนสลับหินทรายชั้นบางๆ หินทรายเนื้อหยาบปานกลางที่มีเลนส์หินปูนเกิดปนอยู่ด้วย เหนือขึ้นไปเป็นพวกหินปูนชั้นหนาถึงมวลหนามีซากดึกดำบรรพ์ปะการัง(coral) มาก และตอนบนสุดเป็นชั้นหินทรายเนื้อละเอียดถึงหยาบแสดงลักษณะชั้นเฉียงระดับ ความหนาของหินยุคจูแรสซิกในเขตอำเภออุ้มผางมากกว่า 400 เมตรขึ้นไป

ในแนวเชียงราย-ลำปาง-แพร่ การสะสมตัวของชั้นหินมหายุคมีโซโซอิกเกิดต่อเนื่องจากยุคเพอร์เมียนตอนบนขึ้นมา ส่วนใหญ่เป็นพวกหินดินดานสลับกับหินปูน หินตะกอนภูเขาไฟแอนดีไซต์ทัฟฟ์และหินไรโอไลต์ทัฟฟ์ โดยวางตัวแบบรอยชั้นไม่ต่อเนื่องเชิงมุมบนหินตะกอนภูเขาไฟยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสซิก หรือหินปูนยุคเพอร์เมียน หินมหายุคมีโซโซอิกช่วงยุคไทรแอสซิกที่เกิดจากการสะสมตัวของตะกอนทะเล ได้แก่ กลุ่มหินลำปาง ซึ่งประกอบด้วย หมวดหินพระธาตุ หมวดหินผาก้าน หมวดหินฮ่องหอย หมวดหินดอยลอง หมวดหินผาแดง หมวดหินก้างปลา และหมวดหินวังชิ้น ซากดึกดำบรรพ์สำคัญๆที่พบในกลุ่มหินลำปาง คือ หอยกาบคู่ (pelecypod) Halobia sp., Daonella sp., Posidonia sp. และหอยกาบเดี่ยว (cephalopod) แอมโมไนต์ (ammonite) ชื่อ Paratrachyceras sp. ในช่วงยุคจูแรสซิกทางบริเวณด้านตะวันออกของจังหวัดเชียงราย-พะเยา-น่าน ทางตะวันออกของจังหวัดอุตรดิตถ์ มีการสะสมตัวของตะกอนบนบกของกลุ่มหินที่เทียบเท่ากับกลุ่มหินโคราช แต่ไม่ได้กำหนดชื่อกลุ่มหินไว้ เพียงแบ่งออกเป็น หมวดหิน ms1, ms2, ms3 (เทียบเท่าหมวดหินภูกระดึง), ms4 (เทียบเท่าหมวดหินพระวิหาร) และ ms5 (เทียบเท่าหมวดหินเสาขัว) ตามลำดับ โดยมีหมวดหิน ms1 วางตัวแบบไม่ต่อเนื่องเชิงมุมอยู่บนกลุ่มหินลำปาง หลังจากนั้นการสะสมตัวของชั้นตะกอนเป็นไปอย่างต่อเนื่อง ส่วนใหญ่เป็นพวกหินทราย หินทรายแป้ง หินกรวดมน หินดินดาน หินโคลนและ หินทัฟฟ์

หินมหายุคซีโนโซอิก หินเทอร์เชียรีพบกระจัดกระจายอยู่ทั่วไปตามบริเวณแอ่งที่ราบระหว่างภูเขาในเขตภาคเหนือและภาคตะวันตก แอ่งเทอร์เชียรีดังกล่าวนับว่ามีความสำคัญทางด้านทรัพยากรเชื้อเพลิงของประเทศอย่างยิ่ง เนื่องจากเป็นแหล่งสะสมตัวของแหล่งพลังงานเชื้อเพลิงชนิดต่างๆ อาทิ น้ำมันดิบในแอ่งฝาง ถ่านหินลิกไนต์ในแอ่งแม่เมาะ แอ่งลี้ แอ่งแม่ทาน และแอ่งนาฮ่อง หินน้ำมันในแอ่งแม่สอด และแหล่งแร่ดินเบาในแอ่งลำปาง เป็นต้น

แอ่งแม่เมาะ จังหวัดลำปางนับว่าเป็นแอ่งเทอร์เชียรีขนาดใหญ่ที่สุดของภาคเหนือที่พบชั้นถ่านหินลิกไนต์ ชั้นหินในแอ่งประกอบด้วยหินโคลน หินทรายแป้ง หินทราย ถ่านหินลิกไนต์และหินกรวดมน กำหนดเป็นกลุ่มหินแม่เมาะ แบ่งออกเป็น 3 หมวดหิน เรียงลำดับจากล่างสุดขึ้นบนได้แก่ หมวดหินห้วยคิง หมวดหินนาแขมซึ่งมีชั้นถ่านหินลิกไนต์และหมวดหินห้วยหลวง ชั้นตะกอนเหล่านี้สะสมตัวในสภาวะแวดล้อมที่เป็นทะเลสาบ ในเขตจังหวัดแพร่มีแอ่งเทอร์เชียรีขนาดใหญ่คือแอ่งแพร่ ประกอบด้วยชั้นหินทราย หินโคลนและชั้นถ่านหินลิกไนต์ที่มีก้อนตะกอนเนื้อปูนปน สภาวะแวดล้อมการตกตะกอนเป็นแบบที่ราบตะกอนน้ำพารูปพัดและบริเวณที่ลุ่มน้ำขัง

ตะกอนยุคควอเทอร์นารีในภาคเหนือและภาคตะวันตกเป็นตะกอนที่เกิดจากแม่น้ำปิง วัง ยม และน่าน และส่วนใหญ่เป็นตะกอนแบบน้ำพารูปพัด ทางตอนเหนือในเขตของอำเภอแม่แตง จังหวัดเชียงใหม่ บริเวณที่เป็นตะพักสูงประมาณ 60 เมตร จากระดับพื้นราบของแม่น้ำปิงขึ้นไปนั้นถูกปกคลุมด้วย หน่วยชั้นตะกอนแม่แตง ซึ่งประกอบด้วยชั้นกรวดขนาดปานกลางถึงขนาดใหญ่ โดยมีตะกอนทรายและดินเหนียวเป็นเนื้อพื้น นอกจากนั้นในบริเวณตะพักสูงทั่วไปของภาคเหนืออาจพบชั้นศิลาแลง ที่มีลักษณะค่อนข้างแข็งมีรูพรุนและมีเศษชิ้นส่วนของเทคไทต์ปนอยู่ด้วยในบางพื้นที่

ในเขตจังหวัดลำปาง หน่วยชั้นตะกอนน้ำแม่จาง ปกคลุมพื้นที่กว่า 200 ตารางกิโลเมตร ตลอดเส้นทางจากบ้านแม่ทะไปยังบ้านแม่เมาะ ประกอบด้วยตะกอนกรวดทรายหนา บางส่วนปิดทับด้วยบะซอลต์อายุได้ 0.69 ถึง 0.95 ล้านปี และตะกอนช่วงบนสุดเป็นชั้นศิลาแลง และดินแลงที่เกิดจากการผุพังของหินบะซอลต์ด้านล่าง

หินอัคนี

ในภาคเหนือและภาคตะวันตกตอนบนมีทั้งหินอัคนีแทรกซอนและหินอัคนีพุ หินอัคนีแทรกซอนเป็นพวกหินแกรนิตและหินไนส์สิกแกรนิต แบ่งออกได้เป็น 3 แนว ได้แก่ แนวด้านตะวันออกผ่านเขตของจังหวัดเชียงราย-พะเยา-น่าน-อุตรดิตถ์ หินแกรนิตเป็นพลูตอนขนาดเล็ก ลักษณะเนื้อหินค่อนข้างหยาบ อายุหินประมาณ 208+-4 ถึง 213+-10 ล้านปี แนวตอนกลางผ่านทางด้านทิศตะวันตกของจังหวัดเชียงใหม่-ลำปาง และตาก หินแกรนิตเป็นแบบมวลไพศาล เนื้อหินแสดงลักษณะการเรียงตัวของผลึกแร่และในบางพื้นที่ผลึกแร่มีการหลอมตัวบางส่วน อายุหินประมาณ 212 ฑ+-12 ถึง 236 +- 5 ล้านปี และแนวหินแกรนิตด้านตะวันตก เป็นพลูตอนเล็กๆต่อกันเป็นแนวดันแทรกผ่านชั้นหินมหายุคพาลีโอโซอิกและหินแกรนิตแนวที่อยู่ตอนกลางบางแห่ง เนื้อหินแสดงลักษณะผลึกแร่เนื้อดอกหยาบและเนื้อหยาบปานกลาง อายุหินประมาณ 130 ฑ 4 ล้านปี ส่วนหินอัคนีพุนั้นปรากฏให้เห็นเป็นบริเวณกว้างตั้งแต่ทางด้านทิศตะวันออกของจังหวัดเชียงรายผ่านพะเยา-ลำปาง-แพร่ลงไปถึงจึงหวัดตาก หินส่วนใหญ่เป็นหินไรโอไลต์ หินแอนดีไซต์ หินไรโอลิติกทัฟฟ์ หินแอนดีซิติกทัฟฟ์ และหินบะซอลต์ โดยมีหินแกบโบรและหินไพรอกซิไนต์บ้าง อายุของหินอัคนีพุมีตั้งแต่ยุค ไซลูเรียนถึงจูแรสซิก สำหรับหินบะซอลต์ที่พบในเขตอำเภอแม่ทะ อำเภอเกาะคา และอำเภอสบปราบ จังหวัดลำปาง มีอายุประมาณ 5 ถึง 8 แสนปี ที่บริเวณบ้านเชียงเคี่ยน อำเภอเทิงและที่ริมแม่น้ำโขง อำเภอเชียงของ จังหวัดเชียงราย มีอายุประมาณ 1.7+-0.12 ล้านปี และที่บ้านบ่อแก้ว อำเภอเด่นชัย จังหวัดแพร่ มีอายุประมาณ 5.64+-0.28 ล้านปี

งานจริยธรรม

ด้านธรณีวิทยา