เรียนรู้แผ่นดินไหว และพร้อมอยู่กับแผ่นดินไหว

ในช่วงสัปดาห์ที่ผ่านมามีแผ่นดินไหวอย่างต่อเนื่องถึงสามเหตุการณ์ ได้แก่ แผ่นดินไหวที่ไต้หวัน ขนาด 7.4 เมื่อวันที่ 3 เม.ย. แผ่นดินไหวบริเวณชายฝั่งตะวันออกของประเทศญี่ปุ่นขนาด 6.1 เมื่อวันที่ 4 เม.ย.  และแผ่นดินไหวบริเวณรัฐนิวเจอร์ซี่ สหรัฐอเมริกา ขนาด 4.8 เมื่อวันที่ 5 เม.ย. ความต่อเนื่องของแผ่นดินไหวทั้งสามเหตุการณ์ในช่วงเวลาสามวัน ทำให้บางท่านอาจตั้งคำถามกันว่าแผ่นดินไหวเหล่านี้มีความเกี่ยวข้องกันหรือไม่ ทำไมแผ่นดินไหวเกิดขึ้นบ่อย และในประเทศไทยจะมีแผ่นดินไหวใหญ่เช่นนี้ไหม ก่อนที่จะตอบคำถามหรือข้อสงสัยเหล่านี้ ทางทีมวิจัยแผ่นดินไหว มหาวิทยาลัยมหิดล ที่เป็นส่วนหนึ่งของศูนย์ความเป็นเลิศทางฟิสิกส์แห่งประเทศไทย ขอถือโอกาสนี้ ในการให้ความรู้เบื้องต้นเรื่องแผ่นดินไหวเพื่อที่พวกเราจะได้เรียนรู้และพร้อมรับมือกับปรากฏการณ์ธรรมชาตินี้ที่บางครั้งก็ไม่เป็นอันตราย แต่บางครั้งก็สามารถสร้างความเสียหายให้มนุษย์ได้มากมาย

แผ่นดินไหวเป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติ ที่เกิดขึ้นเมื่อ รอยเลื่อน (fault) มีการเคลื่อนตัว ถ้าขยับตัวเบา จะเกิดแผ่นดินไหวไม่ใหญ่มาก เหมือนที่เกิดในสหรัฐอเมริกาตะวันออก แต่ถ้าขยับตัวแรง จะเกิดเป็นแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ เช่นในไต้หวัน พูดง่ายๆ ก็คือ ที่ใดมีรอยเลื่อน ที่นั่นย่อมมีโอกาสเกิดแผ่นดินไหว ซึ่งเปลือกโลกทั้งในแผ่นดินและมหาสมุทรมีรอยเลื่อนจำนวนมหาศาล แผ่นดินไหวจึงเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งมากๆ แต่ส่วนใหญ่จะเป็นแผ่นดินไหวขนาดเล็ก ไม่ก่อให้เกิดความเสียหายมาก จึงไม่ค่อยถูกพูดถึงมากนัก ในขณะเดียวกันในแต่ละปี ก็จะเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ขึ้นบ่อยครั้งเช่นกัน จากสถิติการเกิดแผ่นดินไหวในประเทศญี่ปุ่นตั้งแต่ปี ค.ศ. 1900 – ปัจจุบัน มีแผ่นดินไหวขนาด (magnitude) มากกว่า 6 จำนวน 1193 เหตุการณ์ (อ้างอิงจากฐานข้อมูล https://earthquake.usgs.gov/) หรือ สามารถประมาณได้ว่ามีแผ่นดินไหวขนาดมากกว่า 6 เกิดขึ้นประมาณ 1 ครั้ง/เดือนในบริเวณประเทศญี่ปุ่น จึงถือว่าแผ่นดินไหวที่ญี่ปุ่นเมื่อวันที่ 4 เม.ย. เป็นเรื่องปกติของแผ่นดินประเทศญี่ปุ่น  และเนื่องจากประเทศญี่ปุ่น มีแผ่นดินไหวเกิดขึ้นบ่อยครั้ง จึงมีมาตราการณ์ที่เข้มข้นสำหรับการก่อสร้างตึก อาคาร ที่อยู่อาศัยต่างๆ ดังนั้นเมื่อมีแผ่นดินไหวเกิดขึ้นจึงสร้างความเสียหายไม่มากนัก ไต้หวันก็เช่นเดียวกันกับญี่ปุ่น มีแผ่นดินไหวเกิดขึ้นบ่อยครั้งจึงมีมาตราการณ์ป้องกันความเสียหายที่เข้มงวด แต่อย่างไรก็ตาม โดยปกติแผ่นดินไหวที่มีขนาด 7 จะมีค่าพลังงานมากกว่าแผ่นดินไหวขนาด 6 ถึงเกือบ 30 เท่า จึงไม่แปลกที่แผ่นดินไหว เมื่อวันที่ 3 เม.ย. จะก่อความเสียหายตามที่เห็นตามรายงานข่าว

แล้วเหตุใด ไต้หวันและญี่ปุ่นจึงมีแผ่นดินไหวเกิดขึ้นบ่อยครั้ง และในหลาย ๆ ครั้ง แผ่นดินไหวมีขนาดใหญ่จนก่อให้เกิดความเสียหายได้ ที่เป็นเช่นนี้เพราะทั้งสองพื้นที่ตั้งอยู่ในบริเวณขอบแผ่นเปลือกโลกยูเรเซีย (Eurasia plate) และแผ่นเปลือกโลกอเมริกาเหนือ (North America plate) ดังแสดงในรูปที่ 1 ที่มีแผ่นเปลือกโลกแปซิฟิก (Pacific plate) และแผ่นเปลือกโลกทะเลฟิลิปปินส์ (Philippine Sea plate) ชนและมุดตัวอยู่ใต้แผ่นเปลือกโลกยูเรเซียและอเมริกาเหนือ การมุดตัวของแผ่นเปลือกโลกมหาสมุทรใต้แผ่นเปลือกโลกทวีป (subduction zone, รูปที่ 2ก) จะก่อให้เกิดภูเขาไฟในแผ่นเปลือกโลกทวีป เช่นภูเขาไฟฟูจิ (รูปที่ 2ข และ 2ค) ที่พวกเรารู้จักกันดีเป็นหลักฐานอย่างดีของการมุดตัวของแผ่นเปลือกโลก นอกจากนี้การมุดตัวระหว่างแผ่นเปลือกโลกยังก่อให้เกิดรอยเลื่อนขึ้นเป็นจำนวนมากในสองแผ่นเปลือกโลกที่กระทำซึ่งกันและกัน จึงก่อให้เกิดแผ่นดินไหวทั้งแบบไม่ลึกมาก (สัญลักษณ์ x ในรูปที่ 2ก) และแบบลึกมาก (สัญลักษณ์ o ในรูปที่ 2ก)

ทั้งแผ่นดินไหวที่เกิดที่ไต้หวันและญี่ปุ่นเมื่อต้นเมษายนเป็นแบบตื้น (สัญลักษณ์ x ในรูปที่ 2ก) เกิดขึ้นในบริเวณแผ่นเปลือกโลกทวีปอเมริกาเหนือและแผ่นเปลือกโลกยูเรเซีย แม้ทั้งสองพื้นที่จะอยู่รอบแนวมุดตัวเดียวกัน (ดังรูปที่ 1) แต่ทั้งสองเหตุการณ์มีระยะห่างกันมากกว่า 2000 กิโลเมตร ความเค้น (stress) ของเปลือกโลกที่เกิดจากเหตุการณ์หนึ่งจึงไม่สามารถส่งต่อพลังงานไปยังอีกพื้นที่หนึ่งที่ห่างกันขนาดนี้ได้ ดังนั้นทั้งสองเหตุการณ์แม้จะเกิดในช่วงเวลาใกล้ๆ กันจึงเป็นเรื่องปกติของธรรมชาติแผ่นดินไหวที่เกิดจากการมุดตัวระหว่างแผ่นเปลือกโลก

รูปที่ 1: ญี่ปุ่นและไต้หวันตั้งอยู่ในบริเวณขอบแผ่นเปลือกโลกยูเรเซีย (Eurasia plate) และแผ่นเปลือกโลกอเมริกาเหนือ (North America plate) ที่มีแผ่นเปลือกโลกแปซิฟิก (Pacific plate) และแผ่นเปลือกโลกทะเลฟิลิปปินส์ (Philippine Sea plate) ชนและมุดตัวอยู่ใต้แผ่นเปลือกโลกยูเรเซียและอเมริกาเหนือ

รูปที่ 2: (ก) แผนภาพแสดงการมุดตัว (Subduction zone) ของแผ่นเปลือกโลกมหาสมุทรใต้แผ่นเปลือกโลกทวีป เช่น แผ่นเปลือกโลกแปซิฟิคมุดตัวใต้แผ่นเปลือกโลกอเมริกาเหนือใต้ประเทศญี่ปุ่น (ดัดแปลงรูปจาก https://www.columbia.edu/~vjd1/subd_zone_basic.htm)  (ข) แนวภูเขาไฟในประเทศญี่ปุ่น (รูปสามเหลี่ยม) เป็นหลักฐานอย่างดีที่แสดงถึงผลของการมุดตัวระหว่างแผ่นเปลือกโลก (ข้อมูลภูเขาไฟจาก Fujita et al., 2020) (ค) ภูเขาไฟฟูจิที่คนไทยรู้จักกันดี (ภาพโดย ดร. สุทธิพงษ์ น้อยสกุล)

กรณีแผ่นดินไหวในอเมริกาตะวันออกในรัฐนิวเจอร์ซี ซึ่งอยู่ไกลไปข้ามฝั่งโลกห่างจากกรุงโตเกียวกว่า 10,000 กิโลเมตรย่อมไม่มีความเกี่ยวข้องกับแผ่นดินไหวใต้หวันและญี่ปุ่นแน่นอน สิ่งที่น่าสนใจก็คือ แผ่นดินไหวบริเวณรัฐนิวเจอร์ซี ณ สหรัฐอเมริกา ถึงแม้จะมีขนาดเล็กที่สุดในบรรดาแผ่นดินไหวทั้งสาม แต่แผ่นดินไหวครั้งนี้กลับมีโอกาสเกิดน้อยกว่ามากและนับว่าเป็นแผ่นดินไหวใหญ่ครั้งใหญ่ที่สุดในรอบเกือบ 250 ปีของรัฐนิวเจอร์ซี เลยทีเดียว (แต่ไม่ใช่ครั้งใหญ่ที่สุดของสหรัฐอเมริกา)

ทำไมถึงเป็นเช่นนั้น ที่จริงแล้วแผ่นดินไหวในสหรัฐอเมริกา ไม่ใช่เรื่องแปลกเลย เพียงแต่ว่า พื้นที่ที่เกิดแผ่นดินไหวบ่อยครั้งของสหรัฐมักจำกัดอยู่บริเวณตะวันตกของประเทศ ดังแสดงในรูปของแผนที่แสดงความเสี่ยงของแผ่นดินไหวในรูปที่ 3 เพราะพื้นที่ทางตะวันตกของทวีปอเมริกาเหนือ เป็นพื้นที่ที่แผ่นเปลือกโลก Juan de Fuca ซึ่งเป็นแผ่นเปลือกโลกขนาดเล็ก มุดตัวลงใต้แผ่นเปลือกโลกอเมริกาเหนือเกิดเป็นแนวภูเขาไฟในพื้นที่รัฐโอเรกอนและรัฐวอชิงตัน  ส่วนทางตอนใต้เป็นพื้นที่ที่แผ่นเปลือกโลกอเมริกาเหนือ กับแผ่นเปลือกโลกแปซิฟิกเลื่อนตัวผ่านกัน (transform plate boundary) ตามรอยเลื่อน San Andreas ที่เป็นรอยเลื่อนขนาดใหญ่ในรัฐแคลิฟอร์เนีย ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องแปลกที่แผ่นดินไหวจะเกิดขึ้นบ่อยครั้งในฝั่งตะวันตกของสหรัฐอเมริกา ตามรูปที่ 3 (แต่จำนวนแผ่นดินไหวที่เกิดในพื้นที่ตะวันตกของสหรัฐอเมริกา ยังถือว่าน้อยมากเมื่อเทียบกับจำนวนแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในประเทศญี่ปุ่น)

ตรงกันข้ามกับฝั่งตะวันตก พื้นที่ฝั่งตะวันออกของสหรัฐอเมริกาเป็นส่วนที่อยู่เกือบตรงกลางของแผ่นเปลือกโลกอเมริกาเหนือ (intra plate) ห่างจากขอบของแผ่นเปลือกโลกทั้งสองด้านอย่างมาก แต่ก็ไม่ใช่ว่าบริเวณด้านในของแผ่นเปลือกโลกจะไม่มีแผ่นดินไหวเกิดขึ้น เพราะบริเวณด้านในของแผ่นเปลือกโลกอเมริกาเหนือยังมีรอยเลื่อน ส่วนหนึ่งเกิดจากการชนกับของเปลือกโลกโบราณที่เกิดเป็นแนวเทือกเขาอาลาปาเชียน (Appalacian mountain range)  ที่ใดที่มีรอยเลื่อนย่อมสามารถมีแผ่นดินไหวเกิดขึ้นได้ แต่แผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นมักเกิดขึ้นไม่บ่อย และมีขนาดไม่ใหญ่มากเช่นแผ่นดินไหวที่พึ่งเกิดเมื่อวันที่ 5 เม.ย. ในรัฐนิวเจอร์ซี

รูปที่ 3: แผนภาพแสดงพื้นที่ภัยพิบัติต่อแผ่นดินไหวของประเทศสหรัฐอเมริกา โดยสีเหลืองขึ้นไปคือมีความเสี่ยงสูง ส่วนสีเขียวลงมามีความเสี่ยงต่ำ (ดัดแปลงรูปภาพจาก https://www.usgs.gov/media/images/2018-long-term-national-seismic-hazard-map)

หากพิจารณาแผ่นดินไหวทั้งสามเหตุการณ์ แล้วย้อนกลับมาเปรียบเทียบกับสถานการณ์แผ่นดินไหวในประเทศไทย พฤติกรรมแผ่นดินไหวในประเทศไทยจะมีลักษณะคล้ายกับพื้นที่ของสหรัฐอเมริกาฝั่งตะวันออก คือ เป็นลักษณะการเกิดแผ่นดินไหวจากรอยเลื่อนที่อยู่ด้านในของแผ่นธรณี (intraplate fault) ดังแสดงในรูปที่ 4 ที่แสดงทั้งรอยเลื่อนและตำแหน่งศูนย์กลางแผ่นดินไหว (epicenter) ที่เกิดในประเทศไทย โดยประเทศไทยถือเป็นส่วนหนึ่งของแผ่นเปลือกโลกยูเรเซียที่มีขนาดใหญ่มาก มีตำแหน่งที่ห่างจากขอบของแผ่นเปลือกโลกมากพอสมควร   จึงได้รับพลังงานจากการกระทำระหว่างแผ่นเปลือกโลกไม่มากนัก แตกต่างจากพื้นที่ของประเทศญี่ปุ่นและไต้หวัน จึงทำให้ประเทศไทยมีจำนวนแผ่นดินไหวน้อย และมีขนาดไม่ใหญ่มากนัก (เมื่อเทียบกับจำนวนและขนาดของแผ่นดินไหวในประเทศญี่ปุ่นหรือไต้หวัน)

ตามสถิติจากกรมอุตุนิยมวิทยา ในบริเวณประเทศไทยและบริเวณใกล้เคียง (latitude 5.5 – 21 องศาเหนือ, longitude 97 – 106.5 องศาตะวันอออก) ตั้งแต่ปี พ.ศ.2554 – ปัจจุบัน มีการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่กว่า 4 จำนวน 202 ครั้ง (รูปที่ 4) ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแผ่นดินไหวในประเทศพม่า ถือว่าเกิดขึ้นเพียงปีละ 1-2 ครั้งโดยเฉลี่ย (เฉพาะที่เกิดในประเทศไทยและขนาดมากกว่า 4) โดยครั้งที่ใหญ่ที่สุดในยุคปัจจุบันตั้งแต่มีการติดตั้งเครื่องวัดแผ่นดินไหว (seismometer) เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 5 พ.ค. 2557 มีขนาด Mw = 6.5 (Noisagool et al., 2016) เป็นแผ่นดินไหวเพียงเหตุการณ์เดียวที่มีขนาดมากกว่า 6 ในประเทศไทย ความเสียหายที่เกิดขึ้นจากแผ่นดินไหวครั้งนี้ ซึ่งไม่ค่อยร้ายแรงมากนักเมื่อเทียบกับประเทศอื่น ๆ ที่มีแผ่นดินไหวใหญ่ขนาดนี้ ทั้งนี้อาจเป็นเพราะศูนย์กลางการเกิดแผ่นดินไหว (epicenter) อยู่ห่างจากเมืองสำคัญ เช่น เมืองเชียงใหม่ หรือเมืองเชียงราย มากพอสมควร

ในประเทศไทย บริเวณที่มีแผ่นดินไหวมากกว่าที่บริเวณอื่น ๆ จะเป็นบริเวณภาคเหนือ ภาคตะวันตก และภาคใต้ของประเทศ ทั้งนี้เพราะมีรอยเลื่อนตัดผ่าน  (รูปที่ 4) ในปัจจุบันนี้ พื้นที่บริเวณรอยเลื่อนแม่ทา (จ.เชียงใหม่) รอยเลื่อนแม่ลาว และรอยเลื่อนพะเยา เป็นพื้นที่ที่คนไทยมักได้ยินข่าวว่ามีแผ่นดินไหวเกิดขึ้นบ่อยๆ แต่ส่วนใหญ่ก็มีขนาดเล็ก เช่น ขนาด 1 ถึง 3 ส่วนพื้นที่ที่มีความเสี่ยงทางแผ่นดินไหวน้อยที่สุดในประเทศ เป็นพื้นที่ทางภาคอีสาน เพราะมีรอยเลื่อนตัดผ่านน้อย (ที่เห็นได้ตามหลักฐานทางธรณีวิทยา) แต่ก็ไม่ควรประมาท การก่อสร้างอาคารต่างๆ ก็ควรเป็นไปตามมาตราฐานความปลอดภัยแผ่นดินไหวของประเทศ เพราะยังสามารถรับแรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหวขนาดใหญ่นอกพื้นที่ได้เช่นกัน เช่น แผ่นดินไหวในภาคเหนือของไทย หรือแผ่นดินไหวในประเทศลาว  โดยปัจจุบันกรมโยธาธิการและผังเมืองได้มีการออกมาตรฐานการออกแบบอาคารต้านการสั่นสะเทือนของแผ่นดินไหว (มยผ. 1301/1302-61) เพื่อเป็นแนวทางในการออกแบบอาคารในประเทศไทย

แม้ว่านักธรณีวิทยาจะสามารถตรวจหารอยเลื่อนต่างๆ ที่ปรากฏบนพื้นผิวโลกได้ ทำให้สามารถคาดการณ์ได้ว่าพื้นที่ใดเป็นพื้นที่ที่เสี่ยงต่อการเกิดแผ่นดินไหว  แต่ก็ไม่ใช่ทุกกรณีไป ยกตัวอย่างเช่น แผ่นดินไหว ณ จังหวัดพิษณุโลก ขนาด 4.5 เมื่อวันที่ 29 มิ.ย. 2566 ก็เกิดขึ้นในบริเวณที่ไม่คาดหมาย เนื่องจากไม่เคยมีแผ่นดินไหวที่เคยถูกบันทึกมาก่อน และไม่อยู่ในแนวรอยเลื่อนมีพลังที่ถูกสำรวจโดยกรมทรัพยากรธรณี แต่อยู่ใกล้แนวเทือกเขาเพชรบูรณ์ซึ่งเป็นรอยต่อเปลือกโลกโบราณคล้ายกรณีของเทือกเขาอาลาปาเชียน นักธรณีวิทยาและนักแผ่นดินไหววิทยาคาดการณ์ว่า แผ่นดินไหวที่พิษณุโลกนี้อาจเกิดจากรอยเลื่อนเก่าที่ถูกกลบโดยตะกอนที่มาทับถมในตอนหลัง ทำให้นักธรณีวิทยาไม่สามารถสังเกตเห็นรอยเลื่อนได้จากพื้นผิว รอยเลื่อนในลักษณะนี้ เรียกว่า “blind fault หรือ hidden fault”

รูปที่ 4: รอยเลื่อนของประเทศไทย (ข้อมูลจากกรมทรัพยากรธรณี) และศูนย์กลางการเกิดแผ่นดินไหวในประเทศไทย (ข้อมูลจากกรมอุตุนิยมวิทยา) ที่มีขนาดมากกว่า 4 ขึ้นไป

ด้วยข้อมูลทางสถิติของแผ่นดินไหวในประเทศไทยที่จำกัด และการเกิดแผ่นดินไหวขึ้นตามแนวรอยเลื่อนแบบ blind fault ในประเทศไทย การสำรวจทางธรณีฟิสิกส์ (Geophysical surveys) จึงเป็นอีกหนึ่งวิธีที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ทราบถึงคุณสมบัติของรอยเลื่อนในแต่ละบริเวณ และมีความเข้าใจธรณีวิทยาและธรณีฟิสิกส์ของพื้นที่มากขึ้น การสำรวจทางธรณีฟิสิกส์คล้ายคลึงกับการทำ X-ray หรือ CT scan หรือ Ultrasound ทางการแพทย์เพื่อดูโครงสร้างและความผิดปกติต่าง ๆ ภายในร่างกาย เทคนิกการสำรวจทางธรณีฟิสิกส์นั้นก็เพื่อดูโครงสร้างใต้ดินของโลกในบริเวณที่ศึกษา และความผิดปกติต่างๆ เช่นกัน

ทีมวิจัยธรณีฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยมหิดล ด้วยการสนับสนุนเงินทุนวิจัยจากศูนย์ความเป็นความเลิศแห่งฟิสิกส์ (Thailand Center of Excellence in Physics; ThEP) ได้ทำวิจัยสำรวจโครงสร้างใต้ดินในบริเวณต่างๆ ของประเทศด้วยเทคนิคทางธรณีฟิสิกส์ที่หลากหลาย เช่น การสำรวจแมกนีโตเทลลูริก (magnetotellurics) ในพื้นที่รอบๆ รอยเลื่อนแม่ลาว รอยเลื่อนพะเยา (Boonchaisuk et al., 2017)  เพื่อสร้างแบบจำลองเสมือนของเปลือกโลกระดับลึก ในลักษณะที่ทำให้เราสามารถทราบถึงโครงสร้างใต้ดิน เช่น บริเวณระนาบของรอยเลื่อน ชนิดของชั้นหิน หรือของเหลวภายในเปลือกโลกที่อาจส่งผลต่อพฤติกรรมแผ่นดินไหวได้ ดังแสดงในรูปที่ 5 ที่แสดงโครงสร้างสภาพต้านทานไฟฟ้าระดับลึกแบบสามมิติ บริเวณสีน้ำเงินคือพื้นที่ที่มีค่าสภาพต้านทานไฟฟ้าสูง สอดคล้องกับพื้นที่หินแกรนิตแข็ง ส่วนบริเวณสีแดงคือพื้นที่ที่มีค่าสภาพต้านทานไฟฟ้าต่ำซึ่งพบในบริเวณรอยเลื่อนแม่ลาว จึงแปลความว่าเป็นของเหลวที่ช่วยลดแรงเสียดทานระหว่างรอยเลื่อน เมื่อมีความเค้นจากภายนอกมากระทำสะสมอย่างต่อเนื่องส่งผลให้รอยเลื่อนเกิดการเคลื่อนตัว เกิดเป็นแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ที่สุดในประเทศไทย เมื่อวันที่ 5 พ.ค. 2557 จากลักษณะทางธรณีวิทยาของประเทศไทยในอดีตที่มีลักษณะเป็นพื้นที่มหาสมุทร ทำให้อาจมีของเหลวเหล่านี้หลงเหลืออยู่ในเปลือกโลกในอีกหลายพื้นที่หรือรอยเลื่อน การสำรวจโครงสร้างเปลือกโลกเพื่อตรวจหาบริเวณที่อาจมีของเหลวในเปลือกโลก จึงเป็นอีกทางหนึ่งที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถคาดการณ์พฤติกรรมและความเสี่ยงของรอยเลื่อนได้

นอกจากนี้ทางทีมวิจัยธรณีฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยมหิดล ยังได้ร่วมมือกับกรมอุตุนิยมวิทยา และกรมทรัพยากรธรณี ของประเทศไทย ในการวิเคราะห์ข้อมูลแผ่นดินไหวจากเครื่องวัดแผ่นดินไหวที่ติดตั้งอยู่ทั่วประเทศเพื่อศึกษาโครงสร้างความเร็วของคลื่นไหวสะเทือน (seismic wave) (รูปที่ 6ก)  และความหนาของชั้นเปลือกโลกของประเทศไทย ดังแสดงในรูปที่ 6ข ข้อมูลเหล่านี้เป็นข้อมูลที่สำคัญ เพราะจะช่วยให้การหาตำแหน่งของแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในประเทศได้ถูกต้องแม่นยำมากขึ้น รวมทั้งได้นำข้อมูลแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ที่สุดเมื่อวันที่ 5 พ.ค. 2557 และ aftershocks มาวิเคราะห์เพื่อเข้าใจพฤติกรรมการเคลื่อนตัวของรอยเลื่อน (รูปที่ 7) การศึกษาเหล่านี้ทำให้นักแผ่นดินไหววิทยา นักธรณีวิทยา นักธรณีฟิสิกส์ วิศวกรโครงสร้าง มีข้อมูลที่ถูกต้องแม่นยำมากขึ้นในการวางแผนเพื่อบรรเทาความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นในอนาคตได้จากแผ่นดินไหว

รูปที่ 5: การสำรวจด้วยเทคนิคแมกนีโตเทลลูริกรอบๆ รอยเลื่อนแม่ลาวและรอยเลื่อนพะเยา ทำให้ได้โครงสร้างสภาพต้านทานไฟฟ้าระดับลึกแบบสามมิติ บริเวณสีน้ำเงินคือพื้นที่ที่มีค่าสภาพต้านทานไฟฟ้าสูง บริเวณสีแดงคือพื้นที่ที่มีค่าสภาพต้านทานไฟฟ้าต่ำ วงกลมในรูปคือแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในพื้นที่สำรวจ (ภาพดัดแปลงจาก Boonchaisuk et al., 2017)

รูปที่ 6: (ก) ความเร็วของคลื่นไหวสะเทือนที่ความลึกต่างๆ ณ ตำแหน่งใต้ อ.เมือง จ.เชียงใหม่ (ภาพจาก Noisagool et al., 2016) เส้นกราฟสีแดงและสีเขียวคือเส้นกราฟที่วิเคราะห์โดยทีมงานวิจัยธรณีฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยมหิดล (ข) ความหนาของแผ่นเปลือกโลกใต้พื้นที่ประเทศไทย ณ ตำแหน่งสถานีวัดแผ่นดินไหวภายในประเทศไทย โทนสีแดงบ่งบอกถึงหนามาก โทนสีน้ำเงินบ่งบอกว่ามีความหนาน้อยกว่า  จะพอเห็นได้ว่าบริเวณภาคอีสาน (ที่ราบสูงโคราช) มีความหนาของแผ่นเปลือกโลกมากกว่าพื้นที่บริเวณตะวันตก ตั้งแต่เหนือจรดใต้ของประเทศ (ภาพจาก Noisagool et al., 2014) (ค) ภาพแสดงการนำข้อมูลแผ่นดินไหวจากสถานีติดตั้งทั่วประเทศ มาวิเคราะห์สร้างกลไกแผ่นดินไหว (focal mechanisms) ของแผ่นดินไหวครั้งใหญ่สุดของประเทศ และ aftershocks ของรอยเลื่อนแม่ลาว และรอยเลื่อนพะเยา (ภาพดัดแปลงจาก Noisagool et al., 2016)

เอกสารอ้างอิง

• Eisuke Fujita, Hideki Ueda and Setsuya Nakada, 2020, A New Japan Volcanological Database, Front. Earth Sci., https://doi.org/10.3389/feart.2020.00205
• Songkhun Boonchaisuk, Sutthipong Noisagool, Puwis Amatyakul, Tawat Rung-Arunwan, Chatchai Vachiratienchai, Weerachai Siripunvaraporn, 2017, 3-D magnetotelluric imaging of the Phayao Fault Zone, Northern Thailand: Evidence for saline fluid in the source region of the 2017 Chiang Rai earthquake, Journal of Asian Earth Sciences, 147, 210 – 221.
• Sutthipong Noisagool, Songkhun Boonchaisuk, Patinya Pornsopin, Weerachai Siripunvaraporn, 2016, The regional moment tensor of the 5 May 2014 Chiang Rai earthquake (Mw=6.5) Northern Thailand, with its aftershocks and its implication to the stress and the instability of the Phayao Fault Zone, 127, 231 – 245.
• Sutthipong Noisagool, Songkhun Boonchaisuk, Patinya Pornsopin, Weerachai Siripunvaraporn, 2014, Thailand’s crustal properties from tele-seismic receiver function studies, Tectonophysics, 632, 64-75.

รายชื่อนักวิจัย

ดร.สิทธิพงษ์ น้อยสกุล¹,  ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ภูวิศ อมาตยกุล¹, ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ทรงคุณ บุญชัยสุข², ดร.พัชชาวี นวลขาว², รองศาสตราจารย์ ดร.วีระชัย สิริพันธ์วราภรณ์¹

¹ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล

²สาขาธรณีศาสตร์ สำนักวิชาสหวิทยาการ มหาวิทยาลัยมหิดล วิทยาเขตกาญจนบุรี