เรียนรู้

โลกสร้างแผ่นดินไหวได้ยังไงบ้าง

แผ่นดินไหว (earthquake) หมายถึง แรงสั่นสะเทือนของพื้นผิวโลกซึ่งกระทบต่อความรู้สึกหรือสร้างความเสียหายต่อของมนุษย์ ซึ่งปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์จำแนกกระบวนการทางธรรมชาติที่สามารถทำให้เกิดแรงสั่นสะเทือนหรือแผ่นดินไหวไว้หลายรูปแบบ ทั้งที่เกิดบ่อยจนเอือมระอาไปจนถึงพูดไปก็เหมือนจะโม้ เราลองมาดูกันว่ามีสาเหตุอะไรได้บ้าง

ธรณีแปรสัณฐาน

แนวคิด ธรณีแปรสัณฐาน (tectonics) หรือจะเรียกทับศัพท์ไปเลยก็ได้ว่า “เทคโทนิคส์” เชื่อว่าโลกของเรานั้นสามารถแบ่งย่อยได้เป็นชั้นๆ ตามคุณสมบัติทางกายภาพ โดยที่ชั้นนอกสุดนั้นมีสถานะเป็นของแข็งเรียกว่า เปลือกโลก (crust) ซึ่งแตกเป็นแผ่นๆ ลอยอยู่บนส่วนที่เป็นเนื้อโลก (mantle) ที่เคลื่อนตัวไปมาอยู่ใต้โลกตลอดเวลา ตามกระแสพาความร้อน (convection current) ทำให้แผ่นเปลือกโลกต่างๆ เคลื่อนที่ไปคนละทิศคนละทาง เกิดการกระทบกระทั่งกันเหมือนกับรถบั๊มในสวนสนุก ซึ่งหลังจากเฝ้าสังเกตดูอยู่พอประมาณ นักแผ่นดินไหวก็ได้จำแนกรูปแบบการบั๊มกันของแผ่นเปลือกโลกออกเป็น 3 แบบหลักๆ คือ

  • การเคลื่อนที่เข้าชนกัน (convergent movement)
  • การเคลื่อนที่แยกออกจากกัน (divergent movement)
  • การเคลื่อนที่เฉือนผ่านกัน (transform movement)
แผนที่โลกแสดงขอบเขตและการกระจายตัวของแผ่นเปลือกโลก ลูกศรแสดงทิศทางการเคลื่อนที่ และความยาวของลูกศรแสดงอัตราการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกต่างๆ (หน่วย เซนติเมตร/ปี)
แบบจำลองแสดงภาคตัดขวางบริเวณที่แผ่นเปลือกโลกมีการชนและมุดกันแสดงสภาพแวดล้อมการเกิดแผ่นดินไหวที่สัมพันธ์กับกระบวนการทางธรณีแปรสัณฐาน 1) เกิดระหว่างขอบการชนกันของแผ่นเปลือกโลก 2) เกิดภายในแผ่นเปลือกโลก และ 3) เกิดบริเวณแผ่นที่มุดลงไปในชั้นเนื้อโลก

ซึ่งแต่ละแบบจะทำให้เกิดแผ่นดินไหวไม่เหมือนกัน ทั้งในเรื่องความบ่อย ความรุนแรง หรือตำแหน่งที่เกิด แต่โดยภาพรวมแล้วสรุปว่าพื้นที่ที่มักเกิดแผ่นดินไหวอยู่บ่อยครั้งจะอยู่บริเวณขอบของแผ่นเปลือกโลก เช่น บริเวณมหาสมุทรแปซิฟิกโดยรอบหรือที่รู้จักกันดีในนาม วงแหวนไฟ (Ring of Fire) บริเวณสันกลางมหาสมุทรแอตแลนติก (Mid-Atlantic Ridge) และบริเวณรอยเลื่อนซานแอนเดรียส (San Andreas Fault) แถบรัฐแคลิฟอร์เนีย ภาคตะวันตกของสหรัฐอเมริกา เป็นต้น

แผนที่โลกแสดงการกระจายตัวของแผ่นดินไหวที่เคยเกิดขึ้นในอดีต (ที่มา : www.wordpress.com)

ภูเขาไฟประทุ

พอจะคุ้นหูกันหรือเปล่าครับว่าภูเขาไฟก็ทำให้เกิดแผ่นดินไหวได้ จากรูปด้านบน ถ้าสังเกตดูให้ดี จะพบว่ามีจุดเล็กๆ แสดงตำแหน่งแผ่นดินไหวที่เคยเกิดขึ้นกลางแผ่นเปลือกโลกแปซิฟิก ซึ่งแน่นอนว่านั่นไม่ใช่แผ่นดินไหวที่เกิดจากการขัดสีหรือบั๊มกันตามขอบแผ่นเหมือนอย่างเคยๆ แต่เป็นแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในช่วงที่มีการประทุของภูเขาไฟเมานาโลอา (Mauna Loa) บนเกาะฮาวาย ของประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งจากสถิติที่ผ่านมา ทำให้เรารู้ว่าแผ่นดินไหวแบบนี้จะเกิดก่อนการประทุซักประเดี๋ยว และมักเกิดกระจุกตัวใกล้กับตำแหน่งของภูเขาไฟ นักแผ่นดินไหวจึงเชื่อว่า แผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นน่าจะมีสาเหตุมาจากความพยายามแทรกดันของแมกมาขึ้นมาตามรอยแตกของหินเพื่อจัดกระบวน เตรียมพร้อมประทุ

แบบจำลองการเกิดแผ่นดินไหวเนื่องจากการแทรกดันของแมกมา

ุปกติฝรั่งมักเรียกกลุ่มแผ่นดินไหวที่เกิดจากภูเขาไฟว่า “earthquake swarm” ซึ่งขอแปลเป็นไทยให้สื่อตรงๆ ว่า “ฝูงแผ่นดินไหว” ส่วนในเรื่องของนิสัย การเกิดแผ่นดินไหวจากการประทุของภูเขาไฟ จะไม่เหมือนซะทีเดียวกับแผ่นดินไหวที่เกิดจากกระบวนการทางธรณีแปรสัณฐาน เพราะแผ่นดินไหวที่เกิดจากภูเขาไฟมักจะเกิดเป็นจำนวนมากในช่วงเวลาอันสั้นในระยะวัน-เดือน โดยที่แผ่นดินไหวจะมีขนาดพอๆ กัน แต่ไม่ใหญ่มากนัก (2.0-5.0) แถมยังชอบออกโรงมาก่อนการประทุ ดังนั้นถ้ามองในแง่ของภัยพิบัติ นักแผ่นดินไหวก็มักหยวนๆ ว่าแผ่นดินไหวที่เกิดจากภูเขาไฟ เป็นเครื่องเตือนภัยการประทุมากกว่า ที่จะสร้างความวิบัติให้กับพวกเราในแง่ของแรงสั่นสะเทือน

(ซ้าย) ภาพจากมุมสูง (ขวา) ภาพตัดขวาง แสดงการกระจายตัวของแผ่นดินไหวแถบภูเขาไฟเซนต์ เฮเลนส์ (St. Helens) จำนวน 13,000 เหตุการณ์ ที่บันทึกได้จากอดีตถึงปี พ.ศ. 2554 (ล่าง) กราฟแผ่นดินไหวซึ่งตรวจวัดได้อย่างหนาแน่นในช่วงเวลาสั้นๆ (ที่มา : www.pnsn.org)

อุกกาบาตโหม่งโลก

แม้จะไม่เคยยืดพื้นที่สื่อได้เลยในปัจจุบัน แต่แหล่งข่าวเก่าๆ หลายแห่งก็ยืนยันตรงกันว่า ในอดีตอุกกาบาตเคยโหม่งโลกมาแล้วหลายต่อหลายครั้ง ลองจินตนาการกันเล่นๆ นะครับว่าถ้าโลกโดนโหม่ง แรงสั่นสะเทือนจะรุนแรงขนาดไหน ยิ่งถ้าปักหัวลงกลางมหาสมุทร สึนามิก็คงไม่สูง 5-10 เมตร แน่ๆ จากข้อมูลที่ยังเหลืออยู่ให้ดูต่างหน้าทำให้เรารู้ว่าอุกกาบาตไม่ได้ร่วงมาเปาะแปะๆ แบบเม็ดฝน มาแต่ละหนนั้นหนักหน่วง และคงสร้างแรงสั่นสะเทือนไปทั่วโลก ดูได้จากสภาพหลุมอุกกาบาตแบร์ริงเจอร์ (Barringer) ในสหรัฐอเมริกา ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางกว่า 1.2 กิโลเมตร ลึก 175 เมตร ซึ่งเกิดจากการวิ่งโหม่งโลกของอุกกาบาตเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 เมตร เมื่อประมาณ 50,000 ปีที่ผ่านมา

หลุมอุกกาบาตแบร์ริงเจอร์ ในประเทศสหรัฐอเมริกา (ที่มา : www.forces.si.edu)

นอกจากนี้การเกิดดินถล่มหรือหลุมยุบก็พอจะทำให้เกิดแรงสั่นสะเทือนได้ ถ้าถ้ามีขนาดใหญ่และกินพื้นที่กว้างพอ หรือแม้กระทั่งคลื่นทะเลที่ซัดกระทบฝั่ง ถ้ามีสถานีตรวจวัดแผ่นดินไหวตั้งอยู่ใกล้ๆ ก็อาจจะตรวจพบสัญญาณของการสั่นสะเทือนได้เหมือนกัน เพียงแต่ความแรงก็คงไม่มากพอที่คนจะรู้สึกได้

ดินถล่มในรัฐแคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา (ที่มา : Mark Reid/U.S. Geological Survey)
หลุมยุบ กัวเตมาลา (ที่มา : http://www.chinasmack.com)

. . .
บทความล่าสุด : www.mitrearth.org
เยี่ยมชม facebook : มิตรเอิร์ธ – mitrearth

Share: