แผ่นดินไหวตาม (aftershock) คือ แผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นหลังจากเกิด แผ่นดินไหวหลัก (main shock) แต่จะมีขนาดที่เล็กกว่าแผ่นดินไหวหลักเสมอ โดยมักจะเกิดใกล้เคียงกับแผ่นดินไหวหลักทั้งในมิติของเวลาและพื้นที่ ในแง่กลไกของการเกิด แผ่นดินไหวตามเกิดจากแรงเค้นทางธรณีแปรสัณฐานที่เปลี่ยนไปอย่างทันทีทันใดโดยรอบจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวหลัก อันเนื่องมาจากการเลื่อนตัวของรอยเลื่อนที่ทำให้เกิดแผ่นดินไหวหลัก หรือเรียกว่า แรงเค้นระหว่างเกิดแผ่นดินไหว (co-seismic stress) และเพื่อที่จะปรับสภาพพื้นที่ให้เข้าสู่สภาวะสมดุล พื้นที่โดยรอบจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวหลักที่มีแรงเค้นเพิ่มขึ้น จะปล่อยหรือคลายพลังงานออกมาในรูปของการเกิดแผ่นดินไหวตาม

ถึงแม้ว่าขนาดและความรุนแรงของแผ่นดินไหวตามจะเล็กกว่าแผ่นดินไหวหลัก แต่เนื่องจากแผ่นดินไหวตามเกิดขึ้นตามมาเป็นชุดจำนวนมาก ทำให้ในกรณีของสิ่งปลูกสร้างที่เพิ่งได้รับผลกระทบมาจากแผ่นดินไหวหลัก และเปราะบางหรืออ่อนไหวต่อการถล่ม หากได้รับแรงสั่นกระเทือนอีกครั้ง อาคารเหล่านี้จึงเป็นจุดที่เสี่ยงและสร้างความลำบากความกังวลให้กับเจ้าหน้าที่ส่วนกลาง ที่จะเข้าไปช่วยเหลือภายในอาคาร ดังนั้นไม่เฉพาะแผ่นดินไหวหลักเท่านั้น แต่แผ่นดินไหวตามก็ถือได้ว่าสร้างภัยพิบัติแผ่นดินไหวได้เช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่เกิดแผ่นดินไหวหลักขนาดใหญ่

 ศูนย์กลางแผ่นดินไหวปี เดือน วันแผ่นดินไหวหลักแผ่นดินไหวตาม
1.นอกชายฝั่งเกาะสุมาตรา อินโดนีเซีย2004/12/269.1 6.9
2.นอกชายฝั่งเกาะฮอนชู ญี่ปุ่น2011/03/119.07.1
3.ชิลี2010/02/278.87.1
4.รัฐอัสสัม ธิเบต1950/08/158.68.0
5.นอกชายฝั่งเกาะสุมาตรา อินโดนีเซีย2005/03/288.66.7
6.นอกชายฝั่งชิลี2014/04/018.27.6
7.เนปาล2015/04/257.97.3
8.เฮติ2010/01/127.05.9
9.เมืองทาร์เลย์ พม่า2011/03/246.95.5
บางกรณีการเกิดแผ่นดินไหวหลักและแผ่นดินไหวตามที่มีขนาดถึือว่าอยู่ในระดับที่เป็นภัยพิบัติ

โดยธรรมชาติ พื้นที่การปริแตก และระยะการเลื่อนตัวของรอยเลื่อน มักจะสัมพันธ์กับขนาดแผ่นดินไหว แผ่นดินไหวขนาดเล็กจะมีพื้นที่ปริแตกและเลื่อนตัวน้อย ในขณะที่แผ่นดินไหวขนาดใหญ่ ก็จะมีพื้นที่การปริแตกใหญ่ตามไปด้วยเป็นเหงาตามตัว ดังนั้นหากแผ่นดินไหวหลักมีขนาดใหญ่ แผ่นดินไหวตามก็จะเกิดได้ในพื้นที่กว้าง โดยรอบจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวหลัก และเกิดได้เป็นเวลานานหลังจากแผ่นดินไหวหลักเกิดขึ้น แต่หากแผ่นดินไหวหลักมีขนาดเล็ก แผ่นดินไหวตามก็จะเกิดในช่วงระยะเวลาที่ค่อนข้างสั้นและภายในพื้นที่จำกัด

ภาพจำลองอย่างง่ายแสดงความสัมพันธ์ระว่าง พื้นที่-ระยะเลื่อนตัว และ ขนาดแผ่นดินไหว

แผ่นดินไหวตามสามารถเกิดขึ้นได้ในระยะห่างจากแผ่นดินไหวหลักในระยะสิบ-ร้อย กิโลเมตร โดยเฉพาะในกรณีที่แผ่นดินไหวหลักมีขนาดใหญ่

ในมิติของเวลา แผ่นดินไหวตามเกิดได้นานหลักวันจนถึงหลักปี ขึ้นอยู่กับขนาดแผ่นดินไหวหลัก เช่น หลังจากเกิดแผ่นดินไหวหลักขนาด 9.0 ที่คาบสมุทรคัมชัตคา (Kamchatka) ภาคตะวันออกของประเทศรัสเซียในปี ค.ศ. 1952 เกิดแผ่นดินไหวตามมา เป็นระยะเวลายาวนานกว่า 3-4 ปี (Bath, 1979) โดยแผ่นดินไหวตามที่มีขนาดใหญ่ที่สุดมีขนาด 7.8 หรือต่างจากแผ่นดินไหวหลักประมาณ 1.2 (Richter, 1958) ซึ่งในช่วงแรกๆ แผ่นดินไหวตามเกิดมากกว่าหลัก 100 เหตุการณ์ ในแต่ละวัน และค่อยๆ ลดทอนลงทั้งในแง่ของจำนวนและขนาดของแผ่นดินไหวตาม ตามลำดับ

ตัวอย่าง แผนที่แสดงแผ่นดินไหวตาม หลังจากเกิดแผ่นดินไหวครั้งสำคัญๆ (ซ้าย) ลำดับการเกิดกลุ่มแผ่นดินไหวช่วงมีนาคม ค.ศ. 2011 นอกชายฝั่งเมืองโทโฮกุ ญี่ปุ่น แผ่นดินไหวหลักมีขนาด 8.9 (ที่มา : www.colorado.edu) (ขวา) ชุดแผ่นดินไหวตามที่เริ่มเกิดขึ้นในช่วงเดือนเมษายน ค.ศ. 2010 หลังจากเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ทางตะวันตกของประเทศเม็กซิโก โดยรวมทั้งสิ้นจำนวน 708 เหตุการณ์

กฎของบาตท์

กฎของบาตท์ (Bath’s law) อธิบายถึงความสัมพันธ์ระหว่างขนาดแผ่นดินไหวหลักและขนาดสูงสุดของแผ่นดินไหวตาม หรือง่ายๆ ก็คือ แผ่นดินไหวตามจะเกิดได้ใหญ่ที่สุดเท่าไหร่เมื่อเทียบกับแผ่นดินไหวหลัก ซึ่งจากกกฎของบาตท์พบว่า โดยส่วนใหญ่แผ่นดินไหวตามที่ใหญ่ที่สุดที่สามารถจะเกิดขึ้นได้มักจะมีขนาดเล็กกว่าแผ่นดินไหวหลักประมาณ 1.2

โดยจากการรวบรวมและศึกษางานวิจัยในอดีต พบว่าในแต่ละพื้นที่ทั่วโลกมีทั้งที่เป็นไปตามกฎและไม่เป็นไปตามกกฎของบาตท์ ตัวอย่างเช่นการศึกษาของของ Chan และ Wu (2013) ศึกษาลักษณะเฉพาะของขนาดสูงสุดของแผ่นดินไหวตามในประเทศไต้หวัน พบว่าเป็นไปตามกฎของบาตท์ แต่ในส่วนของการศึกษาของ Yadav และคณะ (2012) พบว่าไม่เป็นไปตามกฎของบาตท์ คือได้ความแตกต่างต่ำกว่าว่าโดยอยู่ที่ 0.7 และจากการศึกษาของ Hamdache และคณะ (2013) พบว่าในพื้นที่แต่ละพื้นที่ก็จะได้ค่าความแตกต่างของขนาดแผ่นดินไหวหลักกับขนาดสูงสุดของแผ่นดินไหวตามที่แตกต่างกันออกไป จึงทำให้สรุปได้ว่าค่าความแตกต่างระหว่างขนาดแผ่นดินไหวหลักกับขนาดสูงสุดของแผ่นดินไหวตาม จะขึ้นกับพื้นที่ในแต่ละพื้นที่

(ซ้าย) กฎของบาตท์ (ขวา) กฏปรับปรุงของโอโมริ

กฏปรับปรุงของโอโมริ

กฏปรับปรุงของโอโมริ (modified Omori’s law; Omori, 1894, Utsu, 1961) อธิบายว่าจำนวนหรือความถี่ของการเกิดแผ่นดินไหวตามจะลดลงตามสัดส่วนเวลาหลังจากเกิดแผ่นดินไหวหลัก หรืออีกนัยหนึ่ง กฏปรับปรุงของโอโมริ อธิบายถึงอัตราการสลายตัวของแผ่นดินไหวตามเมื่อเทียบกับเวลา หลังจากแผ่นดินไหวหลัก โดยการนำข้อมูลแผ่นดินไหวหลักในแต่ละพื้นที่มาหาความสัมพันธ์ ระหว่าง ค่า K, c และ p ซึ่งแต่ละในพื้นที่ก็จะมีค่าที่แตกต่างกันออกไป โดยค่า p ที่ได้บ่งบอกได้ว่าจะมีอัตราการสลายตัวเร็วหรือช้า หากค่า p มากบ่งบอกว่าการสลายตัวเกิดค่อนข้างเร็ว และเมื่อได้ค่า p, c และ K ก็จะสามารถนำไปหาเวลาที่คาดว่าแผ่นดินไหวตามจะไม่เกิดแล้วได้

จากการศึกษาของ Hamdache และคณะ (2013) ในปี 2013 ซึ่งทำการศึกษาลักษณะของกลุ่มแผ่นดินไหมตามของประเทศสเปน และบริเวณตะวันออกเฉียงใต้ของประเทศสเปน พบว่าค่า p ที่ได้ในแต่ละพื้นที่จะมีค่าที่แตกต่างกันออกไป แต่ก็มีค่าไม่แตกต่างกันมาก

นอกจากนี้ Nuannin และคณะ (2012) ได้ศึกษาเหตุการณ์แผ่นดินไหวตามบริเวณนอกชายฝั่งทางตะวันตกเฉียงเหนือของสุมาตรา อันเนื่องมาจากเหตุการณ์แผ่นดินไหวหลัก 2 เหตุการณ์ ได้แก่แผ่นดินไหวขนาด 9.0 ในเดือนธันวาคม ค.ศ. 2004 และแผ่นดินไหวขนาด 8.6 ในเดือนมีนาคม ค.ศ. 2005 พบว่า ค่า p ที่ได้จะอยู่ในช่วง 0.7-1.3 และค่า p สูงจะพบบริเวณที่ใกล้กับจุดศูนย์กลางการเกิดแผ่นดินไหว ซึ่งตรงข้ามกับค่า b ที่พบในบริเวณนี้ จะมีค่าต่ำ จึงกล่าวได้ว่าใกล้บริเวณศูนย์จะมีอัตราการสลายตัวที่ค่อนข้างเร็ว

(ซ้าย) ผลการวิเคราะห์ค่า b และ (ขวา) ผลการวิเคราะห์ค่า p จากข้อมูลแผ่นดินไหวตาม ที่เคยเกิดขึ้นบริเวณเขตมุดตัวของแผ่นเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามัน (Nuannin และคณะ, 2012)

ในส่วนของการศึกษาของ Bayrak และ Öztürk (2004) ทำการศึกษาเหตุการณ์แผ่นดินไหว 2 เหตุการณ์ ที่ประเทศตุรกีด้วยวิธีการวิเคราะห์ค่า p พบว่าค่า p ที่ได้อยู่ในช่วง 0.4-1.4 และค่า p สูงก็จะพบใกล้กับจุดศูนย์กลางการเกิดแผ่นดินไหวเช่นเดียวกับการศึกษาของ Nuannin และคณะ (2012)

(ซ้าย) ผลการวิเคราะห์ค่า b และ (ขวา) ผลการวิเคราะห์ค่า p จากข้อมูลแผ่นดินไหวตาม ที่เคยเกิดขึ้นในพื้นที่ประเทศตุรกี (Bayrak และ Öztürk, 2004))

โดยที่จากการศึกษาของ Hamdache และคณะ (2013) ยืนยันความสัมพันธ์ระหว่างค่า b และ ค่า p ที่ได้กล่าวมาข้างต้นว่า มีความสัมพันธ์กันเชิงผกผัน จึงทำให้สรุปได้ว่า บริเวณที่มีค่า b ต่ำ ซึ่งจะมีแรงเค้นทางธรณีแปรสัณฐานที่สูงและจะมีโอกาสเกิดแผ่นดินไหวตาม และเป็นบริเวณที่มีค่า p สูงซึ่งหมายถึงมีอัตราการสลายตัวค่อนข้างเร็วด้วย

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

Share: