Research

ภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวในภาคเหนือของไทย กับพื้นที่เสี่ยงเกิดแผ่นดินไหว

นอกจากรอยเลื่อนสะกาย ความเค้นทางธรณีแปรสัณฐานที่เกิดจากการชนกันของแผ่นเปลือกโลกอินโด-ออสเตรเลียและแผ่นยูเรเซีย ยังถ่ายเทเข้ามาภายในแผ่นเปลือกโลกยูเรเซีย บริเวณภาคเหนือของประเทศไทย ทางตะวันออกของประเทศพม่ารวมทั้งตอนเหนือของประเทศลาว ( Charusiri และคณะ, 2007) ทำให้เกิดรอยเลื่อนจำนวนมากวางตัวในแนวตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้และแนวตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ ซึ่งรอยเลื่อนส่วนใหญ่มีการเลื่อนตัวตามแนวราบและมีบางรอยเลื่อนที่เลื่อนตัวแบบปกติ เช่น รอยเลื่อนแม่จัน ในจังหวัดเชียงราย รอยเลื่อนปัว ในจังหวัดน่าน รอยเลื่อนลำปาง-เถิน ในจังหวัดลำปาง และรอยเลื่อนแม่ทา ในจังหวัดเชียงใหม่ เป็นต้น

แผนที่ชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-ลาว-พม่าแสดงการกระจายตัวของกลุ่มรอยเลื่อน (เส้นสีดำ; Pailoplee และคณะ, 2009a) วงกลมสีเทา คือ ข้อมูลแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหวในช่วงปี ค.ศ. 1984-2010 ดาวสีแดง คือ เหตุการณ์แผ่นดินไหวสำคัญที่เคยสร้างภัยพิบัติในพื้นที่ สี่เหลี่ยมสีดำ คือ เขื่อนขนาดใหญ่ตามแม่น้ำโขง (สี่เหลี่ยมสีดำ) (Pailoplee และคณะ, 2013a)

จากสถิติการเกิดแผ่นดินไหวในอดีตพบว่าพื้นที่ดังกล่าวเคยเกิดแผ่นดินไหวในระดับที่สร้างภัยพิบัติหลายครั้ง เช่น แผ่นดินไหวขนาด 6.5 เมื่อวันที่ 13 เดือนพฤษภาคม ค.ศ. 1935 ทางตอนเหนือของเมืองหลวงพระบาง ประเทศลาว แผ่นดินไหวขนาด 7.2 เมื่อวันที่ 11 เดือนกรกฎาคม ค.ศ. 1995 ทางตะวันออกของประเทศพม่า แผ่นดินไหวขนาด 6.3 เมื่อวันที่ 16 เดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2007 บริเวณรอยเลื่อนน้ำมา ชายแดนประเทศพม่า-ลาว โดยเฉพาะเหตุการณ์แผ่นดินไหวขนาด 6.3 เมื่อวันที่ 5 เดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2014 ที่ส่งผลกระทบบริเวณกว้างต่อภาคเหนือของประเทศไทยและทางตะวันออกของประเทศพม่า ดังนั้นรอยเลื่อนในบริเวณชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-ลาว-พม่า จึงเป็นแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวสำคัญ ที่มีโอกาสสร้างภัยพิบัติแผ่นดินไหวต่อประเทศไทยและเพื่อนบ้าน ด้วยเหตุนี้ เพื่อที่จะประเมินพื้นที่เสี่ยงที่มีโอกาสที่จะเกิดแผ่นดินไหวในระดับภัยพิบัติในพื้นที่กลุ่มรอยเลื่อนบริเวณชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-ลาว-พม่า Puangjaktha และ Pailoplee (2018) ได้วิเคราะห์ คะแนน RTL เพื่อประเมินภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวที่เป็น สัญญาณบอกเหตุ (precurser) ก่อนเกิดแผ่นดินไหวขนาด ≥ 6.0 Mw

โดยในการวิเคราะห์ Puangjaktha และ Pailoplee (2018) ได้ใช้ฐานข้อมูลแผ่นดินไหวจากหน่วยงาน ISC ที่ผ่านกระบวนการปรับปรุงฐานข้อมูลแผ่นดินไหว จนกระทั่งมีความสมบูรณ์ในทางสถิติและสื่อถึงพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวที่สัมพันธ์กับกระบวนการทางธรณีแปรสัณฐานอย่างแท้จริง ซึ่งหลังจากการทดสอบย้อนกลับในเบื้องต้นด้วย ตัวแปรอิสระ r0 และ t0 ที่แตกต่างกัน Puangjaktha และ Pailoplee (2018) พบว่าตัวแปรอิสระ r0 = 120 กิโลเมตร และ t0 = 2 ปี เป็นตัวแปรอิสระที่มีประสิทธิภาพสูงที่สุดในการวิเคราะห์คะแนน RTL ต่ำอย่างผิดปกติและสัมพันธ์กับการเกิดแผ่นดินไหว ≥ 6.0 Mw จำนวน 5 จาก 8 เหตุการณ์ ที่คัดเลือกเป็นกรณีศึกษา (ตารางด้านล่าง)

ซึ่งสืบเนื่องจากข้อมูลแผ่นดินไหวที่ใช้ในการวิเคราะห์มีอยู่อย่างจำกัดในช่วงปี ค.ศ. 1982-1990 การวิเคราะห์คะแนน RTL จึงไม่สามารถตรวจพบคะแนน RTL ต่ำอย่างผิดปกติก่อนเกิดแผ่นดินไหวขนาด 6.9 Mw ในปี ค.ศ. 1983 แผ่นดินไหวขนาด 6.3 Mw ในปี ค.ศ. 1984 และแผ่นดินไหวขนาด 6.2 Mw ในปี ค.ศ. 1989

ลำดับ ลองจิจูด ละติจูด ความลึก (กิโลเมตร) วัน/เดือน/ปี ขนาด (Mw) RTLmin TRTL (ค.ศ.) DRTL (ปี)
1. 102.58 21.36 49 24/06/1983 6.9
2. 99.30 22.00 24 23/04/1984 6.3
3. 98.91 20.43 10 28/09/1989 6.2
4. 99.16 21.93 13 11/07/1995 7.2 -0.68 1992.39 3.1
5. 101.90 18.77 33 07/06/2000 6.5 -0.90 2000.06 0.4
6. 100.96 20.57 15 16/05/2007 6.9 -0.65 2003.93 3.4
7. 99.95 21.44 17 23/06/2007 6.1 -0.65 1995.65 11.8
8. 99.82 20.69 8 24/03/2011 7.2 -1.00 2007.58 3.7
กรณีศึกษาแผ่นดินไหวขนาด ≥ 6.0 Mw ที่เกิดจากกลุ่มรอยเลื่อนบริเวณชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-ลาว-พม่าในช่วงปี ค.ศ. 1983-2011 และผลการวิเคราะห์คะแนน RTL (Puangjaktha และ Pailoplee, 2018) หมายเหตุ: 1) RTLmin คือ คะแนน RTL ต่ำที่สุด ที่ตรวจพบในการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงคะแนน RTL เชิงเวลา 2) TRTL คือ เวลาที่ตรวจพบค่า RTLmin และ 3) DRTL คือ ช่วงเวลาระหว่าง TRTL ถึงเวลาเกิดแผ่นดินไหวที่พิจารณา

การทดสอบย้อนกลับเชิงเวลา

Puangjaktha และ Pailoplee (2018) วิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงเชิงเวลาของคะแนน RTL ที่จุดศูนย์กลางแผ่นดินไหว โดยวิเคราะห์ในทุก 10 วัน เริ่มต้นจากเวลาเริ่มต้นของข้อมูลแผ่นดินไหวที่ใช้ในการวิเคราะห์ (ค.ศ. 1982) ถึงเวลาเกิดกรณีศึกษาแผ่นดินไหวในแต่ละเหตุการณ์ (รูปด้านล่าง) เช่น รูป ก แสดงการเปลี่ยนแปลงเชิงเวลาของคะแนน RTL วิเคราะห์ที่จุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวขนาด 7.2 Mw พบว่าภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวเริ่มเกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1992.31 หลังจากนั้นคะแนน RTL ลดลงอย่างรวดเร็วถึงระดับต่ำที่สุดในปี ค.ศ. 1992.39 (คะแนน RTL = -0.68) และเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วสู่ภาวะปกติในปี ค.ศ. 1992.77 จนกระทั่งเกิดแผ่นดินไหวขนาด 7.2 Mw เมื่อวันที่ 11 กรกฎาคม ค.ศ. 1995 (3.1 ปี หลังจากตรวจพบภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหว)

ในส่วนของกรณีศึกษาแผ่นดินไหวขนาด 6.5 Mw เมื่อวันที่ 7 เดือนมิถุนายน ค.ศ. 2000 (รูป ข) คะแนน RTL คงที่อยู่ในช่วงปี ค.ศ. 1982.00-1992.73 หลังจากตรวจพบคะแนน RTL แปรผันเล็กน้อยในช่วงปี ค.ศ. 1992.74-2000.02 และลดลงอย่างรวดเร็วถึงระดับต่ำที่สุดในปี ค.ศ. 2000.6 (คะแนน RTL = -0.90) พร้อมกับเกิดแผ่นดินไหวขนาด 6.5 Mw ในปี ค.ศ. 2000 ในช่วงเวลาเดียวกันกับภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวที่ตรวจพบ (รูป ข)

กราฟแสดงการเปลี่ยนแปลงเชิงเวลาของคะแนน RTL (เส้นสีเทา) วิเคราะห์ที่จุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวขนาด ≥ 6.0 Mw ที่เกิดตามชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-ลาว-พม่า (Puangjaktha และ Pailoplee, 2018) แถบสีเทา คือ ช่วงเวลาเกิดภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหว (t1-t2) สี่เหลี่ยมสีดำ คือ เวลาเกิดแผ่นดินไหวที่พิจารณา

รูป ค แสดงการเปลี่ยนแปลงเชิงเวลาของคะแนน RTL วิเคราะห์ที่จุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวขนาด 6.9 Mw เมื่อวันที่ 16 เดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2007 โดยตรวจพบภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวอย่างชัดเจน 3 ช่วงเวลา คือ ในช่วงปี ค.ศ. 1989.79-1991.81 ค.ศ. 1991.89-1992.73 และ ค.ศ. 2003.24-2004.28 และตรวจพบภาวะกระตุ้นแผ่นดินไหว 3 ช่วงเวลา ในช่วงปี ค.ศ. 1987.36-1988.97 ค.ศ. 1993.58-1995.65 และ ค.ศ. 1995.76-1996.76 แต่เนื่องจากคะแนน RTL ต่ำที่สุด = -0.65 เกิดขึ้นในช่วงปี ค.ศ. 2003.24-2004.28 Puangjaktha และ Pailoplee (2018) จึงประเมิน คะแนน RTL ต่ำที่สุด = -0.65 เป็นภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวซึ่งเกิดขึ้นประมาณ 3.4 ปี ก่อนเกิดแผ่นดินไหวขนาด 6.9 Mw ดังกล่าว (รูป ค)

 รูป ง ตรวจพบคะแนน RTL เริ่มลดลงในปี ค.ศ. 1995.49 และลดลงต่ำที่สุดในปี ค.ศ. 1995.65 (คะแนน RTL = -0.65) ซึ่งในเวลาต่อมาเกิดแผ่นดินไหวขนาด 6.1 Mw ในเดือนมิถุนายน ค.ศ. 2007 (รูป ง) ส่วนในกรณีศึกษาแผ่นดินไหวขนาด 7.2 Mw เมื่อวันที่ 24 เดือนมีนาคม ค.ศ. 2011 (รูป จ) การเปลี่ยนแปลงคะแนน RTL แสดงภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวอย่างชัดเจน โดยเริ่มลดลงในปี ค.ศ. 2007.35 และลดลงถึงระดับต่ำที่สุดในปี ค.ศ. 2007.58 (คะแนน RTL = -1.00) และจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องสู่ภาวะปกติในปี ค.ศ. 2009.57 ซึ่งหลังจากนั้น 3.7 ปี จึงเกิดแผ่นดินไหวขนาด 7.2 Mw ดังกล่าว (รูป จ)

การทดสอบย้อนกลับเชิงพื้นที่

นอกจากนี้ Puangjaktha และ Pailoplee (2018) วิเคราะห์การกระจายตัวเชิงพื้นที่ของคะแนน RTL เพื่อสร้างแผนที่แสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวบริเวณชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-ลาว-พม่า โดยแบ่งศึกษาเป็นพื้นที่ย่อยขนาด 25×25 ตารางกิโลเมตร และวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงคะแนน RTL เชิงเวลาในแต่ละพื้นที่ย่อย หลังจากนั้นวิเคราะห์คะแนน RTL เฉลี่ยตามสมการ (6.5) โดยพิจารณาช่วงเวลาการวิเคราะห์อยู่ในช่วง t1-t2 ที่วิเคราะห์ได้จากการทดสอบย้อนกลับเชิงเวลา (แถบสีเทาในรูปการเปลี่ยนแปลงเชิงเวลา) ซึ่งผลการวิเคราะห์การกระจายตัวเชิงพื้นที่ของคะแนน RTL ในแต่ละกรณีศึกษาแสดงในด้านล่าง

รูป ก การกระจายตัวเชิงพื้นที่ของคะแนน RTL วิเคราะห์ในช่วงปี ค.ศ. 1992.35-1992.85 แสดงภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 300 ตารางกิโลเมตร ทางตะวันออกเฉียงเหนือของเมืองปั่น และครอบคลุมรอยเลื่อนจิงหง (Jinghong Fault; Lacassin และคณะ, 1998) รอยเลื่อนเม็งซิงและรอยเลื่อนน้ำมา ซึ่งเมื่อเปรียบเทียบกับจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวขนาด 7.2 Mw เมื่อวันที่ 11 กรกฎาคม ค.ศ. 1995 พบว่าเกิดในพื้นที่แสดงคะแนน RTL ต่ำ ดังกล่าว

รูป ข แสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของคะแนน RTL ในช่วงปี ค.ศ. 2000.06-2000.40 ครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 300 ตารางกิโลเมตร ทางตะวันตกเฉียงเหนือของประเทศลาวรวมทั้งบริเวณชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-ลาว โดยมีรอยเลื่อนสำคัญอยู่ในพื้นที่ดังกล่าว 2 รอยเลื่อน คือ รอยเลื่อนเดียนเบียนฟู (Dein Bein Phu Fault; Zuchiewicz และคณะ, 2004; Nualkhao และคณะ, 2017) และรอยเลื่อนน้ำเป็ง (Nam Peng Fault; ปัญญา จารุศิริ และคณะ, 2542) ซึ่งในเวลาต่อมาเกิดแผ่นดินไหวขนาด 6.5 Mw เมื่อวันที่ 7 เดือนมิถุนายน ค.ศ. 2000 ทางตอนใต้ของเมืองหลวงพระบางห่างจากพื้นที่แสดงคะแนน RTL ต่ำ ประมาณ 180 กิโลเมตร (รูป ข)

แผนที่กลุ่มรอยเลื่อนบริเวณชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-ลาว-พม่าแสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของคะแนน RTL ที่เวลา t1-t2 ซึ่งประเมินจากการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงคะแนน RTL เชิงเวลา (Puangjaktha และ Pailoplee, 2018) ดาวสีน้ำเงิน คือ แผ่นดินไหวขนาด ≥ 6.0 Mw ที่พิจารณา

ในกรณีของเหตุการณ์แผ่นดินไหวขนาด 6.9 Mw เมื่อวันที่ 16 เดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2007 (รูป ค) จากการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงคะแนน RTL เชิงเวลาพบภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวอยู่ในช่วงปี ค.ศ. 2003.93-2004.81 ซึ่งการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของคะแนน RTL ต่ำ ครอบคลุมพื้นที่ชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-ลาว ซึ่งจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวขนาด 6.9 Mw ดังกล่าว เกิดขึ้นทางตะวันตกเฉียงเหนือของเมืองหลวงพระบาง ในบริเวณขอบของพื้นที่ความผิดปกติของคะแนน RTL (รูป ค) สำหรับรูป ง แสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวซึ่งวิเคราะห์ในช่วงปี ค.ศ. 1995.45-1996.26 ตรวจพบความผิดปกติของคะแนน RTL ท​​ี่ชัดเจน (คะแนน RTL = -0.40) ยาวประมาณ 300 กิโลเมตร วางตัวอยู่ทางตะวันออกของประเทศพม่า ซึ่งเมื่อเปรียบเทียบกับจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวขนาด 6.1 Mw เมื่อวันที่ 23 เดือนมิถุนายน ค.ศ. 2007 พบว่าเกิดในพื้นที่แสดงภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวดังกล่าว (รูป ง)

ในกรณีของรูป จ การกระจายตัวเชิงพื้นที่ของคะแนน RTL วิเคราะห์ในช่วงปี ค.ศ. 2007.38-2009.57 แสดงภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 350 ตารางกิโลเมตร บริเวณชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-พม่า โดยคะแนน RTL ต่ำที่สุด ครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของจังหวัดเชียงรายซึ่งมีรอยเลื่อนแม่จันวางตัวอยู่ และหลังจากนั้นในช่วงปี ค.ศ. 2010-2015 เกิดเหตุการณ์แผ่นดินไหวขนาดใหญ่ 2 เหตุการณ์ ในพื้นที่ใกล้เคียงความผิดปกติของคะแนน RTL ดังกล่าว (รูป จ) คือ แผ่นดินไหวขนาด 6.8 Mw เมื่อวันที่ 24 เดือนมีนาคม ค.ศ. 2011 และแผ่นดินไหวขนาด 6.3 Mw เมื่อวันที่ 5 เดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2014 สอดคล้องกับผลการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงเชิงเวลาของคะแนน RTL โดย Puangjaktha และ Pailoplee (2017b) ซึ่งตรวจพบภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวอย่างชัดเจนประมาณ 2.5 ปี ก่อนเกิดแผ่นดินไหวขนาด 6.3 Mw ดังกล่าว

แผนที่กลุ่มรอยเลื่อนบริเวณชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-ลาว-พม่าแสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของคะแนน RTL ที่เวลา t1-t2 ซึ่งประเมินจากการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงคะแนน RTL เชิงเวลา (Puangjaktha และ Pailoplee, 2018) ดาวสีน้ำเงิน คือ แผ่นดินไหวขนาด ≥ 6.0 Mw ที่พิจารณา

นอกจากนี้เพื่อที่จะวิเคราะห์โอกาสเกิดภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวหรือคะแนน RTL ระดับต่างๆ จากพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวแบบสุ่ม Puangjaktha และ Pailoplee (2018) สังเคราะห์ฐานข้อมูลแผ่นดินไหวด้วยวิธีการสุ่มจำนวน 10,000 ฐานข้อมูล ในพื้นที่เดียวกันและช่วงเวลาเดียวกันกับฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่ใช้ในการศึกษา และวิเคราะห์คะแนน RTL จากแต่ละฐานข้อมูลแผ่นดินไหวสังเคราะห์ ที่จุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวขนาด ≥ 6.0 Mw ทั้ง 5 เหตุการณ์ที่พิจารณา หลังจากนั้นวิเคราะห์โอกาส (หน่วย %) ของคะแนน RTL ระดับต่างๆ ที่เกิดจากฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่เกิดจากการสุ่ม ซึ่งผลจากการเปรียบเทียบคะแนน RTL ที่ตรวจวัดได้ในแต่ละกรณีศึกษาแผ่นดินไหวพบว่าในกรณีของคะแนน RTL < -0.3 มีโอกาส > 80% ที่ความผิดปกติของคะแนน RTL ไม่ได้เกิดจากฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่เกิดจากการสุ่ม

ดังนั้น Puangjaktha และ Pailoplee (2018) จึงสรุปว่าระเบียบวิธีพื้นที่-เวลา-ความยาวรอยเลื่อนมีประสิทธิภาพในการตรวจวัดภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหว ในพื้นที่กลุ่มรอยเลื่อนบริเวณชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-ลาว-พม่า และเมื่อเปรียบเทียบกับผลการประเมินพื้นที่เสี่ยงต่อการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ในอนาคตจาก การวิเคราะห์ค่า b (Pailoplee และคณะ, 2013a) และจาก การวิเคราะห์ค่า Z (Puangjaktha และ Pailoplee, 2018) บ่งชี้ว่าพื้นที่ประมาณ 350 ตารางกิโลเมตร บริเวณชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-พม่าเป็นพื้นที่เสี่ยงต่อการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ในอนาคต

Share: