Research

การเปลี่ยนแปลงอัตราการเกิดแผ่นดินไหวในภาคเหนือของไทย : นัยสำคัญถึงพื้นที่เสี่ยง

นอกจากรอยเลื่อนสะกาย ความเค้นทางธรณีแปรสัณฐานที่เกิดจากการชนกันของแผ่นเปลือกโลกอินโด-ออสเตรเลียและแผ่นยูเรเซีย ยังถ่ายเทเข้ามาภายในแผ่นเปลือกโลกยูเรเซีย บริเวณภาคเหนือของประเทศไทย ทางตะวันออกของประเทศพม่ารวมทั้งตอนเหนือของประเทศลาว ( Charusiri และคณะ, 2007) ทำให้เกิดรอยเลื่อนจำนวนมากวางตัวในแนวตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้และแนวตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ ซึ่งรอยเลื่อนส่วนใหญ่มีการเลื่อนตัวตามแนวราบ (strike-slip movement) และมีบางรอยเลื่อนที่เลื่อนตัวแบบปกติ (normal movement) เช่น รอยเลื่อนแม่จัน (Mae Chan Fault; Fenton และคณะ, 2003) ในจังหวัดเชียงราย รอยเลื่อนปัว (Pua Fault; Fenton และคณะ, 2003) ในจังหวัดน่าน รอยเลื่อนลำปาง-เถิน (Lampang-Thoen Fault; ปัญญา จารุศิริ และคณะ, 2547; Pailoplee และคณะ, 2009b) ในจังหวัดลำปาง และรอยเลื่อนแม่ทา (Mae Tha Fault; Rhodes และคณะ, 2004) 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 (Luang Phabang) ประเทศลาว แผ่นดินไหวขนาด 7.2 เมื่อวันที่ 11 เดือนกรกฎาคม ค.ศ. 1995 ทางตะวันออกของประเทศพม่า แผ่นดินไหวขนาด 6.3 เมื่อวันที่ 16 เดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2007 บริเวณรอยเลื่อนน้ำมา ชายแดนประเทศพม่า-ลาว โดยเฉพาะเหตุการณ์แผ่นดินไหวขนาด 6.8 เมื่อวันที่ 24 เดือนมีนาคม ค.ศ. 2011 บริเวณชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-พม่า สร้างความเสียหายอย่างมากต่อบ้านเรือนในประเทศพม่าและประเทศไทยมากกว่า 100 หลังคาเรือน (Wang และคณะ, 2014) และแผ่นดินไหวขนาด 6.3 เมื่อวันที่ 5 เดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2014 ที่ส่งผลกระทบบริเวณกว้างต่อภาคเหนือของประเทศไทยและทางตะวันออกของประเทศพม่า (Soralump และคณะ, 2014) ดังนั้นรอยเลื่อนในบริเวณชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-ลาว-พม่า จึงเป็นแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวสำคัญ ที่มีโอกาสสร้างภัยพิบัติแผ่นดินไหวต่อชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-ลาว-พม่า

ด้วยเหตุนี้ เพื่อที่จะประเมินพื้นที่เสี่ยงต่อการเกิดแผ่นดินไหวขนาด ≥ 6.0 Mw ในพื้นที่กลุ่มรอยเลื่อนบริเวณชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-ลาว-พม่า Puangjaktha และ Pailoplee (2017a) ประยุกต์ใช้ การวิเคราะห์ค่า Z ทั้งในเชิงเวลาและเชิงพื้นที่กับกรณีศึกษาแผ่นดินไหวขนาด ≥ 6.0 Mw จำนวน 8 กรณีศึกษา (ตารางด้านล่าง) ซึ่งหลังจากการทดสอบย้อนกลับในเบื้องต้นและปรับเปลี่ยนตัวแปรอิสระ N และ Tw พบว่าตัวแปรอิสระ N = 50 เหตุการณ์ และ Tw = 1.2 ปี สามารถตรวจพบค่า Z สูงอย่างผิดปกติก่อนเกิดแผ่นดินไหว ≥ 6.0 Mw ทั้งหมด 6 จาก 8 กรณีศึกษา ซึ่งเนื่องจากข้อมูลแผ่นดินไหวที่มีอยู่อย่างจำกัดทำให้กรณีศึกษาแผ่นดินไหวที่เกิดก่อนปี ค.ศ. 1985 ไม่สามารถวิเคราะห์ค่า Z ได้

ลำดับ ลองจิจูด ละติจูด ความลึก (กิโลเมตร) วัน/เดือน/ปี ขนาด (Mw) Zmax TZ (ค.ศ.) DZ (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 1.9 1984.56 5.2
4. 99.16 21.93 13 11/07/1995 7.2 4.5 1989.16 6.4
5. 101.90 18.77 33 07/06/2000 6.5 3.5 1992.35 8.1
6. 100.96 20.57 15 16/05/2007 6.9 2.6 2003.93 3.4
7. 99.95 21.44 17 23/06/2007 6.1 6.8 1999.52 8.0
8. 99.82 20.69 8 24/03/2011 6.8 6.8 1997.07 14.2
กรณีศึกษาแผ่นดินไหวขนาด ≥ 6.0 Mw จากกลุ่มรอยเลื่อนบริเวณชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-ลาว-พม่าในช่วงปี ค.ศ. 1983-2011 และผลการวิเคราะห์ค่า Z (Puangjaktha และ Pailoplee, 2017a)
หมายเหตุ: 1) Zmax คือ ค่า Z สูงที่สุด ที่ตรวจพบในการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงค่า Z เชิงเวลา 2) TZ คือ เวลาที่ตรวจพบค่า Zmax และ 3) DZ คือ ช่วงเวลาระหว่าง TZ ถึงเวลาเกิดแผ่นดินไหวที่พิจารณา

การทดสอบย้อนกลับเชิงเวลา

สำหรับการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงค่า Z เชิงเวลา Puangjaktha และ Pailoplee (2017a) วิเคราะห์ค่า Z ในช่วงปี ค.ศ. 1980 จนถึงเวลาเกิดแผ่นดินไหวในแต่ละกรณีศึกษา แสดงผลการวิเคราะห์จำนวนแผ่นดินไหวสะสมและค่า Z ในแต่ละกรณีศึกษา พบค่า Zmax อยู่ในช่วง 1.9-6.8 (ดูตารางด้านบนประกอบ) เช่น ในกรณีของแผ่นดินไหวขนาด 6.5 Mw เมื่อวันที่ 7 เดือนมิถุนายน ค.ศ. 2000 (รูป ค) ตรวจพบค่า Zmax = 3.5 เกิดขึ้น 2 ช่วงเวลา คือ ปี ค.ศ. 1983.68 และ ค.ศ. 1992.35 โดย Puangjaktha และ Pailoplee (2017a) คัดเลือก ค่า Zmax ในปี ค.ศ. 1992.35 เป็นตัวแทนของภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหว และหลังจากนั้น 8.1 ปี จึงเกิดแผ่นดินไหวขนาด 6.5 Mw

ในส่วนของแผ่นดินไหวขนาด 6.9 Mw เมื่อวันที่ 16 เดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2007 (รูป ง) แสดงค่า Zmax = 2.6 เกิดใน 3 ช่วงเวลาซึ่ง Puangjaktha และ Pailoplee (2017a) กำหนดให้ค่า Zmax ในปี ค.ศ. 2003.93 เป็นตัวแทนภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหว (3.4 ปี ก่อนเกิดแผ่นดินไหวขนาด 6.9 Mw)

กราฟแสดงจำนวนแผ่นดินไหวสะสม (เส้นสีดำ) และการเปลี่ยนแปลงเชิงเวลาของค่า Z (เส้นสีเทา) วิเคราะห์ที่จุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวขนาด ≥ 6.0 Mw ที่เกิดขึ้นตามชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-ลาว-พม่า (Puangjaktha และ Pailoplee, 2017a) แถบสีเทา คือ ช่วงเวลาเกิดภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหว ดาวสีเทา คือ เวลาเกิดแผ่นดินไหวขนาด ≥ 6.0 Mw ที่พิจารณา

นอกจากนี้จากรูป จ กรณีศึกษาแผ่นดินไหวขนาด 6.1 Mw เมื่อวันที่ 23 เดือนมิถุนายน ค.ศ. 2007 แสดงค่า Zmax = 6.8 เกิดขึ้น 2 ช่วงเวลา และค่า Zmax ในปี ค.ศ. 1999.52 ถูกคัดเลือกเป็นตัวแทนภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหว และจากรูป ฉ ตรวจพบค่า Zmax = 6.8 เกิดขึ้น 3 ช่วงเวลาก่อนเกิดแผ่นดินไหวขนาด 6.8 Mw เมื่อวันที่ 24 เดือนมีนาคม ค.ศ. 2011 ซึ่งคัดเลือกค่า Zmax ในปี ค.ศ. 1997.07 เป็นตัวแทนภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหว

สืบเนื่องจากผลการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงค่า Z เชิงเวลาจากทุกกรณีศึกษาแสดงค่า Z สูงอย่างผิดปกติในหลายช่วงเวลา Puangjaktha และ Pailoplee (2017a) อธิบายว่าปัญหาดังกล่าวเกิดจากการคัดเลือกข้อมูลแผ่นดินไหวในการวิเคราะห์จากตัวแปรอิสระ N = 50 เหตุการณ์ โดยในบางกรณีอาจครอบคลุมข้อมูลแผ่นดินไหวขนาด ≥ 6.0 Mw ที่คัดเลือกเป็นกรณีศึกษา ทำให้การวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงค่า Z เชิงเวลาตรวจพบค่า Zmax หลายช่วงเวลาจากหลายกรณีศึกษาแผ่นดินไหว โดยเฉพาะพื้นที่ซึ่งมีจำนวนข้อมูลแผ่นดินไหวจำกัดเช่นเดียวกับพื้นที่กลุ่มรอยเลื่อนบริเวณชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-ลาว-พม่า

การทดสอบย้อนกลับเชิงพื้นที่

เพื่อที่จะตรวจสอบประสิทธิภาพของการวิเคราะห์ค่า Z ในพื้นที่กลุ่มรอยเลื่อนบริเวณชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-ลาว-พม่า ซึ่งตรวจพบปัญหาการซ้อนทับกันของค่า Zmax อย่างชัดเจนดังกล่าว Puangjaktha และ Pailoplee (2017a) วิเคราะห์การกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า Z จากกรณีศึกษาต่างๆ (รูปด้านล่าง) ได้แก่ แผ่นดินไหวขนาด 6.2 Mw เมื่อวันที่ 28 เดือนกันยายน ค.ศ. 1989 โดยรูป ก แสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า Z ในปี ค.ศ. 1984.56 พบความผิดปกติของค่า Z อยู่ในช่วง 2.0-2.5 ครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 300 ตารางกิโลเมตร ทางตะวันออกของประเทศพม่า ทางตะวันตกเฉียงเหนือของประเทศลาวและบางพื้นที่ทางตอนเหนือสุดของประเทศไทย ซึ่งหลังจากนั้น 5.2 ปี เกิดแผ่นดินไหวขนาด 6.2 Mw โดยมีจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวอยู่ห่างออกไปจากพื้นที่แสดงค่า Z สูงที่สุดประมาณ 150 กิโลเมตร (รูป ก) แต่ยังอยู่ในพื้นที่แสดงความผิดปกติของค่า Z ที่วางตัวอยู่ในแนวตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้

ในกรณีของแผ่นดินไหวขนาด 7.2 Mw เมื่อวันที่ 11 กรกฎาคม ค.ศ. 1995 รูป ข แสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า Z ในปี ค.ศ. 1989.16 แสดงความผิดปกติของค่า Z อยู่ในช่วง 2.0-7.0 ครอบคลุมพื้นที่ทางตะวันออกของประเทศพม่า ซึ่งหลังจากนั้น 6.4 ปี เกิดแผ่นดินไหวขนาด 7.2 Mw ในบริเวณใกล้กับพื้นที่แสดงค่า Z สูงที่สุด (Z = 4.5)

แผนที่กลุ่มรอยเลื่อนบริเวณชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-ลาว-พม่าแสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า Z ที่เวลา TZ ซึ่งประเมินจากการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงค่า Z เชิงเวลา (Puangjaktha และ Pailoplee, 2017a) ดาวสีดำ คือ แผ่นดินไหวขนาด ≥ 6.0 Mw ที่พิจารณา

รูป ค แสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า Z ในปี ค.ศ. 1992.35 ตรวจพบภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหว (Z = 2.0-7.0) วางตัวในแนวตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ พาดผ่านทางตะวันออกของประเทศพม่าและชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-ลาว สัมพันธ์กับกลุ่มรอยเลื่อนต่างๆ ซึ่งนำเสนอโดย Pailoplee และคณะ (2009a) เช่น รอยเลื่อนเม็งซิง น้ำมาและรอยเลื่อนแม่จัน ซึ่งหลังจากนั้น 8.1 ปี เกิดแผ่นดินไหวขนาด 6.5 Mw เมื่อวันที่ 7 เดือนมิถุนายน ค.ศ. 2000 ทางตอนใต้สุดของพื้นที่แสดงความผิดปกติของค่า Z ดังกล่าว (รูป ค)

ส่วนในกรณีของแผนที่แสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า Z ในปี ค.ศ. 2003.93 (รูป ง) ตรวจพบค่า Z สูงอย่างผิดปกติ (Z = 2.0-7.0) ครอบคลุมพื้นที่ทางตอนเหนือของประเทศลาว (รูป ง) ซึ่งหลังจากนั้น 3.4 ปี เกิดแผ่นดินไหวขนาด 6.9 Mw เมื่อวันที่ 16 เดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2007 ในบริเวณขอบของพื้นที่แสดงความผิดปกติของค่า Z ดังกล่าว (รูป ง)

นอกจากนี้การกระจายเชิงพื้นที่ของค่า Z ซึ่งวิเคราะห์ในปี ค.ศ. 1999.52 (รูป จ) ตรวจพบภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวครอบคลุมพื้นที่ทางตะวันออกของประเทศพม่าและชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-ลาว โดยจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวขนาด 6.1 Mw ตั้งอยู่ทางตะวันออกเฉียงเหนือของเมืองปั่น ซึ่งอยู่ภายในพื้นที่ภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวดังกล่าว (รูป จ)

ในกรณีของการวิเคราะห์การกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า Z ในปี ค.ศ. 1997.07 (รูป ฉ) แสดงความผิดปกติของค่า Z อยู่ในช่วง 2.0-7.0 ครอบคลุมพื้นที่ชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-ลาว-พม่า ซึ่งหลังจากนั้น 14.2 ปี เกิดแผ่นดินไหวขนาด 6.8 Mw เมื่อวันที่ 24 เดือนมีนาคม ค.ศ. 2011 ในพื้นที่แสดงค่า Z สูงที่สุดนอกจากนี้ในวันที่ 5 เดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2014 เกิดแผ่นดินไหวขนาด 6.3 Mw ในพื้นที่ตอนล่างของภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวดังกล่าว (รูป ฉ) สอดคล้องกับการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงเชิงเวลาของค่า Z บริเวณจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวขนาด 6.3 Mw โดย สัณฑวัฒน์ สุขรังษี และ สันติ ภัยหลบลี้ (2558) ตรวจพบภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวยาวนาน 10 เดือน ก่อนเกิดแผ่นดินไหวขนาด 6.3 Mw ดังกล่าว ซึ่งจากผลการวิเคราะห์การกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า Z ในรูป ฉ Puangjaktha และ Pailoplee (2017a) สรุปว่ามีพื้นที่เสี่ยงต่อการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ในอนาคต 2 พื้นที่ คือ 1) พื้นที่ทางตอนเหนือของประเทศลาวและ 2) ทางตะวันออกของประเทศพม่า

Share: