Research

การเปลี่ยนแปลงอัตราการเกิดแผ่นดินไหวในภาคตะวันตกของประเทศไทย : นัยสำคัญถึงแผ่นดินไหวในอนาคต

ในทางธรณีแปรสัณฐาน (tectonic) ประเทศไทยและเพื่อนบ้านตั้งอยู่บนแผ่นเปลือกโลกยูเรเซีย (Eurasian Plate) ซึ่งในปัจจุบันแผ่นเปลือกโลกอินเดียออสเตรเลีย (Indo-Australia Plate) กำลังวิ่งชนและมุดลงไปใต้แผ่นยูเรเซียบริเวณฝั่งตะวันตกของประเทศพม่า ผลจากการชนกันทำให้เกิดแรงเค้นทางธรณีแปรสัณฐาน บีบอัดแผ่นเปลือกโลกบริเวณนั้นและยกตัวสูงขึ้นกลายเป็น แนวเทือกเขาอาระกัน (Arakan-Yoma thrust range) ทางฝั่งตะวันตกของประเทศพม่า

นอกจากนี้แรงเค้นดังกล่าวยังส่งผลเข้ามาภายในแผ่นเปลือกโลกยูเรเซีย โดยเฉพาะอย่างยิ่งบริเวณชายแดนรอยต่อ ระหว่างภาคตะวันตกของประเทศไทย-ภาคใต้ของประเทศพม่า ผลที่ได้คือเกิดกลุ่มรอยเลื่อนมากมายในแถบนั้น ซึ่งจากการศึกษาในรายละเอียด กรมทรัพยากรธรณีของไทยประกาศให้กลุ่มรอยเลื่อนอย่างน้อย 3 กลุ่ม ในพื้นที่ภาคตะวันตกของไทยเป็นรอยเลื่อนมีพลัง ได้แก่ รอยเลื่อนเมย-อุทัยธานี รอยเลื่อนศรีสวัสดิ์ และรอยเลื่อนเจดีย์สามองค์ นอกจากนี้ ผลจากการแปลความหมายจากภาพถ่ายดาวเทียม Nutalaya และคณะ (1985) ยังเคยรายงานการมีอยู่ของกลุ่มรอยเลื่อนบริเวณภาคใต้ของพม่า เช่น รอยเลื่อนผาปูน รอยเลื่อนพานหลวง และรอยเลื่อนฉาน เป็นต้น

แผนที่ชายแดนภาคตะวันตกของประเทศไทย-พม่าแสดง (ก) กลุ่มรอยเลื่อนตามแนวราบ (strike-slip fault) ซึ่งนำเสนอโดย Nutalaya และคณะ (1985) และ Pailoplee และคณะ (2009a) สี่เหลี่ยมสีดำ คือ เขื่อนและโครงการก่อสร้างท่าเรือน้ำลึก (ข) แผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหวในช่วงปี ค.ศ. 1983-2009 (วงกลมสีน้ำเงิน) ดาวสีแดง คือ เหตุการณ์แผ่นดินไหวสำคัญที่เคยสร้างภัยพิบัติในพื้นที่ (Pailoplee, 2014a)

หมายเหตุ: (1) โครงการก่อสร้างเขื่อนฮัทจี (2) เขื่อนภูมิพล (3) เขื่อนทับเสลา (4) เขื่อนวชิราลงกรณ (5) เขื่อนกระเสียว (6) เขื่อนศรีนครินทร์ (7) เขื่อนท่าทุ่งนา (8) เขื่อนแม่กลอง และ (9) โครงการก่อสร้างท่าเรือน้ำลึก

ซึ่ง Pailoplee และคณะ (2009a) และ Pailoplee (2017c) สรุปว่าทั้งกลุ่มรอยเลื่อนในภาคตะวันตกของไทยและกลุ่มรอยเลื่อนบริเวณภาคใต้ของพม่า เป็นกลุ่มรอยเลื่อนที่มีลักษณะทางธรณีแปรสัณฐานและพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวคล้ายหรือเหมือนกัน และมีศักยภาพที่จะก่อให้เกิดแผ่นดินไหวในขนาดหรือระดับที่เป็นภัยพิบัติ ตัวอย่างเช่นเมื่อวันที่ 17 เดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. 1975 (พ.ศ. 2518) เคยเกิดแผ่นดินไหวขนาด 5.9 (Prachaub, 1990) จาก รอยเลื่อนเมย-อุทัยธานี ของกรมทรัพยากรธรณี หรือรอยเลื่อนเมย-ตองยี (Pailoplee และคณะ, 2009a) บริเวณใกล้เขื่อนภูมิพล ทำให้จังหวัดตากได้รับความรุนแรงแผ่นดินไหวระดับ VI ตาม มาตราเมอร์คัลลีแปลง (Modified Mercalli Intensity)

ดังนั้น เพื่อที่จะประเมินหาพื้นที่เสี่ยงที่จะเกิดแผ่นดินไหวในระดับภัยพิบัติในอนาคต ในพื้นที่นี้ Panwoon (2015) วิเคราะห์ การเปลี่ยนแปลงอัตราการเกิดแผ่นดินไหว (seismicity rate change) ที่สัมพันธ์กับการเกิดแผ่นดินไหวขนาด ≥ 5.0 Mw ในพื้นที่กลุ่มรอยเลื่อนบริเวณชายแดนภาคตะวันตกของประเทศไทย-พม่า โดยใช้ข้อมูลแผ่นดินไหวที่ผ่านกระบวนการปรับปรุงฐานข้อมูลแผ่นดินไหว มาทดสอบความสัมพันธ์ระหว่างค่า Z และแผ่นดินไหวขนาด ≥ 5.0 Mw ที่เกิดตามมา (ตาราง) เพื่อวิเคราะห์ตัวแปรอิสระ N และ Tw ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการวิเคราะห์ค่า Z ในพื้นที่กลุ่มรอยเลื่อนบริเวณชายแดนภาคตะวันตกของประเทศไทย-พม่า โดยผลการทดสอบย้อนกลับในเบื้องต้นบ่งชี้ว่าตัวแปรอิสระ N = 25 เหตุการณ์ และ Tw = 2 ปี สามารถตรวจพบค่า Z สูงอย่างผิดปกติก่อนเกิดแผ่นดินไหวขนาด ≥ 5.0 Mw ทั้งหมดใน 7 กรณีศึกษา (ดูตารางประกอบ)

ตาราง กรณีศึกษาแผ่นดินไหวขนาด ≥ 5.0 Mw ที่เกิดจากกลุ่มรอยเลื่อนบริเวณชายแดนภาคตะวันตกของประเทศไทย-พม่าในช่วงปี ค.ศ. 1992-2008 และผลการวิเคราะห์ค่า Z (Panwoon, 2015)

ลำดับ ลองจิจูด ละติจูด ความลึก (กิโลเมตร) วัน/เดือน/ปี ขนาด (Mw) Zmax TZ (ค.ศ.) DZ (ปี)
1. 97.10 20.80 33 25/03/1992 5.4 1.5 1987.92 4.3
2. 97.60 20.10 33 15/04/1992 6.0 1.8 1988.61 3.7
3. 97.46 20.97 33 28/10/1992 5.6 2.7 1988.61 4.2
4. 96.50 20.05 10 10/07/2001 5.0 6.9 1998.83 8.7
5. 96.77 21.98 33 18/01/2002 5.4 3.8 1998.81 3.3
6. 97.71 20.91 39 26/12/2004 5.8 6.7 1998.83 12.2
7. 96.52 18.90 10 11/11/2008 5.1 6.5 2001.53 7.3

หมายเหตุ: 1) Zmax คือ ค่า Z สูงที่สุด ที่ตรวจพบในการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงค่า Z เชิงเวลา 2) TZ คือ เวลาที่ตรวจพบค่า Zmax และ 3) DZ คือ ช่วงเวลาระหว่าง TZ ถึงเวลาเกิดแผ่นดินไหวที่พิจารณา

การทดสอบย้อนกลับเชิงเวลา

จากรูป ก แสดงค่า Zmax = 1.5 ในปี ค.ศ. 1987.92 และหลังจากนั้น 4.3 ปี เมื่อวันที่ 25 เดือนมีนาคม ค.ศ. 1992 จึงเกิดแผ่นดินไหวขนาด 5.4 Mw ทางตอนเหนือของเมืองมัณฑะเลย์ ในส่วนของรูป ข-ค ตรวจพบค่า Zmax = 1.8 และ Zmax = 2.7 ในช่วงเวลาเดียวกัน คือ ปี ค.ศ. 1988.61 และในเวลาต่อมาประมาณ 3.7-4.2 ปี จึงเกิดแผ่นดินไหวขนาด 6.0 Mw และ 5.6 Mw เมื่อวันที่ 15 เดือนเมษายน ค.ศ. 1992 และวันที่ 28 เดือนตุลาคม ค.ศ. 1992 ตามลำดับ (รูป ข-ค) ในกรณีของการเปลี่ยนแปลงค่า Z เชิงเวลาซึ่งวิเคราะห์ที่จุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวขนาด 5.0 Mw เมื่อวันที่ 10 กรกฎาคม ค.ศ. 2001 (รูป ง) ตรวจพบค่า Zmax = 6.9 ในปี ค.ศ. 1998.83 ซึ่งหลังจากนั้น 8.7 ปี จึงเกิดแผ่นดินไหวขนาด 5.0 Mw ดังกล่าว

กราฟแสดงจำนวนแผ่นดินไหวสะสม (เส้นสีดำ) และการเปลี่ยนแปลงเชิงเวลาของค่า Z (เส้นสีเทา) วิเคราะห์ที่จุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวขนาด ≥ 5.0 Mw ที่เกิดขึ้นตามชายแดนภาคตะวันตกของประเทศไทย-พม่า (Panwoon, 2015) แถบสีเทา คือ ช่วงเวลาเกิดภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหว ดาวสีเทา คือ เวลาเกิดแผ่นดินไหวขนาด ≥ 5.0 Mw ที่พิจารณา (ก) 5.4 Mw, 25/03/1992, TZ = ค.ศ. 1987.92 (ข) 6.0 Mw, 15/04/1992, TZ = ค.ศ. 1988.61 (ค) 5.6 Mw, 28/10/1992, TZ = ค.ศ. 1988.61 (ง) 5.0 Mw, 10/07/2001, TZ = ค.ศ. 1998.83 (จ) 5.4 Mw, 18/01/2002, TZ = ค.ศ. 1998.81 (ฉ) 5.8 Mw, 26/12/2004, TZ = ค.ศ. 1998.83

ในกรณีรูป จ ตรวจพบภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหว (Zmax = 3.8) ในปี ค.ศ. 1998.81 และหลังจากนั้น 3.3 ปี เกิดแผ่นดินไหวขนาด 5.4 Mw ในเดือนมกราคม ค.ศ. 2002 ส่วนในกรณีของแผ่นดินไหวขนาด 5.8 Mw และ 5.1 Mw (รูป ฉ-ช) ตรวจพบค่า Zmax ซึ่งแสดงถึงภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวอยู่ในช่วง 6.5-6.7 ในปี ค.ศ. 1998.83 และ ค.ศ. 2001.53 หรือประมาณ 7.3-12.2 ปี ก่อนเกิดแผ่นดินไหวขนาด 5.1 Mw และ 5.8 Mw ดังกล่าว (รูป ฉ-ช)

สืบเนื่องจากความสัมพันธ์ระหว่างค่า Zmax ซึ่งมักจะตรวจพบอย่างชัดเจนก่อนเกิดแผ่นดินไหวขนาด ≥ 5.0 Mw ในช่วงเวลา 3.3-12.2 ปี (ค่า DZ ในตารางด้านบน) Panwoon (2015) จึงสรุปว่าตัวแปรอิสระ N = 25 เหตุการณ์ และ Tw = 2 ปี มีประสิทธิภาพในการวิเคราะห์ค่า Z ที่มีนัยสำคัญต่อการเกิดแผ่นดินไหวและเป็นสัญญาณบอกเหตุแผ่นดินไหวขนาด ≥ 5.0 Mw ได้

การทดสอบย้อนกลับเชิงพื้นที่

เพื่อที่จะประเมินการมีอยู่ของภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวดังแสดงในรูปการทดสอบย้อนกลับเชิงเวลา Panwoon (2015) วิเคราะห์การกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า Z ดังแสดงในรูปด้านล่าง เช่น รูป ก แสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า Z ซึ่งวิเคราะห์ในปี ค.ศ. 1987.92 บ่งชี้ว่าพื้นที่ส่วนใหญ่ทางตอนเหนือของกลุ่มรอยเลื่อนตามแนวราบมีค่า Z สูงกว่าพื้นที่ข้างเคียงอย่างผิดปกติ ซึ่งหลังจากนั้น 4.3 ปี จึงเกิดแผ่นดินไหวขนาด 5.4 Mw เมื่อวันที่ 25 เดือนมีนาคม ค.ศ. 1992 ในบริเวณขอบทางตอนใต้ของพื้นที่ซึ่งแสดงความผิดปกติของค่า Z ดังกล่าว

แผนที่กลุ่มรอยเลื่อนบริเวณชายแดนภาคตะวันตกของประเทศไทย-พม่าแสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า Z ที่เวลา TZ ซึ่งประเมินจากการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงค่า Z เชิงเวลา (Panwoon, 2015) ดาวสีดำ คือ แผ่นดินไหวขนาด ≥ 5.0 Mw ที่พิจารณา (ก) 5.4 Mw, 25/03/1992, TZ = ค.ศ. 1987.92 (ข) 6.0 Mw, 15/04/1992, TZ = ค.ศ. 1988.61 (ค) 5.6 Mw, 28/10/1992, TZ = ค.ศ. 1988.61 (ง) 5.0 Mw, 10/07/2001, TZ = ค.ศ. 1998.83 (จ) 5.4 Mw, 18/01/2002, TZ = ค.ศ. 1998.81 (ฉ)5.8 Mw, 26/12/2004, TZ = ค.ศ. 1998.83

ในกรณีของการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า Z ซึ่งวิเคราะห์ในปี ค.ศ. 1988.61 (รูป ข-ค) พบความผิดปกติของค่า Z = 1.8-2.7 ทางตะวันตกเฉียงเหนือของ กลุ่มรอยเลื่อนตามแนวราบและตอนเหนือของเมืองปั่น ซึ่งหลังจากนั้น 3.7-4.2 ปี จึงเกิดแผ่นดินไหวขนาด 6.0 Mw และ 5.6 Mw ขึ้นทางตอนใต้ของพื้นที่แสดงความผิดปกติของค่า Z ดังกล่าว ในปี ค.ศ. 1992

นอกจากนี้ในปี ค.ศ. 1998.83 (รูป ง) ตรวจพบค่า Z สูงอย่างผิดปกติ (Z = 3.8-6.5) ทางตอนเหนือของกลุ่มรอยเลื่อนตามแนวราบ ซึ่งต่อมาเกิดแผ่นดินไหวขนาด 5.0 Mw และ 5.8 Mw ในปี ค.ศ. 2001 และ ค.ศ. 2004 ภายในพื้นที่ความผิดปกติของค่า Z ดังกล่าว (รูป ง) ขณะเดียวกันในปี ค.ศ. 1998.81 (รูป จ) ค่า Z สูงอย่างผิดปกติ (Z = 6.7) วางตัวอยู่ในแนวตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ ทางตอนกลางของกลุ่มรอยเลื่อนตามแนวราบ รวมทั้งพื้นที่ขนาดเล็กของความผิดปกติของค่า Z ในบริเวณทางตะวันตกของเมืองปั่น (Z = 3.8) (รูป จ)

สืบเนื่องจากแผ่นดินไหวขนาด 5.8 Mw เมื่อวันที่ 26 เดือนธันวาคม ค.ศ. 2004 พบว่าจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวดังกล่าวเกิดอยู่ในบริเวณใกล้เคียงกับค่า Z สูงอย่างผิดปกติดังกล่าว รูป ช ความผิดปกติของค่า Z = 6.5 เกิดขึ้นทางตอนใต้ของเมืองเนย์ปิดอว์ (รูป ช) และในเวลาต่อมา เกิดแผ่นดินไหวขนาด 5.1 Mw เมื่อวันที่ 11 เดือนพฤศจิกายน ค.ศ. 2008 หลังจากที่พบความผิดปกติของค่า Z ประมาณ 7.3 ปี (รูป ช)

จากความสัมพันธ์ระหว่างค่า Z สูงอย่างผิดปกติและการเกิดแผ่นดินไหวขนาด ≥ 5.0 Mw ที่เกิดตามมา Panwoon (2015) สรุปว่าการใช้ตัวแปรอิสระ N = 25 เหตุการณ์ และ Tw = 2 ปี ในการวิเคราะห์ค่า Z สามารถตรวจวัดค่า Z สูงอย่างผิดปกติทั้งในเชิงเวลาและเชิงพื้นที่ก่อนเกิดแผ่นดินไหวขนาด ≥ 5.0 Mw ได้ โดยเฉพาะในพื้นที่กลุ่มรอยเลื่อนตามแนวราบบริเวณชายแดนภาคตะวันตกของประเทศไทย-พม่า

พื้นที่เสี่ยงต่อการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ในอนาคต

จากการทดสอบย้อนกลับทั้งในเชิงเวลาและเชิงพื้นที่ของการเกิดแผ่นดินไหวในพื้นที่ภาคตะวันตกของประเทศไทยด้วยวิธี การเปลี่ยนแปลงอัตราการเกิดแผ่นดินไหว (seismicity rate change) สรุปว่าตัวแปรอิสระที่เหมาะสมที่สุดของพื้นที่นี้คือ N = 25 เหตุการณ์ และ Tw = 2 ปี Panwoon (2015) จึงได้วิเคราะห์ค่า Z จากข้อมูลแผ่นดินไหวที่เกิดในช่วงปี ค.ศ. 2005-2015 โดยผลการวิเคราะห์แสดงค่า Z สูงอย่างผิดปกติ (Z = 7.3) ในช่วงปี ค.ศ. 2006.43-2007.12 และ ค.ศ. 2012.64-2013.07 ในพื้นที่ทางตะวันตกเฉียงเหนือของเมืองเนย์ปิดอว์ และในปี ค.ศ. 2012.49 พบค่า Z = 7.3 ทางตอนเหนือสุดของกลุ่มรอยเลื่อนตามแนวราบ Panwoon (2015) จึงสรุปว่าทั้ง 2 พื้นที่ดังกล่าวเป็นพื้นที่เสี่ยงต่อการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ในอนาคต

แผนที่กลุ่มรอยเลื่อนบริเวณชายแดนภาคตะวันตกของประเทศไทย-พม่าแสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า Z วิเคราะห์จากข้อมูลแผ่นดินไหวที่เกิดในช่วงปี ค.ศ. 2005-2015 (Panwoon, 2015)
Share: