ปัจจุบันเมื่อมีการตรวจวัดและจดบันทึกเวลา ขนาด และตำแหน่งการเกิดแผ่นดินไหวมากขึ้น สิ่งที่สังเกตเห็นได้ชัดคือ แผ่นดินไหวไม่ได้เกิดมั่วซํ่วไปทั่วโลก แต่จะมีการกระจายตัวของจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวที่เฉพาะเจาะจง จึงเกิดคำถามขึ้นว่าทำไมแผ่นดินไหวถึงได้เกิดเฉพาะบางพื้นที่ ซึ่งเมื่อนักธรณีวิทยาแผ่นดินไหวลองนำข้อมูลการเกิดแผ่นดินไหวมาเปรียบเทียบหาความสัมพันธ์กับประเด็นต่างๆ ทางธรณีวิทยา พบว่าแผ่นดินไหวแทบทั้งหมดส่วนใหญ่เกิดบริเวณขอบของแผ่นเปลือกโลก และสามารถอธิบายเหตุของการเกิดแผ่นดินไหวดังกล่าวได้ด้วยทฤษฏีที่เรียกว่า ธรณีแปรสัณฐาน (tectonic) ซึ่งว่าด้วยเรื่องของการเคลื่อนตัวและกระทบกระทั่งกันของแผ่นเปลือกโลก

ปัจจุบัน หลักฐานทางวิทยาศาสตร์บ่งชี้ว่า เปลือกโลก (crust) ซึ่งเป็นชั้นของแข็งชั้นนอกสุดของโลกไม่ได้เป็นผืนแผ่นดินเดียวกันทั้งหมด แต่แตกออกเป็นแผ่นย่อยและลอยอยู่บนชั้นเนื้อโลก (mantle) ที่มีสถานะเป็นของหนืด ซึ่งจากข้อมูลการกระจายตัวของภูเขาไฟมีพลัง (active volcano) แผ่นดินไหวที่เคยเกิดขึ้นในอดีต รวมทั้งข้อมูลสนับสนุนทางธรณีวิทยาอื่นๆ นักธรณีวิทยาแบ่งขอบเขตและจำแนกแผ่นเปลือกโลกออกเป็น 14 แผ่น เช่น แผ่นยูเรเชีย อเมริกาเหนือ อเมริกาใต้ อินโด-ออสเตรเลีย อัฟริกา แปซิฟิกและแผ่นทะเลฟิลิปปินส์ เป็นต้น โดยแผ่นเปลือกโลกดังกล่าวยังคงมีการเคลื่อนที่อยู่อย่างต่อเนื่อง เนื่องจากกลไกการไหลเวียนของหินหนืดในชั้นเนื้อโลก เรียกว่า กระแสพาความร้อน (convection current) และผลจากการเคลื่อนที่ด้วยทิศทางและความเร็วที่แตกต่างกันของแผ่นเปลือกโลกต่างๆ ทำให้บริเวณขอบของแผ่นเปลือกโลกมีการกระทบกระทั่งกัน เกิดกระบวนการและลักษณะเฉพาะทางธรณีวิทยาที่แตกต่างกันในแต่ละพื้นที่ของโลก เช่น ภูมิประเทศ ทรัพยากร และภัยพิบัติ เป็นต้น โดยจากแนวคิดทางธรณีแปรสัณฐาน นักธรณีวิทยาจำแนกปฏิสัมพันธ์ระหว่างแผ่นเปลือกโลก หรือสถาพแวดล้อมทางธรณีแปรสัณฐานที่เป็นสาเหตุของการเกิดแผ่นดินไหว ออกเป็น 3 รูปแบบ คือ

• การเคลื่อนที่ออกจากกัน (divergent movement)
• การเคลื่อนที่เข้าหากัน (convergent movement)
• การเคลื่อนที่ผ่านกัน (transform movement)

แผ่นดินไหวจากแผ่นถูกดึงออกจากกัน

แผ่นดินไหวจากการเคลื่อนที่ออกจากกัน (divergent plate motion) การเคลื่อนที่ออกจากกันของแผ่นเปลือกโลก เกิดจากแมกมาดันตัวขึ้นมาตามรอยแยก แรงอัดที่เกิดการดันตัวขึ้นทำให้เกิดการปริแตกของเปลือกโลกและเกิดแผ่นดินไหวได้ แต่โดยทั่วไปแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นบริเวณนี้มักมีขนาดเล็กและเกิดขึ้นในระดับตื้น เมื่อเทียบกับแผ่นดินไหวแบบอื่นๆ ซึ่งตัวอย่างของแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวที่เกิดจากแผ่นเปลือกโลกถูกดึงออกจากกัน ได้แก่ ร่องทรุดแอฟริกาตะวันออก (East African Rift) ทะเลแดง (Red Sea) และ อ่าวเอเดน (Gulf of Aden) หรือตามแนวสันเขากลางมหาสมุทรต่างๆ เช่น เช่น สันเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติก (Mid-Atlantic Ridge) สันเขากลางมหาสมุทรอินเดีย (Mid-Indian Ridge) และ เนินเขามหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออก (East Pacific Rise)

ถึงแม้ว่าโดยธรรมชาติแผ่นดินไหวลักษณะนี้จะเกิดขึ้นบ่อยเพราะไม่ค่อยสะสมพลังงานหรือแรงเค้นทางธรณีแปรสัณฐาน แต่ส่วนมากมักไม่ทำความเสียหายหรือก่อให้เกิดอันตรายต่อมนุษย์ เนื่องจากอยู่ห่างไกลออกไปในทะเล แต่ถ้าหากสันกลางมหาสมุทรนี้ทำให้เกิดเป็นเกาะก็อาจทำให้เกิดอันตรายได้เช่นกัน เช่น ที่เกาะไอซ์แลนด์ ที่อยู่ทางตอนเหนือของสันเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติก เป็นต้น

แผ่นดินไหวจากแผ่นเฉือนกัน

แผ่นดินไหวจากการเคลื่อนผ่านกัน (strike-slip หรือ transform plate motion) โดยปกติการเคลื่อนที่แบบเฉือนผ่านกันนี้เกิดขึ้นในทะเล เช่นในแนวที่เกือบตั้งฉากกับกลางมหาสมุทรแอตแลนติก ทำให้เกิดแผ่นดินไหวระดับตื้นโดยไม่ทำความเสียหายมากเท่าใดนัก เพราะส่วนใหญ่มีจุดกำเนิดอยู่กลางมหาสมุทร ห่างไกลผู้คน

แต่ถ้าหากรอยเลื่อนดังกล่าวเกิดอยู่ในแผ่นดิน เช่น รอยเลื่อนซานแอนเดรียส (San Andreas Fault) ในรัฐแคลิฟอร์เนีย ประเทศสหรัฐอเมริกา หรือ รอยเลื่อนสกาย (Sagaing Fault) ทางตอนกลางของประเทศพม่า และมีอีกหลายรอยเลื่อนทั่วโลก รอยเลื่อนดังกล่าวสามารถทำให้เกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ในระดับที่เป็นภัยพิบัติได้ ตัวอย่างเช่น แผ่นดินไหวขนาด 8.0 จากรอยเลื่อนสะกาย เมื่อวันที่ 23 เดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2455 ที่เมืองมัณฑะเลย์ (Brown, 1914) ทำให้ประเทศพม่าได้รับความเสียหายอย่างมาก

แผ่นดินไหวจากขอบชนกัน

แผ่นดินไหวจากการเคลื่อนตัวเข้าหากันของแผ่นเปลือกโลก (convergent plate motion) การชนและมุดกันของแผ่นเปลือกโลกจะทำให้เกิดสภาพแวดล้อมการเกิดแผ่นดินไหวที่สัมพันธ์กับกระบวนการทางธรณีแปรสัณฐาน (seismotectonic setting) 3 รูปแบบ คือ

1) แผ่นดินไหวที่เกิดระหว่างขอบการชนกันของแผ่นเปลือกโลก (interplate earthquake) คือ แผ่นดินไหวระดับตื้น มีความลึกประมาณ 12-33 กิโลเมตร ขึ้นอยู่กับความหนาของแผ่นเปลือกโลก และมักจะเป็นแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ เนื่องจากเป็นขอบการชนกันของแผ่นเปลือกโลกโดยตรง เช่น แผ่นดินไหวขนาด 9.0 เมื่อวันที่ 26 เดือนธันวาคม ค.ศ. 2004 ตอนเหนือของเกาะสุมาตรา (Sumatra Island) ประเทศอินโดนีเซีย (Martin, 2005)

2) แผ่นดินไหวที่เกิดภายในแผ่นเปลือกโลก (intraplate earthquake) คือ แผ่นดินไหวที่เกิดจากการเลื่อนตัวของ รอยเลื่อน (fault) ภายในแผ่นเปลือกโลก ซึ่งเกิดจากความเค้นทางธรณีแปรสัณฐานจากการชนกันของแผ่นเปลือกโลกถ่ายเทเข้ามาภายในแผ่นเปลือกโลก โดยความลึกของแผ่นดินไหวขึ้นอยู่กับความหนาของแผ่นเปลือกโลกเช่นเดียวกับแผ่นดินไหวที่เกิดระหว่างขอบการชนกันของแผ่นเปลือกโลก และสามารถเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ได้ เช่น แผ่นดินไหว ขนาด 6.8 เมื่อวันที่ 24 เดือนมีนาคม ค.ศ. 2011 เกิดจากรอยเลื่อนน้ำมา (Nam Ma Fault; Morley, 2007) บริเวณชายแดนภาคเหนือของประเทศไทย-พม่า และแผ่นดินไหวขนาด 6.3 เมื่อวันที่ 5 เดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2014 ในพื้นที่จังหวัดเชียงราย เกิดจากรอยเลื่อนพะเยา (Phayao Fault; Pailoplee และคณะ, 2009a) เป็นต้น

3) แผ่นดินไหวที่เกิดบริเวณแผ่นที่มุดลงไปในชั้นเนื้อโลก (intraslab earthquake) คือ แผ่นดินไหวระดับลึก (34-700 กิโลเมตร) ที่เกิดในส่วนของแผ่นเปลือกโลกที่มุดตัวลงไปในชั้นเนื้อโลก ซึ่งมีกลไกการเกิดแผ่นดินไหวแตกต่างจากทั้ง 2 รูปแบบ ดังที่อธิบายในข้างต้น โดยเกิดจากกระแสพาความร้อนดึงแผ่นเปลือกโลกส่วนที่มุดลงไป (slab) ทำให้มุดลงไปมากขึ้น ในขณะที่ส่วนที่ชนกัน (interplate) ถูกยึดติดไว้ ทำให้ส่วนที่มุดลงไปดังกล่าว ถูกแรงดึงให้ยืดตัว เกิดการปริแตกของแผ่นเปลือกโลกส่วนที่มุดลงไปและเกิดแผ่นดินไหว

สถาพแวดล้อมทางธรณีแปรสัณฐานที่ทำให้เกิดแผ่นดินไหวในอาเซียน

เพื่อที่จะประเมินรูปร่างและการวางตัวของเขตมุดตัวของเปลือกโลกในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ หรือ อาเซียน Charusiri และ Pailoplee (2015a) ได้สร้างแบบจำลองการกระจายตัวของแผ่นดินไหวในรูปแบบของภาคตัดขวาง โดยพิจารณาตามแนวการวางตัว 6 แนว พาดผ่านเขตมุดตัวของเปลือกโลกต่างๆ ในภูมิภาคอาเซียน ซึ่งผลการศึกษาเขตมุดตัวของเปลือกโลกต่างๆ แสดงในภาคตัดขวางที่ 1-6

ภาคตัดขวางที่ 1 ตัดขวางเขตมุดตัวของเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามัน บริเวณหมู่เกาะนิโคบาร์ แสดงลักษณะการมุดตัวของเปลือกโลกไปทางตะวันออก โดยเริ่มมุดตัวในช่วงกิโลเมตรที่ 300 ของภาคตัดขวาง ทำมุมการมุดตัวประมาณ 45^o และมุดลงไปถึงความลึก 180 กิโลเมตร ใต้พื้นโลกบริเวณกิโลเมตรที่ 500 ส่วนบริเวณกิโลเมตรที่ 600 พบแผ่นดินไหวเกิดขึ้นที่ความลึกน้อยกว่า 40 กิโลเมตร วิเคราะห์ว่าอาจเป็นแผ่นดินไหวที่เกิดจากรอยเลื่อนสะกาย (Sagaing Fault; Dain และคณะ, 1984) ซึ่งต่อเนื่องมาจากประเทศพม่าลงสู่ทะเลอันดามัน

ภาคตัดขวางที่ 2 ตัดขวางเขตมุดตัวของเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามัน บริเวณตอนเหนือของเกาะสุมาตรา โดยแสดงการมุดตัวไปทางตะวันออกเฉียงเหนือ ในช่วงกิโลเมตรที่ 450 ของภาคตัดขวาง และมุดลงไปถึงความลึก 250 กิโลเมตร ใต้พื้นโลก โดยทำมุมการมุดตัวประมาณ 30^o ซึ่งมีความชันของการมุดตัวต่ำกว่าเขตมุดตัวของเปลือกโลกในพื้นที่ข้างเคียง

ภาพตัดขวางที่ 3 ซึ่งอยู่ในแนวมุดตัวอันดามันบริเวณทางตอนใต้ของเกาะสุมาตรา แสดงลักษณะการมุดตัวของแนวมุดตัวอันดามันบริเวณทางตอนเหนือของเกาะสุมาตรา โดยมีการมุดตัวของแผ่นเปลือกโลกไปทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ ทำมุมการมุดตัวประมาณ 30^o และมุดลงไปถึงระดับความลึก 300 กิโลเมตรใต้พื้นโลก นอกจากนี้ยังพบว่ามีแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นตามแผ่นเปลือกโลกอยู่ในระดับความลึก 40 กิโลเมตรจากพื้นโลก และโดยรวมมีความหนาแน่นของการเกิดแผ่นดินไหวมาก เมื่อเทียบกับแนวมุดตัวบริเวณอื่นๆ

ภาพตัดขวางที่ 4 ซึ่งอยู่ส่วนปลายแนวมุดตัวอันดามันบริเวณทางทิศตะวันออกของเกาะสุลาเวสี แสดงลักษณะการมุดตัวของแผ่นเปลือกโลกอย่างเห็นได้ชัดไปทางทิศตะวันตก โดยเริ่มมุดตัวตั้งแต่กิโลเมตรที่ 300 และทำมุมการมุดตัวประมาณ 45^o และมุดลงไปถึงระดับความลึก 300 กิโลเมตรใต้พื้นโลก โดยมีแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นตามแผ่นเปลือกโลกอยู่ในระดับความลึก 40 กิโลเมตรจากพื้นโลก ซึ่งมีความหนาแน่นของการเกิดแผ่นดินไหวมาก เมื่อเทียบกับแนวมุดตัวบริเวณอื่นๆ นอกจากนี้ยังพบกลุ่มการกระจายตัวของแผ่นดินไหวบริเวณกิโลเมตรที่ 600 ซึ่งประเมินว่าน่าจะเป็นเหตุการณ์แผ่นดินไหวที่เกิดบริเวณภาคตะวันตกของมหาสมุทรแปซิฟิก

ภาพตัดขวางที่ 5 ซึ่งตัดขวางเขตมุดตัวของเปลือกโลก 3 เขตมุดตัว เรียงลำดับจากซ้ายไปขวา ได้แก่ 1) ร่องลึกก้นสมุทรมินาฮาสสา 2) เขตมุดตัวของเปลือกโลกซันกิลดับเบิ้ลและ 3) เขตมุดตัวของเปลือกโลกฮัลมาฮีรา ตามลำดับ ซึ่งการกระจายตัวของแผ่นดินไหวตามภาคตัดขวางดังกล่าว บ่งชี้ว่ามีการมุดตัวของเปลือกโลกซ้อนทับกัน โดย Charusiri และ Pailoplee (2015a) วิเคราะห์ว่าร่องลึกก้นสมุทรมินาฮาสสาแสดงทิศทางการมุดตัวไปทางตะวันออกเฉียงใต้ ทำมุมการมุดตัวประมาณ 30^o และมุดลงไปถึงความลึก 300 กิโลเมตร ใต้พื้นโลก ในขณะที่เขตมุดตัวของเปลือกโลกฮัลมาฮีราแสดงทิศทางการมุดตัวไปทางตะวันตกเฉียงเหนือ โดยเริ่มมุดตัวในช่วงกิโลเมตรที่ 300 ของภาคตัดขวาง ทำมุมประมาณ 45^o และมุดลงไปถึงความลึก 600 กิโลเมตร ใต้พื้นโลก แต่เนื่องจากบริเวณกิโลเมตรที่ 600 ไม่พบแนวการมุดตัวของเปลือกโลกอย่างชัดเจน จึงวิเคราะห์ว่าเขตมุดตัวของเปลือกโลกฮัลมาฮีรา ไม่แสดงแนวการมุดตัวในปัจจุบัน ถึงแม้ว่าจะสามารถตรวจพบร่องลึกก้นสมุทรได้จากการแปลความหมายภาพถ่ายดาวเทียม

ภาพตัดขวางที่ 6 ตัดขวางทางตอนเหนือของเขตมุดตัวของเปลือกโลกฟิลิปปินส์ ซึ่งจากการกระจายตัวของแผ่นดินไหวพบว่าเขตมุดตัวของเปลือกโลกดังกล่าวมีการมุดตัวไปทางตะวันตก แต่เนื่องจากข้อมูลแผ่นดินไหวที่มีจำนวนมากกระจายตัวอยู่อย่างหนาแน่น ทำให้ไม่สามารถวิเคราะห์มุมการมุดตัวและประเมินความหนาของแผ่นเปลือกโลกในช่วงกิโลเมตรที่ 150-400 ของภาคตัดขวางได้อย่างแม่นยำ อย่างไรก็ตามหากพิจารณาห่างออกไปจากเขตมุดตัวของเปลือกโลก พบว่าแผ่นดินไหวส่วนใหญ่เกิดที่ความลึกน้อยกว่า 40 กิโลเมตร Charusiri และ Pailoplee (2015a) จึงประเมินในเบื้องต้นว่าแผ่นเปลือกโลกในพื้นที่ดังกล่าวมีความหนาประมาณ 40 กิโลเมตร

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