Learn

ฉันจะเป็น “รอยเลื่อน” หรือ “รอยเลื่อนมีพลัง” มันก็ขึ้นอยู่กับความกลัวของพวกมนุษย์

ปกติเวลาพูดถึงแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหว พวกเรามักจะได้ยินคำว่ารอยเลื่อนบ้าง หรือไม่ก็รอยเลื่อนมีพลังบ้าง ซึ่งดูผิวเผินก็เหมือนจะเหมือนกันแต่เอาเข้าจริงๆ ก็ใช่ว่าจะเหมือนกัน คำว่า รอยเลื่อน (fault) จริงๆ แล้วมีศักดิ์เป็นแค่ 1 ใน 3 รูปแบบหลักๆ ของโครงสร้างทางธรณีวิทยา ซึ่งหมายถึงแนวรอยแตกของหินที่มีการเลื่อนหรือขยับตัวมาแล้วในอดีต และส่วนใหญ่ก็นิยมใช้ไปในทางอธิบายความเหลื่อมหรือไม่ลงรอยกันของหินที่พบในแต่ละพื้นที่ จนบางครั้งนักธรณีวิทยาก็ใช่คำว่า รอยเลื่อนทางธรณีวิทยา (geological fault)

โครงสร้างทางธรณีวิทยาที่เด่นๆ มี 3 ชนิด ได้แก่ ชั้นหินคดโค้ง (fold) รอยแยก (fracture) และ รอยเลื่อน (fault)

อย่างไรก็ตามถ้าจะคุยกันถึงภัยพิบัติแผ่นดินไหว ในบรรดารอยเลื่อนทั้งหมดที่มีอยู่บนโลกก็ใช่ว่าจะมีโอกาสเลื่อนตัวอีกในอนาคต รอยเลื่อนบางตัวเคยเลื่อนตัวมาแล้วในอดีตก็จริง แต่ก็เป็นอดีตที่ผ่านนานมาแล้ว และก็ดูเหมือนว่าจะไม่มีเชื้อ หรือโอกาสที่จะกลับมาเลื่อนตัวได้อีกในอนาคต เพราะกระบวนการทางธรณีแปรสัณฐานในบริเวณนั้น ปัจจุบันได้เปลี่ยนไปแล้ว

ในทางธรณีวิทยาแผ่นดินไหว รอยเลื่อนมีพลัง (active fault) หรือ รอยเลื่อนที่สามารถสร้างภัยพิบัติ (hazardeous fault) หมายถึง รอยเลื่อนบางตัว ที่มีศักยภาพหรือโอกาสในการปริแตกและทำให้เกิดแผ่นดินไหวได้ในอนาคต ซึ่งการที่จะตัดสินว่ารอยเลื่อนไหนเป็นรอยเลื่อนมีพลัง นักธรณีวิทยาแผ่นดินไหวอ้างอิงสมมุติฐานที่ว่า รอยเลื่อนใดที่เคยมีการเลื่อนตัวในอดีตที่ผ่านมาไม่นาน อาจจะยังไม่ตายหรือยังไม่หยุดกิจกรรมด้านแผ่นดินไหว ซึ่งคำว่าผ่านมาไม่นาน หรือการจะบอกว่ารอยเลื่อนไหนเป็นรอยเลื่อนมีพลังนั้น ถือว่าเป็นเรื่องที่ซีเรียสจริงจังพอสมควร เพราะเมื่อไหร่ก็ตามที่เราบอกว่าเป็นรอยเลื่อนมีพลัง การคิดจะสร้างอะไรๆ ที่มีโอกาสพัง ก็จะต้องพิจารณารอยเลื่อนนั้นเข้าไปด้วย ซึ่งก็จะทำให้ต้นทุนการก่อสร้างหรือการบำรุงรักษาเพิ่มสูงขึ้นเป็นเงาตามตัว

รอยเลื่อนซานแอนเดรียส (San Andreas Fault) รอยเลื่อนมีพลัง ทางตะวันตกของประเทศสหรัฐอเมริกา (ที่มา : www.pinterest.com)

ถ้าจะมองกันในภาพรวมคร่าวๆ ของการนิยามรอยเลื่อนมีพลังที่มีอยู่ในประเทศไทยบ้านเรา นักธรณีวิทยาได้กำหนดคร่าวๆ ไว้ว่า รอยเลื่อนมีพลังก็คือรอยเลื่อนที่มีการเลื่อนตัวมาแล้วประมาณ 11,000 ปี อิงตามนิยามที่มีการกำหนดไว้จาก หน่วยงานสำรวจทางธรณีวิทยา ประเทศสหรัฐอเมริกา (US Geological Survey หรือ USGS) อย่างไรก็ตาม จากการรวบรวมนิยามของรอยเลื่อนมีพลังที่มีการกำหนดไว้เท่าที่พอจะหามาได้ ผมพบว่าจริงๆ แล้วมีอีกหลายหน่วยงานในต่างประเทศ ที่จำเป็นต้องประเมินความมีพลังของรอยเลื่อน ซึ่งจากความกลัวหรือความไม่พร้อมที่จะสูญเสียที่ไม่เท่ากัน ทำให้แต่ละหน่วยงานนั้นให้นิยามรอยเลื่อนมีพลังจาก ความที่เพิ่งเกิดขึ้นมาไม่นาน หรืออายุการเกิดแผ่นดินไหวในอดีตที่แตกต่างกัน บทความนี้ ผมจึงได้รวบรวมนิยามหรือคำจำกัดความของรอยเลื่อนมีพลัง จากแหล่งอ้างอิงที่น่าเชื่อถือต่างๆ มาไว้ให้เป็นข้อมูลในการตัดสินใจ เผื่อพวกเราคนไหน หรือใครอยากจะสร้างอะไรในอนาคต

หลากหลายนิยามตามความหวาดกลัว

Slemmons และ McKinney (1977) ให้คำจำกัดความว่า รอยเลื่อนมีพลัง คือ รอยเลื่อนที่เคยมีประวัติการเลื่อนตัวในช่วงกระบวนการทางธรณีแปรสัณฐานในปัจจุบัน แต่ก็ไม่ได้กำหนดเป็นตัวเลขตายตัว ซึ่งต่อมา Boschi และคณะ (1996) นำเสนอนิยาม รอยเลื่อนมีพลัง ที่ควรให้ความสนใจในการประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหวว่าคือ รอยเลื่อนที่มีประวัติการเลื่อนตัวใน สมัยไพลสโตซีนตอนปลาย (Late Pleistocene) หรือในช่วงประมาณ 125,000 ปีที่ผ่านมา

ในกรณีของการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์หรือส่วนที่เกี่ยวข้องกับนิวเคลียร์ หลายประเทศได้ให้คำจำกัดความของรอยเลื่อนมีพลังไว้แตกต่างกัน หน่วยงานสากลที่ดูแลและควบคุมด้านโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อย่าง ทบวงการพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (International Atomic Energy Agency, IAEA) (IAEA, 2010) เสนอแนวทางในการพิจารณารอยเลื่อนมีพลัง โดยเชื่อว่ารอยเลื่อนมีพลังคือ รอยเลื่อนที่แสดงหลักฐานของการมี คาบอุบัติซ้ำ (return period) ของแผ่นดินไหวในระหว่างยุคควอเทอร์นารี หรือในช่วง 1,800,000 ปี ในขณะที่ประเทศสหรัฐอเมริกา คณะกรรมการควบคุมนิวเคลียร์ของสหรัฐ (US Nuclear Regulatory Commission, NRC) (US.NRC, 1997) กำหนดว่า รอยเลื่อนมีพลังควรมีประวัติการเลื่อนตัวอยู่บ้างในช่วง 50,000 ปี หรือแสดงคาบอุบัติซ้ำในช่วง 500,000 ปี

ส่วนประเทศญี่ปุ่น ซึ่งเป็นอีกประเทศหนึ่งที่มีการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์กันอย่างเป็นล่ำเป็นสัน คณะกรรมการความปลอดภัยทางนิวเคลียร์แห่งญี่ปุ่น (Japanese Nuclear Safety Commission) (NSC, 2010) ให้คำนิยามรอยเลื่อนมีพลังเหมือนกับ IAEA คือ รอยเลื่อนที่มีประวัติการเคลื่อนตัวในยุคควอเทอร์นารี (1,800,000 ปี)

และสุดท้ายที่ผมพอจะหามาได้ ในกรณีประเทศจีน ซึ่งมีโรงไฟฟ้า มากกว่า 13 แห่ง และมีอีก 18 พื้นที่ที่กำลังอยู่ในระหว่างการก่อสร้าง Kubota (2010) กำหนดว่า รอยเลื่อนมีพลังคือรอยเลื่อนที่มีประวัติการเคลื่อนตัวในสมัยไพลสโตซีนตอนปลาย (125,000 ปี) เนื่องจากตามลักษณะทางธรณีแปรสัณฐานในประเทศจีน เชื่อว่ารอยเลื่อนที่มีประวัติการเลื่อนตัวก่อนสมัยไพลสโตซีนตอนปลาย มีแนวโน้มว่าจะไม่เกิดแผ่นดินไหวอีก (Lee และคณะ, 2006)

กรณีศึกษา : รอยเลื่อนระนอง-คลองมะรุ่ย

กลุ่มรอยเลื่อนระนอง-คลองมะรุ่ย เป็นกลุ่มรอยเลื่อนที่วางตัวในทิศตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้ (กรมทรัพยากรธรณี, 2550) พาดผ่านหลายจังหวัดในภาคใต้ของประเทศไทย ซึ่งในทางธรณีแปรสัณฐาน Tapponnier และคณะ (1986) สรุปว่าการเคลื่อนตัวของรอยเลื่อนทั้งสองเป็นรอยเลื่อนเหลื่อมข้างและมีการเลื่อนตัวแบบซ้ายเข้า (sinistral strike-slip movement) ซึ่งจากการทบทวนเอกสารงานวิจัยที่เคยมีการศึกษาไว้ในอดีตพบว่ามีการขุดร่องสำรวจแผ่นดินไหวเพื่อศึกษา แผ่นดินไหวบรรพกาล (Paleoearthquake) จำนวนมากจากหลากหลายโครงการวิจัย เช่น งานศึกษาแก้ไขและพัฒนาสิ่งแวดล้อมโครงการท่าแซะ จังหวัดชุมพร (กรมชลประทาน, 2548) การศึกษาคาบอุบัติซ้ำ รอยเลื่อนระนองและรอยเลื่อนคลองมะรุ่ย (กรมทรัพยากรธรณี, 2550) โครงการอ่างเก็บน้ำคลองถ้ำ อำเภอเมือง จังหวัดพังงา (กรมชลประทาน, 2551) ตลอดจนโครงการศึกษาธรณีวิทยารอยเลื่อนมีพลัง เขื่อนคลองลำรูใหญ่ จังหวัดพังงา (กรมชลประทาน, 2552) ซึ่งจากการประมวลผลข้อมูลทั้งหมดที่กล่าวไปในข้างต้น สันติ ภัยหลบลี้ (2555b) สรุปว่ามีการขุดร่องสำรวจธรณีวิทยาแผ่นดินไหวตามแนวรอยเลื่อนระนองและรอยเลื่อนคลองมะรุ่ย 22 พื้นที่

แผนที่ภาคใต้ประเทศไทยแสดงกลุ่มรอยเลื่อนระนองและกลุ่มรอยเลื่อนคลองมะรุ่ย จุดทึบสีดำ แสดงตำแหน่งการขุดร่องสำรวจแผ่นดินไหวบรรพกาลตามแนวรอยเลื่อนย่อยต่างๆ หมายเลขประจำจุดสัมพันธ์กับหมายเลขลำดับในตาราง

ผลการขุดร่องสำรวจทั้งสิ้น 22 พื้นที่ และศึกษาแผ่นดินไหวบรรพกาลจากโครงการดังกล่าวเหล่านี้ ทำให้ได้ข้อมูลประวัติการเคลื่อนตัวของรอยเลื่อนที่เชื่อว่าเป็นสาเหตุให้เกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ในอดีต ตามช่วงเวลาต่างๆ อย่างที่แสดงในตาราง

ตารางสรุปผลการขุดร่องสำรวจแผ่นดินไหวและการกำหนดอายุการเลื่อนตัวในอดีต กลุ่มรอยเลื่อนระนองและกลุ่มรอยเลื่อนคลองมะรุ่ย หมายเลขลำดับสัมพันธ์กับตำแหน่งการขุดร่องสำรวจแผ่นดินไหวในรูปด้านบน ส่วน F1 F2 และ F3 หมายถึง อายุการเลื่อนตัวครั้งที่ 1 ครั้งที่ 2 และ 3 ตามลำดับ

ลำดับ รอยเลื่อนย่อย F1 F2 F3 อ้างอิง
1 สองแพรก 1,300 กรมทรัพยากรธรณี (2550)
2 ทับปุด 6,100 กรมทรัพยากรธรณี (2550)
3 ทับปุด 2,000 2,600 3,700 กรมทรัพยากรธรณี (2550)
4 ทับปุด 2,700 กรมทรัพยากรธรณี (2550)
5 เคี่ยมเพาะ (เหนือ) 1,240 6,070 กรมทรัพยากรธรณี (2550)
6 ระนอง 9,340 9,360 กรมทรัพยากรธรณี (2550)
7 หนองกี่ 45,600 63,500 กรมทรัพยากรธรณี (2550)
8 บางสะพาน 2,000 กรมทรัพยากรธรณี (2550)
9 สวี 100,000 กรมชลประทาน (2551)
10 ปะทิว 25,000 127,000 กรมชลประทาน (2551)
11 ทับปุด 3,000 กรมชลประทาน (2551)
12 พนม 35,000 กรมชลประทาน (2551)
13 สองแพรก 39,000 กรมชลประทาน (2551)
14 พนม 56,000 กรมชลประทาน (2551)
15 ทับปุด 82,000 กรมชลประทาน (2551)
16 ทับปุด 125,000 กรมชลประทาน (2551)
17 บ้านบางโก 2,800 13,100 กรมชลประทาน (2552)
18 ทับปุด 3,200 12,600 กรมชลประทาน (2552)
19 วิภาวดี 2,000 35,900 กรมชลประทาน (2552)
20 นาขาว 34,000 กรมชลประทาน (2548)
21 นาขาว 69,800 กรมชลประทาน (2548)
22 ท่าแซะ 51,300 กรมชลประทาน (2548)

และเมื่อเปรียบเทียบกับคำจำกัดความของรอยเลื่อนมีพลังที่กำหนดช่วงเวลาการเลื่อนตัวครั้งล่าสุดของรอยเลื่อนที่แตกต่างกัน สันติ ภัยหลบลี้ (2555b) สรุปว่ารอยเลื่อนย่อยต่างๆ ตลอดแนวรอยเลื่อนระนองและรอยเลื่อนคลองมะรุ่ยเป็นรอยเลื่อนมีพลัง และถ้าพิจารณาตำแหน่งของจุดขุดหาการเลื่อนก็พบว่า รอยเลื่อนคลองมะรุ่ย ดูเหมือนจะมีกิจกรรมแผ่นดินไหวสูงกว่ารอยเลื่อนระนอง โดยรอยเลื่อนคลองมะรุ่ยเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ครั้งล่าสุดในช่วงเวลา < 10,000 ปี ที่ผ่านมา ในขณะที่รอยเลื่อนระนองเคยเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ครั้งล่าสุดเมื่อประมาณ 10,000 ปี ซึ่งมักจะเกิดเฉพาะตอนบนและตอนล่างของรอยเลื่อน ส่วนตอนกลางมีประวัติการเลื่อนตัวกระจายตัวอยู่ในช่วงเวลา 20,000-150,000 ปี ที่ผ่านมา

แสดงการเปรียบเทียบเวลาการเลื่อนตัวในอดีตของรอยเลื่อน ที่ประเมินจากการสำรวจแผ่นดินไหวบรรพกาล (แสดงในตารางที่ 1) ตามแนวกลุ่มรอยเลื่อนระนอง-คลองมะรุ่ย จุดทึบสีดำ แสดงตำแหน่งการขุดร่องสำรวจแผ่นดินไหวบรรพกาลตามแนวรอยเลื่อนย่อยต่างๆ

 ด้วยเหตุนี้ ถ้าถามว่ากลุ่มรอยเลื่อนระนอง-คลองมะรุ่ย เป็นหรือตาย จากข้อมูลทั้งหมดข้างบนก็ตอบได้สบายๆ เลยว่า “เป็นทั้งตัว… ไล่ตั้งแต่หัวไปจนหาง” และโปรดชายตามองเธอบ้าง ถ้าคิดจะก่อสร้างของใหญ่ๆ ในแถบนี้

อ้างอิง

กรมชลประทาน, 2548. งานศึกษาแก้ไขและพัฒนาสิ่งแวดล้อมโครงการท่าแซะ จังหวัดชุมพร ในส่วนการศึกษาค่าสำรวจคาบอุบัติซ้ำ (รอยเลื่อนระนอง). กรมชลประทาน, 113 หน้า.

กรมชลประทาน, 2551. โครงการอ่างเก็บน้ำคลองถ้ำ อำเภอเมือง จังหวัดพังงา. กรมชลประทาน, 156 หน้า.

กรมชลประทาน, 2552. โครงการศึกษาธรณีวิทยารอยเลื่อนมีพลัง เขื่อนคลองลำรูใหญ่ อำเภอท้ายเหมือง จังหวัดพังงา. กรมชลประทาน, 206 หน้า.

กรมทรัพยากรธรณี, 2549. แผนที่รอยเลื่อนมีพลังประเทศไทย. กรมทรัพยากรธรณี.

กรมทรัพยากรธรณี, 2550. การศึกษาคาบอุบัติซ้ำในพื้นที่ที่แสดงร่องรอยการเคลื่อนตัวของรอยเลื่อนในจังหวัดประจวบคีรีขันธ์ ชุมพร ระนอง สุราษฎ์ธานี กระบี่ พังงา และภูเก็ต (รอยเลื่อนระนองและรอยเลื่อนคลองมะรุ่ย). กรมทรัพยากรธรณี, 244 หน้า.

Boschi, E., Giardini, D., Pantosti, D., Valensise, G, Arrowsmith, R., Basham, P., Bürgmann, R., Crone, A.J., Hull, A., McGuire, R.K., Schwartz, D., Sieh, K., Ward, S.N., and Yeats, R.S. 1996. New trends in active faulting studies for seismic hazard assessment. Annali di Geofisica, XXXIX, 1301-1307.

IAEA, 2010. Seismic hazards in site evaluation for nuclear installations. Safety Standards Series No. SSG-9, p. 60, http://www-ns.iaea.org/standards/.

Kubota, H., 2010. China’s Nuclear Industry at a Turning Point. E-Journal of Advanced Maintenance 1(3), GA6.

Lee, H., Im, C.B., Shim, T.M., Choi, H.S., Noh, M., and Jeong, J.H. 2006. Technical backgrounds of active fault definitions used for nuclear facility siting: a review. Geophysical Research 8, A-09228.

Slemmons, D.B., and McKinney, R. 1977. Definition of “active fault”. U.S. Army Engineer Waterways Experiment Station, Miscellaneous, 77-78.

Tapponnier, P., Peltzer, G., and Armijo, R. 1986. On the mechanics of collision between India and Asia. Journal of the Geological Society of London 19, 115-157.

U.S. NRC, 1997. Regulatory Guide 1.165. Identification and characterization of seismic sources and determination of safe shutdown earthquake ground motion, U.S. Nuclear Regulatory Commission, Office of Nuclear Regulatory Research, March 1997.

Share: