13 เขตมุดตัวของเปลือกโลกในอาเซียน ตัวการที่ทำให้เกิดสึนามิ
ปัจจุบัน จากการรวบรวมและประมวลผลข้อมูลด้านธรณีวิทยา ธรณีแปรสัณฐานและวิทยาคลื่นไหวสะเทือนในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ (Southeast Asia) หรือ อาเซียน (ASEAN) พบว่ามีความสัมพันธ์กับการเคลื่อนที่และกระทบกระทั่งกันระหว่างแผ่นเปลือกโลก 3 แผ่น คือ แผ่นยูเรเซีย (Eurasian Plate) อินโด-ออสเตรเลีย (Indo-Australian Plate) และแผ่นทะเลฟิลิปปินส์ (Philippine Sea Plate) ซึ่งผลจากการชนและมุดกันระหว่างแผ่นเปลือกโลกดังกล่าวทำให้เกิด เขตมุดตัวของเปลือกโลก (subduction zone) ที่เป็นแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวสำคัญ 13 เขตมุดตัว
- [1] เขตมุดตัวของเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามัน (Sumatra-Andaman Subduction Zone) 4,145 กิโลเมตร
- [2] ร่องลึกก้นสมุทรซุนดา (Sunda Trench) 5,154 กิโลเมตร
- [3] ร่องลึกก้นสมุทรลูซอนตะวันออก (East Luzon Trench) 379 กิโลเมตร
- [4] เขตมุดตัวของเปลือกโลกฮัลมาฮีรา (Halmahera Subduction Zone) 452 กิโลเมตร
- [5] ร่องลึกก้นสมุทรมะนิลา (Manila Trench) 1,256 กิโลเมตร
- [6] ร่องลึกก้นสมุทรมินาฮาสสา (Minahassa Trench) 1,372 กิโลเมตร
- [7] ร่องลึกก้นสมุทรเนกรอส (Negros Trench) 446 กิโลเมตร
- [8] ร่องลึกก้นสมุทรปาลาวัน (Palawan Trench) 1,141 กิโลเมตร
- [9] เขตมุดตัวของเปลือกโลกฟิลิปปินส์ (Philippine Subduction Zone) 1,617 กิโลเมตร
- [10] ร่องลึกก้นสมุทรริวกิว (Ryukyu Trench) 1,416 กิโลเมตร
- [11] เขตมุดตัวของเปลือกโลกซันกิลดับเบิ้ล (Sangihe Double Subduction Zone) 620 กิโลเมตร
- [12] ร่องลึกก้นสมุทรซูลูอาชิเพลาโก (Sulu Archipelago Trench) 686 กิโลเมตร
- [13] ร่องลึกก้นสมุทรซูลู (Sulu Trench) 527 กิโลเมตร
จากฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหวในช่วงปี ค.ศ. 1960-2015 (55 ปี) ที่บันทึกโดยหน่วยงาน International Seismological Centre (ISC) ประเทศสหรัฐอเมริกา บ่งชี้ว่าเคยเกิดแผ่นดินไหวจำนวนมากตามเขตมุดตัวของเปลือกโลกดังกล่าว นอกจากนี้จากบันทึกของหน่วยงาน National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) ประเทศสหรัฐอเมริกา รายงานว่าแผ่นดินไหวส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นตามเขตมุดตัวของเปลือกโลกดังกล่าวเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดสึนามิ (; Charusiri และ Pailoplee, 2015a) เช่น เหตุการณ์สึนามิเมื่อวันที่ 26 เดือนธันวาคม ค.ศ. 2004 จากเหตุการณ์แผ่นดินไหวขนาด 9.0 ทางตอนเหนือของเกาะสุมาตรา ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเขตมุดตัวของเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามัน (Sumatra-Andaman Subduction Zone) ทำให้ชุมชนที่อาศัยอยู่ตามแนวชายฝั่งโดยรอบมหาสมุทรอินเดียได้รับความเสียหาย ซึ่งประเมินว่ามีผู้เสียชีวิตและสูญหายจากภัยพิบัติสึนามิดังกล่าวประมาณ 230,000-280,000 คน จาก 14 ประเทศ (สำนักข่าว BBC, 2004) โดยประเทศที่ได้รับความเสียหายมากที่สุด คือ ประเทศอินโดนีเซียซึ่งอยู่ใกล้จุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวมากที่สุด ประเทศศรีลังกา อินเดีย และประเทศไทย ตามลำดับ ถือว่าเป็นภัยพิบัติทางธรรมชาติที่รุนแรงที่สุดในประวัติศาสตร์ของมนุษย์
จากสภาพแวดล้อมการเกิดแผ่นดินไหวที่สัมพันธ์กับกระบวนการทางธรณีแปรสัณฐาน พฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวโดยรวม รวมทั้งรูปร่างและการวางตัวของเขตมุดตัวของเปลือกโลกในภูมิภาคอาเซียน ผู้วิจัย (ผู้เขียน) ได้จัดกลุ่มเขตมุดตัวของเปลือกโลกดังกล่าวออกเป็น 3 กลุ่ม
เขตมุดตัวของเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามัน
เขตมุดตัวของเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามัน (Sumatra-Andaman Subduction Zone) มีความยาวประมาณ 4,145 กิโลเมตร วางตัวในแนวเหนือ-ใต้พาดผ่านทางตะวันตกของประเทศพม่า หมู่เกาะนิโคบาร์ (Nicobar Islands) ในทะเลอันดามัน (Andaman Sea) ต่อเนื่องลงไปถึงตอนใต้ของเกาะสุมาตรา (พื้นที่ศึกษาที่ 1) (Charusiri และ Pailoplee, 2005b)
เพื่อที่จะประเมินรูปร่างและการวางตัวของเขตมุดตัวของเปลือกโลก Charusiri และ Pailoplee (2015a) ได้สร้างแบบจำลองการกระจายตัวของแผ่นดินไหวในรูปแบบของภาคตัดขวาง โดยพิจารณาตามแนวการวางตัว 6 แนว พาดผ่านเขตมุดตัวของเปลือกโลกต่างๆ ในภูมิภาคอาเซียน ซึ่งผลการศึกษาเขตมุดตัวของเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามันแสดงในภาคตัดขวางที่ 1-2
ภาคตัดขวางที่ 1 ตัดขวางเขตมุดตัวของเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามัน บริเวณหมู่เกาะนิโคบาร์ แสดงลักษณะการมุดตัวของเปลือกโลกไปทางตะวันออก โดยเริ่มมุดตัวในช่วงกิโลเมตรที่ 300 ของภาคตัดขวาง ทำมุมการมุดตัวประมาณ 45o และมุดลงไปถึงความลึก 180 กิโลเมตร ใต้พื้นโลกบริเวณกิโลเมตรที่ 500 ส่วนบริเวณกิโลเมตรที่ 600 พบแผ่นดินไหวเกิดขึ้นที่ความลึก < 40 กิโลเมตร วิเคราะห์ว่าอาจเป็นแผ่นดินไหวที่เกิดจากรอยเลื่อนสะกาย (Sagaing Fault; Dain และคณะ, 1984) ซึ่งต่อเนื่องมาจากประเทศพม่าลงสู่ทะเลอันดามัน
ภาคตัดขวางที่ 2 ตัดขวางเขตมุดตัวของเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามัน บริเวณตอนเหนือของเกาะสุมาตรา โดยแสดงการมุดตัวไปทางตะวันออกเฉียงเหนือ ในช่วงกิโลเมตรที่ 450 ของภาคตัดขวาง และมุดลงไปถึงความลึก 250 กิโลเมตร ใต้พื้นโลก โดยทำมุมการมุดตัวประมาณ 30o ซึ่งมีความชันของการมุดตัวต่ำกว่าเขตมุดตัวของเปลือกโลกในพื้นที่ข้างเคียง
ลักษณะทางธรณีแปรสัณฐานของเขตมุดตัวของเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามัน เกิดจากแผ่นเปลือกโลกอินโด-ออสเตรเลียเคลื่อนที่ด้วยความเร็วประมาณ 5.5-7.0 เซนติเมตร/ปี (Charusiri และ Pailoplee, 2005b) เข้าชนแผ่นเปลือกโลกยูเรเซียในทิศทางตะวันออกเฉียงเหนือ ทำให้เกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่จำนวนมากในช่วงเวลา 35 ปี ที่ผ่านมา (ค.ศ. 1980-2015) เช่น แผ่นดินไหวขนาด 9.0 เมื่อวันที่ 26 เดือนธันวาคม ค.ศ. 2004 รวมทั้งแผ่นดินไหวขนาด ≥ 7.0 จำนวน 9 เหตุการณ์ (Sukrungsri และ Pailoplee, 2015; 2017a)
นอกจากนี้จากการสำรวจและศึกษาหลักฐานทางธรณีวิทยาแผ่นดินไหว บ่งชี้ว่าเขตมุดตัวของเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามันเป็นแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวที่เป็นภัยพิบัติ เช่น หลักฐานการตกทับถมของตะกอนทรายที่ถูกพัดพามากับสึนามิในอดีต บริเวณเกาะพระทอง (Phra Thong Island) นอกชายฝั่งทะเลอันดามันของประเทศไทย (; Tuttle และคณะ, 2007; Jankaew และคณะ, 2007; 2008) และชายฝั่งทางตะวันตกของเกาะสุมาตรา (Monecke และคณะ, 2008) ซึ่งบ่งชี้ว่านอกจากเหตุการณ์แผ่นดินไหวและสึนามิที่เกิดขึ้นครั้งล่าสุดในปี ค.ศ. 2004 เขตมุดตัวของเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามันเคยเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่และทำให้เกิดสึนามิ 3 เหตุการณ์ ในช่วงเวลา 380±50 ปี 990±130 ปี 1,410±190 ปี และ 2,100±260 ปี ที่ผ่านมา (Prendergast และคณะ, 2012)
Aung และคณะ (2008) และ Wang และคณะ (2013) สำรวจและศึกษาตะพักทะเล (marine terrace) และเว้าทะเล (sea notch) บริเวณชายฝั่งทางตะวันตกของประเทศพม่า ซึ่งสัมพันธ์กับการยกตัวหรือทรุดตัวของแผ่นดินเนื่องจากแผ่นดินไหวขนาดใหญ่บริเวณเขตมุดตัวของเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามัน (ดูรายละเอียดในบทความเรื่อง การปรับระดับพื้นโลก-ภัยพิบัติระยะยาวจากแผ่นดินไหว) ผลการศึกษาบ่งชี้ว่าพื้นที่ดังกล่าวเคยเกิดแผ่นดินไหวขนาด ≥ 8.0 หลายครั้ง เช่น เหตุการณ์แผ่นดินไหวในช่วงเวลา 1,395-740 ปี ก่อนคริสตกาล แผ่นดินไหวในช่วงปี ค.ศ. 805-1220 ค.ศ. 1585-1810 และ ค.ศ. 1762 ตามลำดับ (Aung และคณะ, 2008; Wang และคณะ, 2013)
Zachariase และคณะ (1999) และ Natawidjaja และคณะ (2006) ศึกษาการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมการเจริญเติบโตของปะการังโขดหัวตาย (microatoll) ที่สัมพันธ์กับการยกตัวหรือทรุดตัวของแผ่นดินเนื่องจากแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ ผลการศึกษาสรุปว่าเขตมุดตัวของเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามัน โดยเฉพาะบริเวณนอกชายฝั่งทางตะวันตกของเกาะสุมาตรา เคยเกิดแผ่นดินไหวขนาด 8.8-9.2 ในปี ค.ศ. 1833 และ ค.ศ. 1797
จากตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ของเขตมุดตัวของเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามัน บ่งชี้ว่าหากเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่และมีการเลื่อนตัวในแนวดิ่งของแผ่นเปลือกโลกใต้ทะเล อาจเกิดสึนามิและส่งผลกระทบต่อประเทศต่างๆ ในภูมิภาคอาเซียน เช่น ประเทศไทย พม่าและประเทศอินโดนีเซีย รวมทั้งประเทศต่างๆ โดยรอบมหาสมุทรอินเดีย ดังนั้นเขตมุดตัวของเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามันจึงเป็นแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวสำคัญในภูมิภาคอาเซียน
เขตมุดตัวของเปลือกโลกตามแนวหมู่เกาะอินโดนีเซีย
เขตมุดตัวของเปลือกโลกตามแนวหมู่เกาะอินโดนีเซีย (Indonesian Island Chain) (พื้นที่ศึกษาที่ 2) วางตัวในแนวตะวันตก-ตะวันออกขนานไปกับแนวหมู่เกาะอินโดนีเซีย เกิดจากการชนกันในแนวเหนือ-ใต้ของแผ่นเปลือกโลกอินโด-ออสเตรเลียและแผ่นเปลือกโลกยูเรเซีย (Krabbenhoeft และคณะ, 2010) ทำให้แนวหมู่เกาะอินโดนีเซียยังคงมีภูเขาไฟมีพลังและกิจกรรมแผ่นดินไหวและสึนามิเกิดขึ้นตลอดแนวอย่างต่อเนื่องในปัจจุบัน
ในส่วนของรูปร่างและการวางตัวของเขตมุดตัวของเปลือกโลก แสดงภาคตัดขวางทางตะวันออกและตะวันตกของเขตมุดตัวของเปลือกโลกตามแนวหมู่เกาะอินโดนีเซีย เช่น ภาคตัดขวางที่ 3 ตัดขวางเขตมุดตัวของเปลือกโลกทางตอนใต้ของเกาะสุมาตราแสดงลักษณะการมุดตัวไปทางตะวันออกเฉียงเหนือ ทำมุมการมุดตัวประมาณ 30oส่วนภาคตัดขวางที่ 4 ตัดขวางทางตะวันออกของเขตมุดตัวของเปลือกโลกแสดงลักษณะการมุดตัวไปทางตะวันตกอย่างชัดเจน โดยทำมุมการมุดตัวประมาณ 45o และมุดลงไปถึงความลึก 300 กิโลเมตร ใต้พื้นโลก
ในทางวิทยาคลื่นไหวสะเทือน เขตมุดตัวของเปลือกโลกตามแนวหมู่เกาะอินโดนีเซียมีพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวโดยรวมต่ำกว่าเขตมุดตัวของเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามัน ซึ่งจากสถิติการเกิดแผ่นดินไหวในพื้นที่ดังกล่าว บ่งชี้ว่าไม่เคยเกิดแผ่นดินไหวขนาด > 8.6 นับตั้งแต่ปี ค.ศ. 1950 (Newcomb และ McCann, 1987) อย่างไรก็ตาม Ammon และคณะ (2006) ศึกษาและสรุปว่าแผ่นดินไหวส่วนใหญ่ที่เกิดจากเขตมุดตัวของเปลือกโลกตามแนวหมู่เกาะอินโดนีเซียมักจะก่อให้เกิดสึนามิ โดยหน่วยงาน NOAA รายงานว่าในช่วงปี ค.ศ. 1629-2010 (380 ปี) มีแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ > 150 เหตุการณ์ ที่ทำให้เกิดสึนามิ สร้างความเสียหายต่อประเทศอินโดนีเซีย
เขตมุดตัวของเปลือกโลกรอบหมู่เกาะฟิลิปปินส์
เขตมุดตัวของเปลือกโลกรอบหมู่เกาะฟิลิปปินส์ (Philippine Islands) (พื้นที่ศึกษาที่ 3) สืบเนื่องจากการชนและมุดตัวของแผ่นเปลือกโลกยูเรเซียและแผ่นทะเลฟิลิปปินส์ ทำให้หมู่เกาะฟิลิปปินส์และพื้นที่ข้างเคียงมีความซับซ้อนในทางธรณีแปรสัณฐาน โดยจากการสำรวจและประมวลผลข้อมูลระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลก หรือ จีพีเอส (Global Positioning System, GPS) พบว่าแผ่นเปลือกโลกดังกล่าวมีอัตราเลื่อนตัวของรอยเลื่อน (slip rate) ประมาณ 5-40 มิลลิเมตร/ปี (Galgana และคณะ, 2007) โดยทางตอนเหนือของหมู่เกาะฟิลิปปินส์ แผ่นยูเรเชียชนและมุดลงไปทางตะวันออก ใต้แผ่นทะเลฟิลิปปินส์ด้วยมุมการมุดตัวสูงชัน ในขณะที่ทางตอนใต้ แผ่นทะเลฟิลิปปินส์มุดตัวไปทางตะวันตกใต้แผ่นยูเรซียด้วยมุมการมุดตัวต่ำ
ภาคตัดขวางที่ 5 ซึ่งตัดขวางเขตมุดตัวของเปลือกโลก 3 เขตมุดตัว เรียงลำดับจากซ้ายไปขวา ได้แก่ 1) ร่องลึกก้นสมุทรมินาฮาสสา 2) เขตมุดตัวของเปลือกโลกซันกิลดับเบิ้ลและ 3) เขตมุดตัวของเปลือกโลกฮัลมาฮีรา ตามลำดับ ซึ่งการกระจายตัวของแผ่นดินไหวตามภาคตัดขวางดังกล่าว บ่งชี้ว่ามีการมุดตัวของเปลือกโลกซ้อนทับกัน โดย Charusiri และ Pailoplee (2015a) วิเคราะห์ว่าร่องลึกก้นสมุทรมินาฮาสสาแสดงทิศทางการมุดตัวไปทางตะวันออกเฉียงใต้ ทำมุมการมุดตัวประมาณ 30o และมุดลงไปถึงความลึก 300 กิโลเมตร ใต้พื้นโลก ในขณะที่เขตมุดตัวของเปลือกโลกฮัลมาฮีราแสดงทิศทางการมุดตัวไปทางตะวันตกเฉียงเหนือ โดยเริ่มมุดตัวในช่วงกิโลเมตรที่ 300 ของภาคตัดขวาง ทำมุมประมาณ 45o และมุดลงไปถึงความลึก 600 กิโลเมตร ใต้พื้นโลกแต่เนื่องจากบริเวณกิโลเมตรที่ 600 ไม่พบแนวการมุดตัวของเปลือกโลกอย่างชัดเจน จึงวิเคราะห์ว่าเขตมุดตัวของเปลือกโลกฮัลมาฮีรา ไม่แสดงแนวการมุดตัวในปัจจุบัน ถึงแม้ว่าจะสามารถตรวจพบร่องลึกก้นสมุทรได้จากการแปลความหมายภาพถ่ายดาวเทียม
ภาคตัดขวางที่ 6 ตัดขวางทางตอนเหนือของเขตมุดตัวของเปลือกโลกฟิลิปปินส์ ซึ่งจากการกระจายตัวของแผ่นดินไหวพบว่าเขตมุดตัวของเปลือกโลกดังกล่าวมีการมุดตัวไปทางตะวันตก แต่เนื่องจากข้อมูลแผ่นดินไหวที่มีจำนวนมากกระจายตัวอยู่อย่างหนาแน่น ทำให้ไม่สามารถวิเคราะห์มุมการมุดตัวและประเมินความหนาของแผ่นเปลือกโลกในช่วงกิโลเมตรที่ 150-400 ของภาคตัดขวางได้อย่างแม่นยำ อย่างไรก็ตามหากพิจารณาห่างออกไปจากเขตมุดตัวของเปลือกโลก พบว่าแผ่นดินไหวส่วนใหญ่เกิดที่ความลึก ≤ 40 กิโลเมตร Charusiri และ Pailoplee (2015a) จึงประเมินในเบื้องต้นว่าแผ่นเปลือกโลกในพื้นที่ดังกล่าวมีความหนาประมาณ 40 กิโลเมตร
ในทางวิทยาคลื่นไหวสะเทือน ผลจากการชนกันของแผ่นเปลือกโลกในบริเวณหมู่เกาะฟิลิปปินส์ ทำให้เกิดลักษณะทางธรณีแปรสัณฐานที่สัมพันธ์กับการเกิดแผ่นดินไหว 2 รูปแบบ คือ 1) เขตมุดตัวของเปลือกโลก และ 2) รอยเลื่อนภายในแผ่นเปลือกโลก โดยกลุ่มรอยเลื่อนส่วนใหญ่วางตัวอยู่ตามหมู่เกาะฟิลิปปินส์ ในขณะที่บริเวณนอกชายฝั่งโดยรอบหมู่เกาะฟิลิปปินส์จะพบเขตมุดตัวของเปลือกโลก 11 เขตมุดตัว (เขตมุดตัวหมายเลข 3-13) ซึ่งจากฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหวในช่วงเวลา 55 ปี (ค.ศ. 1960-2015) บ่งชี้ว่าเคยเกิดแผ่นดินไหวขนาด ≥ 7.0 จำนวน 95 เหตุการณ์ และหน่วยงาน NOAA รายงานว่าในช่วงปี ค.ศ. 1509-2016 หมู่เกาะฟิลิปปินส์เคยได้รับผลกระทบจากภัยพิบัติสึนามิ 280 พื้นที่
นอกจากนี้ Ha และคณะ (2009) และ Ruangrassamee และ Saelem (2009) ประเมินสถานการณ์ที่รุนแรงที่สุดของการเกิดสึนามิในทะเลจีนใต้ (South China Sea) รวมทั้งอ่าวไทย (Gulf of Thailand) โดยตั้งสมมุติฐานว่าหากแผ่นดินไหวขนาด 8.0-9.0 บริเวณร่องลึกก้นสมุทรมะนิลา (เขตมุดตัวหมายเลข 3) จะส่งผลกระทบด้านภัยพิบัติสึนามิรุนแรงที่สุดต่อประเทศฟิลิปปินส์ เวียดนามและชายฝั่งทางตอนใต้ของประเทศจีน ส่วนในกรณีของอ่าวไทย สึนามิใช้เวลาในการเดินทางจากร่องลึกก้นสมุทรมะนิลาถึงแนวชายฝั่งทางภาคใต้ของประเทศไทยและกรุงเทพมหานครประมาณ 13 และ 19 ชั่วโมง หลังจากเกิดแผ่นดินไหวและมีความสูงของคลื่นสูงที่สุดประมาณ 65 เซนติเมตร บริเวณชายฝั่งของจังหวัดนราธิวาส (Ruangrassamee และ Saelem, 2009) ดังนั้นแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวในแถบหมู่เกาะฟิลิปปินส์จึงมีโอกาสส่งผลกระทบด้านภัยพิบัติแผ่นดินไหวและสึนามิต่อภูมิภาคอาเซียน
. . .
บทความล่าสุด : www.mitrearth.org
เยี่ยมชม facebook : มิตรเอิร์ธ – mitrearth