เรียนรู้

ทำไมต้องแผ่นดินไหว 7up สึนามิถึงจะขึ้น

ในบรรดาสาเหตุของการเกิดสึนามิทั่วโลก กิจกรรมทางธรณีแปรสัณฐานใต้ทะเล (submarine tectonic activity) ถือเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้เกิดสึนามิบ่อยที่สุด แต่จะเกิดสึนามิได้หรือไม่ กระบวนการธรณีแปรสัณฐานที่ว่า ต้องเข้าหลักการ 2 ข้อ คือ

1) การเลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกที่ทำให้เกิดแผ่นดินไหวนั้น จะต้องเป็นการเลื่อนตัวในแนวดิงเป็นหลัก จึงจะทำให้มีโอกาสเกิดสึนามิ ทั้งนี้ก็เพราะสึนามิเกิดจากการเปลี่ยนแปลงภูมิประเทศในแนวดิ่งใต้ทะเล และยกมวลน้ำขึ้นอย่างทันทีทันใด ดังนั้นต่อให้แผ่นดินไหวมีขนาดใหญ่แค่ไหนหากเป็นการเลื่อนตัวในแนวราบ (strike slip) โอกาสเกิดซึนามิก็เป็น 0

ภาพจำลองการเกิดสึนามิอันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงภูมิประเทศใต้น้ำ

2) แผ่นดินไหวนั้นต้องมีขนาดใหญ่พอสมควร ซึ่งคำว่าสมควรของนักวิชาการ ส่วนใหญ่เคาะเอาไว้ว่าต้องเป็นแผ่นดินไหวที่มีขนาดโดยประมาณ 7.0 ขึ้นไป ทำไมต้อง 7.0 เป็น 6.8 หรือ 6.9 ได้ไหม ? บทความนี้จึงตั้งใจจะอธิบายที่มาที่ไปของตัวเลข 7.0 นี้

ปัจจุบัน เป็นที่ยอมรับกันทั่วโลกว่าพื้นที่ที่มีการปริแตก และระยะหรือขนาดการเลื่อนตัวของรอยเลื่อน มักจะสัมพันธ์กับขนาดแผ่นดินไหว แผ่นดินไหวขนาดเล็กจะมีพื้นที่ปริแตกและเลื่อนตัวน้อย ในขณะที่แผ่นดินไหวขนาดใหญ่ก็จะมีพื้นที่การปริแตกใหญ่ตามไปด้วยเป็นเหงาตามตัว

ภาพจำลองอย่างง่ายแสดงความสัมพันธ์ระว่าง พื้นที่-ระยะเลื่อนตัว และ ขนาดแผ่นดินไหว

ด้วยความสัมพันธ์ดังกล่าว ทำให้แผ่นดินไหวที่มีขนาดใหญ่-เล็ก มีการเลื่อนตัวของรอยเลื่อนมาก-น้อย ตามลำดับ และจากการทดลองนำวัสดุคล้ายเป็นตัวแทนของหินและชั้นเปลือกโลก มาทำการบีบอัดเพื่อให้เกิดรอยแตก และมีการเปลี่ยนรูปของวัสดุในรูปแบบการเลื่อนตัว ผลการทดลองบ่งชี้ว่า ที่บริเวณจุดศูนย์กลางของการเลื่อนตัว รอยแตกหรือรอยเลื่อนมีการเลื่อนตัวมากที่สุด และการเลื่อนตัวดังกล่าว จะลดลงเมื่ออยู่ห่างจากจุดศูนย์กลางการเลื่อนตัวออกไป พร้อมทั้งมี การเปลี่ยนรูปวัสดุ (defirmation) ลดหลั่นกันไปเรื่อยๆ ตามลำดับ

ผลการทดลองในห้องปฏิบัติการ แสดงพฤติกรรมการเลื่อนตัว ผนวกกับการเปลี่ยนรูปของวัสดุคล้ายหิน ที่นำมาใช้ในการทดลองพบว่ายิ่งห่างจากจุดศูนย์กลางการเลื่อนตัว การเลื่อนตัวจะลดน้อยลง อันเนื่องมาจากการเปลี่ยนรูปของตัวเนื้อวัสดุเอง

จากกรณีศึกษาของเหตุการณ์แผ่นดินไหวทั่วโลกพบว่าแผ่นดินไหวโดยส่วนใหญ่ที่มีขนาดเล็กกว่า 7.0 มักไม่แสดงการปริแตกหรือการเลื่อนตัวของรอยเลื่อนมาถึงพื้นผิวโลก ซึ่งนั่นก็ไม่ได้หมายความว่าที่จุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวไม่มีการเลื่อนตัวของรอยเลื่อน รอยเลื่อนเลื่อนตัวจริง เพียงแต่การเลื่อนตัวนั้นลดหลั่นหรือลดทอนลงจนกระทั่งไม่มีการเลื่อนตัวแสดงให้เห็นบนพื้นผิวโลก เราจึงสังเกตุเห็นว่าเมื่อเกิดแผ่นดินไหวขนาดเล็กหรือขนาดปานกลางที่บ้านเรา จะไม่มีภาพข่าวที่แสดงการปริแตกของพื้นผิวให้เห็น

นอกจากนี้จากกรณีศึกษาของเหตุการณ์แผ่นดินไหวที่มีขนาด 7.0 ขึ้นไปทั่วโลก และมีความลึกของแผ่นดินไหวไม่เกิน 30-35 กิโลเมตร พบว่าเกือบทั้งหมดมีการปริแตก แล้วแตกลั่นจนมาถึงพื้นผิวโลก นั่นหมายความว่าถ้ารอยเลื่อนหรือเขตมุดตัวของแผ่นเปลือกโลกดังกล่าว เกิดแผ่นดินไหวขนาด 7.0 ขึ้นไปและมีธรรมชาติการเลื่อนตัวในแนวดิงโอกาสที่พื้นที่แถบนั้นจะมีการปริแตกของพื้นผิวและมีการยกตัวของพื้นที่ก็มีสูง แล้วก็มีโอกาสทำให้เกิดสึนามิได้

รอยแตกบนพื้นผิวแสดง (ซ้าย) ผารอยเลื่อนที่ตัดผ่านเนินตะกอนรูปพัด บริเวณหุบเขาแห่งความตาย ประเทศสหรัฐอเมริกา (ที่มา : www.nature.nps.gov) (ขวาบน) ผารอยเลื่อนจากแผ่นดินไหวโกเบ ประเทศญี่ปุ่น ขนาด 7.3 เมื่อปี ค.ศ. 1995 (ขวาล่าง) ผารอยเลื่อนในรัฐยูท่า ประเทศสหรัฐอเมริกา จากแผ่นดินไหวเมือง spitak ขนาด 7.2 ค.ศ. 1988 (ที่มา : http://earthquake.usgs.gov)

นี่จึงเป็นที่มาของวลีถัวๆ คร่าวๆ จากนักวิชาการด้านแผ่นดินไหวหลายๆ ท่านว่า “แผ่นดินไหวต้องมีขนาดใหญ่ประมาณ 7.0 ขึ้นไป และต้องมีการเลื่อนตัวของรอยเลื่อนใต้น้ำในแนวดิ่ง ถึงจะเกิดสึนามิได้”

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

Share: