จากรูปด้านล่างซึ่งเป็นภาพพื้นผิวโลกของจริงที่ถ่ายได้จากดาวเทียม จะสังเกตเห็นว่ามีแนวเส้นประหลาดๆ มากมายที่หลายคนยังไม่รู้จักทั้งตรงและโค้ง ซึ่งในทางธรณีวิทยาปัจจุบันสรุปตรงกันแล้วว่า รอยหรือแนวที่เห็นโดยส่วนใหญ่ เป็นผลมาจากการขัดสีกันของแผ่นเปลือกโลก ทำให้เกิดการยก-ยุบ ผลุบ-โผล่ ของแผ่นดินผสมปนเปกันไป ทำให้หนังหน้าของโลกดูเหมือนมีรอยแผลเป็นบากอยู่อย่างที่เห็น และที่สำคัญรอยบากพวกนี้ส่วนใหญ่มักจะเป็นแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวที่สำคัญของโลก

หรือถ้าซูมเข้าหาโลกอีกนิด เปลี่ยนภาพถ่ายจากดาวเทียมเป็นภาพหรือข้อมูล โทรสัมผัส (remote sensing) ประเภทอื่นๆ จากรูปด้านล่าง เป็นรูปที่สร้างมาจาก ข้อมูลระดับความสูงเชิงเลข (Digital Elevation Model, DEM) ของภูมิประเทศบริเวณจังหวัดเชียงใหม่ ซึ่งเป็นภาพที่ไม่แสดงความแตกต่างของสี แต่จะแสดงเฉพาะความสูงในรูปแบบของภาพ 3 มิติ เหมือนจริง โดยที่ต่ำสีเทาขาวนั้นคือ แอ่งขนาดใหญ่และเป็นที่ตั้งของ จังหวัดเชียงใหม่และลำพูน ส่วนพื้นผิวตะปุ่มตะป่ำคล้ายหนังช้างคือแนวเทือกเขาที่โอบล้อมทั้งฝั่งซ้ายและขวาของ แอ่งเชียงใหม่ (Chiang Mai Basin) เอาไว้ ซึ่งก็จะเห็นว่ามีแนวเส้นคมๆ มากมายกระจายอยู่ในภาพ ซึ่งในทางธรณีวิทยา แปลความได้ว่าแนวเส้นต่างๆ เหล่านี้เป็นผลมาจากการทนไม่ไหวของแผ่นดินเมื่อมีแรงกระทำจนเกิดการปริแตกและเลื่อนออกจากกัน หรือที่เรียกว่า รอยเลื่อน (fault) นี่เป็นอีกหนึ่งตัวอย่างที่ยืนยันการมีอยู่จริงของแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวในจังหวัดเชียงใหม่ ประเทศไทย

แต่ด้วยอุปสรรคของ “ขนาด” ที่ต่างกันมากโข ระหว่างคนกับโลก ทำให้การมองของคนแบบปกติบนพื้นโลกทั่วไปนั้นใช้ไม่ค่อยได้ผล เพราะถ้าเรายังเดินอยู่บนโลก เราก็จะเพลินไปกับภูเขา แม่น้ำ ต้นไม้ เหมือนกับมดที่เกาะตัวช้าง ก็คงไม่มีวันรู้ว่ากำลังเดินสาระวนอยู่บนตัวหรือหัวของช้างกันแน่ ด้วยเหตุนี้การมองหาแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวที่ใหญ่พอๆ กับช้าง คนที่เล็กจิ๋วเหมือนมด จึงจำเป็นต้องมองมุมใหม่ ที่ไม่ใช่มุมดี-ร้าย หรือมุมเอียงซ้าย-เอียงขวา แต่เป็นการมองแบบซูมเข้า-ซูมออก ที่จะช่วยให้มุมการมองกว้างขึ้น สว่างและกระจ่างขึ้น เพราะหลายครั้งเราก็พบว่า การมองอะไรใกล้ๆ ไม่ได้ทำให้เห็นภาพชัดเสมอไป โดยเฉพาะการมองหาแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวอย่าง รอยเลื่อน (fault)

ชนิดของรอยเลื่อน

นักธรณีวิทยาจำแนกการเลื่อนตัวของรอยเลื่อนออกเป็น 3 รูปแบบ คือ

1) รอยเลื่อนตามแนวเอียงเท (dip-slip fault) คือ รอยเลื่อนที่มีการเลื่อนตัวตามระนาบการเลื่อนตัวในแนวดิ่ง แบ่งย่อยเป็น 2 ชนิด ได้แก่ 1.1) รอยเลื่อนปกติ (normal fault) เกิดจากแรงเค้นดึงที่พยายามทำให้แผ่นเปลือกโลกเกิดการแยกตัวออกจากกัน ทำให้พนังด้านบนเลื่อนลงและผนังด้านล่างเลื่อนขึ้น และ 1.2) รอยเลื่อนย้อน (reverse fault) เกิดจากแรงเค้นบีบอัดซึ่งตรงกันข้ามกับรอยเลื่อนปกติ ทำให้ชั้นหินหดสั้นลง ผนังด้านบนเลื่อนขึ้นและผนังด้านล่างเลื่อนลงและมีความหนามากขึ้น รอยเลื่อนย้อนทำให้หินที่มีอายุแก่กว่าเลื่อนตัวมาปิดทับหิน ที่มีอายุอ่อนกว่าได้ ในกรณีของรอยเลื่อนย้อนที่ระนาบการเลื่อนตัว เอียงเทเป็นมุม < 45 องศา เรียกรอยเลื่อนชนิดนี้ว่า รอยเลื่อนย้อนมุมต่ำ (thrust fault)

2) รอยเลื่อนตามแนวระดับ (strike-slip fault) เกิดจากแผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่ผ่านกันในแนวราบ แบ่งย่อยเป็น 2 ชนิด คือ 2.1) รอยเลื่อนแบบขวาเข้า (dextral หรือ right-lateral fault) คือ รอยเลื่อนที่มีการเลื่อนตัว และพื้นที่ฝั่งขวาของรอยเลื่อน เลื่อนเข้าหาผู้สังเกต 2.2) รอยเลื่อนแบบซ้ายเข้า (sinistral หรือ left-lateral fault) คือ รอยเลื่อนที่มีการเลื่อนตัว และพื้นที่ฝั่งซ้ายของรอยเลื่อน เลื่อนเข้าหาผู้สังเกต

3) รอยเลื่อนเฉียง (oblique fault) หมายถึง รอยเลื่อนที่มีการเลื่อนตัวผสมทั้งในแนวดิ่งและแนวระนาบในเวลาเดียวกัน

ซึ่งในแต่ละชนิดของรอยเลื่อน เมื่อมีการเลื่อนตัวอย่างต่อเนื่องเป็นระยะเวลายาวนาน บวกกับกระบวนการผุพังและกัดกร่อนบนพื้นผิวโลก ก็จะทำให้เกิดการพัฒนาภูมิประเทศที่มีลักษณะเฉพาะตัว แปลกตา ไม่ค่อยเหมือนใคร เวลาแปลความหมายภาพถ่ายดาวเทียม หรือข้อมูลโทรสัมผัสชนิดอื่นๆ นักธรณีวิทยาจึงมักจะใช้หลักฐานหรือลักษณะภูมิประเทศเหล่านี้เป็นตัวบ่งชี้การมีอยู่ของรอยเลื่อน ที่เป็นต้นตอหรือสาเหตุการเกิดแผ่นดินไหว

ภูมิประเทศจากการเลื่อนตัวแบบปกติ

ผลจาก การเลื่อนตัวของรอยเลื่อนแบบปกติ ทำให้เกิดภูมิประเทศที่สูง-ต่ำไม่เท่ากันระหว่างสองฟากฝั่งของระนาบรอยเลื่อน เกิดเป็นหน้าผาขนาดย่อมๆ เรียกว่า ผารอยเลื่อน (fault scarp) ซึ่งถ้าให้โอกาสและเวลามากหน่อย (1,000-10,000 ปี) รอยเลื่อนอาจแสดงการเลื่อนตัวและแผ่นดินไหวหลายครั้ง ความไม่เท่ากันของสองฝั่งจึงสะสมกลายเป็นผาสูงกว่า 5-10 เมตร ได้ และมักมีให้เห็นเป็นเส้นหรือแนวคมๆ แบ่งระหว่างเชิงเขากับแนวพื้นราบ หรือบางครั้ง เราอาจเห็นการตัดผ่านของรอยเลื่อนที่ไปขัดกับการสะสมตัวของตะกอนในสภาพแวดล้อมแบบปกติ เช่น การเกิดผารอยเลื่อนบริเวณ หุบเขาแห่งความตาย (Death Valley) ซึ่งรอยเลื่อนนั้นตัดผ่าน เนินตะกอนรูปพัด (alluvium fan) ทำให้เห็นแนวเส้นที่ชัดเจน

ผาสามเหลี่ยม (triangular facet หรือ facet spur) เป็นลักษณะภูมิประเทศเฉพาะอีกรูปแบบหนึ่งที่เป็นผลมาจากการเคลื่อนตัวของรอยเลื่อน โดยในช่วงแรกหากรอยเลื่อนมีการเลื่อนตัวแบบปกติ จะทำให้เกิดผารอยเลื่อน อย่างที่เล่าไปในตอนต้น ซึ่งต่อมาพื้นที่ที่ถูกยกตัวสูงขึ้นก็จะถูกกระบวนการทางน้ำกัดกร่อน โดยน้ำจะไหลลงมาที่ราบและเซาะหน้าผาเป็นร่อง ซึ่งโดยนิสัยของน้ำเมื่ออยู่สูงกว่าระดับอ้างอิงหรือที่ราบด้านล่าง น้ำจะมีนิสัยการกัดกร่อนแบบเป็นร่องลึกในแนวดิ่ง มากกว่าที่จะกวัดแกว่งเหมือนอย่างที่เห็นตามแม่น้ำในที่ราบ จึงทำให้หน้าผารอยเลื่อนมีร่องเขาตัดเป็นรูปตัว V ในภาษาอังกฤษ (V-shape valley) ซึ่งหากมีหุบเขารูปตัววีเรียงต่อกันอย่างเป็นระบบ จะทำให้ผารอยเลื่อนส่วนที่ยังเหลืออยู่ มองเห็นเป็นเหมือนหน้าผาที่มีรูปร่างเป็นสามเหลี่ยม นักธรณีวิทยาจึงเรียกลักษณะหน้าผาแบบนี้ว่า ผาสามเหลี่ยม และบริเวณฐานของผาสามเหลี่ยมนี้ก็คือ รอยเลื่อน

อีกหนึ่งภูมิประเทศแปลกๆ ที่ผู้อ่านอาจจะเคยเห็นแต่ไม่เคยสังเกต คือ ภูมิประเทศที่นักธรณีวิทยาเรียกว่า หุบเขาลึกทรงแก้วไวน์ (wine-glass canyon) ซึ่งเป็นลักษณะภูมิประเทศที่มีวิวัฒนาการและกลายร่างมาจากผาสามเหลี่ยม โดยที่กลไกลการเกิดเริ่มจาก เมื่อผารอยเลื่อนเริ่มถูกกรัดกร่อนและพัฒนาเป็นผาสามเหลี่ยม ด้วยนิสัยธรรมชาติการกัดของน้ำ น้ำที่รับผิดชอบต่อหน้าที่ จะพยายามกัดหินลงไปในแนวดิ่งก่อน จนระดับท้องน้ำอยู่ในระดับใกล้เคียงกับระดับอ้างอิงหรือที่ราบ หลังจากกัดได้ลึกสมจิตสมใจแล้ว ลำน้ำก็จะเริ่มกวัดแกว่งกัดซ้ายที กัดขวาทีภายในร่องเขา ดังนั้นเมื่อเวลาผ่านไป ร่องน้ำภายในหุบเขาจะกว้างขึ้นเรื่อยๆ มองเห็นเป็นเหมือนตัว U ในภาษาอังกฤษ หรือเหมือนกะละมังผ่าครึ่ง

ต่อมาเมื่อเกิดแผ่นดินไหว รอยเลื่อนมีการเลื่อนตัวในแนวดิ่งและยกพื้นที่สูงขึ้นอีกครั้ง น้องน้ำจากที่เคยกวัดแกว่ง เลื้อยในแนวราบ จึงต้องกลับมาทำน้ำที่เดิมของตัวเอง คือ กัดลงไปในแนวดิ่งให้ถึงระดับอ้างอิงอีกครั้ง ก็อย่างที่บอก ในช่วงแรกน้ำจะไม่สนใจกับสิ่งรอบข้าง แต่มุ่งมั่นที่จะกัดให้ลึกลงไปในแนวดิ่ง ทำให้ร่องน้ำใหม่ที่ถูกกัดอยู่ใต้ร่องน้ำเก่าตัว U มีทรงแหลมๆ เหมือนรูปตัว V ซึ่งถ้าไปยืนหน้าเขาหรือหน้า ผ้ารอยเลื่อน จะเห็นหน้าตัดเขาเป็นรูปทรงคล้ายกับแก้วไวน์ ที่ร่องเขาด้านบนเปิดกว้างเหมือนส่วนที่ใส่น้ำ ในขณะที่ส่วนล่างจะแคบเรียวเหมือนก้านแก้ว

ภูมิประเทศจากการเลื่อนตัวแบบย้อน

นอกจากการเลื่อนตัวแบบปกติของรอยเลื่อน การเลื่อนตัวแบบย้อนก็ทำให้เกิดภูมิประเทศที่มีลักษณะเฉพาะเช่นกัน โดยการเลื่อนตัวแบบย้อยของรอยเลื่อนทำให้พื้นดินเลื่อนตัวในแนวดิ่งเหมือนกับการเลื่อนตัวแบบปกติ แต่จะแตกต่างกันตรงที่ถ้าเป็นการเลื่อนจากรอยเลื่อนปกติ จะเห็นแนวรอยตัดหรือหน้าผาที่คมชัด ส่วนการเลื่อนตัวแบบย้อนจะมีทั้งการเลื่อนตัวและการคดโค้งมั่วซั่วร่วมกันอยู่ เกิดเป็นแนวของเนินเตี้ยๆ ขาวตลอดแนวของรอยเลื่อน เรียกว่า สันนูนขวางตรง (Linear ridge)

จาก แสดงให้เห็นภาพทั้งจากมุมสูงและระยะใกล้ของภูมิประเทศที่เกิดจากการเลื่อนตัวแบบย้อนจากแผ่นดินไหวชิชิ (Chi Chi earthquake) ในประเทศไต้หวัน เมื่อปี พ.ศ. 2533 ขนาด 9.0 ผลทำให้ลู่วิ่งในสนามกีฬายกตัวกลายเป็นเนินยาวอย่างที่เห็น

ลองจินตนาการกันต่อ ถ้าเรามีโอกาสได้นั่งเฝ้าสนามกีฬาของไต้ไหวันอีกซัก 1,000-10,000 ปี เราก็จะได้พบเจอกับแผ่นดินไหวเป็นระยะๆ พร้อมกับได้เห็นพัฒนาการของเนินเขาที่สูงขึ้นแบบโตวันโตคืนจนกลายเป็นเนินเขาขนาดใหญ่ ซึ่งถ้าไม่มีอะไรมารบกวน มันก็จะเจริญเติบโตเป็นเนินเขาทอดยาวอย่างต่อเนื่อง แต่โดยปกติเนินเขาพวกนี้มักจะนอนขวางลำน้ำที่เคยไหลผ่านมาก่อน (ที่จะเกิดเนินเขาเสียอีก) ดันนั้นในช่วงเวลาเดียวกันกับที่เนินค่อยๆ ยกตัวเติบโต ทางน้ำก็จะกัดขวางร่องเขาไปเรื่อยๆ เหมือนกัน จนสุดท้ายก็จะได้ภูมิประเทศเป็นเนินเขามนๆ โดนตัดเป็นท่อนๆ ซึ่งถ้าร่องนี้มีน้ำไหลผ่าน เราก็เรียกว่า หุบเขาทางน้ำ (water gap) หรือถ้าไม่มีน้ำแต่ก็เป็นช่องให้ลมวิ่งผ่านไปได้ ก็เรียกว่า หุบเขาทางลม (wind gap)

ภูมิประเทศจากการเลื่อนตัวแนวราบ

นอกจากนี้ การเลื่อนตัวแนวราบของรอยเลื่อนก็มักจะแสดงลักษณะภูมิประเทศที่แปลกๆ แบบที่เรียกว่า ไม่ตรงกับแนว (ที่ควรจะเป็น) เช่น ทางน้ำไหลเป็นเส้นตรงลงมาดีๆ พอถึงแนวรอยเลื่อนก็หายไปเอาดื้อๆ แล้วไปโผล่อีกที่ในแนวเดียวกันแต่เขยิบไปอยู่ข้างๆ ทางน้ำไม่ต่อเนื่องแบบนี้ นักธรณีวิทยาเรียกว่า ทางน้ำหัวขาด (beheaded stream) หรือในบางครั้งถ้ารอยเลื่อนตัดผ่านมาได้ซักพัก และไม่มีอุปสรรคอะไรมาขวางกัน ลำน้ำหัวขาดจะพัฒนาหาทางไหลมาเชื่อมต่อกันใหม่กลายเป็น ทางน้ำหักงอ (offset stream) เช่น แสดงทางน้ำหักงอของรอยเลื่อนซาน แอนเดรียส ในประเทศสหรัฐอเมริกา

นอกจากทางน้ำ เนินเขาก็เลื่อนได้เหมือนกัน ซึ่งจากที่เล่าไปในตอนต้นเรื่องผาสามเหลี่ยม ถ้าเนินเขาถูกตัดผ่ากลางและเลื่อนตัวในแนวราบ เราจะเห็นผาสามเหลี่ยมใหม่ที่คมชัด โดยส่วนปลายของเนินเขาถูกเลื่อนไปอยู่ข้างๆ ซึ่งจากที่เคยเป็นเนินเขาเพื่อประคองน้ำให้ไหลมาตรงแนว ก็กลับกลายไปเป็นเนินเขาขวางทางน้ำไหล นักธรณีวิทยาจึงเรียกเนินเขานี้ว่า เนินเขาขวาง (shutter ridge) และถ้ามองเผินๆ เห็นผาสามเหลี่ยมเราอาจจะคิดว่า นั่นคือรอยเลื่อน และรอยเลื่อนนั้นเป็นรอยเลื่อนที่เลื่อนตัวแบบปกติ แต่ถ้าผาสามเหลี่ยม + เนินเขาขวาง อยู่เป็นชุด เหลื่อมคู่กันไป นั่นแสดงว่ารอยเลื่อนดังกล่าว เป็นรอยเลื่อนที่มีการเลื่อนตัวในแนวราบเป็นหลัก

อีกภูมิประเทศที่เห็นแล้วหน้าเสียวไส้ หายใจไม่ทั่วท้อง คือ การเกิดเนินหรือหนองน้ำเล็กๆ ทอดตัวไปตามแนวรอยเลื่อน ซึ่งดูเผินๆ ก็เหมือนกับเนินหรือหนองน้ำปกติ ไม่มีความพิเศษแต่อย่างใด แต่ถ้าได้รู้ปูมหลังของมันแล้ว เราๆ ท่านๆ ก็คงไม่ปรารถนาที่จะอยู่ใกล้หรือทำกิจกรรมอะไรในแถบนั้น

โดยถ้าเราพิจารณาในรายละเอียด จะพบว่าในบางพื้นที่ รอยเลื่อนไม่ได้เป็นเส้นตรงเส้นเดียวยาวเหยียด แต่ประกอบด้วยแนวรอยแตกย่อยๆ อยู่เหลื่อมกันรวมเป็นแนวยาวตลอดหลายสิบกิโลเมตร ซึ่งถ้ามีการเลื่อนตัวในแนวราบของชุดรอยเลื่อนที่อยู่เกยกัน ให้สังเกตดูที่พื้นที่ด้านในที่อยู่ระหว่างของรอยเลื่อนทั้ง 2 นั้น ถ้าการเลื่อนตัวของรอยเลื่อนที่เกยกัน แล้วทำให้พื้นที่ระหว่างรอยเลื่อน ถูกบีบให้ชนกันแบบเฉียงๆ (ลูกศรด้านในวิ่งเข้าหากัน) จะทำให้เกิดลักษณะที่เรียกว่า สันกลางบีบอัด (pressure ridge) แต่ถ้าพื้นที่ด้านในถูกดึงออกจากกันแบบเฉียง (ลูกศรด้านในวิ่งออกจากกัน) พื้นที่ส่วนนั้นจะทรุดต่ำลงกลายเป็นแอ่ง เรียกว่า หนองน้ำยุบตัว (sag pond) ตัวอย่างเช่น แอ่งน้ำทางตอนใต้ของเมืองซานฟรานซิสโก ที่เป็นผลมาจากการเลื่อนตัวของรอยเลื่อนซานแอนเดรียส ต้นเหตุที่ทำให้เมืองซานฟรานซิสโก พังพินาศพนาสูรเมื่อปี พ.ศ. 2449

ก็เอาแค่พอหอมปากหอมคอกันนะครับ หลังจากอ่านมาถึงตรงนี้ เดาว่าผู้อ่านคงจะมองโลก มองภูเขา มองแม่น้ำ ด้วยมุมมองใหม่ มุมที่แฝงไปด้วยความไม่ไว้วางใจธรรมชาติมากยิ่งขึ้น แต่มันก็ดีไปอย่าง ที่เราได้รู้ ดูได้ออก เพราะอย่างน้อยเวลาจะซื้อที่ซื้อทาง ก็ยังมีข้ออ้างในการต่อราคา “ที่ตรงนี้ ผาก็สามเหลี่ยม ลำน้ำก็หักงอ แล้วทำไมยังกล้าขายแพง….”

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