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

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

ผลการขุดร่องสำรวจทั้งสิ้น 22 พื้นที่ และศึกษาแผ่นดินไหวบรรพกาลจากโครงการดังกล่าวเหล่านี้ ทำให้ได้ข้อมูลประวัติการเคลื่อนตัวของรอยเลื่อนที่เชื่อว่าเป็นสาเหตุให้เกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ในอดีต ตามช่วงเวลาต่างๆ อย่างที่แสดงในตาราง

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

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

 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.

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