ในการประเมินระดับอันตรายแผ่นดินไหว (Seismic Hazard Analysis) (Kramer, 1996) เพื่อเป็นแนวทางสำหรับการออกแบบสิ่งปลูกสร้างนั้น ตัวแปรสำคัญที่ควรพิจารณาให้ครบถ้วนและถูกต้องมากที่สุด คือ แหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวที่มีโอกาสส่งผลกระทบต่อพื้นที่ศึกษา ทั้งในด้านรูปร่าง (ขนาดและทิศทางการวางตัว) และนิสัยใจคอ (พฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหว) ทั้งนี้เนื่องจากหากพิจารณาแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวไม่ครอบคลุม ผลการประเมินระดับแรงสั่นสะเทือนอาจต่ำกว่าที่ควรจะเป็น ส่งผลให้การออกแบบจากผลการประเมินที่ได้ยังคงไม่ปลอดภัยจากพิบัติภัยแผ่นดินไหว ในทางตรงกันข้ามหากพิจารณาแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวมากเกินไป ทั้งที่บางแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวนั้นอาจไม่ส่งผลกระทบหรือไม่ดุร้ายอย่างที่คิด แรงสั่นสะเทือนที่ประเมินได้ก็จะสูงเกินความเป็นจริง สิ้นเปลืองงบประมาณในการก่อสร้างโดยใช่เหตุ ด้วยเหตุนี้นอกเหนือจากการเลือกใช้แบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวที่เหมาะสม การพิจารณาแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวที่สมเหตุสมผลจะช่วยให้การออกแบบและการก่อสร้างด้านวิศวกรรมนั้นมีประสิทธิภาพและสมดุล ซึ่งหมายถึงปลอดภัยจากแผ่นดินไหวโดยใช้งบประมาณการก่อสร้างต่ำที่สุด

จากผลการสำรวจและศึกษาด้านธรณีวิทยาแผ่นดินไหวในอดีตที่ผ่านมา แสงอาทิตย์ เชื้อวิโรจน์ (2534) นำเสนอกลุ่มรอยเลื่อนที่สำคัญในประเทศไทยเป็นครั้งแรก โดยแบ่งออกเป็น 13 กลุ่มรอยเลื่อน ได้แก่ เขตรอยเลื่อนเชียงแสนหรือแม่จัน เขตรอยเลื่อนแม่ทา และเขตรอยเลื่อนมะรุ่ย ฯลฯ ซึ่งหลังจากนั้นได้มีการปรับปรุงข้อมูลรอยเลื่อนอย่างต่อเนื่อง ทั้งการแบ่งกลุ่มรอยเลื่อน จำนวนและรูปร่างการวางตัวที่ถูกต้องมากยิ่งขึ้น (เช่น Hinthong, 1995; ปัญญาจารุศิริ, 2534) จนกระทั่งปัจจุบัน กรมทรัพยากรธรณี (2549) ซึ่งเป็นหน่วยงานหลักของประเทศไทยที่รับผิดชอบการสำรวจด้านธรณีวิทยาแผ่นดินไหวอย่างต่อเนื่อง ได้นำเสนอ แผนที่รอยเลื่อนมีพลัง (active fault map) ในประเทศไทย โดยสรุปว่าประเทศไทยมีรอยเลื่อนมีพลัง 13 กลุ่มรอยเลื่อน ได้แก่ กลุ่มรอยเลื่อนแม่จัน เถิน ในภาคเหนือ กลุ่มรอยเลื่อนเจดีย์สามองค์ ศรีสวัสดิ์ ในภาคตะวันตก รวมถึงกลุ่มรอยเลื่อนระนอง-คลองมะรุ่ย ในภาคใต้ของประเทศไทย

ฐานข้อมูลแผ่นดินไหวจากเครื่องมือตรวจวัด

ในกรณีของกลุ่มรอยเลื่อนระนอง-คลองมะรุ่ย ในแง่ของการวางตัว กลุ่มรอยเลื่อนทั้งสองวางตัวในทิศตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้ (กรมทรัพยากรธรณี, 2550) พาดผ่านหลายจังหวัดในภาคใต้ของประเทศไทย Tapponnier และคณะ (1986) สรุปว่าการเคลื่อนตัวของรอยเลื่อนทั้งสองเป็นรอยเลื่อนเหลื่อมข้างและมีการเลื่อนตัวแบบซ้ายเข้า (sinistral strike-slip movement) อย่างไรก็ตามนักวิชาการหลายกลุ่มก็ยังไม่ปักใจเชื่อว่า เป็นรอยเลื่อนมีพลังที่สามารถสร้างแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ได้ ทั้งนี้เนื่องจาก ข้อมูลแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดด้วยเครื่องมือตรวจวัด (instrumental record) พบเพียงแผ่นดินไหวขนาดเล็ก-ปานกลาง (2.0-4.0) และเกิดไม่บ่อยนักในกลุ่มรอยเลื่อนนี้ หากเทียบกับกลุ่มรอยเลื่อนอื่นๆ ทางภาคเหนือและภาคตะวันตกของประเทศไทย มีเพียงเหตุการณ์แผ่นดินไหวที่เกิดในอ่าวไทย นอกชายฝั่งจังหวัดประจวบคีรีขันธ์ เมื่อวันที่ 8 เดือนตุลาคม ค.ศ. 2006 ที่มีขนาด 5.0 (Thipyopass, 2010; Thipyopass และคณะ, 2012) ซึ่งถือว่าเป็นแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่สุดของรอยเลื่อนระนองที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหว โดยผลกระทบจากเหตุการณ์แผ่นดินไหวดังกล่าวทำให้พื้นที่ภาคใต้ของประเทศไทย โดยเฉพาะจังหวัดประจวบคีรีขันธ์และจังหวัดชุมพรได้รับความรุนแรงแผ่นดินไหวระดับ II-IV ตามมาตราเมอร์คัลลี่แปลง

ธรณีวิทยาแผ่นดินไหว

เพื่อให้แน่ใจว่ากลุ่มรอยเลื่อนระนอง-คลองมะรุ่ยนั้นมีโอกาสเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่หรือไม่ การศึกษาธรณีวิทยาแผ่นดินไหว ซึ่งถือเป็นฐานข้อมูลแผ่นดินไหวด้านธรณีวิทยา (geological record) จึงมีความสำคัญ เพราะจะช่วยยืนยันว่า เคยเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ในระดับที่ทำให้ชั้นตะกอนมีการเลื่อนตัวหรือไม่ และเมื่อไหร่ ซึ่งบทความนี้มุ่งเน้นที่จะรวบรวมฐานข้อมูลการศึกษาด้านธรณีวิทยาแผ่นดินไหว ในบริเวณกลุ่มรอยเลื่อนระนอง-คลองมะรุ่ยให้เป็นระบบและประเมินว่ารอยเลื่อนนี้มีพลังหรือไม่จากคำจำกัดความ รอยเลื่อนมีพลัง (active fault)

จากการทบทวนเอกสารงานวิจัยที่เคยมีการศึกษาไว้ในอดีตพบว่า ได้มีการขุดร่องสำรวจแผ่นดินไหว เพื่อศึกษาแผ่นดินไหวบรรพกาล (Paleo-earthquake) เป็นจำนวนมาก จากหลากหลายโครงการวิจัย เช่น งานศึกษาแก้ไขและพัฒนาสิ่งแวดล้อมโครงการท่าแซะ จังหวัดชุมพร (กรมชลประทาน, 2548) การศึกษาคาบอุบัติซ้ำ รอยเลื่อนระนองและรอยเลื่อนคลองมะรุ่ย (กรมทรัพยากรธรณี, 2550) โครงการอ่างเก็บน้ำคลองถ้ำ อำเภอเมือง จังหวัดพังงา (กรมชลประทาน, 2551) ตลอดจนโครงการศึกษาธรณีวิทยารอยเลื่อนมีพลัง เขื่อนคลองลำรูใหญ่ จังหวัดพังงา (กรมชลประทาน, 2552)

ผลการขุดร่องสำรวจทั้งสิ้น 22 พื้นที่ และศึกษาแผ่นดินไหวบรรพกาลจากโครงการดังกล่าวเหล่านี้ ทำให้ได้ข้อมูลประวัติการเคลื่อนตัวของรอยเลื่อนที่เชื่อว่าเป็นสาเหตุให้เกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ในอดีต ตามช่วงเวลาต่างๆ ดังที่แสดงในตารางด้านล่าง

ตารางผลการขุดร่องสำรวจแผ่นดินไหวและการกำหนดอายุการเลื่อนตัวในอดีต กลุ่มรอยเลื่อนระนองและกลุ่มรอยเลื่อนคลองมะรุ่ย หมายเลขลำดับสัมพันธ์กับตำแหน่งการขุดร่องสำรวจแผ่นดินไหวในรูปด้านล่าง

หมายเหตุ: F1, F2 และ F3 หมายถึง อายุการเลื่อนตัวครั้งที่ 1 ครั้งที่ 2 และ 3 ตามลำดับ

ผลจากการทบทวนเอกสารงานวิจัยที่เคยมีการศึกษาไว้ในอดีต ผนวกกับนิยามของรอยเลื่อนมีพลัง ที่ได้มีการนำเสนอจากหน่วยงานต่างๆ สรุปได้อย่างมั่นใจว่า ตลอดแนวของกลุ่มรอยเลื่อนระนอง-คลองมะรุ่ยนั้น ถือเป็นรอยเลื่อนมีพลัง ซึ่งหากพิจารณาจาก จะเห็นได้ว่า กลุ่มรอยเลื่อนคลองมะรุ่ยซึ่งอยู่ด้านล่างนั้นแสดงพฤติกรรมหรือมีกิจกรรมด้านแผ่นดินไหวมากกว่ากลุ่มรอยเลื่อนระนองซึ่งอยู่ทางตอนบน และผลจากการกำหนดอายุยังแสดงให้เห็นว่าแผ่นดินไหวใหญ่ครั้งล่าสุดนั้น กลุ่มรอยเลื่อนคลองมะรุ่ยเกิดในช่วงประมาณ < 10,000 ปี ในขณะที่ กลุ่มรอยเลื่อนระนองนั้น แผ่นดินไหวในรอบ 10,000 ปีที่ผ่านมา สำรวจพบเฉพาะทางตอนบนและตอนล่างของกลุ่มรอยเลื่อนเท่านั้น ส่วนตอนกลางนั้นมีประวัติการเลื่อนตัวกระจายในหลัก 20,000-150,000 ปี

พฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหว (การวิเคราะห์เชิงสถิติ)

Pailoplee (2014b) วิเคราะห์ สมการความสัมพันธ์ FMD จากข้อมูลแผ่นดินไหวที่เคยเกิดขึ้นในบริเวณรอยเลื่อนระนองและรอยเลื่อนคลองมะรุ่ย และประเมินแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่สุดที่สามารถเกิดขึ้นได้ในช่วงเวลา 10-100 ปี โดยผลการประเมินบ่งชี้ว่าในอีก 50 ปี พื้นที่ภาคใต้ของประเทศไทยมีโอกาสเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่สุด ≤ 6.3 M_w และมีโอกาสใหญ่ที่สุดถึง 6.8 M_w หากพิจารณาในอีก 100 ปี

อย่างไรก็ตามเนื่องจากข้อมูลแผ่นดินไหวที่มีอยู่อย่างจำกัด ทำให้ผลการวิเคราะห์สมการความสัมพันธ์ FMD ในพื้นที่ภาคใต้ของประเทศไทย มีความสอดคล้องระดับปานกลางกับข้อมูลแผ่นดินไหวที่ใช้ในการวิเคราะห์ ดังนั้น Pailoplee (2014b) จึงสรุปว่าผลการศึกษาดังกล่าวเป็นการประเมินพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวในเบื้องต้น และควรมีการตรวจวัดแผ่นดินไหวอย่างมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นในบริเวณรอยเลื่อนระนองและรอยเลื่อนคลองมะรุ่ย เพื่อใช้ในการประเมินพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวที่มีความแม่นยำมากขึ้นในอนาคต (Pailoplee, 2014b)

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.
• ปัญญา จารุศิริ, สุวิทย์ โคสุวรรณ, วิโรจน์ ดาวฤกษ์, บุรินทร์ เวชบันเทิง, และ สุทธิพันธ์ ขุทรานนท์, 2543. รายงานวิจัย (ฉบับสมบูรณ์) แผ่นดินไหวในประเทศไทยและพื้นแผ่นดินเอเชียตะวันออกเฉียงใต้, รายงานวิจัยฉบับสมบูรณ์ เสนอต่อสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.), 171 หน้า
• แสงอาทิตย์ เชื้อวิโรจน์, 2534. ธรณีวิทยาแปรสัณฐานของประเทศไทย. ฝ่ายแปลภาพถ่ายทางอากาศและดาวเทียม กองธรณีวิทยา กรมทรัพยากรธรณี, 58 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.
• Hinthong, C. 1995. The study of active fault in Thailand. Proceedings of the technical conference on the progression and vision of mineral resources development, Department of Mineral Resources, Bangkok, 129-140.
• IAEA, 2010. Seismic hazards in site evaluation for nuclear installations. Safety Standards Series No. SSG-9, p. 60, http://www-ns.iaea.org/standards/.
• Kramer, S.L. 1996. Geotechnical Earthquake Engineering. Prentice Hall, Inc., Upper Saddle River, New Jersey, 563p.
• 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.
• McCaffrey, R., 2009. The Tectonic Framework of the Sumatran Subduction Zone. Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 37, 345-366.
• 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