เรียนรู้

Learn

เรียนรู้

แผ่นดินไหวบรรพกาล : การสืบสันดานแผ่นดินไหว

ทำไมต้องศึกษาแผ่นดินไหวบรรพกาล ขอออกตัวตั้งแต่ต้นเรื่องก่อนเลยครับว่า ผู้เขียนไม่ได้มีเจตนาที่จะหยาบคายใส่ผู้อ่านแต่อย่างใด แต่ก็นั่งนึกอยู่นาน สุดท้ายคำว่า “สันดาน” น่าจะสื่อถึงสิ่งที่เราตามหาในบทความนี้ได้ดีที่สุด เพราะเรื่องที่ผู้เขียนกำลังจะเล่า เป็นเรื่องของการสืบหานิสัยลึกๆ ดิบๆ ของแผ่นดินไหว ที่บางที…ชั่วชีวิตของพวกเรานี้ อาจไม่มีโอกาสได้เห็น จากข้อมูลสถิติที่ผ่านมาทำให้รู้ว่าโดยธรรมชาติของการเกิด แผ่นดินไหวขนาดเล็กจะเกิดบ่อยกว่าแผ่นดินไหวใหญ่อยู่หลายเท่า เช่นเขตมุดตัวของเปลือกโลกแถบสุมาตรา-อันดามัน ที่ก่อนหน้านี้เราจะได้ยินข่าวการเกิดแผ่นดินไหวขนาด 4.0-5.0 แทบทุกปี ในขณะที่แผ่นดินไหวขนาด ...
เรียนรู้

แผนที่ความรุนแรงแผ่นดินไหวเท่า : การสำรวจและประโยชน์ของแผนที่

ปัจจุบันเมื่อเกิดแผ่นดินไหวขึ้นในพื้นที่ต่างๆ ทั่วโลก กรมธรณีวิทยาของประเทศสหรัฐอเมริกา (US. Geological Survey) หรือ USGS (https://earthquake.usgs.gov/) จะรายงานข้อมูลต่างๆ เกี่ยวกับเหตุการณ์แผ่นดินไหวนั้นอย่างทันท่วงที ซึ่งนอกเหนือจาก 1) เวลาการเกิดแผ่นดินไหวในรายละเอียดระดับวินาที 2) จุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวพร้อมความลึก และ 3) กลไกการเกิดแผ่นดินไหว อีกข้อมูลหนึ่งที่ขาดไม่ได้และ ...
เรียนรู้

การเกิดแผ่นดินไหว : แนวคิดการคืนตัววัสดุและแบบจำลองตะกุกตะกัก

ด้วยนิยามของ แผ่นดินไหว (earthquake หรือ quake หรือ tremor) ถ้าจะเอาแบบกำปั้นทุบดิน หรือตอบแบบตีหน้าซื่อ ก็คงหมายถึง แรงสั่นสะเทือนของแผ่นดิน ดังนั้นอะไรก็ตามที่พอจะทำให้พื้นดินที่เราย่ำ เกิดอาการสั่นสะท้าน ก็พอจะเหมารวมกันไปได้เลยว่าเป็นสาเหตุของแผ่นดินไหว ทั้งการตอกเสาเข็มเพื่อสร้างตึกสร้างบ้าน รถวิ่งบนถนน หรือแม้กระทั่งลูกมะพร้าวหล่นกระแทกพื้น ฯลฯ แต่ก็รู้ๆ กันอยู่ ...
เรียนรู้

การหาอายุด้วยวิธีเปล่งแสง : ตอน 7 เครื่องมือหาอายุด้วยวิธีเปล่งแสง

ปัจจุบันเครื่องมือใน การหาอายุด้วยวิธีเปล่งแสง (Luminescence Dating, TL and OSL) ที่นิยมใช้กันทั่วโลกมีอยู่ 2 ค่าย 2 สายพันธุ์ คือ 1) เครื่องมือสายเยอรมัน และ 2) เครื่องมือ Risø TL/OSL-DA-20 ...
เรียนรู้

การหาอายุด้วยวิธีเปล่งแสง : ตอน 6 ชนิดตัวอย่างยอดนิยม

1) วัสดุที่ได้รับความร้อนหรือความดัน การประยุกต์ หลักการเปล่งแสง กับการหาอายุวัสดุที่ได้รับความร้อนหรือความดัน เช่น หินอัคนีหรือหินแปร หรือแม้กระทั่งโบราณวัตถุในทางโบราณคดี เริ่มต้นจากแร่เดิมนั้นมีการสะสมอิเล็กตรอนอยู่ตลอดเวลาด้วยอัตราที่คงที่ ตามอัตราการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสีในธรรมชาติ ซึ่งหากแร่ได้รับความร้อนประมาณ 300-500 องศาเซลเซียส (Feathers, 2002) เช่น ลาวาที่กลายเป็นหินอัคนี หินเดิมที่ถูกแปรสภาพด้วยความดันและอุณหภูมิสูง แร่เดิมซึ่งเคยมีอิเล็กตรอนสะสมตัวอยู่จะถูกขับออกจากหลุมกักเก็บอิเล็กตรอนจนหมด จากนั้นแร่จึงเริ่มต้นสะสมอิเล็กตรอนใหม่อีกครั้ง ...
เรียนรู้

การหาอายุด้วยวิธีเปล่งแสง : ตอน 5 การเก็บและเตรียมตัวอย่าง

การเก็บตัวอย่าง ในการคัดเลือกตัวอย่างที่เหมาะสมเพื่อนำไปหาอายุด้วยวิธีเปล่งแสง (ทั้ง TL และ OSL) อย่างมีประสิทธิภาพนั้น อันดับแรกต้องมีหลักฐานหรือข้อสมมุติฐานที่แสดงให้เห็นว่า ตัวอย่างที่ผ่านความร้อน และต้องการหาอายุการถูกเผาครั้งสุดท้ายนั้น ได้รับความร้อนเพียงพอ (300-500 oC; Feathers, 2003) หรือ ตัวอย่างตะกอนดิน ที่ต้องการหาอายุการสะสมตัวครั้งล่าสุดนั้น ต้องมีสภาพแวดล้อมการสะสมตัวของตะกอนที่ชี้นำได้ว่ามีโอกาสได้รับแสงอาทิตย์ 6-8 ...
เรียนรู้

การหาอายุด้วยวิธีเปล่งแสง : ตอน 4 รังสีบรรพกาลจาก OSL

หลักการเปล่งแสงจากวิธีการกระตุ้นด้วยแสง การเปล่งแสงจากวิธีกระตุ้นด้วยแสง (Optically Stimulated Luminescence, OSL) เกิดแบบเดียวกับ การเปล่งแสงจากการกระตุ้นด้วยความร้อน (Thermoluminescence, TL) โดยเริ่มจากอิเล็กตรอนที่ถูกกักเก็บอยู่ใน หลุมกักเก็บอิเล็กตรอน (electron trap) ถูกกระตุ้นด้วยแสงและตกไปที่ ศูนย์กลางการเปล่งแสง (luminescence center) ทำให้เกิด ปรากฏการณ์การรวมตัวใหม่ ...
เรียนรู้

การหาอายุด้วยวิธีเปล่งแสง : ตอน 3 รังสีบรรพกาลจาก TL

หลักการตรวจวัดสัญญาณ TL การเปล่งแสงจากการกระตุ้นด้วยความร้อน (thermally stimulated luminescence) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในช่วงปี ค.ศ. 1950-1960 (Daniels และคณะ, 1953) เพื่อที่จะวัดปริมาณรังสีหรือปริมาณอิเล็กตรอนที่อยู่ในหลุมกักเก็บ ที่วัตถุต่างๆ ได้รับ โดยใช้เครื่องมือวัดที่เรียกว่า หลอดขยายสัญญาณแสง (photomultiplier tube หรือ ...
เรียนรู้

การหาอายุด้วยวิธีเปล่งแสง : ตอน 2 อัตราการแผ่รังสีจากสิ่งแวดล้อม

ในการกำหนดอายุวัสดุทางธรณีวิทยาหรือโบราณคดีด้วยวิธีการเปล่งแสง ค่าตัวแปรที่เราจำเป็นจะต้องประเมินเพื่อให้ได้มาซึ่งอายุของวัสดุประกอบไปด้วย 2 ส่วน คือ 1) ค่าจำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกกระตุ้นให้ไปอยู่ในหลุมกักเก็บอิเล็กตรอน (Equivalent Dose, ED) ในหน่วย Gy และ 2) อัตราการแผ่รังสีต่อปีของธาตุกัมมันตรังสีที่มีอยู่ในบริเวณรอบข้าง (Annual dose, AD) ในหน่วย Gy/year ...
เรียนรู้

การหาอายุด้วยวิธีเปล่งแสง : ตอน 1 ทฤษฏีและการประยุกต์เพื่อหาอายุ

แสงและการเปล่งแสง แสง (light) คือ การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความยาวคลื่นที่สายตามนุษย์มองเห็น (visible light) หรืออาจรวมถึงช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่ แสงอินฟราเรด (infrared, IR) ถึงแสงอัลตราไวโอเลต (ultraviolet, UV) โดยคุณสมบัติพื้นฐานของแสง ได้แก่ 1) ความเข้มของแสงหรือแอมพลิจูดของคลื่น แสดงอยู่ในรูปความสว่างของแสง และ ...
เรียนรู้

การหาอายุด้วยวิธีโปแตสเซียม-อาร์กอน

ในบรรดาธาตุต่างๆ ที่มีอยู่บนโลก ธาตุโปแตสเซียม (Potassiam, K) เป็นอีกธาตุหนึ่งที่มีปริมาณพอสมควร โดยส่วนมากมักจะพบปะปนอยู่ใน แร่ประกอบหิน ทั่วไป ซึ่งทั้งหมดของธาตุ K ที่มีอยู่บนโลก ประกอบด้วย 3 ไอโซโทป คือ K-39 K-40 และ K-41 ...
เรียนรู้

การหาอายุด้วยวิธีรูบิเดียม-สตรอนเทียม

จากการค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันพบว่า มีไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี (radioactive isotope) หลายชนิดที่สามารถ นำมาประยุกต์ใช้ในการหาอายุทางวิทยาศาสตร์ได้ โดยที่ทุก ๆ วิธีการการหาอายุด้วยการใช้ ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีนั้น ใช้หลักการพื้นฐานที่เกี่ยวกับ การสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสีทั้งสิ้น จะแตกต่างกันก็ตรงที่ วัสดุที่เหมาะสมในการหาอายุหรือวิธีการการคัดแยกแร่และธาตุต่าง ๆ เพื่อนำมาคำนวณการประเมินอัตราการสลายตัวเท่านั้น ซึ่งนอกจาก การหาอายุด้วยวิธีคาร์บอน-14 การหาอายุด้วยวิธีโปแตสเซียม-อาร์กอน การหาอายุด้วยวิธียูเรเนียม-ตะกั่ว ...
เรียนรู้

การหาอายุด้วยวิธีออบซิเดียน

ออบซิเดียน (obsidian) คือ หินอัคนีภูเขาไฟ (volanic igneous rock) ชนิดหนึ่ง ที่เกิดจากการเย็นตัวอย่างรวดเร็วของแมกมาไรโอไรท์ที่มีปริมาณแร่ซิลิก้าสูง โดยทั่วไปออบซฺเดียนมีหลายสีตั้งแต่ใสเหมือนแก้ว สีเทา สีน้ำตาล สีน้ำตาลออกแดง จนกระทั่งสีดำเหมือนถ่านหิน ความแตกต่างของสีเกิดจากสารประกอบในเนื้อแก้วและอัตราการเย็นตัวจากแมกมาจนกลายเป็นหินแข็ง ในอดีตมนุษย์นิยมใช้หินออบซิเดียนเป็นวัสดุหลักในการทำเครื่องมือใช้สอยในชีวิตประจำวันและเครื่องประดับ ตลอดจนเอามาทำเป็นศิลปวัตถุ เนื่องจากมีความแข็งแรงและคงทน ทำให้ในช่วงปี ค.ศ. ...
เรียนรู้

ขนาดแผ่นดินไหว : ความหลากหลาย และ การปรับเทียบ

ขนาดแผ่นดินไหว (earthquake magnitude) คือ ระดับพลังงานที่โลกปลดปล่อยออกมาจากจุดศูนย์เกิดแผ่นดินไหวในรูปของแรงสั่นสะเทือน ดังนั้นในแต่ละเหตุการณ์แผ่นดินไหวจะมีขนาดแผ่นดินไหว หรือระดับพลังงานที่ปลดปล่อยออกมาเพียงระดับเดียวเท่านั้น ซึ่งจะแตกต่างจากแรงสั่นสะเทือนที่มีอยู่หลายระดับ ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่อยู่ห่างจากจุดศูนย์เกิดแผ่นดินไหวเหตุการณ์นั้นๆ ว่ากันว่า คนเริ่มระแคะระคายว่าแผ่นดินไหวนั้นมี “ขนาด” ก็ในปี พ.ศ. 2474 โดยจากการสังเกตของคุณคิโยโอะ วาดาติ (Wadati K.) นักแผ่นดินไหวชาวญี่ปุ่น ...
เรียนรู้

การจำแนกแร่ จากโสตสัมผัสทางกายภาพ

ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ค้นพบแร่ที่มีอยู่ในโลกแล้วจำนวน 3,000-4,000 ชนิด ซึ่งแร่แต่ละชนิดก็มีคุณสมบัติแตกต่างกันออกไป ทั้งในเชิง คุณสมบัติทางกายภาพ (physical property) รวมทั้ง คุณสมบัติทางเคมี (chemical property) ดังนั้นเมื่อเราต้องการอยากรู้ว่าแร่ที่มีอยู่ในมือนั้นเป็นแร่ชนิดใด การศึกษาคุณสมบัติของแร่จึงเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการจำแนกแร่ โดยในส่วนของคุณสมบัติทางเคมี เราอาจจะต้องนำตัวอย่างไปสกัดหรือวิเคราะห์ด้วยเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ในเชิงลึก ซึ่งอาจต้องใช้กระบวนการที่สลับซับซ้อนพอสมควรในระดับหนึ่ง ดังนั้นการวิเคราะห์คุณสมบัติทางเคมีของแร่ ถึงไม่ค่อยสะดวกนัก โดยเฉพาะในกรณีที่เราพบตัวอย่างในภาคสนาม ...
เรียนรู้

ก่อนจะสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ต้องเคลียร์ประเด็นอะไรเรื่องแผ่นดินไหวบ้าง

ในการที่จะมีการก่อสร้างสิ่งปลูกสร้างขนาดใหญ่ทิ้งไว้บนโลก ไม่ว่าจะเป็นอาคารสูง เขื่อนขนาดใหญ่ รวมทั้งโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ฯลฯ สิ่งปลูกสร้างเหล่านี้ใช่ว่าคิดอยากจะสร้าง มีเงินแล้วก็สร้างกันได้เลยตามอำเภอใจ เพราะด้วยความที่ตัวใหญ่ และมีโอกาสให้คุณให้โทษได้ตลอดเวลาในวงกว้าง ดังนั้นก่อนที่จะมีการก่อสร้างอะไรจำพวกนี้ เจ้าของงานหรือหน่วยงานที่รับผิดชอบ จะต้องมีการศึกษาผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมอย่างละเอียด หากเกิดอะไรขึ้นในอนาคต ซึ่งในกรณีของการศึกษาผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อม โดยทั่วไปก็จะครอบคลุมในหลายๆ มิติ ทั้งทางกายภาพ สังคมและวัฒนธรรม รวมทั้งประเด็นเรื่องภัยพิบัติ โดยเฉพาะภัยพิบัติแผ่นดินไหว ...
เรียนรู้

บันทึกแผ่นดินไหว : ไดอารี่ที่จดเอาไว้คาดการณ์อนาคต

ในการศึกษาพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหว ข้อมูลที่จำเป็นและเป็นตัวบ่งชี้นิสัยของแผ่นดินไหวได้ดีที่สุด คือ บันทึกแผ่นดินไหว (earthquake record) ที่เคยเกิดขึ้นในอดีต ซึ่งจากแหล่งที่ได้มาของบันทึกเหตุการณ์แผ่นดินไหวที่แตกต่างกัน นักวิทยาศาสตร์ได้จำแนกบันทึกแผ่นดินไหวตามช่วงเวลาและความแม่นยำของการบันทึกข้อมูลได้ 3 ประเภท คือ 1) บันทึกทางธรณีวิทยา (geological record) หรือ ข้อมูลธรณีวิทยาแผ่นดินไหว 2) บันทึกประวัติศาสตร์ ...
เรียนรู้

ภูมิประเทศบ่งชี้ “รอยเลื่อน”

จากรูปด้านล่างซึ่งเป็นภาพพื้นผิวโลกของจริงที่ถ่ายได้จากดาวเทียม จะสังเกตเห็นว่ามีแนวเส้นประหลาดๆ มากมายที่หลายคนยังไม่รู้จักทั้งตรงและโค้ง ซึ่งในทางธรณีวิทยาปัจจุบันสรุปตรงกันแล้วว่า รอยหรือแนวที่เห็นโดยส่วนใหญ่ เป็นผลมาจากการขัดสีกันของแผ่นเปลือกโลก ทำให้เกิดการยก-ยุบ ผลุบ-โผล่ ของแผ่นดินผสมปนเปกันไป ทำให้หนังหน้าของโลกดูเหมือนมีรอยแผลเป็นบากอยู่อย่างที่เห็น และที่สำคัญรอยบากพวกนี้ส่วนใหญ่มักจะเป็นแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวที่สำคัญของโลก หรือถ้าซูมเข้าหาโลกอีกนิด เปลี่ยนภาพถ่ายจากดาวเทียมเป็นภาพหรือข้อมูล โทรสัมผัส (remote sensing) ประเภทอื่นๆ จากรูปด้านล่าง เป็นรูปที่สร้างมาจาก ข้อมูลระดับความสูงเชิงเลข (Digital ...
เรียนรู้

ภูมิอากาศและระบบภูมิอากาศ

ระบบภูมิอากาศ ภูมิอากาศ (climate) คือ สภาพอากาศโดยเฉลี่ยของพื้นที่ใดๆ ตลอดช่วงเวลาอย่างน้อย 30 ปี ซึ่งมีลักษณะเฉพาะแตกต่างกันไปในแต่ละพื้นที่ ทั้งอุณหภูมิ ความชื้น ความกดอากาศ หยาดน้ำฟ้า (ฝน ลูกเห็บ หิมะ) ตลอดจนปริมาณอนุภาคในบรรยากาศ ซึ่งภูมิอากาศของพื้นที่ใดๆ เกิดจาก ระบบภูมิอากาศ ...
เรียนรู้

ทอร์นาโด (Tornado) : เล็ก เรียว แต่รุนแรง

ทอร์นาโด (tornado) คือ พายุที่มีลักษณะคล้ายกับงวงช้างสีดำ ห้อยลงมาจากเมฆคิวมูโลนิมบัส มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 1 กิโลเมตร แต่มีการหมุนวนของลมด้วยความเร็วสูง บางครั้งอาจสูงถึง 400 กิโลเมตร/ชั่วโมง ซึ่งภายในมวลพายุประกอบด้วยไอน้ำและฝุ่นละออง ตลอดจนวัตถุต่างๆ ที่ถูกลมพัดลอยเข้ามาในตัวพายุ เนื่องจากเมื่อพายุเคลื่อนไปพื้นที่ใด ฐานของพายุจะกวาดทุกอย่างบนพื้นขึ้นไปด้วย ทอร์นาโดเกิดจากมวลอากาศที่เย็นและหนักกว่าลอยผ่านเข้าไปใต้มวลของอากาศที่อบอุ่นและเบากว่า ทำให้เกิดการหมุนวนของลมในแนวราบ เรียก ...