แผ่นดินไหวที่เชียงรายได้รับการศึกษาอย่างเป็นระบบและผลงานวิจัยได้รับการตีพิมพ์เผยแพร่เป็นครั้งแรก

12 กันยายน 2559

 

          ทีมนักธรณีฟิสิกส์ นำโดย รองศาสตราจารย์ ดร. วีระชัย สิริพันธ์วราภรณ์ (รูปที่ 1) แห่งศูนย์วิจัยแผ่นดินไหว ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์  มหาวิทยาลัยมหิดล ได้เผยแพร่ผลงานการศึกษาวิจัยแผ่นดินไหวที่ใหญ่ที่สุดในประเทศไทยปัจจุบันเป็นครั้งแรก ในวารสารJournal Asian Earth Sciences (รูปที่ 2)

 

 

รูปที่ 1 รองศาสตราจารย์ ดร. วีระชัย สิริพันธ์วราภรณ์

 

 

รูปที่ 2  หน้าแรกของบทความผลงานการวิจัยที่ตีพิมพ์เผยแพร่แล้วในวารสารJournal Asian Earth Sciences

 

           เมื่อวันที่ 5 พฤษภาคม พ.ศ. 2557 เวลาประมาณ 18:00น. ได้เกิดแผ่นดินไหวที่มีขนาด 6.3 ML (ขนาดแผ่นดินไหวแบบท้องถิ่นที่วัดได้ ณ ขณะนั้น) ที่จังหวัดเชียงราย โดยมีศูนย์กลางอยู่ที่อำเภอพาน บนกลุ่มรอยเลื่อนพะเยา (รูปที่ 3) แผ่นดินไหวครั้งนี้จัดว่าเป็นแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ที่สุดของประเทศไทยตั้งแต่มีการติดตั้งเครื่องวัดแผ่นดินไหวครั้งแรกเมื่อปีพ.ศ. 2513 ที่จังหวัดเชียงใหม่  นอกจากนี้ยังมี aftershocks ตามมามากกว่าพันครั้ง

 

 

รูปที่ 3 กลุ่มรอยเลื่อนพะเยา (PFZ) ที่แบ่งออกเป็นรอยเลื่อนแม่ลาว (MLS) ทางตอนเหนือ และรอยเลื่อนพาน (PS) ตอนกลางของกลุ่มรอยเลื่อนพะเยา แผ่นดินไหวเมื่อวันที่ 5 พฤษภาคม พ.ศ. 2557 แสดงด้วยรูปกลไกการเกิดแผ่นดินไหวสีเขียวและแผ่นดินไหวเมื่อวันที่ 11 กันยายน พ.ศ. 2537 แสดงด้วยกลไกการเกิดแผ่นดินไหวสีแดง (ในที่นี้ MCFZ = กลุ่มรอยเลื่อนแม่จัน และ MJS = รอยเลื่อนแม่ใจ)

 

 

          ในอดีตการศึกษาแผ่นดินไหวในเชิงธรณีฟิสิกส์ยังไม่เคยเกิดขึ้นในประเทศไทย ส่วนใหญ่มักอาศัยงานวิจัยของเครือข่ายแผ่นดินไหวในต่างประเทศ เช่น United State Geological Survey (USGS) ในการให้ข้อมูล แต่ด้วยการสนับสนุนของศูนย์ความเป็นเลิศด้านฟิสิกส์ และความร่วมมือกับกรมอุตุนิยมวิทยาในเรื่องของข้อมูลคลื่นแผ่นดินไหวจากสถานีที่ติดตั้งอยู่ทั่วประเทศ การศึกษาแผ่นดินไหวในเชิงธรณีฟิสิกส์ของศูนย์วิจัยแผ่นดินไหว (ธรณีฟิสิกส์) ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล  จึงได้เริ่มต้นขึ้นกับแผ่นดินไหวครั้งนี้  โดยมีผลการศึกษาวิจัยสรุปย่อๆ ได้ดังนี้

  1. คณะผู้วิจัยได้รายงาน focal mechanism solutions (หรือ FMS ซึ่งเป็นตัวระบุกลไกของการเคลื่อนไหวของรอยเลื่อนที่ทำให้เกิดแผ่นดินไหว) ของทั้ง main shock และ aftershock รวมทั้งสิ้น 30 ครั้ง ซึ่ง FMS ของคณะผู้วิจัยได้มาจากการทำ Regional Moment Tensor (RMT) inversion ซึ่งเป็นเทคนิคที่ทันสมัยและให้ผลที่มีความถูกต้องสูง โดย aftershock ทั้ง 30 ครั้งนี้แบ่งได้เป็น strike – slip with normal (transtensional) 24 ครั้ง  เป็น strike – slip with thrust (transpressional) 4 ครั้ง และเป็น reverse 2 ครั้ง (รูปที่  4)

 

 

รูปที่ 4 กลไกการเกิดแผ่นดินไหวของทั้ง main shock และ aftershocks (สำหรับรายละเอียดของแผ่นดินไหวแต่ละครั้งดูเพิ่มเติมได้ในบทความที่อ้างถึง)

 

  1. แผ่นดินไหวครั้งนี้มีจุดศูนย์กลางอยู่บนกลุ่มรอยเลื่อนพะเยา ซึ่งแบ่งได้เป็น รอยเลื่อนแม่ลาว (ทางตอนเหนือของกลุ่มรอยเลื่อนพะเยา) และ กลุ่มรอยเลื่อนพาน (ทางตอนกลางของกลุ่มรอยเลื่อนพะเยา) (รูปที่3) เมื่อทำการวิเคราะห์ Mohr's diagram ของ fault plane solutions พบว่า รอยเลื่อนแม่ลาวเป็นรอยเลื่อนที่มีความเค้นเฉือน (shear stress) สูงกว่า ส่วนรอยเลื่อนพานมีค่าความเค้นเฉือนต่ำกว่า และจากการวิเคราะห์ด้วยการทำ stress inversion ของ 30 FMS พบว่า compression stress ของพื้นที่ประเทศไทยตอนเหนืออยู่ประมาณทิศตะวันออกเฉียงเหนือ  จากทั้งสองข้อมูลนี้ ทำให้สรุปได้ว่า รอยเลื่อนแม่ลาวที่มีค่าความเค้นเฉือนสูงกว่า เกิดการขยับตัวก่อนเนื่องมาจาก compression stress ที่มาจากทางทิศเหนือ จึงเกิดเป็นแผ่นดินไหวเมื่อวันที่ 5 พฤษภาคม พ.ศ. 2557 และเมื่อรอยเลื่อนแม่ลาวขยับแล้วความเค้นท้องถิ่นเปลี่ยนแปลง ส่งผลกระทบไปถึงรอยเลื่อนพานทำให้เกิดการเคลื่อนตัวตามมา ทั้งการปรับตัวของรอยเลื่อนแม่ลาวและรอยเลื่อนพานส่งผลให้เกิดเป็น aftershocks ตามมามากมาย
  2. ขนาดของแผ่นดินไหวแบบโมเมนต์ (Mw) ของ main shock คำนวณได้ที่ 6.5 มากกว่าขนาดที่คำนวณได้ก่อนหน้านี้ซึ่งเป็นขนาดแผ่นดินไหวแบบท้องถิ่น (ML = 6.3)  เนื่องจาก Mw มีความน่าเชื่อถือมากกว่า ML ทำให้สรุปได้ว่าแผ่นดินไหวครั้งนี้มีขนาดสั่นไหวอยู่ที่ Mw = 6.5 และเมื่อวิเคราะห์ในรายละเอียดโดยการเปรียบเทียบขนาดแผ่นดินไหวแบบโมเมนต์ที่วัดได้จากการศึกษาครั้งนี้กับขนาดแผ่นดินแบบท้องถิ่นที่วัดได้โดยกรมอุตุนิยมวิทยา คณะผู้วิจัยพบว่าขนาดแผ่นดินไหวแบบท้องถิ่นน่าจะมีความคลาดเคลื่อนค่อนข้างมากอันเนื่องมาจากโครงสร้างเปลือกโลกบริเวณประเทศไทย ดังนั้นคณะผู้วิจัยจึงเสนอให้มีการศึกษาวิจัยเพื่อทำการปรับแก้ขนาดของแผ่นดินไหวท้องถิ่นให้มีขนาดเทียบเท่าค่าสากล เพื่อความเข้าใจที่ถูกต้องแม่นยำด้านแผ่นดินไหววิทยาในอนาคต
  3. นอกจากนี้ คณะผู้วิจัยยังได้พิจารณาย้อนหลังไปที่เหตุการณ์แผ่นดินไหวเมื่อวันที่ 11 กันยายน พ.ศ. 2537 พบว่าแผ่นดินไหวครั้งนั้นก็น่าจะมีลักษณะการเคลื่อนตัวแนวระดับเช่นกัน (เหมือนกับครั้งนี้)  ไม่ใช่การเคลื่อนตัวแบบแยกดังที่เคยถูกคำนวณโดยองค์กรนานาชาติต่างๆ ประเด็นนี้ชี้ให้เห็นถึงความสำคัญของการศึกษากลไกแผ่นดินไหวจากข้อมูลในภูมิภาค เพราะจะถูกต้องและแม่นยำมากกว่าการใช้ข้อมูลจากเครือข่ายนานาชาติเพียงอย่างเดียว

 

           ผลงานการวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์แล้วในวารสารนานาชาติ Journal Asian Earth Sciences (ดังรายละเอียดด้านล่าง) ซึ่งเป็นครั้งแรกของประเทศไทยที่ผลงานวิจัยในเรื่องแผ่นดินไหวเชิงธรณีฟิสิกส์ที่เกิดขึ้นในประเทศได้รับการเผยแพร่ในระบบสากล
 

รายละเอียดบทความที่อ้างถึง

Sutthipong Noisagool, Songkhun Boonchaisuk, Patinya Pornsopin, Weerachai Siripunvaraporn, The regional moment tensor of the 5 May 2014 Chiang Rai earthquake (Mw = 6.5), Northern Thailand, with its aftershocks and its implication to the stress and the instability of the Phayao Fault Zone, Journal Asian Earth Sciences 127, 2016, 231 – 245.