นอนอยู่กับแผ่นดินไหว

[เทาชมพู]

[naitang]

หนีแผ่นดินไหวไม่ทันเลยครับ  เกิดกระจายทั่วไปหมด รวมทั้งภูเขาไฟหลายแห่งก็จ่อจะแสดงการพ่นควันหรือพ่นไฟพร้อมกันไปด้วย  ยังไงก็ตาม ก็จะขอเดินเรื่องตามที่วางไว้ต่อไปก่อนนะครับ

ถึงขั้นนี้ เราได้รู้แล้วว่า  โลกเรานั้นมีเปลือกโลกเกิดขึ้นใหม่ตลอดเวลา จากการผุดขึ้นมาแล้วแผ่ขยายออกไปของหินละลายพื้นท้องมหาสมุทร   ซึ่งการแผ่ขยายนั้นออกไปในทิศทางเข้าหาแผ่นดิน ทำให้เกิดแรงดันกันมหาศาลที่บริเวณรอยต่อของแผ่นดิน (ทวีป) กับพื้นท้องมหาสมุทร 

จะอธิบายต่อไปแบบใช้มโนนะครับ

เอากระดาษรีมทั้งรีมแล้วทำเครื่องหมายส่วนที่เป็นฐานด้านล่างและส่วนที่เป็นด้านบน แล้วเอามาดันกับหนังสือ textbook (เล่มหนาและใหญ่หน่อย) บนโต๊ะ  กระดาษทั้งรีมเป็นตัวแทนของแผ่นดินซึ่งมีความถ่วงจำเพาะเบากว่า หนังสือเป็นตัวแทนของแผ่นพื้นท้องมหาสมุทรซึ่งมีความถ่วงจำเพาะสูงกว่า เราจะเห็นว่ากระดาษรีมทั้งรีมนั้นโก่งขึ้น เราเรียกภาพของการโก่งนี้ว่า fold หรือ folding (fyi = for your information คือ โก่งขึ้นในลักษณะโก้งโค้ง เรียกว่า anticline และหากโก่งแบบหงายก็เรียกว่า syncline)    ถ้าเราดันต่อไปอีก กระดาษทั้งรีมก็จะโก่งโย้ไปในทิศทางทับอยู่เหนือหนังสือ

[naitang]

คราวนี้เราจะเปลี่ยนวัสดุจากกระดาษที่ fold ไปวางทับอยู่บนหนังสือ ไปเป็นขนมชั้น (ทั้งถาด) ที่วางโค้งอยู่ในรูปทรงเดียวกัน  แล้วก็เปลี่ยนหนังสือไปเป็นขนมข้าวเหนียวแก้ว (ทั้งถาด)

เมื่อเราเอากำปั้นดันใต้ขนมทั้งสองชนิดที่ทับกันอยู่นี้ให้นูนขึ้นมา  เราก็จะเห็นเส้นแนวสันของ fold เปลี่ยนเป็นเส้นโค้งบนผิวที่นูนขึ้นมา  เราจะเห็นแนวรอยยืดของขนมชั้นในแนวประมาณตั้งฉากกับแนวสันของ fold  ซึ่งหากเราดันขนมชั้นต่อไปอีก เราก็จะเห็นรอยปริตามแนวสันของ fold และเห็นฐานของขนมชั้นส่วนหนึ่งจะเคลื่อนที่ทับฐานของขนมอีกส่วนหนึ่ง เป็นแนวระนาบที่วางตัวประมาณขนานกับผิวของขนมข้าวเหนียวแก้ว    พร้อมๆกันนี้ก็จะเห็นขนมชั้นในพื้นที่ตรงกลางเคลื่อนที่ไปไกลกว่าส่วนที่อยู่ด้านข้างทั้งสองด้าน เกิดเป็นริ้วของแนวประมาณตั้งฉากกับแนวสันของ fold

เล่าให้เกิดมโนเสียยืดยาว หากจะงงไปก็ขออภัยด้วย  ก็เพียงเพื่อจะให้เห็นภาพของการเคลื่อน_movement ต่างๆ ว่า มันมีความสัมพันธุ์กัน (relative movement)อย่างไร  บ้างก็เป็น fold บ้างก็เป็นรอยเลื่อนชื่อต่างๆกัน อาทิ
     - รอยเลื่อนที่เป็นระนาบค่อนข้างราบ ซึ่งในกรณีของภาพมโนนี้ คือระนาบราบตามแนวสันของ fold  เรียกว่า thrust fault
     - รอยเลื่อนที่เกิดตามแนวประมาณตั้งฉากกับแนวสันของ fold  เรียกว่า strike-slip fault
     - รอยเลื่อนที่เกิดจากการฉีกขาดบนพื้นผิว (เนื่องมาจากความแตกต่างของความเร็วของเคลื่อนที่ของขนมขั้นบน/ล่าง ซ้าย/ขวา) มักจะเป็นรอยเลื่อนที่เรียกว่า normal fault
      - นอกจากรอยเลื่อนแล้ว ก็ยังมีความแตกต่างของการเคลื่อนที่ของขนมแต่ละชั้นที่มีคุณสมบัติต่างกันอีกด้วย เรียกรวมๆว่า bedding-plane slip
 

[naitang]

ค่อยๆคิดตามนะครับ

ก็คงจะพอเห็นและพอจะทราบได้แล้วว่า คู่หูตุนาหงันระหว่าง fault กับ earthquake นั้น มันมีลักษณะเฉพาะตัวของมัน แต่ละตำแหน่งที่มันอยู่นั้น มันสร้างแผ่นดินไหวได้ไม่เหมือนกัน ทั้งในด้านของขนาด ในด้านของความรุนแรง ในด้านของความบ่อย และในด้านของช่วงเว้นระยะ ฯลฯ   

[naitang]

ทราบกันมาแล้วว่า พื้นที่รอบๆมหาสมุทรแปซิฟิกเป็นวงแหวนแห่งไฟ  ซึ่งคำว่า Ring of fire นี้ใชักันใน 2 ความหมาย คือ มีความรุนแรงทางธรรมชาติ (ภูเขาไฟและแผ่นดินไหว) ที่มีความรุนแรงเกิดอยู่เป็นวงรอบ (คล้ายตามขอบวงแหวน)   กับ ในอีกความหมายหนึ่งคือ พื้นที่ในวงรอบของมหาสมุทรแห่งนี้ เป็นดงแห่งจุดความร้อน (hot spot)ใต้ผิวโลก อันเป็นต้นเหตุที่ทำให้พื้นที่ทั้งมหาสมุทรไม่นิ่งสงบ มีทั้งเกิดงอกแผ่นพื้นท้องมหาสมุทรใหม่ มีแผ่นพื้นท้องมหาสมุทรถูกทำลาย (มุดตัวลงไป)กลางมหาสมุทรก็มี บริเวณชายฝั่งก็มี  มีภูเขาไฟและแผ่นดินไหวเกิดขึ้นทั้งใต้น้ำและขอบชายฝั่งอยู่ตลอดเวลา 

กรณีเกิดแผ่นดินไหวที่ Napa County ใน California นั้น ก็เป็นพื้นที่ๆอยู่ในเขตได้รับผลการเปลี่ยนแปลงที่มาจากการเคลื่อนไหวของระบบรอยเลื่อน San Andrea  ซึ่งเป็นรอยเลื่อนที่เป็นแบบ transform fault ที่เกิดต่อเนื่ิองจากทะเลเข้ามาพาดผ่านในแผ่นดิน

ทำให้นึกถึง Menlo Park Science Center ใน Mateo County ใน California อยู่ไม่ห่างจาก San Francisco มากนัก ซึ่งเป็นสถานที่ตั้งของศูนย์ติดตาม ศึกษา วิจัย ที่สำคัญด้านวิชาการธรณ๊วิทยา โดยเฉพาะเรื่องของแผ่นดินไหวจากกลุ่มรอยเลื่อน San Andrea ศูนย์นี้เป็นแหล่งข้อมูลและวิชาการด้านแผ่นดินไหวที่สำคัญ โครงการสำคัญที่ทำกันมาเป็นเวลานานมากแล้ว คือ การพยากรณ์และความแม่นยำในการเตือนแผ่นดินไหวล่วงหน้า ก่อนที่จะเกิดไหวให้ได้นานพอที่ผู้คนสามารถหลบไปอยู่ในที่ๆปลอดภัย    ก็เป็นเรื่องในมิติของ mitigation ที่สำคัญมากๆ 

[เทาชมพู]

Ring of fire

[naitang]

จากนี้ คงจะต้องมโนมากขึ้นอีกสักหน่อยครับ

เมื่อแผ่นพื้นท้องมหาสมุทรเคลื่อนที่มุดลงไปใต้แผ่นดินลึกลงไปใน Asthenosphere  ถึงระดับหนึ่งมันก็จะไม่ดำดิ่งลึกลงไปต่อไป เพราะว่าความถ่วงจำเพาะของเนื้อของแผ่นพื้นมหาสมุทรนั้นน้อยกว่าความถ่วงจำเพาะของมวลของ Asthenosphere   มันจึงลอยและเคลื่อนที่อยู่ในระดับราบ แล้วก็ถูกดันเข้าไปใต้แผ่นดินไกลมากขึ้นๆเรื่อยๆ

ผลของการเคลื่อนที่แบบดันและด้นไปเรื่อยๆนี้ ทำให้เกิดผลในสามสภาพ คือ

     1). ในพื้นที่บริเวณที่แผ่นสองแผ่นชนกันแล้วมีการมุดเกยกัน
            - อาจจะเกิดภูเขาไฟเป็นทิว (เนื่องจากการเสียดสีกันจนเกิดความร้อนสูงมากจนหินละลาย) เช่น หมู่เกาะญี่ปุ่น หมู่เกาะ Aleutian ของอลาสก้า
            - อาจจะเกิดกลุ่มทิวเขาสูงชัน (เนื่องจากการดันด้นกัน บีบกันจนโก่งขึ้นมา) เช่น กลุ่มเทือกเขา Klamath ตลอดพื้นที่ทางตะวันตกของแคนาดา
            - อาจจะเกิดเทือกเขาหินแกรนิต / แกรโนไดโอไลต์ (Granite / granodiorite) ที่สูงชันและกว้างขวางเป็นทิวยาวมากๆ (เนื่องจากเกิดการหลอมตัวของหินในแผ่นดินหรือตะกอนจากแผ่นดิน แล้วดันตัวนูนออกมา) เช่น เทือกเขาแอนดีสทั้งหมดในทวีปอเมริกาใต้ 
           
โครงสร้างทางธรณีวิทยาในพื้นที่ดังกล่าวนี้ จัดเป็นกลุ่มที่เกิดขึ้นโดยตรงจากผลของการชนกัน มุดกัน เกยกัน ของแผ่นทวีป  เรียกกันว่าเป็นกลุ่ม Synthetic structures  จัดเป็นกลุ่มที่เกิดด้วยพลังสูง แล้วก็มีพลังสะสมอยู่ในแต่ละตัวเองสูงอีกด้วย

[เทาชมพู]

granodiorite?

[naitang]

     2). เมื่อแผ่นพื้นท้องมหาสมุทรดันลึกเข้าไปใต้แผ่นดินเป็นระยะไกล (หลายร้อยกิโลเมตร)  มันก็เกิดสภาพของการชำแระ (หรือ slide) ก้อนเนื้อด้วยมีอทื่อ  กล่าวคือ ในระยะสองสามเซนติเมตรของการแล่เนื้อ มีดก็ยังคงคมดูดีที่จะตัดเนื้อให้ขาดออกเป็นแผ่น พอตัดลึกเข้าไปก็จะเริ่มตัดเนื้อให้ขาดได้ยากมากขึ้น  เราจะเห็นว่าเมื่อมีดแล่ลึกเข้าไป แทนที่มันจะตัดขาดเนื้อโดยเร็ว กลับกลายเป็นว่ามันไปดันเนื้อให้ยืดออกไปจนเราสามารถเห็นรอบุ๋มเป็นแอ่งบนผิวเนื้อได้ชัดเจน (ระหว่างคมมืดกับสันมีด)  

เมื่อเกิดการมุดกันของแผ่นทวีป สภาพเช่นนี้ก็เกิดในธรรมชาติได้เหมือนกัน เราจึงได้เห็นในหลายพื้นที่ของชายขอบทวีป (แผ่นดิน) จะเป็นที่ราบชุ่มฉ่ำที่อุดมสมบูรณ์ มีสภาพเป็นแอ่งระหว่างเทือกด้านในลึกเข้าไปในแผ่นดิน กับ เทือกเขาที่อยู่ใกล้ชายฝั่งทะเล หรือกับเกาะนอกชายฝั่งที่อยู่เป็นทิว เป็นแนว      พื้นที่เช่นนี้มีความสำคัญในทางภูมิศาสตร์สังคมที่เกี่ยวข้องกับเรื่องทางเศรษฐกิจ ตัวอย่างที่สำคัญ ก็มีอาทิ ทะเลจีนใต้ ทะเลญี่ปุ่น และรวมทั้งอ่าวไทยด้วย เป็นต้น  

พื้นที่ๆเกิดเป็นแอ่ง (basin) เหล่านี้ เกิดมาจากการยืดตัวของเปลือกโลก  แต่ก็มีหลายกรณีที่กลายเป็นการเริ่มต้นของการขยายตัวออกไปของพื้นท้องทะเล (ในกระบวนวิธีของมหาสมุทรแอตแลนติค) เปลี่ยนไปเป็นเรื่องของ seafloor spreading เช่นกรณีของทะเลอันดามัน

[naitang]

ครับอาจารย์ คงเป็นตามภาพนั้น  จริงๆแล้วคงจะจำแนกจากการดูภาพได้ยากมากครับ 

หิน granodiorite นั้นเป็นหินครึ่งทางระหว่างหินแกรนิต กับ หินไดโอไรต์ จำแนกก้นได้ด้วยการดูปริมาณของแร่ประกอบหินว่ามีแร่พวกที่มีธาตุเหล็กและแมกนีเซียมเป็นองค์ประกอบในเนื้อแร่อยู่มากน้อยเพียงใด 

ตัวอย่างของหินแกรนิตที่ชัดเจนมากๆ น่าจะดูได้จากหินที่ปูพื้นถนนในพระบรมมหาราชวัง   ส่วนหินไดโอไรต์นั้นก็ดูได้จากหินที่แกะสลักเป็นยักษ์และสิงห์โตที่ยืนเฝ้าประตูทางเข้าต่างๆ   

อ้อ ในอีกทางหนึ่งครับ ครกหินของเก่าๆที่นำเข้ามาจากจีน ก็เป็นหินไดโอไรต์ทั้งนั้น  ส่วนครกอ่างศิลานั้น ทำมาจากหินไนส์ก็มี (Gneiss) ทำจากหินแกรนิตก็มี แถมทำมาจากแกรนิตสีชมพูก็มีเหมือนกัน   

ความต่างที่สำคัญของครกที่ทำจากหินสองชนิดนี้ คือ หินไดโอไรต์เป็นหินที่มีเนื้อเหนียวมาก ตำน้ำพริกแล้วเกือบจะไม่รู้สึกว่ามีทรายปนทำให้เคี้ยวกรอบแกรบเลย ในขณะที่ครกจากหินอื่นๆเมื่อตำแล้วจะมีกากทรายปนมาด้วย
 

 

[Jalito]

ติดตามอยู่เงียบๆข้างหลังห้องเรียน จนผ่านมาถึง 264คห. ผิดสังเกตว่าภาพประกอบส่วนใหญ่มาจากอ.เทาชมพูแลท่านอื่น ของอ. Nai Tang แทบไม่มีเลย ทั้งที่เป็นเจ้าของกระทู้น่ะครับ

[naitang]

ครับผม

เป็นข้อสังเกตที่ถูกต้องครับ 
แต่เดิมก่อนที่จะเปิดกระทู้นี้ก็คิดอยู่ว่า แล้วจะไปหาเอาภาพอะไรมาแทรกบ้าง ซึ่งก็ได้เห็นว่ามันก็ดูจะเป็นภาพที่คุ้นๆกันที่เมื่อใดก็ตามเกิดแผ่นดินไหวขึ้น ก็จะได้ฟังคำอธิบายและภาพในลักษณะเดิมๆ ไม่ว่าจะเป็นภาพตัดขวางของเปลือกโลก แผนที่ภูมิศาสตร์ทั่วไป แผนที่แสดงความสูงของพื้นพิภพ ฯลฯ 
ปัญหามันมาอยู่ที่ตัวผมเองว่า ไม่มีทักษะเพียงพอที่จะจัดการกับภาพเหล่านั้นให้ได้ดั่งที่ต้องการเพื่อนำมาแสดงตามประสงค์ โดยไม่ต้องเสียเวลามากมายคลำทางลองผิดลองถูกไปเรื่อยๆ    ก็พอจะเข้าใจตรรกะและ algorithm ของโปรแกรมต่างๆอยู่ครับ แต่ทำให้เร็วดังใจคิดไม่ได้ แถมยังลืมเส้นทางที่ทำได้แล้วเสียอีกด้วย
ก็เลยเห็นว่า สนใจอ่านไป ก็จะมีมโนที่อยากรู้เพิ่มเติมดังจรวด ก็คงจะต้องลงไปท่องเน็ต ซึ่งก็จะเห็นภาพต่างๆเหล่านั้นเอง

อนึ่ง เรื่องทั้งหลายที่เล่ามานี้ เป็นภาพที่เกิดต่อเนื่องเกี่ยวพันและโยงใยกันในทั้งสามมิติ ผนวกกับเรื่องของกรอบเวลา และเรื่องของคุณสมบัติทางฟิสิกส์และเคมี  (เป็น Open system)    ผมอธิบายไปเขียนไปบนกระดานดำได้ แต่พอต้องใช้ software แทนมือ เลยไปไม่รอดครับ

ขออภัยท่านผู้สนใจทุกท่านจริงๆครับ
ขอบคุณคุณ Jalito ที่ให้ข้อสังเกต
และขอขอบพระคุณ อ.เทาชมพู เป็นอย่างมาก ที่ได้กรุณาแทรกภาพต่างๆ

ครับผม   

[เทาชมพู]

ดิฉันอยากหาภาพประกอบมาช่วยคำบรรยายของคุณตั้ง ถ้าเห็นภาพจะได้ดูง่ายขึ้นค่ะ  เพราะคนไม่ได้เรียนธรณีวิทยา ก็นึกไม่ออกว่าหินชนิดไหน หน้าตาเป็นยังไง   จึงเดาสุ่มผิดบ้างถูกบ้าง
คุณตั้งต้องการภาพอะไร ช่วยบอกมาได้ไหมคะ  จะได้เลือกภาพได้ถูก

ตัวอย่างของหินแกรนิตที่ชัดเจนมากๆ น่าจะดูได้จากหินที่ปูพื้นถนนในพระบรมมหาราชวัง   ส่วนหินไดโอไรต์นั้นก็ดูได้จากหินที่แกะสลักเป็นยักษ์และสิงห์โตที่ยืนเฝ้าประตูทางเข้าต่างๆ     

[Jalito]

ขอบคุณทั้งสองท่านครับ
คือกระทู้ก่อนๆของอาจารย์naitangก็มีภาพแทรกเป็นปรกติ
มากระทู้นี้ท่านไม่ได้แทรกภาพหรือชาร์ตไว้ เลยสงสัย
ทุกกระทู้ของท่านมีสาระน่าติดตามอยู่แล้ว ข้อมูลทางด้านgeo สามารถค้นเสริมจากแหล่งอื่นได้ไม่ยาก หากอยากรู้เพิ่มเติม
ขอบคุณครับ

[naitang]

ที่จริงแล้ว ขอแย้มว่า หลายๆช่วงของกลไก (mechanism) ที่เกิดขึ้นในเรื่องที่เล่ามานั้น เกือบจะเป็นเรื่องที่ปรากฏอยู่ในเฉพาะใน journal ทางวิชาการจำเพาะเฉพาะสาขา  เรื่องที่ผมเล่ามาในกระทู้นี้ ผมได้พยายามย่อยลงจนดูคล้ายจะเป็นเรื่องที่ไม่มีอะไรสลับซับซ้อนมากนัก
 
ครับ   ก็ด้วยความเข้าใจในความสัมพันธุ์และการเห็นภาพต่อเนื่องที่ชัดเจนในเรื่องเหล่านี้ในทุกมิติ แบบ open system นี้แหละครับ ที่ทำให้เกิดการค้นพบทรัพยากรธรรมชาติในทั่วโลกอีกมากมายตั้งแต่ประมาณปี ค.ศ.1970 เป็นต้นมา  (เชื้อเพลิงธรรมชาติ แหล่งเพชรอุตสาหกรรม ทองคำ seabed and sub-seabed resources ฯลฯ) แล้วยังเป็นต้นเหตุของเรื่องระหว่างประเทศหลายๆเรื่อง (ความมั่นคง ข้อจำกัด เงื่อนไข กติกา ความตกลง และความขัดแย้งต่างๆ) อาทิ กรณีหมู่เกาะ Spratly  เขตน่านน้ำเศรษฐกิจ   กฏหมายทะเล และแม้กระทั่งชื่อทางภูมิศาสตร์และชื่อสถานที่

เชื่อใหมครับว่า ในคณะเจรจาความเมืองและความตกลงทั้งในระดับทวิภาคี พหุภาคี และระดับกลุ่ม (plurilateral) ในหลายๆเรื่อง ในหลายๆประเทศและรวมถึงประเทศรอบบ้านเรานี้เอง จึงมักจะมีคนที่เรียนมาหรือเรียนจบทางธรณีวิทยาปรากฎอยู่ในคณะทำงานหรือในคณะเจรจา