แผ่นดินไหวเกิดจากอะไร ทำไมพื้นดินที่ดูนิ่งถึงสั่นได้

แผ่นดินไหวเป็นเหตุการณ์ที่หลายคนรู้สึกน่ากลัว เพราะมันเกิดขึ้นกับสิ่งที่เราเคยคิดว่า มั่นคงที่สุด นั่นคือพื้นดิน อยู่ดี ๆ พื้นที่ควรนิ่งกลับสั่น ไฟแกว่ง น้ำในแก้วกระเพื่อม ตึกโยก และคนเริ่มรู้สึกว่าธรรมชาติกำลังเตือนอะไรบางอย่าง

คำตอบแบบง่ายที่สุดคือ แผ่นดินไหวเกิดจากพลังงานใต้พื้นโลกที่สะสมไว้นาน แล้วถูกปลดปล่อยออกมาอย่างรวดเร็ว พลังงานนั้นเดินทางผ่านชั้นหินในรูปของคลื่นไหวสะเทือน ทำให้พื้นดินสั่น คล้ายเวลามีแรงสะเทือนวิ่งผ่านโต๊ะ

แต่ถ้าจะเข้าใจให้ชัด ต้องเริ่มจากความจริงข้อหนึ่งก่อนว่า พื้นโลกที่เราเหยียบอยู่ไม่ได้เป็นแผ่นเดียวแข็งนิ่งทั้งใบ โลกของเรามีเปลือกแข็งด้านนอกที่แตกออกเป็นแผ่นใหญ่ ๆ หลายแผ่น แผ่นเหล่านี้เรียกว่า แผ่นธรณีภาค และมันกำลังเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลา แม้จะช้ามากจนเราไม่รู้สึกในชีวิตประจำวัน

โลกไม่ได้อยู่นิ่งอย่างที่เราคิด

เปลือกโลกด้านนอกเหมือนเปลือกแข็งบาง ๆ ที่ห่อหุ้มโลกไว้ แต่ข้างใต้ยังมีชั้นหินร้อนและวัสดุที่เคลื่อนตัวได้ช้า ๆ การไหลเวียนของความร้อนภายในโลกทำให้แผ่นธรณีภาคบนผิวโลกค่อย ๆ เคลื่อนที่

การเคลื่อนที่นี้ช้ามาก บางแผ่นอาจขยับเพียงไม่กี่เซนติเมตรต่อปี ฟังดูน้อยมาก แต่เมื่อสะสมเป็นสิบปี ร้อยปี หรือพันปี พลังงานที่เกิดจากการดัน ชน เบียด หรือดึงกันของแผ่นหินจะมากขึ้นเรื่อย ๆ

ปัญหาคือแผ่นหินไม่ได้เลื่อนผ่านกันอย่างเรียบลื่นเหมือนน้ำมัน มันมีจุดติดขัด มีรอยแตก มีแรงเสียดทาน และมีหินที่ล็อกกันไว้ เมื่อแรงสะสมมากพอจนเกินกว่าหินจะทนไหว จุดที่ติดขัดก็จะหลุดหรือแตกอย่างรวดเร็ว นั่นคือจุดเริ่มต้นของแผ่นดินไหว

พูดให้เห็นภาพง่าย ๆ คือเหมือนเราดัดไม้หรือดึงหนังยาง แรก ๆ มันยังทนได้ แต่เมื่อแรงมากขึ้นถึงจุดหนึ่ง พลังงานที่สะสมอยู่จะถูกปล่อยออกมาในทันที

รอยเลื่อนคือจุดสำคัญของแผ่นดินไหว

แผ่นดินไหวส่วนใหญ่เกิดตาม รอยเลื่อน ซึ่งเป็นรอยแตกหรือแนวอ่อนแอในเปลือกโลกที่หินสองฝั่งสามารถขยับเลื่อนผ่านกันได้ รอยเลื่อนไม่ได้แปลว่าเป็นหลุมเปิดบนพื้นเสมอไป หลายรอยเลื่อนอยู่ลึกลงไปใต้ดินและมองไม่เห็นจากผิวโลก

เมื่อหินสองฝั่งของรอยเลื่อนถูกแรงดันให้ขยับ แต่ยังติดกันอยู่ พลังงานจะค่อย ๆ สะสม เหมือนเราดึงหนังยางให้ตึงขึ้นเรื่อย ๆ หนังยางยังไม่ขาดทันที แต่แรงสะสมมากขึ้นตลอดเวลา

พอถึงจุดหนึ่ง หินทนแรงไม่ไหว จึงเลื่อนตัวอย่างฉับพลัน พลังงานที่เคยสะสมไว้ถูกปล่อยออกมาเป็นคลื่นไหวสะเทือน คลื่นนี้เดินทางออกจากจุดกำเนิดไปทุกทิศทาง ทำให้พื้นดินสั่นในบริเวณต่าง ๆ ตามความแรงและระยะห่างจากจุดเกิดเหตุ

นี่คือเหตุผลที่แผ่นดินไหวไม่ได้แปลว่าพื้นดินต้อง “แยกออกเป็นร่องใหญ่” เสมอไป หลายครั้งสิ่งที่เกิดขึ้นจริงอยู่ลึกลงไปใต้ดินมากกว่าที่ตาเห็น

แผ่นเปลือกโลกชนกันก็ทำให้ไหวได้

บริเวณที่แผ่นธรณีภาคชนกันเป็นจุดที่เกิดแผ่นดินไหวได้บ่อยมาก เพราะแผ่นหินขนาดมหึมากำลังดันเข้าหากันตลอดเวลา บางครั้งแผ่นหนึ่งมุดลงใต้แผ่นหนึ่ง บางครั้งดันกันจนเกิดภูเขา บางครั้งติดขัดจนพลังงานสะสมมหาศาล

บริเวณที่แผ่นหนึ่งมุดลงใต้แผ่นหนึ่งเรียกว่า เขตมุดตัว แผ่นดินไหวในบริเวณนี้มักเกิดได้แรงมาก เพราะพื้นที่สัมผัสของแผ่นหินมีขนาดใหญ่และสะสมพลังงานได้นาน

ถ้าแผ่นดินไหวแรงเกิดใต้ทะเล และทำให้พื้นทะเลยกตัวหรือยุบตัวอย่างรวดเร็ว ก็อาจทำให้เกิด สึนามิ ได้ เพราะน้ำทะเลจำนวนมหาศาลถูกผลักให้เคลื่อนที่ออกไปเป็นคลื่นขนาดใหญ่

อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่แผ่นดินไหวใต้ทะเลทุกครั้งจะทำให้เกิดสึนามิ ต้องดูหลายปัจจัยร่วมกัน เช่น ขนาด ความลึก ลักษณะการเลื่อนตัว และการเปลี่ยนระดับของพื้นทะเล

แผ่นเปลือกโลกเลื่อนผ่านกันก็ทำให้ไหวได้

ไม่ใช่แค่การชนกันเท่านั้น แผ่นธรณีภาคที่เลื่อนผ่านกันด้านข้างก็ทำให้เกิดแผ่นดินไหวได้เช่นกัน ลองนึกถึงมือสองข้างที่กดเข้าหากันแล้วพยายามถูสวนทางกัน ถ้าฝ่ามือติดกันอยู่ แรงจะสะสม พอหลุดก็จะกระตุกทันที

รอยเลื่อนแบบนี้มักทำให้เกิดการสั่นสะเทือนจากการเลื่อนตัวของหินสองฝั่งในแนวนอน จุดที่มีรอยเลื่อนใหญ่และยังเคลื่อนไหวอยู่จึงต้องเฝ้าระวัง เพราะสามารถปล่อยพลังงานออกมาเป็นแผ่นดินไหวได้

แผ่นดินไหวบางครั้งจึงไม่ได้มาจากพื้นดิน ยุบ ลงไปอย่างที่หลายคนจินตนาการ แต่เกิดจากการเลื่อนตัวของหินใต้ดินที่ติดขัดแล้วหลุดออกอย่างรวดเร็ว

แผ่นเปลือกโลกแยกออกจากกันก็ทำให้ไหวได้

อีกแบบหนึ่งคือแผ่นธรณีภาคแยกออกจากกัน พบได้มากตามแนวสันเขากลางมหาสมุทร หรือบริเวณที่เปลือกโลกกำลังถูกดึงให้แยก เมื่อแผ่นหินแยกตัว รอยแตกและการเคลื่อนที่ของหินก็ทำให้เกิดแผ่นดินไหวได้

แผ่นดินไหวแบบนี้อาจไม่ได้แรงเท่าบางเขตมุดตัว แต่ยังเป็นส่วนหนึ่งของระบบโลกที่เคลื่อนไหวตลอดเวลา โลกกำลังสร้าง เปลี่ยน และรีไซเคิลเปลือกของตัวเองอยู่เรื่อย ๆ

ดังนั้นแผ่นดินไหวไม่ได้เป็นเรื่องผิดปกติของโลก แต่เป็นผลจากโลกที่ยังมีพลังงานภายในและยังเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ

จุดกำเนิดแผ่นดินไหวอยู่ใต้ดิน

เวลาพูดถึงแผ่นดินไหว เรามักได้ยินคำว่า ศูนย์กลางแผ่นดินไหว แต่จริง ๆ ต้องแยกสองคำให้ชัด

จุดที่หินเริ่มแตกหรือเลื่อนตัวอยู่ใต้ดิน เรียกว่า จุดกำเนิดแผ่นดินไหว ส่วนจุดบนผิวโลกที่อยู่เหนือจุดนั้นโดยตรง มักเรียกว่า ศูนย์กลางบนผิวโลก

ถ้าจุดกำเนิดอยู่ตื้น แรงสั่นสะเทือนมักส่งผลต่อพื้นผิวได้ชัดกว่า เพราะพลังงานเดินทางขึ้นมาถึงคนและอาคารโดยผ่านระยะทางสั้นกว่า

แต่ถ้าจุดกำเนิดอยู่ลึกมาก บางครั้งพื้นที่กว้างอาจรู้สึกไหวได้ แต่ความเสียหายบนผิวอาจต่างกันไปตามหลายปัจจัย

ความลึกของจุดกำเนิดจึงสำคัญมาก ไม่ใช่ดูแค่ตัวเลขขนาดแผ่นดินไหวอย่างเดียว แผ่นดินไหวขนาดเท่ากัน แต่ตื้นหรือลึกไม่เท่ากัน อาจให้ผลกระทบต่างกันมาก

ทำไมบางครั้งไหวแรง บางครั้งไหวเบา

ความแรงที่คนรู้สึกไม่ได้ขึ้นอยู่กับขนาดแผ่นดินไหวเพียงอย่างเดียว แต่ขึ้นกับระยะห่างจากจุดเกิด ความลึกของจุดกำเนิด ชนิดของดิน ความแข็งแรงของอาคาร และลักษณะของคลื่นไหวสะเทือนด้วย

พื้นที่ที่อยู่ใกล้ศูนย์กลางมักรู้สึกแรงกว่า แต่บางครั้งพื้นที่ไกลออกไปก็อาจรู้สึกได้มาก ถ้าพื้นดินเป็นดินอ่อนหรือแอ่งตะกอนที่ขยายแรงสั่นสะเทือน คล้ายเวลาวางของบนโต๊ะบางชนิดแล้วมันสั่นมากกว่าพื้นแข็ง

นี่คือเหตุผลที่เมืองสองเมืองอยู่ห่างจากจุดเกิดไม่เท่ากัน หรือมีสภาพดินต่างกัน อาจได้รับผลกระทบต่างกัน แม้เกิดแผ่นดินไหวครั้งเดียวกัน

สำหรับคนทั่วไป ประเด็นที่ควรจำคือ แผ่นดินไหวไม่ได้วัดจากความรู้สึกของเราอย่างเดียว เพราะคนที่อยู่คนละพื้นที่อาจรู้สึกไม่เหมือนกันเลย

แมกนิจูดกับความรุนแรงไม่เหมือนกัน

แมกนิจูด คือขนาดของแผ่นดินไหว บอกว่าพลังงานที่ปล่อยออกมามากแค่ไหน ตัวเลขนี้เป็นค่าของเหตุการณ์แผ่นดินไหวครั้งนั้นโดยรวม เช่น ขนาด 5 ขนาด 6 หรือขนาด 7

แต่ ความรุนแรงที่คนรู้สึก ในแต่ละพื้นที่ไม่ใช่ตัวเลขเดียวกันทั้งหมด เมืองหนึ่งอาจสั่นแรงจนของตก แต่อีกเมืองอาจแค่รู้สึกโคมไฟแกว่ง ทั้งที่เป็นแผ่นดินไหวครั้งเดียวกัน

ดังนั้นเวลาเห็นข่าวแผ่นดินไหว อย่าดูแค่ขนาดอย่างเดียว ต้องดูด้วยว่าอยู่ลึกแค่ไหน ใกล้ชุมชนแค่ไหน พื้นที่นั้นมีดินแบบไหน และอาคารถูกสร้างให้รับแรงสั่นสะเทือนได้ดีหรือไม่

พูดง่าย ๆ คือ แมกนิจูดบอก “ขนาดของเหตุการณ์” ส่วนความรุนแรงที่คนรู้สึกบอก “ผลกระทบในพื้นที่นั้น”

แผ่นดินไหวเกิดจากภูเขาไฟได้ด้วย

แผ่นดินไหวจำนวนมากเกิดจากรอยเลื่อนและแผ่นธรณีภาค แต่แผ่นดินไหวบางชนิดเกี่ยวข้องกับภูเขาไฟ เมื่อแมกมาเคลื่อนตัวอยู่ใต้ดิน มันสามารถดันหินให้แตกหรือขยับ ทำให้เกิดแรงสั่นสะเทือนขนาดเล็กถึงปานกลาง

แผ่นดินไหวใกล้ภูเขาไฟจึงเป็นหนึ่งในสัญญาณที่นักวิทยาศาสตร์ใช้เฝ้าระวังการเปลี่ยนแปลงของภูเขาไฟ เพราะมันอาจบอกได้ว่ามีของเหลวหรือแมกมากำลังเคลื่อนตัวอยู่ใต้พื้นดิน

แต่ไม่ได้แปลว่าแผ่นดินไหวทุกครั้งใกล้ภูเขาไฟจะต้องมีภูเขาไฟระเบิดทันที การแปลสัญญาณต้องดูข้อมูลหลายอย่างร่วมกัน ไม่ใช่ดูแรงสั่นสะเทือนอย่างเดียว

กิจกรรมของมนุษย์ก็ทำให้ดินไหวได้

แผ่นดินไหวส่วนใหญ่เกิดจากธรรมชาติ แต่กิจกรรมของมนุษย์บางอย่างก็สามารถกระตุ้นแรงสั่นสะเทือนได้ เช่น การทำเหมือง การกักน้ำในเขื่อนขนาดใหญ่ การฉีดของเหลวลงใต้ดิน หรือการเปลี่ยนแรงดันในชั้นหิน

แผ่นดินไหวที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมมนุษย์มักมีขนาดและลักษณะต่างจากแผ่นดินไหวใหญ่ตามแนวแผ่นเปลือกโลก แต่ในบางพื้นที่ก็ต้องเฝ้าระวัง เพราะแรงสั่นสะเทือนอาจกระทบชุมชนใกล้เคียงได้

สิ่งนี้ทำให้เห็นว่าเปลือกโลกเป็นระบบที่ตอบสนองต่อแรงดันและการเปลี่ยนแปลง แม้มนุษย์จะไม่ได้สร้างแผ่นเปลือกโลก แต่กิจกรรมบางอย่างของเราสามารถไปกระตุ้นรอยเลื่อนหรือชั้นหินบางพื้นที่ได้

ทำไมยังทำนายแผ่นดินไหวล่วงหน้าแบบเป๊ะไม่ได้

คำถามที่คนอยากรู้มากที่สุดคือ ถ้าเรารู้ว่าแผ่นดินไหวเกิดจากรอยเลื่อน ทำไมเรายังทำนายไม่ได้ว่าจะเกิดวันไหน เวลาไหน

คำตอบคือระบบใต้โลกซับซ้อนมาก และเราไม่สามารถเห็นแรงสะสมทุกจุดใต้ดินได้ละเอียดเหมือนเปิดฝาดูเครื่องจักร

นักวิทยาศาสตร์สามารถบอกได้ว่าพื้นที่ไหนมีความเสี่ยงสูง พื้นที่ไหนอยู่ใกล้รอยเลื่อนสำคัญ พื้นที่ไหนเคยเกิดแผ่นดินไหวใหญ่ และโดยสถิติมีโอกาสเกิดในอนาคต

แต่การระบุวัน เวลา และขนาดอย่างแม่นยำยังทำไม่ได้

สิ่งที่ทำได้ดีที่สุดคือการประเมินความเสี่ยง สร้างอาคารให้ทนแรงสั่นสะเทือน วางระบบเตือนภัยบางประเภท เตรียมแผนอพยพ และให้คนรู้วิธีเอาตัวรอดเมื่อเกิดเหตุจริง

แผ่นดินไหวกับอาฟเตอร์ช็อก

หลังแผ่นดินไหวใหญ่ มักมีแผ่นดินไหวตามมาเรียกว่า อาฟเตอร์ช็อก เพราะชั้นหินรอบ ๆ จุดที่เลื่อนตัวยังต้องปรับสมดุลใหม่ พลังงานบางส่วนยังคงถูกปล่อยออกมาเป็นระยะ

อาฟเตอร์ช็อกอาจเบากว่าเหตุการณ์หลัก แต่บางครั้งก็ยังแรงพอทำให้อาคารที่เสียหายอยู่แล้วพังเพิ่มเติมได้

นี่คือเหตุผลที่หลังแผ่นดินไหวใหญ่ ไม่ควรรีบกลับเข้าอาคารที่มีรอยร้าวหรือเสียหาย จนกว่าจะได้รับการตรวจสอบ

หลายคนตกใจที่ดินยังไหวซ้ำหลังเหตุการณ์หลัก แต่ทางธรณีวิทยา นี่เป็นเรื่องที่เกิดได้ เพราะเปลือกโลกกำลังปรับตัวหลังการปลดปล่อยพลังงานครั้งใหญ่

ประเทศไทยมีแผ่นดินไหวไหม

ประเทศไทยไม่ได้ตั้งอยู่บนขอบแผ่นธรณีภาคใหญ่แบบบางประเทศที่เกิดแผ่นดินไหวรุนแรงบ่อย แต่ก็ไม่ได้แปลว่าไม่มีแผ่นดินไหวเลย เพราะไทยมีรอยเลื่อนมีพลังหลายแนว โดยเฉพาะในภาคเหนือ ภาคตะวันตก และบางพื้นที่ใกล้ประเทศเพื่อนบ้าน

นอกจากนี้ แผ่นดินไหวขนาดใหญ่จากประเทศใกล้เคียง เช่น เมียนมา ลาว หรือบริเวณทะเลอันดามัน ก็อาจทำให้หลายพื้นที่ในไทยรู้สึกสั่นได้ โดยเฉพาะอาคารสูงที่รับแรงสั่นไหวจากระยะไกลได้ชัดกว่าอาคารเตี้ยบางประเภท

ดังนั้นคนไทยไม่ควรมองแผ่นดินไหวเป็นเรื่องไกลตัวเกินไป แม้ความเสี่ยงในแต่ละพื้นที่ไม่เท่ากัน แต่การรู้วิธีรับมือพื้นฐานยังเป็นเรื่องจำเป็น

เวลารู้สึกแผ่นดินไหวควรทำอย่างไร

ถ้าอยู่ในอาคารและรู้สึกแผ่นดินไหว สิ่งสำคัญคืออย่าวิ่งแตกตื่นทันที ควร หมอบ หลบ และยึดเกาะ อยู่ใต้โต๊ะแข็งแรง หรือใกล้โครงสร้างที่ปลอดภัย หลีกเลี่ยงกระจก ตู้สูง ของแขวน และสิ่งที่อาจหล่นใส่

ถ้าอยู่กลางแจ้ง ควรอยู่ให้ห่างจากอาคาร เสาไฟ ป้าย ต้นไม้ใหญ่ หรือสิ่งที่อาจล้มลงมา

ถ้าอยู่ในรถ ควรจอดในที่ปลอดภัย หลีกเลี่ยงสะพาน ทางยกระดับ และสายไฟ

หลังแรงสั่นหยุด ควรตรวจดูตัวเองและคนรอบข้าง ระวังอาฟเตอร์ช็อก ไม่ใช้ลิฟต์ ตรวจกลิ่นแก๊ส ไฟฟ้า และรอยร้าวของอาคาร ถ้าอาคารดูเสียหาย ควรออกไปยังพื้นที่โล่งอย่างระมัดระวัง

สิ่งที่ควรรู้ก่อนเกิดแผ่นดินไหว

แผ่นดินไหวเป็นเรื่องที่ทำนายวันเวลาแบบเป๊ะไม่ได้ แต่เราลดความเสี่ยงได้ด้วยการเตรียมตัวล่วงหน้า

สิ่งพื้นฐานที่ควรมีคือ

• รู้ตำแหน่งพื้นที่ปลอดภัยในบ้าน เช่น ใต้โต๊ะแข็งแรง หรือจุดที่ห่างจากกระจก
• ยึดตู้สูง ชั้นวางของ หรือของหนักที่อาจล้ม
• ไม่วางของหนักไว้บนชั้นสูงเหนือเตียงหรือโต๊ะทำงาน
• เตรียมไฟฉาย น้ำดื่ม ยาประจำตัว และแบตสำรองไว้ในจุดที่หยิบง่าย
• รู้ทางออกฉุกเฉินของอาคาร โดยเฉพาะคนที่อยู่คอนโดหรืออาคารสูง
• ติดตามข้อมูลจากหน่วยงานที่เกี่ยวข้องเมื่อเกิดเหตุจริง

เรื่องเหล่านี้อาจดูเล็ก แต่เมื่อเกิดแรงสั่นขึ้นมาจริง ๆ การรู้ล่วงหน้าว่าควรทำอะไรจะช่วยลดความตื่นตระหนกได้มาก

สรุป

แผ่นดินไหวเกิดจากการสะสมและปลดปล่อยพลังงานใต้พื้นโลก ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาคและรอยเลื่อน เมื่อหินใต้ดินถูกแรงดันจนทนไม่ไหว มันจะเลื่อนหรือแตกอย่างฉับพลัน แล้วปล่อยคลื่นไหวสะเทือนออกมา ทำให้พื้นดินสั่น

แผ่นดินไหวเกิดได้จากหลายสถานการณ์ เช่น แผ่นเปลือกโลกชนกัน เลื่อนผ่านกัน แยกออกจากกัน การเคลื่อนตัวของแมกมาใต้ภูเขาไฟ หรือบางครั้งจากกิจกรรมของมนุษย์ที่ไปเปลี่ยนแรงดันในชั้นหิน

แม้เรายังทำนายแผ่นดินไหวล่วงหน้าแบบเป๊ะ ๆ ไม่ได้ แต่เราลดความเสี่ยงได้ด้วยการรู้พื้นที่เสี่ยง สร้างอาคารให้ปลอดภัย เตรียมของจำเป็น และรู้วิธีปฏิบัติตัวเมื่อเกิดแรงสั่น

เพราะแผ่นดินไหวไม่ได้น่ากลัวเพราะมันเกิดขึ้นอย่างเดียว แต่น่ากลัวเมื่อเราไม่รู้ว่าจะรับมือกับมันอย่างไร