การเกิดแผ่นดินไหว

1. การเกิดแผ่นดินไหว (Earthquake) (สมศักดิ์ และทวีศักดิ์ บุญบูชาไชย และประสงค์ หลำหลาด)
สาเหตุ เกิดจากการสั่นสะเทือนที่มีผลมาจากการเลื่อนไหลของเปลือกโลก จะพบมากที่สุดบริเวณ รอยต่อของแผ่นโลก แบ่งออกเป็น 2 ประเภท
ก. เกิดขึ้นตามธรรมชาติ มีสาเหตุอยู่ด้วยกัน 2 ประการ
1. เกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟ มีบริเวณขนาดเล็กไม่รุนแรงจะเกิดในบริเวณที่มีการระเบิด
2. การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก มีความรุนแรงมาก เกิดขึ้นในระดับลึก ๆ ต่อเนื่องเป็นเวลานาน ตามทฤษฎีการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกเกิดจากความผันแปรของอุณหภูมิ การยุบตัว การโก่งตัว การชนกัน การแยกออกจากกัน ส่งผลให้เกิดผลการเลื่อนตัวของทวีปด้วย จุดที่อยู่ลึกลงไปทำให้เกิดแนวแตก เรียกว่า จุดศูนย์กลางแผ่นดินไหว (Focus หรือ Hypocenter) จุดบนผิวโลกที่อยู่ตรงกับจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหว เรียกว่า “ศูนย์กลางแผ่นดินไหว”
ข. เกิดจากมนุษย์ เนื่องจากมนุษย์ทำให้เปลือกโลกบางส่วน เปลี่ยนแปลง เช่น
1. การทำอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่
2. การทำเหมืองแร่
3. การสูบน้ำใต้ดินขึ้นมาใช้ รวมทั้งการผลิตน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ
4. การทดลองระเบิดนิวเคลียร์ใต้ดิน
5. การเก็บขยะนิวเคลียร์ไว้ใต้ดินทำให้มวลหินเปลี่ยนสภาพเนื่องจากการแผ่กัมมันตภาพรังสี
ชนิดของแผ่นดินไหว แบ่งได้ 4 แบบ
1. เกิดจากพลังงานใต้เปลือกโลก (Tectonic)
2. เกิดจากการพังทลายของถ้ำ แผ่นดินถล่ม (Collapse)
3. เกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟ (Vocanic)
4. เกิดจากการระเบิดโดยกระทำของมนุษย์ (Explosion)
การแบ่งชนิดแผ่นดินไหวตามความลึก
1. Shallow ลึก 0-70 กม.
2. Intermediat ลึก 70-300 กม.
3. Deep ลึก 300-700 กม.
การแบ่งชนิดแผ่นดินไหวตามขนาด
1. Micro ขนาดเล็กสุด 2-3.4 ริกเตอร์
2. Small ขนาดเล็ก 3.5-4.5 ริกเตอร์
3. Minor ขนาดกลาง 4.9-6.1 ริกเตอร์
4. Major ขนาดใหญ่ 6.2-7.3 ริกเตอร์
5. Great ขนาดใหญ่มาก 7.4 ริกเตอร์ขึ้นไป
ลักษณะคลื่นแผ่นดินไหว หมายถึง การสั่นไหวทุกชนิดที่ปรากฏบนกระดาษบันทึกเคลื่อนแผ่นดินไหว ยกเว้นการรบกวนจากเครื่องมือเอง เมื่อเกิดแผ่นดินไหวคลื่นจะเคลื่อนผ่านชั้นต่าง ๆ ขึ้นมาถึงโลก คลื่นยืดหยุ่น (Elastic wave) สามารถตรวจวัดได้ด้วยเครื่องมือแบ่งออกเป็น 2 ชนิด
1. คลื่นหลัก (Body wave) เป็นคลื่นที่เคลื่อนผ่านเข้าไปภายในเนื้อของโลก แบ่งออกเป็น 2 ชนิด
- คลื่นหลักอันดับแรกหรือคลื่น P (Primary wave) เป็นคลื่นตามยาวอัดขยายกลับไปมาในแนวขนานกับการเคลื่อนที่ของคลื่น สามารถผ่านได้ทั้งของแข็งและของเหลว สามารถวัดได้ก่อนที่จะมีแผ่นดินไหวเกิดขึ้น
- คลื่นสอง (Secondary wave) เป็นคลื่นตามขวางเกิดจาการเฉือนโดยอนุภาคจะถูกดันคลื่นที่กลับไปมาทางด้านข้าง และผ่านได้เฉพาะของแข็ง
2. คลื่นผิวพื้น (Surface wave) หรือคลื่นนำทางเป็นคลื่นที่เกิดขึ้นตามผิว แบ่งออกเป็น 2 ชนิด
- เคลื่อนเลฟ (Love wave) เป็นคลื่นตามขวางสังเกตได้ตามแนวราบ
- คลื่นเรย์เลห์ (Rayleigh wave) เป็นคลื่นทางตรงหมุนเป็นรูปวงรี
เครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหว
เกิดขึ้นครั้งแรกโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวจีน ชื่อ จางเหิง (Chang heng) เมื่อ พ. ศ. 621 ลักษณะคล้ายไหเหล้า ทำด้วยทองสัมฤทธิ์ รอบ ๆ ไหมีมังกรเล็ก ๆ 8 ตัว แต่ละตัวหันไปคนละทิศที่ปากอมลูกทองแดง ด้านล่างมีกบแปดอ้าปากเงยหน้าขึ้น
ต่อมาได้มีการประดิษฐ์เครื่องวัดแผ่นดินไหวโดยบันทึกด้วยระบบแม่เหล็กไฟฟ้า มีอยู่ 2 แบบ
1. Strong Motion Aecelerograph (SMA) เป็นเครื่องมือวัดขนาดรุนแรงเท่านั้นเพื่อหาอัตราเร่งของพื้นดินโดยนำค่าที่ได้ไปออกดดแบบการก่อสร้างที่มีขนาดใหญ่ เช่น ตึกสูง เขื่อนขนาดใหญ่
2. Seismograph (ไซโมกราฟ) เป็นเครื่องตรวจวัดแผ่นดินไหวชนิดวัดการสั่นสะเทือนได้ทุกขนาดมีขนาดความลึก จุดศูนย์กลางแผ่นดินไหว
แหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวในภาคเหนือของประเทศไทย
เราต่างทราบว่าโลกอันสวยงามใบนี้กำลังเคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลา เปลือกโลกอันเป็นส่วนที่เปราะบางที่สุดย่อมได้รับผลกระทบจากการเคลื่อนไหวดังกล่าวรุนแรงกว่าเมื่อเทียบกับส่วนอื่น ๆ ของโลก การเคลื่อนไหวภายในโลกทำให้เกิดความเค้นและความเครียดขึ้นในเปลือกโลก ๆ ย่อมต้านแรงเหล่านั้นเพื่อรักษาสถานภาพไม่ให้เปลี่ยนแปลงไป แต่เปลือกโลกเปราะบางเกินกว่าจะต้านแรงมหาศาลเหล่านี้ได้ ผลคือเกิดอาการต่างๆ ขึ้นในเปลือกโลก เช่น โก่งงอ คดโค้ง แตก หรือยุบลง รอยแตกที่เกิดขึ้นในเปลือกโลกเป็นแหล่งกำเนิดของแผ่นดินไหว
เราเรียกรอยแตกเหล่านี้ว่า “รอยเลื่อน” (faults) ปริญญา นุตาลัย (2533) ระบุว่า จากการศึกษาข้อมูลแผ่นดินไหวในอดีตอาจสรุปได้ว่าประเทศไทยมีรอยเลื่อนมีพลังจำนวน 9 รอยเลื่อน ได้แก่
1. รอยเลื่อนเชียงแสน (รอยเลื่อนแม่จัน)
2. รอยเลื่อนแม่ทา
3. รอยเลื่อนเถิน
4. รอยเลื่อนแพร่
5. รอยเลื่อนเมย-อุทัยธานี
6. รอยเลื่อนศรีสวัสดิ์
7. รอยเลื่อนเจดีย์สามองค์
8. รอยเลื่อนระนอง
9. รอยเลื่อนคลองมะรุย
จากการศึกษาข้อมูลแผ่นดินไหวเพิ่มเติมพบว่า ยังมีแผ่นดินไหวเกิดขึ้นในพื้นที่อื่น ๆ ในภาคเหนือนอกเหนือจากเขตรอยเลื่อนที่ได้กล่าวแล้ว เช่น แผ่นดินไหวเมื่อวันที่ 30 ตุลาคม ค.ศ. 1997 เมื่อเวลา 14.30 น. (เวลาสากล) วัดขนาด (ML) ได้ 2.3 ริคเตอร์ แผ่นดินไหวนี้มีศูนย์กลางอยู่ในอำเภอสา จังหวัดน่าน บริเวณนี้จึงจัดเป็น “เขตรอยเลื่อนน่าน” (Nan Fault Zone) ครอบคลุมพื้นที่ ละติจูด 18.5 ถึง 19.5 องศาเหนือ ลองจิจูด 100.5 ถึง 101.5 องศาตะวันออก แผ่นดินไหวเมื่อวันที่ 16 มกราคม ค.ศ. 2000 เวลา 13.56 น. วัดขนาดได้ 1.8 ริคเตอร์ แผ่นดินไหวนี้มีศูนย์กลางอยู่ที่ อำเภอศรีสัชนาลัย จังหวัดสุโขทัย พื้นที่นี้จัดเป็น “เขตรอยเลื่อนสุโขทัย” (Sukhothai Fault Zone) ครอบคลุมพื้นที่ ละติจูด 16.5 ถึง 17.5 องศาเหนือ ลองจิจูด 99.0 ถึง 100.0 องศาตะวันออก เหตุการณ์แผ่นดินไหวเมื่อวันที่ 25 มกราคม ค.ศ. 1998 เวลา 22.39 น. วัดขนาดได้ 3.0 ริคเตอร์ แผ่นดินไหวนี้มีศูนย์กลางอยู่ที่อำเภอเมือง จังหวัดอุตรดิตถ์ รู้สึกสั่นสะเทือนบริเวณศูนย์กลาง บริเวณนี้จึงจัดเป็น “เขตรอยเลื่อนอุตรดิตถ์” (Uttaradit Fault Zone) ครอบคลุม พื้นที่ ละติจูด 16.5 ถึง 17.5 องศาเหนือ ลองจิจูด 100.0 ถึง 101.0 องศาตะวันออก
รอยเลื่อนประเภทต่างๆ รอยเลื่อนจำแนกออกได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ ตามลักษณะการเคลื่อนที่ ได้แก่
1. รอยเลื่อนแนวดิ่ง (dip-slip fault) รอยเลื่อนแนวดิ่ง หมายถึง รอยเลื่อนที่เคลื่อนที่ในแนวดิ่ง โดยมีมุมเท (dip) ระหว่าง 0 ถึง 90 องศา รอยเลื่อนแนวดิ่งยังแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ
ก. รอยเลื่อนปกติ (normal fault) รอยเลื่อนปกติ หมายถึง รอยเลื่อนแนวดิ่งที่เคลื่อนที่ลงตามแรงดึง หรือแรงโน้มถ่วง รอยเลื่อนปกติจึงมีชื่อเรียกอื่น ๆ อีก เช่น รอยเลื่อนโน้มถ่วง (gravity fault) รอยเลื่อนดึง (tensional fault) มุมเทของรอยเลื่อนปกติโดยทั่วไปมีค่าไม่น้อยกว่า 45 องศา
ข. รอยเลื่อนย้อน (reverse fault) รอยเลื่อนย้อน หมายถึง รอยเลื่อนแนวดิ่งที่เคลื่อนที่ย้อนขึ้นตามแรงอัดจากภายในโลก รอยเลื่อนย้อนจึงมีชื่อเรียกอีกว่า รอยเลื่อนอัด (compressional fault) มุมเทของรอยเลื่อนย้อนโดยทั่วไปมีค่าน้อยกว่า 45 องศา ถ้ามุมเทมีค่าน้อย ๆ กล่าวคือไม่เกิน 30 องศา เราเรียกว่า รอยเลื่อนย้อนมุมต่ำ (thrust fault)
2. รอยเลื่อนแนวระดับ (strike-slip fault) รอยเลื่อนแนวระดับ หมายถึง รอยเลื่อนที่เคลื่อนที่ในแนวระดับ หรือแนวนอน รอยเลื่อนนี้มีชื่อเรียกอื่น ๆ เช่นกัน เช่น รอยเลื่อนทางข้าง (lateral fault) รอยเลื่อนฉีก (tear or wrench fault) ถ้ารอยเลื่อนแนวระดับปรากฏอยู่ตามสันเขากลางมหาสมุทร อันเป็นจุดสำคัญของการเปลี่ยนแปลงภาคพื้นทวีป เราเรียกว่า รอยเลื่อนแปลง (transform fault) มุมเทของรอยเลื่อนแนวระดับโดยทั่วไปมีค่าใกล้ ๆ 90 องศา (โปรดดูเพิ่มเติมที่ http://www.seismo.nrcan.gc.ca/questions/glossa_e.html)
จากการทำงานร่วมกันระหว่างเครื่องตรวจแผ่นดินไหวระบบไอริส กับโปรแกรมดิแมส (Droznin with cooperation of the USGS, 1997) ณ สถานีตรวจแผ่นดินไหวเชียงใหม่ กล่าวได้ว่า มีรอยเลื่อนซึ่งวางตัวในทุกทิศทาง (strike) ที่เป็นแหล่งกำเนิดของแผ่นดินไหว ในภาคเหนือของประเทศไทย ทิศทางของรอยเลื่อนเหล่านี้ได้แก่ เหนือ-ใต้ ตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้ ตะวันออก-ตะวันตก และ ตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ รอยเลื่อนเหล่านี้เป็นผลกระทบมาจากการปะทะกันระหว่างแผ่นอินโด-ออสเตรเลีย (Indo-Australian Plate)
กลไกแผ่นดินไหวในภาคเหนือของประเทศไทย
เขตรอยเลื่อนเชียงแสน
ระหว่างช่วงเวลาของการศึกษานี้ รอยเลื่อนมีพลังในเขตรอยเลื่อนเชียงแสนได้ก่อให้เกิดแผ่นดินไหวที่ประชาชนรู้สึกสั่นสะเทือน รวม 4 ครั้ง แผ่นดินไหวเหล่านี้มีขนาด (ML) ระหว่าง 2.8 ถึง 4.1 ริคเตอร์ ผลการวิเคราะห์การเคลื่อนที่ของตัวกลาง (particle motion analysis) แสดงให้เห็นว่า รอยเลื่อนในเขตนี้วางตัวในหลายทิศทาง อย่างไรก็ตาม รอยเลื่อนส่วนใหญ่ (60.00 %) วางตัวในแนวทิศตะวันตกเฉียงเหนือ- ตะวันออกเฉียงใต้ ส่วนรอยเลื่อนที่วางตัวในแนวทิศตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้ ตามที่ปรากฏทั่วไปในแผนที่ธรณีวิทยา มีอัตรา 17.00 % เทียบกับ 20.00 % วางตัวในแนวทิศเหนือ-ใต้ ส่วนที่เหลืออีก 3.00 % เป็นรอยเลื่อนที่วางตัวในแนวทิศตะวันออก-ตะวันตก แผ่นดินไหวส่วนใหญ่ (56.67 %) เกิดจากกลไกของรอยเลื่อนปกติ (normal-fault-type mechanism) ที่มีมุมเทอยู่ระหว่าง 46.40 ถึง 83.59 องศา อีก 23.33 % และ 13.33 % เกิดจากรอยเลื่อนย้อน (reverse fault) และรอยเลื่อนย้อนมุมต่ำ (thrust fault) ตามลำดับ ส่วนที่เหลืออีก 6.67 % เกิดจากรอยเลื่อนแนวระดับ (strike-slip fault)
เขตรอยเลื่อนแม่ฮ่องสอน
รอยเลื่อนส่วนใหญ่ (60.00 %) ในเขตรอยเลื่อนแม่ฮ่องสอนเป็นรอยเลื่อนที่วางตัวในแนวทิศ ตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้ แผ่นดินไหวเหล่านี้เกิดจากกลไกของรอยเลื่อนปกติที่มีมุมเทอยู่ระหว่าง 59.53 ถึง 82.48 องศา อีก 33.00 % วางตัวในแนวทิศเหนือ-ใต้ และส่วนที่เหลืออีก 7.00 % เป็นรอยเลื่อนที่วางตัวในแนวทิศตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ แผ่นดินไหวส่วนนี้เกิดจากรอยเลื่อนย้อน (26.67 %) และรอยเลื่อนแนวระดับ (13.33 %)
เขตรอยเลื่อนแม่ทา
ในระหว่างช่วงเวลาของการศึกษา รอยเลื่อนมีพลังในเขตรอยเลื่อนแม่ทาได้ทำให้เกิดแผ่นดินไหวที่ประชาชนรู้สึกสั่นสะเทือนรวม 3 ครั้ง แผ่นดินไหวเหล่านี้มีขนาดระหว่าง 2.3 ถึง 2.5 ริคเตอร์ มีศูนย์กลางอยู่บริเวณจังหวัดเชียงใหม่และจังหวัดลำพูนที่อยู่ติดกัน ประชาชนที่พักอาศัยอยู่ในบริเวณศูนย์กลางแผ่นดินไหวจึงรู้สึกสั่นสะเทือน แม้แผ่นดินไหวมีขนาดเล็ก ทิศทางของรอยเลื่อนส่วนใหญ่ (70.00 %) ในเขตนี้วางตัวในแนวทิศตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ 20.00% ของรอยเลื่อนวางตัวในแนวทิศตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้ ส่วนที่เหลือ (อย่างละ 5.00 %) วางตัวในแนวทิศเหนือ- ใต้ และแนวทิศตะวันออก-ตะวันตก ผลการวิเคราะห์การเคลื่อนที่ของตัวกลางพบว่า แผ่นดินไหวส่วนใหญ่ (70.00 %) เกิดจากรอยเลื่อนปกติที่มีมุมเทอยู่ระหว่าง 50.04 ถึง 83.89 องศา 15.00 % เกิดจากรอยเลื่อนแนวระดับ ส่วนที่เหลืออีก 10.00 % และ 5.00 % เกิดจากรอยเลื่อนย้อนมุมต่ำ และรอยเลื่อนย้อน ตามลำดับ
เขตรอยเลื่อนพะเยา
ประมาณกึ่งหนึ่ง (47.00 %) ของรอยเลื่อนในเขตรอยเลื่อนพะเยา เป็นรอยเลื่อนที่วางตัวในแนวทิศเหนือ-ใต้ ส่วนที่เหลืออีก 29.00 % และ 24.00 % วางตัวในแนวทิศตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้ และทิศตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ ตามลำดับ แผ่นดินไหวส่วนใหญ่ (52.94 %) ที่เกิดขึ้นในเขตรอยเลื่อนพะเยา เกิดจากรอยเลื่อนปกติที่มีมุมเทอยู่ระหว่าง 51.18 ถึง 82.47 องศา ส่วนที่เหลืออีก 35.29 % และ 11.76 % เกิดจากรอยเลื่อนแนวระดับ และรอยเลื่อนย้อน ตามลำดับ ในช่วงเวลาดังกล่าวมีแผ่นดินไหวในเขตรอยเลื่อนพะเยาที่ประชาชนรู้สึกสั่นสะเทือนเกิดขึ้น 1 ครั้ง เมื่อวันที่ 17 สิงหาคม ค.ศ. 1998 วัดขนาดได้ 3.9 ริคเตอร์
เขตรอยเลื่อนน่าน
กึ่งหนึ่งของแผ่นดินไหวในเขตรอยเลื่อนน่าน เกิดจากกลไกของรอยเลื่อนย้อน (reverse-fault-type mechanism) ที่มีมุมเทอยู่ระหว่าง 33.93 ถึง 43.67 องศา รอยเลื่อนเหล่านี้วางตัวอยู่ในแนวทิศเหนือ-ใต้ ส่วนที่เหลืออย่างละ 25.00 % วางตัวอยู่ในแนวทิศตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้ และทิศตะวันออก-ตะวันตก อันเกิดจากกลไกของรอยเลื่อนปกติ และรอยเลื่อนแนวระดับ
เขตรอยเลื่อนเมย-อุทัยธานี
ระหว่างช่วงเวลาของการศึกษา แผ่นดินไหวจำนวนมาก (42.86 %) ที่เกิดขึ้นในเขตรอยเลื่อนเมย -
อุทัยธานี เกิดจากรอยเลื่อนปกติที่มีมุมเทค่อนข้างชันและอยู่ในช่วงแคบ ๆ คือระหว่าง 78.01 ถึง 79.85 องศา แผ่นดินไหวในอัตรา 28.57 % เท่ากันเกิดจากรอยเลื่อนย้อนมุมต่ำ และรอยเลื่อนแนวระดับ รอยเลื่อนส่วนใหญ่ (57.10 %) วางตัวอยู่ในแนวทิศตะวันออก-ตะวันตก ส่วนที่เหลือ 28.60 % และ 14.30 % วางตัวในแนวทิศตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ และทิศเหนือ-ใต้ ตามลำดับ
เขตรอยเลื่อนเถิน
แผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในเขตรอยเลื่อนเถินเกือบทั้งหมด (93.40 %) เกิดจากรอยเลื่อนที่วางตัวอยู่ในแนวทิศตะวันออกเฉียงเหนือ- ตะวันตกเฉียงใต้ อันสอดคล้องกับแนวเลื่อนที่ปรากฏอยู่ในแผนที่ธรณีวิทยาทั่ว ๆ ไป รอยเลื่อนที่เหลืออีกส่วนละ 3.30 % วางตัวอยู่ในแนวทิศเหนือ-ใต้ และทิศตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ แผ่นดินไหวส่วนใหญ่ (63.33 %) เกิดจากรอยเลื่อนปกติที่มีมุมเทอยู่ระหว่าง 44.96 ถึง 84.46 องศา ส่วนที่เหลืออีก 20.00 %, 10.00 % และ 6.67 % เกิดจากรอยเลื่อนย้อน รอยเลื่อนย้อนมุมต่ำ และรอยเลื่อนแนวระดับ ตามลำดับ
เขตแผ่นดินไหวแพร่
ในระหว่างช่วงเวลาของการศึกษา แผ่นดินไหวจำนวนมาก (45.00 %) ที่เกิดขึ้นในเขตรอยเลื่อนแพร่เกิดจากกลไกของรอยเลื่อนปกติที่มีมุมเทอยู่ระหว่าง 47.11 ถึง 80.44 องศา ส่วนที่เหลือคือ 40.00 %, 10.00 % และ 5.00 % เกิดจาก รอยเลื่อนย้อน รอยเลื่อนย้อนมุมต่ำ และรอยเลื่อนแนวระดับ ตามลำดับ รอยเลื่อนส่วนใหญ่ (80.00 %) ในเขตนี้มีทิศทางค่อนข้างขนานกับรอยเลื่อนในเขตรอยเลื่อนเถิน ในแนวทิศตะวันออกเฉียงเหนือ- ตะวันตกเฉียงใต้ ส่วนที่เหลืออีกอย่างละ 10.00 % เป็นรอยเลื่อนที่วางตัวในแนวทิศเหนือ-ใต้ และทิศตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้
เขตรอยเลื่อนสุโขทัย
แผ่นดินไหวส่วนใหญ่ (66.67 %) ที่เกิดขึ้นในเขตรอยเลื่อนสุโขทัย เกิดจากกลไกของรอยเลื่อนปกติที่มีมุมเทอยู่ระหว่าง 46.61 ถึง 57.67 องศา แผ่นดินไหวที่เหลือ (33.33 %) เกิดจากรอยเลื่อนย้อน รอยเลื่อนเหล่านี้วางตัวอยู่ในแนวทิศตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้
เขตรอยเลื่อนอุตรดิตถ์
แผ่นดินไหวส่วนใหญ่ (66.67 %) ที่เกิดขึ้นในเขตรอยเลื่อนอุตรดิตถ์ เกิดจากรอยเลื่อนปกติที่มีมุมเทอยู่ระหว่าง 44.69 ถึง 48.65 องศา ส่วนที่เหลืออีก 33.33 % เกิดจากรอยเลื่อนย้อนมุมต่ำ รอยเลื่อนส่วนใหญ่ในอัตราเท่ากันวางตัวอยู่ในแนวทิศตะวันตกเฉียงเหนือ- ตะวันออกเฉียงใต้ ส่วนที่เหลืออยู่ในแนวทิศตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้
ในช่วงเวลาการศึกษามีแผ่นดินไหวในเขตนี้ที่ทำประชาชนรู้สึกสั่นสะเทือนรวม 2 ครั้ง เกิดขึ้นในวันเดียวกัน คือ วันที่ 25 มิถุนายน ค.ศ. 1998 มีศูนย์กลางอยู่ใน อำเภอเมืองอุตรดิตถ์ วัดขนาดได้ 2.3 และ 3.0 ริคเตอร์ รู้สึกสั่นสะเทือนในอำเภอเมืองอุตรดิตถ์
สรุป
จากการวิเคราะห์คลื่นแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในบริเวณภาคเหนือของประเทศไทย ระหว่าง ค.ศ. 1997-ปัจจุบัน (มกราคม ค.ศ. 2000) ณ สถานีตรวจแผ่นดินไหวเชียงใหม่ โดยอาศัยเครื่องตรวจแผ่นดินไหวระบบไอริส กับโปรแกรมดิแมส (Droznin, 1997) พบว่าพื้นที่บริเวณภาคเหนือของประเทศไทยสามารถแบ่งออกเป็นเขตแผ่นดินไหว หรือเขตรอยเลื่อนมีพลังได้จำนวน 10 เขต ได้แก่
1. เขตเชียงแสน 2. เขตแม่ฮ่องสอน 3. เขตแม่ทา . เขตพะเยา 5. เขตน่าน 6. เขตเมย-อุทัยธานี 7. เขตเถิน
8. เขตแพร่ 9. เขตสุโขทัย 10. เขตอุตรดิตถ์
ผลการวิเคราะห์การเคลื่อนที่ของตัวกลางที่คลื่นแผ่นดินไหวเดินทางผ่าน (particle motion analysis) แสดงให้เห็นว่า พื้นที่ภาคเหนือกำลังได้รับผลกระทบจากการปะทะของแผ่นอินโด-ออสเตรเลีย (Indo-Australian Plate) ที่กำลังเคลื่อนที่ขึ้นมาทางเหนือ หลักฐานประการหนึ่งที่สนับสนุนแนวคิดนี้ คือ ค่าเฉลี่ยของทิศทางรอยเลื่อนในเขตภาคเหนือที่มีค่าเท่ากับ 179.8 องศา สำหรับค่าเฉลี่ยมุมเทของรอยเลื่อนเท่ากับ 56.5 องศา หมายความว่า แผ่นดินไหวในเขตภาคเหนือของประเทศไทยส่วนใหญ่ เกิดจากกลไกของรอยเลื่อนปกติ (normal-fault-type mechanism)การเกิดแผ่นดินไหวทั่วโลก
จะเกิดขึ้นในบริเวณรอยแตกของแผ่นเปลือกโลก ตามแผ่น ใหญ่และแผ่นเล็ก อีก 6 แผ่นรวมทั้งหมด 12 แผ่น ซึ่งแต่ละแผ่นนั้นรองรับประเทศใดให้ดูเทียบกับแผ่นที่ (ดูภาพที่ 7) ดังนี้
1. แผ่นยูเรเซีย 2. แผ่นแอฟริกัน 3. แผ่นอินโด-ออสเตรเลียน 4. แผ่นฟิลิปินส์ 5. แผ่นฟิจิ 6. แผ่นแปซิฟิก
7. แผ่นนอร์ทอเมริกัน 8. แผ่นคาริบเบียน 9. แผ่นโคคอส 10. แผ่นนาซกา 11. แผ่นเซาต์อเมริกัน 12. แผ่นแอนตาร์กติก
เครื่องมือวัดแผ่นดินไหว เรียกว่า ไซโมกราฟ(Seismograph)
หลักการสร้างเครื่องวัดแผ่นดินไหว มี 4 ระบบ
1. ระบบการสั่นสะเทือนใช้ลูกตุ้ม (Seismometer) 2. ระบบบันทึก ใส่กระดาษ (Recorder)
3. ระบบการขยาย (Magnification) 4. ระบบเวลา (Timing)
ลักษณะการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกที่ทำให้เกิดแผ่นดินไหว
1. แยกออกจากกัน เรียกว่า สเปลดดิง (spledding zone) เช่น รอยแยกกลางมหาสมุทรแอตแลนติก
2. การชนกันหรือซ้อนทับ แล้วมีบางส่วนมุดตัวลงไป บางส่วนถูกยกตัวเป็นภูเขา หรือภูเขาไฟ เรียกว่า ซับดักชั่น (subduction zone) เช่น ตะวันออกของญี่ปุ่นกับมหาสมุทรแปซิฟิก ฯลฯ
3. การเลื่อนแบบด้านข้าง หรือแบบเฉียง เรียกว่า ทรานสเลชั่น (translation zone) เช่น ตะวันตกของอเมริกากับมหาสมุทรแปซิฟิก
ขนาดและความรุนแรงของแผ่นดินไหว
ขนาดของแผ่นดินไหว หมายถึง จำนวนหรือปริมาณของพลังงานที่ปล่อยมาจามจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวโดยหาได้จากความสูงของคลื่น (Amplitude) ของเครื่องวัด ผู้ที่เสนอแนวความคิดนี้คือ นายซี.เอฟ. ริคเตอร์ (C.F. Richter) เพื่อเป็นเกียรติจึงใช้มาตราริคเตอร์วัดขนาดความรุนแรงของแผ่นดินไหวมีค่าตั้งแต่ 0-12
ความรุนแรง หมายถึง การวัดจากความรู้สึกของคนและสัตว์หรืออาคารสิ่งก่อสร้าง ปัจจุบันนิยมใช้มาตราเมอร์แคลลี (Mercalli) เป็นมาตราของสหรัฐอเมริกา แบ่งเป็น 12 อันดับ
สถานีตรวจแผ่นดินไหวในประเทศไทย
เริ่มมีการตรวจแผ่นดินไหวครั้งแรกเมื่อ พ.ศ. 2506 โดยติดตั้งเครื่องมาตรฐานคือเครื่องไซโมมิเตอร็ โดยมีหน่วยงานที่รับผิดชอบอยู่ 3 หน่วยงานคือ กรมอุตุนิยมวิทยามีอยู่ 10 สถานี, กรมอุทกศาสตร์ กองทัพเรือ อยู่ที่ จ. เชียงใหม่, การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย
การป้องกันและลดภัยพิบัติจากแผ่นดินไหว
ควรมีไฟฉาย กระเป๋ายา ควรศึกษาการปฐมพยาบาลเบื้องต้น รู้ตำแหน่งเปิด ปิดก๊าซ ไม่ควรวางของหนักไว้ที่สูงเมื่อขณะแผ่นดินไหวคุมสติให้มั่นคง ถ้าอยู่ในบ้านก็ออกจากบ้าน อยู่ห่างจากเสาไฟฟ้าแรงสูง ห้ามทำในสิ่งที่จะก่อให้เกิดเปลวไฟ ถ้าขับรถให้จอดรถ ห้ามใช้ลิฟท์โดยเด็ดขาด ถ้าอยู่ใกล้ทะเล ให้ออกไปอยู่ห่างจากทะเลโดยเร็วเมื่ออาการสั่นไหวสงบลง ตรวจดูตัวเองว่าบาดเจ็บหรือไม่ ไม่ควรเข้าไปในตึกหรืออาคารสูง ตรวจดูท่อน้ำ ท่อก๊าซ สายไฟว่าเสียหายหรือไม่ ฟังข่าวสารคำแนะนำ อย่ากดน้ำล้างโถส้วม