Lesson 3.1
Earthquake
• 26 ธันวาคม 2547 เกิดแผ่นดินไหวที่มีศูนย์กลางอยูท่ างทิศ
ตะวันตกเฉี ยงเหนือของเกาะสุ มาตรา ด้วยขนาด 9.0 ริ กเตอร์ เมื่อ
เวลาประมาณ8.00 น. และเกิดแผ่นดินถล่มใต้น้ าทะเลหลัง
จากนั้น เกิดคลื่นขนาดใหญ่กถ็ าโถมเข้าสู่ชายฝั่งทะเลอันดามัน
ของไทย
• 11 มีนาคม 2554 ญี่ปุ่นได้เกิดแผ่นดินไหวขนาด 9.0 ริ กเตอร์ มี
จุดศูนย์กลางชายฝั่งตะวันออกของประเทศญี่ปุ่น และทาให้เกิด
คลื่น สึ นามิสูงกว่า 10 เมตร เข้าถล่มชายฝั่ง
1. What is an earthquake like?
• Foreshocks are small bursts
of shaking that may precede a
large earthquake.
• Aftershocks are small tremors
that follow an earthquake,
lasting for hours or even days
after the earthquake.
2.What causes earthquake?
• An earthquake is the movement of Earth’s crust resulting
from the release of built-up potential energy between two
stuck lithospheric plates.
1. แผ่ นดินไหวเกิดขึน้ ได้ อย่ างไร
• แผ่ นดินไหว
เป็ นปรากฏการณ์ การทีโ่ ลกปลดปล่ อยพลังงานเพือ่
ระบายความเครียดที่สะสมไว้ ออกมาอย่ างฉับพลัน และเป็ นการ
ปรับสมดุลของเปลือกโลกให้ เข้ าที่ ทาให้ แผ่ นดินเกิดการ
สั่ นสะเทือน ซึ่งอยู่ในรู ปของ คลื่นไหวสะเทือน (seismic wave)
ซึ่งจะแผ่ กระจายจากจุดกาเนิดไปทุกทิศทางและเคลือ่ นที่ผ่าน
ตัวกลางภายในโลกขึน้ บนผิวโลก
3
•
จากสถิติการศึกษาความลึกของคลืน่ ไหวสะเทือนจาก บริเวณ
ศูนย์ เกิดแผ่ นดินไหว สามารถแบ่ งศูนย์ การเกิดแผ่ นดินไหวได้ 3
ระดับ
1. แผ่ นดินไหวระดับตืน้ จะเกิดที่ความลึกน้อยกว่า 70
กิโลเมตร จากผิวโลก
2. แผ่ นดินไหวระดับปานกลาง จะเกิดที่ความลึกระหว่าง 70
ถึง 300 กิโลเมตร จากผิวโลก
3. แผ่ นดินไหวระดับลึก จะเกิดที่ความลึกมากกว่า 300
กิโลเมตร จากผิวโลก
• แผ่นดินไหวนอกจากจะเกิดจากการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณี ยัง
อาจเกิดจากสาเหตุอื่นๆได้ เช่น
- การระเบิดของภูเขาไฟ ซึ่งการเคลื่อนตัวของแมกมาสู่
ปล่องภูเขาไฟ ก่อนระเบิดเป็ นลาวา อาจทาให้เกิดแผ่นดินไหวได้
- การทดลองปรมาณูใต้ดิน
- การระเบิดพื้นที่เพื่อสารวจลักษณะของหิ น เพื่อการ
ก่อสร้างอาคารและเขื่อน
4. Seismic Wave : คลืน่ ไหวสะเทือน
1.Body waves
2.Surface waves
คลืน่ ในตัวกลาง
คลืน่ พืน้ ผิว
Primary wave
Love wave
คลื่นปฐมภูมิ
คลื่นเลิฟ
Secondary wave
Rayleigh wave
คลื่นทุติยภูมิ
คลื่นเรย์ลี
Primary Waves (P Waves)
• A type of seismic wave that compresses and expands the
ground
• The first wave to arrive at an earthquake
http://daphne.meccahosting.com/~a0000e89/insideearth2.htm
Secondary Waves (S Waves)
• A type of seismic wave that moves the ground up and down or
side to side
http://daphne.meccahosting.com/~a0000e89/insideearth2.htm
คลืน่ ในตัวกลาง เป็ นคลื่นที่เคลื่อนที่แผ่กระจายไปทุกทิศทาง และ
เคลื่อนที่ในตัวกลาง
• คลืน่ ปฐมภูมิ หรือ คลืน่ P เป็ นคลื่นตามยาว อนุภาคของตัวกลางจะ
เคลื่อนที่ในทิศทางเดียวกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น คลื่น P จะมี
ความเร็ วมากกว่าคลื่นชนิดอื่น และเคลื่อนที่ผา่ นได้ทุกตัวกลาง
• คลืน่ ทุติยภูมิ หรือ คลืน่ S เป็ นคลื่นตามขวาง อนุภาคของตัวกลางจะ
เคลื่อนที่ในแนวตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น คลื่น S จะ
เคลื่อนที่ผา่ นได้เฉพาะตัวกลางที่เป็ นของแข็งเท่านั้น และมีความเร็ วน้อย
กว่าคลื่น P
คลืน่ พืน้ ผิว เป็ นคลื่นที่เคลื่อนที่บนผิวโลกหรื อใต้ผิวโลกเล็กน้อย
และเคลื่อนที่ดว้ ยอัตราเร็ วที่ชา้ กว่าคลื่นในตัวกลาง
• คลืน่ เลิฟ (Love wave) หรื อ คลืน่ L เป็ นคลื่นที่ทาให้อนุภาคตัวกลางสัน่
ในแนวราบ ซึ่งเป็ นคลื่นที่สร้างความเสี ยหายให้กบั รากฐานของอาคาร
และสิ่ งปลูกสร้างต่างๆ
• คลืน่ เรย์ ลี (Rayleigh wave) หรื อ คลืน่ R เป็ นคลื่นที่ทาให้อนุภาคของ
ตัวกลางเคลื่อนที่ในแนวดิ่งเป็ นวงรี ในทิศทางเดียวกับการเคลื่อนที่ของ
คลื่น ทาให้ผวิ โลกมีการสัน่ ขึ้นลง
5. How to recorded Seismic waves ?
• Seismic waves are recorded and measured by an
instrument called a seismograph.
• Seismic waves inside Earth are called body waves.
• The two main types of body waves are P-waves and
S-waves.
• After an earthquake
occurs, the first seismic
waves recorded will be
P-waves.
• S-waves are recorded
next, followed by the
surface waves.
Typical Seismogram
http://isu.indstate.edu/jspeer/Earth&Sky/EarthCh11.ppt
• เครื่องไซสโมกราฟที่บันทึกการเคลือ่ นที่ในแนวดิ่ง
ข้ อมูลแผ่ นดินไหว สามารถบันทึกด้ วยการติดตั้ง
เครือข่ ายของเครื่อง “ไซสโมกราฟ” (Seismograph) ที่
ติดตั้งอยูต่ ามแหล่งต่างๆ โดยเครื่ องมือนี้จะประกอบด้วย
เครื่ องรับความสัน่ สะเทือน ซึ่งแปลงสั ญญาณความ
สั่ นสะเทือนเป็ นสั ญญาณไฟฟ้ า จากนั้นจะถูกขยายด้วย
ระบบสัญญาณแล้วแปลงกลับเป็ นการสัน่ ไหวอีกครั้งเพื่อ
บันทึกลงกระดาษเป็ นกราฟขึน้ ลง
6. Where Do Earthquakes Occur and How Often?
1. 80% of all earthquakes occur in the circum-Pacific belt
most of these result from convergent margin activity
called “ring of Fire”
2. 15% occur in the Mediterranean-Asiatic belt
3. remaining 5% occur in the interiors of plates and on
spreading ridge centers
more than 150,000 quakes strong enough to be felt
are recorded each year
6. แนวแผ่ นดินไหว
• การข้อมูลในอดีตพบว่า ศูนย์เกิดแผ่นดินไหว สัมพันธ์กบั แนว
รอยต่อของแผ่นธรณี ภาค โดยแนวรอยต่อที่สาคัญที่ทาให้เกิด
แผ่นดินไหว มีดงั นี้
• 1. แนวรอยต่ อทีเ่ กิดล้ อมรอบมหาสมุทรแปซิฟิก เกิด
แผ่นดินไหวที่ค่อนข้างรุ นแรง คิดเป็ น 80 % เรี ยกบริ เวณนี้วา่
วงแหวนแห่ งไฟ (Ring of Fire)
• 2. แนวรอยต่ อภูเขาแอลป์ ในทวีปยุโรปและภูเขาหิมาลัยในทวีป
เอเชีย เกิดแผ่นดินไหว ประมาณ 15 %
• 3. แนวรอยต่ ออืน่ ๆ อีกประมาณ 5 % เกิดในแนวสันกลาง
มหาสมุทรแอตแลนติก แนวสันเขาใต้มหาสมุทรอินเดียและ
อาร์กติก
7. Measuring seismic waves
• The Richter scale ranks earthquakes according to their
magnitude of the seismic waves recorded on a
seismograph.
Measuring earthquake damage
• The Modified Mercalli
scale has 12 descriptive
categories.
• Each category is a rating
of the damage
experienced by buildings,
the ground, and people.
7. ขนาดและความรุนแรงของแผ่ นดินไหว
ขนาดของแผ่นดินไหว กาหนดจากปริ มาณพลังงานที่
ปลดปล่อยออกมาจากศูนย์เกิดแผ่นดินไหว โดย ชาร์ ล เอฟ ริก เตอร์
เป็ นคนแรกที่คิดค้นสู ตรการวัดขนาดของแผ่นดินไหว
โดยแผ่นดินไหวที่คานวณได้ตอ้ งมีศูนย์เกิดแผ่นดินไหว
ระดับตื้นและต้องเป็ นสถานีที่อยูใ่ นระยะ 200- 300 กิโลเมตร
นอกจากนี้ ยังวัดเฉพาะคลื่นไหวสะเทือนที่มีความสู งที่สุดเท่านั้น
ไม่ได้บอกขนาดของแผ่นดินไหวที่แท้จริ ง จึงทาให้มีขอ้ จากัดในการ
ใช้มาตราริ กเตอร์
8. Tsunami
http://www.uwgb.edu/dutchs/EarthSC-102VisualsIndex.HTM
Formation of a tsunami
A
B
C
D
29
http://isu.indstate.edu/jspeer/Earth&Sky/EarthCh11.ppt
9. ประเทศไทยกับปรากฏการณ์ แผ่ นดินไหว
ในประเทศไทยเคยเกิดแผ่นดินไหวหรื อไม่ ??
และมีผลกระทบอย่างไรบ้าง ??
รอยเลือ่ นมีพลัง (active fault)
แผ่นดินไหวส่ วนใหญ่ในประเทศไทย มักเกิดจากรอยเลื่อน
ในชั้นหิ นที่มีพลัง ส่ วนใหญ่อยูใ่ นภาคเหนือและภาคตะวันตก
เช่น รอยเลื่อนเชียงแสน รอยเลื่อนแม่ทา รอยเลื่อนเถิน รอยเลื่อน
ศรี สวัสดิ์ และรอยเลื่อนเจดียส์ ามองค์ ส่ วนภาคใต้ เช่น รอยเลื่อน
ระนอง และรอยเลื่อนคลองมะรุ่ ย
คาบอุบัตซิ ้า
หมายถึง ระยะเวลาครบรอบของแผ่นดินไหวที่เคยเกิดขึ้น
ณ ที่น้ นั แล้วกลับมาเกิดซ้ าในที่เดิมอีก อาจเป็ นร้อยหรื อพันปี
หรื อน้อยกว่านั้น
การศึกษารอยเลื่อนมีพลัง จะทาให้ทราบศูนย์กลางการเกิด
แผ่นดินไหว ซึ่งสามารถนามาคานวณหาคาบอุบตั ิซ้ าได้