ปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยา

3.1 แผ่นดินไหว

  แผ่นดินไหวเป็นปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยาที่เกิดจากการที่โลกเคลื่อนไหวผิดปกติในทันทีทันใด ซึ่งมีทั้งการเคลื่อนไหวเพียงเล็กน้อยที่ทำให้พื้นดินสั่นไหวพอรู้สึกได้ จนถึงการเคลื่อนที่อย่างรุนแรงที่ทำให้เกิดอันตรายต่อบ้านเรือนและชีวิตของมนุษย์ จากข้อมูลการเกิดแผ่นดินไหวในแต่ละปีพบว่า ในปีหนึ่งๆ      มีแผ่นดินไหวเกิดขึ้นทั่วโลกเฉลี่ยถึง 150,000 ครั้ง หรือวันละ 400 ครั้ง
1. สาเหตุการเกิดแผ่นดินไหว การเกิดแผ่นดินไหวเกิดจากการเคลื่อนที่ของเปลือกโลกซึ่งประกอบด้วย ชั้นดินและหิน เมื่อเกิดแผ่นดินไหวชั้นดินและหินจะเกิดการเปลี่ยนแปลง เป็นผลทำให้เกิดความเสียหายต่อสภาพภูมิศาสตร์ของเปลือกโลกได้
โดยปกติเมื่อมีแรงมากด ดัน หรือดึงวัตถุใดๆ วัตถุจะพยายามต้านการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นโดยสะสมพลังงานในรูปของพลังงานศักย์ จนกระทั่งแรงที่มากระทำมีขนาดมากกว่าที่วัตถุจะต้านไว้ได้ วัตถุนั้นจะเปลี่ยนแปลง รูปร่าง การเกิดแผ่นดินไหวก็เช่นกัน เมื่อมีการเคลื่อนที่ของเปลือกโลกตามแนวรอยต่อของแผ่นธรณีภาค ทำให้ชั้นหินขนาดใหญ่แตกหักหรือเลื่อนตัว จนเกิดการถ่ายโอนพลังงานศักย์อย่างรวดเร็วให้กับชั้นหินที่อยู่ติดกันในรูปของคลื่นไหวสะเทือน ซึ่งจะแผ่กระจายจากจุดกำเนิดไปทุกทิศทุกทาง และสามารถเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางต่างๆ ภายในโลกขึ้นมาบนผิวโลกได้ ตำแหน่งที่เป็นจุดกำเนิดการไหวสะเทือนของแผ่นดิน หรือเกิดแผ่นดินไหวเรียกว่า ศูนย์เกิดแผ่นดินไหว (focus) ซึ่งอาจเกิดได้หลายๆ จุดในพื้นที่ตามแนวรอยเลื่อน ศูนย์เกิดแผ่นดินไหวจะอยู่ใต้เปลือกโลกที่ระดับความลึกต่างๆ กัน

รูปแสดงการเคลื่อนที่ของคลื่นไหวสะเทือนจากแผ่นดินไหวเริ่มต้นที่ศูนย์เกิดแผ่นดินไหว

ซึ่งหินมีการเคลื่อนที่ตามแนวรอยเลื่อนอย่างฉับพลัน  ศูนย์เกิดแผ่นดินไหวที่ลึกที่สุดเท่าที่วัดได้อยู่ที่ระดับ 696 กิโลเมตรใต้พื้นโลก ตำแหน่งบนผิวโลกที่อยู่เหนือศูนย์เกิดแผ่นดินไหวเรียกว่า จุดเหนือศูนย์เกิดแผ่นดินไหว (epicenter) แผ่นดินไหวนอกจากจะเกิดจากการเคลื่อนที่ของเปลือกโลกแล้ว ยังอาจเกิดจากสาเหตุอื่นๆ อีก ทั้งจากธรรมชาติเองและอาจเกิดจากการกระทำของมนุษย์ ได้แก่
1) การระเบิดของภูเขาไฟ
2) การยุบตัวของโพรงใต้ดินขนาดใหญ่
3) แผ่นดินถล่ม
4) อุกกาบาตขนาดใหญ่ตกลงบนพื้นโลก
5) การทดลองระเบิดปรมาณูใต้ดิน
6) การระเบิดพื้นที่เพื่อสำรวจลักษณะของหิน สำหรับวางแผนก่อสร้างอาคารและเขื่อนขนาดใหญ่
7) การทำเหมือง

8)การทำงานของเครื่องจักรกล
9) การจราจร
2. คลื่นไหวสะเทือน เมื่อเกิดแผ่นดินไหว พลังงานที่ถูกปลดปล่อยจะอยู่ในรูปของคลื่นไหวสะเทือน ซึ่งมี 2 ชนิด คือ คลื่นในตัวกลางและคลื่นพื้นผิว
2.1 คลื่นในตัวกลาง (body wave) เป็นคลื่นที่เคลื่อนแผ่กระจายเป็นวงรอบๆ ศูนย์เกิดแผ่นดินไหว และเดินทางอยู่ในตัวกลางที่มีเนื้อชนิดเดียวกันตลอด คลื่นในตัวกลางแบ่งได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่ คลื่นปฐมภูมิ และคลื่นทุติยภูมิ
รูปแสดงคลื่นในตัวกลาง

1) คลื่นปฐมภูมิ (primary wave หรือ P wave) เคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็ว 427 กิโลเมตร/วินาที เป็นคลื่นตามยาว เมื่อเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางซึ่งเป็นชั้นหิน จะทำให้หินถูกอัดและขยายสลับกันไปในทิศทางเดียวกับทิศทางของคลื่น คลื่นปฐมภูมิสามารถเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่มีสถานะเป็นได้ทั้งของแข็ง ของเหลว และแก๊ส
2) คลื่นทุติยภูมิ (secondary wave หรือ S wave) เคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็ว 225 กิโลเมตร/วินาที เป็นคลื่นตามขวาง เมื่อเคลื่อนที่ผ่านชั้นหินทำให้ชั้นหินสั่นในทิศทางที่ตั้งฉากกับแนวทางการเคลื่อนที่ของคลื่น คลื่นทุติยภูมิสามารถเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่เป็นของแข็งเท่านั้น ไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่เป็นของเหลวได้
2.2 คลื่นพื้นผิว (surface wave) เป็นคลื่นที่เคลื่อนแผ่กระจายออกไปจากจุดเหนือศูนย์เกิด แผ่นดินไหว เคลื่อนที่ผ่านไปตามแนวพื้นผิวโลก และเคลื่อนที่ผ่านระหว่างตัวกลางที่ต่างกัน คลื่นพื้นผิวเป็น ผลรวมของคลื่นที่เกิดจากการสั่นสะเทือน 2 ชนิด คือ
1) คลื่นตามขวาง (love wave หรือ L wave) เกิดจากการสั่นสะเทือนของพื้นผิวโลกในแนวขวางคล้ายกับการเลื้อยของงู จึงไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่เป็นของเหลว เช่น ทะเลสาบ มหาสมุทร เป็นต้น แต่สามารถเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่เป็นของแข็งได้ เช่น หิน ดิน เป็นต้น
2) คลื่นพื้นผิว (ray leigh wave หรือ R wave) ที่คล้ายกับคลื่นน้ำ ทำให้พื้นผิวเคลื่อนที่ขึ้นลงคล้ายกับน้ำในมหาสมุทร ระหว่างการเกิดแผ่นดินไหวอย่างรุนแรง พื้นผิวโลกจะเคลื่อนที่ทั้งแบบขึ้นลง และขยับตัวในแนวขวางไปพร้อมๆ กัน ซึ่งเป็นสาเหตุหนึ่งที่ส่งผลต่อรากฐานอาคาร ระบบท่อระบายน้ำและสิ่งปฏิกูล รวมทั้งท่อสายไฟ สายโทรศัพท์ และท่อต่างๆ ใต้ดินได้รับความเสียหาย
โดยทั่วไปคลื่นไหวสะเทือนจะมีอัตราเร็วและความสามารถในการเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางแต่ละชนิดได้แตกต่างกัน ขึ้นกับความยืดหยุ่นและความหนาแน่นของวัสดุตัวกลางที่คลื่นเคลื่อนที่ผ่าน ดังนั้นถ้ามีข้อมูล ดังกล่าวเราสามารถรู้ถึงองค์ประกอบและลักษณะทางกายภาพของส่วนที่ลึกลงไปในโลกได้
คลื่นปฐมภูมิหรือคลื่น P wave สามารถเคลื่อนที่ผ่านหินเปลือกโลกที่แข็งและหนาแน่นด้วยอัตราที่ เร็วกว่า เมื่อเคลื่อนผ่านชั้นหินที่แข็งน้อยกว่าหรือชั้นที่เป็นของเหลว ส่วนคลื่นทุติยภูมิหรือคลื่น S wave ไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านของเหลวได้เลย จากเหตุผลดังกล่าวจึงเป็นหลักฐานที่ชี้ให้เห็นว่า ในบริเวณตอนล่างของชั้นเนื้อโลก และแก่นโลกชั้นนอกซึ่งอยู่ลึกมากกว่า 2,900 กิโลเมตร ยังมีลักษณะเป็นของเหลวหนืด

รูปแสดงการเดินทางของคลื่นไหวสะเทือน

จากรูปแสดงการเดินทางของคลื่นไหวสะเทือน ถ้าภายในโลกมีความเป็นเนื้อเดียวกันตลอด คลื่นไหวสะเทือนที่ส่งผ่านโลกจะมีความเร็วคงที่และเดินทางเป็นเส้นตรงผ่านตลอด แต่ยิ่งลึกลงไปโลกจะถูกกดทับด้วยแรงดันสูงอย่างต่อเนื่องและสม่ำเสมอ คลื่นไหวสะเทือนจึงเดินทางผ่านด้วยความเร็วเพิ่มขึ้นทีละน้อยตามการเพิ่มของแรงดัน เส้นทางเดินของคลื่นจึงเบี่ยงเบนเล็กน้อยและทะลุผ่านวัสดุอย่างต่อเนื่อง แต่จากการวัดสัญญาณ คลื่นในตัวกลางพบว่า บางตำแหน่งในโลกมีการขาดหายไปของสัญญาณคลื่น เนื่องจากคลื่น P wave และคลื่น S wave ที่เคลื่อนผ่านโลกมีสมบัติต่างกัน คลื่น S wave ไม่สามารถผ่านตัวกลางที่เป็นของเหลว จากการบันทึกคลื่นในตัวกลางที่เกิดขึ้นพบว่า บริเวณที่เป็นแก่นโลกไม่พบคลื่น S wave แสดงว่าแก่นโลกมีสถานะเป็นของเหลว ขณะเดียวกันเมื่อคลื่น P wave ผ่านแก่นโลกในระดับความลึก 2,900 กิโลเมตร (แก่นโลกชั้นนอก) คลื่น P wave จะมีความเร็วลดลง แสดงว่าแก่นโลกชั้นนอกมีสภาพเป็นของเหลว แต่เมื่อลึกประมาณ 5,000 กิโลเมตรลงไป (แก่นโลกชั้นใน) คลื่น P wave จะมีความเร็วมากขึ้น จึงสรุปว่าแก่นโลกชั้นในมีลักษณะเป็นของแข็ง
3. เครื่องมือตรวจแผ่นดินไหว เครื่องมือที่ใช้บันทึกข้อมูลแผ่นดินไหวเรียกว่า ไซสโมกราฟ (seismograph) เครื่องมือนี้ประกอบด้วยเครื่องรับคลื่นไหวสะเทือนและแปลงสัญญาณคลื่นไหวสะเทือนเป็นสัญญาณ ไฟฟ้า จากนั้นสัญญาณไฟฟ้าจะถูกขยายแล้วแปลงกลับเป็นคลื่นไหวสะเทือนอีกครั้งเพื่อบันทึกลงกระดาษเป็นกราฟขึ้นลง
รูปแสดงเครื่องไซสโมกราฟ

เครื่องไซสโมกราฟในรูป เป็นเครื่องมือที่บันทึกการเคลื่อนไหวของแผ่นดินในช่วงที่เกิดแผ่นดินไหว โดยอาศัยการทำงานของปากกาที่ลากเส้นลงบนกระดาษกราฟที่หุ้มอยู่บนกระบอกที่หมุนได้ ในช่วงที่พื้นดินไม่มีการสั่นไหว ปากกาจะลากเส้นตรง เมื่อเกิดแผ่นดินไหวกระบอกจะสั่นไหวเป็น 2 ลักษณะ ตามการขึ้นลงของ แผ่นดิน ถ้าแผ่นดินเคลื่อนขึ้นจะยกกระบอกขึ้น แต่สปริงจะยึดไว้ทำให้ตุ้มน้ำหนักและปากกาเคลื่อนตัวยากจึงลากเส้นกราฟลงต่ำ แต่ถ้าแผ่นดินเคลื่อนลงลักษณะของตุ้มและปากกาจะมีการหดตัว ปากกาจะลากเส้นสูง แต่ถ้าแผ่นดินไม่มีการสั่นไหวเส้นกราฟจะเป็นเส้นตรง ความสูงของเส้นกราฟจะขึ้นกับความแรงในการเคลื่อนที่ของแผ่นดิน เมื่อเกิดแผ่นดินไหวต่อไปเรื่อยๆ จะได้เส้นกราฟของการเกิดแผ่นดินไหว ดังนี้
จากรูปแสดงคลื่นไหวสะเทือนของแผ่นดินไหวจากเครื่องไซสโมกราฟ คลื่นปฐมภูมิจะเดินทางมาถึงเครื่องบันทึกก่อน ส่วนคลื่นพื้นผิวที่มีความรุนแรงมากที่สุดจะเดินทางมาถึงเครื่องบันทึกหลังสุด ในการบันทึกการเคลื่อนที่ในแนวระดับของพื้นดินด้วยเครื่องไซสโมกราฟจะมีการบันทึกเวลาอย่างต่อเนื่อง ทำให้ทราบเวลาที่คลื่นแผ่นดินไหวเดินทางมาถึงสถานีได้ โดยทั่วไปการตรวจจับคลื่นแผ่นดินไหวมีรัศมีการตรวจรับได้ทั่วโลก การคำนวณตำแหน่ง เวลาเกิด และขนาดแผ่นดินไหวจะคำนวณเฉพาะคลื่นซึ่งอยู่ห่างจากสถานีวัดไม่เกิน 1,000 กิโลเมตร
4. ขนาดและความรุนแรงของแผ่นดินไหว แผ่นดินไหวมีความรุนแรงและความถี่แตกต่างกัน ปกติแผ่นดินไหวบนพื้นโลกเกิดขึ้นบ่อยมาก แต่ขนาดและความรุนแรงมีหลายระดับ ตั้งแต่ระดับที่คนไม่รู้สึกแต่เครื่องไซสโมกราฟจับได้ จนถึงคนรู้สึกและก่อให้เกิดความเสียหายทั้งชีวิตและทรัพย์สิน ความเสียหายที่เกิดจากแผ่นดินไหวไม่สามารถบ่งบอกถึงพลังงานที่เกิดจากแผ่นดินไหวได้ เพราะความรุนแรงของแผ่นดินไหวนอกจากจะขึ้นกับพลังงานของแผ่นดินไหวแล้ว ยังขึ้นอยู่กับปัจจัยอื่นด้วย เช่น ระยะห่างจากจุดเหนือแผ่นดินไหว บริเวณที่เกิดอยู่ส่วนใดของโลก มีโครงสร้างทางธรณีวิทยารองรับหรือไม่ สิ่งก่อสร้างมีการออกแบบเพื่อรองรับการเกิดแผ่นดินไหวอย่างไร ดังนั้นในการบอกว่าแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นมีพลังงานมากน้อยอย่างไรจึงมักบอกในรูปของขนาดและความรุนแรงของแผ่นดินไหว
4.1 ขนาดของแผ่นดินไหว กำหนดจากปริมาณพลังงานที่ปลดปล่อยออกมาจากศูนย์เกิด แผ่นดินไหว ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันชื่อ ชาร์ล เอฟ ริกเตอร์ (Chares F. Richter) เป็นคนแรกที่คิดค้นสูตรการวัดขนาดของแผ่นดินไหว นักวิทยาศาสตร์จึงกำหนดให้หน่วยวัดขนาดของแผ่นดินไหวเป็น ริกเตอร์ (richter scale) มีขนาดตั้งแต่ 1.0 (รุนแรงน้อย) ถึง 9.0 (รุนแรงมาก) โดยทั่วไปขนาดของแผ่นดินไหวที่น้อยกว่า 2.0 ริกเตอร์  จัดเป็นแผ่นดินไหวขนาดเล็กมาก ขนาดแผ่นดินไหวตั้งแต่ 6.3 ริกเตอร์ขึ้นไป จัดเป็นแผ่นดินไหวรุนแรง จากสถิติที่ผ่านมา แผ่นดินไหวรุนแรงที่สุดคือขนาดประมาณ 8.828.9 ริกเตอร์  ได้แก่ แผ่นดินไหวที่ประเทศ โคลัมเบีย เมื่อวันที่ 31 มกราคม พ.ศ. 2449 และแผ่นดินไหวที่เมืองโกเบ ประเทศญี่ปุ่น เมื่อวันที่ 17 มกราคม พ.ศ. 2538 มีผู้เสียชีวิตไม่น้อยกว่า 5,000 คน มูลค่าความเสียหายไม่น้อยกว่า 1.25 ล้านล้านบาท เป็นต้น จากข้อมูลที่ผ่านมา การเกิดแผ่นดินไหวมีตั้งแต่ขนาดที่ไม่ได้สร้างความเสียหายเลย จนถึงขนาดที่ทำให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งมีชีวิต สิ่งแวดล้อม และสภาพภูมิศาสตร์ เช่น อาคารบ้านเรือนพังทลาย แผ่นดินแยกถล่ม บางส่วนหายไปกลายเป็นแหล่งน้ำ แม่น้ำเปลี่ยนทางเดินใหม่ เกิดที่ราบสูงหรือภูเขาใหม่ เป็นต้น
4.2 ความรุนแรงของแผ่นดินไหว กำหนดจากผลกระทบหรือความเสียหายจากแผ่นดินไหวที่เกิดบนผิวโลก ณ จุดสังเกต มาตราวัดความรุนแรงของแผ่นดินไหวกำหนดจากความรู้สึกของอาการตอบสนองของผู้คน การเคลื่อนที่ของเครื่องเรือนและของใช้ภายในบ้าน ตลอดจนความเสียหายของบ้านเรือน จนถึงขั้นที่ทุกสิ่งทุกอย่างพังพินาศ ซึ่งมาตราวัดความรุนแรงนี้มีการพัฒนาขึ้นมาใช้หลายมาตรา แต่ที่นิยมกันมากที่สุดคือ มาตราเมอร์คัลลี (Mercalli scale) ซึ่งแบ่งเป็น 12 ระดับ  ดังตาราง
ตารางแสดงขนาด ระดับ และความรุนแรงของแผ่นดินไหว

ขนาด ระดับ ลักษณะความรุนแรง
น้อยกว่า3.0 I คนไม่รู้สึกถึงการสั่นไหว แต่เครื่องมือตรวจจับสัญญาณได้
- II รู้สึกได้เฉพาะคนที่อยู่นิ่งๆ หรืออยู่บนอาคารสูงๆ สิ่งของแกว่งไกวช้าๆ เล็กน้อย
- III คนในบ้านรู้สึกเล็กน้อยเหมือนรถบรรทุกเล็กแล่นผ่าน และพอจะประมาณความนานของการสั่นไหวได้ แต่คนส่วนใหญ่ไม่คิดว่าเกิดแผ่นดินไหวขึ้น
4.0-4.9 IV คนส่วนมากที่อยู่ในบ้านและบางส่วนที่อยู่ข้างนอกรู้สึกเหมือนรถบรรทุกหนักแล่น
4.024.9 ผ่าน รถยนต์ที่จอดอยู่จะโยก ของในบ้านสั่นไหว
- V รู้สึกได้เกือบทุกคน ของชิ้นเล็กจะเคลื่อนที่ ลูกตุ้มนาฬิกาอาจหยุด
5.0-5.9 VI ทุกคนรู้สึกได้ คนที่เดินอยู่จะเอียงเซ เครื่องเรือนหนักอาจเคลื่อนที่ ต้นไม้สั่นไหวชัดเจน เกิดความเสียหายเล็กน้อย
6.0-6.9 VII ทุกคนวิ่งออกนอกอาคาร ยืนได้ไม่มั่นคง คนขับรถอยู่สามารถรู้สึกการสั่นไหว อาคารมาตรฐานปานกลางเสียหายเล็กน้อย เกิดคลื่นน้ำในบึง
- VIII มีผลต่อการบังคับรถ อาคารที่ออกแบบพิเศษเสียหายเล็กน้อย อาคารมาตรฐาน
ปานกลางเสียหายชัดเจนและบางส่วนพังทลาย อาคารมาตรฐานต่ำเสียหาย อย่างหนัก สิ่งก่อสร้างทรงสูงส่วนมากพังลง เครื่องเรือนหนักจะหมุนกลับ โคลน ทรายพุ่งขึ้นจากใต้ดินเล็กน้อย มีการเปลี่ยนแปลงในบ่อน้ำ
7.0-7.9 IX อาคารออกแบบพิเศษเสียหายชัดเจน อาคารมาตรฐานสูงจะเคลื่อนหนีศูนย์ อาคารมาตรฐานปานกลางเสียหายและพังทลาย สิ่งก่อสร้างเคลื่อนจากฐาน แผ่นดินแยก
- X อาคารไม้ปลูกสร้างดีบางหลังถูกทำลาย ตึกส่วนใหญ่ถูกทำลายพร้อมฐานราก แผ่นดินแยกถล่มเป็นบริเวณกว้าง รางรถบิดงอ ดินริมตลิ่งและที่ชันจะถล่ม โคลน ทราย8.028.9 พุ่งขึ้นจากรอยแยกของแผ่นดิน น้ำกระเซ็นขึ้นตลิ่ง
มากกว่า 8.0 XI อาคารพังทลายเกือบหมด สะพานถูกทำลาย แผ่นดินแยกอย่างชัดเจน รางรถบิดงออย่างมาก ท่อใต้ดินเสียหายไม่สามารถใช้การได้ ดินถล่มและเลื่อนไหล
- XII ทุกสิ่งโดยรวมถูกทำลาย พื้นดินเป็นลอนคลื่นแนวระดับสายตาบิดเบี้ยวไป วัตถุกระเด็นขึ้นไปในอากาศ

(จากหนังสือ  Eathquake Information Bulletin Vol. 13, No. 14)
5. ตำแหน่งศูนย์เกิดแผ่นดินไหว จากข้อมูลการเกิดแผ่นดินไหวในอดีต พบว่าแนวการเกิดแผ่นดินไหว บนโลกมักเกิดซ้ำรอยเดิม ซึ่งสามารถนำมากำหนดเป็นแนวการเกิดแผ่นดินไหวได้

รูปแสดงแนวการเกิดแผ่นดินไหวของโลก

นักธรณีวิทยาพบว่า ตำแหน่งศูนย์เกิดแผ่นดินไหวสัมพันธ์กับแนวรอยต่อของแผ่นธรณีภาค แนว รอยต่อเหล่านี้เป็นแนวรอยต่อของแผ่นธรณีภาคที่ยังมีการเคลื่อนที่ทั้งการชนและการมุดกันที่เป็นผลทำให้เกิดแผ่นดินไหว แนวรอยต่อที่สำคัญที่ทำให้เกิดแผ่นดินไหวมีอยู่ 3 แนว ดังนี้
5.1 แนวรอยต่อที่เกิดล้อมรอบมหาสมุทรแปซิฟิก เป็นบริเวณขอบมหาสมุทรแปซิฟิกทั้งหมดจัดเป็นบริเวณที่เกิดแผ่นดินไหวค่อนข้างรุนแรงและมากที่สุด คิดเป็นร้อยละ 80 ของการเกิดแผ่นดินไหวทั่วโลก เรียกว่า วงแหวนแห่งไฟ (ring of fire) ได้แก่ ประเทศญี่ปุ่น ฟิลิปปินส์ ด้านตะวันตกของเม็กซิโก และด้านตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกา
5.2 แนวรอยต่อภูเขาแอลป์ในทวีปยุโรปและภูเขาหิมาลัยในทวีปเอเซีย เป็นแหล่งที่เกิด แผ่นดินไหวประมาณร้อยละ 15 ได้แก่ บริเวณประเทศพม่า อัฟกานิสถาน อิหร่าน ตุรกี และแถบทะเลเมดิเตอร์เรเนียนในยุโรป แผ่นดินไหวในบริเวณนี้มีศูนย์เกิดแผ่นดินไหวระดับตื้นและลึกปานกลาง
5.3 แนวรอยต่อบริเวณแนวสันกลางมหาสมุทรต่างๆ ของโลก ได้แก่ บริเวณเทือกเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติก แนวสันเขาใต้มหาสมุทรอินเดีย และอาร์กติก เป็นแหล่งที่เกิดแผ่นดินไหวร้อยละ 5 ศูนย์เกิดแผ่นดินไหวบริเวณนี้อยู่ที่ระดับตื้นและเกิดเป็นแนวแคบๆ
แผ่นดินไหวเป็นปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยาที่ไม่สามารถตรวจสอบล่วงหน้าได้ การเกิดแผ่นดินไหวเกือบทุกครั้งที่ผ่านมามักมีความรุนแรงในระดับที่ก่อให้เกิดความสูญเสียทั้งชีวิตและทรัพย์สินไม่มากก็น้อย นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าปรากฏการณ์แผ่นดินไหวจะมีแนวโน้มรุนแรงเพิ่มขึ้นในอนาคต และคาดหวังว่าในอนาคตมนุษย์สามารถคิดเทคโนโลยีที่จะตรวจสอบการเกิดแผ่นดินไหวล่วงหน้าเพื่อเป็นการเตือนภัยหรือเตรียมการป้องกันได้

3.2 ภูเขาไฟระเบิด

ภูเขาเป็นธรณีสัณฐานลักษณะหนึ่งบนพื้นผิวโลกที่เป็นแหล่งทรัพยากรธรรมชาติที่สำคัญแหล่งหนึ่ง ส่วนภูเขาไฟเป็นภูเขาที่สามารถพ่นสารละลายร้อนและเถ้าถ่านตลอดจนเศษหินจากภายในโลกออกสู่พื้นผิวโลกได้ ภูเขาไฟมีทั้งชนิดที่ดับแล้วและที่มีพลังอยู่ ภูเขาไฟที่ดับแล้วเป็นภูเขาไฟที่เกิดขึ้นมานานมากและวัตถุที่พ่นออกมาแข็งตัวกลายเป็นหินภูเขาไฟบนพื้นโลก ภูเขาจำนวนมากและเทือกเขาที่สำคัญของโลกหลายแห่งในปัจจุบันเป็นภูเขาไฟที่ดับแล้ว ส่วนภูเขาไฟที่มีพลังเป็นภูเขาไฟที่มีการระเบิดค่อนข้างถี่และอาจจะระเบิดอีก จากการสำรวจพบว่าในปัจจุบันยังคงมีภูเขาไฟที่มีพลังประมาณ 1,300 ลูก
1. การระเบิดของภูเขาไฟ ภูเขาไฟระเบิด

เป็นปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยาที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลง ของเปลือกโลก การระเบิดของภูเขาไฟเกิดจากการปะทุของแมกมา แก๊ส และเถ้าจากใต้เปลือกโลก เมื่อเกิดการระเบิด แมกมา เศษหิน ฝุ่นละออง และเถ้าถ่านของภูเขาไฟจะพ่นออกมาทางปล่องของภูเขาไฟ หรือออกมาทางช่องด้านข้างของภูเขาไฟ หรือจากรอยแตกแยกของภูเขาไฟ

รูปแสดงโครงสร้างของภูเขาไฟ

แมกมาที่ขึ้นมาสู่ผิวโลกเรียกว่า ลาวา ลาวาที่ออกมาสู่พื้นผิวโลกจะมีอุณหภูมิสูงถึง 1,200 องศาเซลเซียส ลาวาเป็นของเหลวหนืด จึงไหลไปตามความลาดเอียงของพื้นที่ ในขณะเดียวกันถ้าลาวาที่ออกมานั้นมีไอน้ำและแก๊สเป็นองค์ประกอบ แก๊สที่ออกมากับลาวาจะล่องลอยออกไปเป็นฟองอากาศแทรกตัวอยู่ใน       เนื้อลาวา เมื่อลาวาเย็นลงจะแข็งตัวกลายเป็นหินที่มีรูอากาศเป็นช่องอยู่ภายในเรียกว่า หินบะซอลต์ ถ้าลาวาไหลเป็นปริมาณ มากและหนา ผิวหน้าเย็นตัวอย่างรวดเร็วในขณะที่ด้านล่างยังร้อนอยู่ จะเกิดแรงดึงบนผิว    ทำให้แตกออกเป็นแท่งจากบนไปล่าง เรียกว่า หินแท่งบะซอลต์ หรือเสาหินบะซอลต์

รูปแสดงหินแท่งบะซอลต์หรือเสาหินบะซอลต์

ส่วนลาวาที่มีปริมาณของธาตุซิลิคอนมากจะเหนียวหนืด เมื่อระเบิดจะไหลหรือคุพ่นขึ้นมากองอยู่รอบๆ ปล่องภูเขาไฟเป็นรูปโดม เมื่อเย็นลงจะแข็งตัวกลายเป็นหินแอนดีไซต์ หินไรโอไลต์ หรือหินออบซิเดียน        การระเบิดของภูเขาไฟนอกจากจะเกิดจากการปะทุของแมกมา แก๊ส และเถ้าจากใต้เปลือกโลกแล้ว         ยังอาจเกิดจากการระเบิดของแมกมาหรือหินหนืดที่มีแก๊สอยู่ด้วย เมื่อแมกมาเคลื่อนขึ้นมาใกล้ผิวโลกตามช่องเปิด แก๊สต่างๆ ที่ละลายอยู่ในแมกมาจะแยกตัวออกเป็นฟองลอยขึ้นด้านบนของแมกมา เมื่อฟองแก๊สเพิ่มจำนวนมากขึ้นจะเกิดการขยายตัวอย่างรวดเร็ว ทำให้ความหนืดของแมกมาตรงที่เกิดฟองเพิ่มสูงขึ้นจนเกิดการแตกร้าวของฟองแก๊ส แก๊สที่ขยายตัวจึงเกิดการระเบิดอย่างรุนแรง พ่นชิ้นส่วนของภูเขาไฟออกมา ซึ่งส่วนมากเป็นเศษหิน ผลึกแร่ เถ้าภูเขาไฟ และฝุ่นภูเขาไฟ ชิ้นส่วนเหล่านี้จะปลิวฟุ้งไปในอากาศ ตกลงมาสะสมตัวบนผิวโลกทั้งในน้ำและบนบก ส่วนชิ้นส่วนภูเขาไฟที่มีไอน้ำและแก๊สประกอบอยู่ภายในที่มีอุณหภูมิและความดันสูง จะเกิดการขยายตัวไหลพุ่งออกมาจากช่องที่เปิดอยู่สู่ผิวโลก ไหลไปตามความลาดชันของพื้นที่ไปสะสมตัวเช่นกัน ชิ้นส่วนภูเขาไฟเหล่านี้เมื่อเย็นตัวจะแข็งเป็นหินเรียกว่า หินตะกอนภูเขาไฟ (pyroclastic rock) หินตะกอนภูเขาไฟมีหลายชนิด  แบ่งตามขนาดและลักษณะของชิ้นส่วนที่พ่นออกมา ดังนี้

1) หินทัฟฟ์ (tuff) เป็นหินภูเขาไฟที่เกิดจากชิ้นส่วนภูเขาไฟขนาด 0.0622 มิลลิเมตร
2) หินกรวดเหลี่ยมภูเขาไฟ (volcanic breccia) เป็นหินภูเขาไฟที่เกิดจากชิ้นส่วนภูเขาไฟที่มีขนาดใหญ่กว่า 64 มิลลิเมตร มีลักษณะเป็นเหลี่ยม (block)
3) หินกรวดมนภูเขาไฟ (agglomerate) เป็นหินภูเขาไฟที่เกิดจากชิ้นส่วนภูเขาไฟที่มีขนาดใหญ่กว่า  64 มิลลิเมตร แต่มีลักษณะรูปร่างกลมมน (bomb) เพราะเกิดการเย็นตัวอย่างรวดเร็วในอากาศ
หินบางชนิด เช่น หินแก้ว (silicate glass) เป็นหินที่เกิดจากการเย็นตัวและแข็งตัวอย่างรวดเร็วของแมกมา กลายเป็นก้อนแก้วที่มีรูพรุน เต็มไปด้วยฟองอากาศที่ยังไม่แตกออกเป็นชิ้นเล็กๆ แต่ถ้าเกิดแรงระเบิดทำให้แตกออก จะกลายเป็นเศษหินที่มีรูพรุนมากมีลักษณะคล้ายรังผึ้ง น้ำหนักเบา ลอยน้ำได้เรียกว่า หินพัมมิซ  (pumice)
หินที่เกิดจากการเย็นตัวของหินหนืดหรือแมกมา ซึ่งแทรกขึ้นมาจากส่วนลึกภายในโลกเรียกว่า หินอัคนี (igneous rock) แบ่งออกเป็น หินอัคนีแทรกซอน เกิดจากการเย็นตัวอย่างช้าๆ ของแมกมาที่แทรกดันตัวขึ้นมาสู่เปลือกโลก ได้แก่ หินแกรนิต หินไดโอไรต์ หินแกรบโบ เป็นต้น และหินอัคนีพุ หรือหินภูเขาไฟที่แข็งตัวหลังจากที่แมกมาปะทุออกมานอกผิวโลก ได้แก่ หินไรโอไลต์ หินบะซอลต์ และหินแอนดีไซต์ เป็นต้น หินภูเขาไฟแต่ละชนิดจะมีลักษณะและรูปร่างแตกต่างกันดังตาราง
ตารางแสดงลักษณะและรูปร่างของหินภูเขาไฟบางชนิด
ไรโอไลต์ เนื้อละเอียดมาก อาจมีเนื้อดอก สีอ่อน ขาว ชมพู เทา
แอนดีไซต์ เนื้อละเอียด แน่นทึบ สีเทาแก่ เขียว ดำเข้ม
บะซอลต์ เนื้อแน่น ละเอียด มักมีรูพรุน สีเข้มดำ
ทัฟฟ์ เนื้อหินแน่น ประกอบด้วยเศษหินละเอียดต่างๆ สีอ่อน
ออบซิเดียน เนื้อแก้ว ไม่มีรูปผลึก สีเข้ม
พัมมิซ เนื้อมีรูพรุน เบา ลอยน้ำได้ สีอ่อน
สคอเรีย เนื้อมีรูพรุน เบา ลอยน้ำได้ สีเข้ม

หินภูเขาไฟ ลักษณะและรูปร่างของเนื้อหิน
- หินไรโอไลต์และหินแอนดีไซต์ เป็นหินที่เย็นและแข็งตัวมาจากลาวาที่มีความหนืดสูงไหลหลาก มาจากปล่องภูเขาไฟที่ระเบิดไม่รุนแรง พบรอบปล่องภูเขาไฟรูปโดม เป็นหินที่เย็นตัวอย่างช้าๆ จึงมีเนื้อแน่น ละเอียด มีดอกและสีต่างๆ
- หินบะซอลต์ เป็นหินภูเขาไฟที่เกิดจากการระเบิดแล้วไหลออกมาแข็งตัวภายนอก เนื้อหิน เย็นตัวและแข็งตัวจากลาวาที่มีไอน้ำหรือแก๊สปนอยู่ จึงมีเนื้อแน่นละเอียดและมีรูพรุน
- หินทัฟฟ์ เป็นหินภูเขาไฟที่เกิดจากการแข็งตัวของเศษหินต่างๆ ที่พ่นขึ้นมาจากปล่องภูเขาไฟ เนื่องจากการระเบิดของภูเขาไฟอย่างรุนแรง จึงมีเนื้อแน่น ประกอบด้วยเศษหินละเอียดต่างๆ
- หินออบซิเดียน เป็นหินภูเขาไฟที่เกิดจากการเย็นตัวและแข็งตัวอย่างรวดเร็วของแมกมา จึงมีลักษณะเป็นเนื้อแก้ว    ไม่มีรูปผลึก
- หินพัมมิซและหินสคอเรีย เป็นหินภูเขาไฟที่เกิดจากการเย็นตัวและแข็งตัวอย่างรวดเร็วของแมกมากลายเป็นก้อนแก้วที่มีฟองอากาศเป็นรูพรุนอยู่ภายใน แรงระเบิดทำให้แตกออก จึงเป็นเศษหินที่มีรูพรุน คล้ายรังผึ้ง น้ำหนักเบา ลอยน้ำได้ สิ่งที่ต่างกันระหว่างหินพัมมิซและหินสคอเรีย คือ หินพัมมิซมีสีอ่อน ส่วนหินสคอเรียมีสีเข้ม
2. ประเภทของภูเขาไฟ ภูเขาไฟจะแบ่งเป็น 3 ประเภท ตามโอกาสแห่งการระเบิด คือ
2.1 ภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นอยู่ (active volcano) เป็นภูเขาไฟที่พร้อมที่จะระเบิดได้ทุกเวลา เบื้องล่าง ภายใต้ภูเขาไฟมีแมกมาอยู่ ทั่วโลกมีอยู่ประมาณ 1,300 ลูก ส่วนมากมีอยู่ในมลรัฐฮาวาย ประเทศสหรัฐอเมริกา และประมาณร้อยละ 15 อยู่ในประเทศอินโดนีเซีย
2.2 ภูเขาไฟที่สงบ (domant volcano) เป็นภูเขาไฟที่ขณะนี้ดับอยู่ แต่อาจจะระเบิดขึ้นเมื่อใดก็ได้ เช่น ภูเขาไฟเซนต์เฮเลน ประเทศสหรัฐอเมริกา เป็นต้น
ภายใต้ภูเขาไฟที่สงบจะมีแมกมาร้อนเป็นของไหลอยู่ ไอน้ำ และแก๊สร้อนที่ปนอยู่จะทำให้แมกมามีความดันสูง ถ้าไอน้ำและแก๊สร้อนที่ปนอยู่มีมากก็ยิ่งมีความดันสูงมากด้วย ถ้าแรงดันภายในมากกว่าน้ำหนักของเนื้อหินที่กดทับอยู่ จะเกิดการระเบิดพ่นชิ้นส่วนภูเขาไฟออกมา หลังการระเบิดอาจมีการสะสมความดันภายในอยู่ภายใต้ภูเขาไฟต่อไป เมื่อความดันภายในเอาชนะแรงกดภูเขาไฟลูกนั้นก็จะระเบิดใหม่ได้
2.3 ภูเขาไฟที่ดับแล้ว (extinct volcano) เป็นภูเขาไฟที่ดับไปแล้วอย่างสนิท ไม่มีการระเบิดอีก เนื่องจากใต้เปลือกโลกบริเวณนั้นสงบและอยู่ในภาวะเสถียรแล้ว เช่น ภูเขาไฟคีรีมันจาโร ประเทศแทนซาเนีย ภูเขาไฟที่สงบแล้วบางลูกมีอายุมากจนบางครั้งไม่เหลือรูปทรงของภูเขาอีก เนื่องจากถูกกัดกร่อนตามธรรมชาติ
ภูเขาไฟบางลูกที่อยู่ใต้น้ำอาจจะยังไม่ระเบิด เพราะระดับน้ำลึกกดอัดไว้ เมื่อลาวาพอกพูนขึ้นทำให้ภูเขาไฟสูงขึ้น ความลึกก็ลดลงทำให้แรงอัดของน้ำลดลงด้วย จนแรงดันภายในชนะแรงกดของน้ำ เกิดการระเบิดออกมา ปัจจุบันยังมีภูเขาไฟใต้น้ำอีกจำนวนมากที่ยังไม่เกิดการระเบิด ปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดการระเบิดของภูเขาไฟ ได้แก่ แมกมาที่มีทั้งความดันและอุณหภูมิสูงมาก รอยต่อของแผ่นธรณีภาค และรอยแตกบนแผ่นธรณีภาค
รูปแสดงการระเบิดของภูเขาไฟ

3. ภูมิลักษณ์ของภูเขาไฟ คือ ลักษณะรูปร่างของพื้นที่ภูเขาไฟ หลังการระเบิดของภูเขาไฟ ลาวาที่ออกมาทำให้ลักษณะของภูเขาไฟเปลี่ยนแปลงไป ลักษณะของการระเบิดหรือการพ่นลาวาจึงมีผลต่อภูมิลักษณ์ของภูเขาไฟ ทำให้ได้ภูเขาไฟหลายรูปลักษณะ ดังนี้
3.1 ที่ราบสูงบะซอลต์ เกิดจากลาวาของหินบะซอลต์ที่มีความหนืดไม่มากนัก ไหลแผ่เป็นบริเวณกว้างและทับถมกันหลายชั้น เมื่อแข็งตัวกลายเป็นที่ราบและเนินเขา เช่น ที่ราบสูงบะซอลต์ บ้านซับบอน อำเภอหนองไผ่ จังหวัดเพชรบูรณ์ ที่ราบสูงเดคคาน ประเทศอินเดีย ที่ราบสูงแถบตะวันตกเฉียงเหนือของสหรัฐอเมริกา (รัฐวอชิงตัน) เป็นต้น
รูปแสดงตัวอย่างภูเขาหินบะซอลต์

3.2 ภูเขาไฟรูปโล่ เกิดจากลาวาของหินบะซอลต์ระเบิดออกมาแบบมีท่อ เป็นการระเบิดที่ไม่รุนแรง ลาวาส่วนหนึ่งจะไหลแผ่กระจายทับถมกันเป็นสันนูนเหมือนภูเขาไฟเดิมขยายตัวออก ปล่องภูเขาไฟเล็กๆ บนยอดจะจมลงไป ส่วนใหญ่จะมีลักษณะเตี้ยๆ กว้างๆ แบบกระทะคว่ำหรือโล่ เช่น ภูเขาไฟมัวนาลัวในหมู่เกาะฮาวาย เป็นต้น
3.3 ภูเขาไฟรูปกรวย เป็นภูเขาไฟที่เกิดขึ้นและรู้จักกันมากที่สุด มีรูปแบบของภูเขาไฟที่สวยงามที่สุด มีลักษณะเป็นภูเขาพูนสูงเป็นรูปโดมหรือกรวย อาจมีปล่องตรงกลางหรือไม่มีก็ได้ เพราะเมื่อภูเขาไฟดับแล้ว เนื้อลาวาแข็งตัวกลายเป็นหินอุดปล่องเอาไว้จนเต็มมองไม่เห็นปากปล่อง ภูเขาไฟรูปกรวยเกิดจากการพอกพูนของลาวาที่มีความหนืดมาก เมื่อถูกพ่นออกมาจึงไม่ไหลแผ่ออก มักเกิดจากการทับถมซ้อนกันหรือสลับกันระหว่างการไหลของลาวากับชิ้นส่วนของภูเขาไฟ เช่น ภูเขาไฟฟูจิยามา ประเทศญี่ปุ่น ภูเขาไฟเซนต์เฮเลนส์ ประเทศสหรัฐอเมริกา ภูเขาไฟมายอน ประเทศฟิลิปปินส์ ภูเขาไฟสุราบายา ประเทศอินโดนีเซีย เป็นต้น

รูปแสดงภูเขาไฟเซนต์เฮเลนส์ ประเทศสหรัฐอเมริกา ก่อนที่จะระเบิดเมื่อปี พ.ศ. 2523

ภูเขาไฟบางแห่งเมื่อเกิดการระเบิด จะทำให้ปล่องภูเขาไฟที่เกิดจากการระเบิดขยายขนาดใหญ่ขึ้นกว่าเดิม การระเบิดของภูเขาไฟบางแห่งทำให้พื้นที่ภูเขาไฟเดิมหลุดหายไปด้วย การทรุดตัวของภูเขาไฟและการกัดเซาะผุพัง นอกจากจะทำให้พื้นที่ภูเขาไฟหายไปแล้ว ยังมีผลทำให้ภูเขาไฟมีรูปร่างเปลี่ยนไปด้วย เช่น ภูเขาไฟซันเซต ประเทศสหรัฐอเมริกา เป็นต้น
รูปแสดงภูเขาไฟซันเซต ที่มีปล่องภูเขาไฟอยู่ตรงบริเวณร่องลึกตรงกลาง
4. ผลที่เกิดจากภูเขาไฟระเบิด การระเบิดของภูเขาไฟทุกครั้ง นอกจากจะมีผลกระทบต่อชีวิต ทรัพย์สินและสิ่งก่อสร้างแล้ว ยังมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมทั้งทางตรงและทางอ้อม
4.1 ประโยชน์ที่เกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟ มีดังนี้
1) ช่วยลดความเครียดของบริเวณใต้เปลือกโลก ทำให้ระดับของเปลือกโลกอยู่ในสมดุล
2) ดินที่เกิดจากการผุพังสลายตัวของเศษหินภูเขาไฟจะมีแร่ธาตุต่างๆ ที่เป็นอาหารของพืชสะสมอยู่ในดินมากมาย กลายเป็นแหล่งอุดมสมบูรณ์เหมาะแก่การเพาะปลูก
3) แร่ธาตุที่ตกผลึกอยู่ใต้ดินจะถูกแมกมาดันและพ่นขึ้นมาบนพื้นผิวโลก ลาวาที่แข็งตัวเป็น หินบะซอลต์ที่มีแร่แทรกโดยเฉพาะอัญมณี เมื่อเวลาผ่านไปหินบะซอลต์เกิดการผุพัง แร่อัญมณีจะหลุดออกจากหินถูกพัดพาโดยกระแสลมและน้ำสะสมตัวในบริเวณใกล้เคียง ทำให้พบอัญมณีในชั้นตะกอนที่ทับถมอยู่บน หินบะซอลต์ หินบะซอลต์จึงเป็นต้นกำเนิดและแหล่งแร่อัญมณีที่สำคัญ เช่น หินบะซอลต์ที่จังหวัดจันทบุรี ตราด และกาญจนบุรี ที่เป็นแหล่งของทับทิม ไพลิน และพลอยอื่นๆ เป็นต้น
4) หินภูเขาไฟบางชนิดมีส่วนประกอบของแร่เฟลด์สปาร์ แร่นี้เมื่อเปลี่ยนสภาพจะให้แร่ดินขาว เช่น แหล่งแร่ดินขาว เขาป่างคา ตำบลบ้านสา อำเภอแจ้ห่ม จังหวัดลำปาง เป็นดินขาวที่เปลี่ยนสภาพมาจากหินไรโอไลต์ ใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมเซรามิก
4.2 โทษที่เกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟ มีดังนี้
1) การระเบิดของภูเขาไฟทำให้เกิดแก๊สพิษบางชนิด เช่น แก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ แก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ ซึ่งเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต
2) ลาวาที่ไหลออกจากปล่องภูเขาไฟมีความเร็วในการเคลื่อนที่สูงประมาณ 50 กิโลเมตร/ชั่วโมง ประชาชนบริเวณใกล้เคียงอาจหนีภัยไม่ทันเป็นอันตรายต่อชีวิตและทรัพย์สิน
3) ในกรณีที่เกิดการระเบิดของภูเขาไฟใต้น้ำ จะทำให้เกิดการถ่ายโอนพลังงานสู่น้ำในทะเล หรือมหาสมุทรเกิดเป็นคลื่นสึนามิ ที่เป็นอันตรายต่อผู้ที่อยู่บริเวณชายฝั่งทะเลในแนวการเคลื่อนที่ของคลื่น
4) การระเบิดของภูเขาไฟจะทำให้อากาศแปรปรวน มีฝนตกหนัก น้ำฝนจะชะล้างเถ้าฝุ่น เศษหินจากการระเบิดมีลักษณะคล้ายโคลน ไหลลงสู่ที่ต่ำด้วยความเร็วสูง โคลนไหลนี้ทำให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งก่อสร้าง ที่อยู่อาศัย และชีวิตของมนุษย์
5) การระเบิดของภูเขาไฟมักเกิดเถ้าฝุ่นภูเขาไฟ ครอบคลุมอาณาบริเวณใกล้ภูเขาไฟ กระแสลมสามารถพัดพาเถ้าฝุ่นเหล่านั้นไปไกลเป็นพันกิโลเมตร ทำให้เกิดมลภาวะทางอากาศและแหล่งน้ำของมนุษย์ เถ้าฝุ่นภูเขาไฟสามารถลอยขึ้นไปถึงบรรยากาศชั้นโทรโพสเฟียร์ และคงอยู่นานหลายปีกว่าจะตกลงบนพื้นโลกจนหมด
5. แหล่งภูเขาไฟของโลก ภูเขาไฟเกือบทั้งหมดในโลกเกิดขึ้นในบริเวณที่แผ่นธรณีภาคมาชนกัน โดยเฉพาะบริเวณวงแหวนแห่งไฟ แผ่นธรณีภาคมีการเคลื่อนที่ตลอดเวลาในลักษณะรูปแบบที่แตกต่างกัน มีทั้งชนกัน แยกจากกัน มุดซ้อนกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งบริเวณที่แผ่นธรณีภาคมุดลอดเข้าไปใต้แผ่นธรณีภาคอีกแผ่นหนึ่งที่เป็นแผ่นทวีป จะเป็นรอยตะเข็บต่อระหว่างแผ่นที่ยังประกบกันไม่สนิท การมุดต่ำลงไปอย่างช้าๆ จะเป็นสาเหตุให้เกิดแผ่นดินไหวและภูเขาไฟระเบิด เพราะหินที่มุดลงไปถูกเปลี่ยนสภาพให้หลอมละลาย แมกมาจากเนื้อชั้นในโลกจะถูกบีบดันให้พุ่งขึ้นมาหลอมละลายหินตามทางที่ผ่าน ทั้งในมหาสมุทรและแผ่นดินขึ้นมาสู่พื้นผิวโลก ภูเขาไฟมีทั้งที่อยู่บนแผ่นดินและในมหาสมุทร ร้อยละ 75 ของภูเขาไฟเป็นภูเขาไฟใต้น้ำทั้งสิ้น ภูเขาไฟที่ใหญ่ที่สุดในโลก ได้แก่ ภูเขาไฟมัวนาลัวบนเกาะฮาวาย ประเทศสหรัฐอเมริกา มีเส้นผ่านศูนย์กลางของฐานยาวประมาณ 600 กิโลเมตร และมีความสูงประมาณ 10 กิโลเมตรจากระดับน้ำทะเล
รูปแสดงแนวการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาคและแนวการเกิดภูเขาไฟ

ภูเขาไฟส่วนใหญ่เกิดขึ้นในประเทศที่ตั้งอยู่ในบริเวณที่เป็นรอยต่อ หรือรอยแยกของแผ่นธรณีภาคหรือบริเวณที่เป็นรอยแตกของแผ่นเปลือกโลก ซึ่งเป็นแนวเดียวกับการเกิดแผ่นดินไหว เพราะบริเวณดังกล่าวเป็นบริเวณที่แมกมาซึ่งมีความร้อนและความดันสูงมากสามารถดันพุ่งขึ้นมาตามรอยต่อ รอยแยก หรือรอยแตกของแผ่นเปลือกโลกได้ง่ายกว่าบริเวณที่ไม่มีรอยแยก จึงเกิดเป็นภูเขาไฟได้ เช่น บริเวณรอบมหาสมุทรแปซิฟิกซึ่งเป็นแนวรอยต่อของแผ่นธรณีภาคที่ชนกันหรือมุดกันอยู่ และบริเวณรอยแยกของแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรแอตแลนติก เป็นต้น
6. ภูเขาไฟในประเทศไทย ประเทศไทยไม่เคยมีปรากฏการณ์ภูเขาไฟระเบิดในรอบ 100 ปีที่ผ่านมา แต่มีการพบร่องรอยของภูเขาไฟในประเทศไทย เมื่อพิจารณาที่ตั้งของประเทศไทย พบว่าอยู่นอกเขตการมุดตัวของแผ่นธรณีภาค จึงสรุปได้ว่าประเทศไทยไม่มีภูเขาไฟที่มีพลังที่จะเกิดการระเบิดขึ้นอีก
จากการสำรวจทางธรณีวิทยาพบว่า ประเทศไทยเคยมีการระเบิดของภูเขาไฟมาก่อน โดยมีหลักฐานจากหินภูเขาไฟหลากหลายชนิดที่กระจัดกระจายอยู่ทั่วไปในหลายจังหวัด เช่น ลพบุรี กาญจนบุรี ตราด สระบุรี ลำปาง สุรินทร์ ศรีสะเกษ เป็นต้น หลักฐานดังกล่าวนี้แสดงว่าครั้งหนึ่งเคยมีภูเขาไฟในประเทศไทย คาดว่าการระเบิดช่วงสุดท้ายของภูเขาไฟในประเทศไทยแล้วเกิดการเย็นตัวให้หินบะซอลต์ที่มีอายุตั้งแต่ 1.8 ล้านปี ถึง 10,000 ปีที่ผ่านมา เนื่องจากภูเขาไฟส่วนใหญ่ที่สำรวจพบในประเทศไทยเกิดขึ้นมานาน ถูกกระบวนการกัดกร่อนผุพังทำลายไป จึงไม่สามารถเห็นรูปร่างของภูเขาไฟอย่างชัดเจน
ภูเขาไฟที่สำรวจพบในประเทศไทยที่มีรูปร่างชัดเจนมากที่สุด (มองเห็นเพียงด้านเดียว) ได้แก่ ภูเขาไฟ ดอยผาคอกหินฟู จังหวัดลำปาง ภูพระอังคาร และภูเขาพนมรุ้ง จังหวัดบุรีรัมย์ ซึ่งจะมีปากปล่องเหลือให้เห็นเป็นร่องรอย หินภูเขาไฟในประเทศไทยนอกจากจะให้ประโยชน์ทางเศรษฐกิจ เช่น หินบะซอลต์ที่จังหวัดจันทบุรี ตราด กาญจนบุรี เป็นแหล่งของอัญมณีที่สำคัญ หินไรโอไลต์ที่เขาปางค่า จังหวัดลำปาง มีส่วนประกอบของแร่เฟลด์สปาร์ ที่เปลี่ยนสภาพให้แร่ดินขาว ใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมเซรามิกแล้ว ภูเขาไฟและหินภูเขาไฟบางแห่งยังเป็นแหล่งท่องเที่ยว เช่น บ้านน้ำเดือด เขาหินเหล็กไฟ อำเภอวิเชียรบุรี จังหวัดเพชรบูรณ์ วัดเก่าแสนตุ่ม ตำบลประณีต อำเภอเขาสมิง จังหวัดตราด พบแท่งเสาหินบะซอลต์ยาวมีหน้าตัดเป็นรูปห้าเหลี่ยมและหกเหลี่ยม ที่ชาวบ้านเรียกว่า เสาหินโบราณ ซึ่งเกิดจากการเย็นตัวอย่างรวดเร็วบนผิวของลาวาในขณะที่ส่วนล่างยังร้อนอยู่ ทำให้เกิดแรงดึง แล้วแตกออกเป็นแท่งจากบนลงล่าง มีลักษณะคล้ายแท่งเสา
7. สิ่งเตือนภัยของภูเขาไฟ สัญญาณบอกเหตุการเกิดภูเขาไฟระเบิดมีหลายอย่าง พอจะเป็นสิ่งเตือนให้ทราบถึงภัยพิบัติที่อาจเกิดขึ้น จะได้มีการเตรียมตัวหลบหลีกภัยธรรมชาติดังกล่าว
1) ภูเขาไฟพ่นควันมากขึ้น มีแก๊สมากขึ้น บางครั้งมีนกที่กำลังบินอยู่รับแก๊สพิษที่ลอยขึ้นบนอากาศ แล้วตกลงมาตาย
2) ภูเขามีอาการบวมหรือเอียง เพราะมีเนื้อลาวาพ่นออกมาเสริมเนื้อภูเขา ทำให้เกิดอาการบวม หรือเอียงขึ้น สามารถวัดได้จากกล้องสำรวจ
3) พื้นผิวมีการสั่นสะเทือนมากขึ้น มีการส่งพลังงานเสียงออกมามากขึ้นกว่าปกติ วัดได้จากเครื่องไซสโมกราฟ คอยรายงานข้อมูลอัตราการเพิ่มการสั่นไหว
4) สุนัข หรือสัตว์เลื้อยคลานบางชนิดจะตื่นตกใจ เพราะสัตว์เหล่านี้สามารถรับรู้การสั่นสะเทือนของพื้นดินได้ดีกว่ามนุษย์

ที่มา  สสวท. (2548) โลกดาราศาสตร์และอวกาศ. พิมพ์ครั้งที่4 . กรุงเทพฯ : องค์การค้าคุรุสภาฯ .

Comments