เขตมุดตัว subduction zone ในหมู่เกาะฟิลิปปินส์

ด้วยพลังความร้อนใต้พื้นพิภพ และการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก นำไปสู่การเกิด วงแหวนแห่งไฟ ที่ทรงพลังและพร้อมจะปะทุได้ทุกเมื่อ

วงแหวนแห่งไฟ (Ring of Fire) หรือที่รู้จักกันในชื่อ “แนวเทือกเขารอบมหาสมุทรแปซิฟิก” (Circum-Pacific Belt) คือ แนวภูเขาไฟที่ยังคงคุกรุ่นและร่องลึกก้นสมุทรที่มีความยาวรวมกันกว่า 40,000 กิโลเมตร ในมหาสมุทรแปซิฟิก ซึ่งเป็นต้นกำเนิดของปรากฏการณ์แผ่นดินไหวกว่าร้อยละ 90 ที่เกิดขึ้นบนโลก

วงแหวนแห่งไฟประกอบไปด้วยภูเขาไฟทั้งหมด 452 ลูก หรือกว่าร้อยละ 75 ของภูเขาไฟทั้งหมดที่ปรากฏอยู่บนโลก โดยครอบคลุมพื้นที่ในมหาสมุทรและประเทศในทวีปต่าง ๆ รวมกันถึง 31 ประเทศ ไม่ว่าจะเป็นประเทศโบลิเวีย บราซิล แคนาดา โคลัมเบีย ชิลี ฮอนดูรัส อินโดนีเซีย ญี่ปุ่น นิวซีแลนด์ ฟิจิ และสหรัฐอเมริกา

การกำเนิด “วงแหวนแห่งไฟ”

วงแหวนแห่งไฟ เกิดจากการเคลื่อนที่เข้าหากันของแผ่นเปลือกโลกหรือแผ่นธรณีภาค (Plate) เมื่อหลายล้านปีก่อน ซึ่งก่อให้เกิดการมุดตัวลงซ้อนกันในบริเวณที่เรียกว่า “เขตมุดตัวของเปลือกโลก” (Subduction Zone) ใต้มหาสมุทร และการมุดตัวลงของแผ่นธรณีภาคนี้ ได้ก่อให้เกิดร่องลึกใต้มหาสมุทรและการหลอมละลายของแผ่นเปลือกโลก ซึ่งผลักดันให้หินหนืด (Magma) เคลื่อนตัวขึ้นมาตามรอยแยกจนกลายเป็นต้นกำเนิดของแนวภูเขาไฟที่ในภายหลังอาจยกตัวขึ้นมาเหนือผิวน้ำจนเกิดเป็นแนวเทือกเขา หรือ หมู่เกาะกลางทะเล

วงแหวนแห่งไฟ คือริเวณที่ขอบของแผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่ชนกันหรือเคลื่อนที่ผ่านกันจนก่อให้เกิดแนวเทือกเขาที่มีลักษณะคล้ายเกือกม้า โดยเกิดจากการเคลื่อนที่มาชนกันและมุดตัวซ้อนกันของแผ่นธรณีจำนวนมาก เช่น การชนกันของแผ่นธรณีภาคนาซคา (Nazca Plate) และแผ่นธรณีภาคอเมริกาใต้ ซึ่งก่อให้เกิดเทือกเขาแอนดีส (Andes) หรือการมุดตัวลงใต้บริเวณหมู่เกาะอะลูเชียน (Aleutian Islands) จนถึงทางใต้ของประเทศญี่ปุ่นของแผ่นธรณีภาคแปซิฟิก

นอกจากนี้ยังรวมถึงการซ้อนทับกันของแผ่นธรณีภาคขนาดเล็กหลายแผ่นบริเวณทางตอนใต้ของวงแหวนแห่งไฟ ซึ่งมีจุดเริ่มตั้งแต่หมู่เกาะมาเรียน่า (Mariana Islands) ของฟิลิปปินส์ เกาะบัวเกนวิลล์ (Bougainville) ของตองกา และนิวซีแลนด์ที่ต่อเนื่องไปยังแนวเทือกเขาอัลไพน์ (Alpine) ตั้งแต่บริเวณเกาะชวาและเกาะสุมาตราของอินโดนีเซียผ่านเทือกเขาหิมาลัยและทะเลเมดิเตอร์เรเนียน ซึ่งแนวภูเขาไฟและรอยต่อของแผ่นเปลือกโลกนี้ เป็นต้นกำเนิดของปรากฏการณ์แผ่นดินไหวมากถึงร้อยละ 27 ของปรากฏการณ์ทั้งหมดที่เกิดขึ้นทั่วโลก

ร่องลึกก้นสมุทรและรอยเลื่อนในวงแหวนแห่งไฟ (Oceanic Trenches and Faults)

• ร่องลึกก้นสมุทรมาเรียนา (Mariana Trench) คือ ร่องลึกก้นสมุทรที่มีระดับความลึกสูงสุดในโลก หรือราว 11 กิโลเมตร ซึ่งเป็นจุดต่ำสุดของแผ่นเปลือกโลกที่มนุษย์ค้นพบในปัจจุบัน

• รอยเลื่อนแซนแอนเดรอัส (San Andreas Fault) ในรัฐแคลิฟอร์เนียของสหรัฐอเมริกา คือ รอยเลื่อนที่เกิดจากการเคลื่อนที่ผ่านกัน (Transform Boundaries) ของแผ่นธรณีภาคแปซิฟิกและแผ่นธรณีภาคอเมริกาเหนือที่มีความยาวราว 1,200 กิโลเมตร มีความลึกราว 16 กิโลเมตร

• รอยเลื่อนควีนชาร์ลอตต์ (Queen Charlotte Fault) ในรัฐบริติชโคลัมเบียของแคนาดา คือ รอยเลื่อนที่เกิดจากการเคลื่อนที่ผ่านกันของแผ่นธรณีภาคแปซิฟิกและแผ่นธรณีภาคอเมริกาเหนือเช่นเดียวกัน อีกทั้ง ยังก่อให้เกิดแผ่นดินไหวใหญ่จำนวน 3 ครั้ง ในช่วงปี ค.ศ. 1929 ถึง 1970 โดยมีความรุนแรงตั้งแต่ 7 ถึง 8.1 ริกเตอร์ ซึ่งเป็นแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ที่สุดในประเทศแคนาดา

ภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นและการเกิดแผ่นดินไหวในวงแหวนแห่งไฟ ในวงแหวนแห่งไฟ ภูเขาไฟที่ยังคงคุกรุ่น (Active Volcanoes) ส่วนใหญ่ตั้งอยู่ตามแนวขอบของวงแหวนด้านทิศตะวันตก ตั้งแต่ประเทศรัสเซีย ญี่ปุ่น ฟิลิปปินส์และอินโดนีเซีย ไปจนถึงนิวซีแลนด์์ เช่น

• ภูเขาไฟฟูจิ (Mount Fuji) ในญี่ปุ่น ภูเขาไฟที่มีความสูงราว 3,700 เมตร ที่ถึงแม้จะเกิดการปะทุใหญ่ครั้งสุดท้าย ตั้งแต่เมื่อ 300 ปีก่อน (ค.ศ. 1707) แต่ภูเขาไฟฟูจิยังคงคุกรุ่นและยังคงเป็นสาเหตุของการเกิดแผ่นดินไหวหลายครั้งในประเทศญี่ปุ่นตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน

• ภูเขาไฟแทมโบรา (Mount Tambora) ในอินโดนีเซีย เป็นภูเขาไฟที่เคยเกิดการปะทุครั้งใหญ่ เมื่อปี ค.ศ. 1815 ซึ่งนับเป็นการระเบิดของภูเขาไฟ ครั้งรุนแรงที่สุดของโลก ซึ่งการระเบิดครั้งนั้น ส่งผลให้ยอดของภูเขาไฟที่เคยมีความสูงถึง 4,300 เมตร หลงเหลือเพียง 2,851 เมตร และยังทำให้อุณหภูมิของชั้นบรรยากาศลดต่ำลงราว 3 องศาเซลเซียสจากฝุ่นผงและเถ้าถ่าน ส่งผลให้ในปี ค.ศ. 1815 กลายเป็นปีที่ปราศจากฤดูร้อนในทวีปยุโรปและอเมริกาเหนืออีกด้วย

• ภูเขาไฟพินาตูโบ (Mount Pinatubo) ในฟิลิปปินส์ เป็นภูเขาไฟที่ก่อให้เกิดการระเบิดครั้งรุนแรงที่สุดเป็นอันดับ 2 ในศตวรรษที่ 20 หลังการหลับใหลมายาวนานถึง 600 ปี โดยก่อให้เกิดแผ่นดินไหว ขนาด 7.8 ริกเตอร์ พร้อมเถ้าถ่านและลาวาที่ปกคลุมพื้นที่โดยรอบภูเขาไฟในรัศมีกว่า 30 กิโลเมตร

• ภูเขาไฟลูอาเปทู (Mount Ruapehu) ในนิวซีแลนด์ที่มีความสูงราว 2,800 เมตร เป็นภูเขาไฟที่มีพลังการระเบิดต่อเนื่องที่สุดในประเทศ โดยมีการปะทุครั้งใหญ่เกิดขึ้นทุก ๆ 50 ปี

ในหนึ่งวัน โลกของเราเกิดแผ่นดินไหวราว 55 ครั้ง หรือราว 20,000 ครั้งใน 1 ปี ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแผ่นดินไหวที่เกิดมีการสั่นสะเทือนอย่างแผ่วเบา โดยมีจุดศูนย์กลางอยู่ตามแนวขอบแผ่นธรณีภาคหรือตามรอยเลื่อนต่าง ๆ ทั้งในมหาสมุทรลึกหรือบนภาคพื้นดิน

ซึ่งมีระดับความลึกที่แตกต่างกันออกไปตามขนาดของแผ่นเปลือกโลก โดยแผ่นธรณีภาคบางแผ่นอาจหนาถึง 100 กิโลเมตร แต่บางแผ่นอาจมีความหนาเพียง 6 หรือ 7 กิโลเมตร เมื่อแผ่นธรณีภาคเหล่านี้ เคลื่อนที่แยกย้ายออกจากกันหรือพุ่งชนกัน จึงก่อให้เกิดการสั่นสะเทือนที่รุนแรงในระดับต่าง ๆ รวมถึงการระเบิดของภูเขาไฟ แผ่นดินไหว หรือแม้แต่คลื่นสึนามิ

สืบค้นและเรียบเรียง
คัดคณัฐ ชื่นวงศ์อรุณ

ข้อมูลอ้างอิง

National Geographic Society – https://www.nationalgeographic.org/article/plate-tectonics-ring-fire/?utm_source=BibblioRCM_Row
National Geographic – https://www.nationalgeographic.com/science/earth/ring-of-fire/
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) – https://www.scimath.org/article-earthscience/item/10644-2019-09-02-03-10-01
U.S. Department of the Interior (USGS) – https://www.usgs.gov/faqs/why-are-we-having-so-many-earthquakes-has-naturally-occurring-earthquake-activity-been?qt-news_science_products=0#qt-news_science_products

เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : สายฟ้าภูเขาไฟ (Volcanic Lightning)