PMO7

การศกษารอยเลอนมพลงเบองตนในพนทจงหวดบงกาฬ ภาคตะวนออกเฉยงเหนอ ประเทศไทย The Preliminary Study on Active Fault in Bueng Kan Province, Northeastern Thailand

เจษฎารตน รตนวรรณ (Jetsadarat Rattanawannee)* ดร.รงโรจน อาจเวทย (Dr.Rungroj Arjwech)**

บทคดยอ ภาคตะวนออกเฉยงเหนอของประเทศไทยเปนสวนหนงของทราบสงโคราช มลกษณะเปนแองบรเวณตอนกลางและเทอกเขาสงบรเวณขอบ ลกษณะดงกลาวท าใหปรากฎสณฐานของกลมรอยเลอนทาแขกชดเจนในพนทประเทศลาวและตามแนวแมน าโขงฝงจงหวดบงกาฬ การศกษาครงนมวตถประสงคเพอหาความยาวและต าแหนงของรอยเลอนทพาดผานประเทศไทยดวยวธโทรสมผสระยะไกล ระบต าแหนงทแนนอนของรอยเลอนโดยการส ารวจวดสภาพตานทานไฟฟาแบบ 2 มต และขดรองส ารวจเพอศกษาธรณวทยาและล าดบชนตะกอนเพอหาอายโดยวธการกระตนดวยแสง ผลการศกษาพบวารอยเลอนพาดผานจากประเทศลาวเขาส อ าเภอเมอง และอ าเภอศรวไล จงหวดบงกาฬ มลกษณะการเลอนตวในแนวระดบ ผลการส ารวจวดสภาพตานทานไฟฟา ไดต าแหนงขดรองส ารวจบรเวณบานโนนวงเยยม อ าเภอเมอง จงหวดบงกาฬ โดยลกษณะธรณวทยาในรองส ารวจพบหนโคลนเลอนตวในแนวดงตดกบชนตะกอนดวยระยะมากกวา 3.5 เมตร และผลจากการหาอายตะกอนสามารถระบอายการเลอนของรอยเลอนตวครงลาสดไดประมาณ 182,700 (?) ป

ABSTRACT The Northeastern Thailand is a part of Khorat Plateau. The Plateau is formed as basins at its center region and high mountain ranges at the rim. So, clear geologic evidences of the Thakhek fault are found in Laos and along Maekong river nearby Bueng Kan Province. This study aims to identify and determine fault in Bueng Kan Province by using remote sensing and digital elevation methods. Geomorphological field investigation and 2D Electrical Resistivity Tomography (ERT) were carried out to specify location for trenching. A trench was excavated to study stratigraphy and sediment samples were collected for Optically Stimulated Luminescence (OSL) dating. The results found that clear fault lineaments extend from Laos region through Muang and Siwilai districts, Bueng Kan Province, identified as strike-slip fault. From 2D ERT result, a trenching was excavated at Ban Non-Wang Yiam, Muang District. The exposed section within the trench face shows a displacement of older mudstone over sediment layers with more than 3.5 m vertical offset. A rough historic earthquake event is 182,700 (?) years ago. ค าส าคญ: การกระตนดวยแสง วธวดสภาพตานทานไฟฟา รองส ารวจ Keywords: Optically Stimulated Luminescence, Electrical resistivity tomography survey, Trench * นกศกษา หลกสตรวทยาศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยธรณ คณะเทคโนโลย มหาวทยาลยขอนแกน **ผชวยศาสตราจารย สาขาวชาเทคโนโลยธรณ คณะเทคโนโลย มหาวทยาลยขอนแกน

113

PMO7-2

บทน า พนทภาคตะวนออกเฉยงเหนอของประเทศไทยและบรเวณภาคตะวนออกเฉยงใตของประเทศลาวทตดกบลมแมน าโขงเปนสวนหนงของทราบสงโคราช (Hutchison, 1989) เปนพนททถกระบวามระดบแผนดนไหวต าและไมมหลกฐานการเกดแผนดนไหวตงแตอดตจนถงปจจบน (Nutalaya et al, 1985; Charusiri et al, 1996; Petersen et al, 2007) จากการศกษาเบองตนเกยวกบรอยเลอนมพลงบนทราบสงโคราชนนไมพบหลกฐานของรอยเลอนมพลงปรากฏ (กรมทรพยากรธรณ, 2555) ตอมาในป พ.ศ.2554 เกดแผนดนไหวทมขนาด 4.6 ตามมาตรารกเตอร ทมศนยกลางแผนดนไหวอยบรเวณภาคตะวนออกเฉยงเหนอของประเทศลาว (USGS, 2011) มทศทางการวางตวในทศตะวนตกเฉยงเหนอ-ตะวนออกเฉยงใต ปรากฎอยทางทศเหนอและทศตะวนออกของทราบสงโคราช สามารถรบรไดในหลายจงหวดทางภาคเหนอและภาคตะวนออกเฉยงเหนอของประเทศไทยและหลายพนทในประเทศลาว (Harnpattanapanich, luddakul, 2011; USGS, 2011) จากเหตการณดงกลาวท าใหทราบวาเกดจากการเลอนตวของรอยเลอนมพลงทาแขก มแนวรอยเลอนหลกพาดผานในประเทศลาวและบางสวนพาดผานเขามาในบรเวณภาคตะวนออกเฉยงเหนอตอนบนของประเทศไทยตามแนวแมน าโขงทเปนแนวรอยตอระหวางประเทศไทยและประเทศลาว (กรมทรพยากรธรณ, 2549) โดยขอมลดงกลาวนนไดจากการแปลภาพถายทางดาวเทยม และขอมลจาก USGS เทานน ซงในบรเวณทราบสงโคราชในประเทศไทยนนไมปรากฏลกษณะธรณสณฐานของรอยเลอนทชดเจน (Harnpattanapanich, luddakul, 2011; Thom, 2015) ท าใหเหตการณนไดถกบนทกใหเปนแผนดนไหวครงแรกทเกดขนบนทราบสงโคราช ทมผลกระทบและความเสยงตอชวตและทรพยสน ดงนนเราตองตระหนกถงความไมปลอดภยจากภยแผนดนไหวทเกดจากรอยเลอนทาแขกทประเทศไทยควรมการศกษาเพมเตมในรายละเอยดมากยงขน

วตถประสงคการวจย เพอศกษา ระบต าแหนง หาความยาว และการวางตวของรอยเลอน ในจงหวดบงกาฬ วธการวจย พนทศกษา พนทศกษาตงอยในจงหวดบงกาฬ ภาคตะวนออกเฉยงเหนอของประเทศไทย มลกษณะธรณสณฐาณเปนเนนลอนลาด มภเขาลกโดดทวางตวในแนวตะวนตกเฉยงเหนอ-ตะวนออกเฉยงใต ประกอบดวย ภวว และภสงห และมสภาพธรณวทยาทประกอบดวย หมวดหนมหาสารคาม หมวดหนภทอก ตะกอนตะพกล าน า และตะกอนน าพา (ภาพท 1) ซงในบรเวณพนทอ าเภอเมอง อ าเภอศรวไล จงหวดบงกาฬ พบลกษณะสณฐาณของแมน าเกาและการทบถมกนของตะกอนตะพกล าน าเปนแนวชดเจน (กรมทรพยากรณ, 2552) ขนตอนการศกษา การศกษารอยเลอนมพลงเบองตน มขนตอนการศกษาดงน 1) ท าการศกษาหาโครงสรางแนวเสนของรอยเลอนดวยวธโทรสมผสระยะไกล ซงท าการแปลความหมายภาพถายทางดาวเทยมรวมกบแบบจ าลองระดบสงชงเลข 2) ระบต าแหนงของรอยเลอนดวยการส ารวจวดสภาพตานทานไฟฟาแบบ 2 มต บรเวณพนทบานโนนวงเยยม อ าเภอเมอง จงหวดบงกาฬ (ภาพท 2) 3) ท าการขดรองส ารวจในต าแหนงทพบแนวรอยเลอน เพอศกษาธรณวทยาและล าดบชนหนและชนตะกอนบนผนงรองส ารวจ แลวจงท าการเกบตวอยางตะกอนในรองส ารวจเพอน าไปหาอายดวยวธกระตนดวยแสง (OSL dating) และ 4) ท าการประมวลผลขอมลและแปลความหมายขอมลจากการส ารวจวดสภาพตานทานไฟฟา

114

PMO7-3

การขดรองส ารวจและการหาอายตะกอนรวมกน เพอระบต าแหนง หาความยาว และการเลอนตวครงลาสดของรอยเลอน

ภาพท 1 แผนทธรณวทยาในพนทอ าเภอเมอง อ าเภอศรวไล และอ าเภอใกลเคยง จงหวดบงกาฬ (กรมทรพยากรธรณ, 2552)

ภาพท 2 แสดงเครองมอและอปกรณทใชในการวดสภาพตานทานไฟฟาแบบ 2 มต (ซาย) แนวการส ารวจ 2D ERT และ ต าแหนงรองส ารวจ (ขวา)

115

PMO7-4

ผลการวจย ผลการศกษาวธโทรสมผสระยะไกล ดวยการแปลความหมายภาพถายทางดาวเทยมรวมกบแบบจ าลองระดบสงเชงเลข ปรากฏลกษณะของโครงสรางแนวเสนทนาสนใจจ านวน 2 แนว ซงทงสองแนวมการวางตวในทศตะวนตกเฉยงเหนอ-ตะวนออกเฉยงใต (NW-SE) (ภาพท 3) มลกษณะเปนรอยเลอนในแนวระดบ โดยแนวท 1) วางตวพาดผานจากประเทศลาวเขาสอ าเภอเมอง อ าเภอศรวไล และอ าเภอเซกา จงหวดบงกาฬ ไปจนถงอ าเภอนาทม จงหวดนครพนม และแนวท 2) วางตวพาดผานจากประเทศลาวเขาสอ าเภอเมอง บรเวณระหวางภสงหและภวว อ าเภอบงโขงหลง จงหวดบงกาฬ และอ าเภอศรสงคราม จงหวดนครพนม ผลการส ารวจวดสภาพตานทานไฟฟาแบบ 2 มต (ภาพท 4) สามารถอธบายลกษณะธรณวทยาใตผวดนตามคาความตานทานไฟฟาทปรากฏเปน 2 ชวง คอ 1) คาความตานทานไฟฟาสงระหวาง 50-2,500 โอหมเมตร ปรากฏอยบรเวณตอนตนและตอนปลายของแนวส ารวจ แปลความไดเปนตะกอนน าพาทประกอบดวย ตะกอนกรวด ตะกอนดนเหนยวและตะกอนดนเหนยวปนทราย 2) คาความตานทานไฟฟาต ากวา 50 โอหมเมตร ปรากฏอยบรเวณตอนกลางของแนวส ารวจ แปลความหมายไดเปนหนโคลน และบรเวณทปรากฏแนวสมผสของคาความตานทานไฟฟาต าและสงทระยะ 80 เมตร และ 170 เมตร ในแนวส ารวจแปลความไดเปนแนวรอยเลอน ผลการศกษาธรณวทยา และล าดบชนตะกอนในรองส ารวจ (ภาพท 5) พบชนหนโคลนสน าตาลแดงลกษณะคลายหนโคลนในหมหนนาหวา หมวดหนภทอกปรากฏอยทางดานทศตะวนออกเฉยงเหนอ (NE) ของผนงรองส ารวจ วางตวสมผสกบตะกอนกรวดปนทราย (AG ) ดวยลกษณะระนาบสมผสทเกดจากการเลอนตวของรอยเลอน (Fault contact) บรเวณตอนกลางของรองส ารวจ และดานทศตะวนตกเฉยงใต (SW) ของรองส ารวจ พบหนวยตะกอน A ประกอบดวย 2 หนวยตะกอนยอยไดแก AC ตะกอนดนเหนยวปนทราย และ AG ตะกอนกรวดปนดนเหนยวหรอทราย และหนวยตะกอน B ซงเปนตะกอนดนเหนยวปนทรายหรอทรายแปงเลกนอย และมตะกอนดนชนบนวางตวปดทบชนหนโคลน หนวยตะกอน A และหนวยตะกอน B แบบรอยชนสมผสไมตอเนอง ผลการก าหนดอายของชนตะกอนดวยวธการกระตนดวยแสง (OSL) พบวาตะกอน AC มอายการสะสมตวอยในชวง 373,120±59,540 ป ถง 350,310 ±32,960 ป ตะกอน AG มอายการสะสมตวอยในชวง 350,310±32,960 ป ถง 247,940±65,240 ป และถกปดทบดวยตะกอนอายปจจบน (ดนชนบน) ลกษณะธรณวทยาโครงสราง พบรอยเลอนต งแตระยะท 3.00-4.25 เมตร ของผนงรองส ารวจดานทศตะวนออกเฉยงใต วางตวในทศทาง 135-315 องศา (NW-SE) ลกษณะของระนาบรอยเลอนมการโคงงอ มมมการเอยงเทไมสม าเสมอตงแต 60 องศา ถง 87 องศา เปนระนาบสมผสระหวางหนวยหนโคลนกบตะกอนกรวดปนทราย (AG) ซงเปนลกษณะระนาบสมผสทเกดจากการเคลอนตวของรอยเลอนมระยะมากกวา 3.5 เมตร แตไมพบหลกฐานวารอยเลอนตดผานหนวยตะกอนดนชนบน จากการพบหนโคลนอยทางดานหนเพดาน (Hanging wall) และพบหนวยตะกอนดนเหนยวปนทราย อยดานหนพน (Foot wall) ท าใหระบไดวารอยเลอนทพบเปนรอยเลอนยอน (Reverse fault)

116

PMO7-5

ภาพท 3 แผนทแบบจ าลองระดบสงเชงเลขแสดงโครงสรางแนวเสนของรอยเลอนทาแขกทพาดผานจากประเทศลาวเขาส จงหวดบงกาฬ

117

PMO7-6

ภาพท 4 ภาพตดขวางแสดงผลการส ารวจวดสภาพตานทานไฟฟาแบบ 2 มต

ภาพท 5 แสดงลกษณะชนตะกอนทปรากฏบนผนงรองส ารวจ (บน) และแผนภาพล าดบชนหนและชนตะกอน (ลาง) พนทบานโนนวงเยยม (ฝงทศตะวนออกเฉยงใต) อ าเภอเมอง จงหวดบงกาฬ

118

PMO7-7

อภปรายและสรปผลการวจย การศกษารอยเลอนมพลงเบองตนในพนทจงหวดบงกาฬ พบโครงสรางแนวเสนของรอยเลอนทาแขกพาดผานประเทศลาวเขาส อ าเภอเมอง และอ าเภอศรวไล จงหวดบงกาฬ มลกษณะเปนรอยเลอนในแนวระดบ ดวยการแปลภาพถายทางดาวเทยม จากนนท าการส ารวจวดสภาพตานทานไฟฟาแบบ 2 มต บรเวณบานโนนวงเยยม อ าเภอเมอง จงหวดบงกาฬ เพอระบต าแหนงขดรองส ารวจ ท าการศกษาลกษณะธรณวทยาและล าดบชนตะกอนบนผนงรองส ารวจ พบลกษณะการเลอนตวของรอยเลอนอยางชดเจน จากชนหนโคลนทเปนแนวสมผสกบชนตะกอนทมระยะมากกวา 3.5 เมตร มอายการเลอนตวครงลาสดท 247,940±65,240 ป เนองจากการศกษาครงนไมสามารถหาความยาวและระบไดวาแนวรอยเลอนทพบเปนรอยเลอนทมพลงหรอไม จงควรท าการศกษาเพมเตมในขนรายละเอยดโดยท าการส ารวจธรณฟสกสครอบคลมโครงสรางแนวเสนของรอยเลอนทาแขกทพาดผานเขามาในประเทศไทย และท าการขดรองส ารวจ เพอหาอายจากตวอยางตะกอนเพมเตม กตตกรรมประกาศ การวจยเรองการศกษารอยเลอนและระดบแผนดนไหวบนทราบสงโคราชแบบบรณาการ ไดรบทนสนบสนนจากการไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย เอกสารอางอง กรมทรพยากรธรณ. การจ าแนกเขตเพอจดการดานธรณวทยาและทรพยากรธรณจงหวดหนองคาย. กรงเทพฯ: กรมทรพยากร ธรณ กระทรวงทรพยากรธรรมชาตและสงแวดลอม. 2552 กรมทรพยากรธรณ. แผนทธรณวทยามาตราสวน 1:250,000 จงหวดหนองคาย.กรงเทพฯ: กรมทรพยากรธรณ กระทรวง ทรพยากรธรรมชาตและสงแวดลอม.2552 กรมทรพยากรธรณ. แผนทรอยเลอนมพลงในประเทศไทย.กรงเทพฯ: กองธรณวทยาสงแวดลอม กระทรวง ทรพยากรธรรรมชาตและสงแวดลอม. 2549 กรมทรพยากรธรณ. แผนทรอยเลอนมพลงในประเทศไทย.กรงเทพฯ: กองธรณวทยาสงแวดลอม กระทรวง ทรพยากรธรรรมชาตและสงแวดลอม. 2555 Charusiri P, Daorerk V, Supajanya T. Application of remote-sensing techniques to geological structures related to earthquakes and earthquakeprone areas in Thailand and neighbouring areas: A preliminary study. Journal of Seientific Research; Chulalongkorn University 1996; 21(1): 22-43. Harnpattanapanich T, Luddakul A. Seismic hazard of the Khorat Plateau: Preliminary Review. International Coference on Geology, Geotechnology and Mineral Resources of Indochina; 2011 December 1-3; Khon kaen, Thailand. Hutchison, Charles S. Geological evolution of South-East Asia. Oxford Monographs on Geology and Geophysics. 13. Oxford. Oxford University Press; 1989. Nutalaya P., Sodri S, Arnold E.P. Seismology VII-Thailand. Southeast Asia Association of Seismology and Earthquake Engineering; 1985 Petersen MD, Harmsen S, Mueller C, Haller K, Dewey J, Luco N, Crone A, Lidke D, Rukstales K, Technical report, Southeast Asia Seismic Hazard Maps. Department of Interior, U.S. Geological Survey, (Technical report); 2007.

119

PMO7-8

Thom B. V, Hung N. V. Sunlinthone O, Duangpaseuth S, Markvilay B. Characteristics of the Thakhet-Sepon active fault zone. VIETNAM JOURNAL OF EARTH SCIENCES 2015; 37(1). USGS. How did you feel it? M4.6–Laos [online] 2011 [cited 2011 February 23]. Available from: http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/dyfi/events/us/2011habm/us/index.html

120