อ่าวไทยเป็นส่วนในสุดของมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตก เชื่อมต่อมาจากด้านตะวันตกของทะเลจีนใต้ มีลักษณะเป็นอ่าวกึ่งปิด ที่โอบล้อมด้วยชายฝั่งทะเลของคาบสมุทรมลายู และแผ่นดินของทวีปเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ โดยมีช่องเปิดทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ ระหว่างแนวเชื่อมต่อระหว่างปลายแหลมญวน ประเทศเวียดนาม และเมืองโกตาบารู ประเทศมาเลเซีย ลักษณะภูมิสัณฐานของพื้นท้องทะเลอ่าวไทยมีลักษณะเป็นแอ่งกระทะ มีความลึกเฉลี่ยประมาณ 44 เมตร บริเวณใจกลางของอ่าวเป็นส่วนที่ลึกที่สุดประมาณ 86 เมตร มีเนื้อที่ในส่วนที่เป็นเขตเศรษฐกิจน่านน้ำไทยมีประมาณ 200,000 ตารางกิโลเมตร (กรมทรัพยากรธรณี, 2555)
ความสำคัญของการศึกษาธรณีวิทยาในอ่าวไทย
ประเทศไทยตั้งอยู่บนแนวรอยต่อระหว่างแผ่นเปลือกโลกชาน-ไทยและแผ่นเปลือกโลกอินโดจีน ซึ่งเคลื่อนที่เข้าชนกันตั้งแต่ยุคเพอร์เมียนตอนปลายถึงยุคไทรแอสซิกตอนปลาย (~260-200 ล้านปี) แนวรอยต่อของเปลือกโลกทอดตัวยาวตั้งแต่ภาคเหนือ ผ่านภาคกลาง และต่อเนื่องไปยังอ่าวไทย (กรมทรพัยากรธรณี, 2550)
ต่อมาในช่วงมหายุคซีโนโซอิก (< 65 ล้านปี) ประเทศไทยเกิดแอ่งสะสมตะกอนหลายแอ่ง ทั้งบนบกและในอ่าวไทย แอ่งสะสมตะกอนเหล่านี้มีความสำคัญต่อการสำรวจทรัพยากรธรรมชาติ ความสำเร็จของการสำรวจอยู่ที่ความเข้าใจวิวัฒนาการของเปลือกโลก ตั้งแต่ก่อนการชนกันของเปลือกโลกจนถึงการเปลียนแปลงทางธรณีวิทยาในปัจจุบัน
ความรู้ธรณีวิทยาในอ่าวไทยจึงเป็นหนึ่งในกุญแจสำคัญที่จะช่วยไขความลับเหตุการณ์ในอดีตของภูมิภาคนี้
ข้อมูลหลักที่ใช้ในการศึกษาอ่าวไทย
ข้อมูลสำคัญที่ใช้ในการศึกษาธรณีวิทยาของอ่าวไทย คือ ข้อมูลคลื่นไหวสะเทือน (seismic data) ซึ่งเป็นการส่งคลื่นเสียงลงไปใต้พื้นดิน แล้วคำนวนเวลาที่คลื่นเดินทางสะท้อนชั้นหินกลับขึ้นมา ข้อมูลที่ได้จะผ่านการประมวลผลทางธรณีฟิสิกส์ ทำให้เห็นเป็นภาพโครงสร้างชั้นหินในอ่าวไทย
นักธรณีวิทยาจะทำการแปลความหมายข้อมูลคลื่นไหวสะเทือน เพื่อหาตำแหน่งรอยเลื่อน และการลำดับชั้นหิน ซึ่งใช้สำหรับการศึกษาสภาพแวดล้อมการสะสมตัวของตะกอนในอดีต โดยการวิเคราะห์ร่วมกับข้อมูลหินที่ได้จากการเจาะสำรวจ และข้อมูลการสำรวจทางธรณีฟิสิกส์
ธรณีวิทยาของอ่าวไทย
อ่าวไทย ประกอบด้วย แอ่งสะสมตะกอนจำนวนมากที่เกิดจากรอยเลื่อนปกติ สันนิษฐานว่าเริ่มเกิดขึ้นในสมัยอีโอซีน (~40 ล้านปีก่อน) ส่วนใหญ่มีวางตัวในแนวเหนือใต้ สามารถแบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม คือ แอ่งด้านตะวันตก และแอ่งด้านตะวันออก
แอ่งสำคัญของการสำรวจปิโตรเลียมในฝั่งตะวันออก ได้แก่ แอ่งปัตตานี และแอ่งมาเลย์เหนือ
วิวัฒนาการของแอ่งสะสมตะกอน
โครงสร้างแอ่งสะสมตะกอนในอ่าวไทยส่วนใหญ่มีลักษณะแบบกึ่งกราเบน (half-graben) เกิดจากรอยเลื่อยปกติที่วางตัวในแนวเหนือใต้และแนวตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ สันนิษฐานว่ารอยเลื่อนเริ่มเกิดขึ้นบริเวณแอ่งด้านตะวันออกในสมัยอีโอซีน (~40 ล้านปีก่อน) ระหว่างนั้นแอ่งสะสมตะกอนค่อยๆ ก่อตัวขึ้นพร้อมกับการสะสมตัวของตะกอนในสภาพแวดล้อมแบบทะเลสาบน้ำจืดตลอดช่วงสมัยโอลิโกซีน
ในขณะที่แอ่งด้านตะวันตกเริ่มก่อตัวขึ้นทีหลังในสมัยโอลิโกซีนตอนปลาย โดยมีการสะสมตัวของตะกอนในสภาพแวดล้อมแบบที่ราบน้ำท่วมถึงและที่ราบดินดอนสามเหลี่ยม การสะสมตัวของตะกอนตามแอ่งสามารถมีความหนาได้มากถึง 4 กิโลเมตร โดยเฉพาะบริเวณใกล้รอยเลื่อนขนาดใหญ่
ตั้งแต่สมัยโอลิโกซีนตอนปลาย แรงดึงในแนวตะวันออก-ตะวันตกของเปลือกโลกเริ่มลดลง ทำให้รอยเลื่อนปกติในแอ่งด้านตะวันออกเริ่มมีการหยุดเคลื่อนตัว ส่วนรอยเลื่อนในแอ่งด้านตะวันตกเริ่มหยุดเคลื่อนตัวภายหลังในสมัยไมโอซีนตอนกลาง
ขณะนั้นพื้นที่ในอ่าวไทยเข้าสู่สภาวะการทรุดตัวเป็นบริเวณกว้าง สันนิษฐานว่าเป็นผลจากการเย็นตัวของเปลือกโลกที่มีความร้อนสูง ตะกอนชุดใหม่เริ่มตกตะกอนปิดทับรอยเลื่อนและแอ่งสะสมตะกอนที่เกิดก่อน ชุดหินตะกอนที่เกิดทีหลังนี้ความหนาไม่น้อยกว่า 6 กิโลเมตร
หินฐานในระดับลึกใต้แอ่งสะสมตะกอนในอ่าวไทย
หินฐานทีรองรับแอ่งในอ่าวไทยเป็นหินที่เกิดก่อนสมัยอีโอซีน สันนิษฐานว่าประกอบด้วยหินแปร หินอัคนี และหินตะกอนที่ผ่านการเปลี่ยนสภาพตลอดช่วงเวลาตั้งแต่มหายุคพาลีโอโซอิกและมหายุคมีโซโซอิก โครงสร้างหินมีความซับซ้อน ซึ่งยังไม่มีการจำแนกชุดหินและรอยเลื่อนอย่างละเอียด เนื่องจากข้อจำกัดของข้อมูลคลื่นไหวสะเทือนที่ให้ภาพลึกในระดับหนึ่งเท่านั้น
ระบบปิโตรเลียมในอ่าวไทย
ระบบปิโตรเลียม คือสิ่งที่ทำให้เกิดแหล่งสะสมปิโตรเลียม ประกอบด้วย หินต้นกำเนิด หินกักเก็บ หินปิดกั้น และโครงสร้างปิดกั้น
- หินต้นกำเนิด ปิโตรเลียมในอ่าวไทย คือ หินตะกอนเนื้อละเอียด อายุสมัยโอลิโกซีนถึงไมโอซีน มีการสะสมตัวในทะเลสาบน้ำจืด ในทางน้ำและในตะกอนปากแม่น้ำ
- หินกักเก็บ คือ หินทรายที่สะสมตัวแบบตะกอนทางน้ำในสมัยไมโอซีน เช่น แอ่งปัตตานี หรือหินปูนที่สะสมตัวในทะเลในยุคเพอร์เมียน เช่น แอ่งชุมพร
- หินปิดกั้น ได้แก่ หินดินดานและหินโคลนที่สะสมตัวในทะเลสาบที่แทรกสลับในสมัยโอลิโกซีนถึงปัจจุบัน
- โครงสร้างปิดกั้น ได้แก่ รอยเลื่อนปกติ
อ่าวไทยที่นักธรณีวิทยายังไม่รู้คำตอบ
แม้ว่าเราจะมีความเข้าใจเกี่ยวกับธรณีวิทยาในอ่าวไทยในระดับหนึ่ง แต่ยังคงมีประเด็นที่นักธรณีวิทยาต้องคิดต่ออีกมาก ทั้งในระดับแอ่งและในระดับภูมิภาค อาทิ อะไรคือสาเหตุที่ทำให้แอ่งสะสมตะกอนมีลักษณะดังที่เห็น? อะไรคือตัวควบคุมทิศทางของรอยเลื่อน? โครงสร้างของหินฐานเป็นอย่างไร?
อ่าวไทย มีลักษณะทางธรณีวิทยาและระบบปิโตรเลียม แตกต่างจาก อ่าวเม็กซิโก และอ่าวเปอร์เซีย โดยเฉพาะในแง่ของสภาพแวดล้อมการสะสมตัวตะกอนในอดีต และความซับซ้อนของโครงสร้างรอยเลื่อน
ความรู้ธรณีวิทยาในอ่าวไทยยังคงมีการศึกษากันอยู่อย่างต่อเนื่อง ผลการศึกษาที่ได้จะช่วยทำให้เกิดความเข้าใจสภาพธรณีวิทยาของภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ที่มีความซับซ้อนได้มากขึ้น
บทความที่เกี่ยวข้อง
แหล่งข้อมูลอ้างอิง
- กรมทรัพยากรธรณี (2555), ธรณีวิทยากายภาพพื้นทะเลอ่าวไทยตอนบน, รายงานวิชาการ เลขที่ สทธ. 9/2555, ส่วนธรณีวิทยาทางทะเล สำนักเทคโนโลยีธรณี, 89 หน้า
- กรมทรัพยากรธรณี (2550), ธรณีวิทยาประเทศไทย (พิมพ์ครั้งที่ 2 ฉบับปรับปรุง), 629 หน้า
- กรมเชื้อเพลิงธรรมชาติ (2554), รายงานประจำปี 2554, กรมเชื้อเพลิงธรรมชาติ กระทรวงพลังงาน, 174 หน้า
- Doust, H. & Sumner H.S., 2007, Petroleum Systems in Rift Basins – a Collective Approach in Southeast Asian Basins. Petroleum Geoscience, vol. 13, p. 127–144.
- Morley, C. K., Charusiri, P., Watkinson I. 2011. Structural geology of Thailand during the Cenozoic. In: Ridd, M. F., Barber, A. J. & Crow, M. J. (ed.) The Geology of Thailand. Geological Society, London 273-334.
- Morley, C. K. & Racey, A. 2011. Tertiary Stratigraphy. In: Ridd, M. F., Barber, A. J. & Crow, M. J. (ed.) The Geology of Thailand. Geological Society, London 223-272.
- Oudomugsorn, P., Rojanachan, C. & Sukdejayong, K. 1986. Evaluation of petroleum potential of the Western Basin, Gulf of Thailand. CCOP Technical Report, 80-97.
