น้ำพุร้อนเปลี่ยนสี จากแผ่นดินไหว หาใช่เหตุวิปลาส อาเพศ แต่เป็นธรรมชาติล้วนๆ

หลังเกิดเหตุการณ์แผ่นดินไหวขนาดใหญ่ บริเวณรอยเลื่อนสะกาย เมื่อสัปดาห์ที่แล้ว เราได้พบเห็นปรากฏการณ์ต่อเนื่องหลายอย่าง มีนักธรณีวิทยาหลายคน ได้ให้ความรู้และอธิบายสาเหตุของการไหวที่รุนแรงนี้ รวมถึงสาเหตุที่กรุงเทพไหวรุนแรง จนทำให้อาคารสูงถล่มไปแล้ว แต่ก็ยังมีเหตุการณ์ต่อเนื่องอีกอย่างน้อย 2 เหตุการณ์ที่ต้องการคำอธิบายเชิงวิทยาศาสตร์ นั่นคือปรากฏการณ์น้ำพุร้อนเปลี่ยนสี และปรากฏการณ์โคลนพุ (Liquefaction)

จากกรณีบ่อน้ำพุร้อน แม่กาษา อ.แม่สอด จ.ตาก กลายเป็นสีแดงสนิมทั่วทั้งบ่อ จากเดิมเป็นหินปูนสีขาว ๆ และน้ำตกบัวตอง อ.แม่แตง จ.เชียงใหม่ ที่เคยใส เปลี่ยนเป็นสีขุ่น หลังเกิดแผ่นดินไหว จนสร้างความตื่นตระหนกให้กับผู้คน เกรงว่าไม่ปลอดภัย

ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นนั้น “ดร.ประหยัด นันทศีล” ผู้เชี่ยวชาญด้านธรณีเคมี หินแปรและหินอัคนี อาจารย์ประจำภาควิชาวิทยาศาตร์พื้นพิภพ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ได้อธิบายการเปลี่ยนสีของน้ำพุร้อนด้วยหลักการทางธรณีวิทยา เป็นการเปลี่ยนรูปของธาตุเหล็กที่ปกติ ก็ละลายในน้ำพุร้อนเป็นปริมาณมากอยู่แล้ว  แต่มักจะอยู่ในรูปของไอออน Fe³⁺ หรือ Fe²⁺ อย่างใดอย่างหนึ่งขึ้นอยู่กับค่า E_H ของน้ำ

จากกราฟ E_H-pH เราจะเห็นว่าเหล็กที่ละลายเป็นไอออนในน้ำจะสามารถเปลี่ยนไปเป็นรูปสนิมเหล็ก Fe₂O₃.nH₂O ได้เมื่อน้ำมี pH เพิ่มขึ้น ซึ่งการเพิ่มขึ้นของ pH หรือเรียกง่ายๆว่า น้ำบาดาลจะเป็นด่างมากขึ้นจะเกิดได้เมื่อมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไปละลายในน้ำนั้นมากขึ้น

คาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำพุร้อน มาจากไหน

ในพื้นที่ที่มีน้ำพุร้อนล้วนแต่มีมวลหินแกรนิตทั้งนั้น ไม่ว่าจะเป็นน้ำพุร้อนที่อำเภอพบพระ หรือที่ศรีสวัสดิ์ และอีกหลายแห่งตลอดแนวชายแดนไทยเมียนมา บางพื้นที่หินแกรนิตพวกนี้ แทรกขึ้นมาสัมผัสกับหินปูนที่มีอยู่ก่อนแล้ว ซึ่งการสัมผัสกันระหว่างแกรนิตกับหินปูน ทำให้เกิดการแปรสภาพของหินปูนขึ้น

การแปรสภาพนี้มีหลายปฏิกิริยาเกิดขึ้นจากกลุ่มแร่ที่เป็นสารตั้งต้นที่อยู่ในหินปูนเมื่อทำปฏิกิริยาแล้วจะได้แร่ที่เป็นผลิตผลจากปฏิกิริยานั้น และบางปฏิกิริยา ก็ปล่อยน้ำออกมา (dehydration reaction) ปนอยู่ด้วย และก็มีหลายปฏิกิริยาที่ก่อให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ขึ้น (decarbonation reaction) เนื่องจากแร่ผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นอาจจะไม่มีแร่ที่ต้องใช้ CO₂ สำหรับการเกิดผลึกหรือในบรรดาแร่ผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นนั้นอาจจะต้องการ CO₂ เพียงแค่บางส่วนของปริมาณที่แร่ตั้งต้นใช้เท่านั้น จึงทำให้เหลือฟองก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์แทรกอยู่ในเนื้อหิน ซึ่งรอเวลาที่จะเล็ดลอดผ่านรอยแตกของหินออกมาสู่ผิวโลก

เมื่อรอยเลื่อนขยับตัว ก็อาจจะทำให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เหล่านี้เคลื่อนตัวมาผสมน้ำพุร้อนได้ และทำให้ค่าความเป็นด่างของน้ำพุนั้นสูงขึ้นส่งผลให้ไอออนเหล็กที่ละลายอยู่ในน้ำ เปลี่ยนรูปไปเป็นตะกอนเหล็กหรือสนิมเหล็กอย่างที่เห็น

“การอธิบายการเปลี่ยนสีของน้ำพุร้อน อยู่บนพื้นฐานของความเป็นไปได้ที่เกิดขึ้น หากจะตรวจสอบให้แน่นอนต้องมีการเก็บตัวอย่างน้ำมาวิเคราะห์ค่าความเป็นกรด-ด่าง เทียบกับช่วงเวลาก่อนเกิดแผ่นดินไหว โดยปรากฏการณ์ทั้งหมดเป็นเหตุเป็นผลตามหลักวิทยาศาสตร์ จึงขอพี่น้องคนไทยและชาวเมียนมา อย่าได้ตระหนกจนตีความว่าเป็นผลพวงจากความอาเพศต่างๆ นานา”.