บริเวณเนินเขาบ้านหาดชมพู ตำบลท่าตอน อำเภอแม่อาย จังหวัดเชียงใหม่ ห่างจากชายแดนประเทศเมียนมาร์ประมาณ 2 กิโลเมตร มีรอยเลื่อนแม่จันส่วนแม่อาย (Mae Ai Segments) พาดผ่านตามแนวเชิงเขาทิศตะวันออก-ตะวันตก มีความยาวประมาณ 14 กิโลเมตร คำว่า แผ่นดินไหวโบราณกาล หมายถึง การสั่นไหวของแผ่นดินที่มีสาเหตุมาจากการเคลื่อนตัวของรอยเลื่อนมีพลังในอดีตตั้งแต่ก่อนยุคประวัติศาสตร์ โดยอาศัยหลักฐานที่ปรากฏชัดเจนให้เห็นในปัจจุบันของภูมิประเทศที่ถูกธรณีสัณฐานแปรยุคใหม่กระทำ

การศึกษาวิจัยเพื่อค้นหาหลักฐานการเกิดแผ่นดินไหวในอดีตต้องอาศัยการขุดร่องสำรวจในบริเวณที่มีสิ่งบ่งชี้ของธรณีสัณฐานของรอยเลื่อนมีพลัง ซึ่งคือการเคลื่อนตัวในแนวดิ่งและด้านข้างของชั้นดินต่างๆ นั้นเอง ในบริเวณบ้านหาดชมพูนี้มีทั้งหมด 9 ร่องสำรวจ โดยขุดทะลุผ่านชั้นตะกอนน้ำพา ตะกอนเศษหินเชิงเขา และเนินตะกอนน้ำพารูปพัดของยุคไพลสโตซีนและโฮโลซีน ซึ่งพบว่ารอยเลื่อนแม่จันส่วนแม่อายมีการเคลื่อนที่ในลักษณะเหลื่อมซ้ายในแนวราบและเลื่อนย้อนในแนวดิ่ง ในทิศ N 50o-80o E และเอียงตัวจากแนวราบ 65o-85o ไปทางทิศเหนือ ในบริเวณตำแหน่งร่องสำรวจและใกล้เคียงมีหลักฐานของธรณีสัณฐานที่ถูกรอยเลื่อนมีพลังนี้กระทำ ได้แก่ ลักษณะลำธารหักเลื่อน และผารอยเลื่อน เป็นต้น ผลการศึกษาวิจัยรายละเอียดภายในร่องสำรวจพบว่ารอยเลื่อนได้ตัดผ่านชั้นเนินตะกอนน้ำพารูปพัด 3 ลำดับชั้น และตัดผ่านชั้นตะกอนเศษหินเชิงเขาช่วงล่างถึงช่วงกลางที่วางตัวอยู่บนชั้นเนินตะกอนน้ำพารูปพัด ส่วนชั้นตะกอนน้ำพาที่อยู่บนสุดไม่พบหลักฐานว่าถูกรอยเลื่อนตัดผ่าน โดยลำดับชั้นล่างสุดของเนินตะกอนน้ำพารูปพัดมีปรากฏการไหลของดิน (Liquefaction) เกิดร่วมด้วย ชั้นตะกอนต่างๆ ที่ถูกรอยเลื่อนตัดผ่านนี้ขยับเคลื่อนออกจากกันในแนวราบ 2.7 เมตร และในแนวดิ่ง 60 เซนติเมตร สามารถนำไปประเมินได้ว่าก่อให้เกิดแผ่นดินไหวไม่น้อยกว่า 7 ริคเตอร์ วันเวลาของเหตุการณ์เกิดแผ่นดินไหวหาได้จากการหาอายุของชั้นดินก่อนและหลังถูกรอยเลื่อนตัดผ่านด้วยวิธีเรืองแสงด้วยความร้อน (Thermoluminescence) และวิธีคาร์บอน-14 พบว่าเคยเกิดแผ่นดินไหวเมื่อ 8,100 ปี 4,000 ปี และ 1,500 ปีล่วงมาแล้ว และอัตราการเคลื่อนตัวของรอยเลื่อนแม่จันส่วนแม่อายเป็น 0.70 มิลลิเมตร/ปี

สุวิทย์ โคสุวรรณ, ปรีชา สายทอง และอภิชาติ ลำจวน
กรมทรัพยากรธรณี (2546)