Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 398 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
398
Dung lượng
43,94 MB
Nội dung
VIệN KHOA HọC Và CÔNG NGHệ VIệT NAM Bộ SáCH CHUYÊN KHảO HộI ĐồNG BIÊN TậP Chủ tịch Hội đồng: GS.TSKH Đặng vũ minh Phó Chủ tịch Hội đồng: GS.TSKH Nguyễn Khoa Sơn uỷ viên HộI ĐồNG BIÊN TậP pgs.tskh Nguyễn Tác An, pgs.ts Lê Trần Bình, pgs.tskh Nguyễn Văn C!, gs.tskh Vũ Quang Côn, ts Mai H%, gs.vs Nguyễn Văn Hiệu, gs.TSKH H% Huy Khoái, gs.tskh Nguyễn Xuân Phúc, gs.ts Bùi Công Quế, gs.tskh Trần Văn Sung, pgs.ts Phạm Huy Tiến, gs.ts Trần Mạnh Tuấn, gs.tskh Nguyễn ái Việt. Lời giới thiệu Viện Khoa học v Công nghệ Việt Nam l cơ quan nghiên cứu khoa học tự nhiên v công nghệ đa ngnh lớn nhất cả n ớc, có thế mạnh trong nghiên cứu cơ bản, nghiên c ú v phát triển công nghệ, điều tra ti nguyên thiên nhiên v môi tr ờng Việt Nam. Viện tập trung một đội ngũ cán bộ nghiên cứu có trình độ cao, cơ sở vật chất kỹ thuật hiện đại đáp ứng các yêu cầu về nghiên cứu v thực nghiệm của nhiều ngnh khoa học tự nhiên v công nghệ. Trong suốt 30 năm xây dựng v phát triển, nhiều công trình v kết quả nghiên cứu có giá trị của Viện đA ra đời phục vụ đắc lực cho sự nghiệp xây dựng v bảo vệ Tổ quốc. Để tổng hợp v giới thiệu có hệ thống ở trình độ cao, các công trình v kết quả nghiên cứu tới bạn đọc trong n ớc v quốc tế, Viện Khoa học v Công nghệ Việt Nam quyết định xuất bản bộ sách chuyên khảo. Bộ sách tập trung vo ba lĩnh vực sau: Nghiên cứu cơ bản; Phát triển v ứng dụng công nghệ cao; Ti nguyên thiên nhiên v môi tr ờng Việt Nam. Tác giả của các chuyên khảo l những nh khoa học đầu ngnh của Viện các cộng tác viên đA từng hợp tác nghiên cứu, hoặc các tập thể tác giả của các ch ơng trình nghiên cứu do Viện chủ trì. Viện Khoa học v Công nghệ Việt Nam xin trân trọng giới thiệu tới các quý đọc giả bộ sách ny v hy vọng bộ sách chuyên khảo sẽ l ti liệu tham khảo bổ ích, có giá trị phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học, ứng dụng công nghệ, đo tạo đại học v sau đại học. Hội đồng Biên tập Mục lục Trang Lời nói đầu i Chương I. Ứng suất đàn hồi và biến dạng 1 11. Ứng suất và đàn hồi 1 1.2.Ứng suất và biến dạng 10 Chương II. Phương trình sóng, sóng dọc và sóng ngang 15 2.1 Khái niệm về phương trình sóng, sự hình thành sóng dọc và sóng ngang 15 2.2. Sự phản xạ và khúc xạ của sóng phẳng 25 2.3. Sóng mặt 33 Chương III. Phân tích phổ của một số dao động 41 3.1. Dao động điều hoà 41 3.2. Phổ của một số dao động đơn giản 50 Chương IV. Mô hình nguồn chấn tiêu động đất 57 4.1. Các loại nguồn chấn tiêu động đất đơn giản 57 4.2. Cơ cấu chấn tiêu của động đất 71 4.3. Môment địa chấn (Seismic moment) 84 Chương V. Sóng địa chấn bên trong trái đất 89 5.1. Trường sóng khối bên trong trái đất 89 5.2. Cấu trúc bên trong của trái đất theo tài liệu địa chấn 108 Chương VI. Địa chấn đo đạc 121 6.1. Những lý thuyết cơ bản của địa chấn đo đạc 121 6.2. Thang magnitude, năng lượng và cấp động đất 128 6.3.Áp dụng lý thuyết cực trị vào việc xác định chu kỳ xuất hiện và magnitude cực đại 135 Chương VII. Động đất và các ngành khoa học có liên quan 139 7.1.Vài nét về lịch sử phát triển của ngành khoa học địa chấn 139 ii 7.2. Kiến tạo mảng và sự phân bố động đất toàn cầu 140 7.3. Các ngành khoa học có liên quan 152 Chương VIII. Các biện pháp phòng tránh nhứng tác hại của động đất 171 8.1. Công tác phân vùng động đất 171 8.2. Điều kiện nền đất và các công trình xây dựng 175 8.3. Các phương pháp đánh giá ảnh hưởng của điều kiện nền đất 186 8.4. Tác động của động đất tới các công trình xây dựng 188 Chương IX. Vài nét về lịch sử nghiên cứu động đất ở nước ta 203 9.1. Quá trình nghiên cứu động đất ở Việt Nam 204 9.2. Bản đồ phân vùng động đất lãnh thổ Việt Nam năm 1983 216 9.3. Bản đồ phân vùng động đất khu vực biển Đông Việt Nam và ven bờ 237 Chương X. Việt Nam trong bình đồ chung về động đất ở Đông Nam Á 251 10.1. Những nét chung về kiến tạo và động đất cực đại khu vực Đông Nam Á 252 10.2. Trạng thái ứng suất khu vực Đông Nam Á 257 Chương XI. Nghiên cứu phân vùng động đất lãnh thổ Việt Nam (phần đất liền và lãnh hải) 267 11.1. Chế độ động đất và các yếu tố kiến tạo trên lãnh thổ và lãnh hải Việt Nam 267 11.2. Danh mục và sự phân bố động đất trên lãnh thổ Việt Nam 285 Chương XII. Núi lửa và sóng thần 303 12.1. Hoạt động của núi lửa trên lãnh thổ Việt Nam 303 12.2. Sóng Thần ở biển Đông 311 Kếtt luận 341 Tài liệu tham khảo 343 Phụ lục 1 353 Phụ lục 2 373 Chương . Kết luận và kiến nghị iii LỜI NÓI ĐẦU Sau hơn 80 năm kể từ khi trạm quan sát động đất Phủ Liễn (Kiến An) được thành lập và 50 năm nước ta chính thức tham gia năm Vật Lý Địa Cầu Quốc Tế (năm 1957) ngành khoa học vật lý địa cầu nói chung và bộ môn địa chấn học nói riêng đã có những phát triển khá nhanh đặc biệt trong gần 20 năm đổi mới vừa qua. Đến nay ta đã có một đội ngũ cán bộ được đào tạo khá bài bản và có trình độ cao cộng với các quá trình hợp tác với các nước, ta cũng đã có một mạng lưới các trạm quan trắc khá dầy với độ chính xác cao, cùng các thiết bị phụ trợ như các thiết bị thông tin, máy tính hiện đại và nhiều thiết bị khác, đồng thời với sự phát triển và đạt được nhiều thành tựu của các ngành khoa học liên đới khác như địa chất, kiến tạo, các lĩnh vực địa vật lý thăm dò… ngành địa chấn học cũng đã có nhiều công trình khoa học được công bố rải rác trong các sách, tạp chí khác nhau. Một trong những đặc điểm của đội ngũ cán bộ làm công tác nghiên cứu về địa chấn của nước ta hiện nay là được đào tạo từ nhiều nguồn và đến từ nhiều bộ môn khoa học khác nhau có liên quan như địa chấn thăm dò, vật lý và kỹ thuật …cho nên quyển sách: " Địa Chấn Học và Động Đất tại Việt Nam" được biên soạn nhằm cung cấp các kiến thức cơ bản về ngành khoa học này đồng thời cũng là một dịp để trình bầy một số kết quả nghiên cứu về địa chấn ở nước ta trong 50 năm qua. Những kiến thức về khoa học địa chấn cũng là những kiến thức rất cơ bản về các khoa học trái đất và việc phát triển rất nhanh của các ngành khoa học đặc biệt là ngành khoa học thông tin trong những năm gần đây đã kéo theo các bộ môn địa chấn như địa chấn lớn (nghiên cứu về động đất), địa chấn thăm dò trong việc tìm kiếm khoáng sản có ích (đặc biệt là ngành thăm dò và khai thác dầu khí) và các ngành khoa học khác phát triển nhờ vào những phần mềm trong việc sử dụng máy tính để minh giải các tài liệu khảo sát . Đặc biệt trong thời gian gần đây với những thảm hoạ rất to lớn về động đất và sóng thần tại các nước nam Á¸đã cho thấy viêc nắm vững đầy đủ các kiến thức về truyền sóng để hiểu được các nguyên nhân tác hại cũng như có các biện pháp khắc phục hoặc hạn chế những tác hại do động đất và sóng thần gây ra và đặc biệt công việc này cũng đòi hỏi sự hiểu biết đầy đủ các quá trình truyền sóng đàn hồi trong trái đất cũng như các quá trình vật lý tại các nguồn chấn tiêu của động đất. Quyển sách gồm 2 phần: Phần 1: Địa chấn học (những vấn đề chung về địa chấn), với những kiến thức về ứng suất và biến dạng, dao động đàn hồi và truyền sóng, các loại sóng đàn hồi, sóng địa chấn bên trong trái đất, những quá trình xẩy ra tại chấn tiêu động đất, đồng thời là những khái quát về các hoạt động động đất trên thế giới. Phần 2: Động đất tại Việt Nam gồm một số kết quả nghiên cứu về động đất ở nước ta cho đến nay như: mạng lưới các trạm quan sát, các nghiên cứu phụ trợ gồm thang magnhitude, cơ cấu chấn tiêu, bản đồ phân vùng động đất và các hoạt động khác có liên quan như núi lửa và sóng thần. Việc biên soạn quyển sách được tiến hành trong một thời gian ngắn cho nên chắc chắn không tránh khỏi những sai sót và tác giả mong bạn đọc lượng thứ. Tác giả CHNG I TÌNH HÌNH NGHIÊN CU HÓA THCH TRÙNG L (FORAMINIFERA) KAINOZOI THM LC A VÀ CÁC VÙNG LÂN C#N $ VI%T NAM 1.1.c im trm tích Kainozoi khu vc nghiên cu: Các thành to trm tích Kainozoi hay trm tích Tân Sinh ( tam và t) phát trin rng rãi và t"#ng $%i liên t(c ) th*m l(c $+a và các vùng lân c-n ) Vit Nam. Chúng $a dng c3 v* thành phn thch h4c và $i*u kin thành to và $"7c chú ý nghiên cu mt cách t"#ng $%i có h th%ng t: sau n<m 1954 ) phn $At li*n cBa Mi*n BEc và t: sau n<m 1975 ) ngoài bin ($Hc bit là ) th*m l(c $+a cBa n"Ic ta) và trên phm vi c3 n"Ic. Vì các thành to trm tích tam và t là $%i t"7ng nghiên cu cBa các m(c $ích khác nhau, nên mc $ nghiên cu chi tiLt chúng cMng khác nhau ) nhNng khu vOc c( th. NLu nh" các trm tích tam là $%i t"7ng nghiên cu chính cBa công tác tìm kiLm và th<m dò du khí (+a chAt du khí; c3 ) phn $At li*n và th*m l(c $+a) thì các trm tích t là $%i t"7ng chính cBa công tác $o vS b3n $T $+a chAt và tìm kiLm-th<m dò mt s% khoáng s3n liên quan (các loi sa khoáng, than bùn, v-t liu xây dOng, v.v…) chB yLu ) $Ii ven bin và bin nông ven bZ. Chính vì v-y mà $+a tng tam $"7c nghiên cu t"#ng $%i chi tiLt h#n $+a tng t ($Hc bi t ) th*m l(c $+a), trong khi $ó $+a tng t li $"7c nghiên cu chi tiLt h#n ) $Ii ven bin, còn ) phn bin kh#i cBa th*m l(c $+a thì ch[ gn $ây mIi $"7c chú ý nghiên cu ) mc $ nhAt $+nh. T\ng h7 p các tài liu nghiên cu v* $+a tng trm tích Kainozoi ) Vit Nam cho thAy mHc du các trm tích này có din phân b% và phát trin rng rãi c3 ) th*m l(c $+a và $Ii ven bin, nh"ng n#i có mHt t"#ng $%i $y $B các phân v+ cBa thang $+a tng Kainozoi là các bTn trm tích ven bin và ) th*m l(c $+a (bTn trm tích Sông HTng gTm trMng Hà Ni và v+nh BEc B ) phía BEc và trMng HuL-Qu3ng Ngãi ) phía nam, các bTn trm tích C_u Long, Nam Côn S#n và Mã lay-Th\ Chu) (B3ng 1.1). Qua b3ng 1.1 ta thAy ) mai bTn trm tích các phân v+ $+a tng mang các tên $+a ph"#ng khác nhau nh"ng chúng $*u $"7c liên h vIi thang $+a tng Qu%c tL. Các trm tích ) phn thAp nhAt cBa thang $+a tng Kainozoi (Paleocen) hin ch"a $"7c ghi nh-n mt cách tin t")ng ) khu vOc nghiên Nguyn Ngc, Nguyn Hu C, Bt 2 cu. Các trm tích Kainozoi có tu\i c\ nhAt ) $ây $"7c xác l-p mt cách có c# s) là Eocen và cMng ch[ mIi biLt $"7c ) phn phía bE c bT n trm tích Sông HTng (trMng Hà Ni-v+nh BEc B: h tng Phù Tiên) và ) bTn trm tích Cu Long (h tng Cà C%i). BEt $u t: Oligocen ) tAt c3 các bTn trm tích nói trên trm tích tam và t phát trin t"#ng $%i liên t(c và có mHt $y $B các phân v+ cBa thang $+a tng Kainozoi, nh"ng $Hc $im thch h4c và nguTn g%c hay $i*u kin thành to cBa chúng không gi%ng nhau. g giai $on $u cBa quá trình hình thành và phát trin cBa các bTn trm tích , do $i*u kin kiLn to và c\ $+a lý quy $+nh, các trm tích Eocen và Oligocen th"Zng có nguTn g%c $m hT hay sông-hT l(c $+a. Tuy nhiên, trong Oligocen ) mt s% n#i nh" trMng Hà Ni và v+nh BEc B $ã bEt $u có yLu t% bin nh" thOc v-t ng-p mHn, di tích Trùng la (Microforaminifera test lining) (Phm Quang Trung và nnk, 1998; 2001) hay t"Ing vMng v+nh cBa trm tích (Phan Trung i*n và nnk, 1999; Phm Quang Trung và nnk, 2001). BEt $u t: Miocen d"Ii trm tích bin $in hình phát trin rng rãi ) phn lIn các bTn trm tích cBa khu vOc nghiên cu, bjng chng là các di tích hoá thch Trùng la (Foraminifera) $ã có mHt t"#ng $%i phong phú và $a dng, trong $ó có c3 các dng s%ng trôi n\i là nhNng ch[ th+ $+a tng cBa Miocen sIm. Tuy nhiên, ) mt s% n#i các trm tích châu th\ hay sông-hT xen kkp các lIp than nâu vln phát trin ) phn d"Ii mHt cEt cBa các h tng Phong Châu (trMng Hà Ni), Bch H\ (bTn trm tích C_u Long), v.v… T: Miocen giNa tIi Holocen trên cBa các bTn trm tích ) th*m l(c $+a trm tích gTm các lIp t"Ing bin nông và bin sâu xen kS nhau, hay ) $âu $ó trong các bTn này phát trin "u thL mt trong hai kiu trm tích nói trên. +a tng t ) th*m l(c $+a $"7c nghiên cu còn rAt s# l"7c, ) nhi*u n#i ch"a $"7c nghiên cu. Tuy nhiên, hin nay ) mt s% n#i $ã có th phân chia ra $"7c thành Pleixtocen và Holocen. Riêng ) $Ii ven bin, các trm tích t có nguTn g%c khá phc tp. ph(c v( cho công tác $o vS b3n $T $+a chAt, tìm kiLm và th<m dò khoáng s3n và $ th hin chúng trên b3n $T $+a chAt, trong mai phân v+ $+a tng (dù là các phân v+ $+a ph"#ng, hay các phân v+ tu\i) các trm tích $*u $"7c phân chia chi tiLt ra thành các kiu t"Ing khác nhau nh" trm tích sông, trm tích bin, trm tích han h7p sông-bin, trm tích $m ly-bin, trm tích $m hT l(c $+a, trm tích sông-hT-$m ly, trm tích han h7p sông-bin-$m ly, v.v… Công trình này không $* c-p $Ln $+a tng t thun tuý, mà ch[ nghiên cu các di tích hoá thch Trùng la cBa các lIp cha chúng njm xen kkp trong các trm tích nói trên có tu\i Pleixtocen hoHc Holocen nh" khung $+a tng t $ã $"7c xác l-p ) th*m l(c $+a. Qua trên ta thAy các trm tích Kainozoi bin phát trin "u thL ) th*m l(c $+a, $Hc bi t ) phn giNa và phn trên cBa các mHt cEt, còn ) phn d"Ii cBa các mHt cEt và riêng ) $Ii ven bin chúng to thành các lIp xen kkp giNa các lIp trm tích có nguTn g%c khác nhau. Do $ó, các di tích hoá [...]... khí Vi�t Nam hi�n nay và các công ty d�u khí nư�c ngoài th�c hi�n; t� các c�t m�u tr�m tích �áy bi�n và các tr�m thu th�p m�u �áy bi�n do các t�u nghiên c�u bi�n nư�c ta và nư�c ngoài (Liên Xô c�, Trung Qu�c, Pháp, ��c) th�c hi�n � các vùng bi�n Vi�t Nam; các sưu t�p m�u t� các ��o, qu�n ��o ven bi�n và qu�n ��o Trư�ng Sa do các �� tài nghiên c�u bi�n thu th�p g�i phân tích; các sưu t�p m�u Trùng l�... Giang), � th�m l�c ��a và các vùng bi�n khác c�a nư�c ta Các sưu t�p m�u nói trên, m�t ph�n do chính b�n thân các tác gi� thu th�p, m�t ph�n do các cơ s� s�n xu�t và nghiên c�u g�i phân tích và m�t ph�n n�a do các t�u nghiên c�u bi�n nư�c ngoài cung c�p theo các v�n b�n ký k�t h�p tác nghiên c�u các vùng bi�n Vi�t Nam Các sưu t�p m�u này �ư�c �óng gói và b�o qu�n theo quy ph�m thu th�p và b�o qu�n m�u vi... qua các khe mi+ng (mi+ng chính và mi+ng phH) và các l hOng [ t0Vng vK G ti p xúc v#i môi tr0Vng bên ngoài, tFo thành các chân gi4 (gi4 túc) G thUc hi+n các chLc n7ng bXt mEi, di chuyGn hay bám vào các v t thG khác, G th[, v.v… (Hình 3.1) VK Trùng l có chLc n7ng b4o v+ thân m,m và 0Sc chia ra thành nhi,u khoang gPi là phòng (phòng tFo vK) Các phòng này cách bi+t v#i nhau b[i các vách ng7n Các vK Trùng. .. h+ này mà Trùng l 0Sc x p vào nhóm sinh v t n bào có tO chLc cao so v#i các nhóm sinh v t n bào khác và có ý ngh{a phân loFi 1i v#i các c*p phân loFi c*p gi1ng, hP và cao h n 3.2 Thành ph!n phân lo i TOng hSp các k t qu4 xác %nh và phân tích m t s1 l0Sng l#n (hàng ngàn) m}u 0Sc thu th p t2 các trJm tích Kainozoi (/+ tam và /+ tL) [ th,m lHc %a, các 4o và quJn 4o, các Eng bRng ven biGn Vi+t Nam b0#c... B�c t�i Nam do các �oàn ��a ch�t tìm ki�m và th�m dò khoáng s�n (��c bi�t là nư�c ng�m), các �oàn �o v� b�n �� ��a ch�t và khoáng s�n các t� l� khác nhau (1/500.000, 1/200.000, 1/50.000) thu�c T�ng c�c ��a ch�t trư�c kia và nay là C�c ��a ch�t và Khoáng s�n Vi�t Nam th�c hi�n; t� các gi�ng khoan tìm ki�m và th�m dò d�u khí � ��ng b�ng Sông H�ng, ��ng b�ng Sông C�u Long, th�m l�c ��a và các vùng bi�n... pháp sau: So sánh hoá th�ch v�i các sinh v�t cùng nhóm hi�n nay còn s�ng �� d�a vào ��c �i�m sinh thái c�a chúng mà suy ra ��c �i�m sinh thái c�a hoá thach (c� sinh thái) Trên th�c t�, trong s� các Trùng l� Kainozoi th�m l�c ��a và các vùng lân c�n nư�c ta có không ít loài hi�n còn �ang s�ng trong các vùng bi�n có các �i�u ki�n sinh thái khác nhau c�a Bi�n �ông, các bi�n và ��i dương th� gi�i �ây là �i�u... t�i phòng thí nghi�n �� phân tích và nghiên c�u M�t s� �nh hóa th�ch Trùng l� � các b�n tr�m tích �� tam th�m l�c ��a Vi�t Nam t� các tài li�u không công b� c�a các tác gi� �� B�t (ch� biên) và nnk (2001) và Nguy�n V�n H�i (ch� biên) và nnk (1998) do tác gi� �� B�t cung c�p c�ng �ư�c s� d�ng trong công trình này (b�n �nh 22, 25-30) Các sưu t�p m�u Trùng l� hi�n ��i là các tài li�u �� so sánh Nguy�n... Trùng l$ (Foraminifera) Kainozoi th%m l&c 'a và các vùng lân c*n + Vi-t Nam này v�i hy v�ng r�ng t�ng bư�c có th� kh�c ph�c �ư�c tình tr�ng nói trên 8 Nguy n Ng c, Nguy n H u C , B t 9 CH NG II TÀI LI U TH C T VÀ CÁC PH NGHIÊN C U NG PHÁP 2.1 Tài li u th c t : Tài li�u th�c t� �� xây d�ng nên n�i dung c�a cu�n sách này là các sưu t�p m�u �ư�c thu th�p t� các gi�ng khoan � các ��ng b�ng ven bi�n và. .. hoá th ch Trùng l … 3 th�ch Trùng l� �ư�c coi như nh�ng nhân ch ng l ch s c�a quá trình phát tri�n v� Trái ��t và ti�n hoá c� ��a lý khu v�c C�ng chính vì v�y mà công trình này t�p trung vào vi�c nghiên c�u chúng �� khai thác nh�ng thông tin v� quá kh� ��a ch�t ph�c v� cho các m�c �ích khác nhau B!ng 1.1- B!ng liên h$ %&a t(ng các tr(m tích Kainozoi th-m l.c %&a và các vùng lân c2n 3 Vi$t Nam B,n tr/m... t và các vùng lân c*n + Vi-t Nam: Hoá th�ch Trùng l� � Vi�t Nam nói chung �ã �ư�c chú ý nghiên c�u cách �ây kho�ng g�n n�a th� k� (t� nh�ng n�m 60 c�a Th� k� 20 t�i nay khi công tác ��a ch�t d�u khí �ư�c b�t ��u tri�n khai � nư�c ta mà �i�m xu�t phát là vùng tr�ng Hà N�i) Vi�c nghiên c�u chúng g�n li�n v�i công tác �i�u tra c� b�n v� ��a ch�t, �o v� b�n �� ��a ch�t các t� l� khác nhau, tìm ti�m và . cứu động đất ở Việt Nam 204 9.2. Bản đồ phân vùng động đất lãnh thổ Việt Nam năm 1983 216 9.3. Bản đồ phân vùng động đất khu vực biển Đông Việt Nam và ven bờ 237 Chương X. Việt Nam trong. thổ Việt Nam (phần đất liền và lãnh hải) 267 11.1. Chế độ động đất và các yếu tố kiến tạo trên lãnh thổ và lãnh hải Việt Nam 267 11.2. Danh mục và sự phân bố động đất trên lãnh thổ Việt Nam . NGHIÊN CU HÓA THCH TRÙNG L (FORAMINIFERA) KAINOZOI THM LC A VÀ CÁC VÙNG LÂN C#N $ VI%T NAM 1.1.c im trm tích Kainozoi khu vc nghiên cu: Các thành to trm tích Kainozoi hay