Kiến tạo trẻ và địa động lực hiện đại vùng biển việt nam và kế cận phần 2 phan trọng trịnh

169 Chương CHUYỂN ĐỘNG KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI VÀ ĐỊA ĐỘNG LỰC HIỆN ĐẠI BIỂN ĐÔNG VÀ KHU VỰC KẾ CẬN 5.1 CHUYỂN ĐỘNG KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI TRÊN BIỂN ĐÔNG VÀ KHU VỰC KẾ CẬN 5.1.1 Chuyển động kiến tạo đại xung quanh khu vực nghiên cứu Để xác định tốc độ chuyển dịch kiến tạo đại, phương pháp trắc địa truyền thống sử dụng phương pháp đo thuỷ chuẩn phương pháp tam giác đạc Trong qui mô nhỏ phương pháp có độ xác cao tỏ hạn chế qui mô rộng lớn Để liên kết diện rộng, phương pháp trắc địa khơng gian DOPPLER, VLBI, định vị tồn cầu GPS áp dụng Ngày nay, GPS trở thành công nghệ chủ đạo nghiên cứu định lượng chuyển động đại vỏ Trái đất, nhờ tính vượt trội so với thiết bị đo đạc kinh điển quang hay quang điện (máy kinh vĩ, máy đo xa điện quang, toàn đạc điện tử, v.v ) Công nghệ GPS cho phép đo tới khoảng cách tuỳ ý với độ xác cao, sai số tương đối đạt đến 10-9 Đo đạc GPS khơng địi hỏi tầm nhìn thơng điểm sử dụng thiết bị kinh điển; điều có nghĩa khơng cần thiết phải bố trí điểm đo đỉnh núi, xây dựng tháp để đặt máy tiêu ngắm, ngược lại chọn bố trí điểm đo nơi mà mục tiêu nghiên cứu yêu cầu tiện lợi cho công tác đo đạc Số liệu đo GPS chu kỳ cho phép xác định thành phần toạ độ điểm đo với sai số trung phương toạ độ ứng với thời gian đo Từ đó, sở chuỗi số liệu đo chu kỳ, tính biên độ dịch chuyển điểm xẩy khoảng thời gian chu kỳ đo khái quát vận tốc chuyển dịch trung bình hàng năm điểm, khối cấu trúc vận tốc biến dạng địa phương cụ thể Tuỳ thuộc hệ quy chiếu mà chuyển dịch tuyệt đối Khung quy chiếu Trái đất quốc tế (ITRF) hay chuyển dịch tương đối khối kiến tạo Trên phạm vi tồn cầu, thơng qua mạng lưới quan trắc liên tục, IGS (Intemational GPS Service - Tổ chức dịch vụ GPS Quốc tế phục vụ Địa động lực) thu hệ thống số liệu xử lý trường Đại học Công nghệ California (California Institute of Technology) với hợp tác chặt chẽ với quan Hàng không Vũ trụ Mỹ, xác định vận tốc xây dựng sơ đồ chuyển dịch quy mơ tồn cầu nhiều khu vực (mảng) khác (Hình 5.1) 170 Phan Tr ọng Trịnh Hình 5.1: Vận tốc hướng dịch chuyển mảng kiến tạo xử lý Tổ chức Dịch vụ GPS Quốc tế phục vụ địa động lực Nghiên cứu khu vực Đông Nam Á, đề án GEODYSSEA đánh dấu bước ngoặt quan trọng việc ứng dụng công nghệ GPS vào nghiên cứu chuyển động mảng biến dạng vỏ Trái đất nhằm giảm thiểu tai biến thiên nhiên khu vực Đề án hợp tác nhà khoa học Châu Âu (với tham gia 19 quan nghiên cứu khoa học thuộc nước Châu Âu: Đức, Pháp, Hà Lan, Bỉ, Anh Ý) nhà khoa học thuộc nước ASEAN, với tài trợ Liên hiệp Châu Âu Đề án thiết lập mạng lưới 43 trạm đo GPS nước Indonesia, Malaysia, Philipin, Brunei Việt Nam (Hình 5.2) Đề án tiến hành chu kỳ đo GPS đồng thời điểm với ca đo liên tục 24 vào cuối tháng 11 năm 1994 cuối tháng năm 1996 xử lý, tính tốn chuỗi số liệu đo Tháng năm 1998, Đề án GEODYSSEA tổ chức hội nghị tổng kết thông qua báo cáo chung báo cáo chuyên đề kiến nghị thêm chu kỳ đo tồn lưới Cơng việc thực vào tháng 11/1998 với chương trình đo giống hai lần trước Theo báo cáo chung (Wilson nnk., 1998) [267] kết Đề án xây dựng trường vận tốc chuyển động ngang điểm đo ITRF-94 với sai số khoảng ~3mm/năm (Hình 5.2) Trường vận tốc khung cảnh toàn diện chuyển động đại khu vực lần có Kết thể đặc điểm động học đo khu vực Đông Nam Á liên quan đến chuyển động mảng SUNDA, INDO-AUSTRALIA PHILIPIN Vị trí hội tụ mảng nằm phía đơng đảo Sulawesi Indonesia Xét hệ tọa độ toàn cầu ITRF 94 mảng INDO-AUSTRALIA chuyển động phía trước chui SUNDA theo hướng đông bắc với vận tốc khoảng 7cm/năm, dọc theo địa hào Java; đó, từ phía đơng nam, mảng Philipin trượt chui xuống Sunda theo hướng tây bắc với vận tốc 7cm/năm phía bắc 9cm/năm phần phía nam (Chamot-rooke nnk., 1998; Rangin nnk., 1999) [44][209] Chương 5.Chuyển động kiến tạo h/đại & địa động lực h/đại Biển Đơng k/vực kế cận 171 Hình 5.2: Độ lớn hướng vector chuyển dịch kiến tạo đại khu vực Đông Nam Á kế cận (kết đề án GEODYSSEA chu kỳ 94-96), [267] Mặc dù mạng lưới phân tích đề án GEODYSSEA (Hình 5.2), có kích thước 4000 x 4000 km bao phủ đới kiến tạo mảng Đông Nam Á Các kết Michel & nnk [2001] [140] từ chu kỳ đo năm 1994, 1996 1998 thiếu độ phủ độ xác cần thiết để phân biệt nơi trạm đo khối trạm đới biến dạng Bởi từ năm 1998 hệ thống GPS Đông Nam Á mở rộng đáng kể với điểm đo theo chu kỳ trạm đo lặp liên tục Điều hoàn thành nhờ việc triển khai đo đạc GPS với quan địa phương nhờ việc chia sẻ liệu khu vực EU-ASEAN nhờ Đề án SEAMERGES (Southeast Asia: Mastering Environmental Research with Geodetic Space Techniques) Việc tạo nên tập hợp số liệu thống kéo dài thập kỷ bao gồm số liệu từ 100 điểm Tất số liệu Altamimi & nnk., (2002) [5] xử lý lại, sử dụng phần mềm, kỹ thuật xử lý tối tân để thu trường tốc độ GPS khu vực khung quy chiếu ITRF 2000 Trong đó, phần lưới đo mở rộng khu vực (các khung Hình 5.3), với tổng số ~60 điểm: điểm THAICA trạm đo GAME-T liên tục [Takiguchi & nnk, 2000; Iwakuni & nnk, 2004] [227] [99] Thái Lan (Khung 1), điểm Myanmar [Vigny & nnk, 2003] [250] (Khung 1), 18 trạm đo liên tục MASS Malaysia (Khung 2), 20 điểm đo theo chu kỳ trạm đo liên tục Sulawesi (Khung 3), trạm đo liên tục (Java Sumatra) Indonesia Bảng 5.1 thể khối lượng hàng năm sở liệu GPS mạng lưới Các số liệu thu thập khoảng từ 27/11/1994 đến 25/12/2004 Các điểm đo từ đến ngày theo kiểu đo lặp theo chu kỳ liên tục từ đến năm (Indonesia, Malaysia, Thái Lan) 172 Phan Tr ọng Trịnh Hình 5.3: Mạng lưới GPS Đơng Nam Á từ 1994-2004 Các tam giác nhạt thể điểm GEODYSSEA, tam giác đậm thể điểm thiết lập Các trạm IGS liên tục tính ITRF2000 đánh dấu dấu vuông đậm Ba khung đánh số thể cho khu vực: (1) Thái Lan, (2) Malaysia, (3) Sulawesi, Indonesia TheoSimons nnk., [219] Bảng 5.1 Tổng hợp điểm có liệu GPS giai đoạn 1994–2004 Các số liệu GPS tần từ mạng lưới đầy đủ (Đông Nam Á + IGS toàn cầu) xử lý lại cách đồng sử dụng phần mềm GIPSY-OASIS II phát triển Jet Propulsion Laboratory (JPL) Thủ thuật định vị điểm xác PPP-(Precise Point Positioning strategy) áp dụng thích hợp cách lý tưởng với mạng lưới lớn không Thủ thuật PPP yêu cầu quỹ đạo đồng hồ GPS phù hợp, với thông số quay Trái đất lấy từ JPL Chương 5.Chuyển động kiến tạo h/đại & địa động lực h/đại Biển Đơng k/vực kế cận 173 Hình 5.4: Tốc độ SEAMERGES GPS so với Sundaland [219] Kết xử lý tính tốn liệu GPS khu vực Đông Nam Á sau 10 năm từ 19942004 bao gồm liệu đề án GEODYSSEA với mạng lưới GPS dày đặc nghiên cứu trước đây, Simons nnk., (2007) [219] cho rằng: Kết trường vector vận tốc Đơng Nam Á có độ xác chưa thấy (unprecedented) ~1 mm/yr với độ tin cậy 95%, phủ tồn Đơng Nam Á, bao gồm kết chưa công bố từ mạng lưới nhỏ Malaysia, Thái Lan, Sulawesi (Hình 5.4 hình kết khác xem Simons nnk., 2007) [219] 174 Phan Tr ọng Trịnh Từ phân tích cặp (coupled analysis) tensor tốc độ biến dạng tốc độ dư, ta định đới có tốc độ biến dạng thấp 28 độ dư nhỏ mm/yr, chúng cấu thành nên nhân không biến dạng khối Sundaland, khối mà trước phát thành công với mạng lưới GEODYSSEA Mật độ trạm mạng lưới kết hợp với đợt đo lặp tạo nên lời giải tốt cho ranh giới Sundaland vận động tương đối so với vùng kiến tạo vây quanh Nhân Sundaland chiếm Indochina, Malaysian peninsula, Sunda shelf, phần ĐN Sumatra, phần tây bắc Java, phần lớn Borneo Khối bao phía tây đứt gãy Sagaing Myanmar, đứt gãy mà nối đứt gãy Great Sumatra qua Andaman pull-apart Về phía nam ranh giới máng Sunda phía đơng kinh tuyến 110o E đới đứt gãy trượt Java Về phía đơng Borneo Makassar Strait bao Sundaland ngoại trừ Sulawesi Đầu mút phía bắc Borneo bị ngăn cách khỏi Sundaland hoạt động đứt gẫy ngang qua Borneo- ‘‘Trans-Borneo’’ tiến phía máng Borneo TB hoạt động xa khơi hoạt động đứt gãy phương TB-ĐN nối với Sulu Ridge Phần bắc Moluccas, ranh giới phía đơng khối Sundaland máng Sulu, Negros, Manila nằm phía tây quần đảo Philippine Về phía bắc, giới hạn đặc trưng đới biến dạng quanh Eastern Himalayan Syntaxis đông kinh tuyến 103oE đứt gãy Sông Hồng với Nam Trung Hoa Mặc dù khối Sundaland thể thực thể kiến tạo độc lập, tốc độ biến dạng nội mảng cao ranh giới mảng rộng (>600 km) đặc biệt đới hút chìm nơng mảng Australia bên Sumatra Kiểu biến dạng phổ biến (1-3 mm/yr) bên nhân Sundaland chủ yếu trình tích luỹ đàn hồi (elastic loading) ranh giới nêu trước Tính tốn cực xác nhận khối Sundaland quay theo chiều kim đồng hồ so với Âu Á (nghĩa platform European-Siberian xác định từ GPS Calais & nnk [2003]) với tốc độ đến mm/yr từ phía nam tới phía bắc, nhanh ~1–2 mm/yr so với Âu Á NUVEL-1A-NNR So với Nam Trung Hoa, vận động Sundaland nhỏ (