Nội dung của bài viết trình bày cơ sở địa chấn học; sóng S,sóng Rayleigh, động đất; chấn tiêu và chấn tâm động đất; độ lớn của động đất, động đất kiến tạo, các kiểu nguồn động đất kiến tạo; động đất kích thích hồ chứa ở Việt Nam... Mời các bạn cùng tham khảo bài viết để nắm chi tiết nội dung nghiên cứu.
656 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT lòng Trái Đâ't Trong tương lai, công n ghệ cắt lớp geoneutrino chuyên ngành địa vật lý neutrino có khả xác định phân b ố hàm lượng đồng vị Trái Đất, góp phẩn làm sáng tỏ m ột số vấn đ ề v ể thành phần hóa học, nguồn địa nhiệt địa đ ộn g lực Trái Đất Mỗi chuyên ngành địa vật lý phải thu thập, xử lý giải thích s ố liệu địa vật lý Khi giải thích thường d ù n g m hình hóa, xây d ự ng m ô hình (m ô tả đặc trưng hình học vật lý đối tượng khảo sát m ôi trường vây quanh m ột cách đơn giàn hóa) đ ể giải toán thuận ngược địa vật lý Tính giá trị lý thuyết trường vật lý theo m hình giải tốn thuận N ó có tính đơn trị, nghĩa ứ ng với m hình cho tính m ột trường vật lý tương ứng xác định Trái lại đ o đạc xong, thu trường vật lý người ta phải tìm cấu trúc địa chất tạo trường vật lý đó; tốn ngược, có tính chât đa trị, nghĩa có nhiêu m hình mà trường tính theo lý thuyết chúng trùng với trường đ o thực tế M uốn giải tốn ngược cần có thơng tin v ề đối tượng khảo sát xây d ự ng m hình ban đầu đê tính trường chưa trùng bước thay đối tham s ố m hình trùng khớp phạm vi sai số Trong thực t ế địa châ't, n n g dải giá trị tham s ố vật lý hình học m ô hình thay đổi phạm vi hữu hạn, d o có thê lựa chọn giá trị đ ó đê tính m hình có ý nghĩa địa chất C uối phải xét ý nghĩa địa châ't m hình, thây kết chưa hợp lý cẩn thay đổi m hình làm lại Trong thực tế, d ù n g tô hợp hợp lý m ột s ố trường vật lý giải p háp hừu hiệu đ ế tìm m hình thích hợp T i liệ u th a m k h ả o G u p ta H K (E d ito r) , 2011 E n c y c lo p e d ia of S o li d E a rth G e o p h y s ic s Springer 153 p g s L o v v rie w , 2007 F u n d a m e n t a l s o f G e o p h y s ic s , n đ e d itio n Cambridge U niversity Press 354 p g s M a r e s c h a l J c , J a u p a r t c , P h a n e u í c , a n d P e r r y c , 2012 G e o n e u tr in o s a n d th e e n e r g y b u d g e t o f t h e E a rth Ịournaỉ o f Geodynamics 54: -5 p g s S te in s., V V ysession M , 2003 A n in t r o d u c t i o n to s e is m o lo g y , e a r th q u a k e s , a n d e a r t h s tr u c tu r e V V iley-B lackvvell p g s lý thuyết, đem so sánh vớ i trường thực tế, thây Địa chấn học Phạm N guyễn Đ ìn h N guyên, H ồng N guyền Phương, Đ ìn h N guyền Lê X uyên, M in h V iệ n V ặ t lý Đ ịa c ầ u , V iệ n H n lâ m K h o a h ọ c v C ô n g n g h ệ V iệ t N a m G iớ i th iệ u Địa chân học m ôn khoa học nghiên cứu v ể trình phát sinh, lan truyền ghi nhận sóng địa chấn Trái Đất Sóng địa chấn rung động đàn hổi tỏa từ nguồn sinh cân ứng suất đột ngột m ôi trường đâ't - đá N guồn sinh sóng địa chấn có thê có n guồn gốc tự nhiên (động đâ't, v v ) nhân tạo (ví dụ n ổ hạt nhân) Bản ghi biến đổi dao động theo thời gian gọi băng địa châh Băng địa chấn cung câp liệu mà nhà địa châh sử d ụng đê nghiên cứu sóng đàn hổi trình lan truyền chúng Trái Đất Các quan trắc m ô định lượng dao động sóng địa chấn giúp tửng bước xác định chất động đất, cấu trúc đặc tính vật lý Trái Đất, cung cấp thông tin v ề m ức độ n guy mà động đâ't có thê gây cho vùng, miền, lãnh thố; nhằm phục vụ quy hoạch thiết k ế cơng trình chịu đ ộn g đất Ờ Việt N am , trạm quan trắc địa chấn đẩu tiên đư ợc ngư ời Pháp xây dự ng năm 1924 P hủ Liên (Hải Phòng) N h n g n ghiên cứu địa chân nư ớc ta chi thực năm Vật lý địa cầu quốc tế 1957 - 1958 H oạt đ ộ n g từ đ ó chủ yếu tập trung vào việc quan trắc, đánh giá n gu yên nhân, điểu kiện phát sinh, quy luật hoạt đ ộ n g độ n gu y đ ộ n g đất C s đ ịa c h ấ n h ọ c Địa chấn học xuất phát từ phân tích d a o đ ộng tạo n guồn lượng Trái Đâ't đứt đoạn đ ộng đất vụ n ổ N goại Đ ỊA V Ậ T LỶ trù môi trường lân cận nguồn, phẩn lớn dao động tắt dần, nghĩa đất quay trờ lại vị trí ban đẩu sau dao đ ộn g tức thời tắt Dao đ ộn g dạng bao gồm n hửng vi biến dạng đàn hổi tưcTng ứng với lực nội đât - đá, gọi ứ ng suất Với trường hợp ứng suât nhỏ khoảng thời gian ngắn thường quan tâm địa chân học biến dạng € ứng suất có mối tương quan tuyến tính hẩu hết vật liệu Trái Đâ't M ối tương quan thê qua định luật Hooke: — C £ c gọi m odul đàn hổi quy định đặc tính vật liệu m trường, mật độ, độ cứng (tính kháng cắt), tính kháng nén (chống lại thay đối thê tích) Khi ứ ng su ất thay đối theo thời gian, biến dạng thay đổi tương ứng cân băng giửa ứng suất biến dạng tạo són g địa chân mà tốc độ lan truyền chúng phụ thuộc vào m odul đàn hổi quy định phương trình dao động N ăm 1830, P oisson sử d ụ n g phương trình dao đ ộn g định luật đàn hổi bán đ ế hai (và hai) dạng sóng (sóng khối) truyền qua châ't rắn đ ổ n g nhât - són g p sóng s 657 Sóng s Sóng s dạng són g lan truyền có phư ơng dao đ ộn g vu n g góc với phương truyền són g [H.2] Sóng s khơng có biến đổi v ế th ể tích kèm theo, khơng truyền qua chất lỏng, lan truyền chậm són g p Tới năm 1887 1911, Lord Rayleigh Love lẩn lượt ch ứ n g m inh lý thuyết v ể tồn hai dạng són g khác lan truyền d ọc theo bể mặt chât rắn, sinh tương tác són g p s với b ể mặt tự Các sóng gọi sóng mặt m ang tên R ayleigh Love Sóng Love Sóng Love v ề chất só n g s phân cực mặt p hang nằm ngang (SH), bị bẫy m ôi trường gần mặt đất (có tốc độ truyền són g địa chấn thâp) [H.3] Trên băng địa chấn gây đ ộn g đất xa, són g Love thường có biên độ lớn nhât C húng lan truyền với tốc đ ộ xấp xi 90% tốc độ lan truyền són g s Sóng Rayleigh Sóng p Sóng p lan truyền theo c h ế nén ép - tách giãn, lư ơng tự són g âm D ạng són g có phương dao đ ộn g trùng với phương truyền són g [H l] Sóng p lan truyền nhanh s ố sóng địa chấn, Sóng Rayleigh đư ợc tạo d o trình tương tác giửa só n g p só n g s phân cực mặt phẳng thẳng đứ ng (SV) lớp gần mặt đâ't có tốc độ truyền sóng địa chân thấp Sóng R ayleigh lan truyền chậm so với só n g Love Khi sóng R ayleigh lan truyền, liê n q u a n đ ế n b iế n đ ổ i v ề t h ế tíc h v có th ể p h ầ n tử m ô i tr n g d a o đ ộ n g th e o k iể u c u ộ n truyền qua châ't lỏng ngư ợc lại [H.4] Hình Minh họa sóng p truyền qua mơi trường (theo hướng mũi tên cùng, trùng phương trục Y) Các phần tử moi trường thể ô lưới, dao động theo mũi tên đậm phía (Nguồn: ©2000 - 2006 Lavvrence Braile) Hình Minh họa sóng s truyền qua môi trường (theo hướng mũi tên cùng, trùng phương trục Y) Các phần tử mổi trường thể ô lưới, dao động theo mũi tên đậm phía (Nguồn: ©2000 - 2006 Lavvrence Braile) 658 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT T= T= T= T=3 Hình Minh họa sóng Love truyền qua mơi trường (theo Hinh Minh họa sóng Rayleigh truyền qua môi trường (theo hướng mũi tên trén cùng, trùng phương trục Y) Các phần tử môi trường thề ô lưới, dao động theo mũi tên phía (Nguồn: ©2000 - 2006 Lavvrence Braile) hướng mũi tên cùng, trùng phương trục Y) Các phần tử môi trường thể ô lưới, dao động theo mũi tên phía (Nguồn: ©2000 - 2006 Lavvrence Braile) Thời gian (phút) Hình Bâng địa chấn ghi nhận trạm địa chấn Binghamton, New York trận động đất Alaska ngày 23/6/2003 với độ lớn M 6,9 xảy tọa độ 51,58 N, 176,67 E, độ sâu 30km Với đời phát triến liên tục m áy ghi địa chấn, són g p, s, Rayleigh Love sinh đ ộn g đâ't, lan truyền Trái Đất đư ợc quan trắc M ột ví dụ cho việc ghi nhận són g đư ợc đưa hình [H.5] Phân tích đặc trưng (pha biên độ) són g địa chấn quan trắc được, đ thời so sánh chúng với són g địa chấn thu giải tốn lan truyền són g địa chân (tính theo lý thuyết) dư ới giả thiết định vê' n guồn sinh chấn m ôi trường truyền sóng sở đ ế nhà địa chấn xác định thông tin v ể n guồn đ ộ n g đât cấu trúc Trái Đất Băng địa chấn sở cho tính tốn đánh giá độ n guy đ ộn g đât tham s ố địa chân phục vụ thiết k ế kháng chân cho công trình chịu đ ộn g đất Đ ỊA V Ậ T LỶ Đ ộng đất D ộng đât tượng cân ứng suât đột ngột m ôi trường đât-đá cua Trái Đât (do vận đ ộ n g kiến tạo, hoạt đ ộn g núi lửa, sặp hang động, vụ nổ, v v ) dẫn đến giải phóng ỉưựng dạng són g đàn hổi, gây rung đ ộng m ột vù ng rộng lớn b ể mặt Trái Đâ't Đ ộng đâ't m ặt bị xem dạng thiên tai đặc biệt n guy hiểm gây rung đ ộ n g biến dạng mặt đâ't, phá h ủy nhà cửa, cơng trình, gây sóng thẩn, cướp cải sinh m ạng cùa nhân loại Mặt khác, đ ộng đâ't n guồn phát sóng địa chân có ích với lư ợn g vô lớn nên truyền qua phân khác Trái Đất, tới m áy ghi địa chân m an g nhiều thông tin v ề cấu trúc đặc tính Trái Đâ't Một s ố khái niệm đặc trưng đ ộn g đât giới thiệu sau Chấn tiêu chấn tâm động đất Chân tiêu đ ộ n g đâ't tâm điểm phát són g địa chấn đ ộn g đâ't xảy H ình chiếu theo phương thắng đ ứ n g chân tiêu lên mặt đ ấ t gọi chấn tâm đ ộn g đât Trong thực tế, chấn tiêu đ ộn g đâ't m ột đ iểm mà vù n g đứt đoạn đ ộn g đất T ương ứng với đ iểu này, v ù n g chân tâm hình chiếu vù n g chân tiêu lên mặt đâ't Khoảng cách từ chân tiêu tới m ặt đất, củ n g khoàng cách chân tiêu chấn tâm, gọi độ sâu chân tiêu K hoảng cách từ m ột điểm quan tâm mặt đâ't đến chân tiêu gọi khoảng cách chân tiêu, khoảng cách từ đ iểm đ ó đến chân tâm gọi khoảng cách chấn tâm Độ lớn động đất Kích cờ hay đ ộ lớn m ột trận đ ộn g đất thường nhà địa chấn xác đ ịnh dựa theo biên đ ộ són g d o trận đ ộn g đất gây ra, đo băng địa chân d n g chung sau: M = log( A / T ) + F(tĩ, A) + c đ ó A biên đ ộ tín hiệu, T chu kỳ tương ú ng, F hàm hiệu chinh cho biên đ ộ theo đ ộ sâu h chấn tiêu đ ộn g đất khoảng cách chấn tâm A, c h ệ s ố hiệu chinh địa phương Thang đ ộ lớn đ ộn g đâ't đẩu tiên c F Richter đưa năm 1935 cho trận đ ộn g đất phía nam C aliíom ia, gọi thang đ ộ lớn động đâ't địa phương (ký hiệu M l), thang Richter Từ tín hiệu ghi m áy địa chấn YVood-Anderson (chu kỳ riêng 0,8 giây), độ lớn M l đ ộ n g đâ't xảy phía nam Caliíornia Richter định nghĩa n h sau: M ị = lo g A + ,7 lo g À - ,4 659 Với A biên độ cua tín hiệu lớn nhât ghi (thư ờng són g S), A xác định thông qua chênh lệch thời gian tới sóng p són g s N gày thang đ ộ lớn Mi sử d ụn g đ ộn g đât khơng chi xáy C aliíom ia m áy địa chân VVood - A nderson lạc hậu Tuy nhiên, rât nhiều cơng trình có tẩn số dao động riêng xấp xỉ giây, gần sát với chu kỳ dao đ ộng riêng m áy địa chân Wood - Anderson, M l thường xem thước đo m ức thiệt hại mà m ột trận động đất có thê gây cho cơng trình Chính lý d o m thang độ lớn M l nói đến C ủng với phát triển m áy địa chấn, sau nhà địa chấn xây dự ng thang đ ộ lớn đ ộ n g đâ't xác định theo sóng m ặt Ms theo són g khối mb Thang Ms thường sừ d ụn g cho trường hợp đ ộn g đất chân tiêu nông, xác định sau: M s = lo g A-\- GClo g A + p với A biên độ cực đại (đơn vị Ịjm) sóng m ặt có chu kỳ 20 giây; a = 1,66; p = 1,82 cho trường hợp thành phẩn nằm ngang só n g R ayleigh d o đ ộn g đất n ông sinh Trường hợp đ ộn g đất chân tiêu sâu, thang mb thư ờng sử d ụn g định nghĩa sau: mb = \ og(AIT) + Q{h,k) Trong đ ó A biên độ cực đại só n g khối (th ờng só n g P) có đơn vị fam, T chu kỳ tư n g ứ n g có đơn v ị giây, Q hàm thực n gh iệm phụ thuộc vào khoảng cách chân tâm A độ sâu chấn tiêu h Đ iếm hạn c h ế hai thang đ ộ lớn nêu chúng phụ thuộc vào tẩn s ố són g địa chấn H ơn thế, kích cờ trận đ ộn g đâ't lớn đ ến m ột m ức nhât định, thang Ms mb có xu th ế bão hòa khơng phản ánh đ ún g đ ộ lớn đ ộ n g đâ't Chính v ì vậy, m ột thang độ lớn đ ộng đâ't khác, gọi thang đ ộ lớn m om en M«v đư ợc xây dựng: A /w - | l o g A f „ - , đ ây Mo m om en địa chân đ ộn g đâ't (đơn vị din-cm ) đư ợc xác định sau: M = ụDA với fa m odu l cắt (bằng X 1011 d in/cm ch o đứt gãy vỏ), D dịch trượt trung bình b ể mặt đ ứ t gãy A diện tích m ặt đứt gãy dịch trượt Thang Mw có ưu điểm đưa đ ộ lớn đ ộ n g đất gắn với trình n guồn khơng bị bão hòa N gồi ra, cho thây m liên hệ kích thước đứt gãy sinh chấn độ lớn đ ộ n g đất đư ợc sinh Đ ế hình d u n g cụ thê v ể đ ộ lớn đ ộ n g đất, nhà địa chân đưa m ối liên hệ giừa đ ộ lớn đ ộn g đât Mw lượng địa chân phát tương ứ ng E sau (Stein W ysession / 2003): 660 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT logE = 1,5 Mvv + 11,8 đ ây E có đơn vị ec (1 ec = din-cm ) Từ đ ây ta có m ột liên hệ n hư sau: N ăng lư ợng m ột vụ nô bom m egaton (m ột triệu tân) khoảng 5.1022 ec, n h n g m ột phẩn lượng phát d ới d ạn g só n g địa chân Đ ế có lượng sóng địa chân tương đ n g lượng phát từ trận đ ộ n g đất có đ ộ lớn Mvv = 7,3 cẩn phải n ổ m ột bom k hoản g 50 m egaton Lun ý nhà địa chấn k hôn g đ a đ an vị đ o cho độ lớn đ ộ n g đất Trên p h n g tiện truyền thông hay nói đ ến "độ Richter" n h đơn vị đo tất thang độ lớn đ ộ n g đất v ể m ặt khoa học, nói n h v ậ y k g xác Đ ộng đắt kiến tạo Đ ộ n g đất kiên tạo dạng đ ộn g đất phát sinh dịch ch u yển đột ngột địa khối theo đ ứ t gãy kiến tạo, hệ hoạt đ ộn g địa đ ộ n g lực tự n h iên bên Trái Đất gây Đ ây d ạn g đ ộ n g đâ't đ ợ c quan tâm nhiều nhât địa chân học Đ ó d o dạng đ ộn g đât xảy thư ờn g xu yên , giải p hón g lư ợng lớn có tác đ ộ n g d iện rộng C c k iể u n g u n đ ộ n g đ ắ t k iế n tạo Vì đ ộ n g đất kiến tạo phát sinh d o d ịch ch u yển đ ột n g ộ t địa khối theo đứt gãy kiến tạo nên n gồi th n g tin v ề đ ộ lớn, nhà địa chân quan tâm đ ến h ình thái dịch trượt đ ộng đất Đ ặc đ iếm n ày đ ợc th ế qua ba đại lượng: g ó c p h n g vị, g ó c dốc, góc trượt [H.6] G óc p h n g v ị g óc tạo bời p hư ơng bắc giao tuyến m ặt đ ứ t g ã y vớ i m ặt đâ't Góc d ốc góc tạo m ặt đứt g ãy m ặt đất G óc trượt góc vector trượt d (m ô tả d ịch ch u yến tương đối hai cánh đ ứ t gãy) p h n g k éo dài đứt gãy Góc trượt có th ể thay đ ổ i từ 0° đến 360° Với góc trượt khác nhau, ch ú n g ta có kiểu n gu ồn đ ộn g đất kiên tạo khác Ba k iểu n guồn đ ộn g đâ't kiến tạo bàn gồm : trượt bằng, thuận nghịch [H.7] Phần lớn kiểu n g u ổ n đ ộ n g đât kiến tạo kết hợp ba kiểu n g u n Phân tích b ăn g địa chấn d o đ ộ n g đâ't gây n hiều v ị trí khác n hau đà giúp nhà địa chấn xác đ ịnh đ ợ c đặc trưng n g u n đ ộ n g đâ't (vị trí, đ ộ lớn, h ình thái d ịch trượt, v v ) , từ đ ó khám phá đ ợ c trình địa đ ộ n g lự c bên Trái Đâ't đ ó n g g ó p tích cự c ch o v iệc đ ể xuât giải pháp giảm n h ẹ hậu đ ộ n g đâ't có thê gây cho n gư ời đ ộ n g đât xảy Đ ộ n g đ ấ t k iế n tạ o V iệ t N a m Đ ộ n g đ ấ t v i đ ộ lớn M > 4,5 lãnh thổ Việt N a m chi tập trung đới phá h uỷ đ ứ t g ã y h oạt đ ộ n g , nghĩa v ề chất chúng đ ộ n g đ ấ t kiến tạo K hoảng 90% s ố lư ợn g đ ộng đất n ớc ta xảy v ù n g Tây Bắc, n hữ ng trận đ ộ n g đâ't m ạnh nhâ't cũ n g xảy Hoạt đ ộn g đ ộ n g đâ't lãnh th ô V iệt N a m nhìn chung có m ức đ ộ vừ a phải, đ ộ n g đâ't m ạnh xảy có độ lón M < , kiểu n g u n p h ô b iến trượt Sự k iện n ổ i bật tron g h o t đ ộ n g địa chấn đ ại n c ta trận đ ộ n g đâ't xảy ngày 24/6/1983 v ù n g n ú i P h n g Pi, cách thị trấn Tuần Giáo, tỉnh Lai C hâu 11 km v ề p hía đ n g bắc Với đ ộ lớn Ms = 6,7 ± 0,2, trận đ ộ n g đ ất n ày gâ y thiệt hại n ặ n g n ề ch o n g trình xây d ự n g ó thị trân T uần G iáo Đ ộ n g đâ't cũ n g g â y sụt lở lớn d ã y n ú i v ù n g chân tâm , vù i lâ'p tới 200ha ru ộ n g lúa tron g th u n g lũ n g n hiều đoạn đ n g g ia o th ô n g Đ lờ làm h àn g chục ngư ời ch ết bị th n g N ứ t đất rộ n g 10 - 15cm, kéo dài từ n g đ o n từ v i ch ụ c đ ến v i trăm m ét chiều dài gần 20km Đ ộ n g đâ't g â y chấn đ ộ n g m ạnh m ột v ù n g rộn g lớn Tây Bắc V iệt N am , Đ ô n g Bắc Lào N a m T run g Q u ốc Sau kích đ ộ n g hàng loạt d ch ấn xả y D ch ấ n m ạnh với đ ộ lớ n M s = 5,4 xả y n g y 15/7/1983 n g a y v ù n g chấn tâm đ ộ n g đâ't T u ần G iáo Đá lở d chân n y g â y c ũ n g làm hai n g i thiệt m ạng, n h iều ru ộ n g lúa bị v ù i lấp P hải thán g sau v ù n g T uần G iá o m ới trở lại y ên tĩnh Trượt trái H ình Minh họa hình thái dịch trượt động đất (theo stein VVysession, 2003) JĩưT ? $ ? hả' (X_I80> Hình Các kiểu nguồn động đất kiến tạo (theo stein VVysession, 2003) Đ ỊA V Ậ T LỶ Động đất kích thích Một dạng đ ộng đất đặc biệt, khác với đ ộ n g đâ't kiến tạo tụ nhiên, đ ộ n g đâ't kích thích Đ ây kiếu đ ộ n g đâ't gắn liền với hoạt đ ộ n g nhât thòi khơng liên quan đến q trình kiến tạo, làm thay đối trường ứng suâ't biến d ạn g khu vực đ ộn g đâ't xảy Các hoạt đ ộn g (sau đ ây gọi tắt hoạt đ ộn g thời) có thê có n gu ổn g ốc tự nhiên (chăng hạn mưa, tuyết rơi, v.v ) nhân tạo (như tích nước hổ chứa, khai thác m ỏ, dầu, khí đốt, nước, v.v ) Khi điểu kiện bên d ới m ặt đât thay đổi theo chiều h ướng ú n g suât đạt đến n gư n g tới hạn tạo cân đ ột ngột, đ ộ n g đât kích thích xảy Có hai d ạng đ ộ n g đâ't kích thích đ ộn g đâ't kích thích trực tiếp đ ộ n g đ ât kích hoạt Đ ộ n g đ ất kích thích trực tiếp xảy d o n g u y ê n nhân hoạt đ ộn g nhât thời, thiếu h oạt đ ộ n g n ày đ ộ n g đ ất không th ế xảy D ạn g đ ộ n g đất thư ờn g n hỏ (độ lớn M < 4), xảy đ ộ sâu n ô n g (dưới lOkm) Đ ộ n g đất kích h oạt có n g u y ê n nhân ch ín h từ hoạt đ ộ n g kiến tạo tự n hiên, hoạt đ ộ n g thời đ ón g vai trò thứ y ếu , n h n g tạo n h ữ n g biến đ ộ n g đ ịnh v ề trư ờn g ứ n g suât, kích h oạt đ ộ n g đâ't xảy sớm b ình thư ờn g N h vậy, đ ộ n g đất kích hoạt chi xảy n h n g v ù n g có đ ứ t gãy kiến tạo ứ n g suất k iến tạo đ ó đ ợc tích lũy gẩn đến m ức tới hạn Đ ộ lớn đ ộ n g đất kích hoạt có th ể đạt M > 6, chấn tiêu có thê sâu lOkm Dộng đất kích thích hồ chứa Đ ộng đất kích thích khu vự c h ổ chứa (gọi tắt đ ộn g đâ't hổ chứa), h iện tượng biến đổi (chủ yếu tăng) hoạt đ ộn g đ ộ n g đâ't đ ó h ổ chứa đ i vào hoạt đ ộn g (tích xả nước) T hông thường, h ổ chứa xây d ự n g n h ữ n g nơi có liên quan với hoạt đ ộn g kiến tạo khu vực, v ì v ậ y xung quanh hổ chứa thường có đ ứ t gãy Khi h ổ chứa đ ợ c tích nước, khối nước k hổng 16 đ ó sê làm tăng áp suất tác đ ộ n g lên đ áy hổ lan truyền tới b ể m ặt đ ứ t gãy x u n g quanh N gồi ra, q trình thấm n ớc từ hổ chứa vào m ôi trường đất - đá b ề m ặt đứt gã y xu ng quanh làm tăng áp suất lỗ rỗng (do th ể tích lỗ rỗng giảm bị nén chặt lại) H biến đ ổi đ ó n g vai trò chủ y ếu v iệc kích hoạt dịch ch u yến đứt gãy tạo đ ộ n g đâ't C ó th ể p hân đ ộ n g đ ât k ích thích h ổ chứa làm hai loại: a) Loại p h ản ứ n g n h an h - đ ộ n g đất kích thích x ả v n g a y sau tích n c h oặc có b iến đ ổ i lớn v ề m ự c n c sau đ ó Đ ộ n g đ ất loại n y có m ối tư ơng q uan chặt ch è v i th ay đ ổi m ự c n ớc, đ ộ n g đất k h ôn g m ạnh, có ch ân tiêu n n g (< lOkm ) n g a y d ới lòn g h oặc x u n g q u an h h ổ chứa; b) Loại p h ản ứ n g chậm : đ ộ n g đ ất kích thích xảy sau m ột k h oản g thời gia n trễ đ n g k ể tính từ h ổ ch ứ a đ ợ c tích nước Đ ộ n g đất loại n y th n g k h n g có m ố i tư ơng quan trực tiếp v i v iệ c thay đ ổ i m ự c 661 n c hổ, đ ộ n g đâ't thư ờng m ạnh, đ ộ sâu ch ân tiêu lớ n h n (>10km ) vư ợt qua giới hạn h ổ a có m ối liên hệ chặt chẽ vói đứt gãy quan h khu v ự c hổ chứa Đ ộ n g đất kích thích khu vự c hổ chứa có thê gây n g u y h iểm cho công trình người d ạn g đ ộ n g đất kích hoạt, tức có liên quan tới hệ th ốn g đứt gã y trường ứng suất kiên tạo tự nhiên Đ ê hiếu, d ự b áo đánh giá đ ủ n g v ể m ức độ d iên biến hoạt đ ộ n g đ ộ n g đất dạng cẩn phải xác định đ ợ c đ ầy đ ủ nhữ ng thông tin sau đây: 1) H oạt đ ộ n g đ ộ n g đất xảy (phân b ố không gian, thời gian, cấu n g u n , v v ); 2) Các hệ thống đ ứ t gã y kiến tạo liên quan; 3) Đ iểu kiện địa chât địa p h n g n hư đ ộ sâu đá m óng, phân b ố lớp đất đá bên trên, đặc tính bất đ ổn g nhất, tham s ố lổ rỗng m ôi trường đâ't đá, v v ; 4) Trường ú n g suất kiến tạo tự n h iên (khu v ự c địa phương); 5) Các tham s ố liên quan đ ến hoạt đ ộn g hổ chứa v ị trí n g trinh, thời đ iếm bắt đẩu thời gian vận hành cô n g trình, m ứ c n c d un g tích hổ, biến đ ộn g v ề ứ n g suâ't áp suất lỗ rỗng phát sinh Đ ây n hữ n g đ iểu kiện k h ô n g d ễ đ áp ứng Đ ộ n g đ ấ t k íc h th íc h h c h ứ a V iệ t N am H iện tư ợ n g đ ộn g đâ't kích thích đ ợ c th eo dõi đ ẩu tiên V iệt N am gắn với giai đoạn đẩu vận h ành h ổ th ủ y đ iện H òa Bình Hổ có d u n g tích ~ tỷ m 3, d iện tích m ặt h ổ khống 196km 2, nơi sâu lò n g h ổ xấp xi lOOm Sau tích nước h ổ a H Bình đ ến đ ộ cao 86m , s ố lư ợn g đ ộn g đất y ếu xảy tăng dẩn Đ ến tháng thứ sáu kê từ tích n c hổ a tức o n gày 14/4/1989 liên tiếp xảy hai trận đ ộ n g đất có đ ộ lớn M = 3,8 3,7 bốn trận đ ộ n g đ ât yếu với đ ộ lớn từ đến 1,4 C hấn tiêu ch ú n g v ù n g Bình Thanh, đứt g ã y C hợ Bờ cách tu y ến đ ập H Bình 15km v ể phía tây Sau đ ó thời g ia n yên tĩnh kéo dài m ột tháng Đ ến n g y 23/5/1989, v o lú c 30 phút xảy m ột trận đ ộ n g đâ't có đ ộ lớn M = 4,9 đ ộ sâu chân tiêu 6km, g â y ch ân đ ộ n g m ạnh v ù n g chấn tâm k éo dài từ Bình Thanh đến thị xã H Bình, d ọ c th eo đ ứ t gã y C h ợ B ò - H Bình Sau trận đ ộ n g đất ch ín h n ày xảy m ột s ố d chấn M ạnh nhât sơ' đ ó k iện n g y 27/5/1989 có độ lớn M = 4,0, đ ộ sâu chấn tiêu 5km Sau kiện nêu, h oạt đ ộ n g địa chấn y ế u dần trở lại yên tĩnh tron g thán g 9/1989 V ề sau, m ỗi chu kỳ tích n c v o h ổ chứa từ đến tháng đẩu s ố lư ợn g đ ộ n g đ â t y ếu tăng, lại giảm dẩn đến mức bình thường V đ ẩ u ch u kỳ tích nư ớc năm 1991, n gày 6/10/1991 m ự c n c đạt cao trình 115m, Tạ K hoa xảy m ột trận đ ộ n g đất đứt gãy M n g La Bắc Y ên có đ ộ lớn M = 4,9 Có th ể đ ó cũ n g m ột trận đ ộ n g đ ất kích thích bắt n gu ồn từ hoạt đ ộ n g hổ H òa Bình, Tạ Khoa xa v ể phía th ợ n g n g u n sô n g Đà 662 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT Tù năm 1992 trờ s ố lượng đ ộng đâ't yếu bắt đầu giảm, m ặc dù m ực nước hổ đạt m ức cao nhât Từ sau năm 1994 ch ế độ đ ộng đất vù n g hổ d n g n hư bình ổn, khơng thấy tượng tăng giảm s ố lượng đ ộn g đất yếu theo chu kỳ tích nước N h việc tích nước hoạt đ ộ n g h ổ chứa Hoà Binh gây biến đ ộn g hoạt động đ ộ n g đ ât khu vự c hổ khoảng thời gian từ đ ến năm Đ ộng đất kích thích m ạnh k h ô n g đạt tới ngư ờng đ ộn g đâ't cực đại dự đoán M = 5,2 Trong n hữ ng năm 2011 - 2013, động đất h ổ chứa xảy khu vự c hổ thủy điện S ông Tranh sau hổ vào hoạt động H ổ bắt đầu đ ợ c tích nước vào ngày 29/11/2010, d u n g tích 730 triệu m 3, diện tích mặt hổ khoảng 36km 2, nơi sâu lòng hổ xâp xi 91 m Trong thời gian từ năm 1715 đ ến trước thời điểm hồ tích nước hoạt động, khu vự c Bắc Trà My lân cận xảy trận đ ộ n g đâ't, chủ yếu đ ộn g đất nhỏ M ạnh s ố n ày trận đ ộng đât có độ lớn M = 4,8 xảy năm 1957 cách khu vực cơng trình thủy điện Sơng Tranh khoản g lOOkm v ề phía Đ ơn g N am Tuy nhiên, sau k hoản g tháng k ể từ hổ tích nước bắt đẩu có b iếu h iện hoạt đ ộn g đ ộn g đâ't (có tiếng nơ rung đ ộ n g nhẹ) Sau khoảng m ột năm kê từ hổ a bắt đẩu tích nước, đến tháng 11/2011 xảy 02 trận đ ộ n g đất có đ ộ lớn M = 3,4 Tiếp theo, từ tháng 11/2011 đến 11/2012 khoảng 70 trận đ ộn g đât với đ ộ lớn M < 4,7 liên tiếp xảy khu vực Đ ặc biệt, tháng 9/2012 đà xảy bốn trận đ ộ n g đâ't có đ ộ lớn M = 3,8 - 4,2, ngày 22/10/2012 xảy trận đ ộ n g đât có M = 4,6 ngày 15/11/2012 xảy trận có M = 4,7 Các trận đ ộn g đâ't xảy kèm theo tiến g nổ, vị trí chấn tâm đ ểu lân cận khu v ự c h chứa thủy điện Sông Tranh Đ ến thời điếm tháng 3/2013, hoạt đ ộn g đ ộn g đất tiếp diễn Rỏ ràng, cũ n g giốn g trường hợp hổ H òa Bình, v iệc tích nư ớc hổ thủy điện Sông Tranh làm gia tăng hoạt đ ộn g đ ộn g đất khu vự c cơng trình lân cận su y tử thời gian lan truyền cua só n g địa chấn phản xạ khúc xạ sinh từ trận đ ộ n g đâ't Từ liệu này, nhà địa chân tìm mặt gián đoạn địa chân đặc tính chúng (độ sâu nhảy bậc v ề tốc độ truyền són g địa chân) lớp khác Trái Đâ't Đẩu tiên mặt gián đoạn M ohorovicic, thường gọi mặt M oho, v ỏ m anti dải độ sâu 10 - 60km, sau ranh giới nhân - m anti độ sâu 2.900km N hân khơng cho són g s truyền qua nên phần ngồi coi lỏng Tuy vậy, nhân đ ợc chứng m inh rắn (xem M ontagner, 2011) M anti có th ể đ ợ c chia làm m anti m anti dưới, phân cách bời m ặt gián đoạn đ ộ sâu 660km Trong m anti trên, n gư ời ta cũ n g đà phát m ột m ặt gián đoạn khoản g đ ộ sâu 410km gọ i đới ch u y ên tiếp Tại đ áy m anti, khoảng 200km phía ranh giới nhân - m anti, m ột mặt gián đoạn khác cũ n g đà đ ợc phát lớp D" N gồi có m ột s ố m ặt gián đoạn khác, hạn m ặt gián đoạn H ales đ ộ sâu 80km , m ặt gián đoạn G utenberg m ón g thạch q uyển, mặt gián đoạn Lehm ann đ ộ sâu 220km , 520km khoảng 900km T uy vậy, chât toàn cầu cùa m ặt gián đoạn vân đ ể đ ợ c tranh luận H ầu hết m ặt gián đ oạn v ể tốc đ ộ truyền só n g địa chấn đ ợ c giải thích ranh giớ i khối vật chất khác v ề thành phẩn k hoán g vật, n h n g m ột s ố m ặt gián đoạn có th ể ranh giói giữ a thành tạo hóa học khác Từ đặc tính đàn hổi cùa chúng, ranh giới khác th ế Bảng hình [H.8] Trái Đất có th ể đư ợc phân chia thành vỏ rắn silicat phía ngồi, m anti (bao gồm m ột phẩn thạch quyển, m ểm đới ch u yển tiếp), m anti (với lớp D" m óng nó), nhân lỏng nhân rắn Bảng Cấu trúc 1D Trái Đất Tên lớp Lớp (km) C ấu trú c T rá i Đ ấ t Cấu trúc Trái Đâ't có thê xác đ ịnh theo tính châ't vật lý theo đặc tính h óa h ọc Các nhà địa vật lý thường sử d ụ n g trường vật lý khác cho m ục tiêu Bang cách quan trắc trực tiếp đặc tính vật lý Trái Đâ't, khoa học Địa vật lý giú p cho việc hình d u n g đ ợ c câu trúc sâu bên hành tinh Kết phân tích són g địa chân cho phép xác đ ịn h câu trúc đặc tính đàn hổi phi đàn hổi tồn Trái Đất cắu trúc Trái Đất theo mơ hình 1D C ó xem câii trúc Trái Đâ't gần đ ối x ứ n g cầu, phân lớp theo chiểu sâu Trong n h ữ n g thập kỷ đẩu thê kỷ 20, tính phân lớp Trái Đ ât đ ợ c -8 Thạch quyến (thay đổi cục - 200 km) -3 Vỏ (thay đổi cục - 70 km) -8 Phần manti 35 - 2890 Manti 80 - 220 Quyền mềm 410-660 Đới chuyển tiếp 35 - 660 Manti 660 - 2890 Manti 2740 - 2890 Lớp D" 2890-5150 Nhân ngồi 5150-6360 Nhân Có rât nhiều m hình tham khảo (đối x ú n g cẩu) phô biến suốt th ế kỳ qua biết đến nhiểu m ô hình PREM (Preliminary Reference Earth M odel cùa D ziew onski Đ ỊA VẬT LỶ Anderson, 1981) [H.9], IASP91 sau AK135 (xem Montagner, 2011) M hình PREM lần đẩu tiên giới thiệu m ột lớp bất đăng hướng phẩn 220km manti Tới năm 1996, M ontagner Kennett đà chi đặc tính bât đăng hướng đáng k ế đới chuyển tiếp m anti dải độ sâu 410 - 900km vỏ Moho Manti Manti dưởi Lớp D" Nhân Ranh giới lỏng - rắn Nhân Hình Các lớp khác cùa Trái Đất c ắ u trúc Trái Đất theo cắt lớp địa chắn 3D Một thực t ế sử d ụ n g m hình Trái Đất 1D nêu nhà khoa h ọc khơng giải thích đ ợ c khác biệt quan trọng v ể thời gian truyền só n g (m ặc dù nhỏ, d ới 10%) số liệu quan sát s ố liệu tính toán lý thuyết N h n g khác biệt cho có bất đ ổn g nhâ't v ề đặc tính vật lý k ế bên, lớp khác Trái Đất Sau m hình kiến tạo m ảng đối lưu m an ti chấp nhận, m ột loạt vấn đ ể liên quan tới địa động lực bên Trái Đ ất đặt Đ ó N g u n gốc đ iểm n ón g gì? Có bao n hiêu lớp manti? Q uá trình đối lưu m anti d iễn thê nào? Địa chất mặt (lục địa, ranh giới m ảng, điếm nóng) đ ợc phản ánh thê sâu? Sụ tương tác kết hợp giừa lớp khác cua Trái Đằ't sao? Các d òn g chày sâu m anti tác đ ộn g đến địa chất mặt thê tượng mặt tác đ ộn g đến đ ộ n g lực 663 sâu bên Trái Đâ't sao? Đ ể giải vân đ ể đặt ra, nhà nghiên cứu cẩn đánh giá đư ợc bâ't đ ổ n g nhâ't phạm vi tồn cẩu có nhừ ng đặc trư ng khác v ề quy m ô không gian (tù rât lớn v ó i kích thư ớc lO.OOOkm m ột s ố m kiến tạo tới râ't nhỏ điểm nóng) thời gian (thời gian gắn với hoạt đ ộng kiến tạo m ảng tính đ ến h àn g chục triệu năm , kiện tai biến phát sin h đ iếm nóng, chu trình địa chấn núi lửa k éo dài qua vài th ế kỷ) Với phát triến vượt bậc v ể thiết bị quan trắc địa chấn dải rộng từ nhừng năm 80 th ế kỷ 20, việc phát triển m hình 3D theo tham s ố địa chấn m ột nhừng giải p háp thực t ế hiệu đ ể giải vân đ ể đặt N h m áy tính có khả xử lý tập dừ liệu lớn, kỹ thuật cắt lớp địa chấn có thê đưa h ình ảnh câu trúc sâu 3D Trái Đất, cung câp đ ầu m ối v ể bán chất ch ế điều khiển trình đ ổi lư u tron g manti Q uá trình lan truyền sóng địa chấn nhạy với dị th n g nhiệt độ, áp suất, thành phẩn hóa học k hốn g vật V iệc gia tăng nhiệt độ thư ờng dẫn tới su y giảm tốc đ ộ truyền són g địa chấn N gư ợ c lại, v iệc gia tăng áp suất lại củng với gia tăng tốc đ ộ truyền són g địa chân Đ ây nhừ ng điểm quan trọng sử d ụn g phư ơng pháp địa chấn n g h iên u câu trúc sâu Trái Đâ't N h n g m hình 3D đẩu tiên m anti Trái Đất đ ợ c đ ề xu ất vào cuối n h ũ n g năm 70 th ế kỷ 20 n h n g cu ộ c cách m ạng thật v ề cắt lớp địa chân xảy sau đ ó gần m ười năm, m ột đẩy đủ m h ìn h cắt lớp đư ợc đ ể xuất, từ b ể m ặt tâm Trái Đâ't (xem M ontagner, 2011) H iện nay, độ p hân giải cho dị thường k ế bên quy m tồn cẩu (cho tồn Trái Đất) khoảng l.OOOkm H ình 10 [H.10] m ột v í dụ v ề m hình cắt lớp Trái Đâ't (Thurber Ritsema, 2007) với nhữ ng th n g tin m ó i v ể đ ộ n g lực Trái Đâ't trình d i sâu Ớ đ ộ sâu lOOkm, phân b ố dị thường tốc đ ộ lan truyền són g địa chấn phản ánh cấu trúc địa chất mặt Tại hầu hết ranh giới m ảng tốc đ ộ lan truyền són g địa chân thấp v ì chúng thường gắn liề n v i hoạt đ ộn g núi lửa Tại m iền đại d n g , tốc đ ộ lan truyền sóng địa chân tăng lên theo tu ổ i n h ữ n g v ù n g đ áy biển xác định gắn với trình n g u ộ i m ảng theo thời gian N h vậy, p hù hợp đáng k ế cấu trúc địa chấn quan trắc đ ợ c cấu trúc su y diễn theo địa chất ch ứ n g đ ẩu tiên v ề tính hiệu p hư ơn g pháp cắt lớ p địa chấn Tại độ sâu lớn hơn, tương quan giữ a địa chât mặt cấu trúc địa chấn dẩn b iên đ ộ dị thường địa chấn giảm x u ố n g Khi xu ống tới đ ộ sâu khoảng 250 - 300km cò n có th ể thây m óng lục địa k h ô n g thê nhận sống núi giừa đại dương N g ợ c lại, phiến hút chìm gắn với tốc đ ộ lan truyền só n g cao thấy đ ộ sâu lớn Đới 664 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT chuyên tiếp (410 - 660km) thuộc vào m ột SỐ nhừng dải chiểu sâu mà dị thường địa chấn rõ ràng nhâ't N ét đặc trưng tính bất đ ổn g nhât yếu n hưng có phân b ố tốc đ ộ lan truyền són g địa chấn đơn giản với giá trị cao xung quanh Thái Bình D ương, giá trị thâp bên v ù n g trung tâm Thái Bình D ương Châu Phi đ ược gọi m ô hình hai câp Mơ hình hai cấp liên hệ với d òn g m anti quy m ô lớn dâng lên bên trung tâm Thái Bình D ơng Châu Phi, xuống hai rìa Thái Bình D ương Vai trò bất đ nhât kích thước lớn trội, nhiên vai trò đối tượng kích thước nhỏ phiến hút chìm chùm m anti chưa thật rõ ràng (M ontagner, 2011) Biểu phiến hút chìm nghiên cứu quy m ô khu vực d ờng không thống [H lla ] Một s ố phiến hút chìm có v ẻ cắm sâu xu ống tận ranh giới nhân - m anti (van der H ilst nnk 1997), ngược lại m ột s ố khác, chẳng hạn bên N hật Bản (Fukao nnk 2001), bị giới hạn đới chuyển tiếp [H lla ] Còn chùm m anti điểm n óng liên quan có th ể khởi đẩu n n g nơi xung yếu lục địa, bao gồm nơi bắt đẩu sốn g núi đại d n g m ói [H llb ] N gu ồn gốc chùm m anti vấn đ ể gây tranh cãi D ờng chúng khơng có m ột nguồn gốc d uy nhất, n hưng rõ ràng chúng có th ể phát sinh từ lớp ranh giới khác Trái Đât m ềm , đới chuyển tiếp lớp D" Hai m hình đưa giải thích khác biệt v ể n gu ồn gốc đ ộ sâu sinh chùm manti (m ô hình m ảng m hình chùm SAVV24B16 m anti) tóm lược hình 12 [H.12] Tại m óng m anti, lớp D" bí ẩn bời có thê nơi phiến hút chìm tiêu biến có điểu kiện phù hợp đ ê trở thành thê m ẹ m ột s ố chùm m an ti sinh điểm n óng b ể mặt Trái Đất Các m ô hình cắt lớp tồn cẩu cải tiến hàng năm không chi s ố lượng liệu tăng lên mà tham s ố sử dụng ngày m ột p hong phú khái quát Hiện tại, chúng bao gồm đặc tính bất đẳng hướng phi đàn hổi (Montagner, 2011) V iệc khai thác đặc tính bất đ ổn g nhấi đ ẳn g h ớng có th ế xác định v ù n g nóng, lạnh bên Trái Đât, sử d ụ n g tính bât đẳng h ớng địa chấn cho phép khảo sát d òn g đối lưu Gaboret nnk (2003) chi chu trình m anti su y từ m hình địa đ ộn g lực Tất phù hợp với phân b ố bâ't đẳng h ớng xu yên tâm phư ơng vị [H.13] Tính bất đắng hướng có nhiều ứng dụng xác định đáy m óng lục địa, khảo sát đối lưu quy m n hỏ m óng thạch quyến, khảo sát lớp ranh giới đ ối lưu bên Trái Đất, đới chuyển tiếp, lớp D" chí nhân (xem M ontagner, 2011) N hữ n g tiến ấn tượng cắt lớp địa chấn, địa hóa học vật lý tinh đạt 20 năm gần nỗ lực tìm hiểu địa đ ộn g lực tồn cẩu đà cho thây hành tinh râ't sốn g động Tâ't lớp bất đ nhất, có tưcmg tác trao đổi vật chất Đ ến nay, m hình cắt lớp 3D toàn cẩu giải tốt cho đối tượng địa châ't có kích thước lớn (>1.000km) Tuy nhiên, chúng chưa thỏa mãn đối tư ợng địa chất có kích SB4L18 TXBW S20RTS 120 km (X = 7%) Hình 10 Các mơ hình tốc độ lan truyền sóng s (SAVV24B16, SB4L18, TXBW S20RTS) độ sâu 125.600, 1.350 2.750 km (Nguồn: Thurber Ritsema, 2007) Đ ỊA V Ậ T LỶ thước nho có râ't nhiều đối tượng vặy, hạn p hiến hút chìm chùm manti, rộng khoảng lOOkm, có vai trò then chốt địa đ ộng lực toàn cẩu Chất lư ợn g hình ảnh 3D nghiên cửu quy m ô khu vự c tốt [H.14] rõ ràng, quy m tồn cầu cẩn phải tiếp tục cải thiện yếu tố với độ phân giải theo phương ngang, đ ổn g thời kết hợp chặt chẽ nển tàng lý thuyết truyền thống với đặc tính bâ't đăng hướng phi đàn hồi V iệc xây dự ng m ột m hình Trái Đất tham khảo 3D phù hợp với s ố liệu địa chất, khoáng vật m hình đ ộn g lực học châ't lòng thực cần thiết 665 n ghiên cứu quy m ô lớn với đ ộ chi tiết cao Tuy nhiên, cẩn phải nói phư ơng pháp cắt lớp địa chân vân hạn c h ế chơ n ó có thê cung cấp hình ảnh tức thời D o vậy, đ ể có thêm thơng tin v ể lịch sử Trái Đất, cần phái đối sánh kết địa chấn với kết mà nhừ ng lĩn h vực khoa học v ể Trái Đất khác đem lại Địa chấn nói riêng Địa vật lý nói chung cung câp m ột s ố m ảnh gh ép tranh toàn cảnh v ề địa đ ộng lực toàn cẩu cẩn thêm n hiều nỗ lực nhiều lĩnh vự c đ ê hiếu đ ầy đủ v ể tiến hóa khơng/thời gian hành tinh mà đ ang sinh sống Trục Mỏ hinh chùm manti Nhật Bàn c_2 Mô hỉnh máng 'CK Tonga Đ ộ sâu (Km ) 300 65 1000 Nóng < Tốc độ tương đổi Tốc độ châm » Tổcdộ tương dối 1450 Hình 12 Hai mơ hình đưa cách giải thích khác nguồn gốc điểm nóng (Bên trái: C ourtillot nnk., 2003; Anderson, 2001) (Nguồn: Foulger nnk., 2005) Hình 11 Hình ảnh cắt lớp (a) phiến hút chim (Nguồn: van der Hilst nnk., 1997) chùm m anti (Nguồn: M ontelli nnk., 2004) (b) N hữ n g tiến nêu dẫn đến gia tăng thiết bị m ói n hư m ạng lưới trạm địa chân dày đặc đất liền (chẳng hạn m ạng lưới địa chân M ỹ, Châu Âu, m ạng H i-N et N hật Bản, v.v ), đáy biến Đ ổn g thời, kỹ thuật tính tốn tham s ố phục vụ m hình hóa giải tốn ngược liên tục phát triến có thê sử d ụng đ ầy đủ d ạng són g địa chấn khác kết hợp n hiều d ạng s ố liệu nhiều địa chấn (Shapiro nnk., 2005), ch u yển đ ộn g quay (Lee nnk., 2009), biến d ạng (M oritz nnk., 2011) đ ế thực Hình 13 Mơ số lưu thơng dòng chảy chồng lên mơ hình cắt lớp 3D (Nguồn: Gaboret nnk., 2003) 666 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÂT 200 400 600 0 1000 1200 1400 0 0 Độ sâu (km) H ì n h Cấu trúc sâu 3D khu vực Bắc Mỹ từ độ sâu 100 km trở xuống Hình bên trái thẻ cấu trúc tương ứng với dị thường tốc độ truyền sóng dVp/Vp = +0.35%, hình bên phải thẻ cấu trúc tương ứng với dVpA/p = -0.35% (Nguồn: Sigloch, 2011) Địa chắn cơng trình, nguy hiểm động đất rủi ro động đất Sóng địa chân m ột mặt có ích m ang thơng tin v ề n guồn sinh chấn m trường truyền sóng, cho hội khám phá v ề bàn chất đ ộ n g đât, cấu trúc củng đặc tính bên Trái Đất N h n g m ặt khác, són g địa chân có th ế gây nhừng phá hủy cơng trình xây dựng, cướp cải sinh m ạng nhân loại Đê thích ứ ng giảm thiểu tổn thất người d ạn g tai biến xảy ra, m ột nhánh địa chấn học địa chấn cơng trình hình thành phát triến Bộ m ơn tiến hành nghiên cứu, đánh giá dao đ ộn g đ ộn g đất gây ra, nhằm phục vụ m ục tiêu lập đổ q uy hoạch đưa giải pháp thiết k ế xây d ự n g nhà cơng trình chịu đ ộn g đất Cường độ chấn động Một n n g tham s ố dao đ ộn g nển sinh đ ộn g đất nhà địa chấn cơng trình B ả n g quan tâm cư ờng đ ộ chân đ ộng Khi thiết bị ghi nhận dao đ ộ n g chưa đư ợc phát triển, cường đ ộ chân đ ộn g d o đ ộn g đâ't gây mặt đất đư ợc đánh giá theo thang phân bậc m ứ c đ ộ tác đ ộ n g đ ộn g đâ't đôi với kiểu nhà cửa, n g trình người, v.v Ở Bắc Mỹ, n gư ời ta d ù n g thang MM (M odiíied M ercaỉli Scale) đ ể phân chia m ức chân đ ộn g thành 12 câp Thang tư ơng đ ồng với thang MSK-64 (M ed ved ev - Spon heuer - Karnik) đư ợc H ội đ ổn g Đ ịa chân Châu Âu thông qua năm 1964 đư ợc d ù n g rộng rãi Liên Xô nư ớc Châu Âu; Việt N am thư ờn g sử d ụ n g thang Ờ N hật Bản, m ột thang khác đ ợc sử d ụn g JMA, chí phân chia dạng chân đ ộ n g thành câp N g y nay, với thiết bị quan trắc dao đ ộng nển đại, cư ờng đ ộ chấn đ ộng m ặt đâ't đ ộ n g đất gây đư ợc th ể m ột cách định lượng qua gia tốc d ao đ ộn g có đơn vị cm /s g ( lg s 980cm /s2) Tương quan giữ a (các cấp) cường độ chấn đ ộn g thang chấn đ ộ n g gia tốc dao đ ộn g đư ợc th ế Bảng Tương quan mức chấn động thang chấn động gia tốc dao động T n g JM A T h a n g MM T h a n g M SK-64 Cấp Gia tốc Cấp Gia tốc Cấp Gia tốc chấn động dao động chấn động dao động chấn động dao động IV IV (0,015-0,02) g IV (0,025-0,08) g V V (0,03-0,04) g V (0,08-0,258) g VI (30-60) cm/s2 VI (0,06-0,07) g VI 0,258 g VII (61-120) cm/s2 VII (0,10-0,15) g VII 0,80 g VIII (121-240) cm/s2 VIII (0,25-0,30) g (241-480) cm/s2 IX (0,50-0,55) g X > 0,6 g IX XI ĐỊA VẬT LÝ Lưu ý cường độ chân đ ộn g m ột trận đ ộng đất gây m ột vị trí mặt đất khơng đại diện cho đ ộ lớn cùa đ ộn g đất Lý cường độ chân đ ộ n g không chi chịu chi phối độ lớn đ ộng đâ't, mà bị chi phối bời khoảng cách chấn tiêu, đặc điếm hình học tính châ't vật lý m trường són g địa chân truyền qua 667 + Đ ộ lớn đ ộng đâ't cực đại Mmax có xảy vù n g giới hạn chiểu dài L đứt gãy, hay đoạn đứt gãy sinh chân, b ề d ày H tầng sinh chân vùng + Sô' lượng động đâ't với độ lớn M xảy trung bình hàng năm vùng biếu thị quan hệ tần suất - độ lớn động đât (quan hệ Richter- Gutenberg) Bang Nguy hiểm động đất Một tham s ố dao đ ộn g khác quan trọng việc đưa giải pháp thiết k ế xây dự ng cho cơng trình chịu đ ộn g đất đập thủy điện lớn, nhà m áy điện hạt nhân, cầu, nhà cao tầng, v v m ức độ n guy hiêm đ ộn g đất ỡ địa điếm xây dự ng g trình Độ nguy hiểm độn% đất m ột đ iểm m ức chân đ ộn g cực đại đât (có thể dịch chuyên, tốc độ, gia tốc cường đ ộ chân động) đ ộn g đất gây điếm đ ó với xác suât xuât vượt m ột n g n g p m ột khoảng thời gian cho trước Đ ế xác định yếu tố cẩn phải biết 1) Đ ộ n g đâ't có thê xảy đâu, m ức độ phát sinh đ ộn g đất m ạnh đến m ức (vị trí đặc trưng địa chân cùa n guồn sinh đ ộn g đât); 2) Q uy luật xuâ't đ ộn g đất theo thời gian sao; 3) Q uá trình lan truyền chân đ ộn g từ chân tiêu đ ộn g đất tới vị trí vù n g quan tâm thê' (đặc đ iếm m ôi trường truyền són g địa chấn) Phân b ố độ n gu y h iếm đ ộn g đâ't nhiều điếm (mật độ tương ứng với tỷ lệ đổ) vùng, m iền, lãnh thô tạo nên đổ phân vùng động đất vùng, m iền, lãnh thô ây Bàn đ phân vù n g đ ộng đất đặc biệt cẩn thiết ch o việc quy hoạch xây dự ng đất nước, đ ô thị, khu dân cư, khu côn g nghiệp N gh iên cứu đánh giá độ n gu y hiểm động đâ't Việt N am bắt đầu phát triển theo yêu cẩu công xây d ụ n g đât nước N hiều công trình thực hiện, đem lại kết quan trọng: Bảng Quan hệ tần suất - độ lớn động đất Tên v ù n g Q uan hệ tần su ấ t - đ ộ lớ n đ ộ n g đất Đông Bắc (từ đứt gãy Sơng Lơ - rìa Hoa Nam đới Katazia) lg Sông Hồng - Sông Chảy Ig Tây Bắc Ig N Sơng Cả Tồn vùng uốn nếp Việt - Lào (từ đứt gãy Sông Hồng đến đứt gãy Hưng Nhượng - Tà Vi) Miền Nam Việt Nam (địa khối Indosinia) = 2,948 - 0,886 M N l = 3,269 - 0,926 M l =3,261-0,782 M Ig N'z = 3,325 - 0,948 M Ig N ’ỵ = 3,537-0,815 M Ig N l = 3,52 - 0,96 M + Trung bình, cường độ chấn đ ộng I đ ộn g đất độ lớn M, đ ộ sâu chân tiêu h su y giảm theo khoảng cách chân tâm A biếu thị phư ơng trình: I = 1,45 M - 3,2 lg ( h + A y /2 + 2,8 Dựa quy luật xác định vù ng phát sinh đ ộn g đất M > 5,0 lãnh thô Việt N am thành lập đư ợc nhiều đ ổ độ n gu y hiểm đ ộng đâ't tỷ lệ khác cho toàn lãnh thố, thành p h ố lớn vù n g lãnh thổ, phục vụ yêu cẩu khác công xây d ụng + Đầu tiên đ ổ phân vù n g đ ộn g đât M iền Bắc V iệt N am tỳ lệ 1:3.000.000 trình bày kết Sử d ụ n g d anh m ục đ ộn g đất bước đánh giá đ ộ n gu y hiểm đ ộng đất, th ế cập nhật, hoàn thiện, s ố liệu kiến tạo, địa đ ộn g cư ờng đ ộ chấn đ ộn g cực đại có thê xảy ra, lực, nghiên cứu hoạt đ ộn g đ ộn g đâ't địa chấn v ù n g khác m iển Bắc Việt N am Bản đ ổ kiến tạo, tìm quy luật biểu đ ộn g đất đư ợc sử d ụ n g cho công tác quy hoạch thiết k ế lãnh thô V iệt N am N h ữ n g kết kháng chấn phư ơng án phân v ù n g đ ộn g tóm tắt n hư sau: đất V iệt N am m ới công b ố năm 1985 + Đ ộ n g đất có đ ộ lớn M > 4,5, chi xảy + Bản đổ phân v ù n g đ ộn g đất Việt N am tỷ lệ vù n g đứt gãy kiến tạo hoạt đ ộng, phân chia câu 1:1.000.000 công b ố năm 1985 khn khơ trúc lãnh thổ Các v ù n g hoạt đ ộng núi lừa chương trình Q uy chuẩn xây dự ng V iệt N am , có th ế gây đ ộn g đâ't n ú i lửa, gây chấn đ ộng chương trình H ợp tác Việt - Xô v ề địa chấn, chương m ạnh tới câp VII (theo thang MSK - 64) v ù n g trình A tlas quốc gia, trình bày kết phân vù ng chân tâm cấp chân đ ộ n g cực đại nển đá cứng nửa cứng + Đ ộ sâu chấn tiêu đ ộn g đât vù n g đứt lãnh thơ Việt Nam gãy thay đổi, thay đối từ vù n g sang + Gần đây, đ áp ứ ng yêu cầu thiết k ế xây v ù n g khác, lớn vù n g Sơn La, Sông Mã, d ự n g kháng chân đại, tính tới tính bất định giới hạn vù n g trùng Hà N ội v ể phía Đ ơng Bắc đạt tới thôn g s ố đ ộ n g đất đư ợc sử d ụ n g đ ộ rủi 30km , v ù n g đứt gãy Sơng H ổn g - Sơng Chảy ro có thê chấp nhận khơng phải g trình đạt tới 25km / vù n g đứt gãy khác nhỏ cũ n g thiết phải thiết k ế chịu đ ộ n g đất cực đại km 668 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT có khả n ă n g xảy Đ iều cần phải th iết k ế n g trình ch ịu đ ộ n g đâ't xu ất h iện vớ i tần su ất đ ịn h m ột k hoản g thời gian định, tủ y thu ộc o kiểu loại, tính chât n g trình cần thiết kế Đ ối với phẩn lớn nhà n g trình thơn g th n g cần thiết k ế chịu đ ộ n g đâ't ứ n g với xác suât xu ất h iện vượt 10% k hoản g thời gian 50 năm (chu kỳ lặp lại 475 năm ) Đ ối v ó i g trình quan trọng thiết k ế với m ứ c đ ộ n g đât ứ n g vớ i xác suất xuât h iện v ợ t % 0 năm (chu kỳ lặp lại 950 năm ), đ ố i vớ i g trình đặc biệt quan trọng cẩn thiết k ế chịu đ ộ n g đất cực đại có khả n ăn g xảy Đ ế xác đ ịnh n h ữ n g th ôn g s ố đ ó theo y cẩu thiết k ế k hán g chân, n gư i ta d ù n g p h n g p háp phân tích xác suất Thời gian qua p h n g p h p n ày ứ n g d ụ n g đ ể thành lập tập đ ổ đ ộ n g u y hiểm đ ộ n g đất lãnh th ố V iệt N am , đ ó trình bày đ ổ p hân v ù n g gia tốc cấ p đ ộ n g đất v ó i chu kỳ lặp lại 475, 950, 2.500, 5.000, 10.000 năm đ áp ứ n g y cầu thiết k ế kiểu loại n g trình Bàn đ ổ phân v ù n g gia tốc n ền ch u kỳ lặp lại 500 năm [H.15] đ ợ c đ a vào sử d ụ n g Tiêu chuấn xây d ự n g V iệt N am T C X D V N 375: 2006 Thiết k ế g trình chịu đ ộ n g đ ấ t (N g u y ễn Đ ình Xuyên, Phạm Đ ìn h N g u y ê n , 2010) tốn thât thành phẩn; H : đ ộ n guy đ ộ n g đất Chi s ố ị biểu thị loại yếu tô chịu rủi ro) Rủi ro động đắt Khi cô n g trình xây d ự n g khu dân cư đ ợ c hình thành, m ột tham s ố quan trọng khác mà nhà quản lý q uan tâm đ ộ rủi ro đ ộ n g đất Độ rủi ro động đất xác su ất xảy n h n g tổn thất v ể kinh t ế xã hội d o đ ộ n g đâ't gây m ột khu vự c cho trước, m ột k h oản g thời gian ch o trước Khả bị tổn thương động đất, đ ợ c g ọ i độ nhạy cảm thiệt hại động đất, cũ n g khả n ăng bị thiệt hại d o đ ộ n g đâ't Lây v í d ụ cho m ột khu v ự c thị, độ rủi ro động đất n g u y m cộ n g đ ổ n g sinh số n g đ thị đ ó phải ch ịu n h ữ n g thiệt hại v ể vật chất tinh thần d o đ ộ n g đất gây C ũ n g có thê h iểu n g u y bị tốn th n g n h khái n iệm n g ợ c lại sứ c đ ể k hán g trước n h ữ n g tác đ ộ n g đ ộ n g đâ't, thư ờn g đ ợ c xét tư n g ứ n g với m ỗi m ột yêu tô'chịu rủi ro đ ây y ế u tố chịu rủi ro đ ợ c h iếu tất đ ối tư ợ n g có m ặt khu v ự c n g h iên cứu, b ao g m n h ữ n g đ ôi tư ợ n g trực tiếp đ ộ n g đất n h nhà cửa, đ ê đ iều h ệ th ốn g g ia o thông, thông tin liên lạc, hay gián tiếp n h n h n g tổn thât v ề kinh t ế h ay xã hội Đ ộ rủi ro đ ộ n g đất, đ ộ n g u y h iểm đ ộ n g đâ't, khả bị tổn th n g y ếu tố chịu rủi ro liên h ệ với theo biểu thức: R = H ± E ,V , i (R: đ ộ rủi ro đ ộ n g đất; E: y ếu tố chịu rủi ro; V: khả n ăn g bị tổn thư ơn g, biếu thị s ố đ o n h n g Hình 15 Bản đồ phân vùng gia tốc lãnh thổ V iệt Nam (nền loại A, chu kỳ lặp lại 500 năm) (Nguồn: Nguyễn Đ in h Xuyên nnk., 2004) Ta thử xem xét m ột ví d ụ sa u đ â y Trận đ ộ n g đâ't có đ ộ lớn M = 6,7 ± 0,2 xảy T uần Giáo (Tây Bắc V iệt N am ) v năm 1983, d o có chân tâm giừ a v ù n g h ẻo lánh n ên s ố n g i ch ết bị th n g m đ ộ n g đất gây đơn v ị h n g chục T rong đó, trận đ ộ n g đâ't có đ ộ lớn tương đ n g M = 6,9 xảy Kobe o năm 1995, thành p h ố lớn, đ ô n g dân thứ hai N h ật Bản, làm ch o 5.500 n g i chết k hoản g 35.000 n g i bị thư ơn g, thiệt hại v ề kinh t ế - xã hội khác ớc tính lên đ ến 147 tý đ ô la M ỹ N h vậy, cù n g m ột m ức đ ộ n g u y hiểm đ ộ n g đâ't có th ể g ây n h n g tổn thât rât khác Trường hợp lý giải khác râ't lớn m ức đ ộ phát triển cộn g đ ổ n g hai khu vự c nêu N ếu d ù n g thuật n g ữ ch u n mơn, có thê gọi Kobe v ù n g có n gu y bị tổn thương cao hiểm hoạ đ ộ n g đất, hay nói cách khác, vùng Kobe có độ rủi ro đ ộ n g đât cao rât n hiều so với v ù n g Tuần Giáo ĐỊA VẬT LỶ V iệc đánh giá độ rủi ro đ ộn g đất thường chi có giá trị thực tiền cao thực cho khu vực phát triển cùa cộng đ ồng, gọi khu vực đô thị M ột khu vực đô thị hiếu nơi tập trung nhiều dân cư hoạt đ ộn g xã hội (chính trị, kinh tế hay công nghiệp, v v ) Trong m ột s ố trường hợp, khái niệm không đ ổ n g nghĩa v ó i khái niệm thành phố, tất thành p h ố đểu coi khu vự c đ ô thị Từ đây, độ rủi ro động đất đô thị có th ế định nghĩa khả bị thiệt hại cùa yếu tố chịu rủi ro, tức yếu tố chịu ảnh hường rung đ ộn g đ ộn g đất gây nằm khu vự c đô thị đ ang xét N hư vậy, việc đánh giá độ rủi ro đ ộn g đất cho khu vự c đ ô thị v ể chất việc ớc lượng m ức độ thiệt hại mà đ ộn g đất gây cho cộng đ ổn g khu vự c n ghiên cứu V iệc đánh giá đ ộ rủi ro đ ộn g đằ't đô thị cho kết đẩu m ột tranh toàn cảnh (dự báo) vể nhữ ng thiệt hại mà trận đ ộn g đất có thê gây cho cộng đ ồng đ ô thị Đ ộ tin cậy tính định lượng kết quà phụ thuộc lớn vào d ữ liệu sử d ụn g p hư ơn g pháp áp dụng V iệt N am , từ năm 2000 p hư ơng pháp đánh giá độ rủi ro đ ộn g đâ't đô thị xây dựng áp d ụng ba thành p h ố lớn Hà N ội, Thành p h ố H ổ Chí M inh N Trang Phương pháp sử d ụn g p h ổ biến p hư ơng pháp tất định, sử d ụn g kịch đ ộn g đất n guổn gây thiệt hại v ề nhà cửa ngư ời cho khu vự c đ ô thị đ ang xét H ình 16 [H.16] m inh họa bước quy trình đánh giá đ ộ rủi ro đ ộn g đất đ thị Q uy trình đư ợc thực h iện qua nhiều giai đoạn, bắt đầu việc xác định khu vự c n ghiên cứu Tiếp đ ó việc xác định trận đ ộ n g đất "kịch bản", đ ợc d ự báo xảy khu v ự c nghiên cứu, với thông s ố ban đầu cho trước thay đổi người sử dụng Trên sở s ố liệu có h iếu biết v ể tính địa chấn, địa chấn kiến tạo, địa chất cơng trình 669 đ iểu kiện nền, khả n ăn g rung đ ộ n g nển đ ợc đánh giá ch o khu v ự c n g h iên cứu N h ữ n g kết đ ợ c sử d ụ n g làm d liệu đẩu v o đ ể đ ánh giá khả n ăn g phá h u ỷ C uối cùng, th ô n g tin v ể độ n h ạy cảm y tố chịu rủi ro n h m ật đ ộ dân sô', p hân b ố nhà cửa, sờ hạ tầng, h ệ thống kỹ thuật, v v đ ợ c đ a v o kết h ợp v i kết đ ánh giá khả n ăng phá h u ỷ đ ê tính tốn ước lư ợ n g tổn thất V iệc xây d ự n g cô n g cụ tính tốn b ằng cơng n g h ệ GIS ch o p h ép n g i sử d ụ n g lựa ch ọ n việc áp d ụ n g p h n g p háp đ án h giá đ ộ n g u y h iếm đ ộ n g đất b ằn g hai cách tiếp cận xác su ất tât đ ịnh đê đ ánh giá rủi ro ch o khu v ự c n g h iên cứu C ác kết đ ợ c tự đ ộ n g tính tốn h iến thị d i d n g đ ổ th ể h iện khả n ă n g rung đ ộ n g n ền , khả phá h ủ y n ền thiệt hại v ể nhà cửa n g i khu v ự c n g h iên u [H.17] C ôn g cụ GIS cũ n g đ ợ c xây d ự n g v i ch ứ c n ăng h ệ th ố n g hỗ trợ q u y ết đ ịn h n g tác p h ò n g n gừ a, ứ n g cứu giảm n h ẹ thiệt hại d o đ ộ n g đâ't g â y đ ố i v i cộng đ ổ n g đ ô thị V iệt N am Các kết nhận đ ợ c d ụ n g lên m ột tranh h iện thực v ề m ối n g u y h iểm đ ộ n g đất n h ữ n g thiệt hại m cộn g đ ổ n g đ ô thị phải gánh chịu có đ ộ n g đất xảy Các kết ước lư ợn g thiệt hại sè sở đ ê đ ề xuất giải pháp định đ ú n g đắn nhằm 1) C ó k ế hoạch p h ò n g tránh, ngăn n gừ a giảm thiểu n h ữ n g thiệt hại ch o cộn g n ếu có đ ộ n g đất xảy ra; 2) D ự đ oán trươc chất q uy m ô hoạt đ ộ n g ứ n g u h iện trường xảy đ ộ n g đất; 3) C ó k ế hoạch cụ thê v ề v iệc khôi p h ụ c xây d ự n g lại sau đ ộ n g đâ't xảy Sóng thần M ột d ạn g tai b iến thiên nhiên n g u y h iểm gắn với đ ộ n g đất só n g thần Thuật n g ữ "sóng thần" Hình 16 Quy trinh đánh giá độ rủi ro động đất đô thị hệ thống hổ trợ định 670 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT khối lư ợng lớn nước biển, làm thay đối m ực nước đột ngột, từ gây sóng thẩn H iện tư ợng phá huy ngẩm đ áy đại d ơng n h sạt lờ đất có th ể gây són g thẩn N gồi có n hữ n g tượng khác có thê gây són g thẩn, v í dụ núi lửa hay băng (tsunam i) có nguồn gổc từ tiếng N hật Bản, theo nghĩa đen tsunam i "sóng cảng" với từ "tsu" cảng "nami" sóng Thuặt n gữ áp dụng tài liệu khoa học đ ế m ô tả chuyên động nhanh sóng đại d ương có khả gây tàn phá hàng loạt [H.18] Danh m ục són g thần tồn cầu cho thây có hon 0 kiện sóng thẩn suốt 4.000 năm qua (NGDC, 2009) Sự kiện són g thẩn Sumatra (Indonesia) năm 2004 thảm họa sóng thẩn tồi tệ nhât lịch sử ghi lại Thang cường độ độ lớn C ủng đ ộ n g đâ't, thang đ ộ lớn cường độ són g thần đư ợc thiết lập đ ế có th ế so sánh n n g kiện són g thần khác Cơ chế tạo sóng thần T hang độ lớn Đ ộng đất n gu yên nhân p hô biến nhâ't sóng thần Dịch trượt đứt gằy sinh đ ộn g đâ't c ó thê làm biến dạng đáy đại dương, chiếm chỗ Thang độ lớn m ột trận só n g thẩn thang ML d o Murty & Loom is đ ể xuât dựa Th*t h » n h m u c t u n g b r h 8- 10(1*) 10 W ) ■ 15 ■ 20 « » ) ■ I 25 30 r» ) 30 « * » ) WÊẵ p T h a i i i C ỏ rrg ế ^ Á í aoị») HI B Hình 17 Kết đánh giá rủi ro động đất cho quận Ba Đinh, Hà Nội theo động đất kịch đứt gãy Sông Chảy (Mw = 6,6, h = 15 k m ) : A) Bản đồ thiệt hại nhà cửa m ức trung bình; B) Bản đồ thiệt hại người m ức độ lúc 14 (Nguồn: Nguyễn Hồng Phương, 2011) ĐỊA VẬT LỶ luợng tiểm tàng trận són g thẩn Tuy nhiên, thang vê' sau h iếm sử d ụng nhừng khó khăn v iệc tính tốn lượng tiềm tàng sóng thẩn H iện nay, thang độ lớn sóng thẩn Abc giới thiệu thư ờn g đ ợ c sử dụng: Mt = a log(h) + b log(R ) + D đ ó h b iên đ ộ só n g thần són g tối đa (đơn vị m), đo b ằng thư ớc đ o thủy triều khoảng cách R từ tâm chân, a, b D tham s ổ hiệu chinh đ ế làm ch o thang n ày phù hợp với thang độ lớn m om en 671 thang Imamura-Iida tính tốn cường độ són g thẩn theo cơng thức: I = Vi + log Hnv với Hat’ chiểu cao són g trung bình d ọc theo bờ biển gẩn nhât D o thang đư ợc gọi thang S oloviev Imamura Thang S oloviev Im am ura sử d ụn g danh m ục són g thẩn toàn cẩu (do N G D C /N O A A p hòng thí nghiệm són g thần N ovosib irsk biên soạn) tham s ố thể kích cờ sóng thẩn Đặc điểm sóng thần Đ ế đo cường độ sóng thần, thang đo đẩu tiên sử d ụ n g thang Sieberg - Ambraseys (cho vùng biến Địa Trung Hải) thang Imamura - Iida Đặc trưng sóng thẩn bước sóng lên đến 300km chí lớn hơn, chu kỳ sóng dài - phút tốc độ lan truyền lên đ êh 800km /h Ở vù ng biển sâu, són g thần thường có biên độ thấp (