Những kết quả mới trong nghiên cứu động đất và sóng thần ở Việt Nam

Bài viết trình bày các kết quả mới trong nghiên cứu động đất và sóng thần ở Việt Nam, tập trung vào hai nội dung chính là: Khảo sát tính địa chấn dài hạn và ngắn hạn trên lãnh thổ Việt Nam và vùng biển kế cận; Đánh giá độ nguy hiểm sóng thần nguồn gần tới dải ven biển Việt Nam.

Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” DOI: 10.15625/vap.2019.000118 NHỮNG KẾT QUẢ MỚI TRONG NGHIÊN CỨU ĐỘNG ĐẤT VÀ SÓNG THẦN Ở VIỆT NAM Nguyễn Hồng Phƣơng1, Bùi Công Quế2, Phạm Thế Truyền1, Vũ Văn Phòng1 Trung tâm báo tin động đất cảnh báo sóng thần, Viện Vật lý Địa cầu, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, Email: phuong.dongdat@gmail.com Hội Khoa học Kỹ thuật Địa vật lý Việt Nam, Email: bcque2010@gmail.com TÓM TẮT Báo cáo trình bày kết nghiên cứu động đất sóng thần Việt Nam, tập trung vào hai nội dung 1) Khảo sát tính địa chấn dài hạn ngắn hạn lãnh thổ Việt Nam vùng biển kế cận; 2) Đánh giá độ nguy hiểm sóng thần nguồn gần tới dải ven biển Việt Nam Các đặc điểm tính địa chấn dài hạn ngắn hạn lãnh thổ thềm lục địa Việt Nam khảo sát, sử dụng hai danh mục động đất thu thập Việt Nam khoảng thời gian khác Tổ hợp phương pháp phân tích thống kê áp dụng để xác định tham số quy luật lặp lại động đất, quy luật phát sinh tiền chấn-dư chấn quy luật tỷ lệ đồng dạng thống động đất Việt Nam Mơ hình số trị COMCOT áp dụng để mơ kịch sóng thần cực đại động đất phát sinh đới đứt gẫy Kinh tuyến 1090 gây đánh giá tác động sóng thần tới vùng bờ biển Việt Nam Từ khóa: Tính địa chấn, quy luật tỷ lệ đồng dạng thống động đất, kịch sóng thần, mơ hình COMCOT, đứt gẫy Kinh tuyến 1090 GIỚI THIỆU Với thời gian, với phát triển mạng lưới trạm quan trắc động đất việc áp dụng công nghệ xử lý đại phương pháp luận tiên tiến, kết nghiên cứu tính địa chấn Việt Nam trở nên xác có độ tin cậy cao Cho đến nay, việc đánh giá tính địa chấn cho khu vực nghiên cứu đóng vai trị quan trọng việc cung cấp đầu vào cho đề tài, dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực chuyên sâu khác địa chấn học Ở Việt Nam, hệ thống cảnh báo sóng thần quốc gia bắt đầu vào hoạt động từ năm 2007, với đời Trung tâm báo tin động đất cảnh báo sóng thần, Viện Vật lý Địa cầu, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Song song với hoạt động hệ thống quan trắc động đất, việc mơ tính sẵn kịch sóng thần khu vực Biển Đơng đóng vai trị quan trọng việc cảnh báo sớm ứng phó sóng thần Việt Nam phạm vi quốc gia PHƢƠNG PHÁP Tính địa chấn lãnh thổ thềm lục địa Việt Nam khảo sát sở sử dụng hai danh mục động đất đại diện cho hai chu kỳ quan sát dài hạn ngắn hạn Danh mục thứ chứa 894 trận động đất bao gồm số liệu động đất lịch sử, số liệu điều tra động đất số liệu đo máy thu thập khoảng thời gian 880 năm, từ 1137 đến 2017, danh mục thứ hai chứa 587 trận động đất quan trắc máy khoảng thời gian 13 năm, từ 2005 đến 2017 Để phục vụ mục tiêu nghiên cứu, danh mục động đất sau thành lập: - Danh mục động đất 1a, bao gồm trận động đất có độ lớn M≥5.0 khoảng thời gian từ năm 1137 đến 2017; - Danh mục động đất 1b, bao gồm trận động đất có độ lớn M≥3.0 khoảng thời gian từ năm 1980 đến năm 2017; 210 Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” - Danh mục động đất 2a, bao gồm trận động đất có độ lớn M≥0.7 khoảng thời gian từ năm 1137 đến năm 2017; - Danh mục động đất 2b, bao gồm trận động đất có độ lớn M≥3.0 khoảng thời gian từ năm 2005 đến năm 2017 2.1 Phương pháp phân tích khơng gian Nhóm phương pháp phân tích khơng gian sử dụng để khảo sát tính địa chấn dài hạn ngắn hạn Việt Nam Công cụ GIS sử dụng để xây dựng đồ chấn tâm động đất ghi nhận khoảng thời gian khác Các đồ GIS cho phép khảo sát biến thiên phân bố chấn tâm động đất theo không gian thời gian, làm sở đánh giá mối tương quan hoạt động động đất chế độ kiến tạo, nguồn gốc phát sinh động đất tác động tự nhiên hay hoạt động động người lãnh thổ Việt Nam vùng biển kế cận Các biểu đồ minh họa mối tương quan độ lớn - tần suất độ lớn-độ sâu chấn tiêu động đất xây dựng để phục vụ cho phân tích 2.2 Tổ hợp phương pháp phân tích thống kê Nhóm phương pháp phân tích thống kê sử dụng để xử lý danh mục động đất, đánh giá mức độ đại diện độ lớn động đất Mc ước lượng tham số nguy hiểm động đất cho vùng địa chấn kiến tạo cho toàn lãnh thổ thềm lục địa Việt Nam Ngoài ra, phương pháp phân tích áp dụng để khảo sát phân bố thời gian chờ trận động đất xác lập quy luật tỷ lệ đồng dạng thống cho động đất Việt Nam 2.3 Phương pháp mơ kịch sóng thần Mơ hình số trị COMCOT áp dụng để mô kịch sóng thần cực đại động đất phát sinh đới đứt gẫy Kinh tuyến 1090 gây đánh giá tác động sóng thần tới vùng bờ biển Việt Nam quốc gia nằm kế cận Biển Đơng Mơ hình nguồn động đất gây sóng thần cực đại xây dựng sở nghiên cứu đặc trưng địa chấn kiến tạo địa động lực đới đứt gẫy Kinh tuyến 1090 sử dụng tài liệu động đất, địa chất địa vật lý cơng bố Ba kịch sóng thần cực đại xây dựng với giả thiết gây trận động đất có độ lớn Mw=8,0 phát sinh hai đoạn đới đứt gẫy Kinh tuyến 1090 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Về tính địa chấn lãnh thổ vùng thềm lục địa Việt Nam Các số liệu quan trắc máy cho thấy khoảng thời gian 13 năm trở lại (20052017), động đất Việt Nam chủ yếu phát sinh ba khu vực Tây Bắc Bộ, Trung Bộ (khu vực Thừa Thiên - Huế, Quảng Nam) vùng biển thềm lục địa phía đơng nam đất nước Tây Bắc Bộ khu vực có khả phát sinh động đất cao nước xuất nhiều đới đứt gãy kiến tạo hoạt động mạnh đứt gãy Điện Biên - Lai Châu, đứt gãy Sơng Mã Các điểm nóng thường xuyên xảy động đất Tuần Giáo, Mường La Động đất sinh tác động kích thích đến địa chất, điển hình trận động đất diễn liên tục vùng thềm lục địa phía đơng nam đất nước, khu vực bể dầu khí Cửu Long, thủy điện Sơng Tranh huyện Bắc Trà My, tỉnh Quảng Nam thủy điện A Lưới, huyện A Lưới, tỉnh Thừa Thiên - Huế Kết áp dụng kỹ thuật phân tích khơng gian cho thấy động đất cực đại ghi nhận lãnh thổ tây bắc Việt Nam có độ lớn đạt tới M=6.8 Theo quy luật, trận động đất có độ lớn từ 5.0 trở lên không phân bố rải rác mà tập trung dọc theo đới đứt gẫy hoạt động xác định toàn lãnh thổ thềm lục địa Việt Nam Nhìn chung, động đất Việt nam thuộc loại nhỏ trung bình có độ lớn phổ biến M=2.5 M=4.1 có chấn tiêu nằm lớp vỏ Trái Đất Mặc dù độ sâu chấn tiêu cực đại đạt h=32 km, độ sâu chấn tiêu phổ biến động đất Việt Nam h=4 km h=14 km Các kết nhận cho thấy Việt Nam thuộc nhóm quốc gia có tính địa chấn thấp giới, nhiên, Việt Nam tiềm ẩn nguy động đất với cường độ lớn, đô thị đông đúc nằm khu vực nhạy cảm phát sinh động đất 211 Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019 Sau loại bỏ tiền chấn dư chấn từ danh mục động đất 1a 2a, phương pháp hợp lý cực đại áp dụng để ước lượng tham số tính địa chấn toàn lãnh thổ Việt Nam phân vùng địa chấn kiến tạo Các tham số xác định bao gồm: hệ số a b quy luật lặp lại động đất Gutenberg–Richter giá trị cận xác định tính đầy đủ danh mục động đất Mc Trong trường hợp tính địa chấn dài hạn, giá trị b=1 xác định cho toàn lãnh thổ Việt Nam ứng với tất giá trị cận Mc Trong trường hợp tính địa chấn ngắn hạn, giá trị b=1 xác định cho toàn lãnh thổ Việt Nam ứng với giá trị cận Mc=4.0 Danh mục động đất 2b sử dụng để khảo sát phân bố thời gian chờ hai trận động đất, từ xác lập quy luật tỷ lệ đồng dạng thống động đất Việt Nam hai trường hợp tính địa chấn dài hạn ngắn hạn Quy luật cho phép liên kết quy luật lặp lại động đất Gutenberg–Richter, quy luật phát sinh tiền chấn-dư chấn Omori quy luật đồng dạng tỷ lệ kích thước đứt gẫy sinh chấn 3.2 Về độ nguy hiểm sóng thần nguồn gần Biển Đông Các kết mô kịch sóng thần cực đại phát sinh đới đứt gẫy Kinh tuyến 1090 thể dạng đồ phân bố độ cao sóng tồn Biển Đơng đường bờ biển Việt Nam Tương quan độ cao sóng thời gian lan truyền sóng thần tới bờ khảo sát chi tiết trạm quan trắc mực nước biển ảo phân bố dọc theo toàn dải ven biển Việt Nam Các kết mô cho thấy độ nguy hiểm sóng thần tập trung chủ yếu dọc theo dải ven biển miền Trung Nam Trung Bộ Việt Nam (đoạn từ tỉnh Quảng Nam đến tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu), với độ cao sóng lớn khơng vượt 4m khơi tỉnh Quảng Ngãi, Phú Yên Ninh Thuận Thời gian lan truyền sóng thần ngắn từ nguồn tới bờ biển Nam Trung Bộ 35 phút Với chế trượt bằng, đới đứt gẫy Kinh tuyến 1090 đánh giá nhiều khả phát sinh động đất mạnh gây sóng thần Ngồi ra, kết mơ nghiên cứu cho thấy sóng thần phát sinh vùng nguồn Đứt gẫy Kinh tuyến 1090 khó có khả gây thiệt hại hủy diệt cho vùng bờ biển Việt Nam KẾT LUẬN Việc sử dụng đồng thời hai danh mục động đất đại diện cho hai thời kỳ hoạt động động đất dài hạn ngắn hạn Việt Nam làm tăng tính hiệu chất lượng khảo sát tính địa chấn Việt Nam Các danh mục động đất 1a 2a cho phép kéo dài khoảng thời gian quan sát, tăng số lượng trận động đất sử dụng quan trọng mở rộng miền giá trị độ lớn động đất nghiên cứu phía động đất mạnh Trong đó, danh mục động đất 1b 2b có ưu vượt trội độ tin cậy số liệu động đất sử dụng, từ cho phép tiến hành tính tốn định lượng việc đánh giá tính địa chấn Việt Nam Các kết mô kịch sóng thần cực đại phát sinh đới đứt gẫy Kinh tuyến 1090 cho phép dự báo cận mức độ rủi ro mà sóng thần nguồn gần gây cho dải ven biển Việt Nam, đồng thời cung cấp thơng tin hữu ích cho cơng tác cảnh báo ứng phó sóng thần phạm vi quốc gia TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Công Quế (Chủ biên), (2010) Nguy hiểm động đất sóng thần vùng ven biển Việt Nam Nhà xuất KHTN CN [2] Nguyen Hong Phuong, Bui Cong Que, Vu Ha Phuong and Pham The Truyen, (2014) Scenario-based Tsunami Hazard Assessment for the coast of Vietnam from the Manila Trench source Physics of the Earth and Planetary Interiors DOI: 10.1016/j.pepi.2014.07.003 [3] Nguyen Hong Phuong, Pham The Truyen & Nguyen Ta Nam, 2019 Investigation of long-term and short-term seismicity in Vietnam J Seismol (2019) https://doi.org/10.1007/s10950-019-09846-x 212 ... đánh giá tác động sóng thần tới vùng bờ biển Việt Nam quốc gia nằm kế cận Biển Đơng Mơ hình nguồn động đất gây sóng thần cực đại xây dựng sở nghiên cứu đặc trưng địa chấn kiến tạo địa động lực đới... Nam Các danh mục động đất 1a 2a cho phép kéo dài khoảng thời gian quan sát, tăng số lượng trận động đất sử dụng quan trọng mở rộng miền giá trị độ lớn động đất nghiên cứu phía động đất mạnh Trong. .. chờ trận động đất xác lập quy luật tỷ lệ đồng dạng thống cho động đất Việt Nam 2.3 Phương pháp mơ kịch sóng thần Mơ hình số trị COMCOT áp dụng để mô kịch sóng thần cực đại động đất phát sinh