Kết quảđánh giá độ lớn MSmax của động đất cực đại có thể phát sinh trên các
đoạn của đới đứt gãy ML - BY theo công thức của Nguyễn Đình Xuyên (2004) và công thức của Wells - Coppersmith (1994) có sự chênh lệch khá lớn (0,9 đơn vị). Nguyên nhân là quan hệ giữa độ lớn (magnitude) của động đất và kích thước chấn tiêu động đất còn phụ thuộc vào điều kiện địa phương của môi trường sinh chấn hay là khả năng tích lũy ứng suất trong các đới đứt gãy. Bên cạnh đó còn một số nguyên nhân khác, liên quan trực tiếp đến các công thức đã sử dụng.
Phải nói rằng, tính đến thời điểm hiện nay, trong lĩnh vực nghiên cứu về mối tương quan giữa độ lớn của động đất và kích thước chấn tiêu động đất xảy ra trên lãnh thổ Việt Nam thì Nguyễn Đình Xuyên vẫn là tác giả của những nghiên cứu chi tiết và đầy đủ nhất. Chính vì vậy, không ngạc nhiên khi công thức đánh giá động đất cực đại do Nguyễn Đình Xuyên đề xuất đã được sử dụng trong hầu hết các công trình nghiên cứu đánh giá độ nguy hiểm động đất ở Việt Nam. Kết quả áp dụng công thức này cho các khu vực xây dựng công trình thuỷđiện Hoà Bình, thuỷđiện Trị An, thuỷđiện Yaly, thủy điện Sơn La,… đến nay vẫn tỏ ra phù hợp với thực tế
quan sát. Hơn nữa, kết quả đánh giá Mmax theo các công thức của Nguyễn Đình Xuyên ở Việt Nam phù hợp với kết quả đánh giá bằng phương pháp hàm phân bố
cực trị Gumbel (Nguyễn Đình Xuyên, 2001). Tuy nhiên, chính tác giả cũng đã đề
cập rằng số liệu về động đất ở Việt Nam còn ít, lại không đầy đủ và chất lượng không cao, trong khi hiểu biết về môi trường sinh chấn rất hạn chế (Nguyễn Đình Xuyên, 2001). Như thế nghĩa là chưa có đủ cơ sở chắc chắn để khẳng định công thức đánh giá động đất cực đại do Nguyễn Đình Xuyên đề xuất có độ tin cậy cao hơn, đưa ra kết quả chính xác hơn so với công thức của Wells - Coppersmith.
Ở khía cạnh khác, công thức của Wells - Coppersmith được xây dựng trên cơ
sở nguồn số liệu tin cậy và phong phú, cũng khá phù hợp với bối cảnh động đất Việt Nam, do vậy áp dụng công thức này ở Việt Nam là tốt. Tuy nhiên, việc xác định các thông số đầu vào cho công thức này khi sử dụng là không đơn giản và dễ dẫn tới những sai số đáng kể. Trong số các tham số nguồn đưa ra trong các công thức của Wells - Coppersmith thì chiều dài đới phá hủy trên mặt đất gây ra bởi động đất là
tham số có thể xác định tốt nhất trong điều kiện thực tiễn Việt Nam hiện nay. Chính vì vậy, trong nghiên cứu này học viên chọn công thức tương quan giữa độ lớn của
động đất và chiều dài đới phá hủy trên mặt đất gây ra bởi động đất (surface rupture length) trong các tính toán. Để xác định giá trị độ lớn động đất cực đại, chiều dài
đới phá hủy trong động đất ở trên mặt được giảđịnh ứng với phương án cực đại có thể xảy ra, nghĩa là bằng 1/3 chiều dài cả đoạn đứt gãy. Tuy nhiên trong quá trình xác định chiều dài đới phá hủy trên mặt đất, sai số (thậm chí rất lớn) hoàn toàn có thể xảy ra do một số nguyên nhân chính sau: 1) Khảo sát và nghiên cứu đới đứt gãy chưa chi tiết và thấu đáo; 2) Có nhiều cách giải thích khác nhau về bản chất và quy mô của các biến dạng trên mặt; 3) Sự không nhất quán trong các kết quả của các thành viên tham gia khảo sát. Có thể chính vì những lý do này mà khi áp dụng công thức cho đới đứt gãy ML - BY cho kết quả khá cao, vượt xa giá trị mà các chuyên gia địa chấn Việt Nam đã tính toán trước đây.
Đến đây, để đưa ra quyết định về giá trịđộ lớn của động đất cực đại trên đới
đứt gãy ML - BY, học viên cân nhắc các kết quả trước đây đã đưa vào sử dụng,
đồng thời so sánh với các vùng tương đồng về đặc điểm địa chấn - kiến tạo theo nguyên tắc ngoại suy địa chất. Từ những thông tin này học viên thiên về kết quả đánh giá độ lớn MSmax của động đất cực đại theo công thức của Nguyễn Đình Xuyên hơn, nghĩa là động đất cực đại có thể phát sinh trên đới đứt gãy ML- BY là MSmax= 5,6 - 5,7. Kết quả này là phù hợp với các đặc trưng địa chấn và đặc điểm hoạt động kiến tạo của đới đứt gãy Mường La - Bắc Yên đã
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận:
Qua phân tích, đánh giá về các đặc trưng động hình học và biểu hiện hoạt
động hiện đại cũng như các đặc điểm địa chấn của đới đứt gãy Mường La - Bắc Yên, học viên rút ra một số kết luận sau:
1- Trường ứng suất kiến tạo của khu vực nghiên cứu trong giai đoạn Hiện đại có phương nén ép cực đại là á kinh tuyến và phương tách giãn cực đại là á vỹ tuyến. Dưới tác động của trường ứng suất này, trong giai đoạn Neogen - Đệ tứ đứt gãy Mường La - Bắc Yên hoạt động với cơ chế trượt bằng phải - nghịch trên đoạn phương TB-ĐN và nghịch - trượt bằng phải trên đoạn phương á vĩ tuyến. Mặt trượt của đứt gãy cắm về phía ĐB với góc cắm chủ yếu 700 - 800. Bề rộng của đới đứt gãy dao động trong khoảng từ 2 - 3km đến 4 - 5km;
2- Đới đứt gãy có biểu hiện hoạt động trong giai đoạn Hiện đại được thể hiện rất rõ qua dấu hiệu địa mạo (xê dịch các nhánh suối và các đường chia nước ở
Mường Trai và Bắc Yên), dấu hiệu thoát khí Radon (dị thường khí Radon đạt giá trị
cao 124489 Bq/m3 ở Mường La), dấu hiệu trượt đất (ở Mường La, Bắc Yên và Phù Yên), dấu hiệu xuất lộ điểm nước khoáng - nóng (ở Mường La, Bắc Yên) và đặc biệt là dấu hiệu xuất hiện động đất (ở Mường La, Mai Sơn và Bắc Yên);
3- Dựa trên đặc điểm chuyển phương, đặc điểm phân nhánh, cơ chế dịch trượt và mức độ biểu hiện động đất, đới đứt gãy Mường La - Bắc Yên được chia thành 3 phân đoạn: 1) Phân đoạn Tà Gia - Bản Chiến; 2) Phân đoạn Bản Chiến - B. Cao Đa; 3) Phân đoạn B. Cao Đa - B. Suối Lúa;
4- Trong khoảng thời gian từ năm 1900 - 10/2011, dọc theo đới đứt gãy đã xảy 18 trận động đất, trong đó động đất lớn nhất có M = 4,8. Số liệu động đất này tuy chưa phản ánh hết khả năng sinh chấn của đới đứt gãy, nhưng cho phép khẳng
định hoạt động của đới đứt gãy Mường La - Bắc Yên có phát sinh động đất trong giai đoạn Hiện đại;
5- Phân bố của động đất đã quan sát thấy trong khu vực nghiên cứu phản ánh quy luật phân bố không gian rất đặc trưng, đó là động đất tập trung thành từng dải hẹp nằm trong đới phá huỷ kiến tạo của đứt gãy và thường tập trung ở nơi đứt gãy chính chuyển phương từ TB-ĐN sang á vĩ tuyến hoặc ở những nơi xuất hiện các đứt gãy nhánh tì vào đứt gãy chính kiểu kiến trúc đuôi ngựa. Độ sâu chấn tiêu của động
đất phân bố với giới hạn trên 5km và giới hạn dưới 18km, chủ yếu tập trung trong khoảng 10-15km;
6- Cơ cấu chấn tiêu của một số trận động đất đã xảy ra trên đới đứt gãy Mường La - Bắc Yên (động đất Tạ Khoa 1991, động đất Bắc Yên 2009) phù hợp với trường ứng suất hiện đại và kiểu dịch trượt của đới đứt gãy;
7- Giá trị b=0,95244 xác định trên đồ thị lặp lại động đất khu vực nghiên cứu thể hiện mức độ hoạt động động đất trên đới đứt gãy là trung bình, tương đương với mức độ hoạt động động đất ở vùng Đông Bắc Việt Nam
8- Kết quả quan sát từ tháng 11/2011 đến tháng 01/2012 (tức là từ sau khi hồ
thủy điện Sơn La tích nước đạt đến cao trình 215m) trên đới đứt gãy Mường La - Bắc Yên đã quan sát được 27 trận động đất yếu có độ lớn M = 0,8 - 2,3. Điều này cho thấy đới đứt gãy đã phát sinh động đất kích thích do việc tích nước hồ;
9- Kết quả đánh giá độ lớn MSmax của động đất cực đại trên đới đứt gãy Mường La - Bắc Yên theo công thức của Nguyễn Đình Xuyên (1996) có MSmax= 5,6 - 5,7; theo công thức của D. L. Wells và K. J. Coppersmith (1994) có MSmax= 6,4 ± 0,28. So sánh các kết quả này với các đặc trưng địa chấn và đặc điểm hoạt động kiến tạo của đới đứt gãy Mường La - Bắc Yên, giá trị MSmax= 5,7 nhận được từ công thức của Nguyễn Đình Xuyên là hợp lý hơn.
Kiến nghị:
Việc xác định đâu là nguồn có thể phát sinh động đất trong tương lai vẫn là vấn đềđang còn nhiều tranh cãi. Ngoài những ý kiến cho rằng động đất chỉ xảy ra trong những hệ đứt gãy đang hoạt động với những điều kiện nhất định về cường
độ vận động, môi trường, kích thước… như đã đề cập trong Luận văn này, còn có nhiều ý kiến cho rằng động đất không nhất thiết chỉ xảy ra trong các hệđứt gãy có sẵn hay đang hình thành, mà trong vùng uốn nếp tạo núi, hoạt động với một cường
độ nhất định thì ở bất cứ đâu cũng có thể xảy ra động đất. Việc thừa nhận ý kiến này hay ý kiến kia dẫn đến những bản đồ phân vùng động đất hết sức khác nhau gây khó khăn cho công tác quy hoạch và thiết kế chống động đất cho các công trình xây dựng. Bởi vậy, cần có những đầu tư nghiên cứu thỏa đáng để xác định chính xác các nguồn có thể phát sinh động đất trong tương lai ở khu vực Tây Bắc Việt Nam và lân cận.
Hiện nay những tham số quan trọng quyết định kết quả đánh giá độ lớn MSmax của động đất cực đại trong các vùng phát sinh động đất như phân đoạn đứt gãy, bề dày tầng sinh chấn và tính chất vật lý của môi trường vật chất trong các vùng nguồn mới được khảo sát nghiên cứu ở mức độ còn hạn chế. Chính vì vậy, việc đánh giá MSmax có thể còn có những sai số nhất định. Cần lưu ý rằng nếu chúng ta đánh giá MSmax quá cao thì sẽ gây tốn kém và lãng phí về kinh tế khi đầu tư xây dựng kháng chấn cho công trình, còn nếu đánh giá MSmax thấp hơn so với thực tế thì sẽ rất nguy hiểm cho con người và công trình nếu động đất xảy ra. Vì vậy, trong tương lai cần bổ sung các khảo sát, nghiên cứu chi tiết về vùng nguồn phát sinh động đất nhằm làm tăng độ tin cậy trong các xác định MSmax.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt:
1. Lê Đức An, Ngô Quang Toàn (2004), “Kết quả nghiên cứu địa mạo và trầm tích
Đệ tứ nhằm xác định đứt gãy hiện đại tại tuyến đập thủy điện Pa Vinh”, Tạp chí Địa chất, A(285), tr. 188-198, Hà Nội.
2. Vũ Văn Chinh, Nguyễn Ngọc Thủy (2006), “Đặc điểm cấu trúc Tân kiến tạo và
địa động lực hiện đại khu vực Sơn La - Mường La”, Tạp chí Địa chất, A(295), tr. 39-50, Hà Nội.
3. Cục địa chất và khoáng sản Việt Nam (2005), Bản đồ địa chất và khoáng sản Việt Nam tờ Phong Sa Lỳ - Điện Biên Phủ tỷ lệ 1: 200 000, Hà Nội.
4. Cục địa chất và khoáng sản Việt Nam (2005), Bản đồ địa chất và khoáng sản Việt Nam tờ MườngKha - Sơn La tỷ lệ 1: 200 000, Hà Nội.
5. Cục địa chất và khoáng sản Việt Nam (2005), Bản đồ địa chất và khoáng sản Việt Nam tờ Vạn Yên tỷ lệ 1: 200 000, Hà Nội.
6. Cục địa chất và khoáng sản Việt Nam (2005), Bản đồ địa chất và khoáng sản Việt Nam tờ Yên Bái tỷ lệ 1: 200 000, Hà Nội.
7. Bùi Văn Duẩn, Nguyễn Thanh Tùng, Nguyễn Ánh Dương, Vũ Minh Tuấn, Trần Thị An, Võ Thị Thúy (2009), Đánh giá trường ứng suất gia tăng do tải trọng nước hồ chứa tại khu vực các hồ thủy điện lớn: Hòa Bình, Sơn La, Lai Châu, Huổi Quảng theo một số kịch bản, Báo cáo tổng kết đề tài cơ sở năm 2009, Viện Vật lý Địa cầu, Viện KH&CN Việt Nam, Hà Nội.
8. Bùi Văn Duẩn, Trần Thị An (2010), Đánh giá động đất cực đại trên đới đứt gãy Mường La - Bắc Yên - Chợ Bờ, Báo cáo tổng kết đề tài cơ sở năm 2010, Viện Vật lý Địa cầu, Viện KH&CN Việt Nam, Hà Nội.
9. Hà Thị Giang, Đinh Quốc Văn (2011), Nghiên cứu các trận động đất cảm nhận thấy ở Việt Nam thời kỳ 2005-2010, Báo cáo tổng kết đề tài cơ sở năm 2011, Viện Vật lý Địa cầu, Viện KH&CN Việt Nam, Hà Nội.
10.Phạm Văn Hiếu (2005), Đặc điểm địa chấn - kiến tạo đới Sông Đà đoạn Tủa Chùa - Yên Châu, Luận văn Thạc sĩ Địa chất, trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội.
11.Nguyễn Văn Hoành, Nguyễn Đức Thắng, Nguyễn Công Lượng, Phạm Huy Thông, Phạm Văn Mẫn (2001), Thuyết minh tóm tắt báo cáo hiệu đính loạt bản đồ địa chất và khoảng sản Tây Bắc tỷ lệ 1: 200 000 tờ Vạn Yên, Liên
đoàn bản đồđịa chất Miền Bắc, Hà Nội.
12.Nguyễn Văn Hoành, Đặng Văn Đội, Đinh Công Hùng, Nguyễn Vĩnh, Trần Trọng Hòa, (2001), Thuyết minh tóm tắt báo cáo hiệu đính loạt bản đồ địa chất và khoảng sản Tây Bắc tỷ lệ 1: 200 000 tờ Yên Bái, Liên đoàn bản đồ địa chất Miền Bắc, Hà Nội.
13.Nguyễn Văn Hoành, Bùi Minh Tâm, Dương Bình Soạn, Nguyễn Văn Đễ, Trần
Đăng Tuyết (2001), Thuyết minh tóm tắt báo cáo hiệu đính loạt bản đồ địa chất và khoảng sản Tây Bắc tỷ lệ 1: 200 000 tờ Phong Sa Lỳ - Điện Biên Phủ, Liên đoàn bản đồđịa chất Miền Bắc, Hà Nội.
14.Nguyễn Văn Hoành, Đặng Văn Đội, Lê Thanh Hựu, Nguyễn Đức Thắng (2001),
Thuyết minh tóm tắt báo cáo hiệu đính loạt bản đồ địa chất và khoảng sản Tây Bắc tỷ lệ 1: 200 000 tờ Mường Kha - Sơn La, Liên đoàn bản đồđịa chất Miền Bắc, Hà Nội.
15.Nguyễn Văn Hùng (2002), Những đặc điểm cơ bản đứt gãy Tân kiến tạo Tây Bắc, Luận án tiến sĩ Địa chất, Viện Địa chất, Viện KH&CN Việt Nam, Hà Nội.
16.Nguyễn Văn Hùng, Hoàng Quang Vinh (2004), “Về hoạt động của các đới đứt gãy Tân kiến tạo ở Tây Bắc Bộ, Việt Nam”, Tạp chí Địa chất, A(285), tr. 38-48, Hà Nội.
17.Lê Thanh Hựu, Đinh Công Hùng (2008), “Đặc điểm địa chất và biến chất vùng Tạ Khoa qua kết quả đo vẽ 1:50.000 nhóm tờ Yên Châu”, Tạp chí Địa chất, A(350), tr. 16-23, Hà Nội.
18.Ngô Thị Lư (1997), “Các đặc điểm biểu hiện của tính địa chấn miền Bắc Việt Nam và các vùng lân cận thời kỳ từ năm 1987 đến 1992”, Tạp chí Các khoa học về Trái đất, 19(1), tr. 12-18, Hà Nội.
19.Vũ Xuân Lực, Trần Thanh Hải, Đinh Hữu Minh, Trần Quang Phương (2010), “Đặc điểm biến dạng kiến tạo vùng Tạ Khoa, huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La”,
Tạp chí Địa chất, A(320), tr. 96-110, Hà Nội.
20.Võ Công Nghiệp, Phạm Văn Bảy, Ngô Ngọc Cát, Phan Ngọc Cừ, Cao Thế
Dũng, Đỗ Tiến Hùng, Nguyễn Kim Ngọc, Châu Văn Quỳnh, Vũ Ngọc Trân (1998). Danh bạ các nguồn nước khoáng và nước nóng Việt Nam, Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội.
21.Chu văn Ngợi, Nguyễn Cẩn, Mai Trọng Nhuận, Nguyễn Ngọc Trường, Lưu
Đức Hải, Đặng Văn Bào, Đặng Văn Luyến, Phan Duy Ngà (2002), “Đánh giá tổn thương địa môi trường do động đất gây ra (lấy trận động đất ngày 19/02/2001 ở Điện Biên làm ví dụ)”, Kỷ yếu hội thảo khoa học động đất và một số dạng tai biến tự nhiên khác vùng Tây Bắc, Việt Nam, Nhà xuất bản
Đại học Quốc gia Hà Nội, tr. 71-80, Hà Nội.