GPS 1994-2000.
Kurt Feigl - Đại học Wisconsin, Madison, Hoa Kỳ:
Kurt L. Feigl (1); Duong Chi Cong (2); Tran Dinh To (3); Nguyen Quang Xuyen (3) (1) Đại học Wisconsin-Madison, Hoa Kỳ. [feigl@wisc.edu]
(2) Viện Nghiên cứu Địa chính, Bộ Tài nguyên và Môi trường, Vietnam (3) Viện Địa chất, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Nằm ở ranh giới tây nam của khối Nam Trung Hoa, đứt gãy Sông Hồng đóng một vai trò quan trọng trong quá trình kiến tạo Châu Á. Với chiều dài trên 900 km, tính tới thời điểm trước khi kết thúc Miocene đứt gãy này có biên độ trượt trái là 700 ± 200 km. Từ đó, đứt gãy dần chuyển hướng sang trượt bằng phải. Mặc dù vết tích của đứt gãy xuất hiện khá rõ nét trong các hình ảnh vệ tinh quang học nhưng mức độ hoạt động hiện nay của nó vẫn chưa được đo đạc một cách chính xác. Ở phần tây bắc thuộc Vân Nam, Trung Quốc, hệ thống đứt gãy bao gồm hai dải chính dọc thung lũng Gasa. Một dải dọc theo chân núi Ailao Shan và dải kia trải ngang qua thung lũng Gasa. Tại đây, nhóm của Allen (1984) ước tính được biên độ trượt phải từ 3 đến 7 mm/năm dựa trên hệ thống (sông) suối và những giả định chưa chắc chắn về tốc độ của đường trượt. Tiến sâu vào giải giữa thung lũng đo được biên độ trượt khoảng 2 mm/năm và biên độ trượt toàn bộ đứt gãy có thể khoảng từ 1-4 mm/năm sử dụng phương pháp định tuổi 14C. Phương pháp đo lường này có thể cho thấy một tổng biên độ trượt thấp hơn vi đứt gãy lưu lại một vài vết tích ở bồn trũng pull-part xung quanh khu vực khoan sâu. Trên phạm vi lục địa, mô hình khối rắn động học được thiết kế nhằm hạn chế tối thiểu năng lượng giãn đàn hồi dự đoán khối Nam Trung Hoa dịch chuyển 10 ± 5 mm/năm N110 độ đông so với khối phía nam bên cạnh là Sundaland. Tốc độ trượt tương đối này cho thấy biên độ trượt bằng phải là 8,9 ± 4,5 mm/năm và 4,6 ± 2,3 mm/năm ở phần mở rộng của nhánh trên đất Việt Nam của đứt gãy Sông Hồng mà phương trượt là N43 độ tây. Phần mở rộng là kết quả trực tiếp của đo đạc hình học đứt gãy. Do đứt gãy không để lại một quỹ đạo nhỏ nào về cực của vòng xoay tương đối giữa hai khối mà nó tiếp giáp, nên vector trượt trên đứt gãy phải bao gồm cả đoạn chếch thay đổi dọc vết trượt.
Hai phương pháp đo đạc, dù hạn chế về không gian và thời gian đều gắn liền với đứt gãy Sông Hồng. Trên phạm vi lục địa, dự án GEODYSSEA sử dụng dữ liệu GPS thu thập được từ gần khắp khu vực Đông Nam Á phát hiện ra rằng: khối Sundaland, hay chính là khối Đông Dương cùng với phần phía tây và trung Indonesia là một khối kiến tạo ổn định dịch chuyển tương đối theo hướng đông so với mảng Á-Âu với biên độ 12 ± 3 mm/năm. Còn so với khối Ấn Độ và Australia thì khối này di chuyển lệch Nam. Không có sự dịch chuyển đáng kể nào được phát hiện dọc ranh giới với khối Nam Trung Hoa hay chính là dọc đứt gãy Sông Hồng, trái lại biên độ trượt phải gần 50 mm/năm lại đo được giữa Ấn Độ và Sundaland trong khu vực Andaman – Miến Điện.
Trên phạm vi không gian hẹp hơn, Duong và Feigl (1999) sử dụng các số liệu đo đạc theo thời gian từ 1963 đến 1994 để tính toán biên độ trượt ngang dọc đứt gãy Sông Hồng gần Thác Bà, Việt Nam bằng việc kết hợp: phép đạc tam giác năm 1963, năm 1983 và các ghi nhận quan sát GPS 1994. Họ khẳng định 95% rằng biên độ trượt ước tính của 10 hệ thống phụ tam giác bao quanh vết tích đứt gãy gần như băng không. Biên độ trượt tối đa đứt gãy thấp hơn 0,3 rad/năm ở hầu hết các hệ thống phụ tam giác ngoại trừ duy nhất 1 hệ thống. Những tính toán này có thể giúp khẳng định thêm những ước tính từ hai tham số (độ sâu khoá chặt và biệ độ trượt) theo mô hình di chuyển đàn hồi đơn giản tính toán đứt gãy trượt bằng thẳng đứng, khoá chặt. Các tính toán có vẻ chắc chắn nhất đưa ra con số trượt bằng phải từ 1 đến 5 mm/năm nằm dưới độ sâu cố định từ 5 – 20 km.
Đứt gãy Sông Hồng thể hiện rất ít về đo đạc công cụ địa chấn. Chưa có trận động đất nào với cường độ lớn hơn 5,5 độ Richter có thể xảy ra ở đoạn cuối phí nam của đứt gãy Sông Hồng tại Việt Nam từ 1903 đến 1990, dựa trên tài liệu biên soạn năm 1994 của Viện Hải dương học chi nhánh Hà Nội. Tất nhiên khoảng thời gian này ngắn hơn khoảng thời gian xảy ra động đất lớn - ước tính là từ 5 đến 7 nghìn năm.
Dường như dữ liệu sẵn có không đủ để đánh giá được hoạt động hiện nay của hệ thống đứt gãy Sông Hồng để đánh gái một cách chắc chắn nguy cơ động đất đứt gãy này gây ra. Trong bài viết này, chúng tôi xem xét các biện pháp đo đạc thu thập được từ mạng lưới đo đạc phủ khắp đứt gãy trong vòng 6 năm. Đặc biệt, các dấu hiệu đo đạc phân biệt ba giả thuyết đang tranh cãi:
1. Đứt gãy không còn hoạt động. Quá trình biến dạng ở khu vực đã ngừng hoạt đông ở thời điểm nào đó sau khi kết thúc Mioxen.
2. Đứt gãy vẫn hoạt động nhưng hiện tại nằm im. Nói cách khác, thời gian hiện tại rơi vào khoảng giữa chu kỳ xảy ra biến động địa chấn. Đới đứt gãy đang tích lũy năng lượng tiềm tàng để giải phóng thành động đất trong tương lai.
3. Đứt gãy đang tích cực âm thầm giải phóng ứng suất kiến tạo, chăng hạn như lở đá như ghi nhận ở các đoạn ngắn (<100 km) của các đứt gãy San Andreas và Philippine.
Trong nghiên cứu này chúng tôi phân tích những kết qảu quan sát được từ GPS trong suốt các lần khảo sát vào các năm 1994, 1996, 1998, 2000 và một số thời điểm năm 2001. Căn cứ theo yếu tố lịch sử công việc các trạm quan sát được chia làm 2 loại. Một số trạm chỉ tham gia 2 lần (vào năm 1994 và 2000). Các trạm khác tham gia trong 3 hoặc 4 chiến dịch từ 1994 và 2001 cho kết quả không chắc chắn từ 1 đến 3 mm/năm. Chúng tôi diễn gải được biên độ dịch chuyển tương đối theo trạm XUY0 đặt tại phần đông bắc đứt gãy, được cho là nằm trên khối Nam Trung Hoa. Từ việc căn cứ vào 11 trạm khác chúng tôi có thể xác định một cách khá chắc chắn có một biên độ dịch chuyển, chỉ có một trạm cho kết quả về biên độ dich chuyển tương đối khác không với95% chắc chắn. Những trạm khác cho thấy các biên độ dịch chuyển tương đối chậm hơn các số liệu không chắc chắn đo đặc được.
Chúng tôi kết luận rằng đứt gãy Sông Hồng đã không trượt nhanh hơn 1 hoặc 2 mm/năm trong thời gian từ năm 1994 đến năm 2000. Nếu đang tích tụ dưới dạng biến dạng đàn hồi thì tốc độ biến dạng chậm này dường như sẽ tương thích với khoảng thời gian tái xuất hiện các trận
động đất mạnh 7 độ Richter với khoảng cách thiên niên kỷ. Ở phạm vi khu vực, tốc độ chậm cho thấy sự biến dạng ước lượng trên ranh giới mảng hoạt động giữa khối Nam Trung Hoa và khối Sundaland không diễn xảy ra trên đứt gãy sông Hồng tại Việt Nam. Nó phải xảy ra ở nơi nào khác, có lẽ ở phía tây như đã dự đoán trước đây.
Kurt L.Feigl is an associate pofessor of Tectonic Applications of Geodesy at the University of Wisconsin-Madison, USA. His research includes measuring and modeling crustal deformation from earthquake faults, volcano activity, glacier loads, and fluid extraction. Geodetic measurement techniques include Global Positioning System (GPS) surveying, satellite radar interferometry (INSAR), and other remote- sensing schemes. Numerical modeling approaches include the finite- element method, parameter estimation by inversion, and analytic elastic solutions.
Kurt L. Feigl là Phó giáo sư về các ứng dụng kiến tạo của quá trình tạo núi tại Đại học Wisconsin-Madison,Hoa Kỳ. Nghiên cức của ông tập trung vào các lĩnh vực:
đo đạc và mô hình hoá biến dạng vỏ từ các đứt gãy động đất, hoạt động núi lửa, áp lực bề mặt, fluid extraction, các kỹ thuật đo đạc kiến tạo núi bao gồm : khảo sát hệ thống định vị toàn cầu,
đo giao thoa radar vệ tinh, và các kế hoạch viễn thám khác. Các cách tiếp cận bằng phương
pháp số hoá bằng số gồm phương pháp số có hạn, ước tính tham số bằng đảo ngược, và các giải
pháp phân tích độ dẻo.