CÁC VÙNG NGUỒN ĐỘNG ĐẤT - SÓNG THẦN TRÊN BIỂN ĐÔNG VÀ VÙNG VEN BIỂN VIỆT NAM
IV.1. CÁC VÙNG CÓ KHẢ NĂNG PHÁT SINH ĐỘNG ĐẤT VÀ SÓNG THẦN TRÊN BIỂN ĐÔNG VÀ VEN BIỂN VIỆT NAM
IV.1.2. Các đới đứt gãy trên các vùng rìa Tây và Tây bắc Biển Đông
IV.1.2.1.1. Đặc trưng kiến tạo
Đây là một đới rìa lục địa thụ động kiểu Đại Tây Dương (Hình IV-11), với một loạt các đới sụt tách thuận tạo nên các địa hào, máng trũng phương ĐB-TN hoặc ĐĐB-TTN.
Các đới đứt gãy này có độ dài từ vài trăm đến 1000 km, và về nguyên tắc có thể tạo nên các trận động đất gây sụt lở đáy biển đáng kể và tạo nên sóng thần. Tuy nhiên các trận động đất cũng sẽ không mạnh. Đáng chú ý nhất là các đứt gãy ở phần rìa tiếp giáp với khu vực vỏ đại dương Biển Đông.
Chương IV. Các vùng nguồn động đất-sóng thần trên Biển Đông và vùng ven biển VN 145 IV.1.2.1.2. Đặc điểm trường ứng suất
Phân tích thống kê trường ứng suất trong các nguồn, người ta đưa ra các đánh giá sau về trường ứng suất kiến tạo ở các vùng trong khu vực nghiên cứu:
Hình IV-11. Vùng nguồn Bắc biển Đông
Kết quả cho thấy, trường ứng suất ưu thế ở Bắc Biển Đông thuộc loại trượt bằng với trục ứng suất nén thay đổi từ phương á vĩ tuyến trong các diện tích phía đông và trung tâm, chuyển dần TB-ĐN tại các diện tích phía bắc vịnh Bắc Bộ. Trong trường ứng suất này, các trận động đất năm 1918, năm 1962 (M= 5,3), năm 1966 (M=4,9), năm 1986 (M=5,0), năm 1991 (M=5,5), năm 1994 (M=4,9) là các phá huỷ địa chấn trượt bằng phải phương ĐB-TN, trùng với đường phương của các hệ đứt gãy chính có mặt trong vùng.
Trong hệ đứt gãy Đông Bắc Biển Đông các trận động đất năm 1966 (M=4,9) và năm 1994 (M=4,9) là các phá huỷ địa chấn trượt bằng phải phương ĐB-TN, còn các trận động đất năm 1994 (M=6,9), năm 1994 (M=5,0) và năm 1994 (M=4,7) ở trung tâm và rìa tây nam đới đứt gãy lại là các phá huỷ trượt chờm thuận. Vì vậy có thể nhận định rằng hệ đứt gãy này tham gia vào hai quá trình biến dạng dịch chuyển: Quá trình trượt bằng phải thể hiện sự chuyển động tương đối về đông của mảng Nam Trung Hoa và quá trình sụt lún, chuyển động tách giãn về phía nam của mảng Biển Đông trên các bề mặt trượt ĐB-TN.
IV.1.2.1.3. Hoạt động động đất IV.1.2.1.3.1. Đồ thị lặp lại động đất
Đồ thị lặp lại động đất khu vực nghiên cứu có dạng (Hình IV-12):
lgN*(M)= 3.6307-0.79588 M (IV.3)
Hình IV-12. Đồ thị lặp lại vùng Biển Đông – Nam Trung Quốc IV.1.2.1.3.2. Mặt cắt phân bố động đất theo độ sâu
Hình IV-13. Chấn tâm và mặt căt phân bố động đất theo độ sâu
Chương IV. Các vùng nguồn động đất-sóng thần trên Biển Đông và vùng ven biển VN 147 IV.1.2.2. Vùng nguồn Tây Biển Đông
IV.1.2.2.1. Đặc trưng kiến tạo
Ở vùng biển Nam Trung Bộ từ Quảng Ngãi đến Bình Thuận, Ninh Thuận quan sát thấy hoạt động của các đứt gãy kinh tuyến 109o30'. Đây là hệ thống đứt gãy được nhiều người biết đến và thường gọi tên là đứt gãy Tây Biển Đông hay đứt gãy kinh tuyến 109o30' (Hình IV-14). Đới đứt gãy Tây Biển Đông bắt đầu từ chạc ba đứt gãy phía nam đảo Hải Nam, kéo xuống phía nam dọc theo sườn lục địa phía đông miền Trung Việt Nam. Chiều dài khoảng 550 km tính đến đới trượt Tuy Hoà. Tuy nhiên các biểu hiện đứt gãy gây động đất theo phương đứt gãy này còn tiếp tục ở phía nam. Phía nam đứt gãy phương á kinh tuyến có thể đạt chiều dài tới 700 km.
Hình IV-14. Vùng nguồn Tây Biển Đông
Đây là đứt gãy sâu, đóng vai trò ranh giới giữa địa khối Inđosini và vỏ đại dương Biển Đông. Các tài liệu địa chất cho thấy trong giai đoạn hiện nay đứt gãy hoạt động yếu. Các hoạt động chính của nó đã kết thúc vào Miocen sớm. Ở đây tồn tại 2 đến 3 đứt gãy bậc 1 đến bậc 3 phát triển dọc thềm và rìa thềm lục địa Trung Bộ và Nam Bộ. Hoạt động của chúng phát triển kéo dài trong suốt KZ đến Pliocen Đệ tứ và làm móng Granit trước KZ sụt dần ra phía trũng nước sâu biển Đông. Nếu ở khu vực nằm sát bờ biển Khánh Hoà Ninh Thuận chiều sâu móng KZ chỉ nằm ở độ sâu một vài trăm mét thì ở khu vực cách bờ 50km độ sâu móng đã chìm đến độ sâu 2 - 3km, còn ở khu vực cách bờ 100km độ sâu của móng đá chìm xuống đến độ sâu 4 - 5km. Hoạt động của hệ thống đứt gãy kinh tuyến 109o vùng biển Nam Trung Bộ có thể đã làm đáy biển sụt bậc từ độ sâu từ 300- 4000m trong Holocen và hiện đại. Hoạt động của đới đứt gãy 109o có thể tạo ra hiện tượng trượt lở kiến tạo.
IV.1.2.2.2. Trường ứng suất kiến tạo
Nổi bật và đóng vai trò quan trọng trên bình đồ cấu trúc kiến tạo trong vùng này là các hệ đứt gãy Tây Biển Đông, Nam Hải Nam và Sông Hồng-Sông Chảy trong cấu trúc chạc ba Nam Hải Nam. Hệ đứt gãy Tây Biển Đông có quy mô lớn về chiều dài, chiều rộng và độ sâu xuyên cắt, từ Nam Hải Nam phát triển theo phương kinh tuyến tới tận eo biển Zond giữa các đảo Java và Sumatra. Thiếu các tài liệu về cơ cấu chấn tiêu động đất, trường ứng suất trong hệ đứt gãy Tây Biển Đông được nghiên cứu trên cơ sở các tài liệu địa chất, địa mạo, địa vật lý và vật lý kiến tạo. Cơ chế hoạt động trượt bằng phải được nhiều tác giả dự đoán đối với hệ đứt gãy, khi nó điều tiết quá trình biến dạng dịch chuyển hướng nam của mảng Biển Đông so với địa khối Đông Dương. Trường ứng suất trong hệ đứt gãy tương ứng với cơ chế kiến tạo này có thể được mô hình bởi trục ứng suất nén gần nằm ngang theo phương ĐB-TN và mặt trượt hướng kinh tuyến và vĩ tuyến, trong đó bề mặt hướng kinh tuyến có biến dạng trượt bằng phải trùng với cơ chế hoạt động của hệ đứt gãy Tây Biển Đông.
Hệ thống đứt gãy Sông Hồng bao gồm một số đứt gãy phương TB-ĐN bắt nguồn từ lãnh thổ Việt Nam và phát triển ra Biển Đông, trong đó các đứt gãy Sông Lô, Vĩnh Ninh hướng cắm tây nam, khống chế cánh đông bắc trũng Sông Hồng còn đứt gãy Sông Hồng- Sông Chảy hướng cắm đông bắc, khống chế rìa tây nam của trũng. Hệ đứt gãy Sông Hồng được xác định là hoạt động trượt bằng phải và có tính địa chấn tương đối cao trong phần lãnh thổ. Tuy nhiên, trong phần lãnh hải hệ đứt gãy biểu hiện tính địa chấn thấp và rất thấp.
Trong hệ đứt gãy Nam Hải Nam, cơ cấu chấn tiêu các trận động đất năm 1969 (M=4,7), năm 1969 (M=4,8) thuộc dạng trượt bằng với ứng suất nén á kinh tuyến và ứng suất tiếp tuyến cực đại phương ĐB-TN và TB-ĐN. Hai trận động đất trên được xác định là các phá huỷ địa chấn trượt bằng trái trên các mặt ĐB-TN hướng cắm tây nam.
Với cơ chế này, hệ đứt gãy Nam Hải Nam điều tiết quá trình chuyển động tương đối về tây nam của khối đảo Hải Nam.
IV.1.2.2.2.1. Đồ thị lặp lại động đất
Từ tập hợp số liệu động đất trong khu vực ngoài khơi Nam Trung Bộ, trong khoảng thời gian quan sát 100 năm xây dựng được đồ thị lặp lại có dạng (Hình IV-15):
lgN*(M)= 3.2349-0.8965 M (IV.4)
Chương IV. Các vùng nguồn động đất-sóng thần trên Biển Đông và vùng ven biển VN 149
Hình IV-15. Đồ thị lặp lại khu vực ngoài khơi Nam Trung Bộ IV.1.2.2.2.2. Mặt cắt phân bố động đất theo độ sâu (Hình IV-16)
Hình IV-16. Chấn tâm và mặt căt phân bố động đất theo độ sâu