II.2. TỔNG QUAN VỀ TÍNH ĐỊA CHẤN KHU VỰC ĐÔNG NAM Á 1. Danh mục động đất khu vực Đông Nam Á (ĐNA) giai đoạn 1278-2008
II.2.2. Các đặc điểm hoạt động động đất khu vực Đông Nam Á
Từ danh mục động đất độc lập được thành lập, tiến hành xây dựng bản đồ chấn tâm các trận động đất mạnh với magnitude M≥5.5. Các kết quả được chỉ ra trên Hình II-20. Cần lưu ý rằng, bản đồ chấn tâm động đất (Hình II-20) được xây dựng trên nền của sơ đồ địa động lực hiện đại khu vực ĐNA [21], [110].
Các kết quả trên Hình II-20 cho thấy chấn tâm các trận động đất mạnh rõ ràng phân bố chủ yếu tại nơi tiếp giáp giữa các đới kiến tạo chính và các vùng chuyển tiếp của khu vực nghiên cứu. Đáng chú là trong cả chu kỳ xem xét (1278-2008) trên toàn khu vực nghiên cứu đã xảy ra 6 trận động đất mạnh nhất với magnitude M > 8.0. Trừ chấn tâm của trận động đất mạnh ngày 29.11.1998 với magnitude M = 8.3 phân bố ở phía đông nam khu vực ĐNA tại toạ độ ϕ = - 2.070N, λ = 124.890E, chấn tâm của cả 5 trận động đất mạnh nhất còn lại đều phân bố tại phần tây nam khu vực ĐNA, dọc theo đới hút chìm Sunda Trench.
Điều đó một lần nữa khẳng định về hoạt động kiến tạo hiện đại tại khu vực này dưới ảnh hưởng của sự dịch chuyển của mảng Ấn-Úc về phía bắc-đông bắc như đã chỉ ra trong [22].
Chương II. Tính địa chấn khu vực Biển Đông và vùng Đông Nam Á 85
Hình II-20. Bản đồ chấn tâm động đất mạnh khu vực ĐNA giai đoạn 1278-2008 Chú thích: 1- Chấn tâm một số trận động đất mạnh nhất và số thứ tự của chúng: a- thiếu lời giải cơ cấu chấn tiêu, b- Với lời giải cơ cấu chấn tiêu (vùng gạch – vùng sóng nén); 2, 3 - Kích thước và hình dạng của vùng chấn tiêu động đất với hướng phân bố tiền và dư chấn: 2- Theo không gian, 3- Theo tiến trình thời gian; 4, 5- Các đứt gãy chính, hoạt động trong Kainozoi muộn: 4- Dịch chuyển ngang (a- xác định và giả định, b- đứt gãy hành tinh); 5- Vùng sụt lún lớn (a- Đới Benhiop, b- Sụt lún khác); 6- Các cấu trúc giãn: a- Rãnh sâu ven biển, b- Bể trầm tích trong giới hạn lục địa và thềm lục địa; 7- Vành đai hố nước sâu ven bờ biển; 8, 9- Các vec tơ dịch chuyển: 8- Của mảng thạch quyển chính, 9- Của các khối phần đông nam mảng Âu - Á. Các mảng chính được kí hiệu bằng các chữ: EU - Âu - Á, IN - Ấn – Úc, P - Thái Bình Dương, PH - Các mảng nhỏ Philipin. Các chữ số La Mã kí hiệu cho các khối: I - Tibet- Hymalaya, II - Đông Nam Trung Quốc, III - Đông Dương, VI - Biển Nam Trung Quốc, V - Trung Xông đơ, VI - Kalimantan-Iava. Các số trong các ô vuông kí hiệu cho các đứt gãy: 1- Sụt lún tiếp giáp chính, 2- Siaoiang, 3- Phancheng-Linsan, 4- Đông Giang- Chingiangpy, 5- Sông Hồng, 6- Sagaing, 7- Xuyên Đông Dương, 8- Philipin, 9- Hainanh - Natuna, 10- Tuyến Lupar, 11- Sorong, 12- Semanko, 13- Sulavesi - Palavan.
II.2.2.2. Đồ thị lặp lại và mức đại diện động đất khu vực ĐNA
Hình II-21. Đồ thị lặp lại động đất khu vực ĐNA
Trên cơ sở các số liệu trong danh mục động đất độc lập (bao gồm 22542 trận động đất với magnitude M ≥ 4.0), đã xây dựng đồ thị lặp lại động đất cho khu vực ĐNA giai đoạn nghiên cứu. Kết quả được chỉ ra trên Hình II-21. Phân tích đồ thị lặp lại trên Hình II-21 cho thấy động đất khu vực ĐNA giai đoạn 1278-2008 có mức đại diện magnitude M=4.5.
II.2.2.3. Phân bố số lượng động đất theo độ sâu chấn tiêu.
Tiếp theo, ta tiến hành xem xét phân bố số lượng động đất theo độ sâu chấn tiêu bằng cách xây dựng đồ thị Hình II-22 trên cơ sở các số liệu từ danh mục động đất độc lập.
Phân tích đồ thị trên Hình II-22 chỉ ra rằng trong chu kỳ xem xét, phần lớn động đất trong khu vực có chấn tiêu phân bố trong khoảng H=30-50 km. Động đất sâu (H>300km) trong khu vực nghiên cứu không nhiều.
Hình II-22. Phân bố số lượng động đất khu vực ĐNA theo độ sâu chấn tiêu
Chương II. Tính địa chấn khu vực Biển Đông và vùng Đông Nam Á 87 II.2.2.4. Phân bố động đất cực đại theo năm
Để xem xét quy luật phân bố động đất cực đại theo thời gian, ta tiến hành xây dựng các đồ thị phân bố giá trị magntude cực đại theo năm. Các kết quả nhận được được chỉ ra trên Hình II-23, Hình II-24.
Hình II-23 biểu diễn phân bố giá trị magntude động đất cực đại theo năm đối với khu vực ĐNA trên cơ sở chu kỳ số liệu từ năm 1278-2008 với bước chọn 50 năm. Các kết quả trên Hình II-23 chỉ ra rằng, do sự không đầy đủ về số liệu địa chấn ở các thời kỳ trước năm 1960, nên đồ thị Hình II-23 không có tính liên tục về thời gian. Vì vậy các kết quả nhận được trên Hình II-23 chưa phản ánh rõ nét tính quy luật của phân bố giá trị magntude động đất cực đại theo năm. Mặt khác, qua phân tích danh mục động đất ĐNA giai đoạn 1278-2008 cho thấy chỉ từ năm 1960 trở đi, chu kỳ số liệu địa chấn máy (quan sát bằng máy) mới tỏ ra khá liên tục và tương đối đầy đủ. Vì vậy, ta lại xây dựng đồ thị phân bố giá trị magntude cực đại theo năm đối với giai đoạn này (xem Hình II-24).
Hình II-23. Phân bố các giá trị magnitude động đất cực đại khu vực ĐNA theo năm (Chu kỳ số liệu tổng hợp 1278-2008)
Hình II-24. Phân bố các giá trị magnitude động đất cực đại khu vực ĐNA theo năm (Chu kỳ số liệu 1960-2008)
Có thể thấy rằng các kết quả trên Hình II-24 thể hiện khá rõ nét tính chu kỳ của quy luật phân bố giá trị magntude động đất cực đại theo năm đối với khu vực ĐNA. Các cực
đại trên đồ thị ở giai đoạn trước năm 1973 cho thấy khu vực ĐNA giai đoạn này có mức magnitude cực Mmax = 6.5 và được lặp lại qua 2-3 năm. Giai đoạn tiếp theo từ 1973- 1996 được đặc trưng bởi các giá trị magnitude cực đại lớn hơn giai đoạn trước 1973 (Mmax = ≥7.5) với bước lặp 3-6 năm. Các cực đại trên đồ thị ở giai đoạn tiếp theo từ 1996-2003 cho thấy khu vực ĐNA giai đoạn này được đặc trưng bởi các giá trị magnitude cực đại lớn hơn (Mmax = ≥8.0) với bước lặp lại mau hơn (2-3 năm). Hai cực đại liên tiếp ở cuối giai đoạn vào các năm 1998 và 2000 với magnitude Mmax = 8.3 tương ứng với 2 trận động đất xảy ra lúc 14giờ 10ph 00giây ngày 29.11.1998 và 16giờ 28ph 00giây ngày 04.06.2000 (Phụ lục 1) và ngay sau đó là xu thế suy giảm các giá trị magnitude cực đại xuống mức Mmax ≤6.5 rất rõ rệt ở các năm từ 2000-2003 cho phép giả thiết rằng đây là các dấu hiệu chuẩn bị cho một giai đoạn hoạt động địa chấn mới tích cực hơn tại khu vực ĐNA. Điều này được thể hiện khá rõ nét ở các cực đại thuộc phần cuối của đồ thị hình 5 (b) với mức giá trị Mmax lớn nhất trong tất cả chu kỳ nghiên cứu (Mmax = ≥8.5). Cực đại lớn nhất Mmax = 9.0 tại năm 2004 tương ứng với trận động đất gây sóng thần Sumatra ngày 26.12.2004 lúc 00giờ 58ph 50,76giây (giờ quốc tế GMT) tại toạ độ ϕ = 3,300N; λ = 95,780E thuộc khu vực đảo Andaman-Nicobar Đông Nam Châu Á [22].
II.2.2.5. Tiến trình thời gian động đất giai đoạn 1278-2008
Xem xét danh mục động đất độc lập khu vực ĐNA giai đoạn 1278-2008 (chứa 22520 trận động đất, bao gồm cả các kích động chính), cho thấy trước năm 1964, số lượng động đất xảy ra hàng năm không nhiều (chỉ một vài trận trong 1 năm). Vì vậy, trong phần này, chia ra hai giai đoạn để xem xét tiến trình thời gian xảy ra động đất cho khu vực ĐNA.
Bảng II-7. Phân bố số lượng động đất độc lập theo thời gian (1964-2008)
Năm Số lượng
(N)
Năm Số lượng
(N)
Năm Số lượng
(N)
Năm Số lượng
(N)
Năm Số lượng
(N)
1964 243 1973 225 1982 514 1991 699 2000 1108 1965 251 1974 247 1983 529 1992 894 2001 853 1966 242 1975 249 1984 618 1993 711 2002 94 1967 302 1976 236 1985 531 1994 619 2003 107 1968 255 1977 296 1986 541 1995 979 2004 118 1969 288 1978 399 1987 518 1996 1123 2005 457 1970 268 1979 452 1988 596 1997 1026 2006 315 1971 176 1980 519 1989 537 1998 1003 2007 266 1972 222 1981 502 1990 578 1999 1229 2008 475
Chương II. Tính địa chấn khu vực Biển Đông và vùng Đông Nam Á 89
0 1 2 3 4 5 6 7 8
1278 1524 1600 1618 1683 1732 1799 1870 1884 1895 1914 1921 1927 1931 1935 1939 1943 1952 1957 1961Year N
Hình II-25. Tiến trình thời gian động đất khu vực Đông Nam Á giai đoạn 1278-1963 Đồ thị trên Hình II-25 chỉ ra tiến trình thời gian động đất khu vực Đông Nam Á giai đoạn 1278-1963. Từ các kết quả trên Hình II-25 rõ ràng rằng, trong giai đoạn từ 1278 đến 1963 trên lãnh thổ nghiên cứu, hàng năm chỉ xảy ra một đến vài trận động đất độc lập. Điều này một phần do trước năm 1964, hệ thống quan sát địa chấn trên thế giới và trong khu vực chưa phát triển, các số liệu thu thập được chủ yếu từ các nguồn số liệu lịch sử và điều tra thực địa trong nhân dân. Mặt khác có thể do hoạt động động đất giai đoạn này không tích cực như ở giai đoạn sau. Tuy nhiên, các kết quả nhận được ở giai đoạn này vẫn là những tài liệu hỗ trợ hết sức quý báu, nhất là trong nghiên cứu đánh giá tần suất lặp lại động đất cho khu vực ĐNA.
Trên đồ thị tại Hình II-26 chỉ ra tiến trình thời gian động đất khu vực Đông Nam Á giai đoạn 1964-2008. Phân tích các kết quả trên Hình II-26 cho thấy, trong giai đoạn từ 1964 đến 2008 trên lãnh thổ nghiên cứu, hàng năm xảy ra từ vài trăm đến hàng nghìn trận động đất độc lập. Có thể chia ra các giai đoạn như sau:
- Từ 1964-1977: Trung bình hàng năm trên lãnh thổ nghiên cứu xảy ra khoảng trên 200 trận động đất độc lập.
- Từ 1978-1988: Số lượng động đất độc lập xảy ra trong trong khu vực ĐNA trung bình hàng năm trong giai đoạn này lớn hơn so với giai đoạn trước (khoảng từ 300 đến trên 600 trận/năm).
- Từ 1989-2003: Có thể thấy rằng, đây là giai đoạn đặc biệt với xu thế hoạt động địa chấn trong khu vực ĐNA tích cực nhất trong tất cả các chu kỳ xem xét.
Trung bình hàng năm trên lãnh thổ nghiên cứu xảy ra từ trên 600 trận động đất đến hàng nghìn trận động đất. Các cực đại tại các năm từ 1996-2000 tương ứng với số lượng trên một nghìn trận động đất độc lập trong một năm chỉ ra rằng đây là thời kỳ hoạt động địa chấn hiện đại và tích cực, chuẩn bị cho một sự bùng phát mạnh mẽ của trận động đất sóng thần Sumatra, là trận động đất gây sóng thần lớn nhất trong lịch sử và trên hành tinh của chúng ta.
- Từ 2004-2008: Giai đoạn này tuy số lượng động đất độc lập trung bình hàng năm xảy ra ít hơn giai đoạn trước đó (1989-2003)(chỉ vài trăm trận/năm). Nhưng một số động đất mạnh nhất như động đất gây sóng thần Sumatra, động đất Tứ Xuyên (Trung Quốc)... lại xảy ra trong giai đoạn này. Điều này cho thấy một lượng lớn các tiền chấn và dư chấn của các trận động đất mạnh nói trên đã được loại bỏ khỏi danh mục động đất
khu vực ĐNA và các kết quả nhận được trong nghiên cứu này chắc chắn đã đạt độ tin cậy cao và đảm bảo được tính độc lập của các sự kiện xem xét.
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
1964 1968 1972 1976 1980 1984 1988 1992 1996 2000 2004 2008
Year N
Hình II-26. Tiến trình thời gian động đất khu vực Đông Nam Á giai đoạn 1964-2008