ĐẶC ĐIỂM CÁC TRƯỜNG ĐỊA VẬT LÝ VÀ CẤU TRÚC SÂU VỎ TRÁI ĐẤT
3.4. HOẠT ĐỘNG ĐỘNG ĐẤT VÀ VÀ NÚI LỬA
3.4.4. Trường chấn động tự nhiên
Độ hoạt động địa chấn A10 Biển Đông Việt Nam được xác định theo các vùng khác nhau. Động đất đặc trưng cho từng vùng cũng khác nhau: vùng ven biển miền Trung và Nam Bộ Mmin = 4,0, vùng Beniof Manila Mmin = 5,0, các vùng còn lại có động đất đặc trưng Mmin = 5. Giá trị NΣ trong công thức xác định A10 được chọn lọc như sau: với vùng biển Việt Nam NΣ = 3 nên sai số tính toán độ hoạt động địa chấn δ A10 = 58 %, với vùng Beniof Manila NΣ = 5 dẫn đến sai số δ A10 = 40 %.
Theo giá trị độ hoạt động địa chấn A10 thì Biển Đông Việt Nam được chia thành những vùng chính sau đây:
- Vùng vịnh Bắc Bộ có A10= 0,05 – 0,5. Những giá trị này liên quan trực tiếp đến hệ thống các vùng phát sinh động đất kéo dài từ
đất liền ra Vịnh Bắc Bộ dọc theo hệ thống các đứt gãy sâu: Sông Chảy, Sông Hồng, Sơn La, Sông Mã, Sông Cả và vùng đứt gãy Cô Tô.
- Vùng Tây quần đảo Hoàng Sa. Trong vùng này giá trị A10 = 0,2 - 0,5. Những giá trị này liên quan đến hệ thống đứt gãy phương Đông Bắc – Tây Nam ở phía Tây quần đảo Hoàng Sa của Việt Nam.
- Vùng đứt gãy Tây Biển Đông. Trong vùng này giá trị A10= 0,5- 1. Đây là vùng có độ hoạt động địa chấn A10 cao nhất ở thềm lục địa Việt Nam. Vùng này có phương kinh tuyến chạy dọc theo hệ đứt gãy tây Biển Đông.
- Vùng ven biển từ Phan Thiết tới Cà Mau có độ hoạt động địa chấn A10= 0,1 – 0,5. Vùng này có giá trị A10 cao nhất ở ngay cửa Sông Tiền và Sông Hậu.
- Vùng Côn Sơn có độ hoạt động địa chấn A10 = 0,1 – 0,5 liên quan trực tiếp tới hệ thống đứt gãy phương Đông Bắc – Tây Nam của đới Côn Sơn.
- Vùng quần đảo Trường Sa có độ hoạt động địa chấn A10 = 0,1–
2,0. Giá trị A10 cao nhất tập trung ở ngay bắc các đảo Song Tử Đông và Song Tử Tây.
- Vùng đứt gãy phương Đông Bắc – Tây Nam ở phía Đông Nam của đảo Hải Nam có độ hoạt động địa chấn A10 = 0,1 – 0,2.
Những đường đẳng trị A10 có phương trùng với phương của hệ thống đứt gãy này.
- Vùng Beniof Manila có độ hoạt động địa chấn cao nhất ở Biển Đông Việt Nam với A10 = 1- 10. Đường đẳng trị A10 = 10 có phương kinh tuyến chạy dọc theo hệ Beniof Manila, còn vùng A10 = 1 chiếm diện tích rộng lớn ở phía Tây đảo Luzon.
Số liệu thực tế chứng minh rằng vùng này thường xuyên xảy ra động đất.
- Vùng Đông Bắc Biển Đông có độ hoạt động điạ chấn cao A10 = 0,5 – 2 và các đường đẳng trị có phương Đông Bắc – Tây Nam. Ở đây xảy ra nhiều động đất với magnitude M = 5, lớn nhất là động đất với M = 6,75 (ϕ = 19,30N, λ = 1130E).
- Các vùng còn lại của Biển Đông nói chung có độ hoạt động địa chấn thấp với A10 ≤ 0,2 và nằm rải rác không tập trung thành từng đới cụ thể.
b. Động đất cực đại Kmax
Động đất cực đại ở Biển Đông Việt Nam được xác định theo mốí liên quan giữa độ hoạt động địa chấn trung bình A10 và khả năng động đất cực đại Kmax. Giá trị động đất cực đại rất quan trọng vì nó phục vụ trực tiếp cho việc đánh giá độ nguy hiểm động đất trong khu vực nghiên cứu. Toàn bộ quá trình đánh giá động đất cực đại Kmax được thực hiện trên máy tính điện tử với ngôn ngữ Fortran: Các giá trị Kmax xác định được trên Biển Đông chia thành các vùng chính sau đây:
- Vùng vịnh Bắc Bộ Kmax= 13 –16
- Vùng Tây Nam quần đảo Hoàng Sa Kmax= 15 –16 - Vùng đứt gãy tây Biển Đông Kmax= 16–17 - Vùng ven biển Phan Thiết-Cà Mau Kmax= 15 –16 - Vùng Côn Sơn Kmax= 12 –15
- Vùng quần đảo Trường Sa Kmax= 14–17 - Vùng Đông Bắc Biển Đông Kmax= 15 –17
- Vùng đứt gãy hướng Đông Bắc – Tây Nam ở phía Đông Nam đảo Hải Nam có Kmax= 14 – 15
- Các vùng còn lại ở Biển Đông có Kmax = 10 – 15, nhưng không tập trung thành từng đới rõ rệt.
Kết quả xác định khả năng xẩy ra động đất cực đại Kmax đã khẳng định chắc chắn là Biển Đông có độ hoạt động địa chấn cao nhưng chỉ tập trung vào từng vùng.
c. Về độ nguy hiểm động đất
Toàn bộ số liệu động đất Biển Đông Việt Nam từ năm 1900 đến 1980 đã được sử dụng để đánh giá xác suất xảy ra động đất theo hàm tiệm cận Gumbel I. Thời gian quan sát được chia thành 88 năm với Δt = 1 năm. Giá trị magnitude cực đại trong từng năm được xác định từ danh mục động đất Biển Đông Việt Nam và được sắp xếp theo thứ tự tăng dần. Chu kỳ lặp lại động đất xác định theo hàm tiệm cận Gumbel I được trình bày trong bảng 3.6. Độ nguy hiểm động đất chung cho cả vùng Biển Đông được xác định cho chu kỳ T = 30.
Chu kỳ lặp lại động đất và độ nguy hiểm động đất trong 30 năm ở vùng Biển Đông Việt Nam theo phương pháp Gumbel I.
B=2,15 ln αx = 12,38 U=5,76
Bảng 3.6
N0 X T(x) R(x)
1 4,0 1,0 1
2 5,0 1,01 1
3 6,0 5,38 1
4 7,0 42,19 0,51
5 8,0 357,14 0,08
Các giá trị T(x) và R(x) trong bảng 3.6 đã khẳng định xác suất xảy ra động đất ở Biển Đông là cao nhưng tập trung chủ yếu vẫn là ở đới Beniof Manila.
Ở ven biển Việt Nam, xác suất xảy ra động đất thấp hơn, nhưng số liệu động đất thu thập được chưa đủ cơ sở để tính chính xác riêng cho vùng thềm lục địa Việt Nam. Hạn chế của hàm cực trị tiệm cận Gumbel I là không xác định được động đất cực đại Kmax của vùng nghiên cứu nên hàm Gumbel III đã được áp dụng trong công trình này. Cũng như khi xác định hệ số của hàm Gumbel I, các giá trị cũng được xác định như Δt = 1 năm, động đất cực đại trong từng năm được chọn và cũng được sắp xếp theo thứ tự tăng dần để xác định G3(x). Các hệ số của hàm cực trị Gumbel III được xác định trên máy tính điện tử với ngôn ngữ Fortran. Giá trị động đất cực đại có thể xảy ra ở vùng Biển Đông Việt Nam Max=7,9; β=2,15 ln(α)= -2,36. Chu kỳ lặp lại và độ nguy hiểm động đất trong 35 năm xác định theo hàm Gumbel III được trình bày trong bảng 3.7.
Giá trị magnitude của động đất cực đại tính theo hàm phân bố cực trị tiệm cận Gumbel III (Mmax= 7,9) gần trùng với giá trị động đất quan sát bằng hệ thống các trạm địa chấn trong thời kỳ 1900 – 1988.
Bảng 3.7.
N0 X T(x) R(x)
1 4,0 1 1 2 5,0 1 1 3 6,0 3 0,9 4 7,0 13 0,8 5 8,0 45 0,4