KIẾN TẠO HIỆN ĐẠi VÀ CÁC TAI BIẾN ĐỊA CHẤT LIÊN QUAN Ở VÙNG BIỂN VIỆT NAM VÀ LÂN CẬN

KIẾN TẠO HIỆN ĐẠi VÀ CÁC TAI BIẾN ĐỊA CHẤT LIÊN QUAN Ở VÙNG BIỂN VIỆT NAM VÀ LÂN CẬN

33(3ĐB), 443-456 Tạp chí CÁC KHOA H C V TRÁI Đ T 11-2011

KI N T O HI N Đ I VÀ CÁC TAI BI N

Đ A CH T LIÊN QUAN VÙNG BI N

VI T NAM VÀ LÂN C N PHAN TR NG TR NH, NGUY N VĔN H NG, NGÔ VĔN LIÊM,

TR N ĐÌNH TÔ, VY QU C H I, HOÀNG QUANG VINH, BÙI VĔN TH M,

NGUY N QUANG XUYÊN, NGUY N VI T THU N, BÙI TH TH O

E - mail: phantrongt@yahoo.com

Vi n Địa chất - Vi n Khoa học và Công ngh Vi t Nam

Ngày nh n bài: 15 - 6 - 2011

1 Mở đầu

Bi n Đông đ ợc xem là bi n rìa thu c vành đai

Tây Thái Bình D ng Rìa đông Bi n Đông khá

ph c t p v i hai đ i hút chìm cắm ng ợc h ng,

trong đó đ i hút chìm ch y d c máng Manilla có

h ng cắm v phía đông trong khi m t đ i hút

chìm khác ch y d c rìa đông Philippin có h ng

cắm v phía tây V phía nam, m ng n - Úc hi n

đang cắm xu ng m ng Âu - Á d c theo đ i hút

chìm Sunda v i v n t c 6-7cm/nĕm Phân b ch n

tiêu đ ng đ t chính và d ch n theo mặt cắt cũng

ph n ánh h ng cắm c a m ng n - Úc chúi

xu ng d i m ng Âu - Á Những tr n đ ng đ t l n

nh t trên th gi i th ng x y ra t i ranh gi i h i tụ

c a hai m ng, n i có sự xi t ép m nh m Trong 10

tr n đ ng đ t l n nh t trong th i gian g n đây, 9

tr n đ ng đ t tr c đ u gắn li n v i ho t đ ng xi t

ép c a đ i hút chìm rìa Thái Bình D ng Tr n

đ ng đ t t i Sumatra cũng không ngo i l và liên

quan t i ho t đ ng xi t ép c a đ i hút chìm Sunda

giữa m ng n - Úc và m ng Âu - Á Ph n l n

vùng Đông Nam Á hi n nay gồm Vi t Nam, Lào,

Campuchia, Thái Lan, bán đ o Malaysia, Sumatra,

Borneo, Java và h u nh toàn b Bi n Đông đ ợc

bao quanh b i các đ i hút chìm, gồm m ng

Philippin, m ng Úc, m ng n Đ đ ợc x p vào

kh i Sunda (theo đ nh nghĩa c a Simons và nnk.,

2007 [16]) V phía bắc kh i Sunda b bao b i

ph n đông nam c a đ i đụng đ n Đ - Âu Á và

nam Trung Hoa H u h t các tr n đ ng đ t đ u

phân b trong đ i hút chìm và đ i đụng đ Bên

trong kh i Sunda ch có những tr n đ ng đ t y u

và đ sâu ch n tiêu nông Đi u đó cho th y kh i Sunda tồn t i nh m t kh i th ch quy n c ng, mặc

dù nguồn g c đ a ch t c a nó không đồng nh t

Tr i qua ba th p kỷ, nhi u mô hình v bi n

d ng th ch quy n đã đ ợc đ xu t Có th chia ra hai lu n đi m chính Lu n đi m th nh t cho rằng

bi n d ng th ch quy n tuân theo quy lu t ch y nh t trong môi tr ng liên tục [5] Lu n đi m th 2 là chuy n d ch c a kh i th ch quy n c ng d c theo các đ i đ t gãy hẹp [19] Vi c xác đ nh chính xác chuy n d ch cho phép hi u rõ h n các mô hình này

hoặc hi u ch nh các mô hình trên

Tr c đây, kh i Sunda th ng đ ợc xem là

ph n m r ng c a m ng Âu - Á Tuy nhiên, những nghiên c u đ a ch t và đ a v t lý Indonesia cho

th y Đông Nam Á chuy n d ch khác hẳn m ng Âu

- Á Khẳng đ nh những quan sát đó ch đ ợc ki m

ch ng nh ti n b quan tr ng trong trắc đ a vũ trụ,

k từ nĕm 1990 Sử dụng đ chính xác cao c a GPS cho phép xác đ nh chính xác chuy n d ch c a

v Trái Đ t M ng đo đ a đ ng lực c a Nam và Đông Nam Á (GEODYSSEA) v i g n 40 tr m phân b trên toàn Đông Nam Á, khẳng đ nh Sunda

là m t kh i gắn k t, chuy n d ch so v i m ng Âu -

Á và tách bi t v i n n Siberi qua m t lo t các kh i

bi n d ng và chuy n d ch [22] Mặc dù t t c các

tr m đo GPS v i x p x b c nh t cho th y Đông Nam Á chuy n d ch v phía đông cỡ 1cm/nĕm so

v i n n Siberi, v n có sự khác bi t đáng k v phân

đ nh ranh gi i c a kh i Sunda so v i m ng Âu - Á

và kh i nam Trung Hoa Từ nĕm 1998, m ng đo

GPS Đông Nam Á đã đ ợc m r ng đáng k c

đo theo các đợt đo và tr m ghi liên tục Đi u đó

đ ợc thực hi n v i sự tham gia c a các c quan

trắc đ a các đ a ph ng “Đông Nam Á: Nghiên c u

môi tr ng v i công ngh trắc đ a vũ trụ”

(SEAMERGES), hợp tác giữa Châu Âu, Indonesia,

Nh t, Malaysia, Thái Lan K t qu nghiên c u này

giúp m r ng th i gian đo trong m t th p kỷ v i

g n 100 đi m đo T t c các s đo đã đ ợc xử lý

trên thành tựu m i nh t v công ngh sử lý GPS đ

xác đ nh đ ợc v n t c chuy n d ch trên h th ng

to đ qu c t ITRF2000 K từ 1994, các s đo

GPS kéo dài trong 10 nĕm theo từng đợt đo V n

t c chuy n d ch c a các tr m t o thành đ ng

tuy n tính minh ch ng chuy n d ch ổn đ nh Đi u

này có th ki m ch ng nh phân tích đ sai l ch so

v i đ ng tuy n tính H u nh ch quan sát th y

sai l ch nh trên c ba chi u Ph ng sai l n l ợt là

3, 5 và 11mm theo ph ng bắc-nam, đông-tây và

thẳng đ ng m t s tr m, d ng tuy n tính không

đ ợc tr n, đó là các vùng có ch đ đ a ch n cao

nh Sulawesi và cung đ o Banda M t s tr m có

đ ng thẳng tr n, không có các sự ki n đ ng đ t,

m t s tr m ch u tác đ ng c a đ ng đ t Trong

m ng, những đi m ch u tác đ ng c a đ ng đ t b

lo i trừ và sự nh y v trí đã đ ợc xác đ nh (v i các

tr m đo liên tục)

Trong bài vi t này, chúng tôi trình bày k t qu

m i đo GPS ba chu kỳ 2007-2008-2009 trên Bi n Đông, đồng th i tổng hợp các k t qu nghiên c u

tr c đây c a các tác gi khác nhau v chuy n d ch

ki n t o hi n đ i có tính t i k t qu m i nh t đo chuy n d ch ki n t o hi n đ i trong khuôn khổ đ tài tr ng đi m KC09.11/06-10 và

KC09.11BS.06-10 V i mục đích chính làm sáng t quá trình chuy n d ch ki n t o hi n đ i trên Bi n Đông, bài

vi t còn đánh giá m c đ bi n d ng c a đ i đ t gãy Manilla, đ t gãy bắc Borneo, đ t gãy rìa tây

Bi n Đông (kinh tuy n 110), là những đ t gãy có

kh nĕng sinh ch n cao nh t trên Bi n Đông

2 Kết quả xác định tốc độ chuyển dịch kiến tạo hiện đại trên Biển Đông

Chúng tôi đã ti n hành đo ba đợt t i các tr m Láng, B ch Long Vỹ, Song Tử Tây, Côn Đ o, Đồng H i, Hu , Hồ Chí Minh trong ba nĕm 2007,

2008 và 2009 (hình 1) T i mỗi đợt đo, chúng tôi

Hình 1 S ơ đồ vận tốc chuyển d ch tuyệt đối trong IGS05 của các trạm GPS trên Biển Đông,

theo 4 đợt đo các năm 2007-2010

đã ti n hành đo liên tục 7 ca, mỗi ca 23 gi 40

phút C s dữ li u đ ợc sử dụng trong tính toán

này, ngoài dữ li u c a tr m GPS Láng (LANG)

[11], B ch Long Vĩ (BLV1), Song Tử Tây (STT1),

Côn Đ o (CDA1), Hu (HUES), Đồng H i

(DOHO), Hồ Chí Minh (HOCM), chúng tôi sử

dụng dữ li u đo liên tục c a 6 tr m IGS (COCO,

NTUS, PIMO, BAKO, KUNM, WUHN) làm tr m

tham chi u Các dữ li u c a IGS nh l ch v tinh

chính xác, mô hình t ng đi n ly, các t p hi u ch nh

giữa P1-C1, P1-P2 đ i v i v tinh và máy thu, to

đ cũng nh v n t c chuy n d ch c a các tr m IGS

trong h quy chi u toàn c u IGS05 đã đ ợc sử

dụng trong tính toán Kho ng cách g n nh t giữa

hai tr m là 223km (Láng - B ch Long Vĩ)

Sử dụng h t a đ toàn c u IGS05, v i v n t c

đã bi t c a các tr m IGS: COCO, NTUS, PIMO,

BAKO, KUNM và WUHN, chúng ta có th tính

đ ợc chuy n d ch tuy t đ i c a các tr m đo Các

k t qu tính theo các ph n m m khác nhau và đ ợc

4 nhóm tính toán đ c l p đ ợc th hi n bảng 1

V i tính toán trên BERNESE 4.2, gi thi t các giá

tr chuy n d ch t i các đi m IGS coi nh đã bi t, sai s coi nh bằng không Nói cách khác, trong quá trình tính toán các đi m IGS coi nh c đ nh

v i v n t c đã bi t Các chuy n d ch thẳng đ ng t i các đi m coi nh bằng không Sai s s dồn h t cho các đi m c n tính nh BLV1, LANG, STT1,… Các tính toán trên GAMIT và trên BERNESE 5.0 c a Vi n Đ a ch t (VĐC) và Vi n Đ a ch t và

H t nhân New Zeland (GNS) đ u dàn sai s cho c các tr m IGS và các tr m đo t i Vi t Nam Nói cách khác, t i các đi m đo IGS kh p n i v i các

tr m đo Vi t Nam theo “constraint” ch không

ph i kh p c đ nh (Fixed) (b ng 1) Mỗi đi m đo

đ ợc l n l ợt trình bày k t qu tính theo ph n m m

BERNESE 4.2, GAMIT, BERNESE 5.0 (b ảng 2)

K t qu này có sai l ch nhẹ v i k t qu s b tr c đây, có bổ sung thêm s li u c a các tr m Đồng

H i, Hu và Hồ Chí Minh [20]

B ảng 1 Kết quả xử lý số liệu GPS, chuyển dịch tuyệt đối trong hệ IGS05 chu kỳ 2007-2010

Vận tốc chuyển d ch

v phía bắc Vận tốc chuyển d ch v phía đông thẳng đứng (tham kh o) Vận tốc chuyển d ch

TT Tên trạm

GPS Phần m m xử lý

Giá tr (mm/n ăm) (mm/nsai số ăm) (mm/nGiá tr ăm) (mm/nsai số ăm) (mm/nGiá tr ăm) (mm/nsai số ăm)

1 BLV1

BERNESE 5.0 -10,80 0,10 30,10 0,10 -38,30 0,50

BERNESE 4.2 -12,62 0,11 40,20 0,13 -0,02 0,02

GAMMIT -12,71 1,29 39,33 1,34 -4,72 1,84

2 LANG

BERNESE 5.0 -10,80 0,10 39,30 0,10 -14,2 0,50

BERNESE 4.2 -7,25 0,13 23,42 0,15 -0,02 0,03

3 DOHO

BERNESE 5.0 -7,70 0,10 27,40 0,10 -11,10 0,50

BERNESE 4.2 -16,91 0,09 22,45 0,11 0,01 0,02

4 HUES

BERNESE 5.0 -11,80 0,10 29,70 0,10 4,30 0,40

BERNESE 4.2 -10,43 0,10 23,32 0,13 0,00 0,02

5 STT1

BERNESE 5.0 -7,80 0,10 23,60 0,20 54,90 0,60

BERNESE 4.2 -9,13 0,10 21,26 0,13 0,00 0,02

6 CDA1

BERNESE 5.0 -5,50 0,10 22,00 0,10 -10,00 0,50

7 HOCM

BERNESE 5.0 -10,10 0,10 22,20 0,10 -4,30 0,50

B ảng 2 Tổng hợp kết quả tính vận tốc chuyển động tương đối bởi các phần mềm khác nhau

v ới sự cố định của trạm STT1 (2007-2010)

V ận tốc chuyển d ch

v phía bắc Vận tốc chuyển d ch v phía đông thẳng đứng (tham kh o) Vận tốc chuyển d ch

TT Tên trạm

GPS

Phần m m

xử lý Giá tr

(mm/năm) (mm/năm) sai số (mm/năm) Giá tr (mm/năm) sai số (mm/năm) Giá tr (mm/năm) sai số BERNESE 4.2 -4,41 0,13 8,07 0,16 0,00 0,02

1 BLV1

BERNESE 5.0 -4,60 0,20 9,30 0,50 2,30 0,90 BERNESE 4.2 -5,16 0,14 18,75 0,16 -0,01 0,02

2 LANG

BERNESE 5.0 -4,60 0,20 20,10 0,50 -8,80 0,90

3 DOHO

BERNESE 5.0 -0,90 0,20 7,90 0,50 -2,80 0,90 BERNESE 4.2 -8,34 0,12 0,41 0,15 0,02 0,02

4 HUES

BERNESE 5.0 -5,10 0,20 8,40 0,40 3,20 0,80 BERNESE 4.2 -0,01 0,02 0,01 0,02 0,00 0,02

5 STT1

BERNESE 5.0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 BERNESE 4.2 0,76 0,12 -0,81 0,16 0,00 0,02

6 CDA1

BERNESE 5.0 1,20 0,20 0,70 0,50 -3,10 1,00 BERNESE 4.2 -3,62 0,12 0,26 0,16 0,00 0,02

7 HOCM

BERNESE 5.0 -3,50 0,20 1,90 0,60 -4,20 1,00

Chuyển d ch ki n tạo hiện đại trong khối Sunda:

Nghiên c u v khu vực nam và đông nam châu

Á, đ án GEODYSSEA thông qua ba chu kỳ đo

1994, 1996 và 1998 đã xác đ nh đ ợc v n t c và

h ng chuy n d ch tuy t đ i c a v Trái Đ t trong

khu vực này v i sai s 4-7mm theo chi u ngang và

10 mm theo theo chi u đ ng [12] Ti p tục ch ng

trình GEODYSSEA là ch ng trình SEAMERGES,

gồm h n 100 đi m đo nhằm m r ng ph m vi

nghiên c u Trung Qu c đã thi t l p m ng l i

quan trắc chuy n d ch v Trái Đ t từ 1997 trong

ch ng trình CMONOC v i 27 tr m đo liên tục và

1100 đi m đo không liên tục Các đợt đo 1999,

2001 và 2004 cho th y bi n d ng trên cao nguyên

Tây T ng, các rìa c a nó, đ i Hymalaya và Altyn

Tagh đã h p thụ 90% chuy n d ch t ng đ i giữa

m ng n - Úc và m ng châu Á [7, 13, 15, 25]

rìa đông c a cao nguyên Tây T ng, chuy n d ch v

phía đông v rìa tây c a T Xuyên trong khi bắc

Vân Nam chuy n d ch v đông nam còn nam

Vân Nam chuy n d ch chuy n thành nam-đông

nam T i kh i Nam Trung Hoa, v n t c chuy n

d ch v phía đông trong kho ng 6-10mm/nĕm [25]

Tr n đ ng đ t x y ra T Xuyên ngày 12 tháng 5

nĕm 2008 v i magnitude 7,9 là k t qu h p thụ c a chuy n d ch v phía đông qua ranh gi i đ t gãy

ch m ngh ch rìa tây T Xuyên

Đáng chú ý là k t qu c a các nhà trắc đ a c a các n c châu Á, Thái Bình D ng, “Permanent Committee for GIS Infrastructure for Asia and the Pacific” (PCGIAP) [4] Hợp tác 11 n c trong đó

có Úc, Newzeland, Hàn Qu c, Lào, Thái Lan, Vi t Nam, và c quan trắc đ a qu c t IGS đã ti n hành đo t i 433 đi m từ 1997, 1998, 1999, 2000,

2001, 2002 Phía Vi t Nam tham gia đo b n đi m

t i Đi n Biên, Đồ S n, Đà Nẵng và Vũng Tàu

So v i k t qu đo c a Trung Qu c và các n c châu Á và Thái Bình D ng, k t qu đo lặp c a ba

kỳ đo trong kho ng th i gian 2007-2009 c a chúng tôi là t ng đ i ngắn Tuy nhiên, v i sai s nh nên giá tr chuy n d ch tuy t đ i hoàn toàn có ý nghĩa Chúng ta đã có th rút ra m t s nh n xét v đặc đi m bi n d ng c a Bi n Đông Vi t Nam:

- Ti p tục v i xu th chuy n d ch v phía đông - đông nam đã quan sát th y trên đ t li n c a

Vi t Nam, chúng ta quan sát th y toàn b các tr m

đo GPS đ u chuy n d ch v phía đông - đông nam

K t qu trên cũng phù hợp v i quan sát đ o H i

Nam, Qu ng Tây, Qu ng Đông cũng nh toàn rìa

đông nam Trung Qu c Đi u này cho th y bi n

d ng trên Bi n Đông Vi t Nam ch u sự chi ph i

ch y u c a đụng đ giữa m ng n - Úc và m ng

Âu - Á

- Sự suy gi m v n t c chuy n d ch theo h ng

từ tây sang đông c a các tr m đo GPS phía bắc

(Láng, B ch Long Vĩ, H i Nam) cho th y hi n nay

V nh Bắc B b bi n d ng nén và ch u xi t ép theo

ph ng á vỹ tuy n hoặc l ch m t chút v phía

đông đông nam Tr ng lực này không thu n lợi

cho h th ng đ t gãy đang ho t đ ng tách dãn

ph ng á kinh tuy n và cũng không thu n lợi cho

các đ t gãy tr ợt bằng ph ng tây bắc - đông nam

Các h ng chính và giá tr chính c a trục ng su t

- bi n d ng s đ ợc chúng tôi chính xác hoá các

chu kỳ đo sau Theo tính toán s b c a chúng tôi,

v n t c bi n d ng nén tính từ tr m Láng t i tr m

B ch Long Vỹ đ t giá tr x p x 10-8/nĕm (~10

nano bi n d ng/nĕm)

- Phía bắc Bi n Đông đang đóng l i theo

ph ng tây tây bắc - đông đông nam v i v n t c cỡ

77mm/nĕm H ng c a véct chuy n d ch t i

Láng, B ch Long Vĩ, H i Nam, Hoàng Sa h u nh

ng ợc v i h ng véct chuy n d ch PIMO, ph n

ánh h ng chuy n d ch c a m ng bắc Bi n Đông

cắm d i Philippin t i trũng Manila v phía đông

đông nam Sự đóng l i c a Bi n Đông d c theo đ i

hút chìm Manila có v n t c không đ u nhau phía

bắc đ o Luzon v n t c chuy n d ch v phía tây bắc

là l n nh t sau gi m nhanh v phía đông nam Đi u

đó ch ng t ho t đ ng c a đ i hút chìm Manila,

ranh gi i phía đông bắc c a kh i Sunda khá ph c

t p Đây là bằng ch ng nói lên tính phân đo n c a

đ i hút chìm Manila

- Các tr m đo GPS phía nam (Song Tử Tây,

Côn Đ o) có h ng chuy n d ch v phía đông nam

cho th y ch đ đ a đ ng lực phía nam Bi n

Đông đã thay đổi so v i ph n phía bắc Bi n Đông,

v n t c chuy n d ch ngang nh h n phía bắc

Bi n Đông ph n phía nam không b đóng l i

V n t c bi n d ng nh h n phía bắc Bi n Đông

- So sánh các vect chuy n d ch Thái Lan,

Vũng Tàu, Malaysia và Palawan, thì vect chuy n

d ch Côn Đ o và Song Tử Tây có nh h n và h i

l ch v phía đông nam Nhìn chung, vùng nam và

tây nam Bi n Đông h u nh không b bi n d ng

l n V i k t qu đo t i Côn Đ o, Hồ Chí Minh và Song Tử Tây, đ i sánh v i k t qu đo Palawan trong các đ án GEODYSSEA và PCGIAP thì không th y sự xi t ép x y ra Bắc Borneo K t

qu này trái ng ợc v i k t qu c a Simons và nnk., (2007) [16] Khi c đ nh kh i Sunda, Simons và nnk., (2007) [16] đã tính chuy n d ch t i m t s

tr m đo bắc Borneo có h ng quay v tây bắc hoặc tây tây bắc, từ đó tác gi gi đ nh rằng có m t ph n ranh gi i c a kh i Sunda đi qua rìa phía bắc c a Borneo Theo chúng tôi ranh gi i c a kh i Sunda

d ch v phía nam c a Borneo vì thực t có sự thay đổi r t l n v v n t c chuy n d ch t i đây, l n h n

r t nhi u so v i thay đổi v n t c rìa bắc Borneo

v i kh i Sunda

- So sánh các vect chuy n d ch t i DOHO, CDA1, STT1 thì có th th y bi n d ng r t nh ,

đi u đó chúng t n u đ t gãy 110 đang ho t đ ng thì v n t c chuy n d ch r t nh Chúng tôi s chính xác hoá v n t c t i đa c a đ i đ t gãy này trong những đợt đo ti p theo

- Bi n d ng giữa các m ng và trong m ng

Đông Nam Á đ ợc th hi n nh trên hình 2 Từ

phân tích v n t c tens bi n d ng, có th xác đ nh

đ ợc vùng có v n t c bi n d ng r t nh d i 7 nano bi n d ng/nĕm, th hi n vùng không bi n

d ng bên trong kh i Sunda Ranh gi i đ ợc chính xác hoá và tóm tắt nh sau: V phía tây, kh i Sunda đ ợc bao b i đ t gãy tr ợt bằng ph i, xác đinh rõ ràng h ng c a tenso bi n d ng Nó kéo dài từ Myanmar t i Sumatra d c theo đ t gãy Sagaing, h th ng pull-apart Andaman V phía nam Java, kh i b gi i h n b i máng n c sâu Java Tuy nhiên vòng cung đ o Java ch u bi n d ng

r t l n và gắn li n v i đ ng đ t, g n đây vừa x y ra

tr n đ ng đ t Yogakarta nĕm 2006 N u nh đ t gãy đang ho t đ ng đó đ ợc khẳng đ nh thì ch

ph n tây c a Java là thu c v Sunda và đ t gãy

tr ợt bằng, h ng v đông bắc đ ợc coi là c a Sunda (hoặc th m Sunda) V n t c bi n d ng cao giữa Borneo và Sulawesi v i m t đ GPS r t cao, theo chúng tôi ranh gi i m ng Sunda s đi qua

đ ng phân cắt gữa Borneo và Sulawesi Bi n

d ng ti p tục t i rìa đông giữa vỹ tuy n 10°N và

5°N, bắc Sulawesi, đ i Philippin Rìa đông c a Sunda là ba máng bi n sâu vòng cung đ o Philipin Cotabato, Negros và trũng Manilla V phía bắc, ranh gi i c a Sunda khó có th xác đ nh nh phân tích v n t c bi n d ng: Bi n Đông h u nh không

bi n d ng và kh i nam Trung Hoa bi n d ng r t

y u Mặc dù trong kh i nam Trung Hoa, không có

d u hi u bi n d ng nh ng nó có ranh gi i v phía

tây là đ t gãy Longmenshan và đ t gãy Xiaojiang

D c theo đ i đ t gãy này là m t đ i bi n d ng

m nh gây ra do đụng đ giữa m ng n - Úc và

m ng Âu - Á chuy n d ch từ Tây T ng theo chi u

kim đồng hồ, quanh đông Hymalaya Bi n d ng

này m r ng sang Malaysia và th hi n bắc Thái

Lan b i tách giãn đông - tây V n t c bi n d ng

tĕng cao tây bắc Thái Lan khẳng đ nh ranh gi i

phía bắc c a Sunda nằm g n Myanmar V phía

đông bắc, ph n tây nam c a đ i đ t gãy sông Hồng [10], bi n d ng t ng thích v i chuy n d ch tr ợt bằng ph i Tuy nhiên, v n t c bi n d ng qua ranh gi i

m ng này r t nh trong giai đo n hi n t i T i đi m này, ch sử dụng phân tích bi n d ng từ m ng l i l n

r t khó có th k t lu n kh i Nam Trung Hoa và Sunda có khác nhau v chuy n d ch hay không [16]

- Chuy n d ch c a kh i Sunda cho th y khá phù hợp v i mô hình chuy n d ch kh i, x y ra ch y u d c

đ i đ t gãy, th ng g i là mô hình thúc tr ợt [19] h n

là mô hình ch y nh t và bi n d ng liên tục [5]

Hình 2 S ơ đồ tổng hợp các véctơ vận tốc chuyển động ki n tạo hiện đại theo k t qu đo của các chương trình GEODYSSEA, PCGIAP, SEAMERGES và CMONOC theo [1-4, 6, 7, 9, 12, 14-16, 18, 25] và k t qu đo GPS của

tập thể tác gi bài báo này

3 Các đới sinh chấn chính trên Biển Đông và

kế cận

3.1 Đánh giá địa chấn kiến tạo dựa trên kích

th ước của các đới đứt gãy đang hoạt động

Trên c s nghiên c u hàng chục nghìn km mặt

cắt đ a ch n bao gồm mặt cắt đ a ch n hai chi u từ

công tác thĕm dò d u khí t i mặt cắt đ a ch n nông

phân gi i cao, hàng nghìn ch n tiêu đ ng đ t, hàng

trĕm c c u ch n tiêu đ ng đ t, tr ng ng su t khu vực, chúng tôi đã v ch ra đ ợc các đ i đ t gãy sinh ch n trên Bi n Đông (hình 3) Các đ ng đ t gãy g n b bi n Vi t Nam ph n l n là các đ t gãy ngắn, r i r c Chúng tôi nh n th y đ i đ t gãy rìa tây Bi n Đông (đ t gãy 110) không ph i là đ ng

đ t gãy kéo dài liên tục hàng trĕm km mà ch phân thành những đo n đ t gãy, ph ng bắc tây bắc, không kéo dài liên tục, th m chí nhi u đo n dài

không có bi u hi n c a đ t gãy gây chuy n d ch

tr m tích Pliocen - Đ T Trên các bồn Cửu Long,

Nam Côn S n có th phát hi n hàng lo t các đ t

gãy có bi u hi n ho t đ ng trong Pliocen - Đ T

Đó là các đ t gãy thu n, phân thành các đo n ngắn

th ng không kéo dài quá 15km

Hình 3 Phân bố các đứt gãy trẻ và động đ t khu vực Biển Đông và k cận

Đ i đ t gãy sinh ch n l n nh t trên Bi n Đông

và k c n là đ i hút chìm Manila v i chi u dài tổng

c ng h n 900km Đ i đ t gãy bắc Borneo tr c

đây đ ợc xem nh là m t đ i hút chìm hi n đ i

[16] D c theo rìa phía tây Bi n Đông, đ i đ t gãy

d c kinh tuy n 110 luôn đ ợc xem là đ t gãy đang

ho t đ ng và có kh nĕng gây ra đ ng đ t l n nh t

trên vùng bi n Vi t Nam Nhìn chung, có th nh n

th y đ i hút chìm Manila có kh nĕng phát sinh

đ ng đ t l n nh t Đ ng đ t x y ra đ i hút chìm

có kh nĕng gây ra sóng th n, nh h ng t i b

bi n Vi t Nam Đi m m i trong nghiên c u này là chúng tôi nh n th y tính phân đo n c a đ i hút chìm Manila vì th đánh giá đ ng đ t cực đ i c n dựa trên tính phân đo n c a đ i hút chìm này (hình

4) Chúng tôi cũng nh n th y không có sự tồn t i

đ i hút chìm bắc Borneo do v n t c chuy n d ch

ki n t o hi n đ i b bi n Vi t Nam, Côn Đ o

trùng v i v n t c và chuy n đ ng ki n t o hi n đ i

Bắc Borneo [20] nên không có kh nĕng phát

sinh đ ng đ t gây ra sóng th n khu vực này Chúng tôi cũng nh n th y đ i đ t gãy rìa tây Thái Bình D ng d c kinh tuy n 110, từng tồn t i

Hình 4 C ơ c u ch n tiêu động đ t độ sâu 0-15km khu vực Philippin các đứt gãy F1, F2

ch ỉ tồn tại các cơ c u ch n tiêu ph n ánh ứng su t tách giãn (màu đen), đoạn F3 hầu như vắng mặt các trận động đ t

Động đ t nông khá dày đặc d c F4

nh m t đ i đ t gãy tr ợt bằng trong Paleogen và

Miocen nh ng bi u hi n ho t đ ng trong Pliocen -

Đ T r t y u Đi u này có vẻ mâu thu n từ quan

sát đ a m o vì d c theo đ i đ t gãy này là m t

vách ki n t o r t rõ r t Trong b sông Hồng, B

Cửu Long và Nam Côn S n, chúng tôi đã quan sát

đ ợc nhi u ch n đo n đ t gãy, có bi u hi n là

những đo n đ t gãy r i r c v i chi u dài không

v ợt quá 15km H đ t gãy tây Philippin có đặc

đi m không liên tục, chúng đ ợc chia thành nhi u

ch n đo n có kích th c khác nhau bắt đ u từ tây

nam đ o Đài Loan t i ch y theo phía tây Philipin,

áp g n sát và qu n đ o Luzon kho ng vỹ tuy n

16 Có th nh n th y đ i hút chìm Manila không

kéo dài liên tục từ Đài Loan t i tây nam đ o Luzon

mà có th phân thành các đo n khác nhau C s cho vi c phân đo n đó đ ợc dựa trên nhi u nguồn

s li u khác nhau: đ a hình, đ a m o, tr ng tr ng lực, góc cắm c a đ i hút chìm, phân b ch n tiêu

đ ng đ t, c c u ch n tiêu đ ng đ t, tr ng ng

su t theo đ sâu, v n t c chuy n d ch V mặt đ a hình, đ i hút chìm Manila có ph ng c a máng

bi n sâu thay đổi chuy n từ ph ng tây bắc đông nam rìa tây Đài Loan sang ph ng đông bắc tây nam rồi l i chuy n sang ph ng bắc-nam rồi l i chuy n sang ph ng tây bắc đông nam Tr c h t

d th ng tr ng lực free-air th hi n r t khác nhau

d c theo các đo n F1, F2, F3, F4 và F5 Đ sâu c a

F1

F2

F3

F4

F5

từng máng bi n sâu cũng khác nhau, trong đó các

đo n sâu nh t là đo n F5 Đặc đi m đ a m o c a

từng đo n cũng có sự khác bi t Các đo n c a đ i

hút chìm cũng có th phân bi t d dàng nh góc

cắm c a đ i hút chìm Các đo n trên còn có th

phân bi t r t rõ ràng đặc đi m phân b c c u ch n

tiêu, ph n ánh tr ng thái ng su t ki n t o theo đ

sâu khác nhau đ sâu nh h n 30km, ta nh n

th y c c u ch n tiêu ph n ánh tr ng thái tách giãn

phân b d c theo đ i F2 v phía h ng cắm, trong

khi đó đ i v i đo n F1 thì l i phân b ng ợc v i

h ng cắm Đo n F3 h u nh vắng mặt các tr n

đ ng đ t tr ng thái ng su t tách giãn Đáng l u ý

ph n l n các c c u ch n tiêu ph n ánh tr ng thái

xi t ép t p trung đ i F4 ng v i đ sâu nh h n

15km đ sâu d i 15km, ch quan sát th y m t

c c u ch n tiêu tr ợt bằng g n v i đ i F5, có l

không liên quan t i ho t đ ng c a đ i này

3.2 Động đất cực đại

những vùng có m t đ đ ng đ t cao hoặc

những đ i sinh ch n có v n t c bi n d ng l n,

nguy hi m đ ng đ t th ng đ ợc đánh giá b i mô

hình xác xu t từ s li u c a các đ ng đ t l ch sử và

ghi đ ợc bằng máy Ph ng pháp trên t ra kém

hi u qu khi th i gian ghi quá ngắn và trên những

vùng có chu kỳ lặp đ ng đ t lâu dài Khi đó, ng i

ta có th đánh giá nguy hi m đ ng đ t bằng

ph ng pháp đ a ch n ki n t o k t hợp v i phân

tích xác xu t trong vi c dự báo nguy hi m đ ng đ t

cho từng v trí hay từng vùng nh t đ nh Đ chính

xác c a đánh giá nguy hi m đ ng đ t phụ thu c r t

l n vào vi c hi u bi t ch đ đ a đ ng lực quy

mô khác nhau vùng nghiên c u Biên đ chuy n

d ch, tính phân đo n, m c đ ho t đ ng c a mỗi

đ t gãy s đ ợc đánh giá từ cự li chuy n d ch c a

các đặc tr ng đ a m o và đ a ch t Đ ng đ t cực

đ i (MCE) là giá tr đặc tr ng c a nguồn đ ng đ t

t c là kh nĕng xu t hi n m t tr n đ ng đ t l n

nh t d c m t đo n đ t gãy nào đó Trong nghiên

c u c a chúng tôi đây có sử dụng các ph ng

pháp tính magnitude cực đ i từ di n tích mặt đ t

gãy c a Well-Coppersmith (1994) [21], Wyss

(1979) [24], Woodward-Clyde (1983) [23] và tính

từ Moment đ ng đ t Ph ng pháp moment đ ng

đ t chi m tỷ tr ng cao so v i các ph ng pháp

khác do mang ý nghĩa v t lý cao nh t

Quá trình tính toán là quá trình lặp B c kh i

đ u c l ợng biên đ chuy n d ch cực đ i dựa

trên k t qu đánh giá đ ng đ t cực đ i bằng các

ph ng pháp khác nhau đ xác đ nh moment đ ng

đ t, sau khi l y trung bình tr ng s và sai s chuẩn

l i suy ra biên đ chuy n d ch nh công th c c a Well - Copersmith (1994) [21] b c th hai cho phép xác đ nh đ ng đ t cực đ i bằng ph ng pháp moment đ ng đ t và c th lặp l i cho t i khi k t

qu ổn đ nh

Đ có th sử dụng tổng hợp các ph ng pháp khác nhau chúng tôi đã l y trung bình theo tr ng

s Chúng tôi ch n h s 1 v i ph ng pháp dựa trên chi u dài đ t gãy, h s 2 v i ph ng pháp dựa trên di n đ t gãy và h s 3 v i ph ng pháp dựa trên mặt và chuy n d ch đ t gãy hay còn g i là

ph ng pháp moment đ ng đ t Trên bảng 3 th

hi n k t qu đánh giá đ ng đ t cực đ i cho đ t gãy F4 v i chi u dài 256km Chi u r ng đ t gãy 50km, góc cắm 30 đ , chuy n d ch cực đ i đ t 3,7m tính theo Well - Coppersmith Giá tr trung bình tr ng

s tính đ ợc là 8,4 v i đ l ch chuẩn 0,2 Bằng phép tính t ng tự, có th đánh giá đ ng đ t cực

đ i cho b sông Hồng, B Cửu Long và Nam Côn

S n là 6,4; b Phú Khánh là 6,2

B ảng 3 Động đất cực đại gây ra bởi F4 của

đới hút chìm Manila

Ph ương pháp Magnitude Magnitude theo Slemmons,1982 cho chi u dài đứt gãy: 8,2 Magnitude theo Well-coppersmith cho chi u dài đứt gãy: 8,0 Magnitude theo Well-coppersmith cho mặt đứt gãy: 8,3 Magnitude theo Wyss, 1979 cho mặt đứt gãy: 8,6 Magnitude theo Woodward-clyde,1983 cho mặt đứt gãy: 8,6 Magnitude theo moment động đ t, Hanks- Kanamori[8]: 8,3 Chuyển d ch (m) dự đoán theo Slemmons, 1982: 11,9 Tốc độ (mm) dự đoán theo Woodward-clyde, 1983: 13,16 Chuyển d ch cực đại (m) theo Well-Coppersmith,1994: 3,7 Chuyển d ch trung bình (m) theo Well-Coppersmith,1994: 0,84

4 Đánh giá nguy hiểm sóng thần

Do tr ng thái ng su t ki n t o trên các b Bắc

B , sông Hồng, Nam H i Nam, Phú Khánh, Cửu Long và Nam Côn S n là tr ng thái ng su t tr ợt

bằng nên không có nguồn sinh ra đ ng đ t gây sóng th n Đ i hút chìm bắc Borneo cũng b lo i vì không th y bi n d ng ki n t o hi n đ i, vắng mặt hoàn toàn các tr n đ ng đ t có c c u ch n tiêu

xi t ép nên ch duy nh t có đ i hút chìm Manila, trong đó có đ t gãy F4 có kh nĕng phát sinh đ ng

đ t gây sóng th n l n nh t trên Bi n Đông Chúng tôi xét tr ng hợp x u nh t là đ ng đ t x y ra trên toàn b F4 và đ sâu ch n tiêu là 15km Khi đó sử

dụng mô hình Okada, có th đánh giá đ ợc biên đ

sóng th n l n nh t 2m m t s vùng c a Qu ng

Ngãi, Đà Nẵng và 1m Hoàng Sa, Tr ng Sa Đ

sâu ng p lụt l n nh t 4-5m x y ra m t s vùng

Qu ng Ngãi (hình 5), Đà Nẵng nh ng di n tích khá

h n ch Đ sâu ng p lụt 2-3m có th th y Qu ng Ngãi, Đà Nẵng, Hu Sóng th n có th hình thành

do đ ng đ t liên quan v i núi lửa, theo d i đ t gãy

110 Tuy nhiên, v n đ này c n đ ợc nghiên c u chi ti t trong th i gian t i

Hình 5 S ơ đồ dự báo ngập lụt cực đại gây ra do sóng thần tại thành phố Qu ng Ngãi

5 Tràn dầu tự nhiên

Trên c s phân tích vi n thám, quan sát đ a

ch t-đ a v t lý, hi n t ợng tràn d u tự nhiên trên

Bi n Đông có th quan sát th y t i vùng đ m Th

N i, trên các b Sông Hồng, Phú Khánh, Nam Côn

S n, Cửu Long và Nam H i Nam, trong đó d u

hi u tràn d u th hi n m nh m nh t b Sông

Hồng (hình 6, 7) và Nam Côn S n (hình 8) Hi n

t ợng tràn d u tự nhiên x y ra m nh m trong giai

đo n cu i Pliocen - đ u Đ T , th hi n r t rõ

trong các mặt cắt đ a ch n Hi n t ợng tràn d u tự

nhiên suy gi m d n trong giai đo n hi n đ i Có

m i quan h chặt ch giữa tràn d u tự nhiên v i

ho t đ ng cĕng giãn x y ra cu i Pliocen - đ u Đ

T b Sông Hồng và b Nam Côn S n M i quan

h chặt ch giữa tràn d u tự nhiên và d th ng áp

su t, quan sát th y b Sông Hồng và b Nam Côn

S n Ho t đ ng ki n t o trẻ v i vi c phát tri n m t

s đ t gãy trẻ cắt qua t ng Pliocen - Đ T làm phá

vỡ t ng chắn cũng nh h ng t i hi n t ợng tràn

d u tự nhiên Đi u này có th x y ra b Sông Hồng, b nam Côn S n và b Phú Khánh Đặc

đi m chuy n đ ng ki n t o hi n đ i và đ a đông lực hi n đ i không thu n lợi cho quá trình tràn d u

tự nhiên v i đặc đi m chung là bi n d ng xi t ép

th hi n c trên b Sông Hồng, b Phú Khánh, b Cửu Long và b Nam Côn S n Ho t đ ng diapia sét và ho t đ ng núi lửa trẻ có bi u hi n liên h chặt ch v i tràn d u tự nhiên Nhi u n i nh b Sông Hồng, b Phú Khánh và bắc Cửu Long, quan sát th y hai quá trình này xu t hi n đồng th i Đây

là v n đ lý thú c n đ ợc ti p tục nghiên c u trong

t ng lai Nghiên c u mô hình cho th y có kh nĕng x y ra tràn d u tự nhiên, liên quan v i ho t

đ ng c a đ t gãy, liên quan các pha khí có th làm

gi m đ nh t c a d u d n t i tràn d u tự nhiên Các b n đồ dự báo tràn d u tự nhiên có ý nghĩa