Tai biến địa chất nội sinh

Environmental hazards: Assessing risk and reducing disaster (fifth editon).. Natural and Anthropogenic Geohazards.[r]

Đ ỊA CHẤT M Ô I TR Ư Ờ N G 363

Tai biến địa chất nội sinh

Chu Văn N g ợ i(l), M ai Trọng Nhuận (l), V ù Chí Hiếu(2),

Trần Đăng Ọuy (l).

(l) Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

( Đ H Ọ G H N ) ; <2) K h o a Đ ịa c h ắ t, T r ư ờ n g Đ ạ i h ọ c K h o a h ọ c T ự

nhiên (ĐHQG Tp.Hồ Chí Minh).

Giới thiệu

H iện nay có n h iều đ ịnh n ghĩa chi tiết khác nhau,

n hu ng tựu trung lại có thê d iên đạt đ ịnh nghĩa tai

biến địa chất là các đ iều kiện, y ếu tố, hiện tượng, quá

trình, thê địa chất có hoặc xảy ra trong m ôi trường

sống, gây n guy h iểm và tổn hại ch o tính m ạng, sức

khỏe, tài sàn, hoạt đ ộ n g của con người, tài n gu yên

và m ôi trường.

Tai biến địa chất (TBĐC) đ ược đánh giá qua các

thông s ố sau đây: cường đ ộ (hay đ ộ lớn), quy m ô (địa

phương - làng - khu phố, khu vực, toàn cầu), trường

độ hay độ dài thời gian xảy ra tai biến, tần suât hay

m ức đ ộ lặp lại của tai biến, phân b ố tai biến theo thời

gian và không gian, tác động, m ức đ ộ gây tổn thương

đối với hệ thống tụ nhiên - xã hội Dựa vào m ức đ ộ tác

động, TBĐC có th ể được phân chia thành hai loại:

TBĐC có nguy cơ gây thảm hoạ, hầu như không thê

d ự đoán được (ví dụ như đ ộn g đất, són g thẩn ), chỉ

có thế giảm thiểu thông qua xây d ự ng và thực hiện k ế

hoạch phòng tránh, cảnh báo, nâng cao nhận thức,

n ă n g lự c ứ n g p h ó , g iả i q u y ế t h ậ u q u ả sau ta i b iế n ; và

TBĐC có thế ngăn chặn, hạn c h ế tác đ ộn g (ví dụ như

trượt lở đâ't, d òng lũ bùn đá, sụt lún đất, lũ lụt, xói lở

bò biển, bờ sông, đất trương nở, v v ) N hóm thứ

nhât chính là các tai biến địa chât nội sinh và nhóm thứ

hai là các tai biến địa chất ngoại sinh, nhân sinh và hỗn

hợp D ựa vào tốc đ ộ xảy ra, TBĐC có th ể được phân

thành: loại tai biến xảy ra nhanh và m ạnh (đột khởi

nhu đ ộng đâ't, són g thẩn, lủ quét, lũ bùn đá), loại tai

biến xảy ra chậm (trường diên n hư sụt lún đât d o khai

thác nước ngẩm) Phần lớn các TBĐC có n guồn gốc tự

nhiên liên quan đến các quá trình địa chất, điều kiện

và th ế địa chât n hư các quá trình vận đ ộn g kiến tạo là

nguyên nhân chính gây ra đ ộn g đất, hoạt đ ộn g núi lừa

và són g thẩn tại ranh giới của các m ảng hoặc bên trong

các m ảng Dựa vào bản chât và cơ c h ế phát sinh, có thể

phân biệt được hai loại TBĐC: tai biến địa đ ộng lực

(động đât, núi lửa, nứt đất, sụt lún đâ't, trượt lở đâ't, xói

mòn, xói lờ, bổi tụ san lấp lu ốn g lạch, lũ bùn đá, lũ

quét, lũ lụt, v v ) và tai biến địa hóa (liên quan đến ô

nhiễm m ôi trường nước, đất, trầm tích, vỏ p hon g hóa,

v v ) ứ n g phó với các TBĐC phụ thuộc vào bản chất,

tính chât, m ức đ ộ tác đ ộn g của chúng th ế hiện qua các

cách phân loại vừa nêu.

N h iểu hoạt đ ộ n g kinh tế, xã hội của con người

n hư gia tăng n hanh d ân s ố và tập trung dân, đ ô thị

hóa, cô n g n gh iệp hóa, xây d ự n g đ ư ờ n g giao thông,

canh tác n ô n g nghiệp, khai thác tài n g u y ên quá mức,

xả thải, v v gây tác đ ộ n g m ạnh lên m ôi trường địa chât N h ừ n g hoạt đ ộ n g này có th ể làm xuâ't hiện TBĐC (như sụt lún đâ't d o khai thác khoáng sản,

n ư ớc d ư ới đâ't [H l], ô nhiễm đất, nước, trầm tích; mâ't đât tự nhiên và đa d ạng sinh h ọc d o đ ô thị hóa,

cô n g n g h iệp hóa) hoặc cư ờ ng hóa TBĐC gây hậu quả n ghiêm trọng hơn (lủ lụt, trượt lở đâ't, ).

Hình 1. Sụt đất do khai thác mỏ ở Glasgovv, Vương quốc Anh (theo McCall v à n n k , 1996).

TBĐC gây hậu quả rất lớn v ề người, đặc biệt là ở

C hâu Á [Bảng 1], chiếm 85,8% s ố lượng người chết trên toàn cẩu trong giai đoạn 1947-1981, còn s ố người chết ở A ustalia chỉ chiếm 0,4% (Thom pson, 1982).

Bảng 1. Tần suất và thiệt hại về người do một số tai biến

gây ra (theo Thompson, 1982).

Loại tai biến

Tần suất

% tần

Trượt lở

364 BÁCH K H O A T H Ư Đ ỊA CHÁT

N g h iê n cứ u T B Đ C đ ư ợ c q u a n tâm đ ặ c b iệt v à o

n h ừ n g năm 1990 c ù n g v ớ i th ờ i g ia n L iên h ợ p q u ố c

tu y ê n b ố thập ký g iả m n h ẹ tai b iến th iê n n h iê n và

b iến đ ổ i khí h ậu Đ ịa ch ấ t m ô i trư ờ n g có v a i trò

n g h iê n cứ u n g u y ê n n h ân , lịch sử , p h ân bố, đ á n h giá

và d ự b áo h oạt đ ộ n g và tác đ ộ n g , tổn th ư ơ n g , khả

n ă n g ch ố n g ch ịu củ a m ô i trư ờ n g địa châ't v à n h ân

sin h n h ằm đ ể x u ấ t các g iả i p h á p ứ n g p h ó , g iả m

th iểu tác đ ộ n g củ a T B Đ C đ ế đ ả m b ả o s ự an toàn

c h o cu ộ c số n g trên Trái Đ ất th e o tiếp cận liên

n g à n h , d ự a v à o các K hoa h ọ c Trái Đ ất, K hoa h ọ c

M ôi trư ờn g, K hoa h ọ c Xã h ộ i v à N h â n v ă n (tâm lý

học, xã h ộ i h ọc, lịch sử , q u ả n lý, c h ín h sách , luật,

k in h tế, cô n g n g h ệ , v v )

Các loại tai biến địa chất nội sinh

Động đất

và đ iều kiện địa châ't của khu vực, n h ư n g k h ôn g th ế hiện đư ợc đ ộ lớn của đ ộ n g đất Đ ộ lớn của đ ộ n g đất (m agn itud e) là giá trị m ô tả n ăng lư ợn g của đ ộ n g đâ't

đ ư ợc giải p h ó n g tại chấn tiêu (M) Thang đ o đ ộ lớn

đ ộ n g đất đ ư ợ c Richter đ ể xuất năm 1925 và đ ư ợ c đặt theo tên của ông Thang Richter là m ột thang logarit

v ớ i đơn vị đ o là đ ộ Richter và là m ột thang m ở

k h ôn g có giới hạn tối đa T uy n hiên, thang đ ộ lớn Richter gặp phải vấn đ ề là sẽ bị bão hòa khi đ o các

đ ộ n g đất lớn hoặc đ ộ n g đâ't nhò, n ghĩa là sẽ khó phân biệt đ ư ợ c độ lớn của các trận đ ộ n g đất n ày và

ch ú ng sẽ có cù n g đ ộ lớn Đ ê hạn c h ế đ iều này, than g

đ ộ lớn m ô m en (kí h iệu là Mw, n hiều khi chi là M) đã

đ ư ợ c Tom H anks và Kanam ori H iroo (1979) đ ể xuâ't trên cơ sở k ế thừa thang đ o Richter và h iện nay thang đ o này đư ợc sử d ụ n g rỗng rãi đ ế đ án h giá

đ ộ n g đất N g à y nay, khái n iệm đ ộ lớn đ ộ n g đất đã

đ ư ợc m ở rộng và có n hiều cách xác đ ịnh khác nhau:

đ ộ lớn địa p hư ơn g Richter (Mr); đ ộ lớn địa p h ư ơ n g (Ml ); đ ộ lớn xác định theo só n g khối (Mb); đ ộ lớn xác

đ ịnh theo só n g mặt (Ms); đ ộ lớn xác đ ịn h theo đ ộ dài

đ ộ n g đất (Md) Các trận đ ộ n g đất có M < 4 đ ư ợ c coi

là đ ộ n g đất n h ỏ và ít gây thiệt hại; M từ 4 đ ến 6 đ ư ợ c coi là n hẹ đ ến trung bình, g â y thiệt hại ch o các cô n g trình xây d ự n g k hôn g đ ú n g tiêu chuẩn; M từ 6 đến 9

là đ ộ n g đất m ạnh đ ến rất m ạnh, gây thiệt hại

n gh iêm trọng; M lớn hơn 9 là đ ộ n g đất cực kì m ạnh

và có sứ c tàn phá v ô củ n g lớn M ối quan h ệ giữ a đ ộ lớn và cư ờ n g độ đ ộ n g đât đư ợc th ế h iện b ằng

p h ư ơ n g trình: lo - 1,5M - 3,51ogioH + 3, trong đó: M là

đ ộ lớn; H là đ ộ sâu chấn tiêu; lo là cư ờ n g đ ộ chấn câ'p tại chấn tâm, tỳ lệ thuận vớ i đ ộ lớn và tỷ lệ n g h ịch

v ớ i đ ộ sâu chấn tiêu.

Đ ộ n g đất có m ối liên quan n g u ổ n gố c với ranh

g iớ i các m ảng thạch q u yển Trái Đ ất và phân b ố

k h ôn g đ ổ n g đ ểu trên Trái Đất Trên th ế giới có h a i

đai địa chấn cỡ hành tinh [H.3]: 2) Đai Địa T rung H ài

chạy từ Gibralta sang phía đ ôn g qua Atlas, Pyrenees,

A pennines, Balkan, dãy Tiểu Á, C aucasus (Kavkaz),

H im alaya, Mianmar, quần đ ảo Indonesia; 2) Đai Thúi

Bình D ương chạy d ọc bờ đ ô n g Thái Bình D ư ơ ng q ua

A laska, bán đảo Kam chatca, đ ảo Kuril, N hật Bản,

P hilippin N g o à i ra, còn p h ổ b iến ở v ù n g n ú i T hiền Sơn, v ù n g n ú i M ông Cổ, Balkan, v ù n g b iến Carribe

và d ọc các trục tách giãn đại d ư ơ n g V iệt N am tư y

k hôn g nằm trong đai đ ộ n g đất của thê' giới, nhưrng

cũ n g có n g u y cơ tiềm ẩn đ ộ n g đất Đ ộ n g đất cấp 8

đã xảy ra ở Đ iện Biên (1935), Tuần G iáo (1983), và 17 trận cấp 7 và 115 trận cấp 6 - 7 ở khắp các v ù n g

m iền Các vù n g có khả n ăn g phát sinh đ ộ n g đ i't

m ạnh vớ i cư ờ ng đ ộ cực đại trên lãnh thổ V iệt Naim

là Sơn La (6,8), Sông Mã - F um aytun (6,5), Đ ô n g Triều (6,0), Sông H ồn g - S ông C hảy (6,0), Sông Cả - Khe BỐ (6,0) Ở v ù n g biển N am Trung Bộ đã xảy ra hai trận đ ộ n g đâ't với M = 5,1 vào các năm 1887 v à

1882, có liên quan đ ến h oạt đ ộ n g n ú i lửa Các trận

đ ộ n g đâ't xảy ra năm 2005 ở khu v ự c b iển Bà Rịa -

V ũng Tàu chi có M < 5.

Đ ộ n g đất là sự ru n g đ ộ n g m ặt đât, có n g u ồ n g ố c

từ sự d ịch c h u y ể n đ ột n g ộ t củ a các k hối địa chất

trong lòn g đất, các c h u y ể n đ ộ n g k iến tạo đ ặc b iệt

phát sin h ở n h ữ n g đ ộ sâ u khác n hau tron g v ỏ Trái

Đ ât (lò đ ộ n g đâ't), các v ụ n ổ n ú i lửa, các vụ trượt lở

đất, sụ p đ ố h a n g đ ộ n g , v v khi các vậ n đ ộ n g k iến

tạo xảy ra trong m ộ t k h o ả n g thời gia n n g ắ n tạo n ên

các só n g địa chân lan tru yền trong Trái Đ ất [H.2]

T h eo đ ặc đ iểm lan truyền, các só n g đ ịa ch ân đ ư ợ c

chia thành só n g d ọc, só n g n g a n g và só n g b ề m ặt C ác

só n g địa chấn lan tru y ền tron g v ỏ Trái Đ ấ t, g â y phá

h ủ y cơ h ọc các vật thể.

Hình 2. Sơ đồ biều diễn các yếu tố động đất do sự dịch chuyển

các cánh của đứt gãy kiến tạo (theo Montgomery, 2011).

C ư ờ n g đ ộ đ ộ n g đâ't là m ứ c đ ộ d ao đ ộ n g củ a só n g

địa chấn tại ch ân tâm (lo), đ ư ợ c đ o b ằn g th a n g chấn

cấp C ó n h iều th an g đ o cư ờ n g đ ộ đ ộ n g đ ât n h ư

than g v ĩ chấn C hâu  u (EMS), than g M e d v e d e v -

S p on h eu er-K am ik (M SK-64), th an g M ercalli, than g

cư ờ n g đ ộ địa chấn của C ụ c Khí tư ợ n g N h ậ t Bản

(Shindo) T h ang M ercalli đ ư ợ c chia thàn h 12 cấp

cư ờ n g độ, theo đ ó đ ộ n g đ ất có chấn cấp từ 7 - 8 là

m ạnh, từ 9 - 12 là râ't m ạnh T h an g M SK-64 cũ n g gẩn

g iố n g thang M ercalli, đ ư ợ c p h ân chia thàn h 12 câp

cư ờ n g đ ộ và đ ư ợ c đ á n h s ố b ằn g ch ừ s ố La Mã

C ư ờ n g đ ộ đ ộ n g đ ất p h ụ th u ộ c v à o đ ộ sâu ch ấn tiêu

Đ ỊA C H Ấ T M Ỏ I T R Ư Ờ N G 365

L -«00

Động đất tập trung chủ yếu ở quanh đai Thái Bình Dương và đai Đ ịa Trung Hải, ít hơn là ở sống núi đại

dương và phía đông châu Phi, các trận động đất sâu phân bố chủ yếu ở rìa tây Thái Bình Dương liên quan

đến c á c đới hút chim tại đây.

D ưới tác đ ộ n g tải trọng cùa khối n ư ớc h àng triệu

m 3, các tầng đá có cấu tạo lỗ h ồ n g d ư ới đáy h ổ bị

biến dạng, n ư ớc thâm xu ố n g theo khe nứt làm giảm

đ ộ ma sát khiến các đ ứ t gãy tái h oạt đ ộn g, làm dịch

chu yển các khối đá, gây ra đ ộ n g đất Phần lớn các

trận đ ộn g đất kích thích này có đ ộ lớn n h ỏ hơn 5 độ

Richter, n h u n g gây ảnh h ư ởng m ạnh đ ến côn g trình

đập, hổ chứa và gây tâm lý bất an ch o cộn g đ ổn g

dân cư ơ V iệt N am , hổ thủy đ iện H òa Bình sau khi

tích nước đã xuât h iện các đ ộ n g đất kích thích với

M s từ 2,5 đ ến 4,9 Các đ ộ n g đất kích thích tư ơng tự

cũ n g xuât h iện ở h u yện Bắc Trà My, tinh Q u ảng

N am sau khi h ổ thủ y đ iện Sông Tranh 2 tích n ư ớ c đi

v à o hoạt đ ộn g.

Đ ộng đất gây phá h ủ y các cô n g trình xây d ự n g

(m ức đ ộ phá h ủ y p hụ thuộc vào đ ộ lớn đ ộ n g đâ't,

châ't lượng cô n g trình và đặc đ iểm n ền đất xây d ự ng)

[H.4], làm b iên đ ộ n g b ể m ặt địa hình, gây trư ợt/đ ổ

lở, tạo d ò n g đá vụ n ch u y ển đ ộ n g trên m ột quy m ô

lớn Các tai b iến đi k èm đ ộ n g đất có th ế xảy ra là

só n g thẩn, lũ lụt ven biển, trượt lở đất đá, cháy, nổ

N hiểu trận đ ộ n g đất gây hậu quả n gh iêm trọng

đư ợ c xếp v à o m ứ c thám họa n h ư đ ộ n g đất ở phía tây

đ ả o Sum atra (Ind onesia) năm 2004, Tứ Xuyên

(Trung Q uốc) năm 2008, N hật Bản năm 2011.

Sóng thần

Sóng thần trong tiếng N h ật là "Tsunami" có

n ghĩa là só n g cảng, là só n g b iển đặc biệt, xuât h iện ở

cản g và vịnh, d o đ ộ n g đất (chiếm 72%), trượt lở đât,

trượt lờ n gầm ở b iển (10%), núi lửa (5%), thiên thạch

(2%), và các n g u y ê n nhân khác (11%) gây ra Sóng

thẩn có b ư ớ c só n g dài, di ch u yên với vận tốc rất lớn

và đ ộ cao s ó n g lớ n khi v à o bờ Ớ v ù n g n ư ớ c sâu, tốc

đ ộ lan tru yền của só n g thần lớn (800 - l.OOOkm/h),

b ư ớ c só n g dài, ch iểu cao củ a só n g tử 0,6 - 2m Khi

v à o v ù n g bờ, d o ma sát vớ i đ áy, tốc đ ộ của só n g thẩn

ch i còn lOOkm/h, b ư ớ c só n g bị thu n gắn chi b ằng

k h o ả n g 1/6 b ư ớ c só n g ở v ù n g n ư ớ c sâu n h ư n g ch iểu cao của s ó n g tăn g đ ộ t n g ộ t lên vài m ét, m ột s ố só n g thần lớn q u an sát đ ư ợ c có đ ộ ca o só n g tới 30 m n h ư

s ó n g thần ở N h ậ t Bản (n ăm 1971) và ở Sum atra (In d o n esia , n ăm 1983).

Hình 4. Quang cảnh đổ nát ở Thổ Nhĩ Kỳ do động đất gây ra năm 1999 (theo w w w islamicweb.com).

Cơ ch ê'h ìn h thành: các trận đ ộ n g đâ't, h oạt đ ộ n g

n ú i lửa và trượt n g ầ m lớ n ở đ á y b iển làm th ay đ ồi

đ ịa h ìn h đ á y b iển , g â y sự x á o trộn k h ối n ư ớ c k h ổn g

lổ, h ìn h thành só n g và lan tru y ền n h an h v à o bờ Tại

đ ớ i h ú t ch ìm , m ả n g lụ c địa ở v ù n g tiếp xú c bị u ốn

c o n g và n â n g cao, ứ n g su ấ t đ ư ợ c tích lũ y , đ ế n m ột

n g ư ỡ n g n ào đ ó thì giải p h ó n g d ư ớ i d ạ n g đ ộ n g đất Khi đ ó, đ ẩu tiếp xú c của m ả n g lụ c địa vớ i m ả n g đại

d ư ơ n g ch u y ế n đ ộ n g ch ò m lên m ả n g đ ại d ư ơ n g theo

m ặt p h á h ủ y (đ ứ t gày), g â y ra sự di c h u y ến khối

n ư ớ c k h ổ n g lổ, p hát sin h ra só n g thẩn T h eo cơ c h ế

Độ táu (km)

p

-71

- -151

-301

- -501

366 BÁCH KHOA THƯ Đ ỊA CHÁT

này, són g thẩn xảy ra ở C hile (1960) d o đ ộn g đất

m ạnh M = 9,5 khi m ảng N azca bị hút chìm xu ống

m ảng N am Mỹ Sóng thần ở Alaska (ngày 27/3/1964)

d o đ ộ n g đâ't m ạnh M = 9,2 tại đới hút chìm giữa m ảng

Thái Bình D ương và m ảng Bắc Mỹ; ở Tây N am đảo

Sumatra (ngày 26/12/2004) d o đ ộn g đất m ạnh M = 8,9

tại đới hút chìm giữa m ảng  n Đ ộ - Australia với

m ảng  u - A [H.5] H oạt đ ộn g phun nô của núi lửa ở

các vòn g cung đảo cũng có th ể gây ra són g thẩn, ví dụ

n h ư hoạt động của núi lửa Krakatau gây ra són g thẩn

tại đảo Sumatra và Java của Indonesia (năm 1883)

S óng thẩn cũng được hình thành d o trượt ngầm với

quy m ô lớn xảy ra ở sườn lục địa hoặc ớ sườn các đảo

d ạng vách dổc đứng Sóng thẩn cũng còn có th ể sinh

ra d o các tiểu hành tinh rơi xu ống đại dương, nhưng

hiện tượng này rất hiếm

Thiệt hại S óng thẩn là tai biến có sứ c phá h ủ y tàn

khốc trên m ột d iện rộng, gây tổn thâ't n ặng n ể v ể

n gư ờ i, v ề của và thư ờn g đư ợc xếp vào m ứ c thảm họa

N ăm 1883, hoạt đ ộ n g núi lửa Krakatau (Indonesia)

g â y són g thẩn làm thiệt m ạng hơn 36.000 n gười

N g à y 26/12/2004, són g thẩn xảy ra d o đ ộng đất ở

Sumatra (Indonesia) đã tàn phá đới bờ Â n Đ ộ D ương,

g ây chết và mâ't tích gần 300.000 n gư ờ i [H.6, H.7]

Thảm họa kép đ ộ n g đất gây só n g thẩn ở N hật Bản

Hình 5. Cơ chế phát sinh sóng thần do động đất tại ranh giới hút chìm Sunda (Theo Kerry Sieh, 2006) a - trong điều kiện binh thường; b - khi mảng An Đ ộ - Australia chuyển dịch xuống dưới mảng Âu - Á; c - năng lượng và vật liệu được dồn lên đột ngột tạo thành sóng thần.

Hình 6. Động đất ở tây đảo Sumatra gây sóng thần ở đới bờ Án Độ Dương năm 2004.

Kết quả tính toán của NOAA về thời gian lan truyền sóng thần ở Án Độ Dương do trận động đất gây ra ở tây đảo Sumatra (Indonesia) ngày 26/12/2004 Con số trong hinh chỉ thời gian (tính bằng giờ) của sóng lan truyền tới, mỗi

Đ ỊA CHẤT M Ô I TRƯ Ờ NG 367

n gày 11/03/2011 làm chết hơn 15.000 n gười, tổng

thiệt hại ước tính 235 tỷ đ ô la Mỹ [H.8].

Trên Biên Đ ôn g, đ iểu kiện hoạt đ ộn g cua các hệ

th ốn g đứt gãy k hôn g cỏ khá năng tích lúy ứ n g suất

lớn làm phát sinh đ ộ n g đ ấ t M > 8 đ ế có th ế gây ra

s ó n g thẩn, ngoại trừ đới hút chìm M anila ờ phía

đ ồ n g Biên Đ ông H oạt đ ộ n g cua đ ứ t gãy tại đới hút

chìm Manila có thê gây ra đ ộ n g đất với đ ộ lớn

M s = 8,4 ± 0,2, tại bốn sô n g H ổ n g có độ lớn cực đại

M s = 6,4 và tại bổn Phủ Khánh với đ ộ lớn M s = 6,2

D o vậy, chi có các trận đ ộ n g đâ't m ạnh xảy ra tại đới

hút chìm Manila có khả n ăng gây ra són g thẩn ành

h ư ởng lên v ù n g ven biển Việt N am N ếu đ ộng đất ở

m áng h út chim M alina xảy ra là cực đại và có đ ộ sâu chấn tiêu là 15km thì són g thẩn có th ế d âng cao 2m ờ các v ù n g ven biên Q u ảng N gài và Đà N ang, và lm ớ

H oàn g Sa và Trường Sa.

Núi lừa

H oạt đ ộ n g núi lừa g â y sự phu n d u n g nham

m agm a và các sản phẩm (khí, m ảnh đá, tro bụi và hơi n ước) lên m ặt đất, đ ôi khi kèm p h u n nổ, đ ộ n g đât TBĐC d o hoạt đ ộ n g n ú i lửa d iễn ra nhanh,

Hình 7 Thành phố Banda của Indonesia trước (a) và sau (b) sóng thần tàn phá tháng 12/2004 (theo DigitalGlobe).

368 BÁCH KHOA THƯ Đ ỊA CHÁT

m ạnh , có tính chất n g u y h iểm và h ù y d iệt H oạt

đ ộ n g của núi lửa thư ờn g có tính chu kỳ, gồ m các

n h óm 200 - 300 n ăm /lẩn, 1.000 n ăm /lẩn và nhóm

10.000 năm /lẩn.

C ó ba kiểu n ú i lửa, tùy thuộc vào cơ c h ế phun

trào và loại sản phẩm: 1) Kiêu phu n trào trung tâm

với các núi lửa hoạt đ ộng m ột lần hoặc n hiều lẩn,

d u n g nham có thành phần acid hoặc trung tính, đ ộ

nhớt cao, khó di ch u yên nên thường bịt kín m iện g

núi lửa Khi d u n g nham tiếp tục đi lên tạo áp suất

cao, phá tung m iện g n ú i lửa và tạo ra h iện tượng

phu n nổ; 2) Kiểu phu n theo khe nứt hay còn gọi là

kiêu Havvai, đặc trưng bằng d ò n g d u n g nham có

thành phẩn m afic, đ ộ nhớt thấp, d ễ di ch u yển nên

đ ư ợ c phun lên từ các khe nứt tràn ra xu ng quanh tạo

ra m ột trường phu n trào rộng lớn; 3) Kiểu núi lửa

bùn, phu n các sản phấm khí, hơi nước, bùn sét có th ế

có n hiệt đ ộ 80 - 90°c, nếu gặp ờ v ù n g có dầu m ỏ, d o

tác đ ộ n g của áp lực via, bùn sét n hão bị d ồn nén tạo

thành m ột khối di đ ộng, và phu n thoát lên.

đại d ư ơ n g (ranh giới tách giàn) có thành phẩn mafic,

ở cu n g đ ảo (ranh giớ i hút chìm ) có thành p hần là

trung tính và acid Bên cạnh ranh giới các m ảng, núi lừa hoạt đ ộ n g còn xuâ't h iện biệt lặp ở bên trong các

m áng đ ư ợ c gọi là phu n trào nội m ảng như tại đao Havvai và các núi lửa ở bắc trung tâm C hâu Phi

N g u y ê n nhân là các chùm m anti đi lên tù m anti cua Trái Đất, đ ẩy ép vào thạch q uyến Phẩn đ ầu cua chùm m anti làm tan chảy từ ng phân đá của thạch

q u yến trên đ ư ờ n g đi lên của chúng Khi đi lên đến

b ể m ặt Trái Đất, ch ú ng tạo thành các đ iếm nóng

(hotspot) và từ đ ó m agm a m afic trào ra.

M ứ c độ phá hủy H oạt đ ộ n g nú i lưa thư ờ n g kéo

theo nhiều tai b iến đi kèm Trước khi n ú i lừa phun trào, sự di ch u yển m agm a trong v ỏ Trái Đất có thê gây ra các trận đ ộ n g đâ't với cư ờ n g độ yếu và trung bình, gây phá h ủy ớ phạm v i hẹp xu ng quan h núi lửa D òn g d u n g nham với n hiệt đ ộ cao tới 1 000°c gây phá hủy, chôn v ù i các côn g trình nằm trên

đ ư ờ n g di ch u yến , đ ốt cháy nhà cửa, rửng cây, gây hỏa hoạn trên d iện rộng [H.9], phá h ủ y hoàn toàn thị trân Saint-Pierre (M artinique) gồm 29.000 dân nằm bên bờ biển Carribe (do núi lửa Pele hoạt đ ộ n g năm 1902) Bùn núi lửa, lũ b ùn đá d o vật liệu phu n trào làm tan chảy băng tuyết tàn phá làng m ạc trên sườn núi, đặc biệt là d ọc theo các th u n g lũ ng sôn g H oạt

đ ộ n g của n ú i lửa N e v a d o d el R uiz năm 1995 đã làm thị trân A rm ero (C olum bia) bị vùi dưới 15m bùn, gây thiệt m ạng 23.000 trong s ố 27.000 dân cùa thị trân [H.10]

Hình 8. Tàu Kyotoku-maru số 18 bị cuốn trôi cách bờ biển

500 m ở thành phố Kesennuma (Nhật Bản) trong thảm họa

kép động đất - song thần năm 2011.

Hình 9. Dung nham tràn ngập công viên Royal Gardens,

phía bắc núi lửa Kilaues, Havvaii (Ảnh: J.D Griggs, 1984).

Phân bô' H iện nay có khoáng 850 núi lừa đ ang

h oạt đ ộ n g trên th ế giới, 3/4 s ố này tập trung ở các

"đai lửa" Thái Bình D ư ơng và Địa Trung Hải, trùng

v ớ i đai địa chân v ì có cùng n g u y ên nhân là ranh giới

kiến tạo đ ộn g giữ a các m ảng thạch q uyển Phẩn lớn

núi lừa tập trung ở ranh giới hội tụ và tách giãn của

các m ảng D u n g nham của núi lừa phun trào ngầm ờ

Hình 10. Một phần của thị trấn Armero nằm trong thung lũng sông đâ bị ngập sâu trong bùn khi núi lửa Nevado del Ruiz hoạt động năm 1995 và làm 23.000 người chết

(http://www.geology.sdsu.edu/how_volcanoes_work/Nevado.html) Tro bụi núi lừa gây n hiều tác hại n hư sau:

- Cản trở hoạt đ ộ n g của ngành hàng k h ôn g nhu núi lửa Iceland năm 2010;

- G ây su y thoái đất, ngăn cản quá trình quang hợp của thực vật, phá hoại m ùa màng;

- Vùi lâp làng m ạc và khu dân cư n h ư Trung tâm

đ ảo Luzon (Ph ilipp in e) d o núi lửa Pinatubo năm

1991 và thành p h ố Rabaul (Papua N e w G uinea) do

n ú i lửa năm 1994 [ H ll];

Đ ỊA CHẤT M Ô I TRƯ Ờ NG 369

- Làm sập, đô nhà cưa và công trình gây chết người

[H.12], làm tắc nghèn giao thông, ví dụ như hoạt động

của núi lửa ơ Iceland năm 1783, Luzon năm 1991;

- Làm cho nhiệt đ ộ b ể mặt Trái Đâ't n gu ội lạnh

bất th ư ờ n g (do các sol khí cù n g tro bụi núi lưa với

m ật đ ộ cao phản xạ lại ánh sán g mặt trời), gây thiệt

hại m ùa m àng và tiếp sau đ ó là nạn đói H oạt đ ộn g

cua núi lưa Pinatubo làm nhiệt độ trung bình của

Trái Đâ't giam 0,4 - 0/5°C/ n ú i lừa Tambora (trên đảo

Sumbavva, Indonesia) hoạt đ ộ n g năm 1815 đã làm

n hiệt đ ộ toàn cẩu giảm 0,4 - 0 ,7 °c , n hiều khu vực

C hâu Âu không có m ùa h è năm sau đó, tình trạng

sư ơ n g giá xuât hiện khiến m ùa m àng tại C anada và

Nevv England bị thiệt hại;

H oạt đ ộ n g phun nô cua núi lừa tại các cung đảo còn tạo ra m ột thám họa khu ng khiếp là són g thẩn

M ột vụ phun nô cực lớn làm sụp đ ô ngọn núi lửa Krakatau năm 1883 tạo ra só n g thẩn cao 30 m tân côn g vào v ù n g bờ biến của đảo Java và Sumatra (Indonesia) giết chết hơn 36.000 người, phá hủy toàn

bộ 165 làng m ạc ven biến và tàn phá nghiêm trọng

132 làng m ạc khác.

ơ V iệt N am , hoạt đ ộn g n ú i lừa cô đ ư ợ c ghi nhận

d iễn ra lẩn cu ối trong H olocen e ờ Cù Lao Ré, Đ ịnh

Q uán (Đ ổn g Nai), Kon Tum Gần đây nhất, hoạt

đ ộ n g núi lừa ờ V iệt N am đ ư ợ c ghi nhận là xảy ra tại

H òn Tro ở ngoài khơi Phan Thiết thuộc tinh Bình Thuận vào năm 1923.

Tài liệu tham khảo

Hình 11. Phần đông bắc thành phố Rabaul (Papua New

Guinea) bị vùi lấp do phun trào núi lửa năm 1994

(USGS/Cascades Volcano Observatory, Vancouver, VVashington).

Bell F G., 2002 Geological hazards: Their assessment, avoiđance and mitigation Taylor and Francis e-Library: 631 pgs London and Nevv York.

Blong R., 1996 Volcanic hazards risk assessment In: Monitoring and mitigation of volcano hazards Springer: 675-698.

CCSFC, 1999 Vietnam Country Report 1999 Asian Disaster

Keith s and David N., Petley, 2008 Environmental hazards: Assessing risk and reducing disaster (fifth editon) Routledge:

383 pgs.

McCall G ]. H., 2005 Natural and Anthropogenic Geohazards

McCalI G J H., Laming D J c and Scott s c , 2013 Geohazards: Natural and man-made Chapmatt and tìall: 227 pgs.

Thom pson s A., 1982 Trends and developm ents in global

n a tu r a l d e s a s te rs , 1947 to 1981 Floria M etĩtaỉ Health Institude

Trần Thục, Koos N., Tạ Thị Thanh Hương, N guyễn Văn Thắng, Mai Trọng Nhuận, Lê Q uang Trí, Lê Đình Thành,

H uỳnh Thị Lan Hương, Võ Thanh Sơn, N gu yễn Thị Hiển Thuận, Lê N gu yên Trường, 2015 Báo cáo đặc biệt của Việt Nam về Quản lý rủi ro thiên tai và hiện tượng cực đoan nhằm thúc đẩy thích ứng với biến đổi khí hậu N X B Tài

Phan Trọng Trịnh, N guyên Văn Hướng, N gô Văn Liêm, Trần Đình Tô, Vi Q uốc Hải, H oàng Quang Vinh, Bùi Văn Thơm,

N gu yền Quang Xuyên, N gu yễn Viết Thuận và Bùi Thị Thào,

2012 Kiến tạo hiện đại và các tai biến địa chất liên quan ở vùng biến Việt Nam và lân cận Tạp chí các Khoa học Trái Đâì

33: 443-456 Hà Nội.

Hình 12. Người chết do dòng vật liệu của núi lửa Merapi tấn

công làng Argomulyo, Yogyakarta, Indonesia năm 2010 (theo

http://www.democraticunderground.com).

- C ác loại khí đ ộc C Ơ2, c o , H2S, HC1, HF, SƠ2,

PhSCX v v với khối lư ợ n g lớn, n ồng đ ộ cao từ các

nú i lử a g â y n gộ đ ộc làm chết n gười và gia súc.