HOẠT ĐỘNG ĐỘNG ĐẤT Ở VIỆT NAM

PERESAN A.¹, CAO ĐÌNH TRIỀU², MAI XUÂN BÁCH²,
NGUYỄN THẾ HÙNG², BÙI ANH NAM², NGUYỄN XUÂN BÌNH²

¹Đại học Tổng hợp Trieste, Italia
²Viện Vật lý Địa cầu, Viện KH&CN Việt Nam, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội

Tóm tắt: Một danh mục động đất lãnh thổ Việt Nam và kế cận đã được thành lập đến năm 2007 trên cơ sở chương trình CATAL. Nhận định bước đầu về danh mục động đất này, ta có thể thấy rằng:

1. Đây là một danh mục động đất khá đầy đủ, song cũng cần được thảo luận và cập nhật thêm, nhất là với các trận động đất ghi trong tư liệu lịch sử.

2. Có biểu hiện rõ nét một số quy luật hoạt động động đất ở Việt Nam như: yếu-mạnh và yên tĩnh - động.

I. MỞ ĐẦU

Từ năm 1976 trên phạm vi miền Bắc Việt Nam đã có 5 trạm quan trắc động đất hoạt động liên tục và đồng bộ (Phù Liễn, 1924; Sa Pa, 1961; Bắc Giang, 1962; Tuyên Quang và Hoà Bình, 1972). Các trạm địa chấn này đã ghi nhận được khá đầy đủ số liệu về các trận động đất trên lãnh thổ Bắc Việt Nam và vùng lân cận. Ở miền Nam Việt Nam, trạm địa chấn Nha Trang đã được khôi phục lại vào năm 1978 (xây dựng năm 1957) và xây dựng thêm trạm Đà Lạt vào năm 1980. Các trạm địa chấn Điện Biên, Lai Châu, Vinh và Hà Nội được xây dựng năm 1990. Sau đó, trong 1994-1995 xây dựng thêm các trạm Sơn La và Huế. Sau năm 1996, nhờ sự quan tâm đầu tư của Nhà nước, Viện Vật lý Địa cầu lại mở rộng thêm mạng lưới trạm và đến hết năm 2007, tổng số trạm thuộc mạng lưới quốc gia đã tăng lên thành 24. Với hệ thống trạm như vậy, có khả năng ghi đầy đủ động đất có chấn cấp Ms ³ 3,0 trên phạm vi miền Bắc và Ms ³ 4,0 trên toàn lãnh thổ Việt Nam. Ở miền Tây Bắc Bộ, mật độ trạm dày hơn, nên có thể ghi nhận được động đất có chấn cấp lớn hơn 1,0 độ Richter. Ngoài ra, tại các vùng hồ chứa lớn như Hoà Bình, Ya Ly, Sơn La, dọc theo đới đứt gãy Sông Hồng còn có những trạm địa chấn tạm thời nhằm nghiên cứu sự thay đổi môi trường địa chấn trong quá trình xây dựng và vận hành nhà máy thuỷ điện [4, 5].

Số liệu động đất quan trắc được bằng hệ thống đài trạm của Việt Nam có thể nói là đáng tin cậy cũng chỉ đạt được sau năm 1976. So với chu kỳ hoạt động của động đất trung bình và mạnh thì khoảng thời gian này quá ngắn. Chính vì vậy, cần phải tiến hành chí ít là công tác điều tra động đất trong nhân dân và qua tư liệu lịch sử. Các hoạt động này đã được tiến hành khá công phu tại Viện Vật lý Địa cầu trong những năm 60-80 của thế kỷ XX [5] và có cập nhật bổ sung sau đó [10]. Tuy vậy, để có được một danh mục động đất hoàn hảo nhất có thể cho lãnh thổ Việt Nam chúng ta cũng cần tiến hành tham khảo các danh mục động đất của các tổ chức tiến bộ trên thế giới như của ISC, NEIC và NOAA [3, 7-9].

Trong khuôn khổ công trình này, các tác giả trình bày một số nhận định về danh mục động đất mới được thiết lập trên cơ sở các loại tài liệu khác nhau có được theo một quy chuẩn nhất định đã được ứng dụng rộng rãi trên thế giới.

Vùng nghiên cứu được khống chế trong khung tọa độ: 4⁰30-23⁰30 độ vĩ Bắc; 100⁰-118⁰ độ kinh Đông.

II. DANH MỤC ĐỘNG ĐẤT LÃNH THỔ VIỆT NAM

Danh mục động đất lãnh thổ Việt Nam được thiết lập đến hết năm 2007 (lưu phòng Địa động lực, Viện Vật lý Địa cầu) dựa trên cơ sở các nguồn tài liệu: 1. Danh mục động đất của Viện Vật lý Địa cầu được thiết lập đến hết năm 2007; 2. Danh mục động đất bổ sung, cập nhật từ công bố của ISC; 3. Danh mục động đất bổ sung, cập nhật từ công bố của NOAA; và 4. Danh mục động đất bổ sung, cập nhật từ công bố của NEIC [1, 2].

Hình 1. Phân bố chấn tâm động đất ở lãnh thổ Việt Nam và các khu vực kế cận
(đến hết năm 2007)

Quá trình thiết lập danh mục động đất đầy đủ cho lãnh thổ Việt Nam được tiến hành theo các bước sau:

Bước 1: Định dạng ở khổ chuẩn và kiểm tra danh mục động đất Viện Vật lý Địa cầu (VLĐC);

Bước 2: Đối sánh danh mục động đất Viện VLĐC với danh mục của ISC;

Bước 3: Đối sánh danh mục động đất Viện VLĐC với danh mục của NOAA;

Bước 4: Đối sánh danh mục động đất Viện VLĐC với danh mục của NEIC;

Bước 5: Đối sánh các danh mục động đất phụ trội của ISC+NOAA+NEIC với danh mục động đất Viện VLĐC và thành lập danh mục động đất đầy đủ cho lãnh thổ Việt Nam đến hết năm 2007.

Trong quá trình thiết lập danh mục động đất Việt Nam, chúng tôi còn tìm hiểu động đất theo tư liệu lịch sử và điều tra trong nhân dân.

Danh mục động đất thành lập được có tổng cộng 60 động đất với M>4,0 ghi nhận được trước năm 1900 và 534 động đất với M ≥ 4,5 từ năm 1900 đến 2007 [2].

Chương trình CATAL được sử dụng nhằm thiết lập danh mục động đất này với quy chuẩn:

- Thời gian khác biệt là 1 phút;

- Độ lệch tọa độ chấn tâm là 0,5 độ (kinh độ và vĩ độ);

- Độ sâu và chấn cấp không xét đến.

III. BIỂU HIỆN HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT SỐ TRẬN ĐỘNG ĐẤT ĐẶC TRƯNG

1. Động đất trước 1900

a. Trận động đất quận Nhật Nam (114): Theo tư liệu lịch sử Trung Quốc thì năm 114 tại quận Nhật Nam (miền Bắc Việt Nam) đã xảy ra một trận động đất lớn làm đất nứt xé ra dài hơn trăm dặm (35-36 km).

Theo Viện VLĐC [4] thì trận động đất này có cường độ chấn động I₀ = 8,0 và chấn cấp M_S = 6,0 độ Richter.

b. Trận động đất Kinh đô (Hà Nội) (1278): Theo tư liệu lịch sử Việt Nam thì trong năm này, động đất đã xảy ra ba lần trong một ngày, nhiều trâu bò, gia súc bị chết.

Theo Viện VLĐC [4] thì trận động đất này có cường độ chấn động I₀ = 7,0 (Nguyễn Khắc Mão cho là 8,0) và chấn cấp M_S = 5,0 độ Richter.

c. Trận động đất chùa Báo Thiên (Hà Nội) (1285): Theo tư liệu lịch sử Việt Nam: Bia ở chùa Báo Thiên (ở vị trí Nhà thờ lớn hiện nay) gẫy làm đôi, núi Cao Sơn lở xuống.

Theo Viện VLĐC [4] thì trận động đất này có cường độ chấn động I₀ = 7,0 (Nguyễn Khắc Mão cho là 8,0) và chấn cấp M_S = 5,0 độ Richter.

d. Trận động đất Ninh Bình (1635): Theo tư liệu lịch sử Việt Nam: Núi Đa Bút bị lở vì động đất. Cùng ngày hai quả núi cạnh giếng An Dương, huyện Phụng Hòa (Nho Quan) bị lở, lấp cả đường đi, người và trâu bò không đi được.

Theo Viện VLĐC [4] thì trận động đất này có cường độ chấn động I₀ = 8,0 và chấn cấp M_S = 6,7 độ Richter.

e. Trận động đất Nghệ An (1821): Theo tư liệu lịch sử Việt Nam: Nhà cửa của dân bị xiêu vẹo nhiều vì động đất.

Theo Viện VLĐC [4] thì trận động đất này có cường độ chấn động I₀ = 8,0 và chấn cấp M_S = 6,0 độ Richter.

f. Trận động đất Bình Thuận (1877): Theo tư liệu lịch sử Việt Nam: Động đất ba lần, lần đầu nước sông dâng lên cao, có nhiều tiếng nổ to trong gần một ngày.

Theo Viện VLĐC [4] thì trận động đất này có cường độ chấn động I₀ = 7,0 và chấn cấp M_S = 5,1 độ Richter. Trong khi đó số liệu động đất lịch sử của NOAA lại ghi giá trị chấn cấp M_b = 7,0.

g. Trận động đất Bình Thuận (1882): Theo tư liệu lịch sử Việt Nam: Ở bờ biển động đất, nước cuốn lên cao, có nhiều tiếng nổ to trong gần một ngày.

Theo Viện VLĐC [4] thì trận động đất này có cường độ chấn động I₀ = 7,0 và chấn cấp M_S = 5,1 độ Richter. Trong khi đó, số liệu động đất lịch sử của NOAA lại ghi giá trị chấn cấp M_b = 6,0.

2. Động đất từ 1900 đến 2007

a. Trận động đất Điện Biên (1935): Trận động đất Điện Biên xảy ra vào hồi 23 giờ 22 phút ngày 1/11/1935 tại vùng phía ĐN Tp Điện Biên, chấn cấp Ms = 6,8 độ Richter [6]. Động đất đã gây hư hại nặng về nhà cửa ở Điện Biên và Sơn La. Đại bộ phận các tường nhà xây bị nứt nẻ. Tại vùng chấn tâm, người ta quan sát thấy nứt đất rộng tới 20 cm và đoạn dài nhất có thể đạt 50 m. Tại Lai Châu, chấn động xảy ra ở cấp 7, gây hư hại một ít nhà cửa. Bản đồ đẳng chấn của trận động đất Điện Biên năm 1935 do Robert vẽ lần đầu vào năm 1935, theo đó thì chấn động cực đại tại vùng chấn tâm là cấp 9. Sau đó, qua công tác điều tra động đất trong nhân dân, Nguyễn Hữu Thái đã vẽ lại vào năm 1966. Theo kết quả này thì chấn động cực đại tại vùng chấn tâm chỉ đạt cấp 8-9 thang MSK-64. Và như vậy, chấn cấp động đất khoảng 6,8 độ Richter, độ sâu chấn tiêu là 25 km.

b. Trận động đất Lục Yên (1954): Theo kết quả điều tra trong nhân dân thì trong hai năm liền, 1953 và 1954, tại vùng Lục Yên, Yên Bái đã xảy ra hai trận động đất có cường độ chấn động cực đại tại vùng chấn tâm là cấp 7 (thang MSK). Vùng chấn động cấp 7 này kéo dài tới 30 km theo hướng TB-ĐN, hẹp và trùng với đứt gãy Sông Hồng. Dựa trên cơ sở đường đẳng chấn, các nhà địa chấn của Viện VLĐC đã xác định được thông số của động đất như sau: chấn cấp là 5,4 độ Richter, độ sâu chấn tiêu là 16 km. Hai trận động đất này không được ghi nhận bởi mạng lưới trạm địa chấn quốc tế. Nó được phát hiện hoàn toàn bằng công tác điều tra động đất trong nhân dân. Đây cũng là một trong số những trận động đất mạnh nhất đã xảy ra dọc đứt gãy Sông Hồng trong phạm vi lãnh thổ nước ta.

c. Trận động đất Bắc Giang (1962): Trận động đất Bắc Giang xảy ra vào hồi 16 giờ 58’ (giờ Hà Nội), ngày 12/6/1961 tại Tân Yên, cách thị xã Bắc Giang 11 km về phía ĐB. Cường độ chấn động ở vùng chấn tâm đạt cấp 7, làm hư hại vừa một số nhà cấp 4. Vùng chấn động cấp 7 rất hẹp, trong khi vùng chấn động cấp 6 và cấp nhỏ hơn lại rất rộng. Điều này có thể lý giải là do hiệu ứng cục bộ của chấn tiêu nằm gần sát mặt đất. Độ sâu chấn tiêu của động đất này được xác định là 28 km. Chấn cấp của động đất theo các nhà địa chấn Việt Nam là 5,3 - 5,9 độ Richter, trong khi theo tài liệu của Cục Địa chấn Trung Quốc và USGS thì chỉ nằm ở mức 4,3 - 5,0 độ Richter.

d. Các trận động đất Sông Cầu (Bình Định) (1970, 1972): Hai trận động đất ở Sông Cầu năm 1970 và 1972 đều có cường độ chấn động cấp 7 tại vùng chấn tâm, được phát hiện bằng quan trắc động đất và cả bằng điều tra động đất trong nhân dân. Trận thứ nhất xảy ra vào ngày 12/4/1970 và trận thứ hai vào ngày 24/5/1972, tại phía tây thị trấn Sông Cầu. Hai chấn tâm này cách nhau 20 km theo phương kinh tuyến, vì vậy khi điều tra khó tách biệt được đường đẳng chấn nên bị gộp lại thành một đường đại diện chung. Độ sâu chấn tiêu 13 km và chấn cấp M = 5,3 độ Richter là đặc trưng chung cho cả hai động đất này.

e. Trận động đất Tuần Giáo (1983): Trận động đất Tuần Giáo xảy ra vào hồi 14 giờ 18 phút (giờ Hà Nội) ngày 24/6/1983 trong vùng núi cách thị trấn Tuần Giáo về phía bắc khoảng 11 km. Chấn cấp của động đất được xác định là Ms = 6,7±0,2 độ Richter. Cường độ chấn động trong vùng cực động I₀ = 8-9 (thang MSK). Động đất gây chấn động mạnh trên những vùng rộng lớn ở Tây Bắc Bộ, Đông Bắc Bộ, Lào và Trung Quốc. Chấn động cấp 8 và mạnh hơn xảy ra trên diện tích 1.500 km2, cấp 7 và mạnh hơn là 13.000 km². Sau chấn động chính là hàng loạt dư chấn đã xảy ra. Dư chấn mạnh nhất xảy ra vào ngày 15/7/1983 ngay trong vùng cực động và có chấn cấp bằng 5,4 độ Richter, độ sâu chấn tiêu là 8 km và gây chấn động trên bề mặt tại vùng chấn tâm với I₀ = 7-8. Đá lở trong dư chấn này cũng làm 2 người thiệt mạng.

f. Trận động đất Mường Luân (1996): Ngày 23/6/1996 tại xã Mường Luân thuộc huyện Điện Biên Đông (tỉnh Điện Biên) đã xảy ra động đất với chấn cấp xấp xỉ 5,0 độ Richter.

j. Trận động đất Thin Tóc hay còn gọi là trận động đất Điện Biên (2001): Ngày 19/2/2001, hồi 22 giờ 52 phút (giờ Hà Nội) tại vùng biên giới Việt-Lào, giáp ranh với Tp Điện Biên đã xảy ra động đất với chấn cấp bằng 5,3 độ Richter. Mức độ phá hủy của động đất khá lớn, gây thiệt hại nhiều về nhà ở của nhân dân tại Tp Điện Biên, ước tính hàng trăm tỷ đồng Việt Nam (có thể là 200 tỷ, theo thông báo của Uỷ ban Nhân dân tỉnh Lai Châu cũ).

IV. MỘT SỐ QUY LUẬT BIỂU HIỆN HOẠT ĐỘNG ĐỘNG ĐẤT Ở VIỆT NAM

1. Quy luật phân bố động đất theo không gian

a. Phân bố động đất theo đới: Đới phát sinh động đất được thiết lập trên cơ sở:

- Tập hợp của các vùng nguồn tồn tại trong một hệ thống đứt gãy (hay nhiều hệ thống đứt gãy) có chung đặc trưng của cơ cấu chấn tiêu, đặc trưng chung nhất về cấu trúc và hình thái kiến trúc, hình động học và địa động lực của đứt gãy.

- Có sự tương đồng về đặc trưng thông số và trường địa vật lý, đặc trưng và mức độ cấu trúc phức tạp, đặc điểm biến dạng và địa động lực trong phạm vi một đới sinh chấn.

Trên cơ sở tài liệu có được, các tác giả đã phân định 30 đới phát sinh động đất trên lãnh thổ Việt Nam và kế cận (Hình 2):

1- Đới động đất Mường Tè: phát triển dọc theo đới phá huỷ cùng tên có phương TB-ĐN. Đây là đới hoạt động động đất khá mạnh và có lẽ còn kéo dài về phía TB (sang lãnh thổ Trung Quốc). Cực đại động đất quan sát được nằm ở mức mạnh (M_s = 7,0-7,9 độ Richter).

2- Đới động đất Phong Sa Lì: phát triển dọc theo đới phá huỷ cùng tên có phương ĐB-TN. Đây là đới hoạt động động đất khá mạnh và nằm chủ yếu trên phạm vi lãnh thổ Lào. Động đất cực đại đã quan sát được nằm ở mức cao (M_s = 6,0-6,9 độ Richter).

3- Đới động đất Ou Đom Xai: phát triển dọc theo đới phá huỷ cùng tên có phương phát triển ĐB-TN. Đới động đất này có đặc trưng hoạt động khá mạnh, nằm trên phạm vi lãnh thổ Lào. Chấn cấp lớn nhất của động đất đã quan sát được nằm ở mức 6,0-6,9 độ Richter.

4- Đới động đất Lai Châu - Điện Biên: phát triển dọc theo đới đứt gãy cùng tên có phương kinh tuyến. Đây là đới hoạt động động đất mức trung bình với chấn cấp M_s = 5,0-5,9 độ Richter (cả trên lãnh thổ Trung Quốc và lãnh thổ Lào).

5- Đới động đất Xiaojiang: thuộc phạm vi lãnh thổ Trung Quốc, nằm sát biên giới Việt-Trung và có phương á kinh tuyến. Trong phạm vi đới này, tại khu vực lân cận Việt Nam đã quan sát được động đất ở mức cao, M_s = 6,0-6,9 độ Richter.

6- Đới động đất Sông Hồng: phương TB-ĐN, có chiều dài khoảng 500 km và phát triển chủ yếu dọc theo các đới đứt gãy Sông Hồng và Sông Chảy. Động đất mạnh nhất quan sát được trong phạm vi đới này có chấn cấp nằm ở mức giá trị trung bình, M_s = 5,0-5,9 độ Richter.

7- Đới động đất Sông Đà - Sơn La: phương TB-ĐN phát triển dọc theo hệ thống đứt gãy Sơn La - Sông Đà. Trong phạm vi đới này đã quan sát được nhiều trận động đất có M_s > 5,0, đặc biệt là động đất Yên Định, 1635 (M_s = 6,7) và Tuần Giáo, 1983 (M_s = 6,7 độ Richter).

8- Đới động đất Điện Biên - Thái Hòa: phương TB-ĐN kéo dài từ Điện Biên qua Sầm Nưa tới Thái Hòa, Tĩnh Gia. Trong phạm vi đới này đã xảy ra các trận động đất mạnh nhất ở Việt Nam, như động đất Điện Biên năm 1935 với M_s = 6,8 độ Richter.

9- Đới động đất Sông Cả - Rào Nậy: phương TB-ĐN, phát triển trong phạm vi hệ thống đứt gãy sông Cả - Rào Nậy. Ở đây đã quan sát được động đất lịch sử năm 1821 với M_s = 6,0 độ Richter.

10- Đới động đất A Lưới - Thà Khẹt: phương TB-ĐN, phát triển trong phạm vi hệ thống đứt gãy cùng tên. Động đất ở đây đã quan sát được có chấn cấp cực đại nằm trong phạm vi mức độ trung bình (5,0-5,9 độ Richter).

11- Đới động đất Gia Lâm - Đồng Hới: phương kinh tuyến, phát triển trong phạm vi hệ thống đứt gãy cùng tên. Trong phạm vi đới này quan sát được động đất có chấn cấp lớn nhất nằm ở mức độ trung bình, 5,0-5,9 độ Richter.

12- Đới động đất Bắc Giang - Hải Dương: phương TB-ĐN. Ở đây đã quan sát được động đất có chấn cấp mức trung bình, M_s = 5,0-5,9 độ Richter.

13- Đới động đất Quản Bạ - Bắc Cạn: phương TB-ĐN, phát triển trong phạm vi các đới đứt gãy cùng tên. Trong phạm vi đới này đã quan sát được động đất có chấn cấp mức trung bình, 5,0-5,9 độ Richter.

14- Đới động đất Cao Bằng - Lộc Bình: có lẽ là sự kế tiếp của đới động đất Hoa Nam phương TB-ĐN. Trên phạm vi đới này đã quan sát được động đất có chấn cấp nằm ở mức trung bình, tức là M_s = 5,0-5,9 độ Richter.

15- Đới động đất Nam Ninh: phương TB-ĐN, phát triển trong phạm vi hệ thống đứt gãy hoạt động Nam Ninh (trong phạm vi lãnh thổ Trung Quốc). Động đất mạnh nhất quan sát được trong phạm vi đới này có chấn cấp mức trung bình (5,0-5,9 độ Richter).

16- Đới động đất Lingshan - Hạ Long: phương ĐB-TN, phát triển trong phạm vi hoạt động của đới đứt gãy Lingshan trong phạm vi lãnh thổ Trung Quốc và Cô Tô trong phạm vi lãnh thổ Việt Nam. Đây là đới động đất mạnh, với chấn cấp quan sát được đạt tới 6,8 độ Richter.

17- Đới động đất Huyện Nhai - Văn Ninh: phương ĐB-TN, hoạt động trong phạm vi đới đứt gãy cùng tên. Tại đới này đã quan sát được động đất có M_s = 7,5 độ Richter.

18- Đới động đất Châu Giang: phương ĐB-TN, phát triển trong phạm vi hệ thống đứt cùng tên. Ở đây đã quan sát được động đất mức độ trung bình, M_s = 5,0-5,9 độ Richter.

19- Đới động đất Bắc Hoàng Sa: phương ĐB-TN. Trong phạm vi đới này đã ghi nhận được động đất có mức độ cao, nằm trong giới hạn 6,0-6,9 độ Richter.

20- Đới động đất Hoàng Sa: có giá trị cực đại của chấn cấp đã quan sát được đạt 5,9 độ Richter.

21- Đới động đất Ba Tơ - Củng Sơn: có phương á kinh tuyến và phạm vi hoạt động giới hạn trong đới phá huỷ Ba Tơ - Củng Sơn và Sông Ba. Động đất xảy ra ở đây khá thường xuyên với chấn cấp ở mức độ trung bình, M_s = 5,0-5,9.

Hình 2. Các đới phát sinh động đất ở lãnh thổ Việt Nam và các khu vực kế cận (M≥5 và có mô phỏng cơ cấu chấn tiêu).

22- Đới động đất Thuận Hải - Minh Hải: phát triển dọc theo bờ biển Thuận Hải - Minh Hải (phương ĐB-TN) với đặc trưng hoạt động động đất khá liên tục, chấn cấp khá lớn, đạt M_s = 4,5 (7,0**) độ Richter.

23- Đới động đất Nam Côn Sơn: phương ĐB-TN; động đất xảy ra ở đây không thường xuyên như ở các đới thuộc Tây Bắc Bộ, song có chấn cấp khá lớn, đạt 6,1 độ Richter.

24- Đới động đất Đông Phú Khánh: phương TB-ĐN; động đất xảy ra ở đây khá thường xuyên với chấn cấp khá lớn, đạt 5,8 độ Richter.

25- Đới động đất Đông Biển Đông: phương kinh tuyến, hoạt động trong phạm vi đới đứt gãy cùng tên. Đây là đới có đặc trưng vỏ đại dương và động đất đã quan sát được có chấn cấp lớn nhất là 5,9 độ Richter.

26- Đới động đất Quảng Châu: phương ĐB-TN và nằm trọn trong lãnh thổ Trung Quốc; động đất xảy ra trong phạm vi này có chấn cấp đạt 7,3 độ Richter.

27- Đới động đất Shabah: phương ĐB-TN hoạt động trong phạm vi đới đứt gãy cùng tên. Động đất quan sát được trong đới này có chấn cấp đạt 6,0 độ Richter.

28- Đới động đất Kiên Giang: trong phạm vi đới này đã quan sát được động đất có chấn cấp bằng 5,5 độ Richter.

29- Đới động đất ĐN Thái Lan: trong phạm vi đới này đã quan sát được động đất có chấn cấp bằng 5,0 độ Richter.

30- Đới động đất Malaysia: trong phạm vi đới này đã quan sát được động đất có chấn cấp bằng 4,9 độ Richter.

b. Phân bố chấn tâm động đất theo độ sâu: Động đất quan sát được trên phạm vi lãnh thổ Việt Nam và các khu vực kế cận có độ sâu không lớn, nhỏ hơn 60 km. Chúng thuộc loại động đất nội mảng, động đất nông. Do số liệu không nhiều, chúng tôi chỉ có thể tìm hiểu quy luật biến đổi theo độ sâu của chấn tiêu động đất theo chấn cấp tại một số khu vực đại diện như: chung cho toàn quốc; Đông Bắc Bộ; Tây Bắc Bộ; và Bắc Trung Bộ là nơi có mức độ hoạt động động đất tích cực hơn cả. Quan hệ này phản ánh mức độ nguy hiểm của động đất trên quan điểm đánh giá khả năng phá hủy trên bề mặt, vì động đất nằm càng gần mặt đất thì hậu quả gây nên phá hủy công trình và biến dạng bề mặt càng lớn. Kết quả phân tích nhận được các công thư thức từ (1) đến (8) với H_min là độ sâu tối thiểu và H là độ sâu trung bình, tính theo km. Quan hệ này cũng cho phép mô phỏng được tầng sinh chấn của các đới phát sinh động đất.

Hình 3. Biểu hiện quy luật yếu-mạnh của một số trận động đất đặc trưng.

- Đại diện chung cho toàn quốc:

lgH_min= 0,28M_S – 0,44 (1)

lgH = 0,13M_S – 0,61 (2)

- Đại diện cho các đới thuộc Đông Bắc Bộ:

lgH_min= 0,32M_S – 0,64 (3)

lgH = 0,25M_S (4)

- Đại diện cho các đới thuộc Tây Bắc Bộ:

lgH_min= 0,24M_S – 0,24 (5)

lgH = 0,20M_S – 0,10 (6)

- Đại diện cho các đới thuộc Bắc Trung Bộ:

lgH_min= 0,26M_S – 0,33 (7)

lgH = 0,20M_S – 0,16 (8)

2. Quy luật yếu-mạnh và yên tĩnh - động trong hoạt động động đất

Quy luật yếu-mạnh trong động đất biểu hiện khá rõ nét ở một số khu vực xảy ra động đất với chấn cấp vừa và mạnh, cụ thể là (Hình 3).

1- Trước khi xảy ra động đất Yên Định 1635, trong khu vực vùng cực động động đất và kế cận quan sát thấy hai động đất có M_s = 5,0-5,4; đó là động đất Thanh Hóa 1584 (M_s = 5,1) và động đất Yên Định 1587 (M_s = 5,1).

2- Quy luật yếu - mạnh cũng biểu hiện khá rõ nét đối với động đất Điện Biên 1935 (M_s = 6,8), song hai động đất trước đó xuất hiện vào năm 1933 kế cận vùng cực động có chấn cấp nhỏ hơn (M_s = 4,5-4,9).

Hình 4. Phân bố không gian - thời gian của động đất ở Tuần Giáo và các vùng kế cận.

3- Quy luật yếu - mạnh được biểu hiện rõ nét nhất đối với động đất Tuần Giáo 1983 (M_s = 6,7). Ở đây, trước khi xảy ra động đất M_s = 6,7 đã xuất hiện ba động đất có M_s = 4,5-4,9 với khoảng cách so với động đất 1983 không vượt quá 35 km. Đó là động đất 1927 (M_s = 4,8); động đất 1936 (M_s = 4,8) và động đất 1945 (M_s = 4,8). Ba trận động đất này có biểu hiện dịch chuyển ngược chiều kim đồng hồ, tuần tự theo thời gian từ động đất 1927 tới động đất 1936, rồi tới động đất 1945 và sau đó xuất hiện động đất Tuần Giáo. Dạng dịch chuyển kiểu này cũng quan sát thấy đối với trường hợp động đất Yên Định 1635 và động đất Điện Biên 1935.

4- Đối với các động đất có chấn cấp mạnh trung bình như động đất Việt Trì 1958, động đất Yên Bái 1961, động đất Mường Luân 1996 biểu hiện động đất yếu trước khi xảy ra động đất mạnh hơn khá rõ nét. Trước khi xảy ra động đất chính tại các vùng lân cận vùng cực động đã xảy ra một số trận động đất yếu hơn với dịch chuyển theo thời gian ngược chiều kim đồng hồ.

3. Quy luật yên tĩnh - động

Kết quả nghiên cứu thống kê động đất của nhiều tác giả trên thế giới và Việt Nam đã cho thấy rằng, trước khi xảy ra động đất mạnh thường xuất hiện thời kỳ yên tĩnh. Khoảng thời gian yên tĩnh này kéo dài khác nhau và phụ thuộc vào điều kiện kiến tạo của từng vùng. Nói cách khác, độ kéo dài của thời gian yên tĩnh phụ thuộc vào vận tốc tích lũy và cấp độ mạnh của động đất xảy ra sau đó. Có thể giải thích chu trình tích lũy và giải phóng năng lượng như sau: sau động đất mạnh (cực đại trong vùng phát sinh), năng lượng còn dư được giải phóng dưới dạng các dư chấn. Sau thời kỳ này, vùng cực động nằm ở trạng thái cân bằng mới. Những chuyển động kiến tạo diễn ra không ngừng tại đó đã bắt đầu quá trình tích luỹ năng lượng mới (thời kỳ yên tĩnh). Quá trình diễn ra chậm chạp, phụ thuộc vào cường độ chuyển động kiến tạo. Chế độ địa chấn trong thời kỳ này bình ổn cho đến khi ứng suất tích luỹ đạt tới giới hạn. Thời kỳ tiền chấn chính là thời kỳ năng lượng tích luỹ bắt đầu được giải phóng dưới dạng động đất yếu.

Thời gian yên tĩnh động đất tại một vùng nghiên cứu nào đó được xác định rõ nét trên biểu đồ phân bố không gian - thời gian của động đất. Chẳng hạn, phân bố không gian - thời gian của trận động đất ở Tuần Giáo và các vùng kế cận được biểu diễn trên Hình 4. Trên cơ sở kết quả phân tích này, có thể rút ra một số nhận định sau: 1. Thời gian trung bình yên tĩnh động đất trước khi xảy ra động đất mạnh nhất là cỡ 50 năm; 2. Hoạt động động đất tích cực trước khi xuất hiện động đất Điện Biên diễn ra vào những năm từ 1914 đến 1945, tức là khoảng 30 năm. Nổi bật nhất trong giai đoạn hoạt động tích cực này là sự xuất hiện động đất Điện Biên năm 1935 (Ms = 6,8); 3. Nếu cho rằng thời gian hoạt động tích cực trước đó cũng đặc trưng cho hiện tại, thì hiện nay vùng Tuần Giáo và các vùng kế cận đang chịu ảnh hưởng của một giai đoạn hoạt động động đất tích cực, còn có thể kéo dài khoảng 10 năm nữa.

V. NHẬN XÉT CHUNG

1. Danh mục động đất lãnh thổ Việt Nam tuy đã được thành lập trên cơ sở một hệ phương pháp tiến bộ và với việc cập nhật bổ sung từ nhiều nguồn khác nhau, song còn nhiều vấn đề cần được thảo luận và cập nhật bổ sung thêm. Chẳng hạn việc xác định giá trị chấn cấp trên cơ sở mô tả trong tư liệu lịch sử chưa được nhất quán theo một phương pháp luận chặt chẽ nhất định, tạo nên sự kém tương đồng giữa giá trị cường độ chấn động với chấn cấp động đất.

2. Các ghi chép lịch sử liên quan tới động đất ở Việt Nam còn hết sức sơ lược và chủ yếu tập trung ở vùng ven biển có dân cư thưa thớt, vì vậy có lẽ là chưa đầy đủ. Thời gian ghi chép cũng ngắn, chỉ có từ thế kỷ thứ XI.

3. Quy luật biểu hiện yếu - mạnh và yên tĩnh - động trong hoạt động động đất ở Việt Nam có biểu hiện khá rõ nét.

VĂN LIỆU

1. Cao Đình Triều (Chủ biên), 2006. Thiết lập những tiếp cận thích hợp để nghiên cứu dự báo động đất lãnh thổ Việt Nam. BC Tổng kết nhiệm vụ HTQT về KH&CN theo nghị định thư Việt Nam - Italia (2004-2006). Lưu trữ Viện VLĐC, Hà Nội, 169 tr..

2. Cao Đình Triều (Chủ biên), 2008. Nghiên cứu dự báo động đất mạnh khu vực Đông Nam Châu Á có nguy cơ gây sóng thần ảnh hưởng đến bờ biển và hải đảo Việt Nam. BC Tổng kết nhiệm vụ HTQT về KH&CN theo nghị định thư Việt Nam - Italia (2004-2006). Lưu trữ Viện VLĐC, Hà Nội, 222 tr..

3. NEIC, 2007. http://neic.usgs.gov/ neis/epic/epic_rect.html.

4. Nguyễn Đình Xuyên (Chủ biên), 2004. Nghiên cứu dự báo động đất và dao động nền lãnh thổ Việt Nam. BC tổng kết Đề tài độc lập cấp Nhà nước 2000-2002. Hà Nội, 288 tr. Danh mục động đất Việt Nam (114-2003). Hà Nội, 115 tr..

5. Nguyễn Đình Xuyên (Chủ biên), 2007. Nghiên cứu đánh giá độ nguy hiểm động đất và sóng thần ở vùng bờ biển Việt Nam và đề xuất các giải pháp cảnh báo, phòng tránh. BC Đề tài cấp Viện KH&CN VN. Lưu trữ Viện VLĐC, Hà Nội.

6. Nguyễn Khắc Mão (Chủ biên), 1968. Động đất miền Bắc Việt Nam. Bản thuyết minh cho bản đồ phân vùng động đất miền Bắc VN tỷ lệ 1/1.000.000. Nha Khí tượng, Hà Nội, 51 tr..

7. Panza G., Craglietto A., Suhadolc P., 1991. Source geometry of historical events retrieved by synthetic isoseismals. Tectonophysics, 193 : 173-184.

8. Peresan A., I.M. Rotwain, 1998. Preprint: Analysis and definition of magnitude selection criteria for NEIC (PDE) data, oriented to the compilation of a homogeneous updated catalogue for CN monitoring in Italy. IC/98/97.

9. University of Trieste, 2004. GNDT deterministic seismic zoning referce guide (Version 0.5.4). University of Trieste, pp.68.

10. Vũ Minh Giang (Chủ biên), 2003. Động đất và các hiện tượng thiên nhiên dị thường thông qua tư liệu lịch sử. Báo cáo tổng kết đề tài. Lưu Viện VLĐC, 88 tr.