Tài liệu Nghiên cứu hoạt động kiến tạo trẻ, kiến tạo hiện đại và địa động lực biển đông làm cơ sở khoa học cho việc dự báo các dạng tai biến liên quan và đề xuất các giải pháp phòng tránh

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC09/06-10 BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU HOẠT ĐỘNG KIẾN TẠO TRẺ, KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI VÀ ĐỊA ĐỘNG LỰC BIỂN ĐÔNG LÀM CƠ SỞ KHOA HỌC CHO VIỆC DỰ BÁO CÁC DẠNG TAI BIẾN LIÊN QUAN VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP PHÒNG TRÁNH MÃ SỐ: KC.09.11/06-10 Cơ quan chủ trì: Viện Địa chất Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS. Phan Trọng Trịnh Hà Nội - 2010 BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC09/06-10 BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU HOẠT ĐỘNG KIẾN TẠO TRẺ, KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI VÀ ĐỊA ĐỘNG LỰC BIỂN ĐÔNG LÀM CƠ SỞ KHOA HỌC CHO VIỆC DỰ BÁO CÁC DẠNG TAI BIẾN LIÊN QUAN VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP PHÒNG TRÁNH MÃ SỐ: KC.09.11/06-10 CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI CƠ QUAN CHỦ TRÌ PGS.TS. Phan Trọng Trịnh TS. Trần Tuấn Anh BAN CHỦ NHIỆM CHƯƠNG TRÌNH BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Hà Nội - 2010 1 MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU Chương 1: LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU, ĐỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.1. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU 1.2. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ ĐỊA HÌNH, ĐỊA MẠO BIỂN ĐÔNG VÀ KHU VỰC KẾ CẬN 1.2.1. Vị trí địa lý 1.2.2. Khí hậu 1.2.3. Đặc điểm thuỷ văn 1.2.4. Đặc điểm hải văn 1.2.5. Đặc điểm địa mạo 1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHÍNH 1.3.1 Nhóm các phương pháp định vị toàn cầu GPS 1.3.2. Nhóm các phương pháp địa chất - địa mạo 1.3.3. Nhóm các phương pháp địa Vật lý 1.3.4. Nhóm các phương pháp nghiên cứu động đất 1.3.5.Nhóm phương pháp mô hình hoá biến đổi trường ứng suất Coulomb và sóng thần Chương 2: CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT BIỂN ĐÔNG VÀ KHU VỰC KẾ CẬN 2.1. TỪ TRƯỜNG VIỆT NAM VÀ KHU VỰC KẾ CẬN 2.2. TRƯỜNG TRỌNG LỰC VÀ CẤU TRÚC SÂU 2.3. CÁC YẾU TỐ KIẾN TRÚC CHÍNH BIỂN ĐÔNG VIỆT NAM VÀ KHU VỰC KẾ CẬN Chương 3: KIẾN TẠO KAINOZOI BIỂN ĐÔNG VIỆT NAM VÀ KHU VỰC KẾ CẬN 3.1. KIẾN TẠO ĐỨT GÃY KAINOZOI 3.1.1. Đứt gãy Sông Hồng trên đất liền 3.1.2. Vùng các thềm lục địa Biển Đông 3.1.3. Vùng trũng nước sâu đại dương Biển Đông 3.1.4. Vùng các khối vi lục địa i Trang i iv v vii 1 12 12 31 41 58 58 64 87 127 127 3.2. SỰ PHÁT TRIỂN KIẾN TẠO KANOZOI BIỂN ĐÔNG VIỆT NAM VÀ KHU VỰC KẾ CẬN 3.2.1. Các địa khu ban đầu và quá trình mở Biển Đông 3.2.2. Giai đoạn Paleogen–giữa Oligocen (65,5 –28,4 tr.n) 3.2.3. Giai đoạn Oligocen muộn–đầu Miocen (28,4- 23 tr,n) 3.2.4. Giai đoạn Neogen sớm (23 -11,6 tr.n) 3.2.5. Neogen muộn - Hiện tại (11,6- 5,33 tr.n –ngày nay) Chương 4: HOẠT ĐỘNG KIẾN TẠO TRẺ TRONG GIAI ĐOẠN PLIOCEN - ĐỆ TỨ 4.1. HOẠT ĐỘNG KIẾN TẠO TRẺ TRÊN ĐẤT LIỀN VIỆT NAM VÀ KHU VỰC KẾ CẬN 4.2. HOẠT ĐỘNG KIẾN TẠO TRẺ TRÊN KHU VỰC BIỂN ĐÔNG VIỆT NAM VÀ KẾ CẬN 4.2.1. Cơ sở tài liệu 4.2.2. Phương pháp phân tích, nhận dạng và biểu diễn đứt gãy 3.2.3. Hoạt động kiến tạo trẻ Biển Đông Việt Nam và kế cận 4.3. HOẠT ĐỘNG NÚI LỬA TRẺ TRÊN KHU VỰC BIỂN ĐÔNG VÀ LÂN CẬN Chương 5: CHUYỂN ĐỘNG HIỆN ĐẠI VÀ TRƯỜNG ỨNG SUẤT KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI TRÊN BIỂN ĐÔNG VÀ KHU VỰC KẾ CẬN 5.1. CHUYỂN ĐỘNG HIỆN ĐẠI TRÊN BIỂN ĐÔNG VÀ KHU VỰC KẾ CẬN 5.1.1. Chuyển động kiến tạo hiện đại xung quanh khu vực nghiên cứu 5.1.2. Đo đạc chuyển động hiện đại vùng Biển Đông bằng GPS 5.2. TRƯỜNG ỨNG SUẤT KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI KHU VỰC BIỂN ĐÔNG VIỆT NAM VÀ KẾ CẬN 5.2.1. Phá huỷ nén ép và khe nứt căng giãn 5.2.2. Cơ cấu chấn tiêu động đất 5.2.3. Định hướng của ứng suất kiến tạo hiện đại khu vực Biển Đông Việt Nam và kế cận Chương 6: ĐÁNH GIÁ NGUY HIỂM ĐỘNG ĐẤT VÀ SÓNG THẦN 6.1. ĐÁNH GIÁ ĐỘ NGUY HIỂM ĐỘNG ĐẤT TỪ TÀI LIỆU ĐỘNG ĐẤT 6.1.1. Đánh giá độ nguy hiểm động đất từ tài liệu động đất 6.1.2. Đánh giá địa chấn kiến tạo ii 135 153 153 164 210 229 229 271 300 300 6.1.3. Biến đổi ứng suất Coulomb 6.2. ĐÁNH GIÁ NGUY HIỂM SÓNG THẦN 6.2.1. Mô hình lan truyền sóng thần trên biển 6.2.2. Lựa chọn kịch bản và xác định các thông số động đất gây sóng thần trên khu vực Biển Đông 6.2.3. Đánh giá biên độ sóng cực đại, thời gian lan truyền và diện ngập lụt có nguy cơ cao 6.3. ĐÁNH GIÁ NGUY HIỂM NÚI LỬA HIỆN ĐẠI 6.4. MỘT SỐ GIẢI PHÁP PHÒNG TRÁNH TAI BIẾN LIÊN QUAN TỚI KIẾN TẠO, ĐỊA ĐỘNG LỰC HIỆN ĐẠI 6.4.1. Cơ sở khoa học cho viêc dự báo, phân vùng động đất, sóng thần và núi lửa 6.4.2. Các giải pháp phòng tránh tai biến liên quan KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO 354 401 402 421 424 iii STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Đọc là AKT Á kinh tuyến AVT Á vỹ tuyến B Bắc BCH Bất chỉnh hợp BĐ Biển Đông BLV1 Tên điểm đo GPS trên đảo Bạch Long Vỹ BO Phá huỷ nén ép trong lỗ khoan (xảy ra do sập lở thành lỗ khoan) (Borehole Breakout) CDA1 Tên điểm đo tại Côn Đảo Đ Đông ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long DIF Khe nứt căng giãn sinh ra trong quá trình khoan (drilling-induced fractures) DOHO Tên điểm đo GPS tại tp Đồng Hới FMI Thiết bị ghi điện trở trong lỗ khoan (Formation Micro Imager) GK Giếng khoan GNS Institute of Geological and Nuclear Sciences, New Zealand HOCM Tên điểm đo GPS tại thành phố HCM HUES Tên điểm đo GPS tại thành phố Huế IGS Intemational GPS Service - Tổ chức dịch vụ GPS Quốc tế phục vụ Địa động lực ITRF Khung quy chiếu trái đất quốc tế KZ Kainozoi LANG Tên điểm đo GPS tại Viện Địa chất, phố Chùa Láng, Hà Nội N Nam NIEC National earthquake information centrer (Hoa kỳ) s TWT Thời gian hai lần truyền sóng tính theo giây STT1 Tên điểm đo GPS trên đảo Song Tử Tây - quần Đảo Trường Sa T Tây VĐC Viện Địa Chất VKHKTTVMT Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường WSM World Stress Map iv DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU STT Tên bảng biểu Trang 1 Bảng 1.1a: Kết quả tính tốc độ chuyển dịch chu kỳ 2002-2003 51 dạng đầy đủ (Xử lý tại Viện Địa chất) Bảng 1.1b: Kết quả tính tốc độ chuyển dịch chu kỳ 2002-2003 dạng đầy đủ (Xử lý tại Viện Thiên văn-Đại hoc Bern) 52 2 Bảng 1.2a: Kết quả tính vận tốc dạng rút gọn (xử lý tại Viện 52 Địa chất) 53 Bảng1. 2b: Kết quả tính vận tốc dạng rút gọn (xử lý tại Viện Thiên văn-Đại hoc Bern) 3 Bảng 1.3: Kết quả tính tốc độ chuyển dịch tuyệt đối trong hệ 53 toàn cầu IGS05 4 Bảng 4.1: Vị trí và tuổi tuyệt đối các điểm phun trào Kainôzôi 217 khu vực Biển Đông 5 Bảng 4.2: Thành phần địa hóa và đồng vị Sr, Nd, và Pb bazan 219 đại diện trũng Biển Đông và các vùng kế cận 6 Bảng 5.1. Tổng hợp các điểm có thể có dữ liệu GPS giai đoạn 233 1994–2004 7 Bảng 5.2: Lịch đo chu kỳ 2007 254 8 Bảng 5.3: Lịch đo chu kỳ 2008 254 9 Bảng 5.4: Lịch đo chu kỳ 2009 255 10 Bảng 5.5: Sai số danh nghĩa thành phần toạ độ chu kỳ (theo 264 BERNESE 4.2) 11 Bảng 5.6: Sai số danh nghĩa thành phần toạ độ chu kỳ (theo 264 BERNESE 5.0 12 Bảng 5.7: Kết quả tính vận tốc chuyển động tuyệt đối trong 266 ITRF05 13 Bảng 5.8: Các vector xoay tuyệt đối và tương đối của Biển 270 Đông, Âu Á, Nam Trung Hoa 14 Bảng 5.9: Chuyển đổi chế độ kiến tạo 285 15 Bảng 5.10: Các thông số của các cơ cấu chấn tiêu động đất ghi 285 nhận được tại vùng biển Đông Nam Việt Nam trong các năm 2005 và 2007 16 Bảng 6.1: Danh mục động đất các vùng nguồn sóng thần trên 310 Biển Đông (chưa loại dư chấn) 17 Bảng 6.2: Danh mục động đất các vùng nguồn sóng thần trên 310 Biển Đông (đã loại dư chấn) 18 Bảng 6.3: Kết quả ước lượng các tham số nguy hiểm động đất 312 cho các vùng nguồn sóng thần trên Biển Đông bằng phân bố cực trị loại 3 của Gumbel 19 Bảng 6.4: Kết quả ước lượng các tham số nguy hiểm động đất 315 v 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 cho các vùng nguồn sóng thần trên Biển Đông bằng phương pháp hợp lý cực đại Bảng 6.5: Hoạt động địa chấn ở phần phía Bắc của Biển Đông Ms>=4,5 Bảng 6.6: Cơ cấu chấn tiêu của 7 trận động đất lớn khu vực Đảo Hải Nam Bảng 6.7: Động đất cực đại gây ra bởi F1 Bảng 6.8: Động đất cực đại gây ra bởi F2 Bảng 6.9: Động đất cực đại gây ra bởi F3 Bảng 6.10: Động đất cực đại gây ra bởi F4 Bảng 6.11: Động đất cực đại gây ra bởi F5 Bảng 6.12: Động đất cực đại gây ra bởi đứt gãy ở trũng Sông Hồng Bảng 6.13: Động đất cực đại gây ra bởi đới đứt gãy biển Nam Trung Bộ và Nam Bộ Bảng 6.15: Gia tố́c rung động của động đất có magnitude 6.2 ở khoảng cách 20 km Bảng 6.16: Gia tố́c rung động của động đất magnitude 6.4 ở khoảng cách 10 km Bảng 6.17: Gia tố́c rung động của động đất magnitude 6.4 ở khoảng cách 20 km Bảng 6.18: Các thông số động đất gây sóng thần theo kịch bản kiểm chứng Bảng 6.19: Động đất lớn tại đới hút chìm Manila và các thông số tương ứng Bảng 6.20: Các kịch bản sóng thần với các độ sâu khác nhau vi 329 330 344 345 346 346 347 348 348 349 350 350 365 377 390 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ STT Tên hình vẽ Trang 1 Hình 1.1: Sơ đồ vị trí địa lý Biên Đông 31 2 Hình 2.1: Bản đồ dị thường từ (T khu vực Biển Đông Việt 58 Nam và kế cận. Độ sâu đáy biển được biểu thị bằng các đường đẳng trị với tiết diện là 500 m. 3 Hình 2.2: Bản đồ dị thường từ khu vực Biển Đông và kế cận 60 chuyển về cực 4 Hình 2.3: Bản đồ dị thường từ khu vực Biển Đông và kế cận 60 chuyển về cực (Tr, nâng lên 2,5km) 5 Hình 2.4: Bản đồ dị thường từ khu vực Biển Đông và kế cận 61 chuyển về cực (Tr, nâng lên 5 km) 6 Hình 2.5: Bản đồ dị thường từ khu vực Biển Đông và kế cận 62 chuyển về cực (Tr, nâng lên 10 km) 7 Hình 2.6. Sơ đồ vectơ gradient ngang cực đại bản đồ dị thường 63 từ vùng Biển Đông và kế cận chuyển về cực, nâng lên 10km 8 Hình 2.7: Bản đồ dị thường trọng lực FAI khu vực Biển Đông 65 và kế cận 9 Hình 2.8: Bản đồ độ sâu đáy biển khu vực biển Đông và kế 65 cận. Vùng (I), (II) và (III) là vị trí các khu vực khảo sát. 10 Hình 2.9: Bản đồ dị thường Bughe khu vực Biển Đông và kế 66 cận 11 Hình 2.10: Bản đồ dị thường trọng lực Fai và Bughe khu vực 68 0 đứt gãy kinh tuyến 110 và kế cận 12 Hình 2.11: Dị thường trọng lực FAI sau khi lọc giữ lại tần số 69 có bước > 160 km 13 Hình 2.12: Bản đồ gradien ngang cực đại dị thường trọng lực 70 Fai ở mức 0 và nâng trường lên 5 km 14 Hình 2.13: Cấu trúc vỏ trái đất bể Phú Khánh theo phân tích 71 2D số liệu trọng lực 15 Hình 2.14: Bản đồ độ sâu mặt Moho khu vực đứt gãy 110 72 16 Hình 2.15: Bản đồ phân bố đứt gãy chính và núi lửa/magma 73 17 Hình 2.16: Dị thường trọng lực Fai khu vực quần đảo Trường 74 Sa 18 Hình 2.17: Bản đồ dị thường trọng lực Bughe khu vực quần 75 đảo Trường Sa 19 Hình 2.18: Dị thường trọng lực FAI sau khi lọc bỏ các tần số 76 có bước < 160 km 20 Hình 2.19a: Bản đồ gradien ngang cực đại dị thường trọng lực 77 vii 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 Fai Hình 2.20: Mặt cắt cấu trúc khu vực Trường Sa theo phân tích 2D Hình 2.21: Bản đồ độ sâu mặt Moho khu vực quần đảo Trường Sa Hình 2.22: Bản đồ phân bố đứt gẫy, núi lửa/magma khu vực Trường Sa Hình 2.23: Bản đồ dị thường trọng lực Fai khu vực Manila – Philippine Hình 2.24: Dị thường trọng lực và địa hình đáy biển cắt đới hút chìm Manila. (a) dị thường Fai, (b) dị thường Bughe; (d) độ sâu đáy biển. Hình 2.25: Bản đồ dị thường Bughe khu vực hút chìm Manila - Philippine Hình 2.26: Dị thường trọng lực FAI sau khi lọc bỏ các tần số có bước < 160 Hình 2.27: Bản đồ gradien ngang cực đại dị thường trọng lực Fai ở mức nâng trường lên 2 km Hình 2.28: Mặt cắt cấu trúc Manila – Philippine theo phân tích 2D Hình 2.29: Bản đồ độ sâu mặt Moho khu vực đới hút chìm Manila-Philippine Hình 2.30: Bản đồ phân bố hệ thống đứt gãy và núi lửa/magma khu vực đới hút chìm Manila - Philippine Hình 2.31: Vị trí các bể trầm tích lớn trên thềm lục địa Biển Đông Việt Nam Hình 2.32 Mặt cắt tổng hợp phía nam bể Sông Hồng Hình 3.1: Sơ đồ cấu trúc kiến tạo Đông Nam Á Hình 3.2: Bản đồ phân bố đứt gãy Kainozoi Biển Đông Hình 3.3. Vị trí của các bể Kainozoi chính và các khu vực thuộc vỏ đại dương cũng như cấu trúc sơ lược của khu vực nghiên cứu Hình 3.4: Sự khác nhau cơ bản giữa hai mô hình về quá trình mở Biển Đông của (a) Taylor và Hayes (b) Tapponnier và nnk Hình 4.1: Sơ đồ địa chất đới đứt gãy Sông Hồng phần Trung Quốc Hình 4.2: Sơ đồ kiến tạo địa động lực đới đứt gãy Sông Hồng đoạn Lào Cai-Việt Trì Hình 4.3: Sơ đồ các đới đứt gãy trẻ chính Miền Bắc Việt Nam Hình 4.4: Sơ đồ phân bố các đứt gãy Tân kiến tạo vùng Bắc viii 78 79 79 80 81 82 82 83 84 85 86 95 97 128 133 138 140 141 154 155 159 161 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 Trung Bộ Hình 4.5 : Sơ đồ phân bố các tuyến khảo sát địa chấn dầu khí trên vùng biển Việt Nam được sử dụng trong đề tài Hình 4.6: Sơ đồ tuyến địa chấn nông do viện Địa chất-Địa vật lý biển thực hiện từ 1998 đến 2007 được sử dụng trong đề tài Hình 4.7: Sơ đồ tuyến địa chấn nông PGC được sử dụng trong đề tài Hình 4.8: Tuyến địa chấn GTGP93-217 (trên) cắt qua phần trung tâm bể Sông Hồng và nhận dạng ranh giới địa tầng Pliocen và Pleistocen (dưới). Hình 4.9: Đáy Pliocen (5,5 triệu năm) trên mặt cắt địa chấn cắt qua phần trung tâm của đứt gãy Sông Hồng trong vịnh Bắc Bộ. Hình 4.10: Tuyến địa chấn đa kênh gốc (trên) và minh giải (dưới). Mặt cắt theo phương TB-ĐN thể hiện phần sâu nhất của bể Sông Hồng. Hình 4.11: Bản đồ cấu trúc nóc Miocen (đáy Pliocen) theo đường đẳng thời bể Sông Hồng. Hình 4.12: Bản đồ cấu trúc nóc Miocen (đáy Pliocen) theo độ sâu của bể Sông Hồng. Hình 4.13a: Một số tuyến địa chấn được sử dụng để theo dõi hoạt động của các đứt gãy trẻ thuộc rìa tây nam phần bắc và trung tâm bể Sông Hồng trên vịnh Bắc Bộ Hình 4.13b: Sơ đồ vị trí các tuyến địa chấn 2D trên hình 4.13 a Hình 4.13c: Minh giải các tuyến địa chấn trên hình 4.13 a. Hình 4.14: Đứt gãy trẻ làm cho các lớp trầm tích Plesitocen, phần dưới Holocen (phần giữa hình) bị xáo trộn. Đoạn mặt cắt tuyến T2 2008 biển Chân Mây Đông, Thừa Thiên Huế. Hình 4.15a: Đứt gãy làm xê dịch các lớp trầm tích Pleistocen trên tuyến T96-101 trước cữa Ba Lạt, Sông Hồng. Hình 4.15b: Đứt gãy làm dịch chuyển đứng các lớp có sóng địa chấn khác nhau. Tuyến VG140-T7b. Nam đảo Phú Quý. Hình 4.15c: Các đứt gãy nằm dưới thung lũng tích tụ ở vùng biển Nha Trang Hình 4.15d: Đứt gãy trượt thuận ở vùng biển đông đảo Phú Quý. Hình 4.15e: Đứt gãy gần vùng phát triển núi lửa Vĩnh Linh. Hình 4.16: Bản đồ đứt gãy trẻ Biển Đông Việt Nam và kế cận Hình 4.17 Bản đồ đứt gãy trẻ Biển Đông Việt Nam và kế cận - ix 165 166 167 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 180 181 181 182 182 183 185 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 phần vịnh Bắc Bộ tới vùng biển Bắc Trung Bộ. Hình 4.18. Biểu hiện của đứt gãy trẻ ở rìa đông bắc của bể Sông Hồng trên tuyến địa chấn GTGP93-203. Hình 4.19 Biểu hiện của đứt gãy trẻ ở phần trung tâm bể Sông Hồng trên tuyến địa chấn GPGT93-213. Hình 4.20: Biểu hiện của đứt gãy trẻ ở phần trung tâm bể Sông Hồng trên tuyến địa chấn T03-009. Hình 4.21a: Biểu hiện của đứt gãy trẻ ở rìa tây nam bể Sông Hồng trên tuyến địa chấn GPGT93-211. Hình 4.21b: Biểu hiện của đứt gãy trẻ ở rìa tây nam bể Sông Hồng trên tuyến địa chấn GPGT93-221. Hình 4.22: Biểu hiện của đứt gãy trẻ ở khu vực ngoài khơi bắc Trung Bộ - phía nam bể Sông Hồng trên tuyến địa chấn T03017. Hình 4.23: Bản đồ đứt gãy trẻ Biển Đông Việt Nam và kế cận - phần vùng biển Trung Trung Bộ. Hình 4.24: Tuyến VOR-93-101 cắt ngang qua thềm lục địa Trung Trung Bộ cho thấy hoạt động đứt không cắt qua tầng Pliocen-Đệ Tứ. Hình 4.25: Tuyến AW-8 cắt ngang qua thềm lục địa Trung Trung Bộ cho thấy hoạt động đứt gãy trẻ liên quan chủ yếu tới quá trình trọng lực. Hình 4.26: Tuyến PK03-004-027 cắt ngang qua thềm lục địa Trung Trung Bộ cho thấy hoạt động đứt gãy trẻ liên quan chủ yếu tới quá trình trọng lực Hình 4.27: Tuyến PK03-044-055 cắt ngang qua thềm lục địa Trung Trung Bộ cho thấy hoạt động đứt gãy trẻ liên quan chủ yếu tới quá trình trọng lực Hình 4.28: Bản đồ đứt gãy trẻ Biển Đông Việt Nam và kế cận - phần vùng biển Nam Trung Bộ và Nam Bộ. Hình 4.29: Biểu hiện của hoạt động đứt gãy trẻ trên tuyến PK03-045-153 cắt ngang qua thềm lục địa Nam Trung Bộ. Hình 4.30: Biểu hiện của hoạt động đứt gãy trẻ trên tuyến PK03-086-115 cắt ngang qua thềm lục địa Nam Trung Bộ. Hình 4.31 Biểu hiện của hoạt động đứt gãy trẻ trên tuyến địa chấn CV91-005-5a cắt ngang qua thềm lục địa ngoài khơi Nam Trung Bộ Hình 4.32: Biểu hiện của hoạt động đứt gãy trẻ trên tuyến địa chấn CV91-44-44a cắt ngang qua thềm lục địa ngoài khơi x 186 187 187 188 189 189 190 191 192 192 193 194 195 196 196 197 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 Nam Trung Bộ Hình 4.33: Biểu hiện của hoạt động đứt gãy trẻ trên tuyến địa chấn CV93-217a-217 cắt ngang qua thềm lục địa ngoài khơi Nam Trung Bộ Hình 4.34: Biểu hiện của hoạt động đứt gãy trẻ trên tuyến địa chấn CV93-206-206a cắt ngang qua thềm lục địa ngoài khơi Nam Trung Bộ Hình 4.35: Biểu hiện của hoạt động đứt gãy trẻ trên tuyến địa chấn E89-vb-19 cắt ngang qua thềm lục địa ngoài khơi Đông Nam Bộ Hình 4.36: Biểu hiện của hoạt động đứt gãy trẻ trên tuyến địa chấn IPV22-16 cắt ngang qua thềm lục địa ngoài khơi Đông Nam Bộ Hình 4.37: Biểu hiện của hoạt động đứt gãy trẻ trên tuyến địa chấn IPV22-28 cắt ngang qua thềm lục địa ngoài khơi Đông Nam Bộ Hình 4.38: Mặt cắt địa chấn chứng minh cho hoạt động trượt lở liên quan tới kiến tạo trẻ ở rìa lục địa ĐN Trung Quốc Hình 4.39a : Mặt cắt địa chấn thể hiện cấu trúc của rìa bắc Biển Đông. Hình 4.39b: Mặt cắt địa chấn thể hiện cấu trúc của của phụ bể đông bắc Hoàng Sa. Hình 4.40: Mặt cắt địa chấn thể hiện một trong số ít các đứt gãy hoạt động ở khu vực phía đông bắc quần đảo Trường Sa Hình 4.41: (a) Tuyến địa chấn phản xạ BGR 8618 và (b) và minh giải cấu trúc cho khu vực rìa bắc Borneo Hình 4.42 : Tuyến địa chấn 2D cắt qua rìa TB Borneo ở Sabah Hình 4.43: Bản đồ đứt gãy trẻ khu vực Philipin Hình 4.44: Các cấu trúc chi tiết trong khu vực máng sâu và biểu hiện của hoạt động kiến tạo trẻ trên mặt cắt trên mặt cắt MCS693-6 Hình 4.45: Các cấu trúc chi tiết trong khu vực máng sâu và biểu hiện của hoạt động kiến tạo trẻ trên mặt cắt MCS689-4 Hình 4.46: Sơ đồ phân bố các điểm lộ bazan Neogen – Đệ Tứ và tuổi tuyệt đối khu vực Biển Đông và các vùng kế cận Hình 4.47: Tương quan SiO2 với MgO và K2O (wt%) bazan Neogen – Đệ Tứ trũng Biển Đông và các vùng kế cận. Hình 4.48: Đồ thị nhện qui chuẩn chôndrit (a,b,c) và manti nguyên thủy (d,e,f) đối với Hải Nam (a và d), trũng Biển Đông (b và e), thềm lục địa VN Hình 4.49: Đồ thị biểu diễn tương quan đồng vị Sr và Nd. xi 197 198 198 199 199 200 201 202 202 203 204 206 207 208 223 224 225 226 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 Hình 4.50: Tương quan đồng vị chì 208Pb/204Pb với 206Pb/204Pb Hình 4.51: Đồ thị tương quan 8/4Pb và 7/4Pb Hình 4.52: Biểu diễn thành phần hóa học qui về dung thể nguyên thủy Hình 4.53: Biểu diễn dị thường nhiệt manti theo vĩ tuyến 18 Hình 5.1: Vận tốc và hướng dịch chuyển của các mảng kiến tạo được xử lý bởi Tổ chức Dịch vụ GPS Quốc tế phục vụ địa động lực Hình 5.2: Độ lớn và hướng của các vector chuyển dịch kiến tạo hiện đại khu vực Đông Nam Á và kế cận (kết quả đề án GEODYSSEA chu kỳ 94-96) Hình 5.3: Mạng lưới GPS ở Đông Nam Á từ 1994-2004 Hình 5.4: Tốc độ SEAMERGES GPS so với Sundaland Hình 5.5: Trường vận tốc chuyển dịch lớp vỏ theo tài liệu GPS của dự án CMONOC kết thúc giai đoạn 1 Hình 5.6: Trường vận tốc theo tài liệu GPS của mảng Vân Nam - Sichuan Hình 5.7: Các trạm GPS của dự án CMONOC giai đoạn 2 Hình 5.8: Tốc độ chuyển dịch trung bình hàng năm theo dư liệu của mạng lưới quan sát GPS liên tục Nhật Bản chu kỳ từ 4/1996 đến 2/2001 Hình 5.9: Bản đồ các vector vận tốc GPS quan sát được, với các elip sai số 95% tương ứng Hình 5.10: Bản đồ các vector vận tốc GPS quan sát được, với các elip sai số 95% tương ứng Hình 5.11: Trường vận tốc GPS Đài Loan đối với khu vực Paisha Hình 5.12: Sơ đồ trường vận tốc khu vực Indonesia theo tài liệu GPS Hình 5.13: Trường vận tốc GPS ở Thái Lan trong hệ tham chiếu ITRF 2000 Hình 5.14: Điểm đo GPS trên đảo Bạch Long Vĩ (BLV1) Hình 5.15: Điểm đo GPS trên đảo Song Tử Tây (STT1) Hình 5.16: Điểm đo GPS trên đảo Côn Đảo (CDA1) Hình 5.17: Điểm đo GPS tại Đồng Hới, Quảng Bình (DOHO) Hình 5.18: Sơ đồ lưới GPS Biển Đông Hình 5.19: Biểu đồ sai số trung phương thành phần toạ độ của lời giải tự do và lời giải cố định của tất cả các ngày đo chu kỳ xii 226 227 227 228 230 231 232 234 237 238 239 240 242 243 244 245 246 249 250 251 251 252 259 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 2007 (Tính theo GAMIT). Hình 5.20: Biểu đồ sai số trung phương thành phần toạ độ của lời giải tự do và lời giải cố định của tất cả các ngày đo chu kỳ 2009 (Tính theo GAMIT). Hình 5.21: Sơ đồ tốc độ chuyển dịch tuyệt đối trong IGS05 của các trạm GPS trên Biển Đông, theo 3 đợt đo các năm 2007-2008-2009. Hình 5.22: Biểu đồ sai số thành phần toạ độ và sai số đo cạnh theo số liệu đo 2007 (Tính theo GAMIT). Hình 5.23: Biểu đồ sai số thành phần toạ độ và sai số đo cạnh theo số liệu đo 2009 (Tính theo GAMIT) Hình 5.24: Sơ đồ tổng hợp các vec tơ vận tốc chuyển động kiến tạo hiện đại Hình 5.25: Các mặt cắt ngang của phá huỷ nén ép và khe nứt căng giãn xuất hiện trên thành giếng khoan. Hình 5.26: Ví dụ về các phá huỷ nén ép được minh giải trên log Formation Micro Imager (FMI ) bể Cửu Long. Hình 5.27: Ví dụ về phá huỷ nén ép (B) và khe nứt căng giãn (A) được minh giải từ các log FMI và UBI trong đá móng của bể Cửu Long Hình 5.28: Kết quả tổng hợp xác định định hướng của trục nén ép ngang cực đại từ tài liệu ảnh lỗ khoan Hình 5.29: Mô hình truyền đi của sóng P và S của một nguồn ngẫu lực kép. Hình 5.30: Mặt phẳng tâm của một nguồn động đất. Hình 5.31: Các yếu tố của một lời giải mặt đứt gãy Hình 5.32: Chín cặp lực của một moment tensor địa chấn Hình 5.33: Biểu diễn giản lược về 5 chế độ kiện tạo thông thường và định hướng tương ứng của các trục ứng suất chính Hình 5.34. Biểu đồ cơ cấu chấn tiêu động đất trên Bảng 5.10 và chỉ thị ứng suất tương ứng Hình 5.35: Các cơ cấu chấn tiêu trong Bảng 5.10 và Hình 5.34 được thể hiện trên bản đồ cùng chỉ thị ứng suất tương ứng xác định được Hình 5.36: So sánh các kết quả xác định định hướng của ứng suất nén ép ngang cực đại từ tài liệu khoan và cơ cấu chấn tiêu động đất Hình 5.37: Bản đồ trường ứng suất kiến tạo hiện đại Biển xiii 260 261 262 263 268 274 276 277 278 279 280 280 281 284 286 287 287 288 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 Đông Việt Nam và kế cận Hình 5.38 Bản đồ Kiến tạo và địa động lực hiện đại vùng biển Việt Nam tỉ lệ 1:1000.000 (thu nhỏ). Hình 5.39 Bản đồ Kiến tạo và địa động lực hiện đại vùng biển Việt Nam và Kế cận tỉ lệ 1:4000.000 (thu nhỏ). Hình 6.1: Bản đồ địa chấn kiến tạo lãnh thổ Việt Nam và Biển Đông Hình 6.2: Sơ đồ các vùng nguồn chấn động trên lãnh thổ Việt Nam và Biển Đông Hình 6.3: Bản đồ gia tốc cực đại nền khu vực Biển Đông và kế cận ứng với chu kỳ 147 năm Hình 6.4: Bản đồ gia tốc nền khu vực Biển Đông và kế cận ứng với chu kỳ 475 năm Hình 6.5: Bản đồ gia tốc nền khu vực Biển Đông và vùng kế cận ứng với chu kỳ 950 năm Hình 6.6: Hoạt động động đất trong khu vực Biển Đông và kế cận Hình 6.7: Cơ cấu chấn tiêu của một số trận động đất ở ĐN Trung Quốc và trong Biển Đông Hình 6.8: Phân bố các đứt gãy và động đất khu vực Biển Đông và kế cận Hình 6.9: Di thường free air của vùng bắc Philippine Hình 6.10: Di thường trọng lực Free air nhìn theo 3 chiều Hình 6.11: Hình ảnh 3D của khu vực Manila thể hiện sự phân dị địa hình rất cao với sự có mặt của máng biển sâu. Hình 6.12: Các mặt cắt cắt qua các đoạn của đới cuốn chìm Manila Hình 6.13: Góc cắm của đới cuốn chìm Manila theo các mặt cắt khác nhau thể hiện trên hình 6.12 Hình 6.14: Các đứt gãy hoạt động và cơ cấu chấn tiêu động đất khu vực Philippine Hình 6.15: Cơ cấu chấn tiêu động đất ở độ sâu 0-15km khu vực Philippine Hình 6.16: Cơ cấu chấn tiêu động đất ở độ sâu 15-30 km khu vực Philippine Hình 6.17: Cơ cấu chấn tiêu động đất đất ở độ sâu 30-50 km khu vực Philippine Hình 6.18: Cơ cấu chấn tiêu động đất đất ở độ sâu 50 - 100 km khu vực Philippine Hình 6.19: Cơ cấu chấn tiêu động đất đất ở độ sâu 100 - 150 xiv 296 297 298 299 307 308 317 318 319 328 329 332 333 334 335 335 336 337 338 339 340 341 342 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 km khu vực Philippine Hình 6.20: Cơ cấu chấn tiêu động đất đất ở độ sâu >150 km khu vực Philippine Hình 6.21: Sự thay đổi của tốc độ và hướng chuyển dịch kiến tạo hiện đại dọc theo các đoạn khác nhau của đới cuốn chìm Manila Hình 6.22: Dự báo biến đổi ứng suất Coulomb trên mặt khi xảy ra động đất cực đại lân cận đứt gãy F4. Hình 6.23: Dự báo biến đổi ứng suất Coulomb ở độ sâu 10km khi xảy ra động đất cực đại lân cận đứt gãy F4 Hình 6.24: Dự báo biến đổi ứng suất Coulomb ở độ sâu 20km khi xảy ra động đất cực đại lân cận đứt gãy F4 Hình 6.25: Dự báo biến đổi ứng suất Coulomb ở độ sâu 30km khi xảy ra động đất cực đại lân cận đứt gãy F4 Hình 6.26: Dòng chảy vượt chướng ngại vật Hình 6.27: Hệ toạ độ và phương pháp đánh giá biên ướt và khô trong một nút lưới Hình 6.28: Độ sâu vùng nghiên cứu và vùng nguồn phát sinh sóng thần Hình 6.29: Thời gian lan truyền sóng thần: (a) kết quả mô hình VKHKTTVMT, (b) mô hình Châu Âu, và (c) mô hình Imamura Hình 6.30: Phân bố độ cao sóng thần trên Biển Đông tính bằng mô hình VKHKTTVMT (a), và mô hình Imamura (b) với động đất có Mw=8,5 tại đới hút chìm Manila Hình 6.31: Độ cao sóng thần tại một số vị trí ven bờ biển và hải đảo Việt Nam tính bằng mô hình VKHKTTVMT (a), và mô hình Imamura (b) với động đất có Mw=8,5 tại đới hút chìm Manila Hình 6.32: Phân bố độ cao sóng thần trên Biển Đông tính bằng mô hình VKHKTTVMT (a), và mô hình Imamura (b) với động đất có Mw=9,0 tại đới hút chìm Manila Hình 6.33: Độ cao sóng thần tại một số vị trí ven bờ biển và hải đảo Việt Nam tính bằng mô hình VKHKTTVMT (a), và mô hình Imamura (b) với động đất có Mw=9,0 tại đới hút chìm Manila Hình 6.34: Dao động mực nước do sóng thần tính bằng mô hình Imamura và mô hình VKHKTTVMT tại: a) Đà Nẵng; b) Bình Định; c) Phú Yên; d) Ninh Thuận; e) Trường Sa Hình 6.35. Hai trận động đất gây sóng thần có độ cao 1-4 m tại xv 343 344 352 352 353 353 360 363 365 366 367 368 369 370 370 371 371 372 373 374 376 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 phía tây đảo Luzon vào các năm 1924 và 1934 Hình 6.36: Địa hình khu vực tính toán kiểm chứng mô hình tính lan truyền sóng thần Hình 6.37: Phân bố độ cao sóng thần gần bờ biển tỉnh Pangasinan và Zambales Hình 6.38: Phân bố độ cao sóng thần gần bờ biển tỉnh La Union trong trận động đất ngày 14/02/1934 Hình 6.39: Sơ đồ bố trí thí nghiệm của Martin và Moyce Hình 6.40: So sánh kết quả tính toán bằng mô hình và thí nghiệm của Martin & Moyce Hình 6.41: Điều kiện thí nghiệm của Synolakis Hình 6.42: So sánh kết quả mô phỏng với kết quả thí nghiệm vật lý về phân bố mặt nước Hình 6.43: So sánh kết quả tính toán với số liệu thí nghiệm của Briggs và nnk Hình 6.44: Khoảng cách xâm nhập của sóng thần tại Patong Hình 6.45: Cao độ mặt đất và độ sâu biển tại khu vực tính toán Hình 6.46: Kết quả tính toán ngập lụt do sóng thần gây ra tại khu vực Patong, Thái Lan Hình 6.47: Vị trí rãnh đứt gãy Manila trong cấu trúc khối lục địa Á-Âu. Hình 6.48: Bản đồ phân bố sóng cực đại theo kịch bản số 4 Hình 6.49: Sơ đồ phân bố các vùng ven bờ đuợc dự báo ngập lụt cực đại do sóng thần Hình 6.50: Bản đồ hiện trạng các dạng tai biến chính liên quan với kiến tạo địa động lực hiện đại vùng biển Đông Việt Nam (thu từ tỉ lệ 1:1000.000) Hình 6.51: Bản đồ dự báo các dạng tai biến chính liên quan với kiến tạo địa động lực hiện đại trên biển Đông Việt Nam (thu từ tỉ lệ 1:1000.000) Hình 6.52A: Bản đồ dự báo ngập lụt cực đại gây ra do sóng thần từ huyện Tuy Phong tỉnh Quảng Trị tới huyện Thăng Bình tỉnh Quảng Nam (thu từ tỉ lệ 1:250.000) Hình 6.52B: Bản đồ dự báo ngập lụt cực đại gây ra do sóng thần từ huyện Thăng Bình tỉnh Quảng Nam tới huyện Hoài Nhơn tỉnh Bình Định (thu từ tỉ lệ 1:250.000) Hình 6.52C: Bản đồ dự báo ngập lụt cực đại gây ra do sóng thần từ huyện Đức Phổ tỉnh Bình Định tới huyện Tuy An tỉnh Phú Yên (thu từ tỉ lệ 1:250.000) Hình 6.52D: Bản đồ dự báo ngập lụt cực đại gây ra do sóng thần từ huyện Tuy An tỉnh Phú Yên tới huyện Cam Ranh tỉnh xvi 378 379 381 383 383 384 385 386 387 388 388 389 392 395 403 404 405 406 407 408 409 410 Khánh Hoà (thu từ tỉ lệ 1:250.000) 185 Hình 6.52E: Bản đồ dự báo ngập lụt cực đại gây ra do sóng thần từ huyện Cam Ranh tỉnh Khánh Hoà tới thành phố Phan Thiết tỉnh Bình Thuận (thu từ tỉ lệ 1:250.000) 186 Hình 6.53: Bản đồ dự báo ngập lụt cực đại gây ra do sóng thần tại Lăng cô Huế và thành phố Đà Nẵng - Hội An (thu từ tỉ lệ 1:250.000) 187 Hình 6.54: Bản đồ dự báo ngập lụt cực đại gây ra do sóng thần tại thành phố Quảng ngãi (thu từ tỉ lệ 1:250.000) xvii 411 412 414