Tóm tắt luận án Đặc điểm hoạt động kiến tạo trẻ vùng thềm lục địa Đông Nam Việt Nam và mối quan hệ với các tai biến địa chất trên cơ sở tài liệu địa chấn

Nội dung text: Tóm tắt luận án Đặc điểm hoạt động kiến tạo trẻ vùng thềm lục địa Đông Nam Việt Nam và mối quan hệ với các tai biến địa chất trên cơ sở tài liệu địa chấn

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT BÙI NHỊ THANH ĐẶC ĐIỂM HOẠT ĐỘNG KIẾN TẠO TRẺ VÙNG THỀM LỤC ĐỊA ĐÔNG NAM VIỆT NAM VÀ MỐI QUAN HỆ VỚI CÁC TAI BIẾN ĐỊA CHẤT TRÊN CƠ SỞ TÀI LIỆU ĐỊA CHẤN Chuyên ngành: Địa vật lý Mã số: 62.44.61.01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI - 2012
2. 49 Công trình được hoàn thành tại: Bộ môn Địa vật lý Long, Nam Côn Sơn và trũng sâu Trung tâm Biển Đông, với một bên là Khoa Dầu khí, Trường Đại học Mỏ - Địa chất các kiến trúc liền kề, có tốc độ sụt lún phân dị yếu, thuộc đới Đà Lạt và gờ nâng Cô n Sơn, các đới đứt gãy này là nơi tập trung ứng suất giãn cực đại phương á vĩ tuyến và TB-ĐN. Sự giãn căng vỏ Trái Đất theo các Người hướng dẫn khoa học: hướng này, kết hợp với sự nâng trồi manti nhiệt dưới vỏ Trái Đất, tạo động lực thuận lợi cho hoạt động phun trào núi lửa, đặc biệt tại nơi giao 1. GS. TSKH. Mai Thanh Tân, Trường Đại học Mỏ - Địa chất cắt của các hệ đứt gãy sâu. DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ 2. TS. NCVCC Nguyễn Văn Lương, Viện Địa chất & Địa vật lý biển LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 1. Nguyễn Văn Lương, Dương Quốc Hưng, Bùi Thị Xuân, Bùi Phản biện 1: GS.TS Bùi Công Quế, Viện Vật lý địa cầu – Nhị Thanh, Đặng Đình Thiết (1999), “Đặc điểm biến dạng Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam vỏ trái đất trong các hệ đứt gẫy sâu hoạt động ven biển Việt Phản biện 2: TS. Đỗ Tử Chung, Trung tâm Địa chất – Khoáng sản biển Nam.”, Các công trình nghiên cứu Địa chất và Địa vật lý Phản biện 3: TS. Nguyễn Hồng Minh, Viện Dầu khí Việt Nam biển, T. V. Nxb KH & KT, Hà Nội. 2. Nguyễn Văn Lương, Dương Quốc Hưng, Bùi Nhị Thanh (2000), “Đặc điểm phân bố và mức độ nguy hiểm của động đất núi lửa trong dải ven biển Việt Nam.”, Các công trình nghiên Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường họp tại cứu Địa chất và Địa vật lý biển, T. VI. Nxb KH & KT, Hà Nội. Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Đông Ngạc, Từ Liêm, Hà Nội. 3. Nguyễn Văn Lương, Dương Quốc Hưng, Nguyễn Thị Kim Vào lúc giờ ngày tháng năm 2012. Thanh, Bùi Nhị Thanh, Tống Duy Cương (2003) “Kết quả thành lập danh mục cơ cấu chấn tiêu động đất khu vực Biển Đông.”, Các công trình nghiên cứu Địa chất và Địa vật lý biển, T. VII. Nxb KH & KT, Hà Nội. 4. Nguyễn Văn Lương, Nguyễn Thị Kim Thanh, Bùi Nhị Thanh, Nguyễn Văn Dương (2005) “Các đặc trưng địa chấn kiến tạo vùng rìa đông khu vực Bắc Biển Đông.”, Các công trình nghiên cứu Địa chất và Địa vật lý biển, T. VIII. Nxb KH & KT, Hà Nội. Số đặc biệt kỷ niệm 30 năm thành lập Có thể tìm hiểu luận án tại Thư viện Quốc gia, Hà Nội hoặc Thư viện Viện KH&CN Việt Nam. Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội
3. 25 nghiên cứu có dạng: Log N*(M) = 3.48 - 0.95 M, hệ số b= 0.95 được 5. Nguyễn Văn Lương, Bùi Nhị Thanh, Bùi Thị Xuân “Kết quả thành lập gán chung cho tất cả các đứt gãy sinh chấn trong khu vực nghiên cứu. bản đồ phân vùng động đất khu vực Biển Đông Việt Nam.”, Tạp Chí KẾT LUẬN 1) Bình đồ đứt gãy kiến tạo trẻ khu vực thềm lục địa Đông Nam KH & CN biển, Phụ trương 2,2006. Việt Nam đã được xây dựng và hoàn thiện, được làm chính xác hóa theo 6. Dương Quốc Hưng, Nguyễn Văn Lương, Bùi Nhị Thanh, Nguyễn số liệu địa chấn và động đất. Bình đồ này bao gồm 7 đứt gãy trên đất Thị Kim Thanh, Bùi Thị Xuân (2006) “ Một số đặc điểm của các liền, phát triển theo ba hướng ĐB-TN, TB-ĐN và á kinh tuyến; 10 đứt trầm tích Holocen khu vực vịnh Bắc Bộ trên cơ sở phân tích tài gãy trên thềm lục địa, phát triển theo hai hướng á kinh tuyến và ĐB-TN. liệu địa chấn nông phân giải cao”, Tạp Chí KH & CN biển, Phụ Các đặc trưng cấu trúc, hình thái - động học và hoạt tính kiến tạo của trương 2,2006. các đứt gãy bước đầu được xác định. 7. Bùi Nhị Thanh, Nguyễn Văn Lương, Bùi Thị Xuân, Nguyễn Thị Kim 2) Trường ứng suất kiến tạo Pliocen-Đệ Tứ thềm lục địa Đông Thanh (2007),“Đặc điểm một số loại hình tai biến khu vực quần đảo Nam Việt Nam thay đổi phức tạp theo diện và theo độ sâu: Trường Sa và lân cận.”, Các công trình nghiên cứu Địa chất và Địa vật - Trên các độ sâu < 5 km, trường ứng suất thuộc kiểu thuận với lý biển, T. IX. Nxb KH & KT, Hà nội. ứng suất nén cực đại dốc đứng; ứng suất giãn thay đổi từ á vĩ tuyến ở 8. Bùi Nhị Thanh (2008),“Một số kết quả nghiên cứu tai biến động đất và phía Tây sang TB-ĐN ở phía Đông; ứng suất trung gian từ á kinh tuyến sóng thần khu vực quần đảo Trường Sa.”, Tuyển tập báo cáo khoa học ở phía Tây sang ĐB-TN ở phía Đông. Trường ứng suất này phản ánh tác “Hội nghị khoa học địa chất biển toàn quốc lần thứ nhất”,Nhà xuất bản động của trường ứng suất khu vực, cũng như các đặc điểm địa động lực Khoa học tự nhiên và Công nghệ. dưới sâu. 9. Bùi Nhị Thanh (2009),“Các quy luật biểu hiện động đất khu vực ven - Trên các độ sâu lớn, trường ứng suất thay đổi từ trượt bằng- thuận ở phía Tây, sang thuận hoặc thuận-trượt bằng ở phía Đông. Kiểu biển và thềm lục địa Đông Nam Việt Nam.”, Các công trình nghiên cứu ứng suất đầu có trục nén và giãn gần nằm ngang phương BTB-NĐN và Địa chất và Địa vật lý biển, T. X. Nxb KH & KT, Hà nội. ĐĐB-TTN, còn kiểu thứ hai có ứng suất nén dốc đứng, ứng suất giãn và 10. Bùi Nhị Thanh (2010),“Nghiên cứu các quy luật hoạt động động đất, núi trung gian tương ứng với các ĐB-TN và TB-ĐN. lửa trên thềm lục địa Đông Nam Việt Nam và mối quan hệ giữa chúng 3) Dựa vào các quy luật biểu hiện động đất và đặc điểm cấu trúc với các đặc điểm cấu trúc kiến tạo khu vực.”, Tuyển tập Báo cáo Hội kiến tạo khu vực, 12 đứt gãy sinh chấn đã được xác định. Trong đó các nghị khoa học lần thứ 19, Trường Đại học Mỏ- Địa chất, Hà Nội. đứt gãy KT.1090, Mãng Cầu-Phú Quý, Thuận Hải-Minh Hải, Đông Côn Sơn có thể tiềm ẩn động đất 5.5 ≤ Mmax ≤6.1; các đứt gãy Mũi Né-Tây Mãng Cầu, Mũi Kê Gà, Hồng-Tây Mãng Cầu và Long Hải-Tuy Phong có thể tiềm ẩn động đất 5.0 ≤ Mmax < 5.5. 4) Hoạt động núi lửa chủ yếu xảy ra trong các đới đứt gãy Thuận Hải-Minh Hải, Mãng Cầu-Phú Quý và KT.109o. Đóng vai trò ranh giới phân cách giữa một bên là các trung tâm sụt lún mạnh thuộc bể Cửu
4. 47 MỞ ĐẦU - Đặc điểm phân bố động đất theo độ sâu, động đất chủ yếu tập 1. Tính cấp thiết của Đề Tài trung trong dải độ sâu, 4-5 km đến 18-20 km, với sự tập trung cao hơn Thềm lục địa Đông Nam Việt Nam là khu vực có vị trí chiến ở 10-15 km. Các trận động đất mạnh có độ sâu khoảng 12-13 km trong lược, nơi đang diễn ra các hoạt động kinh tế như thăm dò và khai thác đới đứt gãy Mũi Né-Tây Mãng Cầu và 17- 18 km ở các đứt gãy Mãng dầu khí, đánh bắt nuôi trồng thủy sản, dịch vụ du lịch và xây dựng các Cầu-Phú Quý và KT.1090. công trình biển (các giàn khoan dầu khí, các đường ống dẫn, đường - Đặc điểm phân bố động đất theo diện: động đất mạnh tập trung cáp quang trên biển, các công trình quốc phòng, các công trình cầu chủ yếu trong các đới đứt gãy sâu hoạt động: Mũi Né-Tây Mãng Cầu cảng ). Trong những thập niên gần đây, cùng với sự phát triển của (15 trận); Mãng Cầu-Phú Quý (14 trận); KT.1090 và Đông Côn Sơn (9 các hoạt động kinh tế biển, các tai biến địa chất như động đất, núi lửa, trận); Thuận Hải-Minh Hải (5 trận) và trong các đới đứt gãy khác (2-4 xói lở bờ biển, nứt đất, trượt lở đất cũng không ngừng gia tăng. trận). Đó là các đứt gãy sâu đã tồn tại lâu dài, ranh giới giữa các khối, Hoạt động kiến tạo trẻ liên quan chặt chẽ đến nguồn gốc và điều miền, đới hoặc phụ đới cấu trúc địa động lực, có biểu hiện tái hoạt kiện hình thành tai biến địa chất. Mối quan hệ này đã được xác định và động trong Pliocen-Đệ Tứ và hiện đại. - Động đất thềm lục địa Đông Nam Việt Nam thường xảy ra kiểm chứng qua nhiều công trình nghiên cứu phân vùng dự báo tai dưới dạng chuỗi. Trong khu vực nghiên cứu đã xảy ra 4 chuỗi động đất biến địa chất, đặc biệt là trong các nghiên cứu dự báo độ nguy hiểm vào các năm 1877-1882, 1923, 1963-1964 và 2005-2007. Chu kỳ lặp động đất trên lãnh thổ Việt Nam. Tuy nhiên, ở khu vực thềm lục địa lại của các chuỗi khoảng 40-41 năm/1 lần, thời gian kéo dài của mỗi Đông Nam Việt Nam, các nghiên cứu này còn hạn chế và còn nhiều chuỗi 5-7 năm. vấn đề đặt ra cần giải quyết. • Các đứt gãy sinh chấn và các tham số nguy hiểm động đất. Để phát triển bền vững nền kinh tế biển, các nghiên cứu hoạt - Theo nguyên tắc địa chấn-kiến tạo có thể xác định được 12 đứt động kiến tạo trẻ và mối quan hệ với tai biến địa chất ở khu vực này là gãy sinh chấn ở khu vực thềm lục địa Đông Nam. Đó là các đứt gãy hết sức cần thiết. Xuất phát từ những vấn đề đã nêu, tác giả lựa chọn đề KT.1090, Mãng Cầu-Phú Quý, Thuận Hải-Minh Hải, Sông Sài Gòn, tài “Đặc điểm hoạt động kiến tạo trẻ vùng thềm lục địa Đông Nam Bình Long-Bình Châu, Đông Côn Sơn, Mũi Né-Tây Mãng Cầu, Mũi Việt Nam và mối quan hệ với các tai biến địa chất trên cơ sở tài liệu Kê Gà, Hồng-Tây Mãng Cầu, Long Hải-Tuy Phong, Lộc Ninh-Sài địa chấn”. Gòn và Đak Mil-Bình Châu. 2. Mục tiêu của luận án - Động đất cực đại Mmax dự báo trong các đới đứt gãy sinh Làm sáng tỏ các đặc điểm hoạt động kiến tạo trẻ và mối quan hệ chấn được đánh giá theo tổ hợp 3 phương pháp: sử dụng hàm cực trị với các hoạt động động đất, núi lửa khu vực thềm lục địa Đông Nam Gumbel III, theo quy mô đứt gãy và ngoại suy địa chất. Kết quả đánh Việt Nam. giá cho thấy động đất cực đại 5.5 ≤ Mmax ≤6.1 có thể tiềm ẩn trong các đứt gãy cấp 1, 2, trong khi động đất cực đại 5.0 ≤ M ≤5.5 có thể tiềm 3. Nhiệm vụ của luận án max ẩn trong các đới đứt gãy cấp 3. - Nghiên cứu xác định hệ thống đứt gẫy kiến tạo trong giai đoạn - Từ tương quan tần suất-magnitude xác lập đối với khu vực Pliocen - Đệ Tứ. Xác định các đặc điểm hình thái - động lực và hoạt
5. 27 bởi các yếu tố động lực: Hoạt động sụt lún kiến tạo kết hợp với sụt lún tính kiến tạo của các đứt gãy. do nguội nhiệt vỏ Trái Đất thời kỳ hậu rift xảy ra tại bể Cửu Long, - Nghiên cứu trường ứng suất kiến tạo hiện đại, xác định các Nam Côn Sơn và khối vỏ đại dương Tây Nam Biển Đông, với vai trò điều tiết là các đứt gãy sâu Thuận Hải-Minh Hải, Mãng Cầu-Phú Quý điều kiện phát sinh động đất và núi lửa khu vưc thềm lục địa Đông và KT. 109o; Sự dâng trồi của manti nhiệt dưới vỏ Trái Đất khu vực Nam Việt Nam. Đông Nam thềm lục địa Việt Nam; Sự hội tụ giữa mảng Thái Bình - Nghiên cứu mối liên quan giữa các quy luật biểu hiện động Dương và mảng Ấn Độ Dương với mảng Âu Á đất, núi lửa với đặc điểm cấu trúc kiến tạo và địa động lực khu vực, 4.2. Quan hệ giữa động đất, núi lửa và bình đồ kiến tạo trẻ xác định các đứt gãy sinh chấn và các tham số nguy hiểm động đất liên 4.2.1. Mối quan hệ giữa núi lửa với bình đồ đứt gãy kiến tạo trẻ quan với chúng. Hoạt động núi lửa hiện đại liên quan đến các trận động đất 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án mạnh ở ven biển Bình Thuận vào cuối thế kỷ 19 và các trận động đất Ý nghĩa khoa học: Góp phần làm sáng tỏ các đặc điểm cấu trúc - M 5.1-6.1 (1923) ở vùng đảo Hòn Nước (1923) và nhiều động đất khác kiến tạo và địa động lực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam giai đoạn xảy ra trong các năm (1928-2005) ở lân cận hòn đảo này. Dấu ấn về Pliocen - Đệ Tứ; xác định rõ các yếu tố động lực chi phối trường ứng núi lửa hiện đại có thể phát hiện được ở Mũi Né, Mũi Kê Gà và Hòn suất kiến tạo khu vực và mối quan hệ giữa các tai biến địa chất với đặc Lan (ven biển Bình Thuận) và lân cận đảo Phú Quý dọc đứt gãy Mãng điểm hoạt động kiến tạo trẻ . Cầu-Phú Quý. Ý nghĩa thực tiễn: Cung cấp cơ sở khoa học cho công tác phân Núi lửa Pliocen-Đệ Tứ (chỉ núi lửa hình thành trong giai đoạn vùng, dự báo độ nguy hiểm tai biến địa chất; phục vụ cho công tác quy Pleistocen giữa-muộn-Holocen) chủ yếu xảy ra trên các đứt gãy Mãng hoạch, xây dựng công trình và phát triển kinh tế biển; đề xuất các giải Cầu-Phú Quý, KT.109o, Thuận Hải-Minh Hải và Bình Long-Bình Châu, trong khi núi lửa hiện đại chỉ phát hiện được ở đứt gãy Mãng pháp phòng tránh, giảm nhẹ thiên tai, phục vụ phát triển bền vững khu Cầu-Phú Quý và Thuận Hải- Minh Hải, chủ yếu tại nơi giao cắt với các vực Đông Nam thềm lục địa Việt Nam. đứt gãy sâu khác cắt ngang qua. 5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Các chuyển động sụt lún cường độ mạnh trong Pleistocen giữa- Thềm lục địa Đông Nam Việt Nam, vùng biển nằm trong tọa độ muộn-Holocen tại các trung tâm tác giãn ở các bể Cửu Long và Nam địa lý: 70-11030’ vĩ độ Bắc và 106030’-109030’ kinh độ Đông. Côn Sơn làm tăng đáng kể bề dày và tải trọng trầm tích tại trung tâm 6. Cơ sở tài liệu của luận án các bể này, gia tăng ứng suất tách giãn tại các đới rìa, nơi chuyển động Các tài liệu đã công bố: nâng hạ phân dị mạnh nhất, tạo điều kiện thuận lợi cho các hoạt động - Báo cáo tổng kết đề tài KHCN cấp nhà nước, mã số KC09-09, núi lửa, đặc biệt tại nơi giao cắt của các đứt gãy sâu. do GS.TSKH. Mai Thanh Tân làm chủ nhiệm. 4.2.2. Mối quan hệ giữa động đất với bình đồ kiến tạo trẻ - Báo cáo kết quả đề tài độc lập cấp nhà nước mã số ĐTĐL Các quy luật biểu hiện động đất: Trên cơ sở phân tích danh mục 2007G/45, do GS.TS. Bùi Công Quế làm chủ nhiệm. 179 trận động đất, giai đoạn 1877-2008, một số quy luật biểu hiện động - Báo cáo kết quả đề tài trọng điểm cấp nhà nước, mã số đất khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt nam đã được xác định.
6. 45 KC.09.11/06-10, do PGS.TS. Phan Trọng Trịnh làm chủ nhiệm. - Các báo cáo đề tài cấp Viện Khoa học và Công Nghệ Việt nam Các tài liệu thực tế, các kết quả nghiên cứu mà NCS trực tiếp thực hiện từ năm 2000 đến nay: - Kết quả thu thập và xử lý trên 3000 km tuyến địa chấn nông phân giải cao khu vực thềm lục địa Đông Nam trong khuôn khổ các chuyên đề và đề tài cấp cơ sở do NCS chủ trì. - Kết quả thu thập và phân tích số liệu động đất núi lửa khu vực khu vực Biển Đông và thềm lục địa Việt Nam, trong khuôn khổ các đề tài KC-09 (KC09-02, KC 09-24), Các đề tài thuộc các chương trình trọng điểm, Biển Đông - Hải đảo do NCS chủ trì hoặc trực tiếp tham gia thực hiện. 7. Các điểm mới của luận án 1. Đã xây dựng, hoàn thiện, làm chính xác bình đồ đứt gãy hoạt động Pliocen-Đệ Tứ khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam, bao gồn 5 đứt gãy phương á kinh tuyến (KT.109o, Mãng Cầu-Phú Quý, Mũi Né-Tây Mãng Cầu, Sông Đồng Nai và Sông Hậu), 5 đứt gãy ĐB- TN (Thuận Hải-Minh Hải, Đông Côn Sơn, Hồng-Tây Mãng Cầu, Mũi 4.1.3. Nguồn gốc trường ứng suất và các chuyển động hiện đại trong Kê Gà và Long Hải-Tuy Phong), trong đó các đứt gãy Mũi Né-Tây vỏ Trái đất. Mãng Cầu và Mũi Kê Gà lần đầu tiên được phát hiện ở khu vực này. - Trường ứng suất và các chuyển động trượt bằng khu vực thềm Các đặc trưng hình thái, động học và hoạt tính kiến tạo của các đứt gãy lục địa Đông Nam có nguồn gốc từ chuyển động thúc trồi hướng Đông đã được xác định và được minh chứng bằng các bằng chứng trực tiếp, Nam của khối Đông Dương, do sự va chạm giữa lục địa Ấn Độ và có sức thuyết phục. mảng Âu-Á tiếp tục diễn ra trong hiện đại. Chuyển động này cũng gây 2. Trường ứng suất kiến tạo khu vực thềm lục địa Đông Nam ra hiệu ứng giãn căng-kéo tấm tại rìa Đông Nam khối Đông Dương, Việt Nam lần đầu tiên được nghiên cứu theo số liệu động đất, núi lửa tạo bể sụt địa hào Cửu Long trong Eocen muộn-Oligocen, đồng thời cũng là động lực tạo thành phần thuận trong chuyển động hiện đại của và địa vật lý giếng khoan. Đặc tính phân dị của trường ứng suất, theo đứt gãy Thuận Hải-Minh Hải và các đứt gãy cùng phương khác ở đới diện và theo độ sâu, đã được được làm sáng tỏ. Nguồn gốc trường ứng rìa này. suất và các chuyển động hiện đại trong vỏ Trái Đất trong các đới đứt - Các chuyển động thẳng đứng trong khu vực bị chi phối mạnh gãy đã được đề cập khá chi tiết.
7. 29 hướng ĐB-TN, phù hợp với xu thế phát triển của các yếu tố cấu trúc- 3. Đã nghiên cứu, xác lập mối quan hệ mật thiết giữa động đất, kiến tạo chính trong khu vực này. núi lửa với đặc điểm hoạt động kiến tạo trẻ. Trong khu vực nghiên cứu 4.1.2. Trường ứng suất và các chuyển động hiện đại trong vỏ Trái đã xác định được 12 đứt gãy sinh chấn có khả năng gây ra động đất Đất. cực đại M ≥ 5.0 và 03 đứt gãy có khả năng hoạt động núi lửa. - Trong dải độ sâu nhỏ hơn 5km, trường ứng suất thuộc kiểu max 8. Các luận điểm bảo vệ thuận, với trục nén gần dốc đứng, trục giãn thay đổi từ á vĩ tuyến ở đứt 1. Hoạt động kiến tạo Pliocen - Đệ Tứ khu vực thềm lục địa gãy Mũi Né-Tây Mãng Cầu đến TB-ĐN ở Đông Bắc bể Nam Côn Sơn; Đông Nam Việt Nam biểu hiện rõ nét trong các đới đứt gãy phương á ứng trung gian (SH) , thay đổi từ BTB-NĐN trong đới đứt gãy Mũi Né- kinh tuyến và ĐB-TN. Các đứt gãy KT.109o, Mãng Cầu-Phú Quý và Tây Mãng Cầu đến ĐB-TN ở Đông Bắc bể Nam Côn Sơn. Các trạng Thuận Hải-Minh Hải có quy mô lớn, đóng vai trò quan trọng trong quá thái ứng suất này thể hiện ảnh hưởng của trường ứng suất kiến tạo khu trình tạo dựng bình đồ cấu trúc-kiến tạo Pliocen-Đệ Tứ ở khu vực vực và các hoạt động đứt gãy dưới sâu. nghiên cứu. Các chuyển động bằng trái-thuận chỉ xảy ra trong các đới - Trên các độ sâu lớn: Ở phía Tây, trường ứng suất thuộc kiểu trượt đứt gãy á kinh tuyến, ở phía Tây (Mũi Né-Tây Mãng Cầu) trong khi bằng-thuận: các ứng suất nén và giãn cực đại gần nằm ngang phương các chuyển động thuận và thuận-bằng phải chiếm ưu thế trong các đới BTB-NĐN và ĐĐB-TTN, ứng suất trung gian gần dốc đứng. Trường đứt gãy phía Đông khu vực (Mãng Cầu Phú Quý, KT. 1090 ). ứng suất này, làm tái hoạt động các đứt gãy á kinh tuyến và á vĩ tuyến 2. Trường ứng suất kiến tạo khu vực thềm lục địa Đông Nam theo cơ chế trượt bằng-thuận, được thể hiện bởi cơ cấu chấn tiêu của Việt Nam được hình thành dưới tác động tổng hợp của 3 yếu tố động các trận động đất mạnh, M=5.2-5.3 (2005, 2007) xảy ra trên đứt gãy lực:1) Chuyển động thúc trồi hướng Đông Nam của khối Đông Dương Mũi Né-Tây Mãng Cầu. Ở phía Đông, trường ứng suất chủ yếu thuộc kiểu thuận hoặc thuận-trượt bằng, bị chi phối chủ yếu bởi các hoạt do va chạm giữa mảng Ấn Độ và mảng Âu-Á; 2) Sụt lún kiến tạo kết động sụt lún cường độ mạnh tại bể Cửu Long, Nam Côn Sơn và Trũng hợp với lún chìm do nguội nhiệt thời kỳ hậu rift xảy ra mạnh mẽ ở bể sâu Trung tâm Biển Đông. Cửu Long, Nam Côn Sơn và khối vỏ đại dương Tây Nam Biển Đông và 3) Sự dâng trồi của manti dưới vỏ Trái Đất. Trường ứng suất này thay đổi phức tạp theo không gian, đặc trưng bởi kiểu bằng-thuận ở phía Tây làm tái hoạt động các đứt gãy á kinh tuyến, ĐB-TN và TB- ĐN, kiểu thuận và thuận-bằng phải ở phía Đông, làm tái hoạt động các đứt gãy á kinh tuyến và ĐB-TN. 3. Động đất liên quan chặt chẽ với bình đồ đứt gãy kiến tạo trẻ: các chấn tâm động đất mạnh chủ yếu tập trung trong các đới đứt gãy sâu hoạt động; các phá hủy địa chấn tại chấn tiêu động đất phù hợp với hướng dịch chuyển và kiểu phân bố ứng suất dọc theo đứt gãy. Đới đứt
8. 43 gãy Mãng Cầu-Phú Quý và Thuận Hải-Minh Hải là nơi tập trung các chấn tiêu thuận-trượt bằng, với thành phần thuận khoảng 4.5 lần lớn hơn ứng suất giãn ngang cực đại phương TTB-ĐĐN và TB-ĐN. Sự giãn thành phần trượt bằng. Chúng có trục nén P gần dốc đứng (80-810), các căng vỏ Trái Đất theo các hướng này kết hợp với sự dâng trồi của trục giãn, T, á vĩ tuyến và trục trung gian, B, gần nằm ngang phương á manti dưới vỏ Trái Đất, tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động phun kinh tuyến. trào núi lửa, đặc biệt tại nơi giao cắt với các đứt gãy sâu khác. Kết quả xác định các trạng thái ứng suất theo số liệu núi lửa Nội dung luận án được trình bày trong 146 trang (không kể phụ Trường ứng suất xác định theo số liệu vúi lửa có các đặc lục), 43 hình, 4 bảng trình bày trong các chương sau: điểm sau: 9. Cấu trúc luận án - Trong các đới đứt gãy Mãng Cầu-Phú Quý, KT. 1090, Thuận Mở đầu Hải-Minh Hải và Bình Long-Bình Châu, trường ứng suất chủ yếu thuộc Chương I. Tổng quan các nghiên cứu địa chất, kiến tạo và tai biến địa kiểu thuận hoặc thuận-trượt bằng với trục nén dốc đứng, trục giãn nằm chất khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam ngang phương á vĩ tuyến (ĐĐB-TTN đến TTB-ĐĐN), phản ánh cơ chế Chương II. Kiến tạo trẻ và các phương pháp nghiên cứu giãn căng vỏ Trái Đất theo các hướng này. Chương III. Đặc điểm cấu trúc-kiến tạo khu vực thềm lục địa Đông - Ở Đông Bắc bể Nam Côn Sơn, trường ứng suất này thuộc kiểu Nam Việt Nam thuận thuần túy, có trục nén dốc đứng, trục giãn và trục trung gian gần Chương IV. Đặc điểm hoạt động kiến tạo trẻ và mối quan hệ với các nằm ngang theo các phương TB-ĐN và ĐB-TN, tương tự như các tai biến địa chất trường ứng suất trên các độ sâu < 5km, theo tài liệu địa vật lý Kết luận giếng khoan. Lời cảm ơn Kết quả xác định các trạng thái ứng suất theo số liệu địa vật lý Luận án này được hoàn thành tại bộ môn Địa vật lý, khoa giếng khoan Dầu khí, trường Đại học Mỏ-Địa chất dưới sự hướng dẫn khoa học Các thành phần ứng suất ứng suất ngang cực đại (SH), ứng suất của GS.TSKH Mai Thanh Tân và TS. NCVCC Nguyễn Văn Lương, ngang cực tiểu (Sh) và ứng suất thẳng đứng (SV) xác định theo tài liệu tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất. Trong quá trình nghiên địa vật lý giếng khoan, đặc trưng cho trường ứng suất hiện đại ở dải độ cứu và hoàn thành luận án, tác giả luôn nhận được sự động viên sâu <5km. Trường ứng này thuộc kiểu thuận (SV < SH < Sh) và có những khích lệ, sự giúp đỡ tận tình của gia đình, các thầy cô giáo, các cán đặc điểm sau: bộ đồng nghiệp ở bộ môn Địa vật lý, Phòng sau đại học, Viện Địa - Các trạng thái ứng suất ở khu vực đứt gãy Mũi Né-Tây Mãng chất và Địa vật lý biển, Viện Địa chất, Viện Khoa học và Công Cầu có đặc điểm tương tự nhau: SH và Sh định hướng ngang gần với nghệ Việt Nam, Viện Dầu khí. Tác giả xin cảm ơn về sự giúp đỡ các phương á kinh tuyến và á vĩ tuyến, SV dốc đứng. động viên quý báu đó. - Các trạng thái ứng suất phía Đông Bắc bể Nam Côn Sơn tương Chương I. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT, KIẾN TẠO tự nhau, đặc trưng bởi SH và Sh nằm ngang gần với các phương ĐB-TN VÀ TAI BIẾN ĐỊA CHẤT KHU VỰC THỀM LỤC ĐỊA và TB-ĐN, SV gần dốc đứng. Các hệ khe nứt (trùng với SH) phát triển
9. 31 Trong giai đoạn này, môi trường trầm tích kiểu biển ven bờ và ĐÔNG NAM VIỆT NAM biển nông chiếm ưu thế, hình thành các tầng trầm tích khá đồng nhất theo 1.1. Lịch sử nghiên cứu địa chất-địa vật lý thềm lục địa Đông Nam diện, không những chỉ trong phạm vi các bể Oligocen-Miocen mà còn Trước năm 1975, các kết quả khảo sát địa chất, địa vật lý mới chỉ mở rộng đến các kiến trúc nâng đã từng phân cách chúng. Tuy nhiên, đưa ra những nét khái quát về cấu trúc địa chất khu vực. Từ sau 1975, kiến tạo thềm lục địa Đông Nam Việt nam trong thời kỳ này không đơn các khảo sát tìm kiếm dầu khí được đẩy mạnh. Đó là các khảo sát của thuần diễn ra theo xu thế sụt lún cân bằng nhiệt-trọng lực. Hoạt tính kiến tàu POISK, ISKATEL, GAMBURSEV, MALƯGIN (1979-1987), đo tạo của khu vực vẫn tiếp tục, biểu hiện ở chỗ: các tập trầm tích có bề dày hàng chục nghìn km tuyến địa chấn ở các bể Cửu Long và Nam Côn khác biệt từ kiến trúc này sang kiến trúc khác; sự thành tạo mạnh mẽ các Sơn; các khảo sát của Công ty ONGC Videsh, Enterprise Oil, Petro nêm lấn ở đới thềm ngoài; sự xuất hiện động đất, núi lửa dọc theo các đứt Canada (1988-1989), thực hiện trên 30 000 km tuyến địa vật lý ở thềm gãy sâu hoạt động phương á kinh tuyến và ĐB-TN. lục địa phía Nam; của các tàu Vulcanolog, Nexmeianov, Vinogrodop, Chương IV: ĐẶC ĐIỂM HOẠT ĐỘNG KIẾN TẠO TRẺ VÀ MỐI QUAN Gagarinski (1980-1990) tại vùng biển Phú Khánh-Thuận Hải; của tàu HỆ VỚI CÁC TAI BIẾN ĐỊA CHẤT Atlanta (1993), đo trọng lực, từ và địa chấn kết hợp lấy mẫu tầng mặt tại 4.1. Trường ứng suất kiến tạo và các chuyển động hiện đại trong vỏ các vùng biển miền Trung và Đông Nam Việt Nam; của tàu Sonne Trái Đất. (1996-1999), đo địa hình, địa chấn và lấy mẫu trầm tích tại các vùng Trường ứng suất kiến tạo khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt biển thuộc thềm lục địa Việt Nam, cung cấp nguồn tài liệu tin cậy để Nam (Hình 4.5) được xác lập theo số liệu cơ cấu chấn tiêu động đất, số nghiên cứu địa chất Pliocen - Đệ Tứ tại các vùng biển này. liệu núi lửa và địa vật lý giếng khoan: Từ năm 1998 đến nay, đề án "Điều tra địa chất và tìm kiếm 4.1.1. Các kết quả xác định các trạng thái ứng suất theo số liệu động khoáng sản rắn biển nông ven bờ (0 - 30m nước) Việt Nam" đã tiến đất, núi lửa và địa vật lý giếng khoan hành đo địa chấn, địa từ và đo sâu hồi âm dọc đới ven biển Hàm Tân - Kết quả xác định các trạng thái ứng suất theo số liệu cơ cấu Thuận Hải (1998), Cà Mau-Bạc Liêu (1998), Bạc Liêu-Vũng Tàu chấn tiêu động đất (1999); các đề tài KHCN-06-11, KC 09-09 (2001-2004), ĐTĐL Các trận động đất mạnh xảy ra trong đới đứt gãy Mũi Né-Tây 2007G/45 (2007-2009) đã thực hiện hàng nghìn km tuyến địa chấn, địa Mãng Cầu có cơ cấu chấn tiêu tương tự nhau, thuộc kiểu bằng-thuận, từ và đo sâu hồi âm kết hợp với lấy mẫu trầm tích tại thềm lục địa Đông được đặc trưng bởi các ứng suất nén và giãn, P và T, gần nằm ngang Nam Việt Nam. phương BTB-NĐN và ĐĐB-TTN; ứng suất trung gian, B gần dốc đứng; 1.2. Một số kết quả đã đạt được trong nghiên cứu địa chất, kiến tạo các bề mặt ứng suất tiếp tuyến cực đại, nP và nP phương BĐB-NTN và 1 2 và tai biến địa chất khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam TTB-ĐĐN. Bề mặt nP , gần trùng với sự định hướng của đứt gãy Mũi 1 1.2.1. Đặc điểm địa tầng: Địa tầng thềm lục địa Đông Nam Việt Nam Né-Tây Mãng Cầu, được xác định là bề mặt phá hủy thực tại chấn tiêu. có thể phân thành hai phần: trước Pliocen-Đệ Tứ và Pliocen-Đệ Tứ, ranh Về phía Tây của khu vực nghiên cứu, trường ứng suất kiến tạo thể giới là đáy Mio-Pliocen, hình thành khoảng 5.5 triệu năm về trước. hiện sự khác biệt rõ rệt. Các trận động đất ở Vịnh Thái Lan có cơ cấu
10. 41 - Các thành tạo trước Pliocen-Đệ Tứ: Đá móng trước Kainozoi các khối cấu trúc ở Đông Nam Á bị biến dạng dịch chuyển, với cường tương đương với phức hệ Hòn Khoai, Định Quán và Cà Ná. Các thành độ và cơ chế khác nhau (xoay, trượt bằng, nâng hạ khối tảng ), tạo tạo Kainozoi từ dưới lên, gồm các thành tạo Eocen, hệ tầng Cà Cối hoặc các kiến trúc mới (các bồn trũng dọc các đới khâu, kiến trúc vỏ đại Cù Lao Dung; các thành tạo Oligocen dưới, hệ tầng Trà Cú; các thành dương, các hệ cung đảo, đới hút chìm ), đồng thời cũng làm tiêu biến tạo Oligocen trên, hệ tầng Trà Tân, hệ tầng Cau; các thành tạo Miocen các kiến trúc cổ (Proto-Biển Đông, các đới hút chìm ). dưới, hệ tầng Bạch Hổ, hệ tầng Dừa; các thành tạo Miocen giữa, hệ tầng Cho đến nay, nhiều mô hình tiến hóa kiến tạo vùng Đông Nam Á Côn Sơn, hệ tầng Thông-Mãng Cầu; các thành tạo Miocen trên, hệ tầng đã được đưa ra để giải thích nguồn gốc kiến tạo Biển Đông và các bể Đồng Nai, hệ tầng Nam Côn Sơn . - Các thành tạo Pliocen-Đệ Tứ gồm 10 phân vị địa tầng, 3 phân Kainozoi khác. Theo đó, các bể Kainozoi ở Đông Nam Á được hình vị trong Pliocen và 7 phân vị trong trầm tích Đệ Tứ: Địa tầng Pliocen thành: do căng giãn sau cung, kết quả của sự hội tụ xiên theo cơ chế hút gồm các hệ tầng Cam, Sư Tử Trắng, Sư Tử Đen ở bể Cửu Long và chìm dọc rãnh sụt Sumatra-Java (Kinhston &nnk,1983; Ian Longly Hướng Dương, Thần Mã, Phi Mã ở bể Nam Côn Sơn; Địa tầng Đệ Tứ &nnk., 1997); do sự kéo toác dọc các đới đứt gãy trượt bằng trái lớn gồm các phân vị: Đại Hùng, Rồng, Tam Đảo thuộc thống Pleistocen và (Tapponnier &nnk., 1982, 1986; Huchon, 1994); do tách rift liên quan Hậu Giang, Gò Công thuộc thống Holocen. đến sự dâng trồi manti nhiệt dưới vỏ lục địa (Hutchinson, 1989; Tamaki, - Các bất chỉnh hợp địa tầng: Địa tầng Kainozoi thềm lục địa 1996); do sự xoay trường ứng lực (Huchon &nnk, 1994). Tuy nhiên, Đông Nam Việt Nam có mặt các bất chỉnh hợp cuối Creta muộn-đầu quan điểm về sự kết hợp một số mô hình kể trên có thể là phương án Paleocen, cuối Eocen muộn-đầu Oligocen sớm, cuối Oligocen muộn- hợp lý để giải thích nguồn gốc kiến tạo các bể Kainozoi ở Đông Nam Á. đầu Miocen sớm, cuối Miocen sớm-đầu Miocen giữa, cuối Miocen giữa- Theo phương án này, tiến hóa kiến tạo Đông Nam Á trong Kainozoi có đầu Miocen muộn, cuối Miocen muộn-đầu Pliocen (5.5 trn.), cuối thể phân thành ba giai đoạn chính: giai đoạn tiền rift (trước Eocen giữa), Pliocen- đầu Đệ Tứ, cuối Pleistocen sớm-đầu Pleistocen giữa và cuối giai đoạn tạo rift (Eocen giữa-Miocen sớm) và giai đoạn sau rift (Miocen Pleistocen muộn-đầu Holocen, trong đó, các bất chỉnh hợp Pliocen-Đệ giữa-hiện đại). Tứ chủ yếu liên quan đến các chu kỳ biển thoái do nguyên nhân khí hậu. 3.4.2. Kiến tạo thềm lục địa Đông Nam Việt Nam trong Pliocen-Đệ Tứ Yếu tố kiến tạo không có vai trò rõ ràng trong việc hình thành chúng. Khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam chịu tác động của các 1.2.2. Đặc điểm cấu trúc kiến tạo và địa động lực: Một số kết quả nguồn lực từ: sự va chạm giữa lục địa Ấn Độ và mảng Âu Á dọc đới hộ nghiên cứu kiến tạo-địa động lực Pliocen-Đệ Tứ được tổng hợp trong tụ Himalaya, gây chuyển động thúc trồi hướng Đông Nam của khối các công trình của Võ Năng Lạc & nnk. (1997); Lê Duy Bách & nnk. Đông Dương; sự tương tác giữa mảng Âu-Á với mảng Ấn-Úc từ phía (2007); Phạm Năng Vũ & nnk. (2008); Phan Trọng Trịnh (2010). Võ Nam; sự tương tác giữa mảng Âu-Á với mảng Thái Bình Dương từ phía Năng Lạc &nnk.(1997) xác định rằng, trong Pliocene-Đệ Tứ, hoạt động Đông; sự hình thành rãnh sâu Manila cuốn hút khối vỏ đại dương Biển tách giãn Đông-Tây thể hiện rõ rệt, tạo các đứt gẫy, khe nứt phương kinh Đông dưới khối đảo Luzon; sự tồn tại dị thường manti nhiệt dưới vỏ Trái tuyến, mang tính thuận ngang. Các đứt gẫy TB-ĐN và ĐB-TN tái hoạt Đất tại phần Đông Nam thềm lục địa Việt Nam.
11. 33 3. 3. Đứt gãy động theo cơ chế thuận- ngang phải và thuận-ngang trái. 3.3.1. Hệ thống đứt gãy á kinh tuyến bao gồm các đứt gẫy KT.1090, Lê Duy Bách & nnk.(2007) trên cơ sở phân tích các biểu hiện Mãng Cầu-Phú Quý, Mũi Né-Tây Mãng Cầu, Đak Mil-Bình Châu, hoạt tính kiến tạo (bề dày trầm tích Pliocen-Đệ Tứ, cấu trúc đáy Pliocen, Sông Đồng Nai, Lộc Ninh-Sài Gòn và đứt gãy Sông Hậu. Các đứt gãy đáy Đệ Tứ, động đất, núi lửa), cho rằng, trong Pliocene-Đệ Tứ, sụt lún Đak Mil-Bình Châu và Lộc Ninh-Sài Gòn, nằm trên đất liền thuộc kiến tạo không kém mạnh mẽ tại các bồn trầm tích, không chỉ do nguội phạm vi đới Đà Lạt. nhiệt và cân bằng đẳng tĩnh, hoạt tính kiến tạo có xu thế tăng lên dọc 3.3.2. Hệ thống đứt gãy Đông Bắc-Tây Nam có mặt các đứt gãy theo các hệ đứt gẫy sâu lớn, các đứt gẫy phân miền, phân đới và phân Thuận Hải-Minh Hải, Đông Côn Sơn, Hồng-Tây Mãng Cầu, Long chia các cấu trúc có hoạt động phân dị. Hải-Tuy Phong, Mũi Kê Gà, Đa Nhim-Tánh Linh và Tuy Hoà-Trị An. 1.2.3. Đặc điểm hoạt động tai biến địa chất Hai đứt gãy cuối nằm trong đất liền. - Hoạt động núi lửa ở khu vực nghiên cứu mang tính chu kỳ, gồm 3.3.3. Hệ thống đứt gãy Tây Bắc-Đông Nam, từ Tây Nam đến Đông hai pha chính: Pha phun trào Miocen-Pleistocen sớm, đặc trưng bởi kiểu Bắc, có mặt các đứt gãy Sông Vàm Cỏ Đông, Sông Sài Gòn và Bình phun tràn theo khe nứt, tạo các đá bazal có phổ tuổi 12-1 tr.n, được hình Long-Bình Châu. Cả 3 đứt gãy đều nằm trong đất liền. thành ở các độ sâu 30-40 km, điều kiện áp suất khoảng 10kbar và nhiệt 3.4. Đặc điểm tiến hóa kiến tạo thềm lục địa Đông Nam Việt Nam độ khoảng 1100-1200oC. trong Pliocen-Đệ Tứ Pha phun trào Pleistocen giữa-muộn-Holocen hoạt động theo kiểu Lịch sử phát triển thềm lục địa Đông Nam Việt Nam liên quan phun trung tâm, mang tính phun nổ rõ rệt, có tuổi phổ biến từ 0.7-0.24 chặt chẽ với lịch sử hình thành và tiến hóa Đông Nam Á nói chung và tr.n., được hình thành ở các độ sâu 50-70 km, trong điều kiện áp suất 15- o Biển Đông nói riêng. Vì vậy, nhiều vấn đề về tiến hóa kiến tạo khu vực 17 kb, 1100-1300 C. này có thể được làm sáng tỏ khi đặt nó trong mối quan hệ chung với - Hoạt động động đất khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam tiến hóa kiến tạo của Đông Nam Á. đã được đề cập trong một số nghiên cứu. Bên cạnh việc thành lập các 3.4.1. Tiến hóa kiến tạo vùng Đông Nam Á trong Kainozoi danh mục động đất, hầu hết các nghiên cứu đều hướng tới việc xác định Trong Kainozoi, lãnh thổ Đông Nam Á chịu tác động của những các quy luật biểu hiện động đất, xác định các đới đứt gãy sinh chấn và nguồn lực chính dưới đây: Mảng Ấn Độ dịch chuyển lên phía Bắc và bước đầu phân vùng dự báo độ nguy hiểm động đất. đâm thụt dưới mảng Âu Á dọc đới hội tụ Tây Tạng (Himalaya); Mảng Chương II: KIẾN TẠO TRẺ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU châu Úc dịch chuyển hướng Bắc Đông Bắc, hội tụ với mảng Âu Á, dọc 2.1. Đặc điểm kiến tạo trẻ và địa động lực vỏ Trái Đất 2.1.1. Đặc điểm kiến tạo trẻ cung đảo Sumatra-Java-Timo-NewGuinea; Mảng Thái Bình Dương - Kiến tạo trẻ nghiên cứu các biến dạng, các chuyển động kiến dịch chuyển hướng Tây Tây Bắc hút chìm dưới cung đảo Halmahera- tạo, lịch sử phát sinh và phát triển các yếu tố cấu trúc kiến tạo do các Philippin thuộc rìa Đông Âu- Á chuyển động đó gây ra trong Pliocen - Đệ Tứ, trong khi kiến tạo hiện đại Trường lực tổng hợp do tương tác giữa các mảng trên làm cho
12. 39 chỉ đề cập đến các chuyển động xảy ra trong khoảng từ 10- 11 nghìn - Động đất cực đại, Mmax được đánh giá theo tổ hơp các phương năm tới ngày nay. pháp: theo phân bố cực trị Gumbel III; theo quy mô đứt gãy sinh chấn; - Địa động lực nghiên cứu các quá trình biến dạng-dịch chuyển theo phương pháp ngoại suy địa chất. xảy ra trong vỏ Trái Đất, cũng như các lực gây ra biến dạng dịch Chương III: ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC KIẾN TẠO KHU VỰC chuyển đó. THỀM LỤC ĐỊA ĐÔNG NAM VIỆT NAM - Đứt gẫy đang hoạt động được xem xét trong khung thời gian 3.1. Các đơn vị cấu trúc- địa động lực Pleistocen-Holocen và được nhận diện theo tổ hợp các dấu hiệu: biến Việc phân chia các đơn vị cấu trúc-địa động lực được tiến hành đổi địa hình-địa mạo, mức độ biểu hiện trên ảnh viễn thám, biến đổi độ sâu đáy Pliocen & Đệ Tứ, hoạt động động đất, kiểm soát các yếu tố cấu trên cơ sở lý thuyết kiến tạo mảng, trong đó nội dung chủ yếu là nhận trúc, hoạt động núi lửa, xuất hiện các điểm nước nóng- nước khoáng và dạng các phức hệ thạch động lực theo các kiến trúc địa động lực điển phun khí, chuyển động kiến tạo Pliocen-Đệ Tứ và hiện đại. hình của vỏ Trái đất và xác định quy luật tổ hợp các phức hệ này trên Dựa vào vai trò khống chế và chi phối các đơn vị cấu trúc-địa bình đồ kiến trúc hiện đại. Trong khu vực nghiên cứu, có mặt 5 đơn vị động lực, theo luận thuyết kiến tạo mảng, các đứt gãy được phân cấp cấu trúc-kiến tạo chính là thềm Phan Rang-Vũng Tầu, bể Cửu Long, theo quy ước sau: đứt gãy cấp 1 là ranh giới các địa khối và các miền đới Nâng Côn Sơn, địa lũy Hòn Hải và bể Nam Côn Sơn. cấu trúc địa động lực; đứt gãy cấp 2 là đứt gãy sinh kèm của đứt gãy cấp Dựa vào đặc điểm cấu trúc, bề dày, độ sâu móng và đặc trưng 1, đóng vai trò ranh giới các đới hoặc phụ đới cấu trúc địa động lực; đứt đứt gẫy, các đơn vị này được tiếp tục phân chia thành các kiến trúc bậc gãy cấp 3 là đứt gãy sinh kèm của đứt gãy cấp 2, đóng vai trò ranh giới cao hơn, trong đó bể Cửu Long có thể phân thành 3 kiến trúc tổ phần là giữa các phụ đới cấu trúc địa động lực đới phân dị Tây Nam, Trũng Trung Tâm Cửu Long và đới phân dị 2.1.2. Mối quan giữa lực và chuyển động kiến tạo trong vỏ Trái Đất. Đông Bắc; bể Nam Côn Sơn được phân thành đới phân dị phía Tây; Một ngẫu lực kép có moment (double-couple), Mxy+ Myx, phù đới phân dị chuyển tiếp Trung Tâm và đới sụt Phía Đông với ranh giới hợp với mô hình nguồn của động đất kiến tạo. Mô hình này về hiệu ứng giữa chúng là đứt gãy Sông Đồng Nai và Hồng-Tây Mãng Cầu địa chấn, tương đương nguồn hai ngẫu lực không moment, khác dấu 3.2. Đặc điểm cấu trúc sâu vỏ Trái Đất nhau, Mx’x’ và – My’y’, tác dụng theo hướng x’ và y’, tạo với x và y góc Mặt Moho có cấu trúc phân dị phức tạp, thay đổi từ 28-30 km ở 0 45 so hướng tác dụng của Mxy và Myx. bể Cửu Long và 18- 28km ở bể Nam Côn Sơn. Phù hợp với sự biến 2.1.3. Mối liên quan giữa tensor moment ứng suất và cơ cấu chấn tiêu đổi mặt Moho, bề dầy vỏ Trái Đất thay đổi trong giới hạn 24-28km ở động đất. bể Cửu Long, từ khoảng 20- 24 km đến 12-14 km ở bể Nam Côn Sơn. Một ngẫu lực kép có moment tương đương với hai véc tơ trượt Mặt móng kết tinh thay đổi , từ 0.5-1 km ở thềm Phan Rang-Vũng Tầu trên bề mặt trượt Pnyz và bề mặt phụ Pnyz vuông góc với nó. Nếu độ lớn và đới nâng Côn Sơn, 2-7 km trong phạm vi bể Cửu Long và từ 3-4 km lực khối là M0, các thành phần moment đơn vị là Mxy và Myx, khi đó đến 10-14 km ở bể Nam Côn Sơn. moment lực đối với mặt trượt Pyz bằng:
13. 35 khác biệt của trường sóng giữa lớp phủ Pliocen Đệ tứ và các thành tạo M = M0 (Mxy + Myx) (2.1) cổ trước đó ; các dấu hiệu kết thúc của các mặt phản xạ như kề áp Trong không gian ba chiều, các thành phần moment lực đối với 3 (onlap), chống nóc (toplap), bào mòn cắt xén (erosion truncation), các mặt trượt có dạng một tensor ngẫu lực bậc 3 với 9 thành phần: dấu hiệu đào khoét, tạo kênh rạch. M M M xx xy xz 2.3.1. Xác định đứt gãy và núi lửa M kj M yx M yy M yz (2.2) - Đặc điểm trường sóng liên quan đến đứt gãy: Sự dịch chuyển có Mzx Mzy Mzz hệ thống của các trục đồng pha nằm về hai phía đứt gãy; tồn tại vùng mất sóng nằm giữa các thành tạo trầm tích phân lớp; tồn tại các mặt Trong môi trường đồng nhất và đẳng hướng, Mij=Mji, đồng thời, phản xạ nằm nghiêng cắt qua các ranh giới phân lớp nằm ngang; tồn tại nếu độ lớn các ngẫu lực được chọn bằng đơn vị, M0=1, phương trình 2.2 các đới sụt hoặc nâng dạng địa hào, địa luỹ do hoạt động đứt gãy, được có thể khai triển thành 6 ngẫu lực chính: phát hiện trên nhiều tuyến dọc theo các phương ổn định. 0 1 0 1 0 0 0 0 0 Đặc điểm trường sóng liên quan đến núi lửa: tồn tại thể địa chấn M , M 0 1 0 , M 0 0 1 , 1 1 0 0 2 3 dạng nấm có trường sóng "trắng ", hỗn độn liên quan với phông nhiễu 0 0 0 0 0 0 0 1 0 ngẫu nhiên; tồn tại sóng phản xạ lặp từ nóc núi lửa; phá huỷ các ranh 0 0 1 1 0 0 1 0 0 giới phản xạ liên quan đến các tập trầm tích cổ và các ranh giới kề áp M 0 0 0 , M 0 0 0 , M 0 1 0 liên quan với các lớp trầm tích trẻ phủ đè kề áp vào sườn núi lửa . Đặc 4 5 6 điểm biến dạng của trầm tích phía ngoài tại sườn cho phép đánh giá thời 1 0 0 0 0 1 0 0 1 gian hình thành núi lửa. Các tensor M1-5 mô tả các cơ cấu chân tiêu của các trận động đất 2.4. Các phương pháp nghiên cứu tai biến động đất kiến tạo loại trượt bằng (M1-2) hoặc trượt chờm (M3-5), trong khi tensor 2.4.1. Các phương pháp xác định các vùng nguồn động đất: áp dụng M6 thể hiện một nguồn bức xạ năng lượng như nhau theo mọi hướng, rộng rãi trong bài toán phân vùng động đất, bao gồm các bước: 1) liên quan đến các nguồn núi lửa hoặc các vụ nổ dưới đất. Nghiên cứu các quy luật biểu hiện động đất; 2) Xác định các đứt gẫy 2.1.4. Mối liên quan giữa ứng nén ép và hệ thống đứt gẫy có trước sinh chấn và 3) Đánh giá các tham số nguy hiểm động đất trong các Dưới tác động của trường ứng suất kiến tạo, các đứt gãy đã có từ vùng nguồn. trước có thể ứng xử theo các phương thức: tái hoạt động theo cơ chế 2.4.2. Các phương pháp đánh giá các đặc trưng địa chấn nhằm ước giãn tách, nếu góc giữa trục nén ép với phương đứt gãy khoảng 0-150; lượng các tham số nguy hiểm động đất bao gồm: dịch trượt theo bề mặt đứt gãy có trước, nếu góc giữa trục nén ép với -Tương quan tần suất-magnitude Log n*(M)= a – bM với phương đứt gãy khoảng 15-600; chuyển động nghịch hoặc phát sinh đứt n*(M) là tần suất của động đất magnitude M, a và b là các hệ số được gãy giãn tách hướng song song với trục nén ép nếu góc giữa trục nén ép xác định theo phương pháp bình phương tối thiểu. với phương đứt gãy khoảng 60-900.
14. 37 2.2. Các phương pháp nghiên cứu trường ứng suất kiến tạo. tại các trạm. Khi đó, từ các tương quan 2.4& 2.5 các thông số cơ cấu 2.2.1. Phương pháp nghịch đảo tensor moment địa chấn chấn tiêu có thể được xác định. Theo Jost và Herrmann (1989), dịch chuyển địa chấn tại một 2.2.2. Phương pháp xác lập trạng thái ứng suất tại nguồn núi lửa. điểm trên mặt đất được xác định như tổ hợp tuyến tính các thành phần Trạng thái ứng suất tại nguồn núi lửa không chứa các ứng suất tensor moment M (ξ, t), nhân chập với đạo hàm toạ độ không gian j của kj nén, ứng suất trung gian và ứng suất tiếp tuyến, chỉ tồn tại duy nhất các hàm Green: u x,t  ,t *G x, ,t (2.3) s kj sk , j thành phần ứng suất giãn căng, T, tác động theo mọi hướng. Để xác lập với u (x,t)- thành phần s của dịch chuyển tại vị trí x và thời gian t; M - s kj trường ứng suất kiến tạo tác động dọc theo các đứt gãy tạo núi lửa, các thành phần (kj) của tensor moment bậc 2 đối xứng M; G (x, ξ,t)- đạo sk,j thành phần ứng suất giãn T cần được xác định sao cho sự định hướng hàm của hàm Green theo trục đoạ độ ξ ; x và ξ- các vector vị trí của trạm j của chúng phù hợp tốt với ứng suất giãn của trường ứng suất khu vực, và của nguồn điểm với các toạ độ x , x , x và ξ , ξ , ξ hướng Bắc, Đông 1 2 3 1 2 3 đồng thời gần vuông góc với đường phương đứt gãy. và xuống dưới. 2.2.3. Phương pháp phân tích ứng suất theo tài liệu địa vật lý giếng Lấy tổng Einstein từ (2.3), theo các chỉ số k, j =1, 2, 3, trên x , x 1 2 khoan. và x , bỏ qua các số hạng bậc cao trong khai triển Taylor xung quanh 3 Theo Brudy M. & Zoback M. D. (1999), đối với các giếng khoan điểm nguồn của hàm Green G (x, ξ, t), đồng thời giả thiết rằng, tất cả sk,j gần dốc đứng, trục sập lở thành giếng khoan thể hiện hướng ứng suất các thành phần của Mkj(ξ, t) có cùng một phụ thuộc thời gian s(t), khi đó: ngang cực tiểu (Sh), các khe nứt giãn căng hình thành trong quá trình us (t)  kj Gsk , j x,,t * s t  (2.4) khoan thể hiện hướng ứng suất ngang cực đại (SH), thành phần ứng suất mô tả mối quan hệ giữa dịch chuyển địa chấn và tensor moment địa thẳng đứng SV, song song với trục giếng khoan, được xem là một trong chấn, mà dưới dạng ma trận, tích chập này có thể được viết thành: ba ứng suất cơ bản tại các độ sâu khảo sát. Khi xem xét các tương quan u = G m (2.5) về hướng và độ lớn của 3 thành phần ứng suất này chúng ta có thể xác u là một vector chứa n giá trị dịch chuyển tại các thời điểm, các trạm và định được kiểu ứng suất tại điểm khảo sát. Các tương quan (SV> SH>Sh ), các thành phần thiết bị khác nhau, G là một ma trận 6 x n thành phần, (SH> SV >Sh) và (SH> Sh>SV) tương ứng với trạng thái ứng suất tạo đứt m là vector chứa 6 thành phần tensor moment độc lập cần xác định. gẫy thuận, trượt bằng và nghịch. Nội dung quan trọng trong bài toán nghịch đảo tensor moment địa 2.3. Phương pháp địa chấn-địa tầng chấn là xây dựng được các băng ghi lý thuyết u (t) sao cho phù hợp tốt tt 2.3.1. Xác định các mặt ranh giới bất chỉnh hợp nhất với số liệu quan sát tại các trạm. Phân tích đặc điểm trường sóng địa chấn có thể xác định đáy các utt(t) = I(t)* A(t)* S(t) *M(t) (2.6) 1, 2, 3 1, 2, 3 1, 2, 3 tầng trầm tích Pliocen (N2 ), Pleistocen (Q1 ), Holocen (Q2 ) I(t) - ảnh hưởng của máy ghi, A(t) - sự suy giảm sóng địa chấn trong môi dọc theo các tuyến khảo sát. Đáy các tầng trầm tích này được phân định trường, S(t) là hàm nguồn, M(t) là hàm Green. u (t) được tính toán theo tt theo chỉ tiêu địa chấn-địa tầng, chủ yếu dựa vào các dấu hiệu sau: sự phương pháp lặp sao cho chúng phù hợp nhất với các băng ghi quan sát