Tweet
CAO ĐÌNH TRIỀU, ĐẶNG THANH HẢI,
MAI XUÂN BÁCH, NGÔ GIA THẮNG
(Viện Vật lý Địa cầu, 2 Viện Khoa học Vật liệu
Trung tâm KHTN & CNQG, Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội)
Tóm tắt: Trong khuôn khổ bài báo này các tác giả đã đa ra một tổ hợp dấu hiệu nhận biết đứt gãy hoạt động phần phía bắc lãnh thổ Việt Nam. Trên cơ sở kết quả đạt đợc (thể hiện trên bản đồ 1/500 000) có thể rút ra một số kết luận sau:
1/ Đứt gãy phát sinh động đất chính của vùng nghiên cứu gồm: Bắc Ninh - Mông Dơng, Vĩnh Ninh, Sông Chảy, Sông Hồng, Mù Căng Chải, Sơn La, Sìn Hồ, Mai Châu - Tam Điệp, Tuần Giáo - Mờng ảng, Sông Mã, Điện Biên - Sầm Na, Mờng Tè, Sông Cả, Rào Nậy, Lai Châu - Điện Biên, Mai Châu - Mờng Lát, Na Mèo - Na Khoang, Thuận Châu - Phù Yên và Dốc Cun - Mỹ Đức. Trong số đó đứt gãy Sơn La và Điện Biên - Sầm Na có biểu hiện hoạt động động đất mạnh hơn cả (Ms = 6,0 - 6,9).
2/ Có biểu hiện phân chia các đoạn đứt gãy trên cùng một đới với đặc trng hoạt động động đất khác nhau. Rất nhiều đứt gãy đợc xác định là có biểu hiện hoạt động theo các chỉ thị nhận biết khác song trên thực tế không quan sát thấy có biểu hiện xuất hiện động đất nào trong thời gian qua.
I. Mở ĐầU
Xác định các đứt gãy hoạt động là việc làm có ý nghĩa đặc biệt quan trọng về mặt lý luận và thực tiễn trong công tác nghiên cứu tai biến địa chất (động đất, núi lửa, sạt lở ...). Kiến tạo đứt gãy lãnh thổ Việt Nam đợc các nhà địa chất, kiến tạo trong nớc và nớc ngoài quan tâm đến rất sớm, song song với việc thành lập các bản đồ địa chất có tỷ lệ khác nhau. Nhiều công trình có ý nghĩa trong lĩnh vực nghiên cứu này đã đợc công bố [1,4-10,13]. Song nhìn chung cha có một công trình tổng thể nào đề cập một cách toàn diện về đứt gãy hoạt động ở lãnh thổ Việt Nam trên cơ sở một hệ quan điểm và phơng pháp luận nhất quán.
Nhằm phục vụ công tác nghiên cứu dự báo động đất lãnh thổ Việt Nam, đặc biệt là phần phía Bắc, nơi có biểu hiện hoạt động động đất mạnh, trong khuôn khổ bài báo này chúng tôi đề cập tới một số kết quả bớc đầu luận về đứt gãy hoạt động trên phạm vi phần phía bắc lãnh thổ Việt Nam. Kết quả nghiên cứu đợc thể hiện trên bản đồ tỷ lệ 1/ 500 000.
Tài liệu đợc sử dụng trong bài báo gồm các tài liệu địa vật lý đã có, chủ yếu là trọng lực và từ, các bản đồ địa chất tỷ lệ khác nhau do Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam xuất bản và ảnh viễn thám Landsat thời kỳ 1989 - 1993. Để thống nhất kết quả và hoàn thiện bản vẽ chúng tôi còn tham khảo các kết quả mới nhất trong lĩnh vực nghiên cứu đứt gãy hoạt động đã đợc công bố trong các tạp chí trong nớc và quốc tế và các báo cáo đề tài cấp nhà nớc của Tổng cục Địa chất và Trung tâm Khoa học tự nhiên và công nghệ quốc gia đã đợc tổng kết trớc năm 2001 [2, 4, 11-25].
II. PHƯƠNG PHáP NGHIÊN CứU
1. Phát hiện và đánh giá đặc trng cấu trúc đứt gãy
Để phát hiện và đánh giá các đặc trng cấu trúc của đứt gãy chúng tôi đã sử dụng một tổ hợp các phơng pháp nghiên cứu sau [3, 5-10]:
1.1. Phơng pháp phân tích tài liệu địa vật lý
Phơng pháp địa vật lý đợc sử dụng trong phát hiện và nghiên cứu đặc trng cấu trúc đứt gãy bao gồm:
1. Phơng pháp biến đổi trờng dị thờng trọng lực và từ trong phát hiện đứt gãy.
Ngoài những phơng pháp truyền thống đã đợc công bố trong các công trình nghiên cứu trớc đây [3, 5-10], trong công trình này chúng tôi còn áp dụng một số phơng pháp phân tích mới nhthiết lập thành phần bất đẳng hớng trờng trọng lực và từ, và phơng pháp thiết lập gradien cực đại.
Biến đổi bất đẳng hớng trờng trọng lực (hay trờng từ) thờng đợc sử dụng để phân chia các vùng gradien kéo dài theo tuyến, biểu hiện sự tồn tại các đứt gãy phá huỷ bậc khác nhau. Trờng hợp tồn tại các hệ thống đứt gãy chồng chéo lên nhau làm phức tạp hoá bức tranh dị thờng thì vấn đề phát hiện đứt gãy trên cơ sở biến đổi bất đẳng hớng là có hiệu quả hơn cả [7]. Nguyên lý phân tích này đã đợc các tác giả sử dụng, thiết lập bài toán giải trên máy tính cá nhân nhằm phát hiện các đới đứt gãy có mức độ ảnh hởng khác nhau trên tài liệu trọng lực và từ hàng không.
Ngoài ra, chúng tôi còn sử dụng bài toán xác định vectơ gradien ngang cực đại trong phát hiện đứt gãy [7, 10]. Trường dị thờng trọng lực, trờng từ đã đợc chuyển về cực đợc sử dụng để xác định giá trị cực đại gradien ngang tại điểm nút của lới ô vuông rồi đem so sánh với các điểm xung quanh, chọn giá trị cực đại đại diện cho giá trị gradien tại điểm đó.
2. Giải bài toán mô hình trờng trọng lực trong nghiên cứu đặc trng cấu trúc đứt gãy.
Các bài toán mô hình trờng trọng lực đã đợc tác giả sử dụng nhiều lần trong nghiên cứu đặc trng cấu trúc đứt gãy [3, 5-10]. Đối với việc nghiên cứu đứt gãy ở Việt Nam, chúng tôi cho rằng bài toán: mô hình đa giác nhiều cạnh và mô hình lăng trụ nhiều cạnh có hiệu quả hơn cả trong nghiên cứu đặc trng cấu trúc của đứt gãy. Nhằm thiết lập mô hình ban đầu cho bài toán ngợc trọng lực, ngoài việc sử dụng tối đa các tài liệu có trớc nhđặc trng cấu trúc địa chất, mặt cắt theo giếng khoan, các kết quả thăm dò địa chấn, điện, vv…, chúng tôi còn sử dụng bài toán mô hình lăng trụ tròn nằm ngang trong việc xác định sơ bộ hình thái cấu trúc của các mặt ranh giới cơ bản. Góc cắm cũng nhđộ sâu ảnh hởng của đứt gãy cũng phản ánh rõ nét trên mặt cắt gradien ngang và gradien chuẩn hoá toàn phần. Việc sử dụng các tài liệu ban đầu này đã hạn chế đến mức tối đa tính đa nghiệm của bài toán trọng lực và trên thực tế cho phép chúng ta đánh giá chính xác hơn đặc trng cấu trúc của đứt gãy [7].
1.2. Phơng pháp phân tích tài liệu ảnh viễn thám
Các dấu hiệu cơ bản của các đứt gãy phá hủy là sự tồn tại các dịch chuyển nhìn thấy của đất đá hay của các dạng địa hình, ranh giới tiếp xúc của các thể địa chất khác nhau. Biểu hiện trên ảnh đó là những lineamen, với đứt gãy thể hiện rõ ràng dới dạng đờng thẳng. Sự dịch chuyển định hớng theo một đứt gãy và vị trí của chúng trong cấu tạo chung có sự liên quan chặt chẽ với nhau, nên có thể xác định các kiểu đứt gãy khác nhau dựa vào việc phân tích mối quan hệ về mặt không gian giữa chúng và mối quan hệ với các nếp uốn. Một trong những phơng pháp phổ biến trong phát hiện đứt gãy là phân tích mật độ lineamen đợc luận giải từ ảnh vệ tinh. Phơng pháp này cũng đợc chúng tôi sử dụng để nghiên cứu đứt gãy [5-9]. Kết quả phân tích này cho thấy các đới phá huỷ kiến tạo lớn thờng trùng với các đới dạng dải (hoặc vòng cung, hoặc hình lỡi liềm có bán kính lớn) dị thờng mật độ lineamen đợc tính toán theo các cửa sổ khác nhau. Ngoài ra, giá trị mật độ độ dài của lineamen có thể đợc coi là số đo của hệ số khe nứt và do đó đặc trng cho ứng suất kiến tạo của vỏ ở độ sâu đợc xác định bởi đại lợng độ lớn của lới đã chọn [9]. Điều này dẫn đến việc thành lập một loạt bản đồ mật độ độ dài Dli cho các giá trị đơn vị diện tích ai khác nhau, mà trong mỗi bản đồ có chứa thông tin về ứng suất kiến tạo của vỏ ở độ sâu tơng ứng. Theo Gadjiev và nnk với các giá trị a nhỏ (< 100 km) mật độ độ dài lineamen thể hiện tính bất đồng nhất của các lớp bên trên của vỏ ở độ sâu hi = ai / 2. Khi tiếp tục tăng độ sâu nghiên cứu, các khe nứt không còn phân bố đều do quy luật giảm dần các khe nứt theo chiều sâu, khi đó các giá trị Dli đợc gán cho các điểm phân bố nông hơn, tức là hi = ai / 2. Độ sâu hi không thể vợt quá bề dày thạch quyển ở vùng nghiên cứu vì thực tế hầu nhkhông có biến dạng đàn hồi ở manti. Do đó Dli nhận các giá trị gần nhnhau. Nhvậy việc phân tích tài liệu viễn thám cho phép chúng ta vừa xác định đợc đới đứt gãy sâu, vừa đánh giá đợc đặc trng tập trung ứng suất vỏ Trái đất dọc theo các đới đứt gãy chịu lực xiết ép mạnh.
1.3. Phơng pháp phân tích bề dày vỏ Trái đất và cấu tạo lớp mỏng trong nghiên cứu đặc trng động học của đứt gãy
Nhằm xác định trờng ứng lực vỏ Trái đất và các đới phá huỷ chịu trờng lực nén ép hoặc tách giãn, chúng tôi sử dụng hai phơng pháp phân tích sau [8, 9]: phân tích trờng ứng lực vỏ Trái đất và vận tốc dịch chuyển vỏ trong tân kiến tạo trên cơ sở biến động bề dày vỏ Trái đất và phơng pháp xác định đặc trng nén ép hoặc tách giãn của đới đứt gãy trên cơ sở mô hình cấu tạo lớp mỏng. Ưu việt của các phơng pháp này là cho phép chúng ta xác định đợc phương chung nhất của trờng ứng suất vỏ, từ đó có thể dự báo đặc trng dịch trợt ngang của đới đứt gãy lớn cũng nhxác định đợc đới đứt gãy nào đang nằm trong trạng thái tách giãn hoặc nén ép. Kết quả phân tích theo hớng này ngoài việc cho phép đánh giá đặc trng dịch chuyển ngang của đứt gãy còn cho phép chúng ta dự báo đới đứt gãy đang hoạt động.
2. Một số nguyên lý cơ bản trong việc xác định các đứt gãy hoạt động
Thông thờng, một đứt gãy đợc xác định là đang hoạt động phải đợc biểu hiện ít nhất một trong số các dấu hiệu sau [23]:
a/ Hiện tại có biểu hiện chuyển động thẳng đứng khác nhau ở hai cánh của đứt gãy: mạnh (lớn hơn hoặc bằng 5 mm/năm); vừa (nằm trong giới hạn từ 1 đến 5 mm/năm) và yếu (nhỏ hơn hoặc bằng 1 mm/năm).
b/ Có biểu hiện dịch trợt ngang (bằng trái hoặc bằng phải) của đứt gãy: mạnh (lớn hơn hoặc bằng 5 mm/năm); vừa (nằm trong giới hạn từ 1 đến 5 mm/năm) và yếu (nhỏ hơn hoặc bằng 1 mm/năm).
c/ Các đứt gãy đang hoạt động mạnh trong thời kỳ cuối cùng thờng có biểu hiện nứt đất, trợt lở đất và sói mòn do nguyên nhân kiến tạo.
d/ Đứt gãy có biểu hiện là đới hoạt động động đất và trùng với đới ranh giới cấu trúc (theo cấp độ mạnh: từ 4 đến nhỏ hơn 6, từ 6 đến nhỏ hơn 7, từ 7 đến nhỏ hơn 8 và lớn hơn 8; theo độ sâu có: nhỏ hơn 70 km, 70 - 300 km và lớn hơn 300 km; động đất trớc năm 1950, sau năm 1950 và động đất lịch sử).
g/ Biểu hiện uốn nếp trẻ: nếp lồi; nếp lõm; đới nếp oằn (flexure) và đới biến đổi các yếu tố địa hình, địa mạo.
e/ Biểu hiện hoạt động núi lửa (biểu hiện hoạt động trong Holocene và hoạt động trong Đệ tứ) và vùng thoát khí có liên quan tới hoạt động động đất hoặc vùng tập trung dày đặc các khe nứt kiến tạo trẻ.
f/ Biểu hiện hoạt động nớc nóng, đới có gradien địa nhiệt cao.
Theo tuổi biểu hiện của đứt gãy hoạt động thì hiện tại có hai quan điểm: Một số ngời cho rằng đứt gãy hoạt động là những đứt gãy có biểu hiện hoạt động chỉ tính từ Holocen trở lại đây (khoảng 10.000 năm). Nhóm thứ hai lại cho rằng đứt gãy đợc coi là đang hoạt động khi có biểu hiện hoạt động từ cuối Đệ tứ, 100.000 năm đến 130.000 năm [23].
Trên thực tế có nhiều đứt gãy không đợc xác định là đứt gãy hoạt động theo nhiều tài liệu khác nhau, thậm chí không xuất hiện động đất mạnh trớc đó thế mà lại đột ngột xuất hiện động đất phá huỷ. Theo thống kê thì có tới 90% động đất lịch sử phát sinh tại các đới đứt gãy hoạt động, trong khi đó số đứt gãy hoạt động mà sinh chấn thì lại rất ít [23].
Chúng tôi cho rằng việc xác định một đứt gãy hoạt động không thể chỉ dựa trên những dấu hiệu trực quan mà còn phải dựa theo các yếu tố mang tính xu thế, có nghĩa là có sự tham gia của các yếu tố dự báo. Nhvậy đặc trng hoạt động của đứt gãy cũng phải đợc phân theo mức độ biểu hiện theo thời gian. Biểu hiện hoạt động theo tuổi có thể được phân làm 5 nhóm:
MAI XUÂN BÁCH, NGÔ GIA THẮNG
(Viện Vật lý Địa cầu, 2 Viện Khoa học Vật liệu
Trung tâm KHTN & CNQG, Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội)
Tóm tắt: Trong khuôn khổ bài báo này các tác giả đã đa ra một tổ hợp dấu hiệu nhận biết đứt gãy hoạt động phần phía bắc lãnh thổ Việt Nam. Trên cơ sở kết quả đạt đợc (thể hiện trên bản đồ 1/500 000) có thể rút ra một số kết luận sau:
1/ Đứt gãy phát sinh động đất chính của vùng nghiên cứu gồm: Bắc Ninh - Mông Dơng, Vĩnh Ninh, Sông Chảy, Sông Hồng, Mù Căng Chải, Sơn La, Sìn Hồ, Mai Châu - Tam Điệp, Tuần Giáo - Mờng ảng, Sông Mã, Điện Biên - Sầm Na, Mờng Tè, Sông Cả, Rào Nậy, Lai Châu - Điện Biên, Mai Châu - Mờng Lát, Na Mèo - Na Khoang, Thuận Châu - Phù Yên và Dốc Cun - Mỹ Đức. Trong số đó đứt gãy Sơn La và Điện Biên - Sầm Na có biểu hiện hoạt động động đất mạnh hơn cả (Ms = 6,0 - 6,9).
2/ Có biểu hiện phân chia các đoạn đứt gãy trên cùng một đới với đặc trng hoạt động động đất khác nhau. Rất nhiều đứt gãy đợc xác định là có biểu hiện hoạt động theo các chỉ thị nhận biết khác song trên thực tế không quan sát thấy có biểu hiện xuất hiện động đất nào trong thời gian qua.
I. Mở ĐầU
Xác định các đứt gãy hoạt động là việc làm có ý nghĩa đặc biệt quan trọng về mặt lý luận và thực tiễn trong công tác nghiên cứu tai biến địa chất (động đất, núi lửa, sạt lở ...). Kiến tạo đứt gãy lãnh thổ Việt Nam đợc các nhà địa chất, kiến tạo trong nớc và nớc ngoài quan tâm đến rất sớm, song song với việc thành lập các bản đồ địa chất có tỷ lệ khác nhau. Nhiều công trình có ý nghĩa trong lĩnh vực nghiên cứu này đã đợc công bố [1,4-10,13]. Song nhìn chung cha có một công trình tổng thể nào đề cập một cách toàn diện về đứt gãy hoạt động ở lãnh thổ Việt Nam trên cơ sở một hệ quan điểm và phơng pháp luận nhất quán.
Nhằm phục vụ công tác nghiên cứu dự báo động đất lãnh thổ Việt Nam, đặc biệt là phần phía Bắc, nơi có biểu hiện hoạt động động đất mạnh, trong khuôn khổ bài báo này chúng tôi đề cập tới một số kết quả bớc đầu luận về đứt gãy hoạt động trên phạm vi phần phía bắc lãnh thổ Việt Nam. Kết quả nghiên cứu đợc thể hiện trên bản đồ tỷ lệ 1/ 500 000.
Tài liệu đợc sử dụng trong bài báo gồm các tài liệu địa vật lý đã có, chủ yếu là trọng lực và từ, các bản đồ địa chất tỷ lệ khác nhau do Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam xuất bản và ảnh viễn thám Landsat thời kỳ 1989 - 1993. Để thống nhất kết quả và hoàn thiện bản vẽ chúng tôi còn tham khảo các kết quả mới nhất trong lĩnh vực nghiên cứu đứt gãy hoạt động đã đợc công bố trong các tạp chí trong nớc và quốc tế và các báo cáo đề tài cấp nhà nớc của Tổng cục Địa chất và Trung tâm Khoa học tự nhiên và công nghệ quốc gia đã đợc tổng kết trớc năm 2001 [2, 4, 11-25].
II. PHƯƠNG PHáP NGHIÊN CứU
1. Phát hiện và đánh giá đặc trng cấu trúc đứt gãy
Để phát hiện và đánh giá các đặc trng cấu trúc của đứt gãy chúng tôi đã sử dụng một tổ hợp các phơng pháp nghiên cứu sau [3, 5-10]:
1.1. Phơng pháp phân tích tài liệu địa vật lý
Phơng pháp địa vật lý đợc sử dụng trong phát hiện và nghiên cứu đặc trng cấu trúc đứt gãy bao gồm:
1. Phơng pháp biến đổi trờng dị thờng trọng lực và từ trong phát hiện đứt gãy.
Ngoài những phơng pháp truyền thống đã đợc công bố trong các công trình nghiên cứu trớc đây [3, 5-10], trong công trình này chúng tôi còn áp dụng một số phơng pháp phân tích mới nhthiết lập thành phần bất đẳng hớng trờng trọng lực và từ, và phơng pháp thiết lập gradien cực đại.
Biến đổi bất đẳng hớng trờng trọng lực (hay trờng từ) thờng đợc sử dụng để phân chia các vùng gradien kéo dài theo tuyến, biểu hiện sự tồn tại các đứt gãy phá huỷ bậc khác nhau. Trờng hợp tồn tại các hệ thống đứt gãy chồng chéo lên nhau làm phức tạp hoá bức tranh dị thờng thì vấn đề phát hiện đứt gãy trên cơ sở biến đổi bất đẳng hớng là có hiệu quả hơn cả [7]. Nguyên lý phân tích này đã đợc các tác giả sử dụng, thiết lập bài toán giải trên máy tính cá nhân nhằm phát hiện các đới đứt gãy có mức độ ảnh hởng khác nhau trên tài liệu trọng lực và từ hàng không.
Ngoài ra, chúng tôi còn sử dụng bài toán xác định vectơ gradien ngang cực đại trong phát hiện đứt gãy [7, 10]. Trường dị thờng trọng lực, trờng từ đã đợc chuyển về cực đợc sử dụng để xác định giá trị cực đại gradien ngang tại điểm nút của lới ô vuông rồi đem so sánh với các điểm xung quanh, chọn giá trị cực đại đại diện cho giá trị gradien tại điểm đó.
2. Giải bài toán mô hình trờng trọng lực trong nghiên cứu đặc trng cấu trúc đứt gãy.
Các bài toán mô hình trờng trọng lực đã đợc tác giả sử dụng nhiều lần trong nghiên cứu đặc trng cấu trúc đứt gãy [3, 5-10]. Đối với việc nghiên cứu đứt gãy ở Việt Nam, chúng tôi cho rằng bài toán: mô hình đa giác nhiều cạnh và mô hình lăng trụ nhiều cạnh có hiệu quả hơn cả trong nghiên cứu đặc trng cấu trúc của đứt gãy. Nhằm thiết lập mô hình ban đầu cho bài toán ngợc trọng lực, ngoài việc sử dụng tối đa các tài liệu có trớc nhđặc trng cấu trúc địa chất, mặt cắt theo giếng khoan, các kết quả thăm dò địa chấn, điện, vv…, chúng tôi còn sử dụng bài toán mô hình lăng trụ tròn nằm ngang trong việc xác định sơ bộ hình thái cấu trúc của các mặt ranh giới cơ bản. Góc cắm cũng nhđộ sâu ảnh hởng của đứt gãy cũng phản ánh rõ nét trên mặt cắt gradien ngang và gradien chuẩn hoá toàn phần. Việc sử dụng các tài liệu ban đầu này đã hạn chế đến mức tối đa tính đa nghiệm của bài toán trọng lực và trên thực tế cho phép chúng ta đánh giá chính xác hơn đặc trng cấu trúc của đứt gãy [7].
1.2. Phơng pháp phân tích tài liệu ảnh viễn thám
Các dấu hiệu cơ bản của các đứt gãy phá hủy là sự tồn tại các dịch chuyển nhìn thấy của đất đá hay của các dạng địa hình, ranh giới tiếp xúc của các thể địa chất khác nhau. Biểu hiện trên ảnh đó là những lineamen, với đứt gãy thể hiện rõ ràng dới dạng đờng thẳng. Sự dịch chuyển định hớng theo một đứt gãy và vị trí của chúng trong cấu tạo chung có sự liên quan chặt chẽ với nhau, nên có thể xác định các kiểu đứt gãy khác nhau dựa vào việc phân tích mối quan hệ về mặt không gian giữa chúng và mối quan hệ với các nếp uốn. Một trong những phơng pháp phổ biến trong phát hiện đứt gãy là phân tích mật độ lineamen đợc luận giải từ ảnh vệ tinh. Phơng pháp này cũng đợc chúng tôi sử dụng để nghiên cứu đứt gãy [5-9]. Kết quả phân tích này cho thấy các đới phá huỷ kiến tạo lớn thờng trùng với các đới dạng dải (hoặc vòng cung, hoặc hình lỡi liềm có bán kính lớn) dị thờng mật độ lineamen đợc tính toán theo các cửa sổ khác nhau. Ngoài ra, giá trị mật độ độ dài của lineamen có thể đợc coi là số đo của hệ số khe nứt và do đó đặc trng cho ứng suất kiến tạo của vỏ ở độ sâu đợc xác định bởi đại lợng độ lớn của lới đã chọn [9]. Điều này dẫn đến việc thành lập một loạt bản đồ mật độ độ dài Dli cho các giá trị đơn vị diện tích ai khác nhau, mà trong mỗi bản đồ có chứa thông tin về ứng suất kiến tạo của vỏ ở độ sâu tơng ứng. Theo Gadjiev và nnk với các giá trị a nhỏ (< 100 km) mật độ độ dài lineamen thể hiện tính bất đồng nhất của các lớp bên trên của vỏ ở độ sâu hi = ai / 2. Khi tiếp tục tăng độ sâu nghiên cứu, các khe nứt không còn phân bố đều do quy luật giảm dần các khe nứt theo chiều sâu, khi đó các giá trị Dli đợc gán cho các điểm phân bố nông hơn, tức là hi = ai / 2. Độ sâu hi không thể vợt quá bề dày thạch quyển ở vùng nghiên cứu vì thực tế hầu nhkhông có biến dạng đàn hồi ở manti. Do đó Dli nhận các giá trị gần nhnhau. Nhvậy việc phân tích tài liệu viễn thám cho phép chúng ta vừa xác định đợc đới đứt gãy sâu, vừa đánh giá đợc đặc trng tập trung ứng suất vỏ Trái đất dọc theo các đới đứt gãy chịu lực xiết ép mạnh.
1.3. Phơng pháp phân tích bề dày vỏ Trái đất và cấu tạo lớp mỏng trong nghiên cứu đặc trng động học của đứt gãy
Nhằm xác định trờng ứng lực vỏ Trái đất và các đới phá huỷ chịu trờng lực nén ép hoặc tách giãn, chúng tôi sử dụng hai phơng pháp phân tích sau [8, 9]: phân tích trờng ứng lực vỏ Trái đất và vận tốc dịch chuyển vỏ trong tân kiến tạo trên cơ sở biến động bề dày vỏ Trái đất và phơng pháp xác định đặc trng nén ép hoặc tách giãn của đới đứt gãy trên cơ sở mô hình cấu tạo lớp mỏng. Ưu việt của các phơng pháp này là cho phép chúng ta xác định đợc phương chung nhất của trờng ứng suất vỏ, từ đó có thể dự báo đặc trng dịch trợt ngang của đới đứt gãy lớn cũng nhxác định đợc đới đứt gãy nào đang nằm trong trạng thái tách giãn hoặc nén ép. Kết quả phân tích theo hớng này ngoài việc cho phép đánh giá đặc trng dịch chuyển ngang của đứt gãy còn cho phép chúng ta dự báo đới đứt gãy đang hoạt động.
2. Một số nguyên lý cơ bản trong việc xác định các đứt gãy hoạt động
Thông thờng, một đứt gãy đợc xác định là đang hoạt động phải đợc biểu hiện ít nhất một trong số các dấu hiệu sau [23]:
a/ Hiện tại có biểu hiện chuyển động thẳng đứng khác nhau ở hai cánh của đứt gãy: mạnh (lớn hơn hoặc bằng 5 mm/năm); vừa (nằm trong giới hạn từ 1 đến 5 mm/năm) và yếu (nhỏ hơn hoặc bằng 1 mm/năm).
b/ Có biểu hiện dịch trợt ngang (bằng trái hoặc bằng phải) của đứt gãy: mạnh (lớn hơn hoặc bằng 5 mm/năm); vừa (nằm trong giới hạn từ 1 đến 5 mm/năm) và yếu (nhỏ hơn hoặc bằng 1 mm/năm).
c/ Các đứt gãy đang hoạt động mạnh trong thời kỳ cuối cùng thờng có biểu hiện nứt đất, trợt lở đất và sói mòn do nguyên nhân kiến tạo.
d/ Đứt gãy có biểu hiện là đới hoạt động động đất và trùng với đới ranh giới cấu trúc (theo cấp độ mạnh: từ 4 đến nhỏ hơn 6, từ 6 đến nhỏ hơn 7, từ 7 đến nhỏ hơn 8 và lớn hơn 8; theo độ sâu có: nhỏ hơn 70 km, 70 - 300 km và lớn hơn 300 km; động đất trớc năm 1950, sau năm 1950 và động đất lịch sử).
g/ Biểu hiện uốn nếp trẻ: nếp lồi; nếp lõm; đới nếp oằn (flexure) và đới biến đổi các yếu tố địa hình, địa mạo.
e/ Biểu hiện hoạt động núi lửa (biểu hiện hoạt động trong Holocene và hoạt động trong Đệ tứ) và vùng thoát khí có liên quan tới hoạt động động đất hoặc vùng tập trung dày đặc các khe nứt kiến tạo trẻ.
f/ Biểu hiện hoạt động nớc nóng, đới có gradien địa nhiệt cao.
Theo tuổi biểu hiện của đứt gãy hoạt động thì hiện tại có hai quan điểm: Một số ngời cho rằng đứt gãy hoạt động là những đứt gãy có biểu hiện hoạt động chỉ tính từ Holocen trở lại đây (khoảng 10.000 năm). Nhóm thứ hai lại cho rằng đứt gãy đợc coi là đang hoạt động khi có biểu hiện hoạt động từ cuối Đệ tứ, 100.000 năm đến 130.000 năm [23].
Trên thực tế có nhiều đứt gãy không đợc xác định là đứt gãy hoạt động theo nhiều tài liệu khác nhau, thậm chí không xuất hiện động đất mạnh trớc đó thế mà lại đột ngột xuất hiện động đất phá huỷ. Theo thống kê thì có tới 90% động đất lịch sử phát sinh tại các đới đứt gãy hoạt động, trong khi đó số đứt gãy hoạt động mà sinh chấn thì lại rất ít [23].
Chúng tôi cho rằng việc xác định một đứt gãy hoạt động không thể chỉ dựa trên những dấu hiệu trực quan mà còn phải dựa theo các yếu tố mang tính xu thế, có nghĩa là có sự tham gia của các yếu tố dự báo. Nhvậy đặc trng hoạt động của đứt gãy cũng phải đợc phân theo mức độ biểu hiện theo thời gian. Biểu hiện hoạt động theo tuổi có thể được phân làm 5 nhóm:
Ghi chú