Báo cáo khoa học : Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc

Viện khoa học và côngnghệ việt nam
Viện vật lý địa cầu





Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nớc

Phân vùng dự báo động đất chi tiết
ở vùng tây bắc

(giai đoạn 2001-2005)
m số kc 08.10

Chủ nhiệm đề tài: pgS.ts. nguyễn ngọc thủy

6395
08/6/2007

Hà Nội, 2007

Viện Khoa học và công nghệ Việt nam
Viện vật lý địa cầu
W X






Báo cáo tổng kết
đề tài khoa học và công nghệ cấp nhà nớc
M số: KC.08.10


phân vùng dự báo chi tiết
động đất ở vùng tây bắc
(Giai đoạn 2001-2005)





Cơ quan thực hiện đề tài Chủ nhiệm đề tài
Viện Vật lý Địa cầu

PGS.TS. Nguyễn Ngọc Thuỷ











Hà nội, 2005


Đề tài cấp Nhà nớc KC-08-10:
Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc
- giai đoạn 2001-2005



Các chữ viết tắt đợc sử dụng trong báo cáo


AKT
- á kinh tuyến

AVT
- á vĩ tuyến
BTB-NĐN - Bắc tây bắc-Nam đông nam
CN - Cử nhân
DKN - Dải khe nứt
DEM - Mô hình số địa hình
ĐN - Đông nam
ĐĐN - Đông đông nam
ĐB-TN - Đông bắc-Tây nam
ĐĐL - Địa động lực
ĐĐG - Đới đứt gãy
ĐG - Đứt gãy
ĐGc - Đứt gãy chính
ĐGp - Đứt gãy phụ
ĐCCT - Địa chất công trình
GS - Giáo s
GPS - Global Positioning System
LKĐCCT - Lỗ khoan địa chất công trình
MSK - Thang địa chấn: Medvedev Sponheuer Karnik
KTĐL - Kiến tạo động lực
KS - Kỹ s
KTV - Kỹ thuật viên
KH&CN - Khoa học và Công nghệ
PGA - Peak Ground Acceleration
PGV - Peak Ground Velocity
QL - Quốc lộ
TƯSKTHĐ - Trờng ứng suất kiến tạo hiện đại
TB - Tây bắc
TCVN - Tiêu chuẩn Việt Nam
TB-ĐN - Tây bắc-Đông nam

ThS - Thạc sỹ
TKT - Tân kiến tạo
TT - Thị trấn
TTB - Tây tây bắc
TƯS - Trờng ứng suất
TƯSKT - Trờng ứng suất kiến tạo
TS - Tiến sỹ
TSKH - Tiến sỹ khoa học
TX - Thị xã
VLF - Very Low Frequency
3HKNCƯ - 3 hệ khe nứt cộng ứng



Viện Vật lý Địa cầu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Đề tài cấp Nhà nớc KC-08-10:
Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc
- giai đoạn 2001-2005


Mục lục
Trang
Mở đầu
4
Chơng I. Đặc điểm tự nhiên Và kinh tế x hội vùng tây bắc
8

I.1. Đặc điểm tự nhiên
8

I.1.1. Vị trí địa lý
8

I.1.2. Đặc điểm địa hình - địa mạo
9

I.1.3. Khí hậu
10

I.1.4. Hệ thống thủy văn
11

I.1.5. Tài nguyên thiên nhiên
12

I.2. Đặc điểm kinh tế -xã hội
13

I.2.1. Dân c
13

I.2.2. Kinh tế
13
Chơng II. Tình hình nghiên cứu độ nguy hiểm động đất vùng Tây Bắc,
phơng pháp và nhiệm vụ nghiên cứu phân vùng động đất chi tiết
vùng tây bắc
16

II.1. Tình hình nghiên cứu đánh giá độ nguy hiểm động đất vùng Tây Bắc

16

II.2. Phơng pháp và nhiệm vụ phân vùng chi tiết động đất vùng Tây Bắc
21
Chơng III. Đặc điểm kiến tạo địa động lực hiện đại khu vực Tây Bắc
25

III.1. Vị Trí khu vực nghiên cứu trong bối cảnh địa động lực Kainozoi
Đông Nam á
25

III.1.1. Vị trí và các nguồn lực tác động chính
25

III.1.2. Hoàn cảnh địa động lực Kainozoi trong các khối kiến trúc
27

III.2. Đặc điểm kiến tạo - Địa động lực
29

III.2.1. Đặc điểm kiến tạo
30

III.2.2. Các Hệ kiến tạo - Địa động lực Kainozoi
39

III.3. Kiến trúc Tân kiến tạo Plioxen-Đệ tứ
50

III.3.1. Những biểu hiện hoạt động Tân kiến tạo giai đoạn N

2
- Q vùng
nghiên cứu
50

III.3.2. Đặc trng của chuyển động kiến tạo trong giai đoạn N
2
- Q
59

III.3.3. Các đơn vị kiến trúc Tân kiến tạo N
2
- Q vùng nghiên cứu
64

III.4. Biến dạng Tân kiến tạo và Hiện đại
67

III.4.1. Biến dạng thẳng đứng
67

III.4.2. Biến dạng ngang và tổ hợp
75

III.4.3. Về các hệ thống đứt gãy có biểu hiện hoạt động kiểm soát biến
dạng Tân kiến tạo - hiện đại và biến cải bình đồ Tân kiến tạo
77

III.5. Các đới đứt gãy hoạt động chính vùng nghiên cứu
80

III.5.1. Những khái niệm chung, phơng pháp nghiên cứu, cơ sở tài liệu,
nguyên tắc phân chia và cách thể hiện trên bản đồ
80

III.5.2. Đặc điểm mạng đứt gãy hoạt động khu vực nghiên cứu
87

III.6. Đặc trng địa động lực hiện đại
107

III.6.1. Trờng ứng suất hiện đại
107

III.6. 2. Trờng phân bố động đất
114

III.6. 3. Chuyển động hiện đại theo phơng pháp trắc địa GPS
116
Chơng IV. Hoạt động, quy luật biểu hiện động đất ở vùng Tây Bắc Việt Nam
137

IV.1. Hoạt động động đất ở vùng Tây Bắc Việt Nam
137

IV.1.1. Động đất Điện Biên 1935
137

IV.1.2. Động đất Tuần Giáo 24/ 6/1983
139

IV.1.3. Động đất Lục Yên 1954
140

IV.1.4. Trận động đất Hoà Bình 23/5/1989
142

IV.1.5. Trận động đất Tạ Khoa 1991.
143

IV.1. 6. Các trận động đất Lai Châu 29 và 30/3/1993
144

IV.1. 7. Động đất Mờng Luân 21/6/1996.
145

IV.1. 8. Động đất Điện Biên 19-2-2001.
146

IV.2. Những quy luật cơ bản của tính động đất ở Việt nam
149

Viện Vật lý Địa cầu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
1
Đề tài cấp Nhà nớc KC-08-10:
Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc
- giai đoạn 2001-2005

IV.2.1. Mối liên quan giữa hoạt động động đất và cấu trúc kiến tạo
149

IV.2.2. Sự phân bố động đất theo độ sâu
152

IV.3. Mối liên quan giữa hoạt động động đất và chuyển động kiến tạo
hiện đại
165

IV.3.1. Chuyển động kiến tạo thẳng đứng
165

IV.3.2. Chuyển động kiến tạo nằm ngang
167

IV.4. Mối quan hệ giữa hoạt động động đất với trờng ứng suất kiến tạo
170

IV.5. Những đặc trng của chế độ địa chấn
175

IV.5.1. Đặc điểm giải phóng ứng suất giai đoạn 1900-2004 và các thời kỳ
hoạt động động đất tích cực.
175

IV.5.2. Tần suất lặp lại động đất.
177

IV.5.3. Quy luật xuất hiện động đất theo thời gian

182
Chơng V. Các vùng phát sinh động đát mạnh ở tây bắc
185

V.1. Phân vùng dự báo nguy cơ phát sinh động đất
185

V.1. 1. Về các tiền đề địa chất của tính động đất ở Tây Bắc
185

V.1. 2. Các kiến trúc tiềm năng sinh chấn
187

V.2. Về bản đồ phân vùng dự báo nguy cơ phát sinh động đất
189

V.2. 1. Phơng pháp xây dựng bản đồ phân vùng
189

V.2. 2. Nội dung các bản đồ phân vùng nguy cơ phát sinh động đất khu
vực Tây Bắc tỷ lệ 1:250.000
189

V.3. Các vùng có nguy cơ phát sinh động đất mạnh ở Tây Bắc
190

V.3. 1. Các vùng có nguy cơ phát sinh động đất mạnh theo tiền đề đứt gãy
190

V.3. 2. Các vùng có nguy cơ phát sinh động đất mạnh theo tiền đề ứng

suất kiến tạo hiện đại
192

V.4. Các vùng phát sinh động đất mạnh ở Tây Bắc
193

V.4. 1. Phơng pháp xác định các vùng phát sinh động đất mạnh và các
đặc trng địa chấn cơ bản của chúng
194

V.4. 2. Các vùng phát sinh động đất mạnh ở vùng Tây Bắc
198
Chơng Vi. độ nguy hiểm động đất vùng tây bắc
205

VI.1. Phơng pháp xác suất đánh giá độ nguy hiểm động đất
205

VI.1. 1. Lý thuyết
205

VI.1. 2. Các bớc phân tích xác suất độ nguy hiểm động đất
207

VI.2. Bản đồ phân vùng chấn động cực đại I
max
209

VI.3. Bản đồ phân vùng chấn động I chu kỳ lặp lại 500 năm, 1000 năm
(xác suất 10% vợt quá trong các khoảng thời gian 50 năm, 100 năm)

211

VI.4. Bản đồ phân vùng gia tốc nền (PGA) chu kỳ lặp lại 500 năm, 1000
năm, 5000 năm (xác suất 10% vợt quá trong các khoảng thời gian 50
năm, 100 năm, 500 năm)

214
Chơng VIi. Vi Phân vùng động đất cho các vùng trọng điểm khu vực Tây bắc
218

VII.1. Điều kiện nền và các phơng pháp vi phân vùng
219

VII.1.1. ảnh hởng của điều kiện nền lên dao động động đất
219

VII.1.2. Điều kiện nền đất
222

VII.1.3. Các phơng pháp đánh giá đặc trng địa chấn nền đất
223

VII.2. Vi phân vùng động đất thành phố Điện Biên
228

VII.2.1. Đặc điểm cấu trúc tân kiến tạo và địa động lực hiện đại khu vực
thành phố Điện Biên và kế cận
228

VII.2.2. Phân vùng địa chất công trình thành phố Điện Biên
240

VII.2.3. Vi phân vùng động đất thành phố Điện Biên
244

VII.2.4. Kết luận và kiến nghị
249

VII.3. Vi phân vùng động đất thành phố Sơn La
250

VII.3.1. Đặc điểm cấu trúc tân kiến tạo và địa động lực hiện đại khu vực
thành phố Sơn La và kế cận
251

VII.3.2. Phân vùng địa chất công trình thành phố Sơn La
257

VII.3.3. Vi phân vùng động đất thành phố Sơn La
261

VII.3.4. Kết luận và kiến nghị
270

VII.4. Vi phân vùng động đất thị trấn Tuần Giáo
271

Viện Vật lý Địa cầu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
2

Đề tài cấp Nhà nớc KC-08-10:
Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc
- giai đoạn 2001-2005



VII.4.1. Đặc điểm cấu trúc tân kiến tạo và địa động lực hiện đại khu vực
Tuần Giáo
271

VII.4.2. Phân vùng địa chất công trình thị trấn Tuần Giáo
278

VII.4.3. Vi phân vùng động đất thị trấn Tuần Giáo
284

VII.4.4. Kết luận và kiến nghị
287

VII.5. Vi phân vùng động đất thị xã Lai Châu
287

VII.5.1. Đặc điểm cấu trúc tân kiến tạo và địa động lực hiện đại khu vực
thị xã Lai Châu và kế cận
287

VII.5.2. Phân vùng địa chất công trình thị xã Lai Châu
301

VII.5.3. Vi phân vùng động đất thị xã Lai Châu

307

VII.5.4. Kết luận và kiến nghị
308

VII.6. Vi phân vùng động đất thị trấn Mờng Lay
309

VII.6.1. Đặc điểmcấu trúc tân kiến tạo và địa động lực hiện đại khu vực thị
trấn Mờng Lay
309

VII.6.2. Phân vùng địa chất công trình thị trấn Mờng Lay
316

VII.6.3. Vi phân vùng động đất thị trấn Mờng Lay
320

VII.6.4. Kết luận và kiến nghị
322

VII.7. Vi phân vùng động đất thị trấn Mờng La
323

VII.7.1. Đặc điểm cấu trúc Tân kiến tạo và địa động lực hiện đại khu vực
Sơn La - Mờng La
323

VII.7.2. Phân vùng địa chất công trình thị trấn Mờng La
330

VII.7.3. Vi phân vùng động đất thị trấn Mờng La
333

VII.7.4. Kết luận và kiến nghị
339

VII.8. Vi phân vùng động đất thị trấn Tam Đờng
340

VII.8.1. Đặc điểm cấu trúc Tân kiến tạo và địa động lực hiện đại khu vực
Tam Đờng
340

VII.8.2. Phân vùng địa chất công trình thị trấn Tam Đờng
348

VII.8.3. Vi phân vùng động đất thị trấn Tam Đờng
351

VII.8.4. Kết luận và kiến nghị
354
Chơng VIII. chỉ dẫn tính toán tải trọng động đất đối với nhà và công trình
xây dựng trong vùng động đất Tây Bắc
355

VIII.1. Những vấn đề chung
355

VIII.1.1. Ký hiệu.

355

VIII.1.2. Các thuật ngữ
357

VIII.2. Tính toán lực động đất ngang thiết kế nhỏ nhất và các hiệu ứng
liên quan
358

VIII.2.1. Tải trọng động đất và các yêu cầu về mô hình tính toán
358

VIII.2.2. Phơng pháp tĩnh
361

VIII.2.3. Xác định hệ số động đất
364

VIII.2.4. Kết hợp các hệ kết cấu
364

VIII.2.5. Sự phân bố của lực cắt theo phơng đứng.
365

VIII.2.6. Phân bố theo phơng ngang của lực cắt
366

VIII.2.7. Mômen xoắn theo phơng ngang
366

VIII.2.8. Lật
367

VIII.2.9. Chuyển vị ngang tơng đối giữa các tầng
368

VIII.2.10. Giới hạn chuyển vị tầng
369

VIII.3. Quy định tính toán cho một số cấu kiện cụ thể
369

VIII.3.1. Cấu kiện bêtông
369

VIII.3.2. Cấu kiện gạch đá
375

VIII.4. Ví dụ
394
Kết luận và kiến nghị
Danh mục Biểu bảng, Hình vẽ
Tài liệu tham khảo

399
402
407


Viện Vật lý Địa cầu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

3
Đề tài cấp Nhà nớc KC-08-10:
Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc
- giai đoạn 2001-2005


Mở đầu

Vùng Tây Bắc - Việt Nam là vùng có tiềm năng sinh chấn và biểu
hiện động đất mạnh nhất Việt Nam. Những trận động đất mạnh nhất Việt
Nam, nh động đất cấp, Điện Biên Phủ 1935, Tuần Giáo 1983 và mới đây
là động đất Điện Biên Phủ M = 5,3 ngày19-2-2001, đã xảy ra trong vùng
này, gây hậu quả nặng nề trong các tỉnh Lai Châu, Điện Biên. Vùng Tây
Bắc cũng là một vùng kinh tế trọng điểm của đất nớc với những công trình
thuỷ điện lớn đã, đang và sẽ đợc xây dựng nh thuỷ điện Hoà Bình, thuỷ
điện Sơn La, thuỷ điện Lai Châu và nhiều công trình khác. Vùng Tây Bắc
cũng là vùng đông dân c, tốc độ đô thị hoá nhanh với việc quy hoạch phát
triển các thành phố Lào Cai, Lai Châu, Điện Biên, Hoà Bình, Thanh Hoá,
nhiều thị xã và khu công nghiệp khác. Vì vậy, nghiên cứu chi tiết, đánh giá
đúng đắn độ nguy hiểm động đất vùng Tây Bắc phục vụ việc quy hoạch và
xây dựng kháng chấn nhằm phòng chống giảm nhẹ hậu quả động đất một
cách hiệu quả và tiết kiệm là rất quan trọng và cấp thiết.
Đề tài trọng điểm cấp Nhà nớc mã số KC-08-10 Phân vùng dự báo
chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc đợc triển khai từ năm 2001 chính là
nhằm mục đích đó. Phạm vi vùng nghiên cứu đợc giới hạn từ đới đứt gãy
Sông Hồng đến đới đứt gãy Sông Mã. Độ chi tiết của nghiên cứu đợc quy
định bởi tỷ lệ 1:250.000 của các bản đồ sẽ nghiên cứu thành lập. Mục tiêu
của đề tài là:
1 - Nghiên cứu, xác định các vùng có khả năng phát sinh động đất
mạnh (M5,0) với độ tin cậy phù hợp với tỷ lệ 1:250.000 và trên cơ sở đó,

tính toán thành lập các bản đồ nguy hiểm động đất tỷ lệ 1:250.000 đáp ứng
yêu cầu quy hoạch và thiết kế kháng chấn, bao gồm:
- Bản đồ phân vùng cờng độ chấn động (cấp động đất I) chu kỳ lặp
lại 500 năm, 1000 năm và 5000 năm (xác suất 10%, 5% và 1% trong 50
năm) trên một nền chuẩn.
- Bản đồ phân vùng gia tốc nền A chu kỳ lặp lại 500 năm, 1000 năm
và 5000 năm (xác suất 10%, 5% và 1% trong 50 năm) trên một nền chuẩn.
2 - Phân vùng nhỏ động đất (tức là tính đến điều kiện nền) các thành
phố và thị xã: Điện Biên, Mờng Lay, thị xã Lai Châu (cũ), Tuần Giáo, Lai
Châu (thị trấn Tam Đờng cũ), Mờng La, Sơn La.
3 - Soạn thảo hớng dẫn tính toán thiết kế xây dựng kháng chấn nhà
và công trình ở vùng Tây Bắc.
Vùng phát sinh động đất thì đặc trng bởi độ lớn của động đất cực
đại (M
max
), tần suất lặp lại động đất và độ sâu của động đất trong vùng. Để

Viện Vật lý Địa cầu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
4
Đề tài cấp Nhà nớc KC-08-10:
Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc
- giai đoạn 2001-2005

xác định các vùng phát sinh động đất mạnh (có thể là M5,0), phải nghiên
cứu điều kiện phát sinh động đất mạnh. Động đất mạnh xảy ra trên các đứt
gãy hoạt động nh là hệ quả của chuyển dịch đột ngột theo đứt gãy. Độ lớn
của động đất cực đại (M
max
) trên các đứt gãy thì phụ thuộc vào quy mô, độ
dài và độ cắm sâu, đặc điểm cấu trúc và mức độ thậm chí cả lịch sử và xu

thế hoạt động của đứt gãy, tần suất hoạt động thì phụ thuộc vào tốc độ biến
dạng, còn độ sâu chấn tiêu thì phụ thuộc vào vị trí và bề dày của tầng sinh
chấn. Cho nên để xác định một cách chi tiết và tin cậy các vùng phát sinh
động đất thì phải nghiên cứu chi tiết bằng nhiều phơng pháp về cấu trúc
địa chất, kiến tạo, hoạt động đứt gãy hiện đại và cả quá trình phát triển của
nó. Mặt khác, phải nghiên cứu chi tiết về hoạt động động đất và liên kết với
bình đồ kiến tạo.
Sử dụng các kết quả khảo sát, nghiên cứu đã có và các kết quả khảo
sát nghiên cứu mới trong khuôn khổ đề tài, chúng tôi đã xác định các vùng
phát sinh động đất (vùng nguồn) M5,0 ở vùng Tây Bắc và đánh giá các
đặc trng kiến tạo và địa chấn của các vùng nguồn nh động đất cực đại
M
max
, tần suất động đất, độ sâu chấn tiêu động đất và thành lập bản đồ vùng
nguồn tỷ lệ 1:250.000.
Sử dụng bản đồ vùng nguồn, bằng phơng pháp phân tích xác suất và
chơng trình chuyên dụng CRISISS99 đang đợc đang đợc dùng rộng rãi
trên thế giới, đã tính toán và thành lập các bản đồ độ nguy hiểm động đất
vùng Tây Bắc.
Các bản đồ này là nền để phân vùng nhỏ động đất các thành phố và
thị xã nêu ở trên. Bằng cách nghiên cứu chi tiết với tỷ lệ 1:50.000 và lớn
hơn bình đồ kiến tạo đứt gãy và địa chất công trình các thành phố và thị xã,
chúng tôi đã hiệu chỉnh cờng độ chấn động cho phù hợp với các điều kiện
nền ở vùng nghiên cứu và thành lập bản đồ phân vùng nhỏ động đất 7 thành
phố và thị xã vùng Tây Bắc.
Cuối cùng, để phòng chống động đất có hiệu quả, chúng tôi biên
soạn Hớng dẫn thiết kế, xây dựng kháng chấn cho nhà và công trình ở
vùng Tây Bắc để phổ biến cho ngời làm công tác xây dựng và nhân dân
trong vùng các giải pháp kháng chấn cho nhà và công trình.
Kết quả nghiên cứu đề tài đợc trình bày trong 8 chơng. Chơng I -

trình bày đặc điểm tự nhiên và kinh tế xã hội vùng Tây Bắc. Chơng II -
nêu tổng quan kết quả nghiên cứu đã có về động đất, độ nguy hiểm động
đất vùng Tây Bắc và các vấn đề liên quan, phơng pháp phân vùng động đất
chi tiết và những nhiệm vụ đề tài phải giải quyết. Chơng III - trình bày đặc
điểm kiến tạo và địa động lực vùng Tây Bắc làm cơ sở cho việc xác định
các vùng phát sinh động đất trong vùng. Chơng IV - trình bày kết quả
nghiên cứu về hoạt động động đất ở vùng Tây Bắc và quan hệ với bình đồ
kiến tạo. Kết quả xác định các vùng phát sinh động đất mạnh M5,0 ở vùng

Viện Vật lý Địa cầu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
5
Đề tài cấp Nhà nớc KC-08-10:
Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc
- giai đoạn 2001-2005

Tây Bắc đợc trình bày trong chơng V. Kết quả đánh giá độ nguy hiểm
động đất và thành lập bản đồ phân vùng chấn động (cấp động đất I) và gia
tốc nền A đợc trình bày trong chơng VI. Chơng VII - trình bày kết quả
nghiên cứu vi phân vùng động đất các thành phố, thị xã: Điện Biên, Lai
Châu (cũ), Mờng Lay, Thị xã Tuần Giáo, Sơn La, Mờng La, Lai Châu
(Thị trấn Tam Đờng cũ). Hớng dẫn thiết kế và xây dựng kháng chấn cho
nhà và công trình ở vùng Tây Bắc đợc trình bày trong chơng VIII.
Chơng I - do TS Vũ Văn Chinh viết với sự tham gia của PGS. TS
Nguyễn Ngọc Thuỷ.
Chơng II - do PGS. TS Nguyễn Ngọc Thuỷ viết.
Chơng III - do TSKH Lê Duy Bách, PGS.TS Nguyễn Ngọc Thuỷ, TS
Nguyễn Văn Vợng, TS Trần Văn Thắng, TS. Phùng Văn Phách, TS Ngô
Gia Thắng, TS Vũ Văn Chinh viết có sử dụng kết quả nghiên cứu của PGS.
TSKH Phan Văn Quýnh, TS Tạ Trọng Thắng, TS Nguyễn Văn Hùng, và kết
quả nghiên cứu địa vật lý của các tác giả PGS.TS Cao Đình Triều, TS Lê

Huy Minh, TS Đinh Văn Toàn, PGS. TS Nguyễn Văn Phổ.
Chơng IV - do PGS. TS Nguyễn Ngọc Thuỷ viết.
Chơng V - do TSKH Lê Duy Bách, PGS. TS Nguyễn Ngọc Thuỷ
viết.
Chơng VI - do PGS.TS Nguyễn Ngọc Thuỷ viết với sự tham gia của
TS Lê Tử Sơn, TS Trần Thị Mỹ Thành, KS Nguyễn Văn Yêm, ThS Phạm
Đình Nguyên, ThS Phạm Quang Hùng, ThS Nguyễn ánh Dơng, CN Bùi
Văn Duẩn.
Chơng VII - do PGS.TS Nguyễn Ngọc Thuỷ, PGS Nguyễn Địch Dỹ,
TS Trần Văn Thắng, TS Vũ Văn Chinh, TSKH Vũ Cao Minh, TS Lê Tử
Sơn, KS Nguyễn Quốc Dũng, KS Nguyễn Thanh Tùng, ThS Phạm Đình
Nguyên, ThS Phạm Quang Hùng, ThS Nguyễn Hữu Trí, KS Nguyễn Văn
Yêm, KS Trịnh Hữu Đạo, ThS Nguyễn ánh Dơng, KS Nguyễn Văn Kha,
CN Nguyễn Tiến Hùng, KS Nguyễn Lê Minh, KS Nguyễn Quốc Cờng
thực hiện.
Chơng VIII - do TSKH Nguyễn Đăng Bích viết với sự tham gia của
PGS.TS Nguyễn Ngọc Thuỷ, TS Nguyễn Thế Đệ, TS Nguyễn Đại Minh, TS
Lê Minh Long, KS Nguyễn Thị Thanh Bình.
Các bản đồ, bản vẽ của đề tài do PGS. TS Nguyễn Ngọc Thuỷ, TSKH
Lê Duy Bách, TS Phùng Văn Phách, PGS.TS Cao Đình Triều, PGS.TSKH
Phan Văn Quýnh, TS Trần Văn Thắng, TSKH Vũ Cao Minh, TS Vũ Văn
Chinh, TS Nguyễn Văn Vợng, biên tập. Số hoá và hoàn thiện bản đồ
chủ yếu do KTV Trần Thị An, CN Võ Thị Thuý.

Viện Vật lý Địa cầu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
6
Đề tài cấp Nhà nớc KC-08-10:
Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc
- giai đoạn 2001-2005

Đề tài đợc hoàn thành với sự chỉ đạo của Vụ Khoa học Xã hội và Tự
nhiên, Ban lãnh đạo Chơng trình KC-08, Viện Vật lý địa cầu và Ban Kế
hoạch tài chính Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, đặc biệt GS.TSKH
Hoàng Văn Huây - nguyên thứ trởng Bộ KH&CN, Phó Vụ trởng TS. Tô
Đình Huyến, Chuyên viên ThS. Lê Quang Thành và nhiều cán bộ của Vụ
Khoa học Xã hội & Tự nhiên - Bộ KH&CN và Ban Chủ nhiệm Chơng
trình KC-08.
Ban Chủ nhiệm đề tài KC-08-10 xin bày tỏ sự cảm ơn chân thành tới
lãnh đạo Bộ Khoa học và Công nghệ, Lãnh đạo Viện Khoa học và Công
nghệ Việt Nam, Vụ Khoa học Xã hội và Tự nhiên, Ban Lãnh đạo chơng
trình KC-08, Viện Vật lý Địa cầu đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc thực
hiện đề tài.
Ngoài ra, trong quá trình thực hiện đề tài chủ nhiệm đề tài còn nhận
đợc sự góp ý, giúp đỡ của GS. TS Nguyễn Đình Xuyên, chủ nhệm đề tài
xin bày tỏ lòng biết ơn tới Giáo s về sự giúp đỡ quý báu đó.
Cuối cùng, tập thể tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới các nhà khoa
học, các đồng nghiệp trong và ngoài cơ quan về những đóng góp quý báu
cho đề tài này.


Viện Vật lý Địa cầu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
7
Đề tài cấp Nhà nớc KC-08-10:
Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc
- giai đoạn 2001-2005


Chơng I
đặc điểm tự nhiên và kinh tế x hội vùng Tây Bắc

I.1. Đặc điểm tự nhiên
I.1.1. Vị trí địa lý
Vùng Tây Bắc đợc xem là phần lãnh thổ Việt Nam nằm phía bờ
phải sông Hồng, phía bắc tiếp giáp với Trung Quốc trên chiều dài đờng
biên tới 1281 km, phía tây giáp Lào, phía đông tiếp giáp với đồng bằng
Sông Hồng và phía đông nam giáp Biển Đông cho đến hết địa phận Thanh
Hóa (Hình I.1).

lào
trung quốc
Biển
Đông



Hình I.1. Vị trí khu vực nghiên cứu

8
Viện Vật lý Địa cầu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Đề tài cấp Nhà nớc KC-08-10:
Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc
- giai đoạn 2001-2005


I.1.2. Đặc điểm địa hình - địa mạo
Theo các đặc điểm về hình thái địa hình có thể chia miền núi Tây
Bắc thành hai vùng khác nhau lấy thung lũng phơng á kinh tuyến Điện
Biên - Lai Châu làm ranh giới.
Vùng phía tây ranh giới này gồm địa phận các huyện Mờng Tè,
Mờng Nhé và Mờng Lay, đặc trng bởi các dãy núi có độ cao từ 1000 m
đến trên 3000 m và đợc chia thành hai phần rõ rệt qua ranh giới sông Đà.

Các dãy núi ở phía bờ trái sông Đà có độ cao trung bình khoảng 2000 -
3000 m, kéo dài theo phơng tây bắc - đông nam, điển hình là dãy núi Pu Si
Lung với đỉnh Pu Si Lung cao 3076 m. Các dãy núi này bị cắt xẻ mạnh mẽ
bởi tập hợp các khe suối thợng nguồn sông Đà, tạo nên hình thái sờn núi
thẳng với độ dốc lớn, đạt >45
o
, còn đỉnh có dạng răng ca. ở phía bờ phải
sông Đà các dãy núi lại có dạng uốn cong lồi về đông bắc, với phần phía
tây kéo dài theo phơng tây bắc - đông nam còn phần phía đông phơng
chuyển sang á kinh tuyến. Phần uốn cong của các dãy núi thể hiện tập trung
và rõ nhất ở phía tây Nà Pheo (thị trấn huyện Mờng Lay mới). Hai dãy núi
điển hình của phần này là dãy núi Mờng Chà và dãy núi Pu Đen Đinh.
Dãy núi Mờng Chà có độ cao trung bình khoảng 1500 - 2000 m, có
phơng tây bắc - đông nam từ biên giới Việt - Trung đến thị trấn huyện
Mờng Nhé và á kinh tuyến từ thị trấn huyện Mờng Nhé đến Si Pha Phìn.
Độ cao dãy núi này giảm dần về phía đông nam. Dãy núi Pu Đen Đinh có
độ cao trung bình khoảng 1500 - 1800 m (đỉnh Pu Đen Đinh cao 1886 m)
chạy theo phơng tây bắc - đông nam dọc biên giới Việt - Lào, đến Na
Khoa thì chuyển sang phơng á kinh tuyến. Nằm xen kẽ giữa hai dãy núi
Pu Đen Đinh và Mờng Chà - Si Pha Phìn là dải đồi núi thấp Mờng Nhé
có dạng nh một dải trũng thung lũng kéo dài theo phơng phân bố của các
dãy núi xen kẹp. Độ cao trung bình khoảng 1000 - 1200 m. Mức độ chia cắt
sâu giảm, chia cắt ngang tăng lên. Do vậy, rải rác trong dải này phân bố các
dạng địa hình tích tụ dọc theo chân sờn của chúng.
Vùng phía đông thung lũng á kinh tuyến Điện Biên - Lai Châu đợc
đặc trng bởi các dãy núi cao kéo dài theo phơng tây bắc - đông nam phân
bố xen kẽ giữa các dãy núi cao với các dải địa hình núi thấp tạo nên cấu
trúc dạng lòng máng rất ấn tợng. Độ chênh cao địa hình giữa chúng rất
lớn, có thể đạt tới nghìn mét, thậm chí hơn. Lòng máng gần trùng với thung
lũng sông Đà và đợc giới hạn phía đông bắc là dãy núi Hoàng Liên Sơn

hùng vĩ, cao không chỉ nhất nớc ta mà còn nhất khu vực Đông Dơng, với
đỉnh Phanxipăng cao 3.143m, còn phía tây nam là dãy núi Su Xung Chảo
Chai, cao khoảng 1600 - 1800 m. Phía tây nam dãy núi Su Xung Chảo Chai
là các dãy núi cao kế tiếp nhau, phân định biên giới Việt - Lào nh Pu Sam
Sao, Pha Luông,
Ngoài cấu trúc dạng lòng máng, địa hình khu vực Tây Bắc còn thể
hiện rất rõ xu hớng nghiêng thấp dần từ tây bắc xuống đông nam. Chính vì

9
Viện Vật lý Địa cầu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Đề tài cấp Nhà nớc KC-08-10:
Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc
- giai đoạn 2001-2005


vậy, ở ven rìa đông và đông nam, nơi tiếp giáp với đồng bằng Sông Hồng và
Biển Đông đợc đặc trng bởi địa hình núi thấp, đồi trung du và đồng bằng.
Đáng kể nhất ở đây là đồng bằng Thanh Hóa với diện tích khoảng
2500km
2
.
ở khu vực này còn phát triển địa hình cao nguyên, trong đó phải kể
đến cao nguyên Sơn La, cao nguyên Mộc Châu và cao nguyên Tà Phình.
Cao nguyên Sơn La và Mộc Châu có độ cao trung bình khoảng 800 -
1000m, chạy dài theo phơng tây bắc - đông nam từ thị xã Sơn La đến Mộc
Châu. Ranh giới phía tây nam là dãy núi Su Xung Chảo Chai và phía đông
bắc là dải đồi dọc thung lũng sông Đà. Địa hình bề mặt hai cao nguyên này
tơng đối bằng phẳng bao gồm các dải đồi lợn sóng thoải và trên đó phát
triển các quá trình bóc mòn - tích tụ và rửa lũa karst. Cao nguyên Tà Phình

có độ cao trung bình khoảng 1500 - 1700 m chạy theo phơng á kinh tuyến.
Ranh giới với địa hình xung quanh là vách dốc chuyển tiếp xuống các
thung lũng trũng Lai Châu - Điện Biên ở phía tây và thợng nguồn sông Đà
ở phía đông. Địa hình cao nguyên tơng đối bằng phẳng, dạng vòm lợn
sóng. Tuy nhiên bề mặt cao nguyên cũng đã bị phá hủy bởi các quá trình
bóc mòn - xâm thực và rửa lũa karst về sau.
Ngoài ra, ở đây còn phát triển các trũng giữa núi diện tích nhỏ.
Chúng chủ yếu có phơng á kinh tuyến và phân bố ở thung lũng Điện Biên
- Lai Châu, Tam Đờng, Than Uyên, Văn Bàn, Nghĩa Lộ, Phù Yên, Thanh
Sơn - Yên Lập, Hng Hóa, Hòa Bình - Trung Hà, Trong đó lớn nhất là
lòng chảo Điện Biên với chiều dài gần 20 km và chỗ rộng nhất tới 5-6 km.
I.1.3. Khí hậu
Do đặc điểm tự nhiên nh đã nói ở trên, nên mặc dù lãnh thổ nớc ta
nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, nhng ở khu vực Tây Bắc, do nằm sâu
trong lục địa, lại có các dãy núi phơng tây bắc - đông nam che chắn nên
ảnh hởng của ma bão Biển Đông trong mùa hè và gió mùa đông bắc về
mùa đông ít hơn so với khu vực Đông Bắc. Mùa đông thờng đến muộn hơn
và kết thúc sớm hơn, thờng chỉ kéo dài khoảng 3 tháng với nhiệt độ trung
bình dới 18
0
C. Ngay cả khi gió mùa đông bắc tràn tới, nhiệt độ ở đây cũng
cao hơn khu vực Đông Bắc tới 1 - 2
0
C (so cùng độ cao). Mùa đông ở đây
không có ma phùn nh ở khu vực Đông Bắc. Mùa hạ thờng đến sớm, kéo
dài từ tháng 5 đến tháng 9, gió tây nam thờng phải vợt qua những dãy núi
cao ở biên giới Việt - Lào gây nên thời tiết khô nóng (gió Lào). Khu vực
Tây Bắc có lợng ma lớn, trung bình từ 1.800-2.500mm/năm. Do ảnh
hởng của địa hình nên lợng ma trên một số khu vực cũng khác nhau:
Mờng Tè, Sìn Hồ 2.400-2.800mm/năm, Phong Thổ 1.800-2.000mm/năm,

các cao nguyên Sơn La, Mộc Châu 1.600-1.800mm/năm, Điện Biên
1.583mm/năm, Sông Mã 1.185mm/năm và Kim Bôi 2.256mm/năm,
Lợng ma ở Tây Bắc phân phối không đều trong năm, thờng tập
trung vào các tháng mùa hè (trên 80%). Tháng 7, tháng 8 có lợng ma lớn

10
Viện Vật lý Địa cầu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Đề tài cấp Nhà nớc KC-08-10:
Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc
- giai đoạn 2001-2005


nhất, thờng gây ra lũ lụt, ngợc lại mùa đông thời tiết khô hanh, ít ma
thờng gây ra tình trạng thiếu nớc, ảnh hởng đến cây trồng vật nuôi,
thậm chí cả đời sống của con ngời.
I.1.4. Hệ thống thủy văn
Hệ thống sông ngòi trên phạm vi các tỉnh miền núi Tây Bắc nớc ta
khá phát triển, nhiều sông suối, trong đó lớn nhất là sông Hồng, sông Đà,
sông Mã. Mật độ sông, suối lớn. Phần lớn các sông nh sông Đà và các phụ
lu, sông Mã, sông Bôi và một số sông nhỏ khác đều chảy theo hớng tây
bắc - đông nam.
Sông Hồng bắt nguồn từ hồ Đại Lý thuộc dãy núi Nguỵ Sơn (Vân
Nam, Trung Quốc) cao trên 2.700m. Phần trên lãnh thổ Trung Quốc đợc
gọi là sông Nguyên. Khi chảy vào lãnh thổ Việt Nam từ Lào Cai đến Việt
Trì gọi là sông Thao có chiều dài 332km. Lòng sông rất dốc, nhiều thác
ghềnh. Từ thành phố Man Hoa (Trung Quốc) đến thành phố Việt Trì, dòng
chảy theo hớng Tây Bắc - Đông Nam, lu vực thu hẹp giữa hai dãy núi cao
là Hoàng Liên Sơn và Con Voi đến khu vực Việt Trì lòng sông đợc mở
rộng và uốn khúc. Tổng diện tích lu vực sông Thao là 51.800km

2
, riêng
phần trên lãnh thổ Việt Nam là 12.000km
2
(bảng I.1) với mật độ lới sông
khoảng 1km/km
2
. Sông Hồng là sông lớn nhất miền Bắc nớc ta, có lu
lợng lớn.
Sông Đà bắt nguồn từ dãy núi Vũ Lơng (Vân Nam, Trung Quốc)
với tổng chiều dài 1010km, phần chảy trên đất Việt Nam dài 570km. Từ Lai
Châu đến Hoà Bình sông Đà chảy song song với sông Thao theo hớng Tây
Bắc-Đông Nam. Từ Hoà Bình gặp núi Ba Vì, sông Đà đổi theo hớng Nam-
Bắc và hợp lu với sông Thao tại Trung Hà rồi đổ vào sông Hồng. Diện tích
lu vực tổng cộng 52.900km
2
, trong đó phần trên đất Việt Nam 26.800km
2

(bảng I.1). Đặc điểm chung của sông Đà là sự phân phối nớc không đều
giữa các mùa. Mùa lũ kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10, chiếm tới 80% tổng
lợng dòng chảy, lũ lớn nhất vào tháng 7 và tháng 8. Mùa cạn từ tháng 11
đến tháng 4 năm sau. Lu lợng bình quân nhiều năm (tại trạm Hòa Bình)
là 1.800m
3
/s, về mùa lũ là 21.000m
3
/s, mùa kiệt là 1.608m
3
/s. Sông Đà từ

năm 1987, sau khi có đập thủy điện Hòa Bình, trên thực tế đợc chia thành
2 đoạn: Đoạn từ đập Hòa Bình ngợc về phía thợng lu đến khu vực
Mờng La thuộc lòng hồ Hòa Bình và đoạn từ đập thủy điện đến hợp lu
giữa sông Thao - sông Đà.
Sông M chủ yếu chảy theo phơng tây bắc - đông nam, bắt nguồn
từ vùng núi tỉnh Điện Biên, rồi chảy về phía đông nam vào lãnh thổ Lào, rồi
lại chảy vào lãnh thổ Việt Nam thuộc địa phận tỉnh Thanh Hoá. Thung lũng
sông Mã chảy giữa hai hệ thống núi Su Xung Chảo Chai và Pu Sam Sao.
Các phụ lu của nó chủ yếu bắt nguồn từ trên sờn của các dải núi đó rồi đổ
vào dòng chính. Do vậy, các phụ lu thờng ngắn và có trắc diện dọc,
ngang đều rất dốc. Trắc diện ngang của thung lũng thờng có dạng hẻm

11
Viện Vật lý Địa cầu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Đề tài cấp Nhà nớc KC-08-10:
Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc
- giai đoạn 2001-2005


chữ V. Hoạt động của dòng sông xâm thực sâu là chủ yếu. Thung lũng
sông chảy qua nhiều các thành tạo địa chất cũng nh các cấu trúc khác
nhau, cho nên dọc theo lòng sông phát triển rất nhiều thác, ghềnh. Trên
bình đồ, mạng lới thung lũng sông Mã có dạng lông chim.
Sông Bôi có chiều dài 125km, bắt nguồn từ vùng núi Đồi Thơi, Đồi
Bù và một số núi thấp ở phía đông tỉnh Hòa Bình. Sông chảy qua Kim Bôi,
Lạc Thủy rồi đổ vào sông Hoàng Long (Ninh Bình).
Các sông ở khu vực Tây Bắc thờng có thung lũng hẹp hơn, độ dốc
lớn hơn, nhiều thác ghềnh. Tuy không thuận lợi cho giao thông vân tải
nhng giá trị về thủy điện lại rất lớn. Nhà máy thủy điện Hòa Bình trên

sông Đà với công suất 190 MW có tầm cỡ lớn vào loại nhất Đông Nam á
và sắp tới đây cũng trên sông này nhà máy thủy điện Sơn La có công suất
lớn hơn nhiều sẽ đợc xây dựng. Nhìn chung sông ngòi ở khu vực Tây Bắc
thờng có lợng phù sa nhỏ.
Bảng I.1. Một số đặc trng hình thái của hệ thống thủy văn khu vực Tây Bắc
Diện tích lu vực (km
2
) Độ dài sông (km)
Tên sông
Tổng cộng Việt Nam Tổng cộng Việt Nam
Sông Đà 52.900 26.800 1.010 570
Sông Hồng 155.000 72.800 1.126 556
I.1.5. Tài nguyên thiên nhiên
Khu vực miền núi Tây Bắc là một trong những khu vực giàu tài
nguyên thiên nhiên của nớc ta. Đây là khu vực khai thác khoáng sản lớn
nhất và quan trọng nhất. Khoáng sản kim loại đáng chú ý có đồng ở Sinh
Quyền (Lào Cai), đồng - niken ở Bản Phúc, cromit Cổ Định (Thanh Hóa),
chì - kẽm ở Tú Lệ, Ngoài ra còn có thủy ngân, sắt, titan, wonfram và
nhiều khoáng sản khác. Khoáng sản phi kim ở Tây Bắc gồm có apatit ở
Cam Đờng (Lao Cai), pyrit ở Giáp Lai (Phú Thọ); than đá ở Quỳnh Nhai
(Sơn La), Đầm đùn (Ninh Bình); than nâu ở Hang Mon; vật liệu xây dựng
rất dồi dào và các khoáng sản phi kim khác. Trong khoáng sản phi kim
đáng kể nhất là apatit ở Lào Cai. Đây là mỏ đợc đánh giá vào loại lớn của
thế giới với trữ lợng khoảng 2,1 tỷ tấn.
Tài nguyên đất ở Tây Bắc đợc sử dụng nhiều nhất vào mục đích lâm
nghiệp. Trong số gần 7 triệu ha đất tự nhiên của khu vực, đất lâm nghiệp
(bao gồm đất rừng, đất có rừng) chiếm chủ yếu. Ngoài ra diện tích đất cha
sử dụng ở khu vực cũng còn khá lớn, nhất là các vùng núi cao (bảng I.2).
Rõ ràng là, khu vực miền núi Tây Bắc nớc ta là một khu vực rất có tiềm
năng phát triển kinh tế, nhng cha đợc khai thác một cách tốt nhất.

Bảng I.2. Hiện trạng sử dụng đất của một số tỉnh miền núi Tây Bắc

12
Viện Vật lý Địa cầu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Đề tài cấp Nhà nớc KC-08-10:
Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc
- giai đoạn 2001-2005


Trong đó (nghìn ha)
Tỉnh
Diện tích
(nghìn
ha)
Đất nông
nghiệp
Đất lâm
nghiệp
Chuyên
dụng
Đất thổ
c
Đất cha
sử dụng
Lào Cai 804,4 85,4 247,3 11,6 4,1 456,0
Phú Thọ 350,5 89,5 84,5 20,0 6,4 150,1

Yên Bái 688,3 66,7 258,7 28,4 3,7 330,7
Lai Châu* 1691,9 150,5 464,7 8,8 3,9 1064,0
Ghi chú: Số liệu năm 1999 (theo Địa lý các tỉnh và thành phố Việt Nam, Lê Thông - chủ biên, 2003).
* - Lai châu cũ, số liệu gần đúng.

I.2. Đặc điểm kinh tế -x Hội
I.2.1. Dân c
Tính đến năm 2003 tổng số dân của các tỉnh miền núi Tây Bắc là
khoảng hơn 9 triệu ngời. Tuy nhiên phân bố dân c rất không đều giữa các
tỉnh, các vùng khác nhau: tỉnh Ninh Bình là 655ngời/km
2
, Phú Thọ khoảng
370ngời/km
2
, trong khi đó tỉnh Lai Châu chỉ có 35ngời/km
2
(bảng I.3).
Cộng đồng các dân tộc ít ngời ở các tỉnh miền núi Tây Bắc gồm:
Thái, Mờng, Tày, Nùng, HMông, Dao, Sán Chay (Cao Lan), Sán Dìu,
Khơ Mú, Giáy, Hà Nhì, Lào, Xinhmun, La Chí, Phù Lá, La Hủ, Kháng, Lự,
Pàthẻn, Lôlô, Mảng, Bố Y, Cơlao, Laha, Cống, Ngái, Sila, Pupéo (Lê Thông
và n.n.k, 2003), trong đó chủ yếu là ngời Thái, Mờng, HMông.
Theo số liệu của Tổng cục Thống kê (2002), phần lớn dân số của các
tỉnh miền núi phía Tây Bắc c trú ở khu vực nông thôn (82%) và sống bằng
nghề nông, chỉ có 12% dân số sống ở khu vực thành thị. Điều đó chứng tỏ
mức độ đô thị hóa còn rất thấp, phản ánh trình độ phát triển kinh tế chung
còn thấp.
Bảng I.3. Đặc điểm phân bố dân c của các tỉnh khu vực miền núi Tây Bắc
Tỉnh Diện tích (km
2

) Dân số Mật độ (ngời/km
2
)
Sơn La 14 055,00 955 400 68
Lai Châu 9 065,12 313 500 35
Điện Biên 9 554,10 440 300 46
Hòa Bình 4 662,54 792 300 170
Lao Cai 6 357,08 547 100 86
Yên Bái 6 882,92 713 000 104
Phú Thọ 3 519,65 1 302 700 370
Ninh Bình 1 383,72 906 000 655
Thanh Hóa 11 116,34 3 620 300 326
(Theo số liệu của Bộ Tài nguyên - Môi trờng và Tổng cục Thống kê năm 2003, công bố trên bản đồ
hành chính nớc CHXHCNVN, do NXB Bản đồ-Bộ Tài nguyên - Môi trờng xuất bản tháng 10/2004)

I.2.2. Kinh tế
Khu vực miền núi Tây Bắc nớc ta là một trong những khu vực kinh
tế kém phát triển, trong đó có tỉnh nh Lai Châu thuộc vào hàng các tỉnh
nghèo nhất cả nớc. GDP của các tỉnh miền núi phía Tây Bắc nhìn chung
còn thấp, phần lớn vẫn phải dựa vào ngân sách nhà nớc, đời sống của đại

13
Viện Vật lý Địa cầu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Đề tài cấp Nhà nớc KC-08-10:
Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc
- giai đoạn 2001-2005


đa số nhân dân còn rất nhiều khó khăn, đặc biệt ở các vùng sâu, vùng xa.

Thu nhập bình quân đầu ngời còn rất thấp (năm 1997 khoảng 2 triệu
đồng/ngời/năm). Các ngành kinh tế chính:
Công nghiệp gồm các ngành chính: Thủy điện, khai khoáng, vật
liệu xây dựng, cơ khí và một số ngành công nghiệp nhẹ nh gỗ, giấy, mía
đờng v.v Phần lớn các ngành công nghiệp ở khu vực Tây Bắc còn rất nhỏ
bé (trừ thủy điện Hòa Bình). Ngoài một số khu vực tập trung khai thác
khoáng sản nh apatit (Lào Cai), pyrit Giáp Lai, hiện nay các tỉnh đã bắt
đầu hình thành các khu công nghiệp.
Nông, lâm, ng nghiệp: chủ yếu là trồng trọt, trong đó cây lơng
thực vẫn giữ vị trí hàng đầu. Đã bắt đầu hình thành một số vùng chuyên
canh, theo hớng sản xuất hàng hóa nh chè (Phú Thọ, Yên Bái, Mộc
Châu), cây ăn quả (mận Mộc Châu) v.v ở vùng núi cao phát triển trồng
các cây thuốc nh đỗ trọng, kỷ tử, ý dĩ (Sa Pa, Lào Cai ), hoặc các cây
hơng liệu quý nh thảo quả (Lào Cai), quế (Yên Bái) Khu vực Tây Bắc
có thế mạnh về chăn nuôi gia súc lớn nh trâu giống ở huyện Sông Mã, trâu
đàn của ngời Thái, Mờng, bò sữa ở Mộc Châu, ngoài ra còn có cừu, dê,
ngựa v.v Diện tích đất lâm nghiệp rất lớn lại có nhiều loại gỗ quý nhng
trong thực tế diện tích đất có rừng còn thấp do nạn khai thác bừa bãi và phá
rừng làm nơng rẫy trớc đây. Trong nhiều năm qua các tỉnh miền núi Tây
Bắc nớc ta đã có nhiều cố gắng trong việc phủ xanh đất trống đồi núi trọc.
Đã hình thành một số vùng sản xuất cây nguyên liệu giấy nh Yên Bái.
Trong lâm nghiệp ngày càng xuất hiện nhiều mô hình vờn rừng, vờn đồi,
gắn việc phát triển cây lấy gỗ với cây công nghiệp, cây ăn quả và chăn nuôi,
gắn lâm nghiệp với nông nghiệp.
Du lịch, dịch vụ: là một khu vực có tiềm năng rất lớn về du lịch, có
nhiều danh lam thắng cảnh, đang ngày càng thu hút khách du lịch trong và
ngoài nớc. Đó là bãi biển Sầm Sơn; khu nghỉ mát Sa Pa ở độ cao 1.500m
với khí hậu và phong cảnh tuyệt vời; các làng văn hóa nh
Mai Châu; các
khu tắm nuớc khoáng nóng nh Kim Bôi (Hòa Bình), Thanh Thủy (Phú

Thọ), Hua La (Sơn La); nhiều hồ nớc lớn với cảnh quan hấp dẫn nh hồ
Hòa Bình, Pa Khoang, ; các cánh rừng già nguyên sinh nh vờn Quốc gia
Cúc Phơng. Trong khu vực còn có nhiều di tích lịch sử nổi tiếng nh Điện
Biên Phủ Ngoài ra, nhờ tính đa dạng về tự nhiên và phong phú về văn hóa,
khu vực Tây Bắc ngày càng trở nên một khu vực du lịch sinh thái, du lịch
văn hóa quan trọng.
Mạng lới giao thông gồm các quốc lộ quan trọng nh QL6, QL32,
đờng Hồ Chí Minh và hệ thống tỉnh lộ, liên huyện và liên xã. Trong những
năm qua hệ thống đờng bộ đã có bớc phát triển đáng kể, nhiều quốc lộ đã
đợc cải tạo, nâng cấp nên việc đi lại cũng dễ ràng hơn nhiều. Phần lớn các
xã đều đã có đờng ô tô đến đợc trung tâm xã. Ngoài hệ thống đờng bộ,
trong khu vực còn có các hệ thống đờng không nh tuyến Hà Nội -Sơn La,

14
Viện Vật lý Địa cầu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Đề tài cấp Nhà nớc KC-08-10:
Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc
- giai đoạn 2001-2005


Hà Nội - Điên Biên, với các sân bay Nà Sản, Điện Biên. Cùng với sự phát
triển thủy điện ở Tây Bắc, giao thông đờng thủy cũng mới đợc hình thành
nhng đã có vai trò rất quan trọng, đặc biệt trong vận chuyển các thiết bị
lớn, hàng hóa siêu trờng, siêu trọng. Hiện nay tuyến đờng thủy duy nhất
lên Tây Bắc là Hòa Bình - Tà Hộc (Sơn La). Dọc biên giới còn có hàng loạt
cửa khẩu quốc gia nh Lào Cai, Tây Trang (Điện Biên) v.v và hàng loạt
các cửa khẩu tiểu ngạch góp phần giao lu hàng hóa với quốc tế.
Tóm lại, khu vực các tỉnh miền núi Tây Bắc là một khu vực có nhiều
lợi thế về vị trí địa lý, tài nguyên thiên nhiên, có tiềm năng lớn cho phát

triển kinh tế nhng cha đợc khai thác có hiệu quả. Trong những năm tới
cần đẩy mạnh hơn nữa công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa, chuyển đổi
cơ cấu kinh tế, chuyển từ nền kinh tế tự cung tự cấp sang sản xuất hàng hóa.
Thực hiện xóa đói giảm nghèo, khai thác hợp lý lãnh thổ đẩy nhanh tốc độ
tăng trởng kinh tế, đảm bảo phát triển bền vững, từng bớc nâng cao đời
sống nhân dân, củng cố an ninh quốc phòng xứng đáng là vị trí tiền tiêu của
Tổ Quốc.

15
Viện Vật lý Địa cầu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Đề tài cấp Nhà nớc KC-08-10:
Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc
- giai đoạn 2001-2005

Chơng II.
Tình hình nghiên cứu đánh giá độ nguy hiểmđộng
đất vùng Tây Bắc, Phơng pháp và nhiệm vụ nghiên
cứu phân vùng động đất chi tiết vùng Tây Bắc.

II.1. Tình hình nghiên cứu đánh giá độ nguy hiểm động đất
vùng Tây Bắc.
Hoạt động động đất và độ nguy hiểm động đất vùng Tây Bắc lần đầu
tiên đợc nghiên cứu trong công trình Động đất miền Bắc Việt Nam
[Nguyễn Khác Mão, Rezanov, 1968]. Các tác giả của công trình này đã thu
thập những thông tin ban đầu có giá trị về động đất vùng Tây Bắc và miền
Bắc Việt Nam nói chung từ các nguồn tài liệu quan trắc của các trung tâm
quốc tế, của trạm động đất Phủ Liễn, từ tài liệu lịch sử, rất phong phú và
đáng chú ý là các tài liệu điều tra thực địa. Từ nguồn tài liệu này đã phát
hiện ra nhiều trận động đất mạnh và cảm thấy xảy ra ở vùng Tây Bắc nh

động đất cấp VIII, M6
4
3
Điện Biên 1935, 1942(?). Các trận động đất cấp
VII Lai Châu 1914, Điện Biên 1920, Thanh Hóa 1957 và nhiều trận khác.
Rất quan trọng là đã lập đợc bản đồ đờng đẳng chấn của nhiều trận động
đất mạnh và cảm thấy giúp xác định một cách tin cậy vị trí chấn tâm, độ sâu
chấn tiêu và độ lớn (magnitude) của các trận động đất đó. Thông tin thu
đợc về động đất đã giúp tìm ra các quy luật cơ bản của hoạt động động đất
là tính địa đới và mối liên quan giữa động đất và bình đồ kiến tạo, mà ở
vùng Tây Bắc đó là mối liên quan chặt chẽ giữa động đất và bình đồ đứt gãy
cổ. Dựa trên các quy luật của tính động đất và sự phân bố chấn tâm các tác
giả công trình này đã phân chia vùng Tây Bắc ra vùng cấp VIII Mờng Tè
gồm vùng Mờng Tè, phần phía Đông Lai Châu, Điện Biên đến hết phạm vi
phân bố chấn tâm đã phát hiện đợc, vùng cấp VIII Thanh Hóa là phần
Đông Nam của đới đứt gãy Sơn La, Sông Mã, phần còn lại là vùng cấp VII.
Động đất mạnh nhất đã quan sát thấy trong các vùng đợc gán cho cả vùng
theo nguyên lý ngoại suy địa chất. Bản đồ phân vùng động đất này đợc lập
ở tỷ lệ 1:3.000.000. Trong nghiên cứu này các tác giả cha vạch rõ các
vùng phát sinh động đất, và chỉ đánh giá độ mạnh động đất theo cờng độ
chấn động (cấp động đất), các thông số khác nh độ lớn (magnitude), độ
sâu, tần suất cha đợc nghiên cứu.
Nhợc điểm này đợc khắc phục một bớc trong công trình nghiên
cứu Đánh giá định lợng tính động đất miền Bắc Việt Nam [Nguyễn
Đình Xuyên, 1978] và đợc giải quyết căn bản trong các công trình nghiên
cứu Phân vùng động đất Việt Nam [Nguyễn Đình Xuyên và nnk 1985,
1996]. Trong các công trình này đã phân tích bản đồ đờng đẳng chấn các


Viện Vật lý Địa cầu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

16
Đề tài cấp Nhà nớc KC-08-10:
Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc
- giai đoạn 2001-2005

trận động đất, xác định độ lớn (magnitude), độ sâu chấn tiêu của động đất
và thiết lập phơng trình trờng chấn động hay là quy luật lan truyền chấn
động, quy luật tắt dần chấn động, tức là tơng quan giữa cấp độ mạnh I, độ
lớn M, độ sâu h và khoảng cách .
I = bM - Slog
22
+h + C
giúp đánh giá M theo I và ngợc lại I theo M, khi biết h và . ở Việt Nam
trung bình b=1,45; S=3,2; C=2,8 theo chiều dọc theo cấu trúc b=1,45;
S=3,0; C=2,6. Theo chiều vuông góc trục cấu trúc b=1,5; S=3,5; C=3,0. Số
liệu động đất cũng đầy đủ và phong phú hơn bởi mạng lới trạm động đất
Việt Nam đã đợc tăng cờng và hiện đại hóa để ghi đầy đủ động đất
M3,0 trên toàn miền Bắc, M4,5 trên toàn lãnh thổ Việt Nam. Nhiều khảo
sát thực địa đợc tiến hành thêm, mạng lới trạm động đất khu vực cũng
dày hơn, độ nhạy cao hơn, ghi đợc hết động đất M4,8 trên lãnh thổ Việt
Nam (vào trớc 1965 mức đó là M5,5). Tài liệu kiến tạo địa động lực cũng
đã đợc nghiên cứu nhiều và tin cậy hơn. Trên cơ sở các tài liệu nh vậy,
quy luật biểu hiện động đất trên lãnh thổ Việt Nam đã đợc nghiên cứu tỷ
mỷ hơn chỉ ra đầy đủ hơn, chính xác hơn, thuyết phục hơn. Các quy luật cơ
bản là:
1. Chấn tiêu động đất thì liên quan chặt chẽ với đứt gãy, trùng hợp với
đứt gãy phát sinh về vị trí mặt trợt, cơ chế chuyển động, trờng ứng
suất. Động đất vừa và mạnh chỉ xảy ra trên những đứt gãy sâu phân chia
các miền kiến tạo và các cấu trúc chính trong các miền. Mối liên quan
này giải thích tính địa đới của tính động đất mà Nguyễn Khắc Mão và

Rizanov đã nêu.
2. Động đất chỉ xảy ra trong phạn vi phần vỏ Trái đất, độ sâu chấn tiêu
ít thay đổi trong phạm vi từng đới nhng lại thay đổi từ đới này sang đới
khác. Chấn tiêu sâu nhất h=20-30km là ở vùng Sông Mã, Sơn La, Đông
Triều, h = 15-20km ở vùng Sông Hồng, Lai Châu-Điện Biên, Sông Cả,
h=10-15km ở các vùng đứt gãy khác. Dựa vào sự phân bố chấn tiêu theo
độ sâu xác định đợc bề dày tầng sinh chấn trong các vùng đứt gãy: ở
vùng Sông Mã, Sơn La bề dày tầng sinh chấn là H=30-35km, ở vùng
Sông Hồng, Lai Châu-Điện Biên, Sông Cả H=25km, ở các vùng còn lại
H=15-20km
3. Xuất phát từ mối liên quan giữa độ lớn động đất với chiều dài và
chiều cao chấn tiêu tính tới điều kiện là chiều dài đoạn đứt gãy (fault
segment, tức là đoạn đứt gãy bị cắt ra bởi 2 đứt gãy khác hớng, cùng độ
lớn hoặc lớn hơn) lớn hơn hoặc bằng 3 lần chiều dài chấn tiêu động đất
cực đại (L 3l
X
), theo kết quả nghiên cứu trên thế giới và chiều cao chấn
tiêu động đất cực đại không lớn hơn bề dày tầng sinh chấn (l
Z
H), đã


Viện Vật lý Địa cầu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
17
Đề tài cấp Nhà nớc KC-08-10:
Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc
- giai đoạn 2001-2005

thiết lập hệ công thức đánh giá động đất cực đại M
Smax

theo quy mô đứt
gãy đặc trng bởi L và H:



+
+
5,0log4
77,1log2
max
max
HM
LM

hai công thức phải cùng thỏa mãn.
4. Độ sâu chấn tiêu động đất cực đại bằng:
h =
3
2
H + H
(H- là bề tầng sinh chấn, nơi đợc coi là không có khả năng phát sinh
động đất).
Trên cơ sở những quy luật ấy đã xác định đợc các vùng phát sinh
động đất, gọi là vùng nguồn, và các thông số địa chấn cơ bản của chúng là
M
max
, h(M
max
) và tần suất động đất biểu thị qua đồ thị lặp lại động đất với
độ nghiêng b và độ hoạt động (hay là tần suất động đất MM

0
(mức đại
diện) theo các nguyên lý sau:
- Vị trí của vùng nguồn trùng với vị trí các đứt gãy sinh chấn, bề rộng
bằng chiều sâu chấn tiêu động đất cực đại với dải trung tâm là hình
chiếu của mặt đứt gãy tính từ đáy tầng sinh chấn lên mặt đất.
- Độ lớn M
max
của động đất cực đại đợc xác định bằng các phơng pháp:
+ Ngoại suy địa chất coi động đất lớn nhất đã xảy ra ở phần nào đó của
đứt gãy thì cũng có thể xảy ra ở những phần khác và ở cả các đứt gãy có
đặc trng động hình học và hoạt động tơng đơng.
+ Theo quy mô đứt gãy bằng các công thức đã nêu trên.
+ Sử dụng hàm phân bố cực trị Gumbel: M
max
là giới hạn trên của phân
bố cực trị (động đất lớn nhất) trong các khoảng thời gian quan sát.
- Độ sâu h của động đất cực đại nh đã nêu ở trên
h =
3
2
H + H
- Tần suất động đất xác định theo đồ thị lặp lại động đất:
Log N* (MM
i
) = log (MM
0
) b(M-M
0
)

N* - tần suất động đất độ lớn M lớn hơn và bằng giá trị M
i
,
- tần suất động đất độ lớn M lớn hơn và bằng giá trị M
0
của động
đất đại diện (ngỡng độ lớn quan sát đợc đầy đủ)


Viện Vật lý Địa cầu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
18
Đề tài cấp Nhà nớc KC-08-10:
Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc
- giai đoạn 2001-2005

Do số liệu động đất còn ít đồ thị lặp lại động đất chỉ dựng đợc cho ít
vùng đứt gãy, thờng đồ thị lặp lại đợc dựng cho từng vùng kiến tạo rồi
gán cho các đứt gãy trong vùng.
Sử dụng bản đồ vùng nguồn và phơng trình lan truyền chấn động đã
thành lập bản đồ phân vùng động đất lãnh thổ Việt Nam tỷ lệ 1:1.000.000
mà thực chất là bản đồ phân vùng chấn động cực đại I
max
. ở vùng Tây Bắc
xác định đợc các vùng phát sinh động đất sau:
+ Vùng cấp VIII-IX; M
Smax
=6,8; h=25km Fu Mây Tun-Sông Mã, Sơn
La.
+ Các vùng phát sinh động đất cấp VIII; M
Smax

=6,2; h=17km Lai
Châu-Điện Biên và Sông Hồng.
+ Các vùng phát sinh động đất cấp VII; M
Smax
=5,5; h=12km Phong
Thổ, Mờng La-Bắc Yên, Sông Đà, Tuần Giáo, Sông Hiếu.
Động đất ở các vùng nguồn này gây ra động đất ở vùng Tây Bắc các
vùng chấn động cực đại sau:
+ Vùng cấp VIII Lai Châu - Điện Biên, Fu Mây Tun, Sông Mã, Sơn
La và Sông Hồng.
+ Các vùng cấp VII chiếm hầu hết phần lãnh thổ còn lại: Mờng Tè,
Sông Đà, Phan Xi Păng,
+ Chỉ có phần giữa đới Phan Xi Păng chấn động không vợt quá cấp
VI.
Gia tốc nền - đại lợng quan trọng nhất cho thiết kế kháng chấn -
cha đợc nghiên cứu xác định trong công trình này. Ngời ta phải dựa vào
cấp động đất để xác định hệ số địa chấn K
C
để tính toán thiết kế. Chu kỳ lặp
lại chấn động cũng là đại lợng quan trọng để xác định giải pháp kháng
chấn hợp lý đối với các loại công trình cũng chỉ xác định sơ bộ trong công
trình phân vùng động đất năm 1996. Một nhợc điểm khó khắc phục trong
các nghiên cứu tỷ lệ nhỏ là sự phân đoạn của các đứt gãy, cả về cấu trúc, cả
về mức độ hoạt động. Do nhợc điểm này mà đứt gãy đợc coi là có khả
năng phát sinh động đất nh nhau (về độ lớn, tần suất, độ sâu chấn tiêu)
trên suốt chiều dài dù cho đến 500km và cắt qua nhiều cấu trúc với lịch sử
phát triển khác nhau.
Phơng pháp và kết quả nghiên cứu chi tiết hơn về độ nguy hiểm
động đất vùng Tây Bắc đợc trình bày trong các công trình nghiên cứu đánh
giá độ nguy hiểm động đất phục vụ xây dựng các công trình thủy điện lớn

trong vùng nh Hòa Bình, Sơn La, Lai Châu và nhiều công trình khác. Đối
với các công trình này, yêu cầu đánh giá độ nguy hiểm động đất ở địa điểm
xây dựng là phải chỉ ra chính xác vị trí và đặc trng của các vùng có khả
năng phát sinh động đất, tác động của động đất ở các vùng đó đến vị trí


Viện Vật lý Địa cầu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
19
Đề tài cấp Nhà nớc KC-08-10:
Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc
- giai đoạn 2001-2005

công trình. Muốn vậy phải nghiên cứu phân vùng động đất chi tiết ở tỷ lệ
lớn hơn hoặc ít nhất là ở tỷ lệ 1:1.000.000. Trong các nghiên cứu đó việc
xác định các vùng phát sinh động đất chính là việc xác định các đứt gãy
hoạt động và đánh giá khả năng sinh chấn của chúng qua các đặc điểm hoạt
động đứt gãy và động đất. Đối với các công trình thủy điện lớn ở vùng Tây
Bắc để xác định các vùng phát sinh động đất ảnh hởng đến công trình,
bình đồ kiến tạo đứt gãy đã đợc nghiên cứu chi tiết đến tỷ lệ 1: 250.000
cho toàn vùng và tỷ lệ 1:50.000 cho vùng công trình. Mạng lới trạm động
đất cũng đợc tăng cờng để ghi nhận đầy đủ hơn động đất yếu M
S
2,0.
Kết quả của các nghiên cứu đó đã xác định ngày càng đầy đủ và tin cậy các
vùng phát sinh động đất ở vùng Tây Bắc. Trong nghiên cứu Đánh giá cấp
động đất phông và vi phân vùng động đất khu vực xây dựng công trình thủy
điện Hòa Bình trên sông Đà (Streinberg, Ersov, Xuyên N.Đ, 1980) các tác
giả chỉ ra 3 vùng nguồn phát sinh động đất nguy hiểm nhất đối với công
trình là: 1)Vùng Sông Hồng: động đất cực đại M
Smax

=5,9; h=17km có thể
gây chấn động cấp VI-VII ở khu vực công trình, 2)Vùng động đất
M
Smax
=6,75; h=25km Sơn La có thể gây chấn động tơng tự ở khu vực công
trình, 3)Vùng phát sinh động đất địa phơng M
Smax
=5,3; h=12km là đứt gãy
Chợ Bờ có thể gây chấn động cấp VII ở khu vực xây dựng công trình. Cấp
động đất nói trên đợc đánh giá cho nền đất trung bình và đợc gọi là cấp
động đất phông. Trong nghiên cứu này các tác giả chỉ chú ý đến cấp động
đất cực đại mà không chú ý đến tần suất, nên đã bỏ qua các vùng nguồn
khác, cũng nh bỏ qua tần suất động đất trong các vùng nguồn đã nêu.
Thông số này thực ra là rất quan trọng trong đánh giá độ nguy hiểm động
đất. Cho nên trong các nghiên cứu của các công trình sau (Xuyên N.Đ chủ
biên 1998, 2001, 2004) (Sơn L.T chủ biên 2003,.v.v.) ngoài việc làm chính
xác các vùng nguồn thì tần suất đã đợc đặc biệt chú ý. Ngoài động đất cực
đại có thể (MCE), đòi hỏi phải chọn động đất cực đại thiết kế (MDE) và
động đất cơ sở vận hành (OBE) tức là đòi hỏi thiết kế công trình với động
đất có chu kỳ lặp lại nhất định. Mà để đánh giá đợc những thông số đó cần
biết đầy đủ và chi tiết về các vùng nguồn và áp dụng phơng pháp phân tích
xác suất trong đánh giá độ nguy hiểm động đất. Kết quả là một số vùng
nguồn vùng Tây Bắc đã đợc thành lập khá hoàn chỉnh gồm các vùng
nguồn:
- Vùng Sông Hồng-Sông Chảy: M
Smax
= 6,1; h = 17km,
- Vùng Lai Châu-Điện Biên: M
Smax
= 6,2; h = 15km,

- Vùng Sông Mã: M
Smax
= 7,0; h = 25km,
- Đứt gãy Sơn La: M
Smax
= 7,0; h = 25km,
- Đứt gãy Phong Thổ: M
Smax
= 5,8; h = 12km,


Viện Vật lý Địa cầu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
20
Đề tài cấp Nhà nớc KC-08-10:
Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc
- giai đoạn 2001-2005

- Đứt gãy Mờng La-Bắc Yên: đoạn đông nam M
Smax
= 5,8; đoạn tây
bắc M
Smax
= 5,2; h = 12km,
- Đứt gãy Sông Đà: M
Smax
= 5,8; h = 12km,
- Đứt gãy Nghĩa Lộ-Thanh Sơn: M
Smax
= 5,2; h = 10km,
- Đứt gãy Than Uyên: M

Smax
= 5,0; h = 10km,
- Vùng Tây Lai Châu-Điện Biên và Tây Nam Sông Mã: M
Smax
= 5,5;
h=12km.
Sai số xác định M
Smax
cho mỗi vùng đợc đánh giá là 0,3 đơn vị
magnitude và đợc xem nh magnitude sóng mặt (M
S
) tơng đơng với M
S

do ISC xác định mặc dù trên thực tế các tác giả đã không chỉ rõ trong văn
liệu.
Trên cơ sở đó, bằng phơng pháp phân tích xác suất, với chơng trình
EQRISK hoặc sau này là CRISISS 99 và các phơng pháp tắt dần cờng độ
chấn động phù hợp đã nêu ở trên, tính đợc cấp động đất và gia tốc dao
động nền với chu kỳ lặp lại khác nhau ở các vị công trình cụ thể.
Song nh thế cũng mới chỉ đánh giá độ nguy hiểm động đất cho
những địa điểm xây dựng cụ thể mà cha hớng tới việc thành lập các bản
đồ độ nguy hiểm động đất cho vùng Tây Bắc.
Mặt khác, khi thiên về an toàn cao cho các công trình, ngời ta đã
không chú ý lắm đến sự phân đoạn của các đứt gãy, tức là không tính đến
sự thay đổi khả năng sinh chấn trên các đoạn đứt gãy mà đã gán cho mọi
phần đứt gãy mức độ nguy hiểm cao nhất.
Những điều nói trên cho thấy các nghiên cứu đã qua vẫn cha đáp
ứng yêu cầu phân vùng chi tiết động đất vùng Tây Bắc phục vụ các công tác
quy hoạch và thiết kế xây dựng nhà và công trình trong vùng.

II.2. Phơng pháp và nhiệm vụ phân vùng chi tiết động đất
vùng Tây Bắc.
Mục đích của phân vùng động đất chi tiết là thành lập các bản đồ
phân vùng cờng độ chấn động, biểu thị bằng các đại lợng cấp động đất I,
gia tốc nền A, vận tốc dao động nền v, với tần suất lặp lại khác nhau và đặc
điểm dao động riêng. Để đi đến mục tiêu ấy, nhiệm vụ đầu tiên va quan
trọng nhất là xác định chính xác, phù hợp với tỷ lệ nghiên cứu, các vùng
phát sinh động đất (vùng nguồn) với các đặc trng cơ bản của chúng là độ
lớn M
max
(magnitude) của động đất cực đại có thể phát sinh, độ sâu chấn
tiêu động đất, tần suất lặp lại của động đất độ lớn M khác nhau. Sau đó
bắng các phơng pháp xác định và phân tích xác suất và dựa vào các quy
luật lan truyền chấn động trong vùng nghiên cứu mà xác định và vẽ bản đồ


Viện Vật lý Địa cầu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
21
Đề tài cấp Nhà nớc KC-08-10:
Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc
- giai đoạn 2001-2005

phân vùng các đại lợng biểu thị chấn động do động đất từ các vùng nguồn
gây ra.
Động đất mạnh thì xảy ra trong cấu trúc hoạt động nh là hệ quả của
vận động kiến tạo.Những số liệu thực tế phong phú về động đất đã dẫn đến
kết luận đợc thừa nhận rộng rãi rằng chúng không xảy ra hỗn độn ở mọi
nơi trong các cấu trúc ấy, mà tập trung trong các đới đứt gãy sâu tồn tại
trong tự nhiên, phân chia các cấu trúc hoạt động - các cấu trúc cổ hoạt
động, các cấu trúc Tân kiến tạo và hiện đại - nghĩa là trong các đới đứt gãy

hoạt động, gọi là đứt gãy sinh chấn. Vùng phát sinh động đất, vì vậy, là
vùng hoặc hệ thống các đứt gãy hoạt động tồn tại trong tự nhiên, lộ trên mặt
đất hay ẩn dới sâu, theo đó sự dịch trợt đột ngột của các địa khối ở hai
phía đứt gãy sẽ gây động đất mạnh M4,5-5,0 lần lợt ở các phần của vùng.
Vị trí và bề rộng vùng nguồn phụ thuộc vào vị trí, hớng cắm, độ nghiêng
và độ cắm sâu của đứt gãy, và không rộng hơn vùng cực động của động đất
cực đại có thể xảy ra trong vùng. Độ lớn của động đất cực đại có thể xảy ra
trong vùng phụ thuộc vào kích thớc các địa khối có thể dịch chuyển, vận
tốc chuyển động kiến tạo, tính chất vật chất trong môi trờng sinh chấn
Còn tần suất động đất thì phụ thuộc vào vận tốc chuyển động tơng đối của
các cánh đứt gãy hay là biến dạng. Nh vậy việc xác định các vùng phát
sinh động đất mạnh chính là việc xác định các cấu trúc hoạt động và các
đới đứt gãy sâu phân cắt chúng, các đặc trng động hình học của đứt gãy.
Xác định và nghiên cứu chi tiết các cấu trúc và các đới đứt gãy hoạt động
trong vùng nghiên cứu là nhiệm vụ quan trọng nhất của phân vùng động đất
chi tiết.
Việc đó đợc thực hiện bằng tập hợp các phơng pháp: phơng pháp
địa chất, kiến tạo, địa mạo, địa vật lý, địa hóa, viến thám, động đất.
Các phơng pháp địa chất, kiến tạo, địa mạo giúp xác định cấu trúc
địa chất, thạch học, đứt gãy và đánh giá mức độ hoạt động, kích thớc của
các cấu trúc, đặc trng của đứt gãy, đặc điểm trờng ứng suất.
Trên cơ sở bình đồ cấu trúc bắng phơng pháp Eoulomb ngời ta tính
toán và lập bản đồ phân bố ứng suất kiến tạo rất cần thiết để phân định các
cấu trúc hoạt động và đánh giá tần suất động đất.
Các phơng pháp địa vật lý giúp xác định các đứt gãy, đặc điểm cấu
tạo đứt gãy dới sâu, sự phân chia vỏ Trái đất thành các cấu trúc địa động
lực, và tính chất vật chất trong các lớp của vỏ Trái đất.
Phơng pháp địa hóa giúp đánh giá độ hoạt động đứt gãy.
Phơng pháp viễn thám giúp xác định và làm chính xác vị trí các đứt
gãy.

Số liệu động đất là minh chứng hùng hồn tính hoạt động của đứt gãy,
thông qua nghiên cứu cơ cấu chấn tiêu động đất ta cũng xác định các đặc


Viện Vật lý Địa cầu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
22