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

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

Công trình được hoàn thành tại: Bộ môn Địa vật lý
Khoa Dầu khí, Trường Đại học Mỏ - Địa chất


Người hướng dẫn khoa học:

1. GS. TSKH. Mai Thanh Tân, Trường Đại học Mỏ - Địa chất
2. TS. NCVCC Nguyễn Văn Lương, Viện Địa chất & Địa vật lý biển

Phản biện 1: GS.TS Bùi Công Quế, Viện Vật lý địa cầu –
Viện Khoa học và Công nghệ Việ
t Nam

Phản biện 2: TS. Đỗ Tử Chung, Trung tâm Địa chất – Khoáng sản biển
Phản biện 3: TS. Nguyễn Hồng Minh, Viện Dầu khí Việt Nam



Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường họp tại
Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Đông Ngạc, Từ Liêm, Hà Nội.
Vào lúc giờ ngày tháng năm 2012.







Có thể tìm hiểu luận án tại Thư viện Quốc gia, Hà Nội hoặc Thư viện
Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nộ

i
49

Long, Nam Côn Sơn và trũng sâu Trung tâm Biển Đông, với một bên là
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
hướng này, kết hợp với sự nâng trồi manti nhiệt dưới vỏ Trái Đất, tạo
động lự
c thuận lợi cho hoạt động phun trào núi lửa, đặc biệt tại nơi giao
cắt của các hệ đứt gãy sâu.
DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ
LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
1. Nguyễn Văn Lương, Dương Quốc Hưng, Bùi Thị Xuân, Bùi
Nhị Thanh, Đặng Đình Thiết (1999), “Đặc điểm biến dạng
vỏ trái đất trong các hệ đứt gẫy sâu hoạt động ven biển Việt
Nam.”, Các công trình nghiên cứu Địa chất và Địa vật lý
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
cứu Địa chất và Địa vật lý biển, T. VI. Nxb KH & KT, Hà Nội.
3. Nguyễn Văn Lương, Dương Quốc Hưng, Nguyễn Thị Kim
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
Viện KH&CN Việt Nam.

nghiên cứu có dạng: Log N*(M) = 3.48 - 0.95 M, hệ số b= 0.95 được
gán chung cho tất cả các đứt gãy sinh chấn trong khu vực nghiên cứu.
KẾT LUẬN
1) Bình đồ đứt gãy kiến tạo trẻ khu vực thềm lục địa Đông Nam
Việt Nam đã được xây dựng và hoàn thiện, được làm chính xác hóa theo
số liệu địa chấn và động đất. Bình đồ này bao gồm 7 đứt gãy trên đất
liền, phát triển theo ba hướng ĐB-TN, TB-ĐN và á kinh tuyến; 10 đứt
gãy trên thềm lục địa, phát triển theo hai hướng á kinh tuyến và ĐB-TN.
Các đặc trưng cấu trúc, hình thái - động học và hoạt tính kiến tạ
o của
các đứt gãy bước đầu được xác định.
2) Trường ứng suất kiến tạo Pliocen-Đệ Tứ thềm lục địa Đông
Nam Việt Nam thay đổi phức tạp theo diện và theo độ sâu:
- Trên các độ sâu < 5 km, trường ứng suất thuộc kiểu thuận với
ứng suất nén cực đại dốc đứng; ứng suất giãn thay đổi từ á vĩ tuyến ở
phía Tây sang TB-ĐN ở phía Đông; ứ
ng suất trung gian từ á kinh tuyến
ở phía Tây sang ĐB-TN ở phía Đông. Trường ứng suất này phản ánh tác
động của trường ứng suất khu vực, cũng như các đặc điểm địa động lực
dưới sâu.
- 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
ứng suất đầu có trụ
c nén và giãn gần nằm ngang phương BTB-NĐN và
ĐĐB-TTN, còn kiểu thứ hai có ứng suất nén dốc đứng, ứng suất giãn và

trung gian tương ứng với các ĐB-TN và TB-ĐN.
3) Dựa vào các quy luật biểu hiện động đất và đặc điểm cấu trúc
kiến tạo khu vực, 12 đứt gãy sinh chấn đã được xác định. Trong đó các
đứt gãy KT.109
0
, Mãng Cầu-Phú Quý, Thuận Hải-Minh Hải, Đông Côn
Sơn có thể tiềm ẩn động đất 5.5 ≤ M
max
≤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 ≤ M
max
< 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.109
o
. Đóng vai trò ranh giới
phân cách giữa một bên là các trung tâm sụt lún mạnh thuộc bể Cửu
25

5. Nguyễn Văn Lương, Bùi Nhị Thanh, Bùi Thị Xuân “Kết quả thành lập
bản đồ phân vùng động đất khu vực Biển Đông Việt Nam.”, Tạp Chí
KH & CN biển, Phụ trương 2,2006.
6. Dương Quốc Hưng, Nguyễn Văn Lương, Bùi Nhị Thanh, Nguyễn
Thị Kim Thanh, Bùi Thị Xuân (2006) “ Một số đặc điểm của các
trầm tích Holocen khu vực vịnh Bắc Bộ trên cơ sở phân tích tài
liệu
địa chấn nông phân giải cao”, Tạp Chí KH & CN biển, Phụ
trương 2,2006.
7. Bùi Nhị Thanh, Nguyễn Văn Lương, Bùi Thị Xuân, Nguyễn Thị Kim

Thanh (2007),“Đặc điểm một số loại hình tai biến khu vực quần đảo
Trường Sa và lân cận.”, Các công trình nghiên cứu Địa chất và Địa vật
lý biển, T. IX. Nxb KH & KT, Hà nội.
8. Bùi Nhị Thanh (2008),“Một số kết quả nghiên cứu tai biến động đất và
sóng thần khu v
ực quần đảo Trường Sa.”, Tuyển tập báo cáo khoa học
“Hội nghị khoa học địa chất biển toàn quốc lần thứ nhất”,Nhà xuất bản
Khoa học tự nhiên và Công nghệ.
9. Bùi Nhị Thanh (2009),“Các quy luật biểu hiện động đất khu vực ven
biển và thềm lục địa Đông Nam Việt Nam.”, Các công trình nghiên cứu
Địa chất và Địa vật lý biển, T. X. Nxb KH & KT, Hà nội.
10. Bùi Nhị Thanh (2010),“Nghiên cứu các quy lu
ật hoạt động động đất, núi
lửa trên thềm lục địa Đông Nam Việt Nam và mối quan hệ giữa chúng
với các đặc điểm cấu trúc kiến tạo khu vực.”, Tuyển tập Báo cáo Hội
nghị khoa học lần thứ 19, Trường Đại học Mỏ- Địa chất, Hà Nội.







MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của Đề Tài
Thềm lục địa Đông Nam Việt Nam là khu vực có vị trí chiến
lược, nơi đang diễn ra các hoạt động kinh tế như thăm dò và khai thác
dầu khí, đánh bắt nuôi trồng thủy sản, dịch vụ du lịch và xây dựng các
công trình biển (các giàn khoan dầu khí, các đường ống dẫn, đường
cáp quang trên biển, các công trình quốc phòng, các công trình cầu

cảng…). Trong những thập niên gần đây, cùng với sự phát tri
ển của
các hoạt động kinh tế biển, các tai biến địa chất như động đất, núi lửa,
xói lở bờ biển, nứt đất, trượt lở đất… cũng không ngừng gia tăng.
Hoạt động kiến tạo trẻ liên quan chặt chẽ đến nguồn gốc và điều
kiện hình thành tai biến địa chất. Mối quan hệ này đã được xác định và
kiểm chứng qua nhiều công trình nghiên c
ứu phân vùng dự báo tai
biến địa chất, đặc biệt là trong các nghiên cứu dự báo độ nguy hiểm
động đất trên lãnh thổ Việt Nam. Tuy nhiên, ở khu vực thềm lục địa
Đông Nam Việt Nam, các nghiên cứu này còn hạn chế và còn nhiều
vấn đề đặt ra cần giải quyết.
Để phát triển bền vững nền kinh tế biển, các nghiên cứu hoạt
động kiến tạo trẻ và mối quan hệ với tai biến đị
a chất ở khu vực này là
hết sức cần thiết. Xuất phát từ những vấn đề đã nêu, tác giả lựa chọn đề
tài “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”.
2. Mục tiêu của luận án
Làm sáng tỏ các đặc đi
ểm hoạt động kiến tạo trẻ và mối quan hệ
với các hoạt động động đất, núi lửa khu vực thềm lục địa Đông Nam
Việt Nam.
3. Nhiệm vụ của luận án
- Nghiên cứu xác định hệ thống đứt gẫy kiến tạo trong giai đoạn
Pliocen - Đệ Tứ. Xác định các đặc điểm hình thái - động lực và hoạt
47

- Đặc điểm phân bố động đất theo độ sâu, động đất chủ yếu tập

trung trong dải độ sâu, 4-5 km đến 18-20 km, với sự tập trung cao hơn
ở 10-15 km. Các trận động đất mạnh có độ sâu khoảng 12-13 km trong
đới đứt gãy Mũi Né-Tây Mãng Cầu và 17- 18 km ở các đứt gãy Mãng
Cầu-Phú Quý và KT.109
0
.
- Đặc điểm phân bố động đất theo diện: động đất mạnh tập trung
chủ yếu trong các đới đứt gãy sâu hoạt động: Mũi Né-Tây Mãng Cầu
(15 trận); Mãng Cầu-Phú Quý (14 trận); KT.109
0
và Đông Côn Sơn (9
trận); Thuận Hải-Minh Hải (5 trận) và trong các đới đứt gãy khác (2-4
trận). Đó là các đứt gãy sâu đã tồn tại lâu dài, ranh giới giữa các khối,
miền, đới hoặc phụ đới cấu trúc địa động lực, có biểu hiện tái hoạt
động trong Pliocen-Đệ Tứ và hiện đại.
- Động đất thềm lục địa Đông Nam Việt Nam thường xảy ra
dưới dạng chuỗi. Trong khu vự
c nghiên cứu đã xảy ra 4 chuỗi động đất
vào các năm 1877-1882, 1923, 1963-1964 và 2005-2007. Chu kỳ lặp
lại của các chuỗi khoảng 40-41 năm/1 lần, thời gian kéo dài của mỗi
chuỗi 5-7 năm.
• Các đứt gãy sinh chấn và các tham số nguy hiểm động đất.
- Theo nguyên tắc địa chấn-kiến tạo có thể xác định được 12 đứt
gãy sinh chấn ở khu vực thềm lục địa Đông Nam. Đó là các đứt gãy
KT.109
0
, Mãng Cầu-Phú Quý, Thuận Hải-Minh Hải, Sông Sài Gòn,
Bình Long-Bình Châu, Đông Côn Sơn, Mũi Né-Tây Mãng Cầu, Mũi
Kê Gà, Hồng-Tây Mãng Cầu, Long Hải-Tuy Phong, Lộc Ninh-Sài
Gòn và Đak Mil-Bình Châu.

- Động đất cực đại Mmax dự báo trong các đới đứt gãy sinh
chấn được đánh giá theo tổ hợp 3 phương pháp: sử dụng hàm cực trị
Gumbel III, theo quy mô đứt gãy và ngoại suy địa chất. Kết quả đánh
giá cho thấy động đất cực đại 5.5 ≤ M
max
≤6.1 có thể tiềm ẩn trong các
đứt gãy cấp 1, 2, trong khi động đất cực đại 5.0 ≤ M
max
≤5.5 có thể tiềm
ẩn trong các đới đứt gãy cấp 3.
- Từ tương quan tần suất-magnitude xác lập đối với khu vực
bởi các yếu tố động lực: Hoạt động sụt lún kiến tạo kết hợp với sụt lún
do nguội nhiệt vỏ Trái Đất thời kỳ hậu rift xảy ra tại bể Cửu Long,
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
và KT. 109
o
; Sự dâng trồi của manti nhiệt dưới vỏ Trái Đất khu vực
Đông Nam thềm lục địa Việt Nam; Sự hội tụ giữa mảng Thái Bình
Dương và mảng Ấn Độ Dương với mảng Âu Á
4.2. Quan hệ giữa động đất, núi lửa và bình đồ kiến tạo trẻ
4.2.1. Mối quan hệ giữa núi lửa với bình đồ đứt gãy kiến tạo trẻ
Hoạt động núi lửa hiện
đại liên quan đến các trận động đất
mạnh ở ven biển Bình Thuận vào cuối thế kỷ 19 và các trận động đất
M 5.1-6.1 (1923) ở vùng đảo Hòn Nước (1923) và nhiều động đất khác
xảy ra trong các năm (1928-2005) ở lân cận hòn đảo này. Dấu ấn về
núi lửa hiện đại có thể phát hiện được ở Mũi Né, Mũi Kê Gà và Hòn
Lan (ven biển Bình Thuận) và lân cận đảo Phú Quý dọc đứt gãy Mãng
Cầu-Phú Quý.

Núi lửa Pliocen-Đệ T
ứ (chỉ núi lửa hình thành trong giai đoạn
Pleistocen giữa-muộn-Holocen) chủ yếu xảy ra trên các đứt gãy Mãng
Cầu-Phú Quý, KT.109
o
, Thuận Hải-Minh Hải và Bình Long-Bình
Châu, trong khi núi lửa hiện đại chỉ phát hiện được ở đứt gãy Mãng
Cầu-Phú Quý và Thuận Hải- Minh Hải, chủ yếu tại nơi giao cắt với các
đứt gãy sâu khác cắt ngang qua.
Các chuyển động sụt lún cường độ mạnh trong Pleistocen giữa-
muộn-Holocen tại các trung tâm tác giãn ở các bể Cửu Long và Nam
Côn Sơn làm tăng đáng kể bề dày và tải trọng trầm tích tại trung tâm
các bể này, gia tăng ứng su
ất tách giãn tại các đới rìa, nơi chuyển động
nâng hạ phân dị mạnh nhất, tạo điều kiện thuận lợi cho các hoạt động
núi lửa, đặc biệt tại nơi giao cắt của các đứt gãy sâu.
4.2.2. Mối quan hệ giữa động đất với bình đồ kiến tạo trẻ
 Các quy luật biểu hiện động đất: Trên cơ sở phân tích danh mục
179 trận động đấ
t, giai đoạn 1877-2008, một số quy luật biểu hiện động
đất khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt nam đã được xác định.
27

tính kiến tạo của các đứt gãy.
- Nghiên cứu trường ứng suất kiến tạo hiện đại, xác định các
điều kiện phát sinh động đất và núi lửa khu vưc thềm lục địa Đông
Nam Việt Nam.
- Nghiên cứu mối liên quan giữa các quy luật biểu hiện động
đất, núi lửa với đặc điểm cấu trúc kiến tạo và địa động lực khu vực,
xác định các đứt gãy sinh chấn và các tham s

ố nguy hiểm động đất liên
quan với chúng.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
Ý nghĩa khoa học: Góp phần làm sáng tỏ các đặc điểm cấu trúc -
kiến tạo và địa động lực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam giai đoạn
Pliocen - Đệ Tứ; xác định rõ các yếu tố động lực chi phối trường ứng
suất kiến tạo khu vực và mối quan hệ gi
ữa các tai biến địa chất với đặc
điểm hoạt động kiến tạo trẻ .
Ý nghĩa thực tiễn: Cung cấp cơ sở khoa học cho công tác phân
vùng, dự báo độ nguy hiểm tai biến địa chất; phục vụ cho công tác quy
hoạch, xây dựng công trình và phát triển kinh tế biển; đề xuất các giải
pháp phòng tránh, giảm nhẹ thiên tai, phục vụ phát triển bền vững khu
vực Đông Nam thềm lục đị
a Việt Nam.
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Thềm lục địa Đông Nam Việt Nam, vùng biển nằm trong tọa độ
địa lý: 7
0
-11
0
30’ vĩ độ Bắc và 106
0
30’-109
0
30’ kinh độ Đông.
6. Cơ sở tài liệu của luận án
Các tài liệu đã công bố:
- Báo cáo tổng kết đề tài KHCN cấp nhà nước, mã số KC09-09,
do GS.TSKH. Mai Thanh Tân làm chủ nhiệm.

- Báo cáo kết quả đề tài độc lập cấp nhà nước mã số ĐTĐL
2007G/45, do GS.TS. Bùi Công Quế làm chủ nhiệm.
- Báo cáo kết quả đề tài trọng điểm cấp nhà nước, mã số
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 thậ
p 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 l
ục địa Đông Nam Việt Nam, bao
gồn 5 đứt gãy phương á kinh tuyến (KT.109
o
, 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
Kê Gà và Long Hải-Tuy Phong), trong đó các đứt gãy Mũi Né-Tây
Mãng Cầu và Mũi Kê Gà lần đầu tiên được phát hiện ở khu vực này.
Các đặc trưng hình thái, động học và hoạt tính kiến tạo của các đứt gãy
đã được xác định và được minh chứng bằng các bằng chứng trực tiếp,

có sức thuy
ết phục.
2. Trường ứng suất kiến tạo khu vực thềm lục địa Đông Nam
Việt Nam lần đầu tiên được nghiên cứu theo số liệu động đất, núi lửa
và địa vật lý giếng khoan. Đặc tính phân dị của trường ứng suất, theo
diện và theo độ sâu, đã được được làm sáng tỏ. Nguồn gốc trường ứng
suất và các chuyển động hiện đại trong vỏ Trái Đất trong các
đới đứt
gãy đã được đề cập khá chi tiết.
45


4.1.3. Nguồn gốc trường ứng suất và các chuyển động hiện đại trong
vỏ Trái đất.
- Trường ứng suất và các chuyển động trượt bằng khu vực thềm
lục địa Đông Nam có nguồn gốc từ chuyển động thúc trồi hướng Đông
Nam của khối Đông Dương, do sự va chạm giữa lục địa Ấn Độ và
mảng Âu-Á tiếp tục diễn ra trong hiện
đại. Chuyển động này cũng gây
ra hiệu ứng giãn căng-kéo tấm tại rìa Đông Nam khối Đông Dương,
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
đứt gãy Thuận Hải-Minh Hải và các đứt gãy cùng phương khác ở đới
rìa này.
- Các chuyển động thẳng đứng trong khu vực bị chi phối mạnh
hướng ĐB-TN, phù hợp với xu thế phát triển của các yếu tố cấu trúc-
kiến tạo chính trong khu vực này.
4.1.2. Trường ứng suất và các chuyển động hiện đại trong vỏ Trái
Đất.
- Trong dải độ sâu nhỏ hơn 5km, trường ứng suất thuộc kiểu

thuận, với trục nén gần dốc đứng, trục giãn thay đổi từ á vĩ tuyến ở đứt
gãy Mũi Né-Tây Mãng Cầu
đến TB-ĐN ở Đông Bắc bể Nam Côn Sơn;
ứng trung gian (S
H
)

, thay đổi từ BTB-NĐN trong đới đứt gãy Mũi Né-
Tây Mãng Cầu đến ĐB-TN ở Đông Bắc bể Nam Côn Sơn. Các trạng
thái ứng suất này thể hiện ảnh hưởng của trường ứng suất kiến tạo khu
vực và các hoạt động đứt gãy dưới sâu.
- Trên các độ sâu lớn: Ở phía Tây, trường ứng suất thuộc kiểu trượt
bằng-thuận: các ứng suất nén và giãn cực đại g
ần nằm ngang phương
BTB-NĐN và ĐĐB-TTN, ứng suất trung gian gần dốc đứng. Trường
ứng suất này, làm tái hoạt động các đứt gãy á kinh tuyến và á vĩ tuyến
theo cơ chế trượt bằng-thuận, được thể hiện bởi cơ cấu chấn tiêu của
các trận động đất mạnh, M=5.2-5.3 (2005, 2007) xảy ra trên đứt gãy
Mũi Né-Tây Mãng Cầu. Ở phía Đông, trường ứng suất chủ yếu thuộc
ki
ểu thuận hoặc thuận-trượt bằng, bị chi phối chủ yếu bởi các hoạt
động sụt lún cường độ mạnh tại bể Cửu Long, Nam Côn Sơn và Trũng
sâu Trung tâm Biển Đông.
29

3. Đã nghiên cứu, xác lập mối quan hệ mật thiết giữa động đất,
núi lửa với đặc điểm hoạt động kiến tạo trẻ. Trong khu vực nghiên cứu
đã xác định được 12 đứt gãy sinh chấn có khả năng gây ra động đất
cực đại M
max

≥ 5.0 và 03 đứt gãy có khả năng hoạt động núi lửa.
8. Các luận điểm bảo vệ
1. Hoạt động kiến tạo Pliocen - Đệ Tứ khu vực thềm lục địa
Đông Nam Việt Nam biểu hiện rõ nét trong các đới đứt gãy phương á
kinh tuyến và ĐB-TN. Các đứt gãy KT.109
o
, Mãng Cầu-Phú Quý

và
Thuận Hải-Minh Hải có quy mô lớn, đóng vai trò quan trọng trong quá
trình tạo dựng bình đồ cấu trúc-kiến tạo Pliocen-Đệ Tứ ở khu vực
nghiên cứu. Các chuyển động bằng trái-thuận chỉ xảy ra trong các đới
đứt gãy á kinh tuyến, ở phía Tây (Mũi Né-Tây Mãng Cầu) trong khi
các chuyển động thuận và thuận-bằng phải chiếm ưu thế trong các đới
đứt gãy phía Đông khu vực (Mãng Cầu Phú Quý, KT. 109
0
…).
2. Trường ứng suất kiến tạo khu vực thềm lục địa Đông Nam
Việt Nam được hình thành dưới tác động tổng hợp của 3 yếu tố động
lực:1) Chuyển động thúc trồi hướng Đông Nam của khối Đông Dương
do va chạm giữa mảng Ấn Độ và mảng Âu-Á; 2) Sụt lún kiến tạo kết
hợp với lún chìm do nguội nhiệt thời kỳ hậ
u rift xảy ra mạnh mẽ ở bể
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 tuy
ến 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
gãy Mãng Cầu-Phú Quý và Thuận Hải-Minh Hải là nơi tập trung các
ứng suất giãn ngang cực đại phương TTB-ĐĐN và TB-ĐN. Sự giãn
căng vỏ Trái Đất theo các hướng này kết hợp với sự dâng trồi của
manti dưới vỏ Trái Đất, tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động phun
trào núi lửa, đặc biệt tại nơi giao cắt với các đứt gãy sâu khác.
Nội dung luận án được trình bày trong 146 trang (không kể phụ
lục), 43 hình, 4 bảng trình bày trong các chương sau:
9. Cấu trúc luận án
Mở đầu
Chương I. Tổng quan các nghiên cứu địa chất, kiến tạo và tai biến địa
chất khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam
Chương II. Kiến tạo trẻ và các phương pháp nghiên cứu
Chương III. Đặc điểm cấu trúc-kiến tạo khu vực thềm lục địa Đông
Nam Việt Nam
Chương IV. Đặc
điểm hoạt động kiến tạo trẻ và mối quan hệ với các
tai biến địa chất
Kết luận
Lời cảm ơn
Luận án này được hoàn thành tại bộ môn Địa vật lý, khoa
Dầu khí, trường Đại học Mỏ-Địa chất dưới sự hướng dẫn khoa học
của GS.TSKH Mai Thanh Tân và TS. NCVCC Nguyễn Văn Lương,
tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất. Trong quá trình nghiên
cứ
u và hoàn thành luận án, tác giả luôn nhận được sự động viên
khích lệ, sự giúp đỡ tận tình của gia đình, các thầy cô giáo, các cán

bộ đồng nghiệp ở bộ môn Địa vật lý, Phòng sau đại học, Viện Địa
chất và Địa vật lý biển, Viện Địa chất, Viện Khoa học và Công
nghệ Việt Nam, Viện Dầu khí. Tác giả xin cảm ơn về sự giúp đỡ
động viên quý báu đó.
Chương I. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT, KIẾN TẠO
VÀ TAI BIẾN ĐỊA CHẤT KHU VỰC THỀM LỤC ĐỊA
43

chấn tiêu thuận-trượt bằng, với thành phần thuận khoảng 4.5 lần lớn hơn
thành phần trượt bằng. Chúng có trục nén P gần dốc đứng (80-81
0
), các
trục giãn, T, á vĩ tuyến và trục trung gian, B, gần nằm ngang phương á
kinh tuyến.
Kết quả xác định các trạng thái ứng suất theo số liệu núi lửa
Trường ứng suất xác định theo số liệu vúi lửa có các đặc
điểm sau:
- Trong các đới đứt gãy Mãng Cầu-Phú Quý, KT. 109
0
, Thuận
Hải-Minh Hải và Bình Long-Bình Châu, trường ứng suất chủ yếu thuộc
kiểu thuận hoặc thuận-trượt bằng với trục nén dốc đứng, trục giãn nằm
ngang phương á vĩ tuyến (ĐĐB-TTN đến TTB-ĐĐN), phản ánh cơ chế
giãn căng vỏ Trái Đất theo các hướng này.
- Ở Đông Bắc bể Nam Côn Sơn, trường ứng suất này thuộc kiểu
thuận thuần túy, có trục nén d
ốc đứng, trục giãn và trục trung gian gần
nằm ngang theo các phương TB-ĐN và ĐB-TN, tương tự như các
trường ứng suất trên các độ sâu < 5km, theo tài liệu địa vật lý
giếng khoan.

Kết quả xác định các trạng thái ứng suất theo số liệu địa vật lý
giếng khoan
Các thành phần ứng suất ứng suất ngang cực đại (S
H
), ứng suất
ngang cực tiểu (S
h
) và ứng suất thẳng đứng (S
V
) xác định theo tài liệu
địa vật lý giếng khoan, đặc trưng cho trường ứng suất hiện đại ở dải độ
sâu <5km. Trường ứng này thuộc kiểu thuận (S
V
< S
H
< S
h
) và có những
đặc điểm sau:
- Các trạng thái ứng suất ở khu vực đứt gãy Mũi Né-Tây Mãng
Cầu có đặc điểm tương tự nhau: S
H
và Sh định hướng ngang gần với
các phương á kinh tuyến và á vĩ tuyến, S
V
dốc đứng.
- Các trạng thái ứng suất phía Đông Bắc bể Nam Côn Sơn tương
tự nhau, đặc trưng bởi S
H
và Sh nằm ngang gần với các phương ĐB-TN

và TB-ĐN, S
V
gần dốc đứng. Các hệ khe nứt (trùng với S
H
) phát triển
Trong giai đoạn này, môi trường trầm tích kiểu biển ven bờ và
biển nông chiếm ưu thế, hình thành các tầng trầm tích khá đồng nhất theo
diện, không những chỉ trong phạm vi các bể Oligocen-Miocen mà còn
mở rộng đến các kiến trúc nâng đã từng phân cách chúng. Tuy nhiên,
kiến tạo thềm lục địa Đông Nam Việt nam trong thời kỳ này không đơn
thuần diễn ra theo xu thế sụt lún cân bằng nhiệt-trọng lực. Hoạt tính kiến
tạo c
ủa khu vực vẫn tiếp tục, biểu hiện ở chỗ: các tập trầm tích có bề dày
khác biệt từ kiến trúc này sang kiến trúc khác; sự thành tạo mạnh mẽ các
nêm lấn ở đới thềm ngoài; sự xuất hiện động đất, núi lửa dọc theo các đứt
gãy sâu hoạt động phương á kinh tuyến và ĐB-TN.
Chương IV: ĐẶC ĐIỂM HOẠT ĐỘNG KIẾN TẠO TRẺ VÀ MỐI QUAN
HỆ VỚI CÁC TAI BIẾN ĐỊA CHẤT
4.1. Trường ứng suất kiến tạo và các chuyển động hiện đại trong vỏ
Trái Đất.
Trường ứng suất kiến tạo khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt
Nam (Hình 4.5) được xác lập theo số liệu cơ cấu chấn tiêu động đất, số
liệu núi lửa và địa vật lý giếng khoan:
4.1.1. Các kết quả xác định các trạng thái ứng suất theo số liệu động
đất, núi l
ửa và địa vật lý giếng khoan
Kết quả xác định các trạng thái ứng suất theo số liệu cơ cấu
chấn tiêu động đất
Các trận động đất mạnh xảy ra trong đới đứt gãy Mũi Né-Tây
Mãng Cầu có cơ cấu chấn tiêu tương tự nhau, thuộc kiểu bằng-thuận,

được đặc trưng bởi các ứng suất nén và giãn, P và T, gần nằm ngang
phương BTB-NĐN và ĐĐB-TTN; ứng suấ
t trung gian, B gần dốc đứng;
các bề mặt ứng suất tiếp tuyến cực đại, nP
1
và nP
2
phương BĐB-NTN và
TTB-ĐĐN. Bề mặt nP
1
, gần trùng với sự định hướng của đứt gãy Mũi
Né-Tây Mãng Cầu, được xác định là bề mặt phá hủy thực tại chấn tiêu.
Về phía Tây của khu vực nghiên cứu, trường ứng suất kiến tạo thể
hiện sự khác biệt rõ rệt. Các trận động đất ở Vịnh Thái Lan có cơ cấu
31

ĐÔNG NAM VIỆT NAM
1.1. Lịch sử nghiên cứu địa chất-địa vật lý thềm lục địa Đông Nam
Trước năm 1975, các kết quả khảo sát địa chất, địa vật lý mới chỉ
đưa ra những nét khái quát về cấu trúc địa chất khu vực. Từ sau 1975,
các khảo sát tìm kiếm dầu khí được đẩy mạnh. Đó là các khảo sát của
tàu POISK, ISKATEL, GAMBURSEV, MALƯGIN (1979-1987), đo
hàng chục nghìn km tuyến địa chấn ở các bể Cửu Long và Nam Côn
Sơn; các khảo sát của Công ty ONGC Videsh, Enterprise Oil, Petro
Canada (1988-1989), thực hiện trên 30 000 km tuyến địa vật lý ở thềm
lục địa phía Nam; của các tàu Vulcanolog, Nexmeianov, Vinogrodop,
Gagarinski (1980-1990) tại vùng biển Phú Khánh-Thuận Hải; của tàu
Atlanta (1993), đo trọng lực, từ và địa chấn kết hợp lấy mẫu tầng mặt tại
các vùng biển miền Trung và Đông Nam Việt Nam; của tàu Sonne
(1996-1999), đo địa hình, địa chấn và lấy mẫu trầm tích tại các vùng

biển thuộc thề
m lục địa Việt Nam, cung cấp nguồn tài liệu tin cậy để
nghiên cứu địa chất Pliocen - Đệ Tứ tại các vùng biển này.
Từ năm 1998 đến nay, đề án "Điều tra địa chất và tìm kiếm
khoáng sản rắn biển nông ven bờ (0 - 30m nước) Việt Nam" đã tiến
hành đo địa chấn, địa từ và đo sâu hồi âm dọc đới ven biển Hàm Tân -
Thuận Hải (1998), Cà Mau-Bạc Liêu (1998), Bạc Liêu-Vũng Tàu
(1999); các
đề tài KHCN-06-11, KC 09-09 (2001-2004), ĐTĐL
2007G/45 (2007-2009) đã thực hiện hàng nghìn km tuyến địa chấn, địa
từ và đo sâu hồi âm kết hợp với lấy mẫu trầm tích tại thềm lục địa Đông
Nam Việt Nam.
1.2. Một số kết quả đã đạt được trong nghiên cứu địa chất, kiến tạo
và tai biến địa chất khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam
1.2.1. Đặc đ
iểm địa tầng: Địa tầng thềm lục địa Đông Nam Việt Nam
có thể phân thành hai phần: trước Pliocen-Đệ Tứ và Pliocen-Đệ Tứ, ranh
giới là đáy Mio-Pliocen, hình thành khoảng 5.5 triệu năm về trước.
- Các thành tạo trước Pliocen-Đệ Tứ: Đá móng trước Kainozoi
tương đương với phức hệ Hòn Khoai, Định Quán và Cà Ná. Các thành
tạo Kainozoi từ dưới lên, gồm các thành tạo Eocen, hệ tầng Cà Cối hoặc
Cù Lao Dung; các thành tạo Oligocen dưới, hệ tầng Trà Cú; các thành
tạo Oligocen trên, hệ tầng Trà Tân, hệ tầng Cau; các thành tạo Miocen
dưới, hệ tầng Bạch Hổ, hệ tầng Dừa; các thành tạo Miocen giữa, hệ tầng
Côn Sơn, hệ tầng Thông-Mãng Cầ
u; các thành tạo Miocen trên, hệ tầng
Đồng Nai, hệ tầng Nam Côn Sơn .
- Các thành tạo Pliocen-Đệ Tứ gồm 10 phân vị địa tầng, 3 phân
vị trong Pliocen và 7 phân vị trong trầm tích Đệ Tứ: Địa tầng Pliocen
gồm các hệ tầng Cam, Sư Tử Trắng, Sư Tử Đen ở bể Cửu Long và

Hướng Dương, Thần Mã, Phi Mã ở bể Nam Côn Sơn; Địa tầng Đệ Tứ
gồm các phân vị: Đại Hùng, R
ồng, Tam Đảo thuộc thống Pleistocen và
Hậu Giang, Gò Công thuộc thống Holocen.
- Các bất chỉnh hợp địa tầng: Địa tầng Kainozoi thềm lục địa
Đông Nam Việt Nam có mặt các bất chỉnh hợp cuối Creta muộn-đầu
Paleocen, cuối Eocen muộn-đầu Oligocen sớm, cuối Oligocen muộn-
đầu Miocen sớm, cuối Miocen sớm-đầu Miocen giữa, cuối Miocen giữa-
đầu Miocen muộn, cuối Miocen muộn-đầu Pliocen (5.5 trn.), cuối
Pliocen- đầu Đệ T
ứ, cuối Pleistocen sớm-đầu Pleistocen giữa và cuối
Pleistocen muộn-đầu Holocen, trong đó, các bất chỉnh hợp Pliocen-Đệ
Tứ chủ yếu liên quan đến các chu kỳ biển thoái do nguyên nhân khí hậu.
Yếu tố kiến tạo không có vai trò rõ ràng trong việc hình thành chúng.
1.2.2. Đặc điểm cấu trúc kiến tạo và địa động lực: Một số kết quả
nghiên cứu kiến tạo-địa động lực Pliocen-Đệ Tứ được tổ
ng hợp trong
các công trình của Võ Năng Lạc & nnk. (1997); Lê Duy Bách & nnk.
(2007); Phạm Năng Vũ & nnk. (2008); Phan Trọng Trịnh (2010). Võ
Năng Lạc &nnk.(1997) xác định rằng, trong Pliocene-Đệ Tứ, hoạt động
tách giãn Đông-Tây thể hiện rõ rệt, tạo các đứt gẫy, khe nứt phương kinh
tuyến, mang tính thuận ngang. Các đứt gẫy TB-ĐN và ĐB-TN tái hoạt
41

các khối cấu trúc ở Đông Nam Á bị biến dạng dịch chuyển, với cường
độ và cơ chế khác nhau (xoay, trượt bằng, nâng hạ khối tảng…), tạo
các kiến trúc mới (các bồn trũng dọc các đới khâu, kiến trúc vỏ đại
dương, các hệ cung đảo, đới hút chìm…), đồng thời cũng làm tiêu biến
các kiến trúc cổ (Proto-Biển Đông, các đới hút chìm…).
Cho đến nay, nhiều mô hình tiến hóa kiến tạo vùng Đông Nam Á

đã được đưa ra để giải thích nguồn gốc kiến tạo Biển Đông và các bể
Kainozoi khác. Theo đó, các bể Kainozoi ở Đông Nam Á được hình
thành: do căng giãn sau cung, kết quả của sự hội tụ xiên theo cơ chế hút
chìm dọc rãnh sụt Sumatra-Java (Kinhston &nnk,1983; Ian Longly
&nnk., 1997); do sự kéo toác dọc các đới đứt gãy trượt bằng trái lớn
(Tapponnier &nnk., 1982, 1986; Huchon, 1994); do tách rift liên quan
đến sự dâng trồi manti nhiệt dưới vỏ lục địa (Hutchinson, 1989; Tamaki,
1996); do sự xoay trường ứng lực (Huchon &nnk, 1994). Tuy nhiên,
quan
điểm về sự kết hợp một số mô hình kể trên có thể là phương án
hợp lý để giải thích nguồn gốc kiến tạo các bể Kainozoi ở Đông Nam Á.
Theo phương án này, tiến hóa kiến tạo Đông Nam Á trong Kainozoi có
thể phân thành ba giai đoạn chính: giai đoạn tiền rift (trước Eocen giữa),
giai đoạn tạo rift (Eocen giữa-Miocen sớm) và giai đoạn sau rift (Miocen
giữa-hiện đại).
3.4.2. Kiến tạo thềm lụ
c địa Đông Nam Việt Nam trong Pliocen-Đệ Tứ
Khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam chịu tác động của các
nguồn lực từ: sự va chạm giữa lục địa Ấn Độ và mảng Âu Á dọc đới hộ
tụ Himalaya, gây chuyển động thúc trồi hướng Đông Nam của khối
Đông Dương; sự tương tác giữa mảng Âu-Á với mảng Ấn-Úc từ phía
Nam; sự tương tác gi
ữa mảng Âu-Á với mảng Thái Bình Dương từ phía
Đông; sự hình thành rãnh sâu Manila cuốn hút khối vỏ đại dương Biển
Đông dưới khối đảo Luzon; sự tồn tại dị thường manti nhiệt dưới vỏ Trái
Đất tại phần Đông Nam thềm lục địa Việt Nam.
3. 3. Đứt gãy
3.3.1. Hệ thống đứt gãy á kinh tuyến bao gồm các đứt gẫy KT.109
0
,

Mãng Cầu-Phú Quý, Mũi Né-Tây Mãng Cầu, Đak Mil-Bình Châu,
Sông Đồng Nai, Lộc Ninh-Sài Gòn và đứt gãy Sông Hậu. Các đứt gãy
Đak Mil-Bình Châu và Lộc Ninh-Sài Gòn, nằm trên đất liền thuộc
phạm vi đới Đà Lạt.
3.3.2. Hệ thống đứt gãy Đông Bắc-Tây Nam có mặt các đứt gãy
Thuận Hải-Minh Hải, Đông Côn Sơn, Hồng-Tây Mãng Cầu, Long
Hải-Tuy Phong, Mũi Kê Gà, Đa Nhim-Tánh Linh và Tuy Hoà-Trị An.
Hai đứt gãy cuối nằm trong đất liền.
3.3.3. Hệ thống đứt gãy Tây B
ắc-Đông Nam, từ Tây Nam đến Đông
Bắc, có mặt các đứt gãy Sông Vàm Cỏ Đông, Sông Sài Gòn và Bình
Long-Bình Châu. Cả 3 đứt gãy đều nằm trong đất liền.
3.4. Đặc điểm tiến hóa kiến tạo thềm lục địa Đông Nam Việt Nam
trong Pliocen-Đệ Tứ
Lịch sử phát triển thềm lục địa Đông Nam Việt Nam liên quan
chặt chẽ với lịch sử hình thành và tiến hóa Đông Nam Á nói chung và
Biể
n Đông nói riêng. Vì vậy, nhiều vấn đề về tiến hóa kiến tạo khu vực
này có thể được làm sáng tỏ khi đặt nó trong mối quan hệ chung với
tiến hóa kiến tạo của Đông Nam Á.
3.4.1. Tiến hóa kiến tạo vùng Đông Nam Á trong Kainozoi
Trong Kainozoi, lãnh thổ Đông Nam Á chịu tác động của những
nguồn lực chính dưới đây: Mảng Ấn Độ dịch chuyển lên phía Bắc và
đâm thụt dưới mảng Âu Á dọc
đới hội tụ Tây Tạng (Himalaya); Mảng
châu Úc dịch chuyển hướng Bắc Đông Bắc, hội tụ với mảng Âu Á, dọc
cung đảo Sumatra-Java-Timo-NewGuinea; Mảng Thái Bình Dương
dịch chuyển hướng Tây Tây Bắc hút chìm dưới cung đảo Halmahera-
Philippin thuộc rìa Đông Âu- Á
Trường lực tổng hợp do tương tác giữa các mảng trên làm cho

33

động theo cơ chế thuận- ngang phải và thuận-ngang trái.
Lê Duy Bách & nnk.(2007)

trên cơ sở phân tích các biểu hiện
hoạt tính kiến tạo (bề dày trầm tích Pliocen-Đệ Tứ, cấu trúc đáy Pliocen,
đáy Đệ Tứ, động đất, núi lửa), cho rằng, trong Pliocene-Đệ Tứ, sụt lún
kiến tạo không kém mạnh mẽ tại các bồn trầm tích, không chỉ do nguội
nhiệt và cân bằng đẳng tĩnh, hoạt tính kiến tạo có xu thế tăng lên dọc
theo các hệ đứt gẫy sâu lớn, các đứt gẫy phân mi
ền, phân đới và phân
chia các cấu trúc có hoạt động phân dị.
1.2.3. Đặc điểm hoạt động tai biến địa chất
- Hoạt động núi lửa ở khu vực nghiên cứu mang tính chu kỳ, gồm
hai pha chính: Pha phun trào Miocen-Pleistocen sớm, đặc trưng bởi kiểu
phun tràn theo khe nứt, tạo các đá bazal có phổ tuổi 12-1 tr.n, được hình
thành ở các độ sâu 30-40 km, điều kiện áp suất khoảng 10kbar và nhiệt
độ khoảng 1100-1200
o
C.
Pha phun trào Pleistocen giữa-muộn-Holocen hoạt động theo kiểu
phun trung tâm, mang tính phun nổ rõ rệt, có tuổi phổ biến từ 0.7-0.24
tr.n., được hình thành ở các độ sâu 50-70 km, trong điều kiện áp suất 15-
17 kb, 1100-1300
o
C.
- Hoạt động động đất khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam
đã được đề cập trong một số nghiên cứu. Bên cạnh việc thành lập các
danh mục động đất, hầu hết các nghiên cứu đều hướng tới việc xác định

các quy luật biểu hiện động đất, xác định các đới đứt gãy sinh chấn và
bước đầu phân vùng dự báo độ nguy hiểm động đất.
Chương II: KIẾN TẠO TRẺ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đặc điểm kiến tạo trẻ và địa động lực vỏ Trái Đất
2.1.1. Đặc điểm kiến tạo trẻ
- Kiến tạo trẻ nghiên cứu các biến dạng, các chuyển động kiến
tạo, lịch sử phát sinh và phát triển các yếu tố cấu trúc kiến tạo do các
chuyển động đó gây ra trong Pliocen - Đệ Tứ, trong khi kiến tạo hiện đại
chỉ đề cập đến các chuyển động xảy ra trong khoảng từ 10- 11 nghìn
năm tới ngày nay.
- Địa động lực nghiên cứu các quá trình biến dạng-dịch chuyển
xảy ra trong vỏ Trái Đất, cũng như các lực gây ra biến dạng dịch
chuyển đó.
- Đứt gẫy đang hoạt động được xem xét trong khung thời gian
Pleistocen-Holocen và được nhận diện theo tổ hợp các dấu hiệu: biến
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
trúc, hoạt động núi lửa, xuất hiện các điểm nước nóng- nước khoáng và
phun khí, chuyển động kiến tạo Pliocen-Đệ Tứ và hiện đại.
Dựa vào vai trò khống chế và chi phối các đơn vị cấu trúc-địa
độ
ng lực, theo luận thuyết kiến tạo mảng, các đứt gãy được phân cấp
theo quy ước sau: đứt gãy cấp 1 là ranh giới các địa khối và các miền
cấu trúc địa động lực; đứt gãy cấp 2 là đứt gãy sinh kèm của đứt gãy cấp
1, đóng vai trò ranh giới các đới hoặc phụ đới cấu trúc địa động lực; đứt
gãy cấp 3 là đứt gãy sinh kèm của đứt gãy cấp 2, đóng vai trò ranh giới
giữa các phụ đới cấ
u trúc địa động lực…
2.1.2. Mối quan giữa lực và chuyển động kiến tạo trong vỏ Trái Đất.

Một ngẫu lực kép có moment (double-couple), M
xy
+ M
yx
, phù
hợp với mô hình nguồn của động đất kiến tạo. Mô hình này về hiệu ứng
địa chấn, tương đương nguồn hai ngẫu lực không moment, khác dấu
nhau, M
x’x’
và – M
y’y’
, tác dụng theo hướng x’ và y’, tạo với x và y góc
45
0
so hướng tác dụng của M
xy
và M
yx
.
2.1.3. Mối liên quan giữa tensor moment ứng suất và cơ cấu chấn tiêu
động đất.
Một ngẫu lực kép có moment tương đương với hai véc tơ trượt
trên bề mặt trượt Pn
yz
và bề mặt phụ Pn
yz
vuông góc với nó. Nếu độ lớn
lực khối là M
0
, các thành phần moment đơn vị là M

xy
và M
yx
, khi đó
moment lực đối với mặt trượt P
yz
bằng:
39

- Động đất cực đại, Mmax được đánh giá theo tổ hơp các phương
pháp: theo phân bố cực trị Gumbel III; theo quy mô đứt gãy sinh chấn;
theo phương pháp ngoại suy địa chất.
Chương III: ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC KIẾN TẠO KHU VỰC
THỀM LỤC ĐỊA ĐÔNG NAM VIỆT NAM
3.1. Các đơn vị cấu trúc- địa động lực
Việc phân chia các đơn vị cấu trúc-địa động lực được tiến hành
trên cơ sở lý thuyết kiến tạo mảng, trong đó nội dung chủ yếu là nhận
dạng các phức hệ thạch động lực theo các kiến trúc địa động lực điển
hình của vỏ Trái đất và xác định quy luật tổ hợp các phức hệ này trên
bình
đồ kiến trúc hiện đại. Trong khu vực nghiên cứu, có mặt 5 đơn vị
cấu trúc-kiến tạo chính là thềm Phan Rang-Vũng Tầu, bể Cửu Long,
đới Nâng Côn Sơn, địa lũy Hòn Hải và bể Nam Côn Sơn.
Dựa vào đặc điểm cấu trúc, bề dày, độ sâu móng và đặc trưng
đứt gẫy, các đơn vị này được tiếp tục phân chia thành các kiến trúc bậc
cao hơn, trong đó bể Cửu Long có thể phân thành 3 kiến trúc tổ ph
ần là
đới phân dị Tây Nam, Trũng Trung Tâm Cửu Long và đới phân dị
Đông Bắc; bể Nam Côn Sơn được phân thành đới phân dị phía Tây;
đới phân dị chuyển tiếp Trung Tâm và đới sụt Phía Đông với ranh giới

giữa chúng là đứt gãy Sông Đồng Nai và Hồng-Tây Mãng Cầu
3.2. Đặc điểm cấu trúc sâu vỏ Trái Đất
Mặt Moho có cấu trúc phân dị phức tạp, thay đổi từ 28-30 km ở
bể Cửu Long và 18- 28km ở bể Nam Côn Sơn. Phù hợ
p với sự biến
đổi mặt Moho, bề dầy vỏ Trái Đất thay đổi trong giới hạn 24-28km ở
bể Cửu Long, từ khoảng 20- 24 km đến 12-14 km ở bể Nam Côn Sơn.
Mặt móng kết tinh thay đổi , từ 0.5-1 km ở thềm Phan Rang-Vũng Tầu
và đới nâng Côn Sơn, 2-7 km trong phạm vi bể Cửu Long và từ 3-4 km
đến 10-14 km ở bể Nam Côn Sơn.
khác biệt của trường sóng giữa lớp phủ Pliocen Đệ tứ và các thành tạo
cổ trước đó ; các dấu hiệu kết thúc của các mặt phản xạ như kề áp
(onlap), chống nóc (toplap), bào mòn cắt xén (erosion truncation), các
dấu hiệu đào khoét, tạo kênh rạch.
2.3.1. Xác định đứt gãy và núi lửa
- Đặc điểm trường sóng liên quan đến đứt gãy: Sự dịch chuyển có
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
phản xạ nằm nghiêng cắt qua các ranh giới phân lớp nằm ngang; tồn tại
các đới sụt hoặc nâng dạng địa hào, địa luỹ do hoạt động đứt gãy, được
phát hiện trên nhiều tuyến dọc theo các phương ổn định.
Đặc điểm trường sóng liên quan đến núi lửa: tồn tại thể
địa chấn
dạng nấm có trường sóng "trắng ", hỗn độn liên quan với phông nhiễu
ngẫu nhiên; tồn tại sóng phản xạ lặp từ nóc núi lửa; phá huỷ các ranh
giới phản xạ liên quan đến các tập trầm tích cổ và các ranh giới kề áp
liên quan với các lớp trầm tích trẻ phủ đè kề áp vào sườn núi lửa…. Đặc
điểm biến dạng của trầm tích phía ngoài tại sườn cho phép đánh giá thời
gian hình thành núi l

ửa.
2.4. Các phương pháp nghiên cứu tai biến động đất
2.4.1. Các phương pháp xác định các vùng nguồn động đất: áp dụng
rộng rãi trong bài toán phân vùng động đất, bao gồm các bước: 1)
Nghiên cứu các quy luật biểu hiện động đất; 2) Xác định các đứt gẫy
sinh chấn và 3) Đánh giá các tham số nguy hiểm động đất trong các
vùng nguồn.
2.4.2. Các phương pháp đánh giá các đặc trưng địa chấn nhằm ước
lượng các tham số nguy hiểm
động đất bao gồm:
-Tương quan tần suất-magnitude Log n*(M)= a – bM với
n*(M) là tần suất của động đất magnitude M, a và b là các hệ số được
xác định theo phương pháp bình phương tối thiểu.
35

M = M
0
(M
xy
+ M
yx
) (2.1)
Trong không gian ba chiều, các thành phần moment lực đối với 3
mặt trượt có dạng một tensor ngẫu lực bậc 3 với 9 thành phần:

(2.2)


Trong môi trường đồng nhất và đẳng hướng, M
ij

=M
ji
, đồng thời,
nếu độ lớn các ngẫu lực được chọn bằng đơn vị, M
0
=1, phương trình 2.2
có thể khai triển thành 6 ngẫu lực chính:
M
1










000
001
010
, M
2












000
010
001
, M
3










010
100
000
,
M
4













001
000
100
, M
5












100
000
001
, M
6











100
010
001

Các tensor M
1-5
mô tả các cơ cấu chân tiêu của các trận động đất
kiến tạo loại trượt bằng (M
1-2
) hoặc trượt chờm (M
3-5
), trong khi tensor
M
6
thể hiện một nguồn bức xạ năng lượng như nhau theo mọi hướng,
liên quan đến các nguồn núi lửa hoặc các vụ nổ dưới đất.
2.1.4. Mối liên quan giữa ứng nén ép và hệ thống đứt gẫy có trước
Dưới tác động của trường ứng suất kiến tạo, các đứt gãy đã có từ
trước có thể ứng xử theo các phương thức: tái hoạt động theo cơ chế
giãn tách, nếu góc giữa trục nén ép với phương đứt gãy khoảng 0-15

0
;
dịch trượt theo bề mặt đứt gãy có trước, nếu góc giữa trục nén ép với
phương đứt gãy khoảng 15-60
0
; chuyển động nghịch hoặc phát sinh đứt
gãy giãn tách hướng song song với trục nén ép nếu góc giữa trục nén ép
với phương đứt gãy khoảng 60-90
0
.













zzzyzx
yzyyyx
xzxyxx
kj
MMM
MMM
MMM

M
2.2. Các phương pháp nghiên cứu trường ứng suất kiến tạo.
2.2.1. Phương pháp nghịch đảo tensor moment địa chấn
Theo Jost và Herrmann (1989), dịch chuyển địa chấn tại một
điểm trên mặt đất được xác định như tổ hợp tuyến tính các thành phần
tensor moment M
kj
(ξ, t), nhân chập với đạo hàm toạ độ không gian j của
các hàm Green:
   
txGttxu
jskkjs
,,*,,
,



(2.3)
với u
s
(x,t)- thành phần s của dịch chuyển tại vị trí x và thời gian t; M
kj
-
thành phần (kj) của tensor moment bậc 2 đối xứng M; G
sk,j
(x, ξ,t)- đạo
hàm của hàm Green theo trục đoạ độ ξ
j
; x và ξ- các vector vị trí của trạm
và của nguồn điểm với các toạ độ x

1
, x
2
, x
3
và ξ
1
, ξ
2
, ξ
3
hướng Bắc, Đông
và xuống dưới.
Lấy tổng Einstein từ (2.3), theo các chỉ số k, j =1, 2, 3, trên x
1
, x
2
và x
3
, bỏ qua các số hạng bậc cao trong khai triển Taylor xung quanh
điểm nguồn của hàm Green G
sk,j
(x, ξ, t), đồng thời giả thiết rằng, tất cả
các thành phần của M
kj
(ξ, t) có cùng một phụ thuộc thời gian s(t), khi đó:





tstxGtu
jskkjs
*,,)(
,


(2.4)
mô tả mối quan hệ giữa dịch chuyển địa chấn và tensor moment địa
chấn, mà dưới dạng ma trận, tích chập này có thể được viết thành:
u = G
m
(2.5)
u là một vector chứa n giá trị dịch chuyển tại các thời điểm, các trạm và
các thành phần thiết bị khác nhau, G là một ma trận 6 x n thành phần,
m
là vector chứa 6 thành phần tensor moment độc lập cần xác định.
Nội dung quan trọng trong bài toán nghịch đảo tensor moment địa
chấn là xây dựng được các băng ghi lý thuyết u
tt
(t) sao cho phù hợp tốt
nhất với số liệu quan sát tại các trạm.
u
tt
(t) = I(t)* A(t)* S(t) *M(t) (2.6)
I(t) - ảnh hưởng của máy ghi, A(t) - sự suy giảm sóng địa chấn trong môi
trường, S(t) là hàm nguồn, M(t) là hàm Green. u
tt
(t) được tính toán theo
phương pháp lặp sao cho chúng phù hợp nhất với các băng ghi quan sát
37

tại các trạm. Khi đó, từ các tương quan 2.4& 2.5 các thông số cơ cấu
chấn tiêu có thể được xác định.
2.2.2. Phương pháp xác lập trạng thái ứng suất tại nguồn núi lửa.
Trạng thái ứng suất tại nguồn núi lửa không chứa các ứng suất
nén, ứng suất trung gian và ứng suất tiếp tuyến, chỉ tồn tại duy nhất
thành phần ứng suất giãn căng, T, tác động theo mọi hướng. Để xác lậ
p
trường ứng suất kiến tạo tác động dọc theo các đứt gãy tạo núi lửa, các
thành phần ứng suất giãn T cần được xác định sao cho sự định hướng
của chúng phù hợp tốt với ứng suất giãn của trường ứng suất khu vực,
đồng thời gần vuông góc với đường phương đứt gãy.
2.2.3. Phương pháp phân tích ứng suất theo tài liệu địa vật lý giếng
khoan.
Theo Brudy M. & Zoback M. D. (1999), đối với các giếng khoan
gần dốc đứng, trục sập lở thành giếng khoan thể hiện hướng ứng suất
ngang cực tiểu (S
h
), các khe nứt giãn căng hình thành trong quá trình
khoan thể hiện hướng ứng suất ngang cực đại (S
H
), thành phần ứng suất
thẳng đứng S
V
, song song với trục giếng khoan, được xem là một trong
ba ứng suất cơ bản tại các độ sâu khảo sát. Khi xem xét các tương quan
về hướng và độ lớn của 3 thành phần ứng suất này chúng ta có thể xác
định được kiểu ứng suất tại điểm khảo sát. Các tương quan (S
V
> S

H
>S
h
),
(S
H
> S
V
>S
h
) và (S
H
> S
h
>S
V
)

tương ứng với trạng thái ứng suất tạo đứt
gẫy thuận, trượt bằng và nghịch.
2.3. Phương pháp địa chấn-địa tầng
2.3.1. Xác định các mặt ranh giới bất chỉnh hợp
Phân tích đặc điểm trường sóng địa chấn có thể xác định đáy các
tầng trầm tích Pliocen (N
2
1, 2, 3
), Pleistocen (Q
1
1, 2, 3
), Holocen (Q

2
1, 2, 3
)
dọc theo các tuyến khảo sát. Đáy các tầng trầm tích này được phân định
theo chỉ tiêu địa chấn-địa tầng, chủ yếu dựa vào các dấu hiệu sau: sự