Địa chấn học

656

BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT

lòng Trái Đâ't. Trong tương lai, công n ghệ cắt lớp
geoneutrino của chuyên ngành địa vật lý neutrino có
khả năng xác định sự phân b ố hàm lượng các đồng
vị đó trong Trái Đất, góp phẩn làm sáng tỏ m ột số
vấn đ ề v ể thành phần hóa học, nguồn địa nhiệt và
địa đ ộn g lực của Trái Đất.
Mỗi chuyên ngành địa vật lý đều phải thu thập,
xử lý và giải thích s ố liệu địa vật lý. Khi giải thích
thường d ù n g m ô hình hóa, xây d ự ng m ô hình (m ô tả
các đặc trưng hình học và vật lý của đối tượng khảo
sát và m ôi trường vây quanh m ột cách đơn giàn hóa)
đ ể giải bài toán thuận và ngược địa vật lý. Tính giá
trị lý thuyết của trường vật lý theo m ô hình là giải
bài toán thuận. N ó có tính đơn trị, nghĩa là ứ ng với
m ô hình đã cho thì tính ra được m ột trường vật lý
tương ứng xác định. Trái lại khi đ o đạc xong, thu
được trường vật lý người ta phải tìm cấu trúc địa
chất đã tạo ra trường vật lý đó; đó là bài toán ngược,
nó có tính chât đa trị, nghĩa là có nhiêu m ô hình mà
trường tính theo lý thuyết của chúng trùng với
trường đ o được trong thực tế. M uốn giải bài toán
ngược cần có thỏm thông tin v ề đối tượng khảo sát
ngay khi xây d ự ng m ô hình ban đầu đê tính trường

chưa trùng thì từng bước thay đối tham s ố của m ô
hình cho đến khi trùng khớp trong phạm vi sai số.
Trong thực t ế địa châ't, n hừ n g dải giá trị của các

tham s ố vật lý và hình học của m ô hình thay đổi
trong phạm vi hữu hạn, d o vậy có thê lựa chọn các
giá trị đ ó đê tính ra các m ô hình có ý nghĩa địa chất.
C uối cùng phải xét ý nghĩa địa châ't của m ô hình,
nếu thây kết quả vẫn chưa hợp lý thì cẩn thay đổi
m ô hình và làm lại như trên. Trong thực tế, d ù n g tô
hợp hợp lý m ột s ố trường vật lý là giải p háp hừu
hiệu đ ế tìm ra m ô hình thích hợp.
T à i liệ u th a m k h ả o
G u p ta

H.

K. (E d ito r) , 2011.

E n c y c lo p e d ia

of

S o li d

E a rth

G e o p h y s ic s . Springer. 153 9 p g s .
L o v v rie w ., 2007. F u n d a m e n t a l s o f G e o p h y s ic s , 2 n đ e d itio n .

Cambridge U niversity Press. 354 p g s.
M a r e s c h a l J. c , J a u p a r t c . , P h a n e u í c . , a n d P e r r y c . , 2012.
G e o n e u tr in o s a n d th e e n e r g y b u d g e t o f t h e E a rth . Ịournaỉ o f

Geodynamics 54: 4 3 -5 4 p g s .
S te in s., V V ysession M ., 2003. A n in t r o d u c t i o n to s e is m o lo g y ,
e a r th q u a k e s , a n d e a r t h s tr u c tu r e . V V iley-B lackvvell. 4 9 8 p g s .

lý thuyết, đem so sánh vớ i trường thực tế, nếu thây

Địa chấn học
Phạm
N guyễn

Đ ìn h

N guyên,

H ồng

N guyền

Phương,

Đ ìn h

N guyền

Lê

X uyên,
M in h .

V iệ n V ặ t lý Đ ịa c ầ u , V iệ n H à n lâ m K h o a h ọ c v à

C ô n g n g h ệ V iệ t N a m .

G iớ i th iệ u

Địa chân học là bộ m ôn khoa học nghiên cứu v ể
quá trình phát sinh, lan truyền và ghi nhận các sóng
địa chấn trong Trái Đất. Sóng địa chấn là các rung
động đàn hổi tỏa ra từ các nguồn sinh ra do sự mất
cân bằng ứng suất đột ngột trong m ôi trường đâ't - đá.
N guồn sinh ra sóng địa chấn có thê có n guồn gốc tự
nhiên (động đâ't, v .v ...) hoặc nhân tạo (ví dụ n ổ hạt
nhân). Bản ghi sự biến đổi dao động nền theo thời
gian được gọi là băng địa châh. Băng địa chấn cung
câp dữ liệu cơ bản mà các nhà địa châh sử d ụng đê
nghiên cứu sóng đàn hổi và quá trình lan truyền của
chúng trong Trái Đất. Các quan trắc và m ô phỏng
định lượng dao động nền và các sóng địa chấn giúp
chúng ta tửng bước xác định được bản chất của động
đất, cấu trúc và đặc tính vật lý của Trái Đất, cung cấp
thông tin v ề m ức độ n guy hiếm mà động đâ't có thê

gây ra cho các vùng, miền, lãnh thố; nhằm phục vụ
quy hoạch và thiết k ế các công trình chịu đ ộn g đất.
Ờ Việt N am , trạm quan trắc địa chấn đẩu tiên
đư ợc ngư ời Pháp xây dự ng năm 1924 tại P hủ Liên
(Hải Phòng). N h ư n g n ghiên cứu địa chân ở nư ớc ta
chi thực sự bắt đầu từ năm Vật lý địa cầu quốc tế
1957 - 1958. H oạt đ ộ n g này từ đ ó cho đến nay chủ
yếu tập trung vào việc quan trắc, đánh giá n gu yên
nhân, điểu kiện phát sinh, quy luật hoạt đ ộ n g và độ

n gu y hiếm đ ộ n g đất.
C ơ s ở đ ịa c h ấ n h ọ c

Địa chấn học xuất phát từ các phân tích d a o đ ộng
nền tạo ra bởi các n guồn năng lượng trong Trái Đâ't
như đứt đoạn trong đ ộng đất hoặc các vụ n ổ. N goại


Đ ỊA V Ậ T LỶ

trù ờ môi trường lân cận nguồn, phẩn lớn các dao
động nền tắt dần, nghĩa là nền đất sẽ quay trờ lại vị
trí ban đẩu của nó sau khi các dao đ ộn g tức thời tắt
đi. Dao đ ộn g dạng này bao gồm n hửng vi biến dạng

đàn hổi tưcTng ứng với các lực nội tại trong đât - đá,
còn gọi là ứ ng suất. Với trường hợp ứng suât nhỏ
trong khoảng thời gian ngắn thường được quan tâm
trong địa chân học thì biến dạng € và ứng suất ơ có
mối tương quan tuyến tính ở hẩu hết các vật liệu
Trái Đâ't. M ối tương quan này được thê hiện qua
định luật Hooke: ơ — C £ .
ơ đây c được gọi là m odul đàn hổi và quy định
các đặc tính vật liệu của m ôi trường, như mật độ, độ
cứng (tính kháng cắt), tính kháng nén (chống lại sự
thay đối thê tích). Khi ứ ng su ất thay đối theo thời
gian, biến dạng cũng thay đổi tương ứng và sự cân
băng giửa ứng suất và biến dạng tạo ra các són g địa
chân mà tốc độ lan truyền của chúng phụ thuộc vào
các m odul đàn hổi và quy định bởi các phương trình

dao động. N ăm 1830, P oisson đã sử d ụ n g các
phương trình dao đ ộn g và các định luật đàn hổi cơ
bán đ ế chỉ ra rằng hai (và chỉ hai) dạng sóng cơ bản
(sóng khối) truyền qua châ't rắn đ ổ n g nhât - đó là
són g p và sóng s.

657

Sóng s

Sóng s là dạng són g khi lan truyền có phư ơng
dao đ ộn g vu ô n g góc với phương truyền són g [H.2].
Sóng s không có biến đổi v ế th ể tích kèm theo,
không truyền qua được chất lỏng, lan truyền chậm
hơn són g p.
Tới năm 1887 và 1911, Lord Rayleigh và Love đã
lẩn lượt ch ứ n g m inh được bằng lý thuyết v ể sự tồn
tại của hai dạng són g khác lan truyền d ọc theo bể
mặt chât rắn, sinh ra do sự tương tác của các són g p
và s với b ể mặt tự do. Các sóng này được gọi là sóng
mặt và m ang tên R ayleigh và Love.
Sóng Love

Sóng Love v ề bản chất là các só n g s phân cực
trong mặt p hang nằm ngang (SH), bị bẫy trong m ôi
trường gần mặt đất (có tốc độ truyền són g địa chấn
thâp) [H.3]. Trên băng địa chấn gây ra bởi đ ộn g đất
xa, són g Love thường có biên độ lớn nhât. C húng lan
truyền với tốc đ ộ xấp xi 90% tốc độ lan truyền của
són g s.

Sóng Rayleigh

Sóng p

Sóng p lan truyền theo cơ c h ế nén ép - tách giãn,
lư ơng tự són g âm. D ạng són g này có phương dao
đ ộn g trùng với phương truyền són g [H .l]. Sóng p
lan truyền nhanh nhất trong s ố các sóng địa chấn,

Sóng Rayleigh đư ợc tạo ra d o quá trình tương tác
giửa só n g p và só n g s phân cực trong mặt phẳng
thẳng đứ ng (SV) tại lớp gần mặt đâ't có tốc độ truyền
sóng địa chân thấp. Sóng R ayleigh lan truyền chậm
hơn so với só n g Love. Khi sóng R ayleigh lan truyền,

liê n q u a n đ ế n các b iế n đ ổ i v ề t h ế tíc h v à có th ể

các p h ầ n tử m ô i tr ư ờ n g d a o đ ộ n g th e o k iể u c u ộ n

truyền qua châ't lỏng.

ngư ợc lại [H.4].

Hình 1. Minh họa sóng p truyền qua môi trường (theo hướng
mũi tên trên cùng, trùng phương trục Y). Các phần tử moi
trường được thể hiện bằng các ô lưới, dao động theo mũi tên
đậm phía dưới (Nguồn: ©2000 - 2006 Lavvrence Braile).

Hình 2. Minh họa sóng s truyền qua môi trường (theo hướng

mũi tên trên cùng, trùng phương trục Y). Các phần tử mổi
trường được thể hiện bằng các ô lưới, dao động theo mũi tên
đậm phía dưới (Nguồn: ©2000 - 2006 Lavvrence Braile).


658

BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT

T= 0

T= 1

T= 2

T=3

Hình 3. Minh họa sóng Love truyền qua môi trường (theo

Hinh 4. Minh họa sóng Rayleigh truyền qua môi trường (theo

hướng mũi tên trén cùng, trùng phương trục Y). Các phần tử
môi trường được thề hiện bằng các ô lưới, dao động theo các
mũi tên phía dưới (Nguồn: ©2000 - 2006 Lavvrence Braile).

hướng mũi tên trên cùng, trùng phương trục Y). Các phần tử
môi trường được thể hiện bằng các ô lưới, dao động theo các
mũi tên phía dưới (Nguồn: ©2000 - 2006 Lavvrence Braile).

Thời gian (phút)

Hình 5. Bâng địa chấn ghi nhận được tại trạm địa chấn Binghamton, New York trong trận động đất
ờ Alaska ngày 23/6/2003 với độ lớn M 6,9 xảy ra tại tọa độ 51,58 N, 176,67 E, độ sâu 30km.

Với sự ra đời và phát triến liên tục của m áy ghi
địa chấn, các són g p, s, Rayleigh và Love sinh ra bởi
đ ộn g đâ't, lan truyền trong Trái Đất đã đư ợc quan
trắc. M ột ví dụ cho việc ghi nhận các són g này đư ợc
đưa ra ờ hình 5 [H.5]. Phân tích các đặc trưng (pha
và biên độ) của các són g địa chấn quan trắc được,
đ ổng thời so sánh chúng với các són g địa chấn thu
được khi giải bài toán lan truyền són g địa chân (tính

theo lý thuyết) dư ới những giả thiết nhất định vê'
n guồn sinh chấn cũng như m ôi trường truyền sóng
chính là cơ sở đ ế các nhà địa chấn xác định thông tin
v ể n guồn đ ộ n g đât cũng như cấu trúc Trái Đất. Băng
địa chấn cũng là cơ sở cho các tính toán đánh giá độ
n guy hiếm của đ ộn g đât và các tham s ố địa chân
phục vụ thiết k ế kháng chân cho các công trình
chịu đ ộn g đất.


Đ ỊA V Ậ T LỶ

Đ ộng đất

D ộng đât là hiện tượng mất cân bằng ứng suât
đột ngột trong m ôi trường đât-đá cua Trái Đât (do
vận đ ộ n g kiến tạo, hoạt đ ộn g núi lửa, sặp hang
động, các vụ nổ, v .v ...) dẫn đến giải phóng năng

ỉưựng dưới dạng các són g đàn hổi, gây ra rung đ ộng
trong m ột vù ng rộng lớn trên b ể mặt Trái Đâ't. Đ ộng
đâ't một m ặt bị xem như là dạng thiên tai đặc biệt
n guy hiểm do gây ra rung đ ộ n g nền hoặc biến dạng
mặt đâ't, có thế phá h ủy nhà cửa, công trình, gây
sóng thẩn, cướp đi của cải và sinh m ạng cùa nhân
loại. Mặt khác, đ ộng đâ't là n guồn phát sóng địa chân
có ích với năng lư ợn g vô cùng lớn nên truyền qua
được các phân khác nhau của Trái Đất, khi tới các
m áy ghi địa chân m an g rất nhiều thông tin v ề cấu
trúc cũng như đặc tính của Trái Đâ't. Một s ố khái
niệm và đặc trưng cơ bản của đ ộn g đât được giới
thiệu sau đây.
Chấn tiêu và chấn tâm động đất

Chân tiêu của đ ộ n g đâ't là tâm điểm phát ra són g
địa chấn khi đ ộn g đâ't xảy ra. H ình chiếu theo
phương thắng đ ứ n g của chân tiêu lên mặt đ ấ t gọi là
chấn tâm đ ộn g đât. Trong thực tế, chấn tiêu đ ộn g
đâ't không phải là m ột đ iểm mà là cả vù n g đứt đoạn
trong đ ộn g đất. T ương ứng với đ iểu này, v ù n g chân
tâm là hình chiếu của vù n g chân tiêu lên mặt đâ't.
Khoảng cách từ chân tiêu tới m ặt đất, củ n g là
khoàng cách giữa chân tiêu và chấn tâm, gọi là độ
sâu chân tiêu. K hoảng cách từ m ột điểm quan tâm
trên mặt đâ't đến chân tiêu gọi là khoảng cách chân
tiêu, còn khoảng cách từ đ iểm đ ó đến chân tâm gọi
là khoảng cách chấn tâm.
Độ lớn của động đất

Kích cờ hay đ ộ lớn của m ột trận đ ộn g đất thường
được các nhà địa chấn xác đ ịnh dựa theo biên đ ộ của
các són g d o trận đ ộn g đất ấy gây ra, đo được trên
băng địa chân dưới d ạ n g chung như sau:

M = log( A / T ) + F(tĩ, A) +

c

trong đ ó A là biên đ ộ của tín hiệu, T là chu kỳ tương
ú ng, F là hàm hiệu chinh cho biên đ ộ theo đ ộ sâu h
của chấn tiêu đ ộn g đất và khoảng cách chấn tâm A,
còn c là h ệ s ố hiệu chinh địa phương.
Thang đ ộ lớn của đ ộn g đâ't đẩu tiên do
c . F. Richter đưa ra năm 1935 cho các trận đ ộn g đất
ở phía nam C aliíom ia, được gọi là thang đ ộ lớn

động đâ't địa phương (ký hiệu là M l), hoặc thang
Richter. Từ tín hiệu ghi được bởi m áy địa chấn

YVood-Anderson (chu kỳ riêng 0,8 giây), độ lớn M l
của đ ộ n g đâ't xảy ra ở phía nam Caliíornia được
Richter định nghĩa n h ư sau:
M

ị

= lo g A + 2 ,7 6 lo g À - 2 ,4 8

659

Với A là biên độ cua tín hiệu lớn nhât ghi được
(thư ờng là són g S), A được xác định thông qua sự
chênh lệch thời gian tới của sóng p và són g s.
N gày nay thang đ ộ lớn Mi ít được sử d ụn g vì
đ ộn g đât không chi xáy ra ở C aliíom ia và m áy địa
chân VVood - A nderson đã rất lạc hậu. Tuy nhiên, vì

rât nhiều công trình có tẩn số dao động riêng xấp xỉ 1
giây, gần sát với chu kỳ dao đ ộng riêng của m áy địa

chân Wood - Anderson, M l thường được xem như là
thước đo của m ức thiệt hại mà m ột trận động đất có
thê gây ra cho công trình. Chính vì lý d o này m à thi

thoảng thang độ lớn M l vẫn còn được nói đến.
C ủng với sự phát triển của m áy địa chấn, sau này
các nhà địa chấn đã xây dự ng các thang đ ộ lớn của
đ ộ n g đâ't xác định theo sóng m ặt Ms và theo són g
khối mb. Thang Ms thường sừ d ụn g cho trường hợp
đ ộn g đất chân tiêu nông, được xác định như sau:
M s = lo g A-\- GClo g A + p
với A là biên độ cực đại (đơn vị là Ịjm) của các sóng
m ặt có chu kỳ 20 giây; a = 1,66; p = 1,82 cho trường
hợp thành phẩn nằm ngang của các só n g R ayleigh
d o đ ộn g đất n ông sinh ra.
Trường hợp đ ộn g đất chân tiêu sâu, thang mb
thư ờng được sử d ụn g và được định nghĩa như sau:

mb = \ og(AIT) + Q{h,k)

Trong đ ó A là biên độ cực đại của só n g khối
(th ư ờng là só n g P) có đơn vị là fam, T là chu kỳ
tư ơ n g ứ n g có đơn v ị là giây, Q là hàm thực n gh iệm

phụ thuộc vào khoảng cách chân tâm A và độ sâu
chấn tiêu h.
Đ iếm hạn c h ế của hai thang đ ộ lớn nêu trên là
chúng phụ thuộc vào tẩn s ố của són g địa chấn. H ơn
thế, khi kích cờ của các trận đ ộn g đâ't lớn đ ến m ột
m ức nhât định, các thang Ms và mb có xu th ế bão hòa
và không phản ánh đ ún g đ ộ lớn của đ ộ n g đâ't. Chính
v ì vậy, m ột thang độ lớn đ ộng đâ't khác, gọi là thang
đ ộ lớn m om en M«v đã đư ợc xây dựng:
A /w - | l o g A f „ - 1 0 , 7
ở đ ây Mo là m om en địa chân của đ ộn g đâ't (đơn
vị là din-cm ) và đư ợc xác định như sau:

M 0 = ụDA
với fa là m odu l cắt (bằng 3 X 1011 d in/cm 2 ch o các
đứt gãy vỏ), D là dịch trượt trung bình của b ể mặt
đ ứ t gãy và A là diện tích của m ặt đứt gãy đã dịch
trượt. Thang Mw có ưu điểm là đưa ra đ ộ lớn của
đ ộ n g đất gắn với quá trình n guồn và không bị bão
hòa. N goài ra, nó cho thây m ôi liên hệ giữa kích
thước của đứt gãy sinh chấn và độ lớn của đ ộ n g đất
đư ợc sinh ra.
Đ ế hình d u n g cụ thê hơn v ể đ ộ lớn của đ ộ n g đất,
các nhà địa chân đã đưa ra m ối liên hệ giừa đ ộ lớn
của đ ộn g đât Mw và năng lượng địa chân phát ra
tương ứ ng E như sau (Stein và W ysession / 2003):

660

BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT

logE = 1,5 Mvv + 11,8
ơ đ ây E có đơn vị là ec (1 ec = 1 din-cm ). Từ đ ây
ta có m ột liên hệ n hư sau: N ăng lư ợng của m ột vụ nô
bom 1 m egaton (m ột triệu tân) là khoảng 5.1022 ec,
n h ư n g chỉ m ột phẩn năng lượng ấy phát ra d ư ới
d ạn g só n g địa chân. Đ ế có năng lượng sóng địa chân
tương đ ư ơ n g năng lượng phát ra từ một trận đ ộ n g
đất có đ ộ lớn Mvv = 7,3 cẩn phải n ổ m ột quả bom
k hoản g 50 m egaton. Lun ý rằng các nhà địa chấn
k hôn g đ ư a ra đ an vị đ o cho độ lớn của đ ộ n g đất.
Trên các p h ư ơ n g tiện truyền thông hay nói đ ến "độ
Richter" n h ư là đơn vị đo trong tất cả các thang độ
lớn đ ộ n g đất. v ể m ặt khoa học, nói n h ư v ậ y là
k hôn g chính xác.
Đ ộng đắt kiến tạo

Đ ộ n g đất kiên tạo là dạng đ ộn g đất phát sinh do
sự dịch ch u yển đột ngột của các địa khối theo các
đ ứ t gãy kiến tạo, hệ quả của các hoạt đ ộn g địa đ ộ n g
lực tự n h iên bên trong Trái Đất gây ra. Đ ây là d ạn g
đ ộ n g đâ't đ ư ợ c quan tâm nhiều nhât trong địa chân
học. Đ ó là d o dạng đ ộn g đât này xảy ra thư ờn g
xu yên , giải p hón g năng lư ợng lớn và có tác đ ộ n g
trên d iện rộng.

C á c k iể u n g u ồ n đ ộ n g đ ắ t k iế n tạo

Vì đ ộ n g đất kiến tạo phát sinh d o sự d ịch ch u yển
đ ột n g ộ t của các địa khối theo đứt gãy kiến tạo nên
n goài th ô n g tin v ề đ ộ lớn, các nhà địa chân còn quan
tâm đ ến h ình thái dịch trượt trong đ ộng đất. Đ ặc
đ iếm n ày đ ư ợc th ế hiện qua ba đại lượng: g ó c
p h ư ơ n g vị, g ó c dốc, và góc trượt [H.6]. G óc p h ư ơ n g
v ị là g óc tạo bời p hư ơng bắc và giao tuyến của m ặt
đ ứ t g ã y vớ i m ặt đâ't. Góc d ốc là góc tạo bởi m ặt đứt
g ãy và m ặt đất. G óc trượt là góc giữa vector trượt d
(m ô tả d ịch ch u yến tương đối giữa hai cánh đ ứ t gãy)
và p h ư ơ n g k éo dài của đứt gãy. Góc trượt có th ể
thay đ ổ i từ 0° đến 360°. Với các góc trượt khác nhau,
ch ú n g ta sẽ có các kiểu n gu ồn đ ộn g đất kiên tạo khác
nhau. Ba k iểu n guồn đ ộn g đâ't kiến tạo cơ bàn gồm :
trượt bằng, thuận và nghịch [H.7]. Phần lớn các kiểu

n g u ổ n đ ộ n g đât kiến tạo là sự kết hợp giữa ba kiểu
n g u ồ n cơ bản này.
Phân tích b ăn g địa chấn d o đ ộ n g đâ't gây ra ờ
n hiều v ị trí khác n hau đà giúp các nhà địa chấn xác
đ ịnh đ ư ợ c các đặc trưng n g u ồ n đ ộ n g đâ't (vị trí, đ ộ
lớn, h ình thái d ịch trượt, v .v ...) , từ đ ó khám phá
đ ư ợ c các quá trình địa đ ộ n g lự c bên trong Trái Đâ't
và đ ó n g g ó p tích cự c ch o v iệc đ ể xuât các giải pháp
giảm n h ẹ hậu quả của đ ộ n g đâ't có thê gây ra cho con
n gư ời khi đ ộ n g đât xảy ra.
Đ ộ n g đ ấ t k iế n tạ o ở V iệ t N a m

Đ ộ n g đ ấ t v ớ i đ ộ lớn M > 4,5 trên lãnh thổ
Việt N a m chi tập trung trong đới phá h uỷ của các
đ ứ t g ã y h oạt đ ộ n g , nghĩa là v ề bản chất chúng là
đ ộ n g đ ấ t kiến tạo. K hoảng 90% s ố lư ợn g đ ộng đất
của n ư ớc ta xảy ra ở v ù n g Tây Bắc, và n hữ ng trận
đ ộ n g đâ't m ạnh nhâ't cũ n g xảy ra ở đây. Hoạt đ ộn g
đ ộ n g đâ't trên lãnh th ô V iệt N a m nhìn chung có m ức
đ ộ vừ a phải, đ ộ n g đâ't m ạnh nhất đã xảy ra có độ lón
M < 7 , kiểu n g u ồ n p h ô b iến nhất là trượt bằng.
Sự k iện n ổ i bật tron g h o ạ t đ ộ n g địa chấn hiện
đ ại ở n ư ớ c ta là trận đ ộ n g đâ't xảy ra ngày 24/6/1983
ở v ù n g n ú i P h ư ơ n g Pi, cách thị trấn Tuần Giáo, tỉnh
Lai C hâu 11 km v ề p hía đ ô n g bắc. Với đ ộ lớn
Ms = 6,7 ± 0,2, trận đ ộ n g đ ất n ày đã gâ y thiệt hại
n ặ n g n ề ch o các cô n g trình xây d ự n g ó thị trân
T uần G iáo. Đ ộ n g đâ't cũ n g g â y ra sụt lở lớn trong
các d ã y n ú i ở v ù n g chân tâm , vù i lâ'p tới 200ha
ru ộ n g lúa tron g các th u n g lũ n g và n hiều đoạn
đ ư ờ n g g ia o th ô n g . Đ á lờ đã làm h àn g chục ngư ời
ch ết và bị th ư ơ n g . N ứ t đất rộ n g 10 - 15cm, kéo dài
từ n g đ o ạ n từ v à i ch ụ c đ ến v à i trăm m ét trên chiều
dài gần 20km . Đ ộ n g đâ't g â y chấn đ ộ n g m ạnh trên
m ột v ù n g rộn g lớn ở Tây Bắc V iệt N am , Đ ô n g Bắc
Lào và N a m T run g Q u ốc. Sau kích đ ộ n g chính hàng
loạt d ư ch ấn đã xả y ra. D ư ch ấ n m ạnh nhất với đ ộ
lớ n M s = 5,4 xả y ra n g à y 15/7/1983 n g a y trong v ù n g
chấn tâm của đ ộ n g đâ't T u ần G iáo. Đá lở do d ư
chân n à y g â y ra c ũ n g làm hai n g ư ờ i thiệt m ạng,
n h iều ru ộ n g lúa bị v ù i lấp. P hải 8 thán g sau v ù n g
T uần G iá o m ới trở lại y ên tĩnh.

Trượt bằng trái

H ình 6. Minh họa hình thái dịch trượt trong động đất

(theo stein và VVysession, 2003).

JĩưT ? $ ? hả'

(X_I80>

Hình 7. Các kiểu nguồn động đất kiến tạo cơ bản
(theo stein và VVysession, 2003).


Đ ỊA V Ậ T LỶ

Động đất kích thích

Một dạng đ ộng đất đặc biệt, khác với đ ộ n g đâ't
kiến tạo tụ nhiên, là đ ộ n g đâ't kích thích. Đ ây là kiếu
đ ộ n g đâ't gắn liền với các hoạt đ ộ n g nhât thòi không
liên quan đến các quá trình kiến tạo, làm thay đối
trường ứng suâ't và biến d ạn g tại khu vực đ ộn g đâ't
xảy ra. Các hoạt đ ộn g này (sau đ ây gọi tắt là hoạt
đ ộn g nhất thời) có thê có n gu ổn g ốc tự nhiên (chăng
hạn mưa, tuyết rơi, v.v...) hoặc nhân tạo (như tích
nước tại các hổ chứa, khi khai thác m ỏ, dầu, khí đốt,
nước, v.v...). Khi điểu kiện bên d ư ới m ặt đât thay đổi
theo chiều h ướng ú n g suât đạt đến n gư ờ n g tới hạn

tạo ra mất cân bằng đ ột ngột, đ ộ n g đât kích thích sẽ
xảy ra.
Có hai d ạng đ ộ n g đâ't kích thích là đ ộn g đâ't kích
thích trực tiếp và đ ộ n g đ ât kích hoạt. Đ ộ n g đ ất kích
thích trực tiếp xảy ra d o n g u y ê n nhân chính là các
hoạt đ ộn g nhât thời, thiếu các h oạt đ ộ n g n ày đ ộ n g
đ ất không th ế xảy ra. D ạn g đ ộ n g đất này thư ờn g
n hỏ (độ lớn M < 4), xảy ra ở đ ộ sâu n ô n g (dưới
lOkm). Đ ộ n g đất kích h oạt có n g u y ê n nhân ch ín h là
từ hoạt đ ộ n g kiến tạo tự n hiên, còn hoạt đ ộ n g nhất
thời đ ón g vai trò thứ y ếu , n h ư n g tạo ra n h ữ n g biến
đ ộ n g nhất đ ịnh v ề trư ờn g ứ n g suât, kích h oạt đ ộ n g
đâ't xảy ra sớm hơn b ình thư ờn g. N h ư vậy, đ ộ n g đất
kích hoạt chi xảy ra ở n h ừ n g v ù n g có các đ ứ t gãy
kiến tạo và ứ n g suất k iến tạo ở đ ó đã đ ư ợc tích lũy
gẩn đến m ức tới hạn. Đ ộ lớn của đ ộ n g đất kích hoạt
có th ể đạt M > 6, chấn tiêu có thê sâu hơn lOkm.
Dộng đất kích thích hồ chứa

Đ ộng đất kích thích ở các khu vự c h ổ chứa (gọi tắt
là đ ộn g đâ't hổ chứa), là h iện tượng biến đổi (chủ yếu
là tăng) hoạt đ ộn g đ ộ n g đâ't tại đ ó khi h ổ chứa đ i vào
hoạt đ ộn g (tích và xả nước). T hông thường, các h ổ
chứa được xây d ự n g tại n h ữ n g nơi có liên quan với
các hoạt đ ộn g kiến tạo khu vực, v ì v ậ y xung quanh hổ
chứa thường có các đ ứ t gãy. Khi h ổ chứa đ ư ợ c tích
nước, khối nước k hổng 16 đ ó sê làm tăng áp suất tác
đ ộ n g lên đ áy hổ và lan truyền tới b ể m ặt các đ ứ t gãy
x u n g quanh. N goài ra, quá trình thấm n ư ớc từ hổ
chứa vào m ôi trường đất - đá và b ề m ặt đứt gã y xu ng

quanh cũng làm tăng áp suất lỗ rỗng (do th ể tích lỗ
rỗng giảm đi khi bị nén chặt lại). H ai sự biến đ ổi này
đ ó n g vai trò chủ y ếu trong v iệc kích hoạt sự dịch
ch u yến của đứt gãy và tạo ra đ ộ n g đâ't.
C ó th ể p hân đ ộ n g đ ât k ích thích h ổ chứa làm hai
loại: a). Loại p h ản ứ n g n h an h - đ ộ n g đất kích thích
x ả v ra n g a y sau khi tích n ư ớ c h oặc khi có sự b iến
đ ổ i lớn v ề m ự c n ư ớ c sau đ ó . Đ ộ n g đ ất loại n à y có
m ối tư ơng q uan chặt ch è v ớ i sự th ay đ ổi m ự c n ư ớc,
đ ộ n g đất k h ôn g m ạnh, có ch ân tiêu n ô n g (< lOkm )
n g a y d ư ới lòn g h oặc x u n g q u an h h ổ chứa; b). Loại
p h ản ứ n g chậm : đ ộ n g đ ất kích thích xảy ra sau m ột
k h oản g thời gia n trễ đ á n g k ể tính từ khi h ổ ch ứ a
đ ư ợ c tích nước. Đ ộ n g đất loại n à y th ư ờ n g k h ô n g có
m ố i tư ơng quan trực tiếp v ớ i v iệ c thay đ ổ i m ự c

661

n ư ớ c hổ, đ ộ n g đâ't thư ờng m ạnh, đ ộ sâu ch ân tiêu
lớ n h ơ n (>10km ) vư ợt qua giới hạn của h ổ chứ a và
có m ối liên hệ chặt chẽ vói các đứt gãy quan h khu
v ự c hổ chứa.
Đ ộ n g đất kích thích ở khu vự c hổ chứa có thê gây
n g u y h iểm cho công trình và con người là d ạn g đ ộ n g
đất kích hoạt, tức là có liên quan tới hệ th ốn g đứt
gã y và trường ứng suất kiên tạo tự nhiên. Đ ê hiếu,
d ự b áo và đánh giá đ ủ n g v ể m ức độ và d iên biến
hoạt đ ộ n g đ ộ n g đất dạng này cẩn phải xác định
đ ư ợ c đ ầy đ ủ nhữ ng thông tin sau đây: 1). H oạt đ ộ n g
đ ộ n g đất đã xảy ra (phân b ố không gian, thời gian,

cơ cấu n g u ồ n , v .v ...); 2). Các hệ thống đ ứ t gã y kiến
tạo liên quan; 3). Đ iểu kiện địa chât địa p h ư ơ n g n hư
đ ộ sâu đá m óng, phân b ố các lớp đất đá bên trên,
đặc tính bất đ ổn g nhất, các tham s ố lổ rỗng của m ôi
trường đâ't đá, v .v ...; 4). Trường ú n g suất kiến tạo tự
n h iên (khu v ự c và địa phương); 5). Các tham s ố liên
quan đ ến hoạt đ ộn g hổ chứa như v ị trí cô n g trinh,
thời đ iếm bắt đẩu và thời gian vận hành cô n g trình,
m ứ c n ư ớ c và d un g tích hổ, biến đ ộn g v ề ứ n g suâ't và
áp suất lỗ rỗng phát sinh. Đ ây là n hữ n g đ iểu kiện
k h ô n g d ễ đ áp ứng.
Đ ộ n g đ ấ t k íc h th íc h h ồ c h ứ a ở V iệ t N am

H iện tư ợ n g đ ộn g đâ't kích thích đ ư ợ c th eo dõi
đ ẩu tiên ở V iệt N am gắn với giai đoạn đẩu vận h ành
h ổ th ủ y đ iện H òa Bình. Hổ có d u n g tích ~ 9 tỷ m 3,
d iện tích m ặt h ổ khoáng 196km 2, nơi sâu nhất trong
lò n g h ổ xấp xi lOOm. Sau khi tích nước h ổ chứ a H oà
Bình đ ến đ ộ cao 86m , s ố lư ợn g đ ộn g đất y ếu xảy ra
tăng dẩn. Đ ến tháng thứ sáu kê từ khi tích n ư ớ c hổ
chứ a tức là và o n gày 14/4/1989 thì liên tiếp xảy ra
hai trận đ ộ n g đất có đ ộ lớn M = 3,8 và 3,7 và bốn
trận đ ộ n g đ ât yếu với đ ộ lớn từ 1 đến 1,4. C hấn tiêu
của ch ú n g ở v ù n g Bình Thanh, trên đứt g ã y C hợ Bờ
cách tu y ến đ ập H oà Bình 15km v ể phía tây. Sau đ ó
là thời g ia n yên tĩnh kéo dài m ột tháng. Đ ến n g à y
23/5/1989, v à o lú c 6 giờ 30 phút đã xảy ra m ột trận
đ ộ n g đâ't có đ ộ lớn M = 4,9 ở đ ộ sâu chân tiêu 6km,
g â y ch ân đ ộ n g khá m ạnh trong v ù n g chấn tâm k éo
dài từ Bình Thanh đến thị xã H oà Bình, d ọ c th eo đ ứ t

gã y C h ợ B ò - H oà Bình. Sau trận đ ộ n g đất ch ín h n ày
còn xảy ra m ột s ố d ư chấn. M ạnh nhât trong sô' đ ó là
sự k iện n g à y 27/5/1989 có độ lớn M = 4,0, đ ộ sâu
chấn tiêu 5km . Sau các sự kiện đã nêu, h oạt đ ộ n g
địa chấn y ế u dần và trở lại yên tĩnh tron g thán g
9/1989. V ề sau, trong m ỗi chu kỳ tích n ư ớ c v à o h ổ
chứa thì từ 4 đến 6 tháng đẩu s ố lư ợn g đ ộ n g đ â t y ếu

đều tăng, rồi lại giảm dẩn đến mức bình thường.
V ào đ ẩ u ch u kỳ tích nư ớc năm 1991, n gày 6/10/1991
khi m ự c n ư ớ c đạt cao trình 115m, thì ở Tạ K hoa đã
xảy ra m ột trận đ ộ n g đất trên đứt gãy M ư ờ n g La Bắc Y ên có đ ộ lớn M = 4,9. Có th ể đ ó cũ n g là m ột
trận đ ộ n g đ ất kích thích bắt n gu ồn từ hoạt đ ộ n g của
hổ H òa Bình, tuy Tạ Khoa ở khá xa v ể phía th ư ợ n g
n g u ồ n sô n g Đà.


662

BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT

Tù năm 1992 trờ đi s ố lượng đ ộng đâ't yếu bắt đầu
giảm, m ặc dù m ực nước hổ đạt m ức cao nhât. Từ sau
năm 1994 ch ế độ đ ộng đất trong vù n g hổ d ư ờ n g n hư
đã bình ổn, không còn thấy hiện tượng tăng giảm s ố
lượng đ ộn g đất yếu theo chu kỳ tích nước.
N h ư vậy việc tích nước và hoạt đ ộ n g h ổ chứa
Hoà Binh đã gây biến đ ộn g hoạt động đ ộ n g đ ât ở
khu vự c hổ trong khoảng thời gian từ 4 đ ến 5 năm
đầu tiên. Đ ộng đất kích thích m ạnh nhất k h ô n g đạt

tới ngư ờng đ ộn g đâ't cực đại dự đoán M = 5,2.
Trong n hữ ng năm 2011 - 2013, động đất h ổ chứa
cũng xảy ra ở khu vự c hổ thủy điện S ông Tranh 2
sau khi hổ đi vào hoạt động. H ổ bắt đầu đ ư ợ c tích
nước vào ngày 29/11/2010, d u n g tích 730 triệu m 3,
diện tích mặt hổ khoảng 36km 2, nơi sâu nhất trong
lòng hổ xâp xi 91 m. Trong thời gian từ năm 1715 đ ến
trước thời điểm hồ tích nước hoạt động, tại khu vự c
Bắc Trà My và lân cận chỉ xảy ra 8 trận đ ộ n g đâ't, chủ
yếu là đ ộn g đất nhỏ. M ạnh nhất trong s ố n ày là trận
đ ộng đât có độ lớn M = 4,8 xảy ra năm 1957 cách khu
vực công trình thủy điện Sông Tranh 2 khoản g
lOOkm v ề phía Đ ôn g N am . Tuy nhiên, sau k hoản g 4
tháng k ể từ khi hổ tích nước đã bắt đẩu có b iếu h iện
của hoạt đ ộn g đ ộn g đâ't (có tiếng nô và rung đ ộ n g
nhẹ). Sau khoảng m ột năm kê từ khi hổ chứ a bắt đẩu
tích nước, đến tháng 11/2011 đã xảy ra 02 trận đ ộ n g
đất có đ ộ lớn M = 3,4. Tiếp theo, từ tháng 11/2011
đến 11/2012 khoảng 70 trận đ ộn g đât với đ ộ lớn
M < 4,7 đã liên tiếp xảy ra ở khu vực này. Đ ặc biệt,
trong tháng 9/2012 đà xảy ra bốn trận đ ộ n g đâ't có đ ộ
lớn M = 3,8 - 4,2, ngày 22/10/2012 xảy ra trận đ ộ n g
đât có M = 4,6 và ngày 15/11/2012 xảy ra trận có
M = 4,7. Các trận đ ộn g đâ't xảy ra đều kèm theo tiến g
nổ, vị trí chấn tâm đ ểu ở lân cận khu v ự c h ồ chứa
thủy điện Sông Tranh 2. Đ ến thời điếm tháng 3/2013,
hoạt đ ộn g đ ộn g đất vẫn còn tiếp diễn. Rỏ ràng, cũ n g
giốn g như trường hợp hổ H òa Bình, v iệc tích nư ớc
hổ thủy điện Sông Tranh 2 đã làm gia tăng hoạt
đ ộn g đ ộn g đất tại khu vự c công trình và lân cận.

su y ra tử thời gian lan truyền cua các só n g địa chấn
phản xạ và khúc xạ sinh ra từ các trận đ ộ n g đâ't. Từ
các dữ liệu này, các nhà địa chân đã tìm ra các mặt
gián đoạn địa chân chính cũng như đặc tính của
chúng (độ sâu và nhảy bậc v ề tốc độ truyền són g địa
chân) trong các lớp khác nhau của Trái Đâ't. Đẩu tiên
là mặt gián đoạn M ohorovicic, thường gọi là mặt
M oho, giữa v ỏ và m anti ờ dải độ sâu 10 - 60km, sau
đó là ranh giới nhân - m anti ở độ sâu 2.900km . N hân
không cho són g s truyền qua nên phần ngoài của nó
được coi là lỏng. Tuy vậy, nhân trong đã đ ư ợc chứng
m inh là rắn (xem M ontagner, 2011).
M anti có th ể đ ư ợ c chia làm m anti trên và m anti
dưới, phân cách bời m ặt gián đoạn tại đ ộ sâu
660km . Trong m anti trên, n gư ời ta cũ n g đà phát
hiện ra m ột m ặt gián đoạn ờ khoản g đ ộ sâu 410km
gọ i là đới ch u y ên tiếp. Tại đ áy của m anti, khoảng
200km phía trên ranh giới nhân - m anti, m ột mặt
gián đoạn khác cũ n g đà đ ư ợc phát hiện là lớp D".
N goài ra còn có m ột s ố m ặt gián đoạn khác, chăng
hạn m ặt gián đoạn H ales ở đ ộ sâu 80km , m ặt gián
đoạn G utenberg tại m ón g của thạch q uyển, mặt
gián đoạn Lehm ann tại các đ ộ sâu 220km , 520km và
khoảng 900km . T uy vậy, bản chât toàn cầu cùa các
m ặt gián đoạn này vẫn còn là vân đ ể đ ư ợ c tranh
luận. H ầu hết các m ặt gián đ oạn v ể tốc đ ộ truyền
só n g địa chấn đ ư ợ c giải thích là ranh giớ i của các
khối vật chất khác nhau v ề thành phẩn k hoán g vật,
n h ư n g m ột s ố m ặt gián đoạn có th ể là ranh giói

giữ a các thành tạo hóa học khác nhau.
Từ đặc tính đàn hổi cùa chúng, các ranh giới khác
nhau được th ế hiện trong Bảng 1 và hình 8 [H.8].
Trái Đất có th ể đư ợc phân chia thành vỏ rắn silicat ở
phía ngoài, m anti trên (bao gồm m ột phẩn thạch
quyển, quyển m ểm và đới ch u yển tiếp), m anti dưới
(với lớp D" và m óng của nó), nhân ngoài lỏng và
nhân trong rắn.
Bảng 1. Cấu trúc 1D của Trái Đất.

Tên lớp

Lớp (km)
C ấu trú c T rá i Đ ấ t

Cấu trúc của Trái Đâ't có thê được xác đ ịnh theo
các tính châ't vật lý hoặc theo các đặc tính h óa h ọc
của nó. Các nhà địa vật lý thường sử d ụ n g các
trường vật lý khác nhau cho m ục tiêu này. Bang cách
quan trắc trực tiếp các đặc tính vật lý của Trái Đâ't,
khoa học Địa vật lý đã giú p cho việc hình d u n g đ ư ợ c
câu trúc sâu bên trong hành tinh chúng ta. Kết quả
phân tích són g địa chân đã cho phép xác đ ịn h câu
trúc và các đặc tính đàn hổi và phi đàn hổi của toàn
bộ Trái Đất.
cắu trúc Trái Đất theo mô hình 1D

C ó thế xem câii trúc Trái Đâ't gần như là đ ối x ứ n g
cầu, phân lớp theo chiểu sâu. Trong n h ữ n g thập kỷ
đẩu của thê kỷ 20, tính phân lớp của Trái Đ ât đ ư ợ c

0 -8 0

Thạch quyến (thay đổi cục bộ giữa 5 - 200 km)

0 -3 5

Vỏ (thay đổi cục bộ giữa 5 - 70 km)

3 5 -8 0

Phần trên cùng của manti

35 - 2890

Manti

80 - 220

Quyền mềm

410-660

Đới chuyển tiếp

35 - 660

Manti trên

660 - 2890

Manti dưới

2740 - 2890

Lớp D"

2890-5150

Nhân ngoài

5150-6360

Nhân trong

Có rât nhiều m ô hình tham khảo (đối x ú n g cẩu) đã
được phô biến suốt th ế kỳ qua nhưng được biết đến
nhiểu nhất là các m ô hình PREM (Preliminary
Reference
Earth
M odel
cùa
D ziew onski
và


Đ ỊA VẬT LỶ

Anderson, 1981) [H.9], IASP91 và sau đó là AK135
(xem Montagner, 2011). M ô hình PREM lần đẩu tiên

giới thiệu m ột lớp bất đăng hướng ờ phẩn 220km trên
nhất của manti. Tới năm 1996, M ontagner và Kennett
cũng đà chi ra rằng đặc tính bât đăng hướng là đáng
k ế trong đới chuyển tiếp của m anti ở dải độ sâu giữa
410 - 900km.

vỏ
Moho
Manti trên
Manti dưởi
Lớp D"
Nhân ngoải
Ranh giới
lỏng - rắn
Nhân trong

Hình 8. Các lớp khác nhau cùa Trái Đất.

c ắ u trúc Trái Đất theo cắt lớp địa chắn 3D

Một thực t ế là khi sử d ụ n g các m ô hình Trái Đất
1D nêu trên các nhà khoa h ọc đã không thế giải thích
đ ư ợ c sự khác biệt quan trọng v ể thời gian truyền
só n g (m ặc dù khá nhỏ, d ư ới 10%) giữa số liệu quan
sát và s ố liệu tính toán lý thuyết. N h ử n g khác biệt
này được cho là do có các bất đ ổn g nhâ't v ề đặc tính
vật lý ở k ế bên, trong các lớp khác nhau của Trái Đất.
Sau khi m ô hình kiến tạo m ảng và đối lưu trong
m an ti được chấp nhận, m ột loạt vấn đ ể liên quan tới
địa động lực bên trong Trái Đ ất được đặt ra. Đ ó là N g u ồ n gốc của đ iểm n ón g là gì? Có bao n hiêu lớp

trong manti? Q uá trình đối lưu trong m anti d iễn ra
thê nào? Địa chất trên mặt (lục địa, ranh giới m ảng,
các điếm nóng) đ ư ợc phản ánh như thê nào ở dưới
sâu? Sụ tương tác và kết hợp giừa các lớp khác nhau
cua Trái Đằ't ra sao? Các d òn g chày ở sâu trong
m anti tác đ ộn g đến địa chất trên mặt như thê nào
hoặc các hiện tượng trên mặt tác đ ộn g đến đ ộ n g lực

663

sâu bên trong Trái Đâ't ra sao? Đ ể giải quyết các vân
đ ể đặt ra, các nhà nghiên cứu cẩn đánh giá đư ợc các
bâ't đ ổ n g nhâ't ở phạm vi toàn cẩu có nhừ ng đặc
trư ng khác nhau v ề quy m ô không gian (tù rât lớn
v ó i kích thư ớc trên lO.OOOkm như m ột s ố m áng kiến
tạo tới râ't nhỏ như các điểm nóng) cũng như thời
gian (thời gian gắn với hoạt đ ộng kiến tạo m ảng tính
đ ến h àn g chục triệu năm , các sự kiện tai biến như
phát sin h đ iếm nóng, chu trình địa chấn và núi lửa
chỉ k éo dài qua vài th ế kỷ). Với sự phát triến vượt
bậc v ể thiết bị quan trắc địa chấn dải rộng từ nhừng
năm 80 của th ế kỷ 20, việc phát triển các m ô hình 3D
theo các tham s ố địa chấn chính là m ột trong nhừng
giải p háp thực t ế và hiệu quả đ ể giải quyết các vân
đ ể đặt ra. N h ờ m áy tính có khả năng xử lý các tập dừ
liệu rất lớn, kỹ thuật cắt lớp địa chấn có thê đưa ra
h ình ảnh câu trúc sâu 3D của Trái Đất, cung câp các
đ ầu m ối v ể bán chất cơ ch ế điều khiển các quá trình
đ ổi lư u tron g manti.
Q uá trình lan truyền sóng địa chấn rất nhạy với

các dị th ư ờ n g nhiệt độ, áp suất, thành phẩn hóa học
và các k hoán g vật. V iệc gia tăng nhiệt độ thư ờng dẫn
tới sự su y giảm tốc đ ộ truyền són g địa chấn. N gư ợ c
lại, v iệc gia tăng áp suất lại đi củng với sự gia tăng
tốc đ ộ truyền són g địa chân. Đ ây là nhừ ng điểm
quan trọng khi sử d ụn g phư ơng pháp địa chấn trong
n g h iên cứ u câu trúc sâu của Trái Đâ't.
N h ừ n g m ô hình 3D đẩu tiên của m anti Trái Đất
đ ư ợ c đ ề xu ất vào cuối n h ũ n g năm 70 của th ế kỷ 20
n h ư n g cu ộ c cách m ạng thật sự v ề cắt lớp địa chân
xảy ra sau đ ó gần m ười năm, khi m ột bộ đẩy đủ các
m ô h ìn h cắt lớp đư ợc đ ể xuất, từ b ể m ặt cho tới tâm
của Trái Đâ't (xem M ontagner, 2011). H iện nay, độ
p hân giải cho các dị thường k ế bên ở quy m ô toàn
cẩu (cho toàn bộ Trái Đất) là khoảng l.OOOkm.
H ình 10 [H.10] là m ột v í dụ v ề các m ô hình cắt lớp
của Trái Đâ't (Thurber và Ritsema, 2007) với nhữ ng
th ô n g tin m ó i v ể đ ộ n g lực Trái Đâ't và các quá trình ở
d ư ớ i sâu. Ớ đ ộ sâu lOOkm, sự phân b ố các dị thường
tốc đ ộ lan truyền són g địa chấn phản ánh cấu trúc
địa chất trên mặt. Tại hầu hết các ranh giới m ảng tốc
đ ộ lan truyền són g địa chân là thấp v ì chúng thường
gắn liề n v ớ i các hoạt đ ộn g núi lửa. Tại các m iền đại
d ư ơ n g , tốc đ ộ lan truyền sóng địa chân tăng lên theo
tu ổ i của n h ữ n g v ù n g đ áy biển được xác định gắn với
quá trình n g u ộ i đi của các m ảng theo thời gian. N h ư
vậy, sự p hù hợp đáng k ế giữa cấu trúc địa chấn quan
trắc đ ư ợ c và cấu trúc su y diễn theo địa chất là bằng
ch ứ n g đ ẩu tiên v ề tính hiệu quả của p hư ơn g pháp
cắt lớ p địa chấn. Tại các độ sâu lớn hơn, tương quan

giữ a địa chât trên mặt và cấu trúc địa chấn dẩn kém
đi và b iên đ ộ của các dị thường địa chấn giảm
x u ố n g . Khi xu ống tới đ ộ sâu khoảng 250 - 300km
vẫn cò n có th ể thây được m óng của lục địa nhưng
k h ô n g thê nhận ra các sống núi giừa đại dương.
N g ư ợ c lại, các phiến hút chìm gắn với tốc đ ộ lan
truyền só n g cao vẫn thấy được ở đ ộ sâu rất lớn. Đới


664

BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT

chuyên tiếp (410 - 660km) vẫn thuộc vào m ột trong

SỐ nhừng dải chiểu sâu mà các dị thường địa chấn
kém rõ ràng nhâ't. N ét đặc trưng của nó là tính bất
đ ổn g nhât yếu n hưng có phân b ố tốc đ ộ lan truyền
són g địa chấn rất đơn giản với giá trị cao ở xung
quanh Thái Bình D ương, giá trị thâp tại bên dưới
v ù n g trung tâm Thái Bình D ương và Châu Phi và
đ ược gọi là m ô hình hai câp. Mô hình hai cấp này
được liên hệ với các d òn g m anti quy m ô lớn dâng
lên ở bên dưới trung tâm Thái Bình D ư ơng và Châu
Phi, đi xuống ở hai rìa Thái Bình D ương. Vai trò của
các bất đ ổng nhât kích thước lớn là nổi trội, tuy
nhiên vai trò của các đối tượng kích thước nhỏ như
phiến hút chìm và chùm m anti vẫn chưa thật sự
rõ ràng (M ontagner, 2011).
Biểu hiện của các phiến hút chìm trong các

nghiên cứu ở quy m ô khu vực d ư ờng như không
thống nhất [H .lla ]. Một s ố phiến hút chìm có v ẻ cắm
sâu xu ống tận ranh giới nhân - m anti (van der H ilst
và nnk. 1997), ngược lại m ột s ố khác, chẳng hạn bên
dưới N hật Bản (Fukao và nnk. 2001), bị giới hạn ở đới
chuyển tiếp [H .lla ]. Còn các chùm m anti và các
điểm n óng liên quan có th ể khởi đẩu tại n hừ n g nơi
xung yếu của lục địa, bao gồm nơi bắt đẩu của các
sốn g núi đại d ư ơ n g m ói [H .llb ]. N gu ồn gốc của
chùm m anti vẫn còn là vấn đ ể gây tranh cãi. D ư ờng
như chúng không có m ột nguồn gốc d uy nhất,
n hưng rõ ràng chúng có th ể phát sinh từ các lớp
ranh giới khác nhau trong Trái Đât như trong quyển
m ềm , đới chuyển tiếp và lớp D". Hai m ô hình đưa ra
sự giải thích khác biệt v ể n gu ồn gốc và đ ộ sâu sinh
ra các chùm manti (m ô hình m ảng và m ô hình chùm
SAVV24B16

m anti) được tóm lược ở hình 12 [H.12]. Tại m óng
m anti, lớp D" vẫn còn là bí ẩn bời nó có thê là nơi các
phiến hút chìm tiêu biến đi và có điểu kiện phù hợp
đ ê trở thành thê m ẹ của m ột s ố chùm m an ti sinh ra
các điểm n óng trên b ể mặt Trái Đất.
Các m ô hình cắt lớp toàn cẩu được cải tiến hàng
năm không chi ở s ố lượng dữ liệu tăng lên mà còn ở
các tham s ố được sử dụng ngày m ột p hong phú và
khái quát hơn. Hiện tại, chúng bao gồm cả các đặc tính
bất đẳng hướng và phi đàn hổi (Montagner, 2011).
V iệc khai thác đặc tính bất đ ổn g nhấi đ ẳn g h ư ớng có
th ế xác định các v ù n g nóng, lạnh bên trong Trái Đât,

còn sử d ụ n g tính bât đẳng h ư ớng địa chấn cho phép
khảo sát d òn g đối lưu. Gaboret và nnk. (2003) đã chi
ra rằng chu trình m anti su y ra từ các m ô hình địa
đ ộn g lực Tất phù hợp với các phân b ố bâ't đẳng
h ư ớng xu yên tâm và phư ơng vị [H.13]. Tính bất

đắng hướng có rất nhiều ứng dụng như xác định đáy
m óng lục địa, khảo sát đối lưu quy m ô n hỏ tại m óng
thạch quyến, khảo sát các lớp ranh giới đ ối lưu bên
trong Trái Đất, trong đới chuyển tiếp, lớp D" và
thậm chí ở nhân trong (xem M ontagner, 2011).
N hữ n g tiến bộ ấn tượng của cắt lớp địa chấn, địa
hóa học và vật lý tinh thế đạt được trong 20 năm gần
đây trong nỗ lực tìm hiểu địa đ ộn g lực toàn cẩu đà
cho thây hành tinh của chúng ta râ't sốn g động. Tâ't cả
các lớp là bất đ ổng nhất, có sự tưcmg tác và trao đổi
vật chất. Đ ến nay, các m ô hình cắt lớp 3D toàn cẩu đã
được giải quyết tốt cho những đối tượng địa châ't có

kích thước rất lớn (>1.000km). Tuy nhiên, chúng vẫn
chưa thỏa mãn đối với các đối tư ợng địa chất có kích

SB4L18

TXBW

S20RTS

120 km (X = 7%)

Hình 10. Các mô hình tốc độ lan truyền sóng s (SAVV24B16, SB4L18, TXBW và S20RTS) tại các độ sâu

125.600, 1.350 và 2.750 km (Nguồn: Thurber và Ritsema, 2007).


Đ ỊA V Ậ T LỶ

thước nho hơn mặc dù có râ't nhiều đối tượng như
vặy, chăng hạn như các p hiến hút chìm hoặc chùm
manti, rộng khoảng lOOkm, có vai trò then chốt trong
địa đ ộng lực toàn cẩu. Chất lư ợn g hình ảnh 3D của
các nghiên cửu ở quy m ô khu vự c hiện nay đã khá
tốt [H.14] nhưng rõ ràng, ở quy m ô toàn cầu vẫn cẩn
phải tiếp tục cải thiện yếu tố này cùng với độ phân
giải theo phương ngang, đ ổn g thời kết hợp chặt chẽ
các nển tàng lý thuyết truyền thống với các đặc tính
bâ't đăng hướng và phi đàn hồi. V iệc xây dự ng m ột
m ô hình Trái Đất tham khảo 3D phù hợp với s ố liệu
địa chất, khoáng vật và m ô hình đ ộn g lực học châ't
lòng là thực sự cần thiết.

665

hiện các n ghiên cứu ờ quy m ô lớn với đ ộ chi tiết cao
hơn. Tuy nhiên, cũng cẩn phải nói rằng phư ơng
pháp cắt lớp địa chân hiện nay vân còn hạn c h ế ở
chô n ó chỉ có thê cung cấp hình ảnh tức thời. D o vậy,
đ ể có thêm thông tin v ể lịch sử Trái Đất, vẫn cần
phái đối sánh các kết quả địa chấn với các kết quả
mà nhừ ng lĩn h vực khoa học v ể Trái Đất khác đem

lại. Địa chấn nói riêng và Địa vật lý nói chung mới
chỉ cung câp được m ột s ố m ảnh gh ép trong bức
tranh toàn cảnh v ề địa đ ộng lực toàn cẩu và cẩn
thêm rất n hiều nỗ lực trong nhiều lĩnh vự c đ ê có thể
hiếu đ ầy đủ v ể tiến hóa không/thời gian của hành
tinh mà chúng ta đ ang sinh sống.
Trục
Mỏ hinh
chùm manti

Nhật Bàn

c_2

Mô hỉnh
máng

'CK.

Tonga

Đ ộ sâu
(Km )

300
65 0

1000

Nóng

<

Tốc độ
tương đổi

Tốc độ châm
»

Tổcdộ
tương dối

1450

Hình 12. Hai mô hình đưa ra cách giải thích khác nhau về
nguồn gốc của các điểm nóng (Bên trái: C ourtillot và nnk.,
2003; Anderson, 2001) (Nguồn: Foulger và nnk., 2005).

Hình 11. Hình ảnh cắt lớp của (a) các phiến hút chim
(Nguồn: van der Hilst và nnk., 1997) và
chùm m anti
(Nguồn: M ontelli và nnk., 2004).

(b)

N hữ n g tiến bộ nêu trên đã dẫn đến sự gia tăng
các thiết bị m ói n hư các m ạng lưới trạm địa chân dày
đặc trên đất liền (chẳng hạn m ạng lưới địa chân của
M ỹ, của Châu Âu, m ạng H i-N et của N hật Bản,
v.v...), dưới đáy biến. Đ ổn g thời, các kỹ thuật tính
toán tham s ố phục vụ m ô hình hóa và giải bài toán

ngược cũng liên tục phát triến và hiện nay đã có thê
sử d ụng đ ầy đủ các d ạng són g địa chấn khác nhau
và kết hợp n hiều d ạng s ố liệu như nhiều địa chấn
(Shapiro và nnk., 2005), ch u yển đ ộn g quay (Lee và
nnk., 2009), biến d ạng (M oritz và nnk., 2011) đ ế thực

Hình 13. Mô phỏng số về lưu thông dòng chảy chồng lên mô
hình cắt lớp 3D (Nguồn: Gaboret và nnk., 2003).


666

BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÂT

0

200

400

600 8 0 0

1000 1200 1400 1 6 0 0 1 8 0 0

Độ sâu (km)
H ì n h 1 4 . Cấu trúc sâu 3D khu vực Bắc Mỹ từ độ sâu 100 km trở xuống. Hình bên trái thẻ hiện các cấu trúc tương ứng với
dị thường tốc độ truyền sóng dVp/Vp = +0.35%, hình bên phải thẻ hiện các cấu trúc tương ứng với dVpA/p = -0.35%
(Nguồn: Sigloch, 2011).

Địa chắn công trình, nguy hiểm động đất và

rủi ro động đất
Sóng địa chân m ột mặt có ích vì m ang thông tin
v ề n guồn sinh chấn và m ôi trường truyền sóng, cho
chúng ta cơ hội khám phá v ề bàn chất đ ộ n g đât, cấu
trúc củng như các đặc tính bên trong Trái Đất.
N h ư n g m ặt khác, són g địa chân có th ế gây ra nhừng
phá hủy đối với các công trình xây dựng, cướp đi
của cải và sinh m ạng của nhân loại. Đê thích ứ ng và
giảm thiểu tổn thất của con người khi d ạn g tai biến
này xảy ra, m ột nhánh của địa chấn học là địa chấn
công trình đã được hình thành và phát triến. Bộ m ôn
này tiến hành nghiên cứu, đánh giá dao đ ộn g nền do
đ ộn g đất gây ra, nhằm phục vụ m ục tiêu lập bản đổ
q uy hoạch và đưa ra các giải pháp thiết k ế xây d ự n g
nhà và công trình chịu đ ộn g đất.
Cường độ chấn động

Một trong n hừ n g tham s ố của dao đ ộn g nển sinh
ra do đ ộn g đất được các nhà địa chấn công trình
B ả n g 2.

quan tâm là cư ờng đ ộ chân đ ộng. Khi các thiết bị ghi
nhận dao đ ộ n g nền chưa đư ợc phát triển, cường đ ộ
chân đ ộn g d o đ ộn g đâ't gây ra trên mặt đất đư ợc
đánh giá theo các thang phân bậc m ứ c đ ộ tác đ ộ n g
của đ ộn g đâ't đôi với các kiểu nhà cửa, cô n g trình và
con người, v.v... Ở Bắc Mỹ, n gư ời ta d ù n g thang MM
(M odiíied M ercaỉli Scale) đ ể phân chia các m ức chân
đ ộn g thành 12 câp. Thang này khá tư ơng đ ồng với
thang MSK-64 (M ed ved ev - Spon heuer - Karnik)

đư ợc H ội đ ổn g Đ ịa chân Châu Âu thông qua năm
1964 và đư ợc d ù n g rộng rãi ở Liên Xô và các nư ớc
Châu Âu; Việt N am cũng thư ờn g sử d ụ n g thang
này. Ờ N hật Bản, m ột thang khác đ ư ợc sử d ụn g là
JMA, chí phân chia các dạng chân đ ộ n g thành 7 câp.
N g à y nay, với các thiết bị quan trắc dao đ ộng nển
hiện đại, cư ờng đ ộ chấn đ ộng trên m ặt đâ't do đ ộ n g
đất gây ra đư ợc th ể hiện m ột cách định lượng qua
gia tốc d ao đ ộn g nền có đơn vị là cm /s 2 hoặc g
( lg s 980cm /s2). Tương quan giữ a (các cấp) cường độ
chấn đ ộn g trong các thang chấn đ ộ n g và gia tốc dao
đ ộn g nền đư ợc th ế hiện trong Bảng 2.

Tương quan giữa mức chấn động trong các thang chấn động và gia tốc dao động nền.
T ha n g JM A

T h a n g MM

T h a n g M SK-64

Cấp

Gia tốc

Cấp

Gia tốc

Cấp

Gia tốc

chấn động

dao động nền

chấn động

dao động nền

chấn động

dao động nền

IV

IV

(0,015-0,02) g

IV

(0,025-0,08) g

V

V

(0,03-0,04) g

V

(0,08-0,258) g

VI

(30-60) cm/s2

VI

(0,06-0,07) g

VI

0,258 g

VII

(61-120) cm/s2

VII

(0,10-0,15) g

VII

0,80 g

VIII

(121-240) cm/s2

VIII

(0,25-0,30) g

(241-480) cm/s2

IX

(0,50-0,55) g

X

> 0,6 g

IX

XI


ĐỊA VẬT LÝ

Lưu ý là cường độ chân đ ộn g do m ột trận đ ộng
đất gây ra tại m ột vị trí trên mặt đất không đại diện
cho đ ộ lớn cùa đ ộn g đất ấy. Lý do là cường độ chân
đ ộ n g không chi chịu sự chi phối của độ lớn đ ộng
đâ't, mà nó còn bị chi phối bời khoảng cách chấn tiêu,
đặc điếm hình học và tính châ't vật lý của m ôi trường
són g địa chân truyền qua.

667

+ Đ ộ lớn của đ ộng đâ't cực đại Mmax có khá năng
xảy ra trong các vù n g giới hạn bài chiểu dài L của
đứt gãy, hay đoạn đứt gãy sinh chân, và b ề d ày H
của tầng sinh chân trong vùng.
+ Sô' lượng động đâ't với độ lớn M xảy ra trung bình
hàng năm trong các vùng biếu thị bằng quan hệ tần
suất - độ lớn động đât (quan hệ Richter- Gutenberg)
trong Bang 3.

Nguy hiểm động đất
Một tham s ố dao đ ộn g nền khác rất quan trọng
trong việc đưa ra giải pháp thiết k ế xây dự ng cho
công trình chịu đ ộn g đất như đập thủy điện lớn, nhà
m áy điện hạt nhân, cầu, hoặc nhà cao tầng, v .v ... là
m ức độ n guy hiêm đ ộn g đất ỡ địa điếm xây dự ng
côn g trình. Độ nguy hiểm độn% đất tại m ột đ iểm là
m ức chân đ ộn g cực đại của nền đât (có thể là dịch
chuyên, tốc độ, gia tốc hoặc cường đ ộ chân động) do
đ ộn g đất gây ra tại điếm đ ó với xác suât xuât hiện
vượt quá m ột n g ư ờ n g p nào đó trong m ột khoảng
thời gian cho trước. Đ ế xác định được yếu tố này cẩn
phải biết 1) Đ ộ n g đâ't có thê xảy ra ở đâu, m ức độ
phát sinh đ ộn g đất m ạnh đến m ức nào (vị trí và đặc
trưng địa chân cùa n guồn sinh đ ộn g đât); 2) Q uy
luật xuâ't hiện đ ộn g đất theo thời gian ra sao; và
3) Q uá trình lan truyền chân đ ộn g từ chân tiêu đ ộn g
đất tới các vị trí ờ vù n g quan tâm như thê' nào (đặc

đ iếm m ôi trường truyền són g địa chấn). Phân b ố độ
n gu y h iếm đ ộn g đâ't tại nhiều điếm (mật độ tương
ứng với tỷ lệ bản đổ) trên các vùng, m iền, lãnh thô

tạo nên bản đổ phân vùng động đất của các vùng,
m iền, lãnh thô ây. Bàn đ ồ phân vù n g đ ộng đất là đặc
biệt cẩn thiết ch o việc quy hoạch xây dự ng đất nước,
các đ ô thị, khu dân cư, khu côn g nghiệp.
N gh iên cứu đánh giá độ n gu y hiểm động đâ't ờ
Việt N am được bắt đầu và phát triển theo yêu cẩu của
công cuộc xây d ụ n g đât nước. N hiều công trình đã
được thực hiện, đem lại những kết quả quan trọng:

Bảng 3. Quan hệ tần suất - độ lớn động đất.
Tên v ù n g

Q uan hệ tần su ấ t - đ ộ lớ n
đ ộ n g đất

Đông Bắc (từ đứt gãy Sông Lô
- rìa nền Hoa Nam và đới
Katazia)

lg

Sông Hồng - Sông Chảy

Ig

Tây Bắc

Ig N

Sông Cả
Toàn vùng uốn nếp Việt - Lào
(từ đứt gãy Sông Hồng đến đứt
gãy Hưng Nhượng - Tà Vi)
Miền Nam Việt Nam (địa khối
Indosinia)

= 2,948 - 0,886 M

N l

= 3,269 - 0,926 M

l

=3,261-0,782 M

Ig

N'z

= 3,325 - 0,948 M

Ig

N ’ỵ

= 3,537-0,815 M

Ig N l = 3,52 - 0,96 M

+ Trung bình, cường độ chấn đ ộng I trong đ ộn g
đất độ lớn M, đ ộ sâu chân tiêu h su y giảm theo
khoảng cách chân tâm A biếu thị bằng phư ơng trình:
I = 1,45 M - 3,2 lg ( h 2 + A 2 y /2 + 2,8
Dựa trên các quy luật đó đã xác định các vù ng
phát sinh đ ộn g đất M > 5,0 trên lãnh thô Việt N am
và thành lập đư ợc nhiều bản đ ổ độ n gu y hiểm đ ộng
đâ't tỷ lệ khác nhau cho toàn lãnh thố, các thành p h ố
lớn và các vù n g lãnh thổ, phục vụ các yêu cẩu khác
nhau của công cuộc xây d ụng.

+ Đầu tiên là bản đ ổ phân vù n g đ ộn g đât M iền
Bắc V iệt N am tỳ lệ 1:3.000.000 trình bày kết quả
Sử d ụ n g d anh m ục đ ộn g đất được từng bước đánh giá đ ộ n gu y hiểm đ ộng đất, th ế hiện bằng
cập nhật, hoàn thiện, các s ố liệu kiến tạo, địa đ ộn g
cư ờng đ ộ chấn đ ộn g cực đại có thê xảy ra, ở các
lực, đã nghiên cứu hoạt đ ộn g đ ộn g đâ't và địa chấn
v ù n g khác nhau ở m iển Bắc Việt N am . Bản đ ổ này
kiến tạo, tìm ra các quy luật biểu hiện của đ ộn g đất
đã đư ợc sử d ụ n g cho công tác quy hoạch và thiết k ế
trên lãnh thô V iệt N am . N h ữ n g kết quả chính được
kháng chấn cho đến khi phư ơng án phân v ù n g đ ộn g
tóm tắt n hư sau:
đất V iệt N am m ới được công b ố năm 1985.
+ Đ ộ n g đất có đ ộ lớn M > 4,5, chi xảy ra trong các
+ Bản đổ phân v ù n g đ ộn g đất Việt N am tỷ lệ

vù n g đứt gãy kiến tạo hoạt đ ộng, phân chia các câu
1:1.000.000
công b ố năm 1985 trong khuôn khô
trúc chính trên lãnh thổ. Các v ù n g hoạt đ ộng núi lừa
chương
trình
Q uy chuẩn xây dự ng V iệt N am ,
cũng có th ế gây đ ộn g đâ't n ú i lửa, gây chấn đ ộng
chương
trình
H
ợp
tác Việt - Xô v ề địa chấn, chương
m ạnh tới câp VII (theo thang MSK - 64) ở v ù n g
trình
A
tlas
quốc
gia,
trình bày kết quả phân vù ng
chân tâm.
cấp chân đ ộ n g cực đại trên nển đá cứng và nửa cứng
+ Đ ộ sâu chấn tiêu đ ộn g đât trong từng vù n g đứt
trên lãnh thô Việt Nam .
gãy ít thay đổi, nhưng thay đối từ vù n g này sang
+ Gần đây, đ áp ứ ng yêu cầu của thiết k ế xây
v ù n g khác, lớn nhất ờ các vù n g Sơn La, Sông Mã,
d ự n g kháng chân hiện đại, tính tới tính bất định
giới hạn vù n g trùng Hà N ội v ể phía Đ ông Bắc đạt tới
của các thôn g s ố đ ộ n g đất đư ợc sử d ụ n g và đ ộ rủi

30km , trong v ù n g đứt gãy Sông H ổn g - Sông Chảy
ro có thê chấp nhận thì không phải côn g trình nào
đạt tới 25km / trong các vù n g đứt gãy khác nhỏ hơn
cũ n g nhất thiết phải thiết k ế chịu đ ộ n g đất cực đại
2 0 km.


668

BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT

có khả n ă n g xảy ra. Đ iều cần là phải th iết k ế cô n g
trình ch ịu đ ộ n g đâ't xu ất h iện vớ i tần su ất nhất đ ịn h
trong m ột k hoản g thời gian nhất định, tủ y thu ộc và o
kiểu loại, tính chât của cô n g trình cần thiết kế. Đ ối
với phẩn lớn nhà và cô n g trình thôn g th ư ờ n g cần
thiết k ế chịu đ ộ n g đâ't ứ n g với xác suât xu ất h iện
vượt quá 10% trong k hoản g thời gian 50 năm (chu
kỳ lặp lại 475 năm ). Đ ối v ó i các côn g trình quan
trọng thì thiết k ế với m ứ c đ ộ n g đât ứ n g vớ i xác suất
xuât h iện v ư ợ t quá 1 0 % trong 1 0 0 năm (chu kỳ lặp
lại 950 năm ), đ ố i vớ i côn g trình đặc biệt quan trọng
cẩn thiết k ế chịu đ ộ n g đất cực đại có khả n ăn g xảy
ra. Đ ế xác đ ịnh n h ữ n g th ôn g s ố đ ó theo y êu cẩu thiết
k ế k hán g chân, n gư ờ i ta d ù n g p h ư ơ n g p háp phân
tích xác suất. Thời gian qua p h ư ơ n g p h á p n ày đã
được ứ n g d ụ n g đ ể thành lập tập bản đ ổ đ ộ n g u y
hiểm đ ộ n g đất lãnh th ố V iệt N am , trong đ ó trình
bày các bản đ ổ p hân v ù n g gia tốc nền và cấ p đ ộ n g
đất v ó i chu kỳ lặp lại 475, 950, 2.500, 5.000, 10.000

năm đ áp ứ n g y êu cầu thiết k ế các kiểu loại cô n g
trình. Bàn đ ổ phân v ù n g gia tốc n ền ch u kỳ lặp lại
500 năm [H.15] đ ư ợ c đ ư a vào sử d ụ n g trong Tiêu
chuấn xây d ự n g V iệt N am T C X D V N 375: 2006 Thiết k ế côn g trình chịu đ ộ n g đ ấ t (N g u y ễn Đ ình
Xuyên, Phạm Đ ìn h N g u y ê n , 2010).

tốn thât thành phẩn; H : đ ộ n guy hiếm đ ộ n g đất. Chi
s ố ị biểu thị loại yếu tô chịu rủi ro).

Rủi ro động đắt

Khi các cô n g trình xây d ự n g và các khu dân cư
đã đ ư ợ c hình thành, m ột tham s ố quan trọng khác
mà các nhà quản lý q uan tâm là đ ộ rủi ro đ ộ n g đất.
Độ rủi ro động đất là xác su ất xảy ra n h ừ n g tổn thất
v ể kinh t ế xã hội d o đ ộ n g đâ't gây ra tại m ột khu vự c
cho trước, trong m ột k h oản g thời gian ch o trước. Khả
năng bị tổn thương do động đất, còn đ ư ợ c g ọ i là độ
nhạy cảm thiệt hại do động đất, cũ n g chính là khả n ăng
bị thiệt hại d o đ ộ n g đâ't. Lây v í d ụ cho m ột khu v ự c
đô thị, thì độ rủi ro động đất là n g u y cơ m à cộ n g đ ổ n g
sinh số n g tại đ ô thị đ ó sẽ phải ch ịu n h ữ n g thiệt hại
v ể vật chất và tinh thần d o đ ộ n g đất gây ra. C ũ n g có
thê h iểu n g u y cơ bị tốn th ư ơ n g n h ư khái n iệm n g ư ợ c
lại của sứ c đ ể k hán g trước n h ữ n g tác đ ộ n g của đ ộ n g
đâ't, và thư ờn g đ ư ợ c xét tư ơ n g ứ n g với m ỗi m ột yêu
tô'chịu rủi ro. ơ đ ây các y ế u tố chịu rủi ro đ ư ợ c h iếu
là tất cả các đ ối tư ợ n g có m ặt trên khu v ự c n g h iên
cứu, b ao g ồ m cả n h ữ n g đ ôi tư ợ n g trực tiếp của đ ộ n g
đất n h ư nhà cửa, đ ê đ iều và các h ệ th ốn g g ia o thông,

thông tin liên lạc, hay gián tiếp n h ư n h ừ n g tổn thât
v ề kinh t ế h ay xã hội.
Đ ộ rủi ro đ ộ n g đất, đ ộ n g u y h iểm đ ộ n g đâ't, khả
năng bị tổn th ư ơ n g và y ếu tố chịu rủi ro liên h ệ với
nhau theo biểu thức:
R = H ± E ,V ,

i
(R: đ ộ rủi ro đ ộ n g đất; E: y ếu tố chịu rủi ro;
V: khả n ăn g bị tổn thư ơn g, biếu thị s ố đ o của n h ừ n g

Hình 15. Bản đồ phân vùng gia tốc nền lãnh thổ V iệt Nam (nền
loại A, chu kỳ lặp lại 500 năm) (Nguồn: Nguyễn Đ in h Xuyên và
nnk., 2004).

Ta hãy thử xem xét m ột ví d ụ sa u đ â y . Trận
đ ộ n g đâ't có đ ộ lớn M = 6,7 ± 0,2 xảy ra ở T uần Giáo
(Tây Bắc V iệt N am ) v ào năm 1983, d o có chân tâm
ở giừ a v ù n g rất h ẻo lánh n ên s ố n g ư ờ i ch ết và bị
th ư ơ n g m à đ ộ n g đất gây ra chỉ ở đơn v ị h à n g chục.
T rong khi đó, trận đ ộ n g đâ't có đ ộ lớn tương
đ ư ơ n g M = 6,9 xảy ra tại Kobe và o năm 1995, thành
p h ố lớn, đ ô n g dân thứ hai của N h ật Bản, đã làm
ch o 5.500 n g ư ờ i chết và k hoản g 35.000 n g ư ờ i bị
thư ơn g, thiệt hại v ề kinh t ế - xã hội khác ư ớc tính
lên đ ến 147 tý đ ô la M ỹ. N h ư vậy, cù n g m ột m ức
đ ộ n g u y hiểm đ ộ n g đâ't có th ể g ây ra n h ừ n g tổn
thât rât khác nhau.
Trường hợp này có thể lý giải bằng sự khác nhau
râ't lớn giữa m ức đ ộ phát triển của cộn g đ ổ n g tại hai

khu vự c nêu trên. N ếu d ù n g thuật n g ữ ch u yên môn,
có thê gọi Kobe là v ù n g có n gu y cơ bị tổn thương cao
đối với hiểm hoạ đ ộ n g đất, hay nói cách khác, vùng
Kobe có độ rủi ro đ ộ n g đât cao hơn rât n hiều so với
v ù n g Tuần Giáo.


ĐỊA VẬT LỶ

V iệc đánh giá độ rủi ro đ ộn g đất thường chi có
giá trị thực tiền cao khi được thực hiện cho khu vực
phát triển cùa cộng đ ồng, dưới đây sẽ gọi là khu vực
đô thị. M ột khu vực đô thị được hiếu là nơi tập trung
nhiều dân cư và các hoạt đ ộn g xã hội (chính trị, kinh
tế hay công nghiệp, v .v ...). Trong m ột s ố trường
hợp, khái niệm này không đ ổ n g nghĩa v ó i khái niệm
thành phố, mặc dù tất cả các thành p h ố đểu được coi
là các khu vự c đ ô thị. Từ đây, độ rủi ro động đất đô thị
có th ế được định nghĩa như là khả năng bị thiệt hại
cùa các yếu tố chịu rủi ro, tức là các yếu tố chịu ảnh
hường của rung đ ộn g do đ ộn g đất gây ra nằm trong
khu vự c đô thị đ ang xét. N hư vậy, việc đánh giá độ
rủi ro đ ộn g đất cho khu vự c đ ô thị v ể bản chất là
việc ư ớc lượng m ức độ thiệt hại mà đ ộn g đất có thể
gây ra cho cộng đ ổn g tại khu vự c n ghiên cứu. V iệc
đánh giá đ ộ rủi ro đ ộn g đằ't đô thị sẽ cho kết quả đẩu
ra là m ột bức tranh toàn cảnh (dự báo) vể nhữ ng
thiệt hại mà trận đ ộn g đất có thê gây ra cho cộng
đ ồng đ ô thị. Đ ộ tin cậy và tính định lượng của các
kết quà này phụ thuộc rất lớn vào d ữ liệu sử d ụn g

và p hư ơn g pháp áp dụng.
ơ V iệt N am , từ năm 2000 p hư ơng pháp đánh giá
độ rủi ro đ ộn g đâ't đô thị đã được xây dựng và áp
d ụng tại ba thành p h ố lớn là Hà N ội, Thành p h ố H ổ
Chí M inh và N ha Trang. Phương pháp được sử
d ụn g p h ổ biến là p hư ơng pháp tất định, sử d ụn g các
kịch bản đ ộn g đất như các n guổn gây thiệt hại v ề
nhà cửa và ngư ời cho khu vự c đ ô thị đ ang xét.
H ình 16 [H.16] m inh họa các bước của quy trình
đánh giá đ ộ rủi ro đ ộn g đất đ ô thị. Q uy trình đư ợc
thực h iện qua nhiều giai đoạn, bắt đầu bằng việc xác
định khu vự c n ghiên cứu. Tiếp đ ó là việc xác định
trận đ ộ n g đất "kịch bản", đ ư ợc d ự báo sẽ xảy ra tại
khu v ự c nghiên cứu, với các thông s ố ban đầu được
cho trước và có thế được thay đổi bởi người sử dụng.
Trên cơ sở các s ố liệu hiện có và sự h iếu biết v ể tính
địa chấn, địa chấn kiến tạo, địa chất công trình và

669

đ iểu kiện nền, khả n ăn g rung đ ộ n g nển đ ư ợc đánh
giá ch o khu v ự c n g h iên cứu. N h ữ n g kết quả này
đ ư ợ c sử d ụ n g làm d ừ liệu đẩu v à o đ ể đ ánh giá khả
n ăn g phá h u ỷ nền. C uối cùng, các th ô n g tin v ể độ
n h ạy cảm của các y êu tố chịu rủi ro n h ư m ật đ ộ dân
sô', p hân b ố nhà cửa, cơ sờ hạ tầng, các h ệ thống kỹ
thuật, v .v ... đ ư ợ c đ ư a v à o kết h ợp v ớ i các kết quả
đ ánh giá khả n ăng phá h u ỷ nền đ ê tính toán và ước
lư ợ n g tổn thất.
V iệc xây d ự n g các cô n g cụ tính toán b ằng công

n g h ệ GIS ch o p h ép n g ư ờ i sử d ụ n g lựa ch ọ n việc áp
d ụ n g p h ư ơ n g p háp đ án h giá đ ộ n g u y h iếm đ ộ n g đất
b ằn g cả hai cách tiếp cận xác su ất và tât đ ịnh đê
đ ánh giá rủi ro ch o khu v ự c n g h iên cứu. C ác kết quả
đ ư ợ c tự đ ộ n g tính toán và h iến thị d ư ớ i d ạ n g các
bản đ ổ th ể h iện khả n ă n g rung đ ộ n g n ền , khả năng
phá h ủ y n ền và thiệt hại v ể nhà cửa và n g ư ờ i tại khu
v ự c n g h iên cứ u [H.17]. C ôn g cụ GIS cũ n g có thể
đ ư ợ c xây d ự n g v ớ i ch ứ c n ăng của h ệ th ố n g hỗ trợ ra
q u y ết đ ịn h trong cô n g tác p h ò n g n gừ a, ứ n g cứu và
giảm n h ẹ thiệt hại d o đ ộ n g đâ't g â y ra đ ố i v ớ i cộng
đ ổ n g đ ô thị tại V iệt N am .
Các kết quả nhận đ ư ợ c đã d ụ n g lên m ột bức tranh
h iện thực v ề m ối n g u y h iểm đ ộ n g đất và n h ữ n g thiệt
hại m à cộn g đ ổ n g đ ô thị sẽ phải gánh chịu nếu có
đ ộ n g đất xảy ra. Các kết quả ước lư ợn g thiệt hại sè là
cơ sở đ ê đ ề xuất các giải pháp và ra các quyết định
đ ú n g đắn nhằm 1). C ó k ế hoạch p h ò n g tránh, ngăn
n gừ a và giảm thiểu n h ữ n g thiệt hại ch o cộn g đổng
n ếu có đ ộ n g đất xảy ra; 2). D ự đ oán trươc bản chất và
q uy m ô của các hoạt đ ộ n g ứ n g cứ u tại h iện trường
xảy ra đ ộ n g đất; 3). C ó k ế hoạch cụ thê v ề v iệc khôi
p h ụ c và xây d ự n g lại sau khi đ ộ n g đâ't xảy ra.

Sóng thần
M ột d ạn g tai b iến thiên nhiên n g u y h iểm gắn với
đ ộ n g đất là só n g thần. Thuật n g ữ "sóng thần"

Hình 16. Quy trinh đánh giá độ rủi ro động đất đô thị bằng hệ thống hổ trợ ra quyết định.

670

BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT

khối lư ợng lớn nước biển, làm thay đối m ực nước
đột ngột, từ đó gây sóng thẩn. H iện tư ợng phá huy
ngẩm dưới đ áy đại d ư ơng n h ư sạt lờ đất cũng có th ể
gây ra són g thẩn. N goài ra còn có n hữ n g hiện tượng
khác có thê gây ra són g thẩn, v í dụ như núi lửa hay
sao băng.

(tsunam i) có nguồn gổc từ tiếng N hật Bản, theo nghĩa
đen tsunam i là "sóng trong cảng" với từ "tsu" là cảng
và "nami" là làn sóng. Thuặt n gữ này được áp dụng
trong các tài liệu khoa học đ ế m ô tả các chuyên động
nhanh của sóng đại d ương và có khả năng gây ra sự
tàn phá hàng loạt [H.18]. Danh m ục són g thần toàn
cầu cho thây đã có hon 2 . 0 0 0 sự kiện sóng thẩn trong
suốt 4.000 năm qua (NGDC, 2009). Sự kiện són g thẩn
Sumatra (Indonesia) năm 2004 là thảm họa sóng thẩn
tồi tệ nhât trong lịch sử được ghi lại.

Thang cường độ và độ lớn

C ủng như đ ộ n g đâ't, thang đ ộ lớn và cường độ
són g thần đư ợc thiết lập đ ế có th ế so sánh n hừ n g sự
kiện són g thần khác nhau.

Cơ chế tạo ra sóng thần

T hang độ lớn

Đ ộng đất là n gu yên nhân p hô biến nhâ't của sóng
thần. Dịch trượt của đứt gằy sinh đ ộn g đâ't c ó thê
làm biến dạng đáy đại dương, chiếm chỗ của một

Thang độ lớn đầu tiên của m ột trận só n g thẩn là
thang ML d o Murty & Loom is đ ể xuât dựa trên năng

Th*t h » n h à m u c t u n g b r h
0 8- 10(1*)
10 W )
■ 1 15
■ 1 20 2 « » )
■ I 25 30 r» )
30 « * » )

WÊẵ

p. T h a i i i

C ỏ rrg ế ^ Á í

aoị»)

HI

B
Hình 17. Kết quả đánh giá rủi ro động đất cho quận Ba Đinh, Hà Nội theo động đất kịch bản đứt gãy

Sông Chảy (Mw = 6,6, h = 15 k m ) : A). Bản đồ thiệt hại nhà cửa ở m ức trung bình; B). Bản đồ thiệt hại
về người ở m ức độ 2 lúc 14 giờ (Nguồn: Nguyễn Hồng Phương, 2011).


ĐỊA VẬT LỶ

luợng tiểm tàng của trận són g thẩn đó. Tuy nhiên,
thang này vê' sau h iếm khi được sử d ụng vì nhừng
khó khăn trong v iệc tính toán năng lượng tiềm tàng
của sóng thẩn. H iện nay, thang độ lớn sóng thẩn do
Abc giới thiệu thư ờn g đ ư ợ c sử dụng:
Mt = a log(h) + b log(R ) + D
trong đ ó h là b iên đ ộ só n g thần són g tối đa (đơn vị là
m), được đo b ằng thư ớc đ o thủy triều tại khoảng
cách R từ tâm chân, a, b và D là các tham s ổ hiệu
chinh đ ế làm ch o thang n ày phù hợp với thang độ
lớn m om en.

671

thang Imamura-Iida và tính toán cường độ són g thẩn
theo công thức: I = Vi + log 2 Hnv
với Hat’ là chiểu cao són g trung bình d ọc theo bờ biển
gẩn nhât. D o đó thang này đư ợc gọi là thang
S oloviev Imamura. Thang S oloviev Im am ura được
sử d ụn g trong các danh m ục són g thẩn toàn cẩu (do
N G D C /N O A A và p hòng thí nghiệm són g thần
N ovosib irsk biên soạn) như là tham s ố chính thể
hiện kích cờ của sóng thẩn.
Đặc điểm của sóng thần

Đ ế đo cường độ của sóng thần, những thang đo
đẩu tiên được sử d ụ n g là thang Sieberg - Ambraseys
(cho vùng biến Địa Trung Hải) và thang Imamura - Iida

Đặc trưng của sóng thẩn là bước sóng lên đến
300km thậm chí lớn hơn, chu kỳ của sóng dài 1 0 - 6 0
phút và tốc độ lan truyền lên đ êh 800km /h. Ở vù ng
biển sâu, són g thần thường có biên độ thấp (Các tham s ố này tương phản hẳn với n h ừ n g són g do
gió tạo ra, đư ợc đặc trưng bằng bước són g ngắn hơn
(thường là < 0,2km), chu kỳ ngắn hơn (3 - 30s), tốc
độ lan truyền chậm hơn (54km /h), và chiều cao sóng
lớn hơn (lên đến 12m). Một khác biệt quan trọng
khác giừa són g thẩn và són g d o gió tạo ra là phân b ổ
năng lượng sóng, và cơ c h ế lan truyền trong đại
dương. N ăng lượng són g do g ió tạo ra đư ợc lan
truyền trên bể mặt đại dương, chủ yếu nam ở gần bể
mặt, su y giảm theo câp s ố nhân đến m ức không
đ áng kê ở độ sâu bằng m ột nửa bước sóng. N gư ợ c
lại, són g thần có bước sóng dài hơn n hiều và năng
lư ợng đư ợc phân b ố trên toàn bộ cột nước. H ơn nữa,
còn có nhừ ng chuyến đ ộn g ngang đáng k ể của khối

(cho Thái Bình D ư ơng). Sau đó, S oloviev đà sửa đổi

nước trên đại dương.

Hình 18. Hình ảnh trận

sóng thần 3/2010 tại Tohoku, Nhật Bản.

Thang cư ờ ng độ

Hình 19. Kịch bản lan truyền sóng của một trận sóng thần (theo NOAA).


672

BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT

Quá trình lan truyền của sóng thần

G a b o r e t c . , F o r te A . M ., a n d M o n ta g n e r J. p ., 2003. T h e u n i q u e

C hiểu cao và các m ô hình lan truyền của sóng
thẩn bị chi phối bởi hướng, độ lớn của n guồn phát
sinh đ ộ n g đât và các sốn g núi giừa đại dương. Các
số n g n ú i đại dư ơng đ ón g vai trò dẫn đ ư ờng cho sự
lan truyền sóng. D o đó, địa hình đáy biển có vai trò
quan trọng trong quá trình lan truyền són g thần.
M ặc dù nói chung chiểu cao són g thần trong
v ù n g biển sâu là nhỏ (< 5m), n h u n g càng vào v ù n g
n ư ớc nông, đ ộ cao són g càng tăng lên và có thể lên
tới 10 - lOOm. Khi vào vù n g nước nông, són g bắt đẩu
ch u yển đổi, giảm tốc độ và tăng chiểu cao sóng. N ói
chung, n hữ n g chỗ n ông là nơi hiệu quả nhât đ ể làm
tăng đ ộ cao són g lớn nhất trên đ ộ dốc thấp và thềm
v en b iển nông. H ình 19 m inh họa m ột kịch bản lan
tru yền són g thần do đ ộn g đất xảy ra ở bờ biển phía

Đ ô n g N hật Bản [H.19].

d y n a m ic s o f th e P a c iíic H e m i s p h e r e m a n tle a n d its s ig n a t u r e
o n s e is m ic a n is o t r o p y . Earth and P ỉanetary Science Letters. 208:

219 - 233.
K e n c h p ., 201 1 . T s u n a m i. Encyclopedia o f Earth Sciences Series,

2011, Encyclopedia o/M odern Coral Reefs, Part 1 8 : 1096-1110.
L a y T . a n d T. c . W a lla c e / 1995. M o d e m G lo b a l S e is m o lo g y ,

Academ ic Press. S a n D ie g o , C a l iío m ia .
Lee

H.

K .w .,

advances

in

H.

Ig e l

and

r o ta tio n a l

M.

D . T r iíu n a c ,

s e is m o lo g y .

2009. R e c e n t

Seismoỉogical Research

Letters. 80, no. 3: 47 9 - 49 0 , d o i: 1 0.17 8 5 /g s s r l.80.3.479.
M o n ta g n e r J. p ., 2011. E a r t h 's S tr u c t u r e , G lo b a l, (in E n c y c lo p e d ia

of

S o ỉỉd

E a r th

G e o p h y s ic s ,

E n c y c lo p e d ia

of

E a rth

S c ie n c e s S e rie s ). Spritĩger.
M o n te lli R ., N o le t G ., D a h le n F., M a s te r s G ., E n g d a h l E., a n d
H u n g s ., 200 4 . F in i te - f r e q u e n c y to m o g r a p h y r e v e a l s a v a r ie ty o f p l u m e s in th e m a n tle . Science. 303 : 3 3 8 - 343.

M o r itz B., A . F ic h tn e r a n d H . Ig e l, 2011. M e a s u r e m e n t s o f

Dấu hiệu báo trước của một đợt sóng thần

tr a n s la tio n , r o ta tio n a n d s tr a in : n e w a p p r o a c h e s to s e is m ic

M ột đợt són g thẩn thường có những dấu hiệu
b áo trước sau đây: 1). Cảm thấy đ ộng đất; 2). Các
b on g b óng khí nối lên m ặt nước giốn g như nước
đ a n g sôi; 3). N ư ớc trong són g n óng bâ't thường;
4). N ư ớ c có m ùi trứng thối (khí hydro sulfur) hay
m ùi xăng, dầu; 5). N ư ớc làm da bị m ẩn ngứa; 6 ).
N g h e thây như có tiếng m áy nô của m áy bay phản
lực, tiến g ổn của cánh quạt m áy bay trực thăng, hoặc
tiến g huýt sáo; 7). Biến lùi v ề sau m ột cách đáng chú
ý; 8). C ó vệt sáng đ ỏ ở đ ư ờ n g chân trời.

D.

L.,

2001.

T o p -d o w n

Science.

te c to n ic s ? .

a n d S to c k J., 2003. T h r e e

d i s t i n c t t y p e s o f h o t s p o t s in th e E a r t h 's m a n tle , Eartlĩ and

Planetary Science Letters. 205: 2 9 5 - 308.

e rence earth m odel. Physics o f the Earth and Pỉanetary
Interiors. 25: 2 9 7 - 356.

P lu m e s ,

and

P a r a d ig m s .

Geological

Society o f America Special Issue. V o l. 388. 881 p g s .
Y .,

N g u y ễ n H ổ n g P h ư ơ n g , 201 1 . Đ á n h g iá r ủ i r o đ ộ n g đ â't đ ô th ị

cho các thành p h ố lớn ờ V iệt Nam . Tạp chí các Khoa học về Trái
Đ â l 33(3): 337 - 346. Hà Nội.

H ig h - r e s o lu tio n

su rfa c e -w a v e

to m o g ra p h y

fr o m

a m b ie n t s e is m ic n o is e . Science. 307 :1 6 1 5 -1 6 1 8 .

m u ltií r e q u e n c y

p

w ave

to m o g ra p h y .

Geochem.

Geophỵs.

Geosỵst., 12, Q02VV08, d o i:1 0 .1 0 2 9 /2 0 1 0 G C 0 0 3 4 2 1 .

E a r t h q u a k e , a n d E a r th S tr u c t u r e . Bỉackivell Publishirtg.
T h u r b e r c . , a n d R its e m a )., 200 7 . T h e o r y a n d o b s e r v a tì o n s s e is m ic to m o g r a p h y a n d in v e r s e m e th o d s , In R o m a n o w ic z

F o u l g e r G . R ., N a tla n d J. H ., P r e s n a ll D . c . , a n d A n d e r s o n D . L.

Fukao

H à N ộ i.

S te in s . a n d Y V ysession M ., 2003. A n I n tr o d u c t io n to S e is m o lo g y ,

D z ie w o n s k i A . M ., a n d A n d e r s o n D . L., 1981. P r e li m in a r y re f-

P la te s ,

Tuyển tập báo cáo tại Hội nghị Khoa học kỳ niệm 35 năm Viện
Khoa học và Công nghệ Việt Nam . IS B N 9 7 8 -6 0 4 -9 1 3 -0 1 6 -8 , 9-20.

S ig lo c h K ., 2011. M a n tle p r o v in c e s u n d e r N o r t h A m e r ic a fr o m

C o u r t i l l o t v . # D a v a ille A v B e s s e

2005.

t ự u c ủ a đ ịa c h ấ n V iệ t N a m v à x u t h ế p h á t tr i ể n h iệ n đ ạ i.

2005.

293: 2 0 1 6 -2 0 1 8 .

( e d s .) ,

N g u y ễ n Đ ìn h X u y ê n , P h ạ m Đ ìn h N g u y ê n , 201 0 . M ộ t s ố th à n h

S h a p ir o N . M ., C a m p illo M ., S te h ly , L., a n d R itz w o lle r M . H .,

Tài liệu tham khảo
A n d e rso n

P r o c e s s in g a n d ừ iv e r s io n . J. Seismology., D O I 1 0.10 0 7 /s l 0 9 5 0 0 1 2 -9 2 9 8 -3 ( o n lin e first).

V V id iy a n to ro

s .,

and

O bayashi

V a n d e r H ils t, R. D v Y V id iy a n to ro S v a n d
M .,

2001.

S t a g n a n t s la b s in th e u p p e r a n d lo v v er m a n tle t r a n s itio n re g io n . Revieĩvs o f Geophysics. 39: 291 - 323.

a n d D z ie w o n s k i A . (e d s .). Treatise on Geophysics. A m s te r d a m : E ls e v ie r, Vol. ĩ: 323-360.
E n g d a h l R., 1997.

E v id e n c e o f d e e p m a n tle đ r c u l a t i o n fr o m g lo b a l to r n o g r a p h y .

N ature, 386: 57 8 -5 8 4 .