Tai biến động đất

MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH 4 DANH MỤC BẢNG 5 KÝ HIỆU VIẾT TRONG BÀI 5 I. GIỚI THIỆU 6 II. NỘI DUNG 8 1. Tổng quan 8 1.1. Sơ lược về động đất 8 1.1.1. Định nghĩa 8 1.1.2. Đặc điểm 8 1.1.2.1. Tâm động đất 8 1.1.2.2. Sóng địa chấn 9 a. Sóng bên trong đất 9 a.1. Sóng P - sóng sơ cấp 9 a.2. Sóng S- sóng thứ cấp 10 b. Sóng trên bề mặt đất 10 b.1. Sóng Love 11 b.2. Sóng Rayleigh hay sóng L 11 1.1.2.3. Cường độ rung động 11 1.1.2.4. Quy mô rung động 11 1.2. Hiện trạng động đất 15 1.2.1. Trên thế giới 15 1.2.1.1. Hiện trạng động đất trên thế giới 15 1.2.1.2. Các vụ động đất xảy ra trên thế giới 16 1.2.2. Tại Việt Nam 18 1.2.2.1. Hiện trạng động đất tại Việt Nam 18 1.2.2.2. Các vụ động đất xảy ra tại Việt Nam[15] 22 a. Động đất trước 1900 22 b. Động đất từ 1900 đến 2007 23 2. Nguyên nhân động đất 25 3. Hậu quả 26 3.1. Tai biến sơ cấp 26 3.1.1. Sụp đổ nhà cửa, công trình 26 3.1.2. Cháy nổ 27 3.1.3. Ô nhiễm môi trường - dịch bệnh 27 3.1.4. Lụt lội 28 3.2. Tai biến thứ cấp 28 3.2.1. Sóng thần 28 3.2.2. Trượt lở 29 4. Đánh giá tai biến động đất 30 4.1. Xác định vùng có nguy cơ động đất 30 4.1.1. Xác định vị trí những “ổ động đất” 30 4.1.2. Dự báo quy mô rung động 30 4.2. Quy mô vùng động đất 31 4.3. Lập bản đồ phân vùng quy mô rung động 31 4.4. Đánh giá mức độ tổn thất 32 5. Dự báo và giảm thiểu tai biến động đất 32 5.1. Phân vùng dự báo nguy cơ tai biến động đất 33 5.2. Dự báo thời điểm xuất hiện động đất 34 5.2.1. Phương pháp thống kê 34 5.2.2. Phương pháp thay đổi điện trường (phương pháp VAN) 35 5.2.3. Phương pháp gia tăng thể tích 35 5.3. Các biện pháp giảm thiểu tổn thất do tai biến động đất 36 5.3.1. Biện pháp làm giảm thiểu sự sụp đổ 36 5.3.2. Biện pháp làm giảm thiểu cháy nổ 37 5.3.3. Biện pháp làm giàm thiểu đứt vỡ hệ thống đường ống 37 5.3.4. Biện pháp làm giảm thiểu thiệt hại về người 37 III. KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 38 1. Kiến nghị 38 1.1. Đối với các cơ quan chức năng có thẩm quyền 38 1.2. Đối với môi trường giáo dục 38 1.3. Đối với người dân 38 1.3.1. Trước khi xảy ra động đất 38 1.3.2. Khi xảy ra động đất 39 1.3.3. Sau khi xảy ra động đất 39 2. Kết luận 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 1. TÀI LIỆU WEB 41 1.1. Tài liệu tiếng việt 41 1.2. Tài liệu tiếng anh 41 2. TÀI LIỆU SÁCH - BÁO 42 DANH MỤC HÌNH Hình 1: Tâm động đất [1] 9 Hình 2 : Sóng P đi qua một phương tiện bằng cách nén và giãn nở [2] 10 Hình 3: Một làn sóng S đi qua môi trường [3] 10 Hình 4: Một làn sóng Love đi qua môi trường [3] 11 Hình 5: Một làn sóng Rayleigh đi qua môi trường [3] 11 Hình 6 : Diễn biến động đất trên thế giới từ năm 1980 – 1989 [8] 15 Hình 7 : Diễn biến động đất trên thế giới từ năm 1990 – 1999 [8] 15 Hình 8 : Diễn biến động đất từ năm 2000 – 2009 [8] 15 Hình 9 : Diễn biến động đất năm 2010 [8] 15 Hình 10 : Phân bố động đất lớn (M
7 richter) trong năm 2005 [12] 18 Hình 11 : Các đới phát sinh động đất ở Việt Nam và các khu vực kế cận[15] 21 Hình 12 : Bản đồ các vùng phát sinh động đất mạnh khu vực Tây Bắc 21 Hình 13 : Biểu hiện quy luật yếu-mạnh của một số trận động đất đặc trưng[15] 22 Hình 14 : Các tâm động đất có kèm theo sóng thần trong vùng Thái Bình Dương [17] 28 Hình 15 : Sự lan truyền sóng thần liên quan đến động đất ngày 25/05/1960 ở Chilê[18] 28 Hình 16 : Vị trí trận động đất gây sóng thần ngày 26/12/2004 và trận động đất kích thích ngày 28/3/2005. Mũi tên thể hiện hướng và tốc độ chuyển dịch của mảng Ấn Độ so với mảng Burma [19] 29 Hình 17 : Bản đồ chấn tâm động đất Việt Nam - Biển Đông [20] 32 Hình 18 : Bản đồ phân vùng dự báo cấp độ rung động [21] 34 Hình 19 : Hệ thống cô lập và giảm sốc ở các công trình[22] 37 Hình 20 : Hệ thống giảm chấn ở các công trình [22] 37 DANH MỤC BẢNG Bảng 1 : Quy mô động đất theo thang Modified Mercalli [4] 12 Bảng 2 : Quy mô động đất theo thang Rossi Forel [4] 13 Bảng 3 : Tương quan giữa thang San Fancisco, Rossi Forel và Modified Mercalli [5] 13 Bảng 4 : Tương quan giữa thang MSK-64 , Modified Mercalli, JMA [6] 14 Bảng 5 : Tương quan giữa cường độ rung động và quy mô rung động đất [5] 14 Bảng 6 : Diễn biến động đất trên thế giới từ năm 1990 (1990- 1999) [9] 15 Bảng 7 : Diễn biến động đất trên thế giới từ năm 2000 - 2005 [10] 16 Bảng 8 : Một số trận động đất lớn gây tổn thất lớn trên thế giới từ 1980 -2005 [11] 17 Bảng 9 : Danh sách các vùng có nguy cơ động đất mạnh tại Việt Nam [13] 19 Bảng 10 : Tần suất động đất ở các vùng lãnh thổ Việt Nam [6] 33 Bảng 11 : Các vùng phát sinh động đất mạnh trên lãnh thổ Việt Nam [6] 33 KÝ HIỆU VIẾT TRONG BÀI USGS: Trung tâm Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ  Tâm F : Tâm Focus center Tâm E : Tâm Epicenter Sóng P : Sóng Primary Sóng S : Sóng Secondary Sóng L : Sóng Lateral wave VLĐC : Viện Vật Lý Địa Cầu I. GIỚI THIỆU Trong lịch sử tồn tại và phát triển, nhân loại luôn luôn phải đương đầu với các tai họa thiên nhiên, như lũ lụt, hạn hán, bão tố, động đất, sóng thần, núi lửa… Trong các tai họa thiên nhiên đó, có lẽ động đất là tai họa khủng khiếp nhất, bởi vì chỉ trong vài giây đồng hồ cả một thành phố có thể bị sụp đổ hoàn toàn, cả một khu vực có thể bị sụt lún và đôi khi những dòng sông cũng bị đổi dòng do hậu quả của những trận động đất cực mạnh. Điều đáng sợ hơn cả là cho đến nay khoa học và kỹ thuật đương đại vẫn chưa dự báo chính xác thời điểm và địa điểm động đất sẽ xảy ra. Do đó, con người chưa có biện pháp phòng chống chủ động đối với từng trận động đất như phòng chống bão hay lũ lụt, dù vậy, chúng ta vẫn có các giải pháp hạn chế thiệt hại do động đất gây ra. Dường như động đất xảy ra ngày càng nhiều và gây thảm hoạ ngày càng lớn. Hiện nay các nhà địa chấn học có rất nhiều trạm ghi động đất có khả năng ghi nhận các trận động đất với các cường độ khác nhau, trong đó có những động đất mà con người không cảm thấy được. Những thông tin về động đất như vậy được đưa lên các trang báo, lên các bản tin phát thanh, truyền hình, lên mạng internet. Và điều đó đã tạo cho công chúng ấn tượng về “sự nổi loạn” của hiện tượng động đất trong thời gian mấy thập niên gần đây. Mặt khác, từ những năm 50 của thế kỷ 20, tiến trình công nghiệp hoá, đô thị hoá diễn ra mạnh mẽ hầu như ở tất cả các quốc gia, nên động đất gây ra những thiệt hại to lớn cũng là điều dễ hiểu, nếu động đất xảy ra tại vùng đô thị có mật độ dân cư cao. Động đất là một dạng tai biến địa động lực nội sinh gây ra nhiều tổn thất nghiêm trọng cho con người. Bên cạnh những tổn thất trực tiếp, tức thời, động đất còn gây ra nhiều tai biến thứ cấp, kéo dài, không những trên các khu vực cận tâm ngoài mà còn trên những vùng phụ cận cách xa tâm ngoài, có khi cách xa đến hàng trăm km. Động đất là dạng tai biến mà sức người hầu như không chống chọi được, do vậy để giàm thiểu tổn thất do các tai biến này mang tới cho con người, công tác dự báo – phòng tránh đóng vai trò rất quan trọng. Từ những dự báo các vùng có thể xuất hiện tai biến và mức độ phát triển của chúng, con người có thể lựa chọn cách tổ chức sinh sống hợp lý và đầu tư hợp lý cho các biện pháp làm giảm nhẹ tổn thất , cũng như hạn chế tai biến thứ cấp. Hiện tượng động đất đã được quan tâm từ rất lâu trong lịch sử phát triển văn minh con người, cho đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu về động đất được công bố. Ở đây , các vấn đề về bản chất động đất được phân tích và xem xét theo mục tiêu đánh giá những tổn thất về môi trường làm cơ sở xây dựng các biện pháp phòng chống – giảm thiểu tổn thất. Có thể nói động đất yếu xảy ra ở mọi nơi trên địa cầu, vì lòng đất không lúc nào yên tĩnh. Tuy nhiên động đất mạnh có khả năng gây thiệt hại chỉ tập trung trong những đới nhất định. Đó là những đới phân cách các địa khối đang vận động tương đối với nhau. Nói khác đi, nguy cơ động đất khác nhau đối với các vùng khác nhau. Bài thuyết trình của nhóm nhằm giới thiệu những hiểu biết chính về động đất, các vụ động đất trên thế giới và ở nước ta và về các giải pháp đơn giản, dễ thực hiện nhằm giảm nhẹ thiệt hại do động đất gây ra. II. NỘI DUNG 1. Tổng quan 1.1. Sơ lược về động đất 1.1.1. Định nghĩa Động đất là sự rung chuyển trên bề mặt của vỏ đất do một phần năng lượng được phát sinh từ một nơi đổ vỡ đất đá bên trong lòng đất. Về nguồn gốc phát sinh năng lượng động đất, có thể phân biệt[23]: Động đất liên quan tới sự dịch chuyển của các mảng kiến tạo: thuộc nhóm này là các đai động đất lớn có lịch sử phát triển lâu dài, như đai Thái Bình Dương (chiếm 80% chấn động), đai Địa Trung Hải (chiếm 15% chấn động). Động đất liên quan tới đới đập vỡ, phá hủy kiến tạo. Động đất liên quan tới sự dịch chuyển của các khối macma: chủ yếu là núi lửa. Động đất liên quan tới hoạt động trượt tương đối của hai khối do sự tái hoạt động trên mặt trượt của đứt gãy cổ (động đất kích thích). Nó có thể phát sinh do sự tác động của con người, thường gặp khi xây dựng các đập có hồ chứa nước lớn. 1.1.2. Đặc điểm Thành phần cơ bản của một hoạt động động đất bao gồm: tâm động dất, sóng địa chấn, cường độ động đất và quy mô động đất.[23] 1.1.2.1. Tâm động đất Tâm động đất chính là vị trí mà phát sinh năng lượng động đất. Trong các kiểu nguồn phát sinh động đất thì tâm của động đất hay là nguồn gốc đứt gãy tương đối dễ xác định hơn cả. Bởi tâm của động đất được xác định bằng biểu đồ ghi chấn động của ít nhất ba trạm đo khác nhau. Theo vị trí đó người ta phân biệt[23]: Tâm trong - tâm F là nguồn phát sinh năng lượng động đất. Chấn tâm càng nông thì sức phá hủy của động đất càng lớn. Tâm ngoài - tâm E là hình chiếu của tâm trong lên mặt đất. Hình 1: Tâm động đất [1] 1.1.2.2. Sóng địa chấn Là sóng đàn hồi truyền trong Trái Đất từ nguồn tự nhiên như động đất, nguồn nhân tạo như nổ mìn được lan truyền qua các vật liệu. Đây là yếu tố phá hủy nguyên vật liệu trên bề mặt. ( Các loại sóng địa chấn: a. Sóng bên trong đất Khi nguồn tác động sự cân bằng trong môi trường bị phá huỷ sẽ hình thành hai loại sóng đàn hồi là sóng dọc và sóng ngang, kí hiệu là P và S. Sóng dọc dao động theo phương truyền sóng, còn sóng ngang dao động vuông góc với phương truyền. Tốc độ truyền sóng trong môi trường chất rắn không giống nhau. Tốc độ truyền sóng dọc trong Trái Đất lớn hơn sóng ngang khoảng 1,7 lần. Trong môi trường lỏng không có sóng ngang. Trong địa chấn học, tốc độ các sóng địa chấn giúp phân tích cấu trúc các địa tầng hoặc cấu trúc của toàn bộ Trái Đất. a.1. Sóng P - sóng sơ cấp Về bản chất đây là sóng truyền trực tiếp từ tâm động đất theo chiều thẳng đứng, có tính chất nén ép, làm cho mặt đất bị xô đẩy nhấp nhô. Sóng P có thể di chuyển qua chất rắn và chất lỏng, như nước hoặc các lớp chất lỏng của trái đất.[2] Sóng P di chuyển theo chiều thẳng đứng, có khả năng đi qua tất cả các vật liệu và có thể tạo nên âm thanh. Những tiếng ì ầm trước khi xảy ra động đất, thường được các sinh vật cảm nhận được chính là sản phẩm của sóng P. Vận tốc lan truyền của sóng P là 5,5 km/s, do vậy trong một trận động đất sóng P sẽ là sóng đầu tiên đến các trạm địa chấn. Hình 2 : Sóng P đi qua một phương tiện bằng cách nén và giãn nở [2] Vận tốc của sóng P trong một hướng nhất định được xác định bằng công thức[3]:
Trong đó K là số lượng môđun, μ là mô đun trượt (môđun độ cứng, đôi khi ký hiệu là G và cũng được gọi là tham số Lame thứ hai ), ρ là mật độ của vật liệu mà sóng truyền qua đó , và λ là tham số Lame thứ nhất. Trong đó, mật độ cho thấy sự biến động nhất, vì vậy, vận tốc được kiểm soát chủ yếu bởi K và μ. Các giá trị tiêu biểu cho P - sóng vận tốc trong trận động đất nằm trong khoảng 5-8 km/s. Tốc độ chính xác thay đổi tùy theo khu vực của Trái Đất, từ ít hơn 6 km/s trong lớp vỏ Trái Đất là đến 13 km/s. [3] a.2. Sóng S- sóng thứ cấp Xuất phát chậm hơn sóng P vài giây, vận tốc lan truyền ở môi trường rắn bề mặt là 3 km/s, do vậy sẽ đến trạm địa chấn chậm hơn sóng P. Về bản chất, sóng S di chuyển theo các phương nằm ngang, sóng S di chuyển các hạt đá lên và xuống, làm cho các vật trên bề mặt trái đất bị lắc lư theo phương nằm ngang, và tạo nên hiệu ứng xuất cắt nên còn được gọi là sóng cắt. Các làn sóng S chuyển động vuông góc với phương truyền sóng. Hình 3: Một làn sóng S đi qua môi trường [3] Do đó, trong động đất, sóng S là sóng gây phá huỷ mạnh mẽ, đặc biệt là công trình càng cao thì sức công phá càng lớn. Sóng S di chuyển theo phương nằm ngang, chỉ truyền qua môi trường rắn và hoàn toàn không bị môi trường lỏng hấp thụ. b. Sóng trên bề mặt đất Lan truyền chỉ thông qua lớp vỏ, sóng bề mặt có một tần số thấp hơn so với sóng bên trong lòng đất.. Mặc dù lan truyền sau khi sóng trong lòng đất, nhưng sóng bề mặt là nguyên nhân của những thiệt hại và tiêu huỷ của động đất. b.1. Sóng Love Loại đầu tiên của sóng bề mặt được gọi là sóng Love, do nhà toán học người Anh tìm ra năm 1911. Đó là các sóng bề mặt nhanh nhất . Giới hạn ở bề mặt của lớp vỏ, sóng Love hoàn toàn chuyển động ngang. Hình 4: Một làn sóng Love đi qua môi trường [3] b.2. Sóng Rayleigh hay sóng L Loại khác của sóng bề mặt là sóng Rayleigh, đặt tên theo John William Strutt, Lord Rayleigh, nhà toán học đã dự đoán sự tồn tại của loại sóng này vào năm 1885. Một làn sóng Rayleigh truyền trên mặt đất giống như một cuộn sóng trên hồ nước hay đại dương.. Bởi vì nó khi lan truyền, nó di chuyển mặt đất lên và xuống. Hầu hết những rung cảm từ một trận động đất là do các sóng Rayleigh, có thể lớn hơn nhiều so với những con sóng khác. Hình 5: Một làn sóng Rayleigh đi qua môi trường [3] Vận tốc lan truyền của sóng L nhỏ nhưng diện tích lan truyền lớn, do vậy còn có tên là Large wave, sóng này đến trạm địa chấn muộn nhất. Sóng L lan truyền qua tất cả các loại vật liệu: rắn, lỏng, khí. Các sóng động đất được thu và ghi nhận bằng thiết bị chuyên dùng, máy địa chấn ký. Trên máy này các dao động vạch thành đồ thị gọi là biểu đồ địa chấn. 1.1.2.3. Cường độ rung động Cường độ rung động được quy định bởi năng lượng được giải phóng từ nơi đổ vỡ (tâm F). Có nhiều phương pháp tính cường độ rung động trong đó thang cấp độ richter được sử dụng rộng rãi nhất. Thang độ richter là logarit thập phân của biên độ lớn nhất của một vạch trên biểu đồ địa chấn (tính bằng μm) ghi trên máy địa chấn ký Wood Anderson nằm cách tâm ngoài 100km. Thang độ richter được B.Guttenberg và C.F. Richter xác lập năm 1956, đến 1967 được International Committee on Magnitude hoàn thiện. 1.1.2.4. Quy mô rung động Là thông số phản ánh mức độ ảnh hưởng của sự rung động mặt đất đến một vùng cụ thể trên bề mặt vỏ đất. Các yếu tố quyết định của cấp độ và quy mô động đất là cường độ rung động, cấu tạo nền đất, độ sâu của tâm trong va khoảng cách từ vùng bị ảnh hưởng tới vị trí tâm ngoài. Ba cấp độ quy mô động đất thường được sử dụng là thang Modified Mercalli , thang Rossi Forel và thang San Francissco. Bảng 1 : Quy mô động đất theo thang Modified Mercalli [4] Cấp  Đặc điểm   I  Không cảm nhận được, trừ những đối tượng nhạy cảm và trong trường hợp đặc biệt.   II  Những đồ vật treo tường mỏng nhẹ có thể lay động. Những nguồi đang nằm nghỉ, đặc biệt là các nhà cao tầng mới cảm nhận được.   III  Rung động như có xe tải đi qua. Trong nhà, đặc biệt là trên lầu có thể cảm nhận được sự rung động.   IV  Trong nhà nhiều người cảm nhận được, ở ngoài trời ít có người cảm nhận được. Vào ban đêm một số người bị đánh thức. Bát dĩa bị xáo động, tường có những tiếng nứt nẻ, xe đang đậu bị xô đẩy. Sự rung động như có một chiếc xe tải đi qua.   V  Hầu hết mọi người đều nhận biết được: nhiều người bị đánh thức, tường bị vỡ từng mảng, đồ vật bị đổ nhào, cây cối, cột đồ vật dạng tròn bị xáo trộn.   VI  Tất cả mọi người đều nhận biết được,tất cả mọi người đổ xô ra đường, vôi tường rơi từng mảng, tổn thất nhẹ.   VII  Mọi người đổ xô ra đường. Nhà cửa xây dựng tốt thiệt hại không đáng kể, xây dưng kĩ thuật trung bình, kém bị hư hại nhiều, nhiều ống khói bị vỡ.   VIII  Một số có cấu trúc đặc biệt thì bị hư hại nhẹ, nhà cửa bình thường bị sụp đổ từng phần, xây dựng kém thì bị phá hủy hoàn toàn, vách nhà tách ra khỏi khung, ống khói, cột tường bị đổ nhào…   IX  Các cấu trúc đặc biệt bị hư hại đáng kể: các khung bị nghiêng, tòa nhà bị nghiêng, mặt đất nứt nẻ, các đường ống ngầm bị vỡ…   X  Một số nhà gỗ xây dựng kĩ bị tàn phá. Nhà bê tông bị tàn phá, dường tàu bị xô lệch…   XI  Rất ít nhà còn đứng được, đường xá bị nứt nẻ, các hệ thống ngầm hoàn toàn bị phá hủy...   XII  Mặt đất hoàn toàn bị tàn phá, mặt đất nhấp nhô, đồ vật bị ném tung vào không khí.   Bảng 2 : Quy mô động đất theo thang Rossi Forel [4] Cấp  Đặc điểm   I  Khẻ rung động chỉ cảm nhận được bằng máy địa chấn kí. Chỉ có những người thật kinh nghiệm mới cảm nhận được.   II  Rung động cực kì yếu: ghi nhận được bằng máy. Một số ít người nằm nghỉ cảm nhận được   III  Rung động rất yếu: một số người đang nằm nghỉ cảm nhận được, thấy được hướng chuyển động và thời gian chuyển động   IV  Rung động yếu: người đang di chuyển có thể cảm nhận được, đồ vật bị dịch chuyển, cửa lay động, trần nhà bị nứt   V  Rung động trung bình: hầu hết mọi người đều cảm nhận được, bàn ghế, tủ giường bị xê dịch   VI  Rung động hơi mạnh: người đang ngủ bị đánh thức, đèn treo lắc lư, cây cối, bụi rậm bị rung động   VII  Rung động mạnh; đồ vật bị rơi đổ   VII  Rung động rất mạnh: các ống khói, tường nhà bị nứt   IX  Rung động cực mạnh: nhà cửa bị phá hủy từng phần   X  Rung động cực kì mạnh: tàn phá rộng rãi, nền đất bị xáo trộn, mặt đất nứt nẻ, trên núi có đá lở.   Bảng 3 : Tương quan giữa thang San Francisco, Rossi Forel và Modified Mercalli [5] San Francisco  Rossi forel  Modified Mercalli   Cấp A  10  X-XI   Cấp B  9+  IX   Cấp C  8+ - 9  VIII   Cấp D  7+ - 8  VII   Cấp E  6 - 7  VI   Bảng 4 : Tương quan giữa thang MSK-64 , Modified Mercalli, JMA [6] MSK-64  Modified Mercalli  JMA   Cấp 2  Cấp 2  Cấp 1   Cấp 3  Cấp 3  Cấp 2-3   Cấp 4  Cấp 4-5  Cấp 3-2   Cấp 5  Cấp 5-6  Cấp 3   Cấp 6  Cấp 6-7  Cấp 4   Cấp 7  Cấp 7  Cấp 4-6   Cấp 8  Cấp 8  Cấp 5   Cấp 9  Cấp 9  Cấp 6-5   Cấp 10 -12  Cấp 10 -12  Cấp 6-7   Bảng 5 : Tương quan giữa cường độ rung động và quy mô rung động đất [5] Cường độ rung động(M) (độ richter)  Quy mô động đất (I) (ở gần tâm ngoài)  Tổn thất tâm ngoài   2  I-II  Thường chỉ có máy phát hiện   3  III  Những người trong nhà nhận biết   4  IV-V  Nhiều người nhận biết, có tổn thất nhẹ   5  VI-VII  Mọi người đều biết, nhiều người sợ và chạy ra khỏi nhà   6  VII-VIII  Mọi người chạy ra khỏi nhà, tổn thất từ trung bình tới khá nhiều   7  IX-X  Tổn thất nghiêm trọng   8+  X-XII  Toàn bộ vùng bị tổn thất nghiêm trọng   1.2. Hiện trạng động đất 1.2.1. Trên thế giới 1.2.1.1. Hiện trạng động đất trên thế giới Theo các kết quả thống kê tỉ mỉ của các nhà địa chấn, hằng năm trên toàn địa cầu xảy ra hơn 1 triệu trận động đất với các độ mạnh khác nhau, trong số đó có khoảng 100 ngàn trận động đất con người cảm nhận được, 100 trận động đất gây tác hại và chỉ 1 trận động đất gây thảm họa lớn, nghĩa là cứ nửa phút xảy ra một trận động đất. Và trung bình mỗi năm trên thế giới lại có 10.000 người chết do động đất.[7] Trong thập niên 90 hoạt động của động đất bộc phát mạnh mẽ trên toàn cầu. Riêng phía Đông châu Á đã có rất nhiều trận động đất mạnh, trong đó có 10 trận động đất cường độ lớn hơn 7,5 độ richter. Thập niên 2000 tuy mới bắt đầu nhưng cũng đầy sôi động với sự bùng phát của hàng loạt các trận động đất mạnh gây thiệt hại lớn về nhân mạng và tài sản. Ở vùng Thái Bình Dương thường xuất hiện các động đất cường độ mạnh, đặc biệt là trong những năm gần đây: - Năm 2002: 10/19 động đất với cường độ
6 richter, tỷ lệ 52,6%. - Năm 2003: 17/28 động đất với cường độ
6 richter, tỷ lệ 60%. - Năm 2004: 27/35 động đất với cường độ
6 richter, tỷ lệ 75%. - Năm 2005: Tính đến 10/8/2005,14/18 động đất với cường độ
6 richter, tỷ lệ 77%. Hình 6 : Diễn biến động đất trên thế giới từ năm 1980 – 1989 [8] Hình 7 : Diễn biến động đất trên thế giới từ năm 1990 – 1999 [8] Hình 8 : Diễn biến động đất từ năm 2000 – 2009 [8] Hình 9 : Diễn biến động đất năm 2010 [8] Bảng 6 : Diễn biến động đất trên thế giới từ năm 1990 (1990- 1999) [9] Magnitude (Cấp độ richter)  1990  1991  1992  1993  1994  1995  1996  1997  1998  1999   8.0 – 9.9  0  0  0  0  2  2  1  0  1  0   7.0 – 7.9  18  16  13  12  11  18  14  16  11  18   6.0 – 6.9  109  96  166  137  146  183  149  120  117  116   5.0 – 5.9  1617  1457  1498  1426  1542  1318  1222  1113  979  1104   4.0 – 4.9  4437  4335  5128  4999  4518  8003  8756  7903  7303  6972   3.0 – 3.9  2517  2990  4692  4326  5041  5151  4923  4513  5945  5605   2.0 – 2.9  2364  2925  3066  5393  5371  3842  2391  2400  4091  4201   1.0 – 1.9  474  801  886  1170  779  645  295  388  805  715   0.1 – 0.9  0  1  3  9  17  19  1  4  10  5   Tổng cộng  11536  12621  15527  17479  17427  19181  17752  16457  19262  18736   Tổn thất nhân mạng (người)  52056  3210  3920  10096  1634  7980  589  3069  9430  22662   Bảng 7 : Diễn biến động đất trên thế giới từ năm 2000 - 2005 [10] Magnitude (cấp độ richter)  2000  2001  2002  2003  2004  2005   8.0 – 9.9  1  1  0  1  2  1   7.0 – 7.9  14  15  13  14  13  5   6.0 – 6.9  158  126  130  140  140  107   5.0 – 5.9  1345  1243  1218  1203  1475  1098   4.0 – 4.9  8045  8084  8584  8462  10934  8605   3.0 – 3.9  4784  6151  7005  7624  7931  4703   2.0 – 2.9  3758  4162  6419  7727  6317  2520   1.0 – 1.9  1026  944  1137  2506  1344  15   0.1 – 0.9  5  1  10  134  103  0   Tổng cộng  19136  20596  24571  27811  28259  17054   Tổn thất nhân mạng (người)  231  21357  1685  33819  284010  1952   1.2.1.2. Các vụ động đất xảy ra trên thế giới Những trận động đất lớn nhất trên thế giới thường xảy ra tại ranh giới hội tụ của hai mảng, nơi có sự xiết ép mạnh mẽ. Dọc đới hút chìm ở bờ đông và bờ tây Thái Bình Dương đã từng xảy ra nhiều trận động đất lớn. Chẳng hạn động đất năm 1960 với chấn cấp 9,4-9,5 ở Chi Lê. Động đất xảy ra năm 1964 ở Alaska có chấn cấp 9,1-9,2. Một trận động đất khác cũng xảy ra ở Alaska năm 1957 có chấn cấp 9,0 – 9,1. Trong số 10 trận động đất lớn nhất xảy ra trong thời gian gần đây, 9 trận trước đều gắn liền với hoạt động xiết ép của đới hút chìm ở rìa Thái Bình Dương. Trận động đất tại Sumatra cũng không phải ngoại lệ, nó liên quan tới đới hoạt động xiết ép của đới hút chìm Sunđa giữa mảng Ấn Độ và mảng Burma. Sóng thần hầu như không được biết đến ở bờ biển Ấn Độ Dương do tần suất xảy ra rất thấp. Trận sóng thần xảy ra năm 1883 do hoạt động núi lửa Krakatoa gây ra sóng cao 1 m ở Sri Lanka không gây ra thiệt hại đáng kể. Tuy nhiên, người dân Inđonesia đã gặp một số trận sóng thần trong quá khứ. Chẳng hạn các trận sóng thần liên quan tới động đất xảy ra vào các năm 1833, 1843 và 1861, dịch về phía đông nam so với trận động đất xảy ra năm 2004. Bảng 8 : Một số trận động đất lớn gây tổn thất lớn trên thế giới từ 1980 -2010 [11] Thời gian  Địa điểm  Cường độ (richter)  Tổn thất  Ghi chú   22/05/1960  Chile, phía nam Conception  9,6  1.655 chết Gây sóng thần ở Hawaii, Nhật Bản    23/11/1980  El Asnam (Bắc Angeri)  7,3  2.500 chết 330.000 mất nhà  Cường độ đo ở Naples   7/12/1988  Tây Bắc Amenia  6,9  25.000 chết    21/6/1990  Iran  7,7  35.000 chết >500.000 mất nhà    17/1/1995  Kobe (Nhật)  6,5  6.500 chết  Thành phố cảng   4/2/1998  Takhar (Afganistan)  Không rõ  3.000 chết 50 làng bị phá hủy    25/1/1999  Columbia  6,2  1.200 chết    26/9/2003  Phía Nam Iran  6,6  Ít nhất 30.000 chết 30.000 bị thương  Quy mô rung động cấp 8 - 9   26/12/2004  Ngoài khơi bờ tây ở phía bắc đảo Sumatra  9  Hơn 283.000 chết, 14.100 mất tích,1.126.000 mất nhà cửa    28/3/2005  Bắc Sumatra thuộc Indonesia  8,7  Ít nhất 1000 chết 300 bị thương, 300 cao ốc bị phá hủy  Sóng thần cao 3m   12/01/2010  Haiti  7  230.000 chết    Hình 10 : Phân bố động đất lớn (M
7 richter) trong năm 2005 [12] Các thống kê trên cho thấy, quy mô tổn thất của tai biến động đất không chỉ phụ thuộc vào cường độ rung động mà còn phụ thuộc vào các yếu tố tự nhiên và nhân tạo khác nhau. Do vậy cùng một cường độ rung động, nhưng trên các vùng nền có độ ổn định khác nhau quy mô động đất sẽ khác nhau, vùng nền ổn định thì quy mô động đất sẽ ít hơn. Cùng một quy mô động đất nhưng vùng dân cư đông, kinh tế phát triển thì quy mô tổn thất sẽ lớn rất nhiều so với vùng dân cư không tập trung, không có các công trình kinh tế quan trọng. 1.2.2. Tại Việt Nam 1.2.2.1. Hiện trạng động đất tại Việt Nam Thông tin về động đất trên lãnh thổ Việt Nam được thu thập từ các trạm quan trắc địa chấn. Trên toàn quốc hiện có 26 trạm quan trắc địa chấn, bao gồm vùng Tây Bắc 10 trạm, Hòa Bình 4 trạm, Hà Nội 9 trạm, Huế 1 trạm và 2 trạm ở Đà Lạt và Nha Trang. Trạm quan trắc địa chấn Nha Trang bắt đầu hoạt động từ năm 1957, trạm địa chấn Đà Lạt hoạt động từ năm 1981. Ngoài ra còn có các trạm địa chấn tạm thời ở Trị An, Yali, Thác Bà. Đầu mối trung tâm của các trạm địa chấn là Viện Vật lí địa cầu. Ngoài ra thông tin về địa chấn ở Việt Nam còn được cung cấp từ trung tâm địa chấn quốc tế (ISC – International Seismic Center, từ 1917 – 1995). Nhìn chung, kết quả đã tập hợp các thông tin về động đất lịch sử và xây dựng được các danh mục động đất ở các nước lân cận. Qua phân tích đặc điểm kiến tạo khu vực và đặc điểm phát triển địa chất trên lãnh thổ Việt Nam, các chuyên gia nghiên cứu động đất Việt Nam đã cùng thống nhất xác định: - Việt Nam được biết đến như một đất nước có mối hiểm họa động đất cao. Trong lịch sử đã ghi nhận những trận động đất mạnh 6,7 - 6,8 độ Richter tại khu vực Tây Bắc, trong khi ở ngoài khơi, trên thềm lục địa đông nam đất nước cũng đã xuất hiện động đất mạnh 6,1 độ Richter. Vùng phía Nam cũng không nằm ngoài vùng ảnh hưởng của động đất. - Động đất trên lãnh thổ Việt Nam thuộc nhóm động đất kiến tạo, phân bố dọc theo các đứt gãy khu vực và các đứt gãy phân nhánh, do vậy tập trung thành các đới động đất phân bố dọc theo các đới phá hủy sâu. Từ năm 114 - 2003 đã có 1654 trận động đất được ghi nhận (có M >=3 richter). Từ năm 1990 - 2005 có 2 trận động đất quy mô rung động cấp 8 (theo thang MSK – 64) là Điện Biên (1935) và Tuần Giáo (1983), 17 trận động đất nhỏ, quy mô rung động cấp 7 và 115 trận động đất có quy mô rung động cấp 6 -7 phân bố ở nhiều nơi. Trung bình ở Việt Nam có từ hàng chục đến hàng trăm vụ động đất mỗi năm (1-2 độ richter), hơn 10 chấn động với cường độ xấp xỉ 3 độ richter. Bảng 9 : Danh sách các vùng có nguy cơ động đất mạnh tại Việt Nam [13]  Diện tích  Trận động đất tối đa (Richter)  Diện tích  Trận động đất tối đa (Richter)   Sơn La  6.8  Sông Mã - Fumaytun  6.5   Đông Triều  6.0  Sông Hồng, sông Chảy  6.0   Song Ca - Khe Bo  6  Rao Nay  5.5   Cao Bằng, Tiên Yên  5.5  của khu vực đông bắc Hà Nội chìm đắm  5.5   Cẩm Phả  5.5  Sông Lô  5.5   Phong Thổ - Than Uyên Mường La - Chợ Bo  5.5  Sông Đà  5.5   Mường Nhé  5.5  Sông Mã của hạ  5.5   Sông Hiếu  5.5  Khe Giua - Vĩnh Linh  5.5   Trà Bồng  5.5  Huế  5.5   Đà Nẵng  5.5  Tam Kỳ - Phước Sơn  5.5   Sông POCO  5.5  Sông Ba  5.5   Ba To - Cung Sơn  5.5  109,5 kinh tuyến  5.5   Tuy Hoà - Củ Chi  5.5  Thuận Hải - Minh Hải  5.5   Vũng Tàu - Ton Le Sap  5.5  Sông Hậu  5.5   Phú Quý 1  5.5  Phú Quý 2  5.5     Một số đô thị lớn của Việt Nam hiện đang nằm trong khu vực nhạy cảm cao trước những rung động địa chấn. Hà Nội hiện đang nằm trong vùng được dự báo là phải chịu chấn động cấp 8. Ở TP.HCM, rủi ro địa chấn lớn nhất có thể phát sinh từ sự lan truyền chấn động địa chấn từ các trận động đất mạnh ở phạm vi khu vực và sự khuếch đại rung động nền do tác động hiệu ứng nền địa phương gây ra dưới tải trọng của động đất. Nền đất yếu tại khu vực TP.HCM có thể là một yếu tố góp phần không nhỏ vào sự khuyết đại rung động địa chấn do các trận động đất gây ra ở cả phạm vi khu vực và địa phương Theo Cao Đình Chiều trên lãnh thổ Việt Nam có 10 đới phát sinh động đất gắn liền với các đới đứt gãy chính [14]: Đới Lai Châu – Điện Biên: phát triển dọc theo đứt gãy Lai Châu – Điện Biên, phương á kinh tuyến, đây là đới hoạt động đất mạnh. Đã có trên 10 trận động đất có M= 4,6 – 5,0 và 2 trận có M= 5,1 – 5,5. Đới Cao Bằng – Lạng Sơn: phương TB – ĐN, đã ghi nhận được 3 trận động đất có M= 4,6 – 5,5. Đới Đông Triều – Cẩm Phả: dạng cánh cung, chạy tứ Tuyên Quang đến Bắc Giang – Đông Triều – Cẩm Phả. Đã ghi nhận được 9 trận động đất có M= 4,6 – 5,0 và 3 trận động đất có M= 5,1 – 6,0. Đới Sông Hồng: phương TB – ĐN, dài khoảng 500km, chủ yếu phát triển dọc theo đứt gãy sông Hồng va đứt gãy sông Chảy. Động đất mạnh nhất được ghi nhận trong đới này có M= 5,1 – 5,5. Đới động đất Sơn La: phương TB – ĐN, phát triển dọc theo hệ thống đứt gãy Sơn La và đứt gãy sông Đà. Đã ghi nhận được 30 động đất có M> 4,5, đặc biệt là động đất Yên Định (1635) có M= 6,7 và động đất Tuần Giáo (1983) có M= 6,7. Đới động đất Sông Mã: phương TB – ĐN, kéo từ Điện Biên đến Tĩnh Gia (Thanh Hóa). Đã ghi nhận được một trong những trận động đất mạnh nhất Việt Nam, động đất Điện Biên – 1935 cường độ 6,35 độ richter, tâm động đất cách thị xã Điện Biên 50 km về phía ĐN. Theo tài liệu lịch sử ở hạ lưu sông Mã vào thế kỉ 19 đã có động đất có quy mô rung động I0= 7 – 8. Đới Sông Cả: phương TB –ĐN, phát triển trong phạm vi đứt gãy sông Cả và đứt gãy Rào Nậy. Đã ghi nhận được 13 trận động đất có M> 4,5, trong đó có trận động đất mạnh M= 6,0 (1821). Đới Huế - Đà Nẵng: động đất xảy ra không thường xuyên như các đới vùng Tây Bắc, nhưng cường độ động đất thường lớn, đạt 6,0 độ richter. Đới Ba Tơ – Củng Sơn: phương á kinh tuyến, phát triển trong đới phá hủy Ba Tơ – Củng Sơn và đứt gãy sông Ba. Đặc trưng là động đất xuất hiện khá thường xuyên, cường độ rung động M= 5,3. Đới Thuận Hải – Minh Hải: phát triển dọc bờ biển từ Thuận Hải đến Minh Hải. Động đất được ghi nhận khá liên tục, cường độ động đất khá lớn M= 5,1. Hình 11 : Các đới phát sinh động đất ở Việt Nam và các khu vực kế cận[15] Các vùng có nguy cơ động đất mạnh (M> 6,5) là: Tĩnh Gia, Vĩnh Lộc và Quan Hóa thuộc Thanh Hóa. Mộc Châu và Sơn La thuộc tỉnh Sơn La. Điện Biên, Tuần Giáo và Phong Thổ thuộc tỉnh Lai Châu. Hình 12 : Bản đồ các vùng phát sinh động đất mạnh khu vực Tây Bắc Trên lãnh thổ Việt Nam, động đất thường xuất hiện theo quy luật tĩnh – động, và quy luật yếu – mạnh: Nghĩa là trên một vùng trước khi xảy ra động đất mạnh, thì chung quanh vùng xuất hiện nhiều trận động đất có cường độ nhỏ. Hướng phát triển các vùng động đất là hướng ngược chiều kim đồng hồ. Hình 13 : Biểu hiện quy luật yếu-mạnh của một số trận động đất đặc trưng[15] 1.2.2.2. Các vụ động đất xảy ra tại Việt Nam[15] a. Động đất trước 1900 Trận động đất quận Nhật Nam (114): Theo tư liệu lịch sử Trung Quốc thì năm 114 tại quận Nhật Nam (miền Bắc Việt Nam) đã xảy ra một trận động đất lớn làm đất nứt xé ra dài hơn trăm dặm (35-36 km). Theo Viện VLĐC thì trận động đất này có cường độ chấn động I0 = 8,0 và chấn cấp MS = 6,0 độ Richter. Trận động đất Kinh đô (Hà Nội) (1278): Theo tư liệu lịch sử Việt Nam thì trong năm này, động đất đã xảy ra ba lần trong một ngày, nhiều trâu bò, gia súc bị chết. Theo Viện VLĐC thì trận động đất này có cường độ chấn động I0 = 7,0 (Nguyễn Khắc Mão cho là 8,0) và chấn cấp MS = 5,0 độ Richter. Trận động đất chùa Báo Thiên (Hà Nội) (1285): Theo tư liệu lịch sử Việt Nam: Bia ở chùa Báo Thiên (ở vị trí Nhà thờ lớn hiện nay) gẫy làm đôi, núi Cao Sơn lở xuống. Theo Viện VLĐC thì trận động đất này có cường độ chấn động I0 = 7,0 (Nguyễn Khắc Mão cho là 8,0) và chấn cấp MS = 5,0 độ Richter. Trận động đất Ninh Bình (1635): Theo tư liệu lịch sử Việt Nam: Núi Đa Bút bị lở vì động đất. Cùng ngày hai quả núi cạnh giếng An Dương, huyện Phụng Hòa (Nho Quan) bị lở, lấp cả đường đi, người và trâu bò không đi được. Theo Viện VLĐC thì trận động đất này có cường độ chấn động I0 = 8,0 và chấn cấp MS = 6,7 độ Richter. Trận động đất Nghệ An (1821): Theo tư liệu lịch sử Việt Nam: Nhà cửa của dân bị xiêu vẹo nhiều vì động đất. Theo Viện VLĐC thì trận động đất này có cường độ chấn động I0 = 8,0 và chấn cấp MS = 6,0 độ Richter. Trận động đất Bình Thuận (1877): Theo tư liệu lịch sử Việt Nam: Động đất ba lần, lần đầu nước sông dâng lên cao, có nhiều tiếng nổ to trong gần một ngày. Theo Viện VLĐC thì trận động đất này có cường độ chấn động I0 = 7,0 và chấn cấp MS = 5,1 độ Richter. Trong khi đó số liệu động đất lịch sử của NOAA lại ghi giá trị chấn cấp Mb = 7,0. Trận động đất Bình Thuận (1882): Theo tư liệu lịch sử Việt Nam: Ở bờ biển động đất, nước cuốn lên cao, có nhiều tiếng nổ to trong gần một ngày. Theo Viện VLĐC thì trận động đất này có cường độ chấn động I0 = 7,0 và chấn cấp MS = 5,1 độ Richter. Trong khi đó, số liệu động đất lịch sử của NOAA lại ghi giá trị chấn cấp Mb = 6,0. b. Động đất từ 1900 đến 2007 Trận động đất Điện Biên (1935): Trận động đất Điện Biên xảy ra vào hồi 23 giờ 22 phút ngày 1/11/1935 tại vùng phía ĐN Tp Điện Biên, chấn cấp Ms = 6,8 độ Richter. Động đất đã gây hư hại nặng về nhà cửa ở Điện Biên và Sơn La. Đại bộ phận các tường nhà xây bị nứt nẻ. Tại vùng chấn tâm, người ta quan sát thấy nứt đất rộng tới 20 cm và đoạn dài nhất có thể đạt 50 m. Tại Lai Châu, chấn động xảy ra ở cấp 7, gây hư hại một ít nhà cửa. Bản đồ đẳng chấn của trận động đất Điện Biên năm 1935 do Robert vẽ lần đầu vào năm 1935, theo đó thì chấn động cực đại tại vùng chấn tâm là cấp 9. Sau đó, qua công tác điều tra động đất trong nhân dân, Nguyễn Hữu Thái đã vẽ lại vào năm 1966. Theo kết quả này thì chấn động cực đại tại vùng chấn tâm chỉ đạt cấp 8-9 thang MSK-64. Và như vậy, chấn cấp động đất khoảng 6,8 độ Richter, độ sâu chấn tiêu là 25 km. Trận động đất Lục Yên (1954): Theo kết quả điều tra trong nhân dân thì trong hai năm liền, 1953 và 1954, tại vùng Lục Yên, Yên Bái đã xảy ra hai trận động đất có cường độ chấn động cực đại tại vùng chấn tâm là cấp 7 (thang MSK). Vùng chấn động cấp 7 này kéo dài tới 30 km theo hướng TB-ĐN, hẹp và trùng với đứt gãy Sông Hồng. Dựa trên cơ sở đường đẳng chấn, các nhà địa chấn của Viện VLĐC đã xác định được thông số của động đất như sau: chấn cấp là 5,4 độ Richter, độ sâu chấn tiêu là 16 km. Hai trận động đất này không được ghi nhận bởi mạng lưới trạm địa chấn quốc tế. Nó được phát hiện hoàn toàn bằng công tác điều tra động đất trong nhân dân. Đây cũng là một trong số những trận động đất mạnh nhất đã xảy ra dọc đứt gãy Sông Hồng trong phạm vi lãnh thổ nước ta. Trận động đất Bắc Giang (1962): Trận động đất Bắc Giang xảy ra vào hồi 16 giờ 58’ (giờ Hà Nội), ngày 12/6/1961 tại Tân Yên, cách thị xã Bắc Giang 11 km về phía ĐB. Cường độ chấn động ở vùng chấn tâm đạt cấp 7, làm hư hại vừa một số nhà cấp 4. Vùng chấn động cấp 7 rất hẹp, trong khi vùng chấn động cấp 6 và cấp nhỏ hơn lại rất rộng. Điều này có thể lý giải là do hiệu ứng cục bộ của chấn tiêu nằm gần sát mặt đất. Độ sâu chấn tiêu của động đất này được xác định là 28 km. Chấn cấp của động đất theo các nhà địa chấn Việt Nam là 5,3 - 5,9 độ Richter, trong khi theo tài liệu của Cục Địa chấn Trung Quốc và USGS thì chỉ nằm ở mức 4,3 - 5,0 độ Richter. Các trận động đất Sông Cầu (Bình Định) (1970, 1972): Hai trận động đất ở Sông Cầu năm 1970 và 1972 đều có cường độ chấn động cấp 7 tại vùng chấn tâm, được phát hiện bằng quan trắc động đất và cả bằng điều tra động đất trong nhân dân. Trận thứ nhất xảy ra vào ngày 12/4/1970 và trận thứ hai vào ngày 24/5/1972, tại phía tây thị trấn Sông Cầu. Hai chấn tâm này cách nhau 20 km theo phương kinh tuyến, vì vậy khi điều tra khó tách biệt được đường đẳng chấn nên bị gộp lại thành một đường đại diện chung. Độ sâu chấn tiêu 13 km và chấn cấp M = 5,3 độ Richter là đặc trưng chung cho cả hai động đất này.    Trận động đất Tuần Giáo (1983): Trận động đất Tuần Giáo xảy ra vào hồi 14 giờ 18 phút (giờ Hà Nội) ngày 24/6/1983 trong vùng núi cách thị trấn Tuần Giáo về phía bắc khoảng 11 km. Chấn cấp của động đất được xác định là Ms = 6,7±0,2 độ Richter. Cường độ chấn động trong vùng cực động I0 = 8-9 (thang MSK). Động đất gây chấn động mạnh trên những vùng rộng lớn ở Tây Bắc Bộ, Đông Bắc Bộ, Lào và Trung Quốc. Chấn động cấp 8 và mạnh hơn xảy ra trên diện tích 1.500 km2, cấp 7 và mạnh hơn là 13.000 km2. Sau chấn động chính là hàng loạt dư chấn đã xảy ra. Dư chấn mạnh nhất xảy ra vào ngày 15/7/1983 ngay trong vùng cực động và có chấn cấp bằng 5,4 độ Richter, độ sâu chấn tiêu là 8 km và gây chấn động trên bề mặt tại vùng chấn tâm với I0 = 7-8. Đá lở trong dư chấn này cũng làm 2 người thiệt mạng.   Trận động đất Mường Luân (1996): Ngày 23/6/1996 tại xã Mường Luân thuộc huyện Điện Biên Đông (tỉnh Điện Biên) đã xảy ra động đất với chấn cấp xấp xỉ 5,0 độ Richter. Trận động đất Thin Tóc hay còn gọi là trận động đất Điện Biên (2001): Ngày 19/2/2001, hồi 22 giờ 52 phút (giờ Hà Nội) tại vùng biên giới Việt-Lào, giáp ranh với Tp Điện Biên đã xảy ra động đất với chấn cấp bằng 5,3 độ Richter. Mức độ phá hủy của động đất khá lớn, gây thiệt hại nhiều về nhà ở của nhân dân tại Tp Điện Biên, ước tính hàng trăm tỷ đồng Việt Nam (có thể là 200 tỷ, theo thông báo của Uỷ ban Nhân dân tỉnh Lai Châu cũ). 2. Nguyên nhân động đất Có 3 nguyên nhân chính gây động đất là [16]: Nội sinh: Liên quan đến vận động phun trào núi lửa, vận động kiến tạo ở các đới hút chìm, các hoạt động đứt gãy. Ngoại sinh: Thiên thạch va vào Trái Đất, các vụ trượt lở đất đá với khối lượng lớn. Nhân tạo: Hoạt động làm thay đổi ứng suất đá gần bề mặt hoặc áp suất chất lỏng, đặc biệt là các vụ thử hạt nhân dưới lòng đất. Ngoài ra còn phải kể đến hoạt động âm học, đặc biệt là kỹ thuật âm thanh địa chấn. Động đất xảy ra khi có sự lan truyền năng lượng từ một nơi đổ vỡ trong lòng đất, năng lượng này tạm gọi là năng lượng động đất. Từ nơi phát sinh, năng lượng động đất được truyền đi ở dạng sóng gọi là các sóng động đất làm cho mặt đất vừa bị nhồi dập, vừa bị xô đẩy lắc lư theo các phương khác nhau, kết quả làm cho các vật thể trên bề mặt vùng bị ảnh hưởng, mặt đất bị nứt vỡ, gãy và đổ sụp. Những nơi phát sinh năng lượng động đất là ranh giới tiếp xúc của hai mảng kiến tạo, trên bề mặt của đứt gãy đang hoạt động và nơi khối macma (đặc biệt là macma giàu chất bốc) tiêm nhập lên phần trên của vỏ cứng. Khi có sự dịch chuyển của hai mảng, hoặc sự dịch chuyển tương đối của hai cánh đứt gãy hoặc của khối macma sẽ phát sinh các bộ phận vỏ cứng bị đổ vỡ, nghĩa là phát sinh năng lượng động đất.[23] ( Vị trí các vùng động đất Dưới tác dụng của một hợp lực căng – cắt, năng lượng động đất tích lũy được giải phóng, những vị trí phát triển các hợp lực căng cắt sẽ là nơi phân bố tâm động đất. Vị trí phân bố tâm động đất là: - Mặt tiếp xúc của các mảng đang hoạt động: các dãy động đất bờ Tây Nam Mỹ, các vùng Địa Trung Hải, vùng đảo Nhật Bản… - Dọc các đứt gãy sâu: đứt gãy San Andras ở bờ Tây nước Mỹ, đứt gãy sông Đà. Động đất thuộc hai nhóm nguồn gốc này thường phân bố tuyến tính, thời gian hoạt động kéo dài, cường độ động đất mạnh, tạo thành những vùng bị động đất lặp lại nhiều lần- sự lặp lại này liên quan đến sự phát triển của đứt gãy và của các mảng kiến tạo. Mỗi đợt động đất, ngoài động đất chính thường kéo theo hàng loạt dư chấn. Mặt khác, đi cùng với tuyến động đất chính còn có các tuyến động đất nhỏ hơn về quy mô và cường độ (vùng động đất thứ cấp) liên quan đến sự hoạt động của các đứt gãy cấp II, phân nhánh từ các đứt gãy sâu hay các bề mặt dịch chuyển cấp I. - Vùng có các lò macma hoạt động (xâm nhập hay phun trào): Các động đất thuộc kiểu nguồn gốc này thường có quy mô và cường độ rung động giới hạn theo quy mô, độ sâu phân bố của lò macma và thành phần khối macma. Nhìn chung quy mô vùng bị động đất không lớn, động đất phát triển nhanh và tắt nghỉ cũng nhanh. 3. Hậu quả 3.1. Tai biến sơ cấp 3.1.1. Sụp đổ nhà cửa, công trình Khả năng chịu đựng sự dao động của các kết cấu xây dựng có giới hạn. Khi sự dao động vượt quá giới hạn cho phép, các công trình sẽ bị nứt nẻ, đổ sụp gây ra những tổn thất lớn về nhân mạng và kinh tế. Tổn thất nhân mạng thường rất lớn nếu động đất xảy ra ban đêm và không được dự báo tốt. Động đất ngày 7/12/1988 ở Acmenia (đai Địa Trung Hải) cường độ 6,8 richter đã phá huỷ thị trấn Spitak và rất nhiều nhà cửa ở các thị trấn lân cận, làm cho 5.500 người chết và hơn nửa triệu người mất nhà. Động đất lúc 8 giờ 46 phút ngày 26/1/2001 cường độ 7,8 độ richter, kéo dài 45” tại vùng phía bắc và phía tây của Ấn Độ. Động đất này đã làm rung động thủ đô New Dehli và thành phố Bombay; các nước láng giềng Nepal và Pakistan cũng bị rung động. Tâm động đất ở cách thị trấn Bhuj, bang Gujarat 20 km về phía Đông Bắc. Vì vùng bị ảnh hưởng là các vùng dân cư rất tập trung, do vậy tổn thất do động đất rất lớn: 72.263 người chết, 200.000 người bị thương (ở Pakistan có 4 người chết), 500 toà cao ốc bị sụp đổ, 8 thành phố chính và 1016 thôn xóm bị tàn phá. Tổn thất 4,5 tỷ USD, trong đó phần của tư nhân là 2 tỷ USD. Ngoài ra chính phủ đã phải chi cứu trợ đến 130 triệu USD. Thực tế cho thấy nhà cửa bằng gỗ có khả năng chịu đựng dao động tốt, và nhà bằng gạch và xi măng chịu đựng dao động kém hơn. Sự dao động của các nhà cao tầng sẽ được gia tăng do tác động của gia tốc trọng trường. Cần chú ý rằng các nhà cao tầng sẽ chịu tác động của sóng S, do gia tốc dao động lớn, nên càng dễ bị nứt vỡ và bị phá huỷ. Với sóng S, các công trình ngầm sẽ ít bị tổn thất hơn. Phía trên chấn tâm, vùng ở gần tâm ngoài, tác động của sóng P sẽ làm phá huỷ các công trình dạng tuyến (đường xá, hệ thống đường ống, tuyến dây điện …). Ngoài ra khả năng chịu đựng dao động của các khối kiến trúc còn phụ thuộc vào đặc điểm của móng nền. Khảo sát về hậu quả động đất ở San Francisco năm 1906 cho thấy, các công trình trên nền là các kết ngậm nước và sét kết thì bị tàn phá mạnh hơn các công trình trên đá gốc cứng chắc đến 10 lần. Khả năng chịu đựng của các khối kiến trúc còn phụ thuộc vào thời gian rung động. Hai chấn động cùng cấp độ richter nhưng chấn động kéo dài hơn sẽ tàn phá mạnh hơn. Ví dụ, động đất tại Alaska ngày 27/3/1964 kéo dài 3 phút làm cho các công trình được thiết kế theo tiêu chuẩn California (chịu sự rung động cùng cấp độ) bị sụp đổ vì thời gian rung động ở trận động đất này kéo dài hơn ở California 3 lần. 3.1.2. Cháy nổ Cháy nổ sẽ gây ra hậu quả đặc biệt nghiêm trọng trong những khu vực dân cư có các hệ thống dẫn khí đốt và truyền tải điện phát triển. Cháy nổ gây tổn thất lớn về kinh tế và nhân mạng. Trong thực tế, tổn thất do cháy chiếm đến 95% tổn thất do động đất. Trong trận động đất ở San Francisco năm 1906, khoảng 23.000 ống dẫn nhiên liệu bị phá huỷ, đồng thời hệ thống dẫn nước cũng bị nứt vỡ làm cho áp lực nước trong đường ống giảm mạnh, hệ thống cứu hoả bị tê liệt. Kết quả thành phố đã bị lửa tàn phá và người ta nhớ đến trận cháy San Francisco 1906 nhiều hơn là động đất San Francisco. 3.1.3. Ô nhiễm môi trường - dịch bệnh Mặt đất bị rung động và biến dạng dẫn đến sự phá vỡ hệ thống các kho chứa chất độc hại (các kho hoá chất, kho chứa vật liệu hạt nhân …), các cơ sở dầu khí … Các chất độc hại bị đổ vào môi trường gây ô nhiễm trên diện rộng và hậu quả có thể kéo dài trong nhiều năm. Môi trường bị ô nhiễm, dịch bệnh có thể phát sinh gây nhiều tổn thất. 3.1.4. Lụt lội Nền đất bị rung động làm tăng độ khe nứt và độ lỗ rỗng trong đất đá kéo theo sự gia tăng hệ số thấm của nền. Kết quả các hồ chứa lớn (hồ thuỷ điện và hồ thuỷ lợi), các đê sông có thể bị nứt vỡ làm nước sông tràn bờ gây lũ lụt. Bên cạnh đó, sự biến dạng - hạ thấp mặt đất - tạo những vùng trũng tích nước mới ngoài mong đợi. 3.2. Tai biến thứ cấp 3.2.1. Sóng thần Sóng thần là những đợt sóng cao không kèm theo mưa bão, xuất hiện đột ngột, lan truyền rất nhanh, tàn phá nặng nề vùng biển và ven biển. Đại bộ phận sóng thần phát sinh từ động đất ở biển và ven biển. Ngoài ra, sóng thần còn phát sinh khi có sự hoạt động núi lửa ngầm dưới biển; một số ít sóng thần liên quan đến các khối đất đá ở đáy biển bị chuyển dịch (nâng sụp và trượt lở). Hình 14 : Các tâm động đất kèm theo sóng thần trong Thái Bình Dương [17] Do ảnh hưởng của sóng L, từ một vị trí động đất ở biển, sóng thần phát sinh và lan truyền rất nhanh và rất rộng gây tổn thất cho cả những vùng ở cách xa khu vực bị động đất. Vùng Thái Bình Dương, trong đó có Nhật Bản, là vùng thường xuyên bị động đất, do vậy đây cũng là vùng thường xuyên bị sóng thần đe doạ. Trong vùng này từ năm 1902 đến 1983 đã có 54 cơn sóng thần. Do vậy, từ năm 1948 Mỹ đã xây dựng hệ thống báo động sóng thần đặt tại Hawaii và Honolulu. Vùng Đại Tây Dương và Ấn Độ Dương cũng là vùng thường có sóng thần, ví dụ sóng thần tàn phá bờ biển Bồ Đào Nha năm 1755. Hình 15 : Sự lan truyền sóng thần liên quan đến động đất ngày 25/05/1960 ở Chilê[18] Trên hình 15 là khu vực ảnh hưởng của sóng thần trong vùng Thái Bình Dương sinh ra từ động đất ngày 25/5/1960 ở Chilê, qua đó cho thấy ngoài vùng bị tàn phá là các thị trấn và thành phố ven biển Chilê - từ vĩ tuyến 36 đến vĩ tuyến 44, các vùng bị ảnh hưởng khác là đảo Hawaii (61 người chết), đảo Honshu và Hokaido - Nhật (180 người chết), Philipinne, Okinawa bị tổn thất nặng nề, vùng New Zealand, ở xa hơn về phía Nam, cũng bị ảnh hưởng nhưng bị tổn thất ít hơn. Động đất ở Andaman, Sumatra ngày 26/12/2004 là động đất lớn nhất thế giới kể từ năm 1964 đến nay. Tổn thất do động đất gây ra chính là tổn thất từ sóng thần. Sóng thần đã xuất hiện ở Ấn Độ Dương, Thái Bình Dương và Đại Tây Dương, tác động đến 10 nước ở Nam Á và Đông Phi. Sóng thần đã làm chết 108.100 người và làm 127.700 người mất tích ở Indonesia, ít nhất 30.900 người bị chết ở Srilanka, 10.700 ở Ấn Độ, 5.300 người ở Thái Lan, 150 người ở Somalia, 90 người ở Myanmar, 82 người ở Maldives, 68 người ở Malaysia, 10 người ở Tanzania, 3 người ở Seychelles, 2 người ở Bangladesh và 1 người ở Kenya. Sóng thần cũng gây tổn thất cho vùng Madagascar và Mauritius, và làm tổn thất nhẹ cho hai vùng ở bờ tây nước Úc. Bên cạnh đó, động đất này đã gây ra trượt đất ở Sumatra, làm cho núi lửa bùn ở Baratang (thuộc quần đảo Andaman) hoạt động phun khí vào ngày 28/12.[10] Hình 16 : Vị trí trận động đất gây sóng thần ngày 26/12/2004 và trận động đất kích thích ngày 28/3/2005. Mũi tên thể hiện hướng và tốc độ chuyển dịch của mảng Ấn Độ so với mảng Burma [19] 3.2.2. Trượt lở Thường xảy ra ở các triền dốc, nơi có khối nền cấu tạo bằng vật liệu gắn kết yếu. Sự rung động mặt đất làm suy yếu hoặc phá huỷ những liên kết cấu trúc trong đất, làm giảm hệ số ổn định của nền đất. Kết quả làm cho một khối đất đá bị đổ nhào hay bị trượt. Vùng bị trượt lở có thể cách xa nơi động đất đến vài chục km, có khi đến hơn 100 km. Ví dụ, động đất ở Alaska năm 1964 đã gây ra những vụ sạt lở trong một vùng có bán kính 150 km. Tổn thất do trượt lở nhiều lúc cũng tương đương với tổn thất trực tiếp của động đất, ví dụ động đất ở Kansu (Trung Quốc) ngày 16/12/1920 đã làm di chuyển một vùng có nền là hoàng thổ một đoạn đường là 2 km làm cho khoảng 100.000 người chết. Đất lở vùng ven biển thường gây nên những hậu quả đặc biệt nghiêm trọng vì thường kéo theo sóng thần. Ví dụ động đất ngày 18/7/1979 ở Lomben (Indonesia) đã làm lở một vùng đất lớn ở bờ biển, tạo thành sóng thần địa phương cao 10 m tàn phá hơn 1000 nhà cửa và làm 540 người chết. Nếu vùng bị dịch chuyển là vùng dân cư, tổn thất càng đặc biệt nghiêm trọng.Ví dụ đất lở liên quan động đất ở Jamaica ngày 7/6/1962 đã đưa 2/3 thị trấn Port Royal xuống biển, làm cho 20.000 người chết. 4. Đánh giá tai biến động đất Quy mô tai biến động đất được quy định bởi cường độ rung động và các điều kiện kinh tế xã hội của vùng bị ảnh hưởng. Một số nhà nghiên cứu như Hays (1980) Evernden, Kohler và Clow (1981) đã đề xuất trình tự đánh giá tai biến động đất như sau[23]: Xác định vùng có nguy cơ động đất. Dự báo bán kính ảnh hưởng của động đất, căn cứ vào các kiểu nguồn gốc phát sinh động đất và đặc điểm khối nền. Xây dựng bản đồ phân cấp quy mô rung động (theo Intensity) cùng với các thông số diễn giải đi kèm. Trong mỗi vùng động đất, theo từng cấp quy mô, xác định các công trình cần phải quan tâm (các khu vực dân cư, đập nước, hồ chứa, cơ sở tàng trữ chất độc hại …) và các biện pháp ứng cứu tương ứng. Xây dựng dữ liệu dự báo mức độ tổn thất đến con người và tài sản. 4.1. Xác định vùng có nguy cơ động đất 4.1.1. Xác định vị trí những “ổ động đất” Vị trí ổ động đất được xác định dựa trên phân tích các tài liệu địa chất (hệ bản đồ địa chất - kiến tạo), các tài liệu địa chấn (bao gồm cả bản đồ phân vùng địa chấn và các mặt cắt địa chấn), những vị trí chấn tâm lịch sử. Những ổ động đất là những vùng động đất lịch sử, những vùng hiện vẫn còn các dấu hiệu tích luỹ năng lượng. Các “ổ động đất” phải được biểu thị trên bản đồ cùng với các số liệu tương ứng.