Nghiên cứu biến dạng trường ứng suất kiến tạo và mối quan hệ với tai biến địa chất tại Biển Đông Việt Nam

• Tác giả: Nguyễn Văn Hướng
• Người hướng dẫn: TS. Phan Trọng Trịnh
• Trường học: Viện Khoa Học Và Công Nghệ Việt Nam
• Chuyên ngành: Địa Kiến Tạo
• Đề tài: Đặc Điểm Biến Dạng, Trường Ứng Suất Kiến Tạo Hiện Đại Và Mối Quan Hệ Của Chúng Với Các Tai Biến Địa Chất Khu Vực Biển Đông Việt Nam Và Các Vùng Lân Cận
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU
• 1.1. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.1.1. KHÁI QUÁT BỐI CẢNH KIẾN TẠO KAINOZOI
• 1.2. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. KHÁI NIỆM KIẾN TẠO-ĐỊA ĐỘNG LỰC HIỆN ĐẠI
• 2.2. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH VẬN TỐC BIẾN DẠNG THEO SỐ LIỆU CHUYỂN DỊCH GPS
• 2.3. BIẾN DẠNG MỘT CHIỀU
• 2.4. BIẾN DẠNG HAI CHIỀU
• 2.5. CÁC VẬN TỐC BIẾN DẠNG
• 2.6. BIỂU DIỄN TENSOR VẬN TỐC BIẾN DẠNG THEO BIẾN DẠNG CHÍNH
• 2.7. CHUYỂN ĐỔI NGƯỢC
• 2.8. BIỂU DIỄN BIẾN DẠNG TRƯỢT CỰC ĐẠI
• 2.9. CÁC ĐẠI LƯỢNG BẤT BIẾN CỦA BIẾN DẠNG
• 2.10. KHÁI QUÁT VỀ PHẦN MỀM QOCA TÍNH BIẾN DẠNG
• 2.11. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TRƯỜNG ỨNG SUẤT KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI
• 2.12. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
• 2.13. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ỨNG SUẤT
• 2.13.1. Phương pháp xác định α[SHmax] từ tài liệu hình ảnh thành giếng khoan
• 2.13.2. Phương pháp xác định độ lớn ứng suất thẳng đứng - Sv từ log mật độ
• 2.13.3. Phương pháp xác định áp suất lỗ rỗng - Pp
• 2.13.4. Phương pháp xác định độ lớn ứng suất ngang cực tiểu - Shmin từ tài liệu thử vỡ vỉa
• 2.13.5. Phương pháp xác định độ lớn ứng suất ngang cực đại – SHmax
• 3. CHƯƠNG 3: VẬN TỐC BIẾN DẠNG KHU VỰC BIỂN ĐÔNG VIỆT NAM VÀ CÁC VÙNG LÂN CẬN THEO SỐ LIỆU CHUYỂN DỊCH GPS
• 3.1. CƠ SỞ DỮ LIỆU
• 3.2. PHÂN CHIA LƯỚI ĐA GIÁC TÍNH TOÁN
• 3.3. NỘI SUY TRƯỜNG VẬN TỐC CHUYỂN DỊCH
• 3.4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.4.1. Biến dạng chính
• 3.4.2. Độ lớn biến dạng
• 3.4.3. Biến dạng trương nở hai chiều
• 3.4.4. Biến dạng trượt cực đại
• 3.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
• 4. CHƯƠNG 4: TRƯỜNG ỨNG SUẤT KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI KHU VỰC BIỂN ĐÔNG VIỆT NAM VÀ CÁC VÙNG LÂN CẬN
• 4.1. PHƯƠNG ỨNG SUẤT NGANG CỰC ĐẠI (α[SHmax])
• 4.1.1. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH α[SHmax] BỂ CỬU LONG VÀ NAM CÔN SƠN
• 4.2. ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ α[SHmax] TRÊN TOÀN BỘ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 4.2.1. Khu vực TN Biển Đông
• 4.2.2. Khu vực Nam Biển Đông - Bắc Borneo
• 4.2.3. Khu vực Đông Biển Đông
• 4.2.4. Khu vực Bắc Biển Đông
• 4.2.5. Khu vực trũng Trung tâm Biển Đông
• 4.3. ĐỘ LỚN BA THÀNH PHẦN ỨNG SUẤT CHÍNH
• 4.3.1. ĐỘ LỚN ỨNG SUẤT THẲNG ĐỨNG – SV
• 4.3.2. ĐẶC ĐIỂM ÁP SUẤT LỖ RỖNG
• 4.3.3. ĐỘ LỚN ỨNG SUẤT NGANG CỰC TIỂU - Shmin
• 4.3.4. ĐỘ LỚN ỨNG SUẤT NGANG CỰC ĐẠI – SHmax
• 4.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 4
• 5. CHƯƠNG 5: TAI BIẾN ĐỘNG ĐẤT – SÓNG THẦN KHU VỰC BIỂN ĐÔNG VIỆT NAM
• 5.1. LÝ THUYẾT VỀ ĐỘNG ĐẤT VÀ SÓNG THẦN
• 5.2. SO SÁNH VÀ PHÂN TÍCH BIẾN DẠNG XÁC ĐỊNH TỪ CHUYỂN DỊCH THEO SỐ LIỆU GPS VÀ ỨNG SUẤT KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI XÁC ĐỊNH TỪ SỐ LIỆU GIẾNG KHOAN
• 5.3. SỰ BIẾN ĐỔI MẬT ĐỘ NĂNG LƯỢNG BIẾN DẠNG VÀ NGUY CƠ ĐỘNG ĐẤT
• 5.4. VẬN TỐC TÍCH LŨY MOMENT ĐỊA CHẤN VÀ NGUY CƠ ĐỘNG ĐẤT
• 5.5. SÓNG THẦN KHU VỰC BIỂN ĐÔNG VIỆT NAM
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Đặc điểm biến dạng địa chất

Biến dạng địa chất ở Biển Đông Việt Nam có những đặc điểm nổi bật liên quan đến biến dạng trường ứng suất. Khu vực này nằm trong vành đai lửa Thái Bình Dương, nơi có hoạt động kiến tạo mạnh mẽ. Các nghiên cứu cho thấy rằng biến dạng kiến tạo hiện đại tại đây chủ yếu diễn ra dưới dạng trượt bằng và tách giãn. Điều này cho thấy sự tồn tại của các đứt gãy trẻ, có khả năng gây ra các tai biến địa chất như động đất và sóng thần. Theo số liệu GPS, vận tốc biến dạng trong khu vực này được xác định là nhỏ hơn 10 nano-strain/năm, cho thấy hoạt động kiến tạo vẫn diễn ra nhưng ở mức độ yếu. Điều này có thể dẫn đến những nguy cơ tiềm ẩn cho các công trình xây dựng ven biển.

1.1. Tác động môi trường

Tác động môi trường từ biến dạng địa chất có thể gây ra những thay đổi lớn trong cấu trúc địa hình và hệ sinh thái. Các hoạt động kiến tạo có thể dẫn đến sự thay đổi trong dòng chảy nước, ảnh hưởng đến nguồn nước ngầm và các hệ sinh thái ven biển. Việc hiểu rõ về trường ứng suất và tai biến địa chất là rất quan trọng để có thể dự đoán và giảm thiểu các tác động tiêu cực đến môi trường. Các nghiên cứu cho thấy rằng sự biến đổi này không chỉ ảnh hưởng đến địa chất mà còn có thể tác động đến đời sống của người dân trong khu vực.

II. Trường ứng suất kiến tạo hiện đại

Trường ứng suất kiến tạo hiện đại ở Biển Đông Việt Nam được xác định thông qua các phương pháp nghiên cứu địa chất và địa vật lý. Các số liệu từ giếng khoan và trắc địa cho thấy rằng trường ứng suất tại khu vực này có sự phân bố không đồng đều. Đặc biệt, phương ứng suất ngang cực đại (SHmax) được xác định có xu hướng thay đổi theo các khu vực khác nhau, từ bể Cửu Long đến bể Nam Côn Sơn. Điều này cho thấy sự phức tạp trong cấu trúc địa chất và hoạt động kiến tạo tại Biển Đông. Việc xác định chính xác trường ứng suất không chỉ giúp hiểu rõ hơn về hoạt động địa chất mà còn có ý nghĩa quan trọng trong việc dự đoán các tai biến địa chất.

2.1. Đặc điểm phân bố ứng suất

Đặc điểm phân bố ứng suất trong khu vực Biển Đông cho thấy sự tương quan giữa biến dạng và tai biến địa chất. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các khu vực có ứng suất cao thường đi kèm với nguy cơ cao về động đất. Việc phân tích các thành phần ứng suất cho phép xác định các khu vực có nguy cơ cao, từ đó có thể đưa ra các biện pháp phòng ngừa hiệu quả. Sự hiểu biết về trường ứng suất cũng giúp trong việc thiết kế các công trình xây dựng, đảm bảo an toàn cho các công trình ven biển.

III. Tai biến địa chất và nguy cơ động đất

Tai biến địa chất ở Biển Đông, đặc biệt là động đất và sóng thần, là những vấn đề nghiêm trọng cần được nghiên cứu và đánh giá. Các nghiên cứu cho thấy rằng tai biến địa chất có thể xảy ra do sự tích tụ ứng suất trong thời gian dài, dẫn đến sự giải phóng năng lượng đột ngột. Việc đánh giá nguy cơ động đất dựa trên các đặc điểm của trường ứng suất và biến dạng là rất cần thiết. Các số liệu từ các trận động đất trong quá khứ cũng cung cấp thông tin quý giá cho việc dự đoán các sự kiện tương lai.

3.1. Đánh giá nguy cơ động đất

Đánh giá nguy cơ động đất ở Biển Đông cần dựa trên các yếu tố như lịch sử địa chấn, biến dạng hiện tại và trường ứng suất. Các mô hình dự đoán có thể được xây dựng dựa trên các dữ liệu này để xác định các khu vực có nguy cơ cao. Việc này không chỉ giúp nâng cao nhận thức về nguy cơ động đất mà còn hỗ trợ trong việc lập kế hoạch ứng phó và giảm thiểu thiệt hại. Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc kết hợp giữa các phương pháp địa chất và công nghệ hiện đại sẽ mang lại hiệu quả cao trong việc đánh giá và dự đoán tai biến địa chất.