Hiểm họa động đất tại Việt Nam

Trận động đất hôm 16.5  tuy không gây thiệt hại nào đáng kể song đã gây hoảng loạn đối với hàng ngàn người đang làm việc trong các tòa cao ốc tại Hà Nội. Vậy Việt Nam có nguy cơ bị động đất hay không? Từ Mỹ, tiến sĩ Nguyễn Anh Tuấn gửi bài viết về cộng tác với Thanh Niên, xin trích đăng cùng bạn đọc.

Vỏ đất cấu tạo gồm những địa mảng (India plate, Eurasia plate, North America plate...) nằm kề cận và di chuyển theo những phương hướng khác nhau với những vận tốc vài cm mỗi năm. Khi di chuyển, chúng có thể đâm xéo vào nhau, một mảng sẽ chìm vào bên dưới mảng kia, hoặc chúng có thể di chuyển chèn ép bên nhau.

Ranh giới hay mặt tiếp xúc giữa hai địa mảng chính là nơi động đất xảy ra. Đai lửa Thái Bình Dương (Pacific Ring of Fire), nơi mảng vỏ biển Pacific chìm bên dưới các vỏ lục địa Nam Mỹ, Bắc Mỹ về phía bờ Đông; bên dưới vỏ lục địa Á châu về phía bờ Tây là nơi ghi nhận nhiều hoạt động địa chấn cũng như núi lửa hiện nay.

Các kiểu mẫu động đất gây ra do hai mảng địa khối dịch chuyển kề nhau theo hai hướng trái nhau, có thể thấy như kiểu mẫu hệ thống San Andreas Fault System (California, Mỹ) do mảng North Pacific trượt ngang với mảng Bắc Mỹ, hoặc chính trên lãnh thổ Việt Nam với các hệ thống toạc Ailao Shan - Sông Hồng faul (mảng Indochina và mảng South China) và Mea Ping- Wang Chao fault (nằm trong chính mảng Indochina) hình 1).

Hình 1: Trận động đất Loma Prieta do trượt ngang giữa địa mảng Pacific và North America dọc theo toạc San Andreas, cùng kiểu mẫu với cơ chế động đất tại Việt Nam

Các loại động đất có tâm cạn từ 60 km trở lại là loại gây ra thiệt hại, các loại nằm sâu bên dưới, phần vì cơ cấu vỏ đất nơi đây phần nào đã không còn cứng rắn dưới nhiệt độ cao trong lòng đất, phần vì phải mất một khoảng cách xa để truyền đến mặt đất, do đó không gây nhiều thiệt hại như nhóm xảy ra cạn hơn.

Trên nguyên tắc, lý tính của các địa mảng tương đối không thay đổi, sự di chuyển tương đối của hai mảng kề cạnh nhau cũng sẽ cố định trong một thời gian địa chất, do đó tiến trình tích trữ năng lượng nơi mặt tiếp xúc hai địa mảng, điểm tới hạn, sự toạc nứt thình lình và động đất, rồi tiếp theo là một chu kỳ mới lại tiếp tục như vậy phải có tính chất tuần hoàn.

Do đó, ngoài các phương pháp khác nhau để tìm cách dự đoán sự xuất hiện một động đất, ngành Cổ địa chấn (Paleoseismology) là một ngành quan trọng để nghiên cứu về địa chấn. Theo đó, các nghiên cứu các mặt cắt địa chất được chọn cắt ngang theo các hệ thống đường toạc sẽ cung cấp các dữ kiện về số lần xảy ra cũng như cường độ của địa chấn nơi khảo sát. Các thông tin này sẽ giúp thiết lập một mô hình thống kê và xác suất về khả năng xảy ra địa chấn tại một vùng chuyên biệt nào đó.

Trên lĩnh vực địa kiến tạo, khoảng 65 triệu năm trước khối Ấn Độ từ nam bán cầu di chuyển lên và đụng vào lục địa Âu Á (Eurasia), kết quả là hiện tượng tạo sơn Hymalayan, thành lập Hy Mã Lạp Sơn. Các lực tạo sơn mãnh liệt nơi đây phát triển mạnh mẽ về hai bên, về phía đông chúng xé toạc khối Indochina và đẩy các phần đứt toạc này ra theo hướng đông nam.

Có ít ra là 3 toạc nứt chính được ghi nhận theo thời gian khi Ấn Độ di chuyển dần lên hướng bắc sau khi đụng vào Âu Á. Toạc Mea Ping-Wang Chao nằm về phía nam, xuất hiện trước nhất và được cho là ngưng hoạt động vào khoảng 15 triệu năm trước khi Ấn Độ đã lướt ngang qua và tiếp tục di chuyển về hướng bắc. Toạc Ailao Shan - Sông Hồng bắt đầu vào 15 triệu năm và ngưng hoạt động vào khoảng 5 triệu năm khi Ấn Độ di chuyển sâu hơn. Hiện nay, toạc Altyn - Tag được coi như là kết quả hiện tại của chuyển động này, đang hoạt động và tạo vô số địa chấn trên lãnh thổ Trung Quốc.

Trong thời gian gần đây, sự xuất hiện động đất trên khối Indochina và đặc biệt trên Việt Nam trở nên thường xuyên hơn. Tại miền nam, động đất xuất hiện có tâm ghi nhận ngoài duyên hải phía nam, đặc biệt tại vịnh Thái Lan (1982) và tại vùng Biển Hồ, Campuchia (1980). Các vị trí tâm chấn động này trùng khớp với vị trí của toạc Wang Chao, như vậy báo hiệu rằng hệ thống này sau một thời gian ngưng nghỉ hàng mươi triệu năm, nay đã tái hoạt động.

Sự hoạt động này khó thể giải thích là do chuyển động Hymalayan mà chỉ có thể giải thích bằng một hoạt động kiến tạo mới trong vùng chưa được khám phá, hoặc đơn giản chỉ là những chuyển động tạm thời ảnh hưởng gián tiếp từ chuyển động kiến tạo mạnh mẽ vùng Sumatra hiện nay. Trên miền bắc thì rõ ràng, động đất xảy ra nơi đây chính do sự chuyển động dịch chuyển của hệ thống toạc Ailao Shan - Sông Hồng cùng toạc phụ Điện Biên Phủ. Hệ thống toạc này dù được cho rằng ngưng hoạt động từ 5 triệu năm nay, nhưng thời gian địa chất cũng còn quá ngắn, tạo sơn Hymalaya vẫn còn có thể gây ảnh hưởng lên các hệ thống này.

Các khảo cứu của giáo sư Allen, Đại học Caltech, Passadena, Calif. (Red River and Associated Faults, Yunnan Province, China; 1984) trên vùng phía bắc của toạc Ailao Shan - Sông Hồng, lãnh thổ Vân Nam đã cho thấy rằng hệ thống toạc này vẫn còn đang hoạt động mạnh mẽ. Tác giả cảnh báo rằng vùng phía nam của hệ thống toạc này (Việt Nam) hiện không có nhiều hoạt động địa chấn có thể biểu thị là một vùng seismic gap. Trên phương diện địa chấn seismic gap là một phần trên một hệ thống toạc đang hoạt động, không thể hiện các hoạt động địa chấn, nối tiếp các phần khác của hệ thống đang có hoạt động địa chấn.

Đây là phần của toạc, nơi đó lý tính của đất đá hai bên toạc có sức đề kháng cao với sự dịch chuyển, mà không dễ dàng tách rời và tạo ra địa chấn. Nhưng chính điều đó, đây là nơi năng lượng tập trung cao hơn hẳn các phần khác, để đến một ranh giới tới hạn nào đó chúng sẽ toạc ra với một năng lượng to tát và sẽ tạo thành một trận động đất có cường độ cực lớn. Tác giả cảnh báo rằng phần toạc Ailao Shan - Sông Hồng trong lãnh thổ Việt Nam có thể là một seismic gap, chúng đang ngủ đông để chờ một cơ hội thức dậy thật mạnh mẽ (hình 2).

Hình 2: Tâm động đất ghi nhận phần phía bắc toạc Sông Hồng (Red River), từ năm 780 đến 1976

Động đất vừa xảy tại vùng biên giới Lào - Myanmar đã gây những rung động trên các cao ốc tại Hà Nội và làm hoảng loạn cư dân ở đây. Các thông tin trên báo Thanh Niên, VN Express (18.5.2007) bởi các giới chức có thẩm quyền đã trấn an dân chúng rằng ở mức độ này không gây nhiều ảnh hưởng tai hại và đưa đến những sụp đổ và khi xây cất các cao ốc đã được chuẩn bị kháng cự được động đất. Nhưng dư luận cũng có một số tin tức khác thật bi quan cho rằng Hà Nội được phân trong vùng động đất cấp 8; chu kỳ động đất khoảng 1.000 năm; trong thế kỷ 12 một động đất cấp 8 đã làm vỡ đôi bia đá chùa Báo Thiên...

Các thông tin này có thật quá chủ quan không? Mặc dù địa chấn kế được phát minh từ 1880 (người Trung Quốc đã phát minh các dụng cụ ghi nhận địa chấn từ năm 132), nhưng hệ thống ghi nhận Ritcher scale chỉ được phát minh và áp dụng từ năm 1935. Cường độ địa chấn của những vụ động đất trước thời điểm này, không hề được ghi nhận một cách chính xác mà chỉ được ước tính dựa vào sự tương đồng về mức độ tàn phá ghi nhận trong tài liệu giữa các trận động đất trong quá khứ với dữ kiện mới có được của các động đất hiện tại.

Hình 3: Động đất San Francisco 1906, cấp 7,6 - 8,0

Địa chấn tàn phá San Francisco năm 1906, được cho là có cấp độ 8,1 (hình 3), nhưng sau lần động đất Loma Prieta, Calif., 1989, bằng cách đào các hố rộng ngang qua các đường nứt các nhà cổ địa chấn đã so sánh mức dịch chuyển các địa tầng bên dưới của hai lần động đất này, cùng một số phương cách khảo sát khác, họ đã đề nghị động đất San Francisco 1906 có thể chỉ ở mức 7,6 đến 8,0.

Hiện nay chưa có các nghiên cứu tương tự đối với động đất xảy ra trên vùng toạc Sông Hồng fault lãnh thổ Việt Nam, để đưa đến kết luận đã có động đất cấp 8,0 xảy ra trong quá khứ được công bố trong nước hoặc các nhà nghiên cứu về địa chấn và cổ địa chấn trên thế giới. Nếu có thể nhìn lại hình ảnh tàn phá toàn vùng thành phố San Francisco do động đất năm 1906 (cấp 8.1 hay nhỏ hơn) hay cả hệ thống Cypress Freeway (Oakland) nằm bẹp lên nhau do Loma Peta 1989 (cấp 7.1), ta khó chấp nhận trong thế kỷ 12 một trận động đất cấp 8,0 đã xảy ra, làm vỡ đôi bia chùa Báo Thiên mà không gây thiệt hại cho chùa cũng như nhà cửa dân cư trong vùng mà không được ghi lại trong sử sách.

Việt Nam nằm trong vùng có hiểm họa động đất, các chương trình dự phòng, chuẩn bị khi động đất xảy ra - phương tiện y tế thuốc men, kho dự trữ thực phẩm, phương tiện trú ẩn, hệ thống điện nước, hệ thống phòng cháy chữa cháy.... cho một số lượng hàng triệu cư dân trong điều kiện thiên tai xảy ra. Đào tạo chuyên viên hoặc kết hợp hay thuê mướn các cơ quan nhiều kinh nghiệm làm các công tác nghiên cứu Cổ địa chấn (Paleoseismology) để đưa đến kết quả xác suất, thống kê về khả năng xuất hiện cùng cường độ của địa chấn trong vùng Việt Nam, để có được một kết quả thuyết phục và thống nhất. Giáo dục quần chúng hiểu biết về động đất và phản ứng thích hợp khi động đất xảy ra. Đó có lẽ là những vấn đề cần được nhiều quan tâm. Bên cạnh đó một công bố khả năng địa chấn cấp 8,0 ở Việt Nam đưa đến sự đòi hỏi các công ty xây dựng, đầu tư trong cũng như ngoài nước phải bỏ nhiều thêm kinh phí để xây dựng và thiết kế các phương tiện hoặc kỹ thuật phòng chống động đất, điều này chắc hẳn đưa đến nhiều tranh cãi.

TS Nguyễn Anh Tuấn - ĐH San Jose, Mỹ