TIN ĐỊA CHẤT

MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ THỦY ĐIỆN SÔNG TRANH 2

NGUYỄN XUÂN BAO

Hội Địa chất Tp. Hồ Chí Minh

1. Về khảo sát địa chất công trình trước thiết kế và thi công

Công ty Tư vấn Xây dựng Điện 1 đã thực hiện các dạng khảo sát bao gồm đo vẽ lập bản đồ địa chất - địa chất công trình toàn bộ vùng hồ tỉ lệ 1:50.000, vùng tuyến tỉ lệ 1:10.000, các hạng mục công trình chính tỉ lệ 1:2.000. Vùng tuyến đập Sông Tranh 2 đã khoan giếng sâu từ 20 mét đến 100 mét, với tổng số 7580 mét khoan, lấy 377 mẫu đá thí nghiệm chỉ tiêu cơ lý, xác định 350 mẫu lát mỏng thạch học.

Năm 2003, Viện Vật lý Địa cầu đã lập sơ đồ kiến tạo và địa động lực khu vực Sông Tranh 2 và lân cận.

Trước khi thi công đã bóc sạch móng tuyến đập, trám bít tất cả các vết nứt nẻ và giếng khoan cẩn thận.

2. Về địa chất vùng đập

Đập được đặt hoàn toàn trên trường đá gneis của phức hệ biến chất Khâm Đức - Núi Vú bị biến dạng và biến chất khu vực vào Ordovic (khoảng 450 Tr.n). Ở vùng tuyến đập gneis có phương á vĩ tuyến theo phương của đoạn sông này và cắm khá dốc về N-ĐN (160⁰ < 75⁰). Đá gneis hạt nhỏ và đều, phân phiến (foliation) dạng dải đặc trưng, ít nhiều bị nứt nẻ do chịu tác động của các pha hoạt động kiến tạo về sau. Khu vực tuyến đập có 2 hệ thống đứt gãy nhỏ bậc 4 cộng ứng có biên độ dịch chuyển theo phương (trượt bằng) không đáng kể, trong đó hệ đứt gãy phương á kinh tuyến trượt trái và hệ phương á vĩ tuyến trượt phải. Có một đứt gãy nhỏ phương á vĩ tuyến này đi ngay vào dưới chân đập chính.

Quang cảnh địa chất vùng đập Sông Tranh 2 khá tương tự như ở vùng đập Ya Ly ở Gia Lai.

3. Đặc điểm địa chất vùng hồ thủy điện Sông Tranh 2

Ở vùng hồ phân bố nhiều loại đá biến chất bao gồm các gneis, metagabbro, metadiorit, metagranodiorit, metaplagiogranit của phức hệ xáo trộn kiến tạo Khâm Đức - Núi Vú. Chúng bị biến chất nhiệt độ cao dẫn đến nóng chảy tạo ra granit migmatit phức hệ Chu Lai được xếp vào tuổi Ordovic. Có một khối granit phức hệ Chu Lai khá rộng nằm trong vùng hồ. Các đá nói trên đều có phương chung á vĩ tuyến, bị phân phiến khá dốc, có nhiều hệ thống khe nứt.

Đứt gãy cắt trượt Trà Bông - Trà Mi đi ngang qua vùng hồ. Theo TS Nguyễn Văn Vượng thì tuổi hoạt động của đứt gãy cắt trượt này là Trias giữa (căn cứ vào hai mẫu 223 và 243 triệu năm trên các khoáng vật sinh ra do hoạt động đứt gãy).

4. Về vấn đề đứt gãy đang hoạt động

Không có bằng chứng vững chắc để khẳng định có đứt gãy đang hoạt động ở vùng này. Các nhà khoa học đã báo cáo về đứt gãy và động đất vùng Trà My cho rằng có 2 pha hoạt động đứt gãy: Pha thứ nhất là Kainozoi sớm và pha thứ hai là Neogen - Đệ tứ. Nếu cho rằng pha thứ 2 tạo kẽ nứt cho bazan trẻ phun ra thì hoạt động của pha đứt gãy này đã có trước khi xuất hiện bazan trẻ. Thực tế các bazan Pliocen muộn - Pleistocen giữa ở Trung Trung Bộ không hề bị phá hủy đứt gãy và biến dạng. Trên đất liền, tất cả bazan đều đã tắt từ Pleistocen muộn. Trên các mặt cắt địa chấn vùng thềm lục địa đều thể hiện có các trầm tích Pliocen - Đệ tứ hầu như không bị đứt gãy ảnh hưởng đến.

5. Về động đất cực đại có khả năng xảy ra

Viện Vật lý Địa cầu cho rằng động đất cực đại ở đây là M_max= 5,5 trong khi đó PGS.TS Cao Đình Triều cho rằng M_max= 5,5-6.

Thiết nghĩ, các nhà nghiên cứu động đất nói trên nên cùng nhau hội chẩn để có kết luận thống nhất về M_max.

6. Về động đất kích thích ở thủy điện Sông Tranh 2

TS Trịnh Quốc Nghĩa (từ Na Uy) đưa ra nhận định khá thuyết phục rằng có 2 nhóm động đất đã xảy ra: Một là nhóm động đất kích thích xảy ra từ 23/11/2011 đến 26/4/2012 xuất hiện sau 5 tháng kể từ khi bắt đầu tích nước hồ, và Hai là nhóm động đất kích thích xảy ra từ 29/8/2012 đến 27/9/2012 sau 5 tháng kể từ khi bắt đầu tháo bớt nước hồ.

Việc thay đổi tải trọng và nhất là áp suất hay chiều cao hồ nước cùng với độ thẩm thấu của nền móng hồ chứa và sự có mặt của các đứt gãy trong vùng là những tác nhân quan trọng của động đất kích thích. Hồ Sông Tranh 2 tuy không lớn nhưng địa chất móng hồ phức tạp, nói chung có độ thẩm thấu đáng kể do có nhiều đứt gãy nhỏ giữa các khối cấu tạo đá khác nhau trong đới xáo trộn kiến tạo, lại có nhiều mặt phiến và thớ chẻ trong đá biến chất cắm dốc, bị nứt nẻ nhiều. Sau khi tích nước ứng suất nền móng thay đổi do có thêm tải trọng hồ nước, đồng thời nước nhanh chóng thẩm thấu xuống sâu đến các chổ hở và dập nát của các đứt gãy, kể cả đứt gãy lớn Trà Bồng - Trà My. Áp lực lỗ hổng nước ngầm tăng lên làm giảm sức bền hiệu quả của đá móng hồ, khiến xảy ra động đất. Khi thể tích đột ngột giảm và chiều cao hồ nước thì có hiệu ứng ngược lại cũng dẫn đến động đất.

Việc dự báo động đất kích thích do hồ chứa là rất khó. Tuy nhiên, theo TS Charence R. Allen (1979) chỉ có một số rất ít hồ trong số hơn 11.000 hồ lớn trên thế giới có động đất kích thích gây thảm họa lớn, với M > 5,7. Đó là 4 hồ: Hsin feng kiang ở Trung Quốc (1962) với M 6,1; Kariba ở Rhodesia - Zambia (1963) với M 5,8; Kremasta ở Hi Lạp (1966) với M 6,3; và Konya ở Ấn Độ (1967) với M 6,5. Hầu hết các hồ khác tuy có gây động đất nhưng thường rất yếu với M < 5. Vì vậy, thật khó cho rằng hồ thủy điện Sông Tranh 2 với quy mô không lớn lại có khả năng lọt vào danh sách hiếm hoi các hồ gây thảm họa này.

Đáng tiếc là lẽ ra khi thiết kế cần phải dự liệu khả năng có động đất kích thích, với điều kiện nền móng hồ phức tạp ở đây và giải thích cho mọi người hiểu để không quá bất ngờ và hoảng loạn khi xảy ra động đất kích thích chưa đến mức gây thảm họa. Và cũng phải cần có kịch bản ứng phó với tình huống xấu không mong đợi có thể xảy ra dù với xác suất rất thấp.

7. Kết luận

- Địa chất vùng hồ phức tạp nhưng đáng tiếc chưa được nhiên cứu kỹ để tiên liệu có động đất kích thích và chuẩn bị trước tâm trạng cũng như kiến thức cho mọi người liên quan để chủ động ứng phó.

- Đề nghị tổ chức thẩm định việc đánh giá về đặc điểm kiến tạo của vùng trong mối liên quan đến động đất cả tự nhiên và kích thích.

- Đề nghị các nhà khoa học cần cẩn trọng trong nhận xét và phát biểu về tính ổn định địa chất công trình vùng đập và hồ chứa sao cho đúng thực tế, tránh suy diễn vô căn cứ, phóng đại vấn đề, dẫn tới hiểu lầm và gây hoang mang trong cộng đồng.