NGHIÊN CỨU CỔ ĐỘNG ĐẤT VÀ CỔ SÓNG THẦN Ở VIỆT NAM

ROGOZHIN E.1, CAO Đ̀NH TRIỀU2, NGÔ THỊ LƯ2,  NGUYỄN HỮU TUYÊN2

 1Viện Vật lư Trái đất, Viện HLKH Liên bang Nga
2Viện Vật lư Địa cầu, Viện KH&CN Việt Nam, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội

Tóm tắt: Các đợt khảo sát cổ động đất và cổ sóng thần ở Việt Nam và kết quả phân tích tuổi tuyệt đối cho thấy:

1. Có thể đă xảy ra một trận cổ động đất ở vùng Phong Thổ cách nay khoảng 480-530 năm với chấn cấp có thể đạt 8,0 độ Richter.

2. Trước trận động đất Tuần Giáo M6,7 năm 1983, tại vùng này đă xảy ra một trận cổ động đất cách nay khoảng 420-430 năm và với chấn cấp 7,0 độ Richter.

3. Ba đợt cổ sóng thần có thể đă xuất hiện và để lại vết tích vào các năm cách nay 380, 610, và 960 năm, độ cao tối đa lên tới 18 m.


I. MỞ ĐẦU

Trên thực tế, các trận động đất mạnh, gây phá huỷ nghiêm trọng, thường xuất hiện bất ngờ và nhiều khi  khó phát hiện các dấu hiệu dự báo trước. Chẳng hạn như trận động đất Đường Sơn (ngày 27-7-1976), động đất Kobe (ngày 17-1-1995), động đất Sumatra (ngày 26-12-2004). Chu kỳ lặp lại của những trận động đất đó lại rất lớn, hàng ngàn hoặc hàng vạn năm hay c̣n lớn hơn nữa, mà chưa có tư liệu nào ghi nhận được. Quan sát động đất bằng máy chỉ được phát triển mạnh mẽ khoảng trong ṿng 50 năm trở lại đây. Việc mô tả động đất một cách cẩn thận trong tư liệu lịch sử cũng chỉ trong giới hạn nhất định. Chẳng hạn, được tiến hành tại vùng Trung Nguyên, Trung Quốc từ năm 780 trước công nguyên; ở Nhật Bản cũng được tiến hành liên tục từ năm 1600 đến nay, một số ít trận động đất từ năm 416 cũng được ghi nhận; ở Hy Lạp là vào khoảng năm 1700 trước công nguyên; ở Mỹ và Canada được tiến hành muộn hơn, năm 1638, v.v.. Các ghi chép về động đất trong tư liệu lịch sử và nghiên cứu cổ động đất thường được rất chú trọng ở các nước phát triển. Những danh mục động đất lịch sử và cổ động đất này cốt yếu dành cho chúng ta nghiên cứu mối quan hệ giữa động đất với cấu trúc địa chất, cũng như nghiên cứu tai biến động đất và vi phân vùng động đất phục vụ xây dựng nhà máy thủy điện và điện nguyên tử, cũng như các công tŕnh xây dựng quan trọng khác.

Hầu hết các đợt sóng thần có sức tàn phá lớn đều được h́nh thành từ các trận động đất mạnh có chấn tâm nông. Thông thường, chúng là những trận động đất phát sinh tại các đới hút ch́m, các đứt găy phát sinh động đất tại vùng biển, hồ sâu. Khi động đất mạnh xảy ra dọc theo các đứt găy này sẽ gây ra sự dịch trượt đột ngột theo phương thẳng đứng khiến bề mặt đáy biển thay đổi, kéo theo sự dịch chuyển của khối nước trên nó và gây nên sóng thần. Những ǵ biết được thông qua tư liệu lịch sử và điều tra trong nhân dân, th́ dọc bờ biển Việt Nam chưa có chứng cớ rơ ràng về sự xuất hiện sóng thần nguồn gốc động đất [6].

Điều tra, nghiên cứu cổ động đất và cổ sóng thần chủ yếu được tiến hành trong những năm gần đây và với sự cộng tác của các nhà khoa học thuộc Viện Vật lư Trái đất, Viện HLKH Liên bang Nga. Đă có một số kết quả sơ bộ được công bố riêng rẽ trong một số công tŕnh [1, 2, 4, 5]. Trong khuôn khổ bài báo này, các tác giả muốn tổng hợp lại và đưa ra một số nhận định sơ bộ về biểu hiện của cổ động đất và cổ sóng thần ở Việt Nam trên cơ sở các kết quả nghiên cứu mới nhất đă có.

II. NGHIÊN CỨU CỔ ĐỘNG ĐẤT

1. Bước đầu t́m kiếm vết tích cổ động đất ở Việt Nam

Trong các năm 2006-2008, một số cán bộ khoa học Viện Vật lư Địa cầu cùng các chuyên gia Liên bang Nga đă tiến hành khảo sát vết tích cổ động đất tại Tây Bắc Bộ. Qua phân tích mẫu đă nhận được một số kết luận nhất định [1, 3]. Năm 2009, chúng tôi lại tiếp tục khảo sát cổ động đất dọc bờ biển Việt Nam và vùng Tuần Giáo. Trên cơ sở các đợt khảo sát, đă phát hiện một số vết tích nghi ngờ do cổ động đất gây nên tŕnh dưới đây:

a. Đảo Ḥn Mun (vịnh Nha Trang): Điểm khảo sát này nằm ở độ cao 10-30 m (H́nh 1), là một băi đá tảng, đá cục granit h́nh thù góc cạnh, trượt lở hỗn độn. Đây có thể là vách đá bị sập lở đột ngột lăn ra và bị gắn kết trong san hô dọc ven đảo. Điều đáng chú ư là sự xuất hiện một đới đứt găy phương á kinh tuyến (3450), có khả năng là trượt bằng trái (xác định theo mặt gồ ghề). Đứt găy này có xu hướng cắm về phía tây một góc 80-850 và chia đôi đảo Ḥn Mun thành hai phần. Khối đá granit phần phía đông c̣n nguyên vẹn, trong khi tại phía tây đá granit bị vỡ vụn và trượt lở chồng chất lên nhau.

b. Điểm B́nh Lư 1: Tại đây đă quan sát thấy một khối trượt lở núi rất lớn dạng khối đá lở (H́nh 2) có phương á vĩ tuyến dài trên 3 km trải dọc theo thung lũng của một con sông nhỏ.  Các tảng đá và các mảnh vỡ granit màu xám đen, thỉnh thoảng c̣n bắt gặp các khối đá có góc mở với kích thước 2×2×2 m3 nằm lẫn trong lớp phong hoá dăm sét đến trạng thái đá ong gắn kết yếu. Trên sườn phía tây dăy núi quan sát thấy đới đứt đoạn của khối trượt này. Lớp thực vật bao phủ sườn núi có tuổi khoảng 50 năm.  

c. Điểm B́nh Lư 2: Tại đây quan sát thấy các khối và mảnh vụn đá granit nằm rải rác trong lớp laterit màu vàng ánh đỏ.

d. Điểm Phong Thổ 1: Tại đây quan sát thấy các khối và mảnh vụn đá granit nằm rải rác trong lớp laterit màu vàng ánh đỏ.

e. Điểm Phong Thổ 2: Tại điểm Phong Thổ 2 quan sát thấy một lớp sạt lở núi cổ phủ lên trên vùng đồi khá bằng phẳng (H́nh 3). Trên vách trượt phương á vĩ tuyến của khối trượt núi cổ quan sát thấy phay nghịch chờm, tại đó lớp trượt có cấu tạo phức tạp, lớp laterit nâu đỏ xen lẫn các mảnh vỡ kích thước từ hàng chục cm đến 1×1,5 m nằm đè lên lớp trượt khác có tuổi cổ hơn. Lớp trượt nằm dưới bao gồm các mảnh vỡ tṛn trịa, kích thước từ 0,5 đến 3,5 m được bao bọc bởi lớp gắn kết laterit màu da cam, đoạn mảnh vụn “chảy ṿng”. Bề mặt phay trượt có góc phương vị 700 với góc cắm 300, là lớp bị oxit sắt hoá dày 5-10 cm, bị phá huỷ một vài nơi bởi các dịch trượt thuận và nghịch. Trên cánh treo của phay nghịch quan sát thấy lớp laterit dày 20-30 cm màu nâu sáng. Tại hố đào này (vị trí đào móng nhà gần núi đá vôi và một con sông nhỏ, trên đường vào thị xă Lai Châu mới - Phong Thổ cũ) có thể là đă xuất hiện hai lần trượt lở tại hai thời điểm khác nhau ở một vị trí.

f. Điểm Phong Thổ 3: Tại vị trí này, trên sườn TN của một thung lủng rộng lớn quan sát thấy một khối trượt lở. Bản thân khối trượt chứa các tảng đá và mảnh vụn của sỏi kết và cuội kết màu đỏ (có thể là tuổi C2) có h́nh thù tṛn trịa, kích thước 2×2×4 m3 gắn kết yếu. Khối trượt tách khỏi khu vực bị trượt lở khoảng 4 km và chiều rộng của khối trượt khoảng 3 km.


H́nh 1. Băi đá tảng, đá cục trượt lở hỗn độn trên đảo Ḥn Mun.

H́nh 2. Sạt lở núi ở B́nh Lư 1, nghi ngờ là do động đất gây ra.

H́nh 3. Biểu hiện của đới nghịch chờm tại hố đào Phong Thổ 2,
 nghi ngờ là do hoạt động động đất gây nên.


g. Điểm Tuần Giáo: Tại đới chấn tâm động đất Tuần Giáo (năm 1983) đă quan sát thấy một đoạn địa luỹ của một phá huỷ địa chấn cổ dài khoảng 100 m, cao 1,5 m. Tại nhiều nơi, biên độ của địa luỹ đạt 1,0-1,2 m. Tại cánh hạ của địa luỹ (cùng phương kéo dài với chiều rộng 10-15 m), dân địa phương đă đào ba cái ao và một cái giếng. Dịch trượt nghịch trong động đất nâng cánh ĐN của đứt găy lên khoảng 10-20 cm. Đứt găy này được thể hiện trên mặt địa h́nh là sự tạo nên một yên ngựa rộng 20-30 m và sâu hơn các khối bên cạnh 10-15 m.

2. Kết quả phân tích tuổi tuyệt đối và một số nhận định bước đầu

a. Phân tích tuổi tuyệt đối: Tuổi tuyệt đối của mẫu vật địa chất được xác định bằng phương pháp carbon phóng xạ (thực hiện tại Viện Khảo cổ học vào năm 2007 và 2009), dựa theo hai tiêu chuẩn: Tiêu chuẩn truyền thống và tiêu chuẩn mới.

- Tiêu chuẩn truyền thống lấy T1/2 = 5.570 năm và các chỉ tiêu tương ứng.

- Tiêu chuẩn mới lấy T1/2 = 5.730±30 năm, cùng với việc áp dụng hợp lư các hiệu chỉnh thế kỷ (H.N. Michael và E.K. Ralph) tại Hội nghị Quốc tế lần thứ 8 và chương tŕnh hiệu chuẩn quốc tế INT-98 về xác định tuổi bằng phương pháp carbon phóng xạ với độ tin cậy 68,2% và 95,4%.

Hai kết quả phân tích này cho giá trị sai lệch nhau không đáng kể và chúng tôi lựa chọn kết quả phân tích tuổi theo tiêu chuẩn mới (Bảng 1).


Bảng 1. Kết quả phân tích tuổi tuyệt đối của mẫu địa chất
(phương pháp carbon phóng xạ) theo tiêu chuẩn mới, T1/2 = 5.730±30 năm

 

TT

Vị trí lấy mẫu

Thời gian đo mẫu

(phút)

Tuổi tuyệt đối được xác định với việc áp dụng hiệu chuẩn quốc tế INT-98

(năm)

Sai số xác định tuổi

(năm)

1

Ḥn Mun

1.500

4.750

±95

2

B́nh Lư 2

2.800

530

±50

3

Phong Thổ 2

2.800

495

±50

4

Tuần Giáo

2.800

430

±55

 


b. Biểu đồ Gutenberg-Richter: Biểu đồ Gutenber-Richter được xây dựng với mục đích tính toán chu kỳ lặp lại động đất của một đới hay một vùng phát sinh động đất nào đó [3]. Thông qua biểu đồ này (hàm quan hệ nhận được), chúng ta biết được chu tŕnh lặp lại của động đất. Và cũng dự báo được thời gian có thể xảy ra một trận động đất mạnh lớn hơn (hay lớn nhất). Đối với khu vực Tây Bắc Bộ, trên cơ sở danh mục động đất đến 2007, biểu đồ Gutenber-Richter có dạng (H́nh 4):

Lg N = 4,9429 - 0,8407 M (1)

Theo đó th́ chu kỳ lặp lại động đất tương ứng sẽ là 56 năm đối với động đất có chấn cấp (magnitude) bằng 6,0 độ Richter; 385 năm đối với M = 7 và 2668 năm với M = 8.

c. Trận động đất cổ có M = 7,0 ở Tuần Giáo: Rơ nét trong quá tŕnh khảo sát thực địa khu vực chấn tâm động đất Tuần Giáo năm 1983 là đới khe nứt phương ĐB, gần vuông góc với đới đứt găy Sơn La, nơi đă xảy ra động đất Tuần Giáo năm 1983. Đới khe nứt này h́nh thành trong điều kiện bị tác động nội lực đột ngột và được lấp đầy đất trồng cổ. Sự dịch trượt chờm nghịch của đới khe nứt cũng như biểu hiện của cấu trúc địa h́nh, địa mạo tại vùng khảo sát cho phép nhận định về khả năng đă xuất hiện một động đất cổ tại vùng Tuần Giáo cách đây khoảng 420-430 năm. Theo kết quả tính toán đồ thị lặp lại động đất theo Gutenber-Richter th́ một trận động đất 7,0 độ Richer có chu kỳ lặp lại là 385 năm. Như vậy, có thể giả thiết là trận động đất trước động đất Tuần Giáo có độ lớn cỡ 7,0 độ Richter.


H́nh 4. Biểu đồ Gutenber-Richter khu vực Tây Bắc Bộ.

d. Khả năng xảy ra cổ động đất ở vùng Phong Thổ với M = 8,0: Trong phạm vi vùng B́nh Lư - Phong Thổ, dọc theo các điểm khảo sát đă quan sát thấy dấu hiệu của các khối trượt lở lớn có thể xảy ra trong trạng thái bị tác động đột ngột, mạnh của những dao động bề mặt Trái đất. Các dao động như vậy thông thường chỉ có thể do một trận động đất mạnh gây nên.

Năm 1997, khi nghiên cứu quy luật hoạt động động đất Tây Bắc Bộ, Cao Đ́nh Triều  và Nguyễn Thanh Xuân đă dự báo là vùng Phong Thổ có thể là nơi sẽ xảy ra động đất mạnh. Tuy rằng với mức độ quan trắc hiện nay chúng ta chỉ thấy động đất đă xảy ra dọc đới đứt găy Phong Thổ - Mù Căng Chải có giá trị chấn cấp nằm trong giới hạn nhỏ hơn 5 độ Richter. Song nếu xác định theo công thức Wells và Coopper-Smith [8] th́ đới đứt găy này có thể có khả năng xảy ra động đất có chấn cấp bằng 8,0. Với động đất như vậy, nếu nằm ở độ sâu không lớn, đương nhiên sẽ gây nên biến dạng bề mặt địa h́nh và sạt lở nghiêm trọng. Chu kỳ hoạt động cấp độ mạnh như vậy là 2668 năm.  Động đất đă xảy ra cách đây chỉ mới khoảng từ 480 năm đến 530 năm, có nghĩa là vùng này c̣n nằm trong thời gian yên tĩnh khá dài, trên 1500 năm nữa.


e. Trận động đất cổ có chấn cấp rất lớn ở vùng Ḥn Mun: Mức độ phá hủy bề mặt địa h́nh tại Ḥn Mun rất lớn, có thể tương đương với động đất cổ Phong Thổ (nếu có). Và v́ vậy, chúng ta cũng có thể đưa ra một giả thiết là có thể đă có một trận động đất cổ xảy ra tại vùng Ḥn Mun cách đây 4.750±95 năm.

III. NGHIÊN CỨU CỔ SÓNG THẦN

Qua các đợt điều tra, khảo sát cổ sóng thần dọc ven biển Việt Nam đă phát hiện một số vị trí nghi ngờ là vết tích cổ sóng thần [2-5].

- Điểm thứ nhất: nằm ở bờ tây của vụng trong vùng Sông Cầu (Cồn Cao) (13027.27’ B và 109012.43’ Đ), tại độ cao 6-8 m trên mực nước biển. Tại đây, trên bề mặt thềm biển đă phát hiện một tầng cuội có thành phần cát kết grauvac màu xám lục với độ mài tṛn trung b́nh, nằm trên nền trầm tích hạt vụn có cùng thành phần. Kích thước hạt cuội 0,5-5 cm.

- Điểm thứ hai: nằm ở bờ tây vụng Đảo Khỉ với tọa độ 12020.798’ B và 109011.827’ Đ, tại độ cao 10 m trên mực nước biển. Tại đây, trên bề mặt thềm biển thấp, trên tầng tàn tích màu đỏ của nền granit và lớp laterit dày 70 cm phủ trên nó, có 2 tầng dày 15-25 cm, cấu thành từ các hạt sạn, sỏi không được chọn lọc có thành phần cát kết arkos và những hạt cuội granit tṛn cạnh phân bố rải rác. Kích thước các hạt góc cạnh 0,3-1,5 cm. Tiết diện hạt cuội 1,5×3,0 cm. Một hạt cuội có đường kính đạt 10 cm. Khoảng không gian giữa các hạt cuội được cát hạt thô thành phần arkos lấp đầy. Các tầng bị phân cách và phủ trên bởi các lớp mỏng laterit (dày 10-20 cm). Phủ trên mặt cắt là một lớp rất mỏng thổ nhưỡng bạc màu hiện đại.

- Điểm thứ ba: quan sát được ở vùng TP Phan Rang với toạ độ: 11035.501’ B và 109001.807’ Đ. Trên thềm cao 9 m so với mực nước biển, tại chân của một vết lộ lớn đá granit, giữa các tàn tích quan sát thấy 2 tầng sạn, sỏi thành phần cát kết arkos. Tầng dưới dày 10-20 cm, tầng trên – 5-15 cm. Tầng dưới nằm trên bề mặt của lớp thổ nhưỡng cổ màu xám sẫm bị chôn vùi, dày 5-10 cm, đặc trưng bởi kích thước các mảnh vụn góc cạnh 0,1-0,5 cm và độ chọn lọc kém của vật liệu trầm tích. Quan sát thấy có sự gần gũi với độ hạt phân cấp, khi ở đáy lớp là các vật liệu hạt thô hơn, càng gần mặt trên của lớp - độ hạt càng nhỏ, bằng kích cỡ hạt cát. Tầng cát arkos được phủ bởi lớp thổ nhưỡng cổ rất nghèo, trên đó là tầng sạn và cát arkos thứ hai. Vật liệu của cả hai tầng sạn, sỏi được rửa lũa, bở rời, không có xi măng gắn kết. Quan hệ giữa lớp sạn sỏi phía trên và phía dưới có dạng phân lớp xiên. Bề mặt thềm biển nghiêng về phía ĐB (phương vị hướng dốc 550, góc dốc 30), c̣n tầng sạn arkos dưới có góc nghiêng 50.

Phía nam của vết lộ này là một dải cồn cát cao 10-20 m, kéo dài song song với bờ biển. Cồn cát cấu thành từ cát thạch anh - felspat màu xám vàng nhạt, độ hạt thô và trung b́nh, phân lớp xiên và có độ gắn kết yếu. Trong cát băi biển tại chân dải cồn cát có chứa nhiều vụn hoá thạch của Bọt biển và San hô quần thể.

- Điểm thứ 4: nằm ở phía đông làng Phước Diễm, toạ độ 11018.389’ B và 108044.810’ Đ. Trên bề mặt thềm mài ṃn cao 12 m là các trầm tích bở rời của thềm có thành phần là các mảnh vụn cát kết arkos góc cạnh và cuội limonit với độ mài tṛn trung b́nh và kém. Tại đây, cũng phổ biến cuội có thành phần cát kết thạch anh, felspat hạt nhỏ và granit. Kích thước cuội, theo trục dài, bằng 0,5-10 cm. Tầng cuội kết được gắn kết yếu bởi cát kết arkos hạt thô. Phức hệ thềm trên thực tế không được chọn lọc và chỉ phát triển tại phần thấp của thềm, trên những phần cao hơn của nó (độ cao 12-13 m trên mực biển) vắng mặt cuội, c̣n trên mặt thềm lộ trực tiếp đá granit sáng màu phong hoá. Như vậy, bề dày tầng đá vụn dao động từ 0 đến 50 cm. Đôi khi trên mặt móng gặp những hốc rất sâu, tại đó bề dày tầng cuội kết có thể lên đến 1 m.

- Điểm thứ 5: nằm sâu trong vụng tại vùng duyên hải phía TN bán đảo Vũng Tàu. Tại nơi có toạ độ 10022.951’ B và 107003.419 Đ đă phát hiện thềm biển dạng nền cao 18 m trên mực nước biển. Móng thềm cấu thành từ đá granit sáng màu, c̣n lớp phủ – từ các trầm tích vụn có thành phần granit và cát kết không chọn lọc, có độ mài tṛn kém và trung b́nh. Trầm tích lớp phủ dày 25-30 cm, ở đó không thấy tính phân lớp. Các hạt vụn được gắn kết vững chắc bằng xi măng là cát kết arkos hạt nhỏ.

- Điểm thứ 6: quan sát thấy ở vùng ven biển Cửa Ḷ - Diễn Châu (Nghệ An). Tọa độ của điểm này: 18054.185’ B và 105036.235’ Đ. Điểm quan sát ở vùng Cửa Ḷ - Diễn Châu sau đó được khảo sát nhiều lần trong những năm 2007-2008. Đối tượng được chú ư đặc biệt trong những lần khảo sát này là sự tích tụ ṣ, điệp thành các cấu trúc dị thường phân bố rải rác trong vùng Quỳnh Lưu - Diễn Châu - Cửa Ḷ.

2. Kết quả phân tích tuổi tuyệt đối

Sự phân tích theo phân bố tuổi cho thấy có biểu hiện của ba chu kỳ tuổi tuyệt đối của mẫu địa chất, đó là: 365, 605, 935 năm đối với phương pháp phân tích 1 và: 380, 610, 960 năm đối với phương pháp phân tích 2. Như vậy, nếu có thể khẳng định rằng các cấu trúc tại điểm lấy mẫu là do sóng thần tạo ra, th́ tại vùng ven biển Việt Nam đă xảy ra ít nhất 3 đợt sóng thần vào các năm cách đây 380 năm, 610 năm và 960 năm, chu kỳ trung b́nh là 320 năm. Độ cao tối đa của sóng thần có thể lên tới 18 m.

Liệu sóng thần đă thực sự đổ bộ vào bờ biển Việt Nam hay không? là một câu hỏi cần được làm sáng tỏ. Việc phát hiện một số điểm có thành tạo địa chất biểu hiện dấu hiệu của sóng thần, các hiện tượng sóng lớn điều tra được trong nhân dân, cộng vào đó là các bậc thềm được thành tạo tại ven biển Diễn Châu, cũng như danh mục sóng thần khu vực Biển Đông và Tây Philippines đă chứng tỏ có khả năng sóng thần đă tấn công vào bờ biển Việt Nam [7]. Cơ sở cho nhận định này là:

1. Các dấu hiệu sóng thần đă ghi nhận được trong khu vực Biển Đông và Tây Philippines đă chứng tỏ:

- Đới hút ch́m Manila là nơi có nguy cơ xuất hiện động đất mạnh gây sóng thần tác động đến bờ biển tiếp giáp với Biển Đông như bờ biển Hoa Nam, bờ biển Đông Việt Nam, Bruney và Malaysia. Mức độ ảnh hưởng của sóng thần có nguồn Manila đến các điểm trên đường bờ của mỗi nước này sẽ khác nhau, phụ thuộc vào chấn cấp của động đất gây ra sóng thần và khoảng cách từ chấn tâm tới đường bờ quan sát sóng thần.

- Các nguồn sóng thần nằm sát với đường bờ biển Hoa Nam và đặc biệt là sát với đường bờ biển Việt Nam lại trùng với đới động đất mạnh thuộc ven bờ Biển Đông và Trung Quốc. Như vậy, ngoài yếu tố sóng thần lan truyền tới từ nguồn Manila c̣n có yếu tố của sóng thần vùng gần đường bờ tác động đến bờ biển nước ta.

Tóm lại, có thể nói rằng bờ biển Việt Nam, ở mức độ khác nhau, đă chịu ảnh hưởng tác động của sóng thần vừa có nguồn gốc xa, từ đới Manila, vừa có nguồn gốc gần, nằm sát với đường bờ Trung Quốc và đường bờ Việt Nam.

2. Các kết luận của phân tích địa chất cho rằng, lớp phủ thềm được thành tạo trong hoàn cảnh xáo trộn dữ dội của nước. Điều kiện này biểu hiện rơ ràng đặc trưng sóng thần. V́ vậy, có thể đưa ra một giả thiết rằng các điểm đă được khảo sát là vết tích để lại của hoạt động sóng thần tác động đến bờ biển Việt Nam trong quá khứ.

3. Kết quả phân tích tuổi tuyệt đối của các mẫu địa chất tại các lớp phủ thềm đă cho thấy có ít nhất 3 đợt phủ thềm trên diện rộng, vào các năm cách đây 380, 610 và 960 năm, chu kỳ trung b́nh là 320 năm. Độ cao tối đa của sóng có thể lên tới 18 m. Với đặc trưng này th́ giả thiết về sự tồn tại cổ sóng thần đă gây tác động mạnh mẽ vào bờ biển Việt Nam là có thể chấp nhận.

IV. MỘT SỐ NHẬN ĐỊNH BƯỚC ĐẦU

1. Về cổ động đất

Sự phân tích tài liệu khảo sát thực địa, phân tích tuổi tuyệt đối các mẫu vật ở Tây Bắc Bộ và đánh giá động đất cực đại của đới đứt găy Phong Thổ - Mù Căng Chải cho phép rút ra một số nhận định sau:

1- Mức độ phá hủy bề mặt địa h́nh tại Ḥn Mun rất lớn, có thể tương đương với động đất cổ Phong Thổ (nếu có). Và v́ vậy, chúng ta cũng có thể đưa ra một giả thiết là có thể đă có một trận động đất cổ xảy ra tại vùng Ḥn Mun cách đây 4.750 năm.

2- Sự dịch trượt chờm nghịch của đới khe nứt cũng như biểu hiện của cấu trúc địa h́nh, địa mạo tại vùng khảo sát cho phép nhận định về khả năng đă xuất hiện một trận động đất cổ tại vùng Tuần Giáo  cách đây khoảng 420-430 năm. Theo kết quả tính toán đồ thị lặp lại động đất theo Gutenber-Richter th́ một trận động đất 7,0 độ Richer có chu kỳ lặp lại là 385 năm. Như vậy, có thể giả thiết là trận động đất trước động đất Tuần Giáo có độ lớn cỡ 7,0 độ Richter.

3- Với mức độ quan trắc hiện nay, chúng ta chỉ thấy động đất đă xảy ra dọc đới đứt găy Phong Thổ - Mù Căng Chải có giá trị chấn cấp nằm trong giới hạn nhỏ hơn 5 độ Richter. Song, nếu xác định theo công thức Wells và Cooper-Smith th́ đới đứt găy này có khả năng gây ra động đất có chấn cấp bằng 8,0. Với động đất như vậy, nếu nằm ở độ sâu không lớn sẽ đương nhiên gây nên biến dạng bề mặt địa h́nh và sạt lở nghiêm trọng. Chu kỳ hoạt động cấp độ mạnh như vậy là 2668 năm.  Động đất đă xảy ra cách đây chỉ mới khoảng từ 480 năm đến 530 năm, có nghĩa là vùng này c̣n nằm trong thời gian yên tĩnh khá dài, trên 1500 năm nữa.

Cũng cần phải nói rằng, trên đây chỉ là những nhận định bước đầu cần phải được điều tra, khảo sát và phân tích một cách chi tiết và khoa học hơn trong thời gian tới để tiến tới một kết luận rơ ràng hơn. Tuy vậy, những ǵ quan sát thấy tại Phong Thổ 2 lại cho phép chúng ta suy nghĩ về không chỉ là một trận cổ động đất đă xuất hiện tại vùng Phong Thổ.

2. Về cổ sóng thần

1- Cổ sóng thần có thể đă tấn công vào bờ biển Việt Nam vào những thời điểm cách nay 380, 610, 960 năm…, với chu kỳ trung b́nh là 320 năm.

2- Trên cơ sở tổng hợp, phân tích các tài liệu địa chất, địa mạo hiện có và các tài liệu thu thập trên thực địa, có thể nhận định rằng: vùng Diễn Châu - Quỳnh Lưu là các đồng bằng h́nh thành trong Đệ tứ kiểu lấp đầy vũng vịnh sau cồn cát nối đảo, điển h́nh cho kiểu bờ biển và các đồng bằng miền Trung, nơi có các dải núi xuyên ngang kiểu xương cá từ dải Trường Sơn với các ḍng chảy sông suối ngắn đổ thẳng ra biển. Ghi nhận các mực thềm biển đánh dấu các thời kỳ biển tiến và tích tụ trầm tích biển tuổi Pleistocen muộn (Q13) nằm sát các sườn núi thấp - đồi bóc ṃn lộ ra các thành tạo trước KZ (chủ yếu là các thành tạo Trias trung-thượng) và thềm biển tuổi Holocen giữa (biển tiến Flandri), sự tích tụ các trầm tích biển và sông-biển hỗn hợp tạo nên bề mặt đồng bằng hiện tại đang bị các ḍng chảy sông suốí đào-lấp. Dọc theo đường bờ là các dải doi cát nối đảo nối các núi sót nhô lên trên đồng bằng và các dải núi xuyên ngang ra biển. Tại các chân núi này h́nh thành các thềm đá (bench), vách sạt lở và tích tụ các tảng trượt lở, cuội, sỏi, đôi chỗ lẫn các băi vỏ ṣ ốc khá dày (Núi Rồng, Quỳnh Lưu). Đôi chỗ ngay trên bề mặt đồng bằng nổi lên các g̣-đống hoặc tấm vỏ ṣ điệp gắn kết chắc, được dùng làm vật liệu xây dựng, phân bố ở các mức độ cao và vị trí khác nhau: cồn ṣ điệp ở Quỳnh Văn (sát chân dải núi sót có độ cao 7-8 m, có thể tới 10 m) cách bờ biển 4-5 km; ở sát bờ biển gặp trong lớp dưới đồng bằng như ở Quỳnh Nghĩa; gặp ngay trên mặt đường (có độ cao khoảng 4 m trên mực biển) như ở thị trấn Diễn Châu, dưới các doi cát ven biển như ở Nghi Yên, Nghi Tiến và g̣ đống cao 5-6 m như ở Nghi Tiến. Các giá trị tuổi 14C của các mẫu vỏ ṣ ốc, đặc biệt là QV1-2 và NL2-4 nằm ở các độ cao khác nhau và cách xa nhau, nhưng đều cho một khoảng tuổi 4400-4500 năm. Điều này khó có thể chỉ giải thích là sự dâng lên của mực biển - biển tiến Holocen giữa (được xác định là khoảng độ cao 3-5 m) xảy ra trong khoảng 4000-5000 năm trước đây) hoặc bởi người cổ xưa ăn và sử dụng chất thành đống, hoặc do vận động nâng hạ kiến tạo như một số các tác giả từng nghiên cứu và đề xuất trước đây. Chúng tôi cho rằng, không nên loại trừ một khả năng khác là hoạt động của sóng thần (do động đất, do băo lốc lớn) đă từng xảy ra trong lịch sử trước đây. Một di chứng đáng chú ư nữa là sự có mặt của tầng cuội tảng khá lớn gặp trên mặt và dưới bề mặt ở vùng xă Quỳnh Nghĩa (Quỳnh Lưu) nằm cách khá xa chân núi sót sát bờ, trong khi ngay dưới chân núi chỉ gặp chủ yếu là cuội sỏi cỡ trung b́nh - nhỏ và cồn vỏ ṣ ốc hiện đại.

VĂN LIỆU

1. Cao Đ́nh Triều (Chủ biên), 2006. Thiết lập những tiếp cận thích hợp để nghiên cứu dự báo động đất lănh thổ Việt Nam. BC tổng kết nhiệm vụ HTQT về KH&CN theo Nghị định thư Việt Nam - Italia (2004-2006). Lưu trữ Viện VLĐC, Hà Nội, 169 trg.

2. Cao Đ́nh Triều, Rogozhin E.A., Ngô Thị Lư, Nguyễn Hữu Tuyên, Mai Xuân Bách, Lê Văn Dũng, Nguyễn Thanh Tùng, 2007. Sóng thần có thể đă tác động đến bờ biển Việt Nam. Tuyển tập BC Hội nghị KHKT ĐVL VN lần thứ 5 : 172-181. Tp. Hồ Chí Minh.

3. Cao Đ́nh Triều (Chủ biên), 2008. Nghiên cứu dự báo động đất mạnh khu vực ĐN Châu Á có nguy cơ gây sóng thần ảnh hưởng đến bờ biển và hải đảo Việt Nam. BC tổng kết nhiệm vụ HTQT về KH&CN theo Nghị định thư Việt Nam - Italia (2006-2008). Lưu trữ Viện VLĐC, Hà Nội. 222 trg.

4. Cao Đ́nh Triều, Rogozhin E.A., Yunga S.L., Ngô Thị Lư, Nguyễn Hữu Tuyên, Lê Văn Dũng, Nguyễn Thanh Tùng, Lê Duy Bách, Vũ Minh Tuấn, 2009. Một số kết quả bước đầu khảo sát dấu vết nghi ngờ do hoạt động của động đất cổ để lại tại miền Tây Bắc Bộ, Việt Nam. TC Địa chất, A/311 :1-10. Hà Nội.

5. Ngô Thị Lư, Rogozhin E.A., Cao Đ́nh Triều, 2006. Một số biểu hiện địa chất có khả năng là dấu tích sóng thần cổ dọc bờ biển Nam Trung Bộ Việt Nam. TC Địa chất, A/297 : 24-29. Hà Nội.

6. Nguyễn Đ́nh Xuyên (Chủ biên), 2007. Nghiên cứu đánh giá độ nguy hiểm động đất và sóng thần ở vùng bờ biển Việt Nam và đề xuất các giải pháp cảnh báo, pḥng tránh. BC Đề tài cấp Viện KH&CN VN. Lưu trữ Viện VLĐC, Hà Nội.

7. Wells D.L., Coppersmith K.J., 1994. New empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture width, and surface displacement. Bull. of the Seism. Soc. of America, 84 : 974-1002. New York.

8. Tsunami Laboratory, 2007. Historical tsunamigenic sources in the western Sumatra: http://tsun.sscc.ru/tsulab/ 20050328tsun.htm