Nghiên cứu đặc điểm kiến tạo và tác động của các hoạt động nhân sinh có khả năng làm thay đổi trường ứng suất kiến tạo liên quan với độ nguy hiểm động đất vùng biển từ Tuy Hòa tới Vũng Tàu
Phạm vi nghiên cứu ước tính trong vòng 10 - 15 năm tới có khoảng 30 lỗ khoan sẽ khai thác dầu khí cách bờ biển Khánh Hòa từ 55 - 100 km. Bồn trũng Cửu Long có gần 1.200 lỗ khoan trên 30 mỏ dầu và khí đang vận hành, cách bờ biển Vũng Tàu từ 50 km đến 120 km; khoảng 100 lỗ khoan đang khai thác dầu khí trên 10 mỏ (bồn trũng Nam Côn Sơn) cách bờ biển Vũng Tàu khoảng 200 - 300 km. Như vậy, có trên 1.300 lỗ khoan đang và sẽ khai thác trong 10 - 15 năm tới vận hành trong vùng có cấu trúc địa chất phức tạp, bị chia cắt ra nhiều khối bởi đứt gãy kiến tạo (PVN). Hiện đang có một dự án địa nhiệt do Mỹ đầu tại Nhơn Hội, TP. Quy Nhơn, tỉnh Bình Định. Các dự án xây dựng cơ sở vật chất - hạ tầng phát triển kinh tế các tỉnh ven biển từ Tuy Hòa tới Vũng Tàu như kho ngầm, đường hầm và khu nhà cao tầng ở các đô thị… Nguy cơ gây ra động đất, tai biến địa chất và phiền phức là không thể chủ quan.
Từ thực tế trên, nhóm nghiên cứu tại Liên đoàn Bản đồ Địa chất Miền Nam do TS. Đỗ Văn Lĩnh dẫn đầu, đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm kiến tạo và tác động của các hoạt động nhân sinh có khả năng làm thay đổi trường ứng suất kiến tạo liên quan với độ nguy hiểm động đất vùng biển từ Tuy Hòa tới Vũng Tàu” trong thời gian từ năm 2019 đến năm 2021.
Đề tài hướng đến thực hiện các mục tiêu sau: xác định được đặc điểm địa chấn kiến tạo của vùng biển từ Tuy Hòa tới Vũng Tàu; đánh giá được tác động của hoạt động nhân sinh (AOH) có khả năng làm thay đổi trường ứng suất kiến tạo của khu vực nghiên cứu; và đề xuất giải pháp giảm thiểu tác động của hoạt động nhân sinh làm thay đổi trường ứng suất kiến tạo khu vực nghiên cứu.
Dưới đây là một số kết quả nổi bật của đề tài nghiên cứu sau hai năm triển khai:
1- Bình đồ địa chấn kiến tạo vùng biển từ Tuy Hòa đến Vũng Tàu được đặc trưng bởi 21 đứt gãy có tính chất với 127 phân đoạn đứt gãy có vai trò cấu trúc, mức độ hoạt động, xu thế trượt khác nhau khác nhau trong Đệ tứ và hiện đại. Chúng đều có biểu hiện hoạt tương đối rõ trong Đệ tứ và hiện đại, làm ranh giới chuyển động tương phản của 8 khối, đới cấu trúc CTĐĐL hiện đại. Chúng bị chi phối bởi trường ứng suất kiến tạo hiện đại là trường trượt bằng với hướng trung bình trục ứng suất chính lớn nhất (ép nén) theo phương BTB-NĐN (3470 Ð6 0), hướng trục ứng suất chính nhỏ nhất (căng giãn) theo phương ĐĐB-TTN (0780Ð6 0), trục ứng suất trung gian cắm gần đứng.
2- Sự thay đổi ứng suất kiến tạo do tác động của hoạt động khai thác dầu khí ở cụm mỏ Bạch Hổ - Rồng và lân cận được biểu hiện bởi chấn tâm động đất tập trung nằm trong vùng ứng suất coulomb dương từ 0,3 MPa đến 1,5 MPa với ít nhất từ 129 đến 184 trận động đất ở ba độ sâu 2-3km, 5km, 10km là có khả năng bị ảnh hưởng bởi hoạt động khai thác dầu khí.
3- Với thiết kế hiện tại, tác động gây ra động đất do tái trượt các đứt gãy có trước ở khu vực kho ngầm Cái Mép là không đáng kể, tương đối ổn định. Nếu kho ngầm Long Sơn triển khai, mức độ tác động sẽ cao hơn một chút so với tác động của kho ngầm Cái Mép do các đứt gãy có trước ở khu vực kho ngầm Long Sơn có định hướng tối ưu hóa với trường ứng suất kiến tạo hiện đại với xu thế trượt cao hơn (Ts từ 0,7-1,0).
4- Khu vực nghiên cứu có cường độ chấn động từ cấp V đến VIII (MSK 64). Khu vực dọc theo nguồn Kinh tuyến 109 có cường độ chấn động lên đến cấp VIII, đặc biệt đối với xác suất xuất hiện động đất vượt quá 0,5% trong vòng 50 năm (tương ứng với chu kỳ lặp lại động đất 9975 năm), giá trị gia tốc dao động nền đạt đến giá trị 260 cm/s2 tương đương với cường độ chấn động trên bề mặt cấp IX theo thang MSK-64. Dọc theo các vùng nguồn Tây Phú Quý, Đông Phú Quý và Vũng Tàu - Cà Ná tương đương với cường độ chấn động cấp từ cấp VI đến VII (thang MSK-64). Các vùng còn lại có cường độ chấn động thấp hơn.
5- Dự báo cực đại khả năng phát sinh động đất do bơm/hút nước khai thác dầu khí dọc theo các đứt gãy khu vực Long Sơn - Bạch Hổ không quá 5,4 độ richter, dọc theo đứt gãy cấp 2 vùng nghiên cứu là không vượt quá 5,8 độ richter, dọc theo đứt gãy cấp 1 trong toàn vùng vùng biển từ Tuy Hòa tới Vũng Tàu không quá 7,0 độ richter (kịch bản cực đoan), tập trung chủ yếu dTọc đứt gãy cấp 1 phương kinh tuyến 109, đứt gãy Đông Phú Quý, đứt gãy cấp 1 Vũng Tàu - Cà Ná. Cực đại khả năng phát sinh động đất do tác động của kho ngầm Cái Mép, kho ngầm Long Sơn (nếu có xây dựng) không vượt quá Mw=0,21 độ richter;
6- Điều chỉnh giải pháp kỹ thuật mức bơm ép phù hợp hơn nữa như giảm bơm/hút nước khai thác dầu khí mức dưới 1,45 lít/giây, đặt lỗ khoan bơm ép xa đứt gãy có xu hướng trượt với bán kính trên 0,9-1 km, tăng cường trạm sát địa chấn xung quanh các khu vực có khả năng thay đổi ứng suất do AOH tác động, không nên khai thác mỏ lộ thiên đến sâu quá 200m. Tăng cường tuyên truyền, giáo dục, chia sẻ thông tin, có sự đối thoại và đồng thuận, sự giám sát thông tin giữa các bên liên quan đến dự án AOH mức độ làm thay ứng suất phát sinh các tai biến địa chất.
7- Lựa chọn phương bố trí công trình ngầm ở phần phía Tây khu vực nghiên cứu phương bố trí công trình vĩ tuyến và á vĩ tuyến; phần phía Đông: Khu vực từ Quy Nhơn đến Phan Rang- Tháp Chàm, bố trí công trình theo phương Đông Bắc - Tây Nam; Khu vực đảo 309 Phú Quý và phần lớn diện tích đới Nam Côn Sơn định hướng bố trí công trình theo phương Tây Bắc – Đông Nam.
Kết quả nghiên cứu cung cấp luận cứ khoa học, thông tin, giải pháp giúp các nhà quản lý hoạch định chính sách, định hướng thiết kế công trình ngầm, quản lý, khai thác tài nguyên, phòng tránh thiên tai do tác động của hoạt động nhân sinh.
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 20095/2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.
