CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ CHUYỂN DỊCH VỎ TRÁI ĐẤT

Cập nhật : 10/04/2012
Lượt xem: 44
Các kết quả nghiên cứu trong đề tài cấp Bộ “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS để xác định chuyển dịch vỏ Trái đất trên khu vực đứt gãy Lai Châu-Điện Biên” trong giai đoạn 2002–2004 đã cho thấy bằng công nghệ GPS có thể xác định các vectơ baseline với độ chính xác ở mức mm và cao hơn trên khoảng cách hàng trăm km.
             Trong giai đoạn 2002–2004 đã xây dựng mạng lưới GPS địa động lực Lai Châu - Điện Biên gồm 5 điểm và nghiên cứu chuyển dịch vỏ Trái đất trên khu vực đứt gãy Lai Châu - Điện Biên trong giai đoạn 2002–2005. Trong đề tài này đã luận cứ cho các cơ sở khoa học của việc ứng dụng công nghệ GPS để nghiên cứu chuyển dịch của vỏ Trái đất dựa trên việc sử dụng các dịch vụ của tổ chức IGS (International GPS Service for geodynamics) như lịch vệ tinh chính xác trong ITRF các tham số chuyển dịch của Cực Quả đất, việc sử dụng Lịch Mặt trăng-Mặt trời để tính đến ảnh hưởng của hiện tượng địa triều của Quả đất nhằm xác định các vectơ baseline độ chính xác cao; các yêu cầu của các phần mềm xử lý dữ liệu đo GPS độ chính xác cao; các thuật toán xác định các vectơ chuyển dịch không gian, chuyển dịch ngang, chuyển dịch đứng từ kết quả xử lý các dữ liệu đo GPS; xây dựng được phần mềm ECME-GPS (Earth Crustal Movement Estimation by GPS technology) để xử lý các dữ liệu đo GPS nhằm xác định các vectơ baseline và xác định các vectơ chuyển dịch không gian, chuyển dịch ngang, chuyển dịch đứng theo các chu kỳ đo  lặp trên mạng lưới GPS địa động lực, trong đó modun GUST (Gps Using Sequence Technology) chophép xác định các vectơ baseline độ chính xác cao từ các dữ liệu đo GPS trên mạng lưới GPS địa động lực. 
              * Việc nghiên cứu chuyển dịch vỏ trái đất bằng phương pháp trắc địa cho phép nhận được các thông tin quí báu phục vụ việc dự báo động đất, lũ quét v...v., chọn vị trí xây dựng các công trình lớn như đập thuỷ điện, lắp đặt các đường ống dẫn dầu v...v, và nghiên cứu hoạt động kiến tạo của vỏ Quả đất.          
             * Để nghiên cứu dự báo các tai biến địa chất như động đất, lũ quét vv…, cần tiến hành xây dựng mạng lưới địa động học trên khu vực rộng và đo đạc liên tục theo các mùa trong năm.
              Tuy nhiên trong khuôn khổ đề tài nêu trên vẫn còn một số vấn đề cần nghiên cứu giải quyết tiếp như hoàn thiện modun GUST với chức năng bổ sung là phát hiện, tìm kiếm và sửa chữa các đại lượng trượt chu kỳ trong các kết quả đo pha; hoàn thiện quy trình thiết kế mạng lưới GPS địa động lực trên cơ sở gắn kết các yêu cầu xây dựng mạng lưới này với các yêu cầu nghiên cứu chuyển dịch vỏ Trái đất dựa trên bản đồ địa chất kiến tạo.    
              Dự án thử nghiệm “Xây dựng mạng lưới GPS địa động lực sông Mã phục vụ công tác dự báo tai biến tự nhiên vùng Tây bắc Việt Nam ”đã tạo ra các số liệu ban đầu về chuyển dịch vỏ Trái đất của đới đứt gãy sông Mã là đới đứt gãy lớn ở vùng Tây Bắc Việt Nam (chúng ta đã có các số liệu nghiên cứu chuyển dịch của các đới đứt gãy lớn khác của vùng Tây Bắc là các đới đứt gãy Sông Hồng, Lai Châu-Điện Biên); hoàn thiện tiếp theo modun xử lý dữ liệu đo GPS (GUST) thuộc phần mềm ECME–GPS trên cơ sở giải quyết bài toán phát hiện, tìm kiếm và sửa chữa các đại lượng trượt chu kỳ trong các kết quả đo pha và hoàn thiện tiếp theo quy trình thiết kế mạng lưới GPS động lực học. Các kết quả nghiên cứu chuyển dịch trên đới đứt gãy Sông Mã trong giai đoạn từ tháng 11 năm 2006 đến tháng 10 năm 2008 cho thấy rằng trên đới đứt gãy này chỉ quan sát được hiện tượng chuyển dịch ngang. Kết luận nêu trên cũng trùng với các kết quả nghiên cứu hoạt động của đới đứt gãy Sông Mã bằng phương pháp địa chất trong các công trình [17, 23] công bố vào những năm đầu của thế kỷ XXI rằng trên đới đứt gãy Sông Mã chủ yếu chỉ quan sát được hiện tượng trượt bằng. Tốc độ chuyển dịch ngang lớn nhất trên đới đứt gãy Sông Mã trong giai đoạn từ tháng 11 năm 2006 đến tháng 10 năm 2008 là 6 mm/1 năm (điểm PLO1) và tốc độ chuyển dịch ngang nhỏ nhất là 2 mm/1 năm (điểm KTH1).           
            * Việc bố trí các điểm trắc địa tại các vị trí xung yếu nhất về mặt địa chất kiến tạo dựa trên cơ sở bản đồ địa chất kiến tạo và xác định mật độ cần thiết của các điểm GPS được nghiên cứu trong Dự án này là các cơ sở khoa học cơ bản của việc xây dựng Quy trình thiết kế và xây dựng mạng lưới GPS địa động lực phục vụ cho việc nghiên cứu chuyển dịch hiện đại của vỏ Trái đất.
            Các kết quả thử nghiệm thiết kế và xây dựng mạng lưới GPS địa động lực Sông Mã dựa trên Quy trình thiết kế và xây dựng mạng lưới GPS địa động lực được đề xuất đã xác nhận sự phù hợp của Quy trình này, trong đó sự phối hợp giữa các nhà trắc địa và các nhà địa chất trong quá trình điều tra khảo sát phục vụ thiết kế mạng lưới GPS địa động lực là nhân tố quan trọng nhất trong Quy trình được xây dựng.
           Việc xác định công thức thiết lập quan hệ giữa chiều dài cạnh lớn nhất (hoặc chiều dài cạnh nhỏ nhất) và chiều dài cạnh trung bình của mạng lưới GPS địa động lực cho phép lựa chọn các điểm GPS từ các điểm xung yếu nhất về mặt địa chất kiến tạo nhằm đảm bảo đồ hình của mạng lưới GPS địa động lực là tối ưu, không có cạnh quá dài và cạnh quá ngắn. Điều này đảm bảo ma trận chuẩn nhận được khi bình sai mạng lưới GPS địa động lực không bị suy biến.  
             Trong quy trình đặc biệt quan tâm tới các quy định về việc lựa chọn vị trí chôn mốc nhằm đảm bảo thông thoáng và thu được tín hiệu vệ tinh với góc ngưỡng không nhỏ hơn nhằm nâng cao độ chính xác xác định độ cao trắc địa phục vụ việc nghiên cứu chuyển dịch của vỏ Trái đất trên khu vực đới đứt gãy.
             * Đối với bài toán kiểm tra, phát hiện và sửa chữa các độ trượt chu kỳ, việc nghiên cứu thuật toán, lập modun phần mềm và thử nghiệm cho thấy:            
             + Việc sử dụng các sóng mang L4 và L6 (Melbourne – Wubbena) chỉ hiệu quả khi các tín hiệu không bị nhiễu do sự biến thiên mạnh của tầng điện ly và tín hiệu không bị ngắt quãng dài, với góc ngưỡng vệ tinh thấp các trị đo mã P không bị nhiễu mạnh. ưu điểm của việc sử dụng hai tổ hợp sóng mang này là không đòi hỏi phải biết vị trí của máy thu, vệ tinh, các sai số đồng hồ máy thu và vệ tinh và số cải chính do ảnh hưởng của tầng đối lưu. Do đó các sóng mang L4 và L6 thường được sử dụng để tìm kiếm các độ trượt chu kỳ lớn trong file RINEX (trên một trạm đo);
             + Các sóng mang L3 và L4 thường được sử dụng khi các tín hiệu bị nhiễu do sự biến thiên mạnh của tầng điện ly và tín hiệu bị ngắt quãng dài. Việc giải quyết bài toán kiểm tra, phát hiện và sửa chữa các độ trượt chu kỳ được thực hiện với các hiệu pha kép của các sóng mang này giữa hai trạm đo. Kết quả thực nghiệm trên mạng lưới GPS địa động lực Sông Mã cho thấy các sóng mang này cho phép xác định các độ trượt chu kỳ với độ lớn nhỏ rất hiệu quả, ngay các khi file dữ liệu bị ngắt quãng dài.      
           * Các kết quả đánh giá, phân tích sự chuyển dịch của đới đứt gãy Sông Mã dựa trên 3 chu kỳ đo lặp trên mạng lưới GPS địa động lực Sông Mã cho thấy rằng trong giai đoạn từ tháng 11 năm 2006 đến tháng 10 năm 2008 không phát hiện thấy chuyển dịch đứng trên khu vực của đới đứt gãy này. Như vậy chúng ta có thể chấp nhận giả thuyết rằng trong giai đoạn từ 11/2006 đến 10/2008 không xẩy ra các quá trình tích lũy năng lượng đàn hồi cho các trận động đất tương lai bên trong lòng Quả đất trên khu vực đới đứt gãy Sông Mã. 
            Có thể khẳng định rằng đới đứt gãy Sông Mã vẫn đang hoạt động, nhưng những biểu hiện của sự hoạt động này chỉ phản ánh ở chuyển dịch ngang. Kết luận nêu trên cũng trùng với các kết quả nghiên cứu hoạt động của đới đứt gãy Sông Mã bằng phương pháp địa chất trong các công trình [17, 23] công bố vào những năm đầu của thế kỷ XXI rằng trên đới đứt gãy Sông Mã chủ yếu chỉ quan sát được hiện tượng trượt bằng. Tốc độ chuyển dịch ngang lớn nhất trên đới đứt gãy Sông Mã trong giai đoạn từ tháng 11 năm 2006 đến tháng 10 năm 2008 là 6 mm/1năm (điểm PLO1) và tốc độ chuyển dịch ngang nhỏ nhất là 2 mm/1 năm (điểm KTH1).
 (Theo các kết quả nghiên cứu của PGS.TSKH Hà Minh Hòa - Viện Khoa học Đo đạc và Bản đồ - Bộ Tài nguyên và Môi trường).

(Theo Phòng KHCN&HTQT)