Có thể dự đoán được động đất thông qua sự trượt chậm của các mảng kiến tạo

Những nghiên cứu mới đây đã phát hiện ra rằng các chấn động rất nhỏ mà khó có thể cảm nhận dược trên bề mặt trái đất và có thể báo hiệu trước các trận động đất có sức tàn phát rất to lớn đều được tạo ra bởi sự trượt chậm của các mảng kiến tạo sâu bên trong lòng một số loại đứt gãy.

Đới hút chìm Casscadia ở Canada. (Ảnh: LiveScience)

Các trường hợp thuộc về địa chấn yếu này, được biết đến như là các chấn động không có nguồn gốc núi lửa và các trận động đất ở tần số thấp hay động đất câm, được phát hiện chủ yếu ở các đới hút chìm (subduction zone). Đới hút chìm là một loại đứt gãy và là nơi mà một mảng kiến tạo liên lục chạy xuống một mảng kiến tạo khác. Các đứt gãy này là nơi mà một trong số các trận động đất có sức tàn phá khủng khiếp đã xảy ra như trận động đất trên đảo Sumatra của Indonesia vào năm 2004 đã tạo ra một trận sóng thần có sức phá huỷ vô cùng không khiếp.

Các trận động đất có sức tàn phá như vậy thường lặp lại sau mỗi 100 đến 600 năm đều bắt nguồn từ điểm không sâu lắm nằm trong một đứt gãy. Các trận động đất này thường được cho là xảy ra sau các trận động đất "câm" được hình thành sâu bên trong các đứt gãy và đã chuyển chỗ các lớp đất đá mà không hề làm chúng lung lay. Các trận động đất chậm này thường kéo dài nhiều ngày, hàng tháng hoặc thậm chí nhiều năm nhưng chúng không bao giờ được nhận ra trên bề mặt trái đất.

Ông Gregory Beroza, giáo sư trường Đại học Sanford người đã nghiên cứu về lĩnh vực này, nói: “Ở Nhật Bản, các phần sâu của đứt gãy nơi mà các trận động đất chậm hình thành có vai trò đặc biệt quan trọng bởi vì nó nằm kế phần đứng im không sâu của đứt gãy nơi mà các trận động đất lớn thường xuyên xảy ra. Do đó mỗi khi một trận động đất chậm xuất hiện, nó gia tăng sức nặng lên phần đứng im và làm tăng khả năng xảy ra một trận động đất có cường độ 8 độ”.

Chất lỏng hay trượt?

Mặc dù các mối liên quan giữa hai kiểu động đất này đã được tạo ra bởi các nhà địa chấn học nhưng họ vẫn chưa chắc rằng liệu các chấn động này có phải được tạo ra bởi các khối chất lỏng di chuyển sâu bên dưới đới hút chìm hay là được tạo ra bởi sự các mảng kiến tạo trượt lên nhau.

Những phân tích mới này, được đăng tải chi tiết trên tạp san Nature số ra ngày 15-3, đã so sánh cường độ địa chấn của các chấn động với các trận động đất có tần số thấp và họ phát hiện ra rằng chúng có những dấu hiệu giống nhau.

Beroza nói: “Điều này giải thích rằng một trận động đất có cường độ thấp thực chất là một loạt các trận động đất có tần số thấp, mỗi một trận động đất đó được tạo ra bởi sự trượt ở phần sâu của đứt gãy. Một trận động đất thông thường cũng được tạo ra bởi một cơ chế tương tự như vậy nhưng có một sự khác biệt. Đó là sự trượt của một trận động đất nhỏ sâu dưới lòng đất xảy ra chậm hơn một trận động đất bình thường.”

Cơn sóng tần vào ngày 1 tháng 4 năm 1946 tại Hilo Harbor, Hawaii (Ảnh: Livescience)

Dự báo tốt hơn?

Việc quan sát các trận động đất chậm này có thể giúp dự báo các trận động đất lớn hơn bởi vì các trận động đất chậm thường xảy ra trước các trận động đất lớn hơn và tạo thêm sức nặng lên các mảng kiến tạo mà đã tạo ra chúng. Tuy nhiên, việc phát hiện ra các chấn động này là rất khó và không có đủ dữ liệu để xác lập rõ ràng các mối liên quan.

Với một hệ thống các thiết bị ghi nhận địa chấn nhạy cảm được lắp đặt bởi chính phủ Nhật Bản cách đây một thập kỷ, các nhà khoa học gần đây đã phát hiện được các trận động đất chậm này thường xuyên xuất hiện mỗi sáu tháng một lần ở đới hút chìm gần đảo Shikoku ở Nhật Bản.

Họ hy vọng rằng việc nghiên cứu các chấn động này có thể giúp dự đoán một trận động đất lớn ở Shikoku được dự báo là sẽ xảy ra trong vòng 40 năm tới. Trận động đất có cường độ 8,1 độ đã xảy ra trên đảo Shikoku vào năm 1946 và đã làm chết hơn 1.000 người.

Đầu tháng vừa rồi, dựa trên các dữ liệu về các chấn động Chính phủ Canada đã công bố rằng một trận động lớn có thể xảy ra ở đới chìm hút Cascadia (Đới này kéo dài từ phía bắc bang California đến tỉnh British Columbia của Canada). May thay, trận động đất này đã không xảy ra.

Thế Kiệt