TAI BIẾN ĐỊA CHẤT
VÀ CÁC HIỆN TƯỢNG LIÊN QUAN
I. Định nghĩa tai biến tự nhiên và tai biến địa chất.
1. Tai biến tự nhiên.
 Tai biến môi trường là quá trình nguy hiểm và gây hại cho con người
đang vận hành tiềm tang trong các hệ thống môi trường nhưng chưa vượt qua
ngưỡng an toàn của hệ thống. Thực ra các hệ thống tự nhiên bao giờ cũng an
toàn tự thân. Trái đất luôn tự tạo lập lại sự cân bằng mới như vốn có của nó.
 Do đó nói đến tính gây hại và tính an toàn trong khái niệm tai biến môi
trường là nói đến tác động xấu đến tính mạng và tài sản của con người. Nói
đến tai biến chỉ là nói đến sự an toàn của xã hội loài người. Ở đâu chưa có con
người, ở đấy chỉ có quá trình tự nhiên mà không có tai biến môi trường.
 Khi các tai biến vượt quá ngưỡng an toàn (đối với con người) thì nó sẽ
trở thành thiên tai hoặc sự cố môi trường.
• Thiên tai : thiệt hại gây ra là do quá trình tự nhiên.
• Sự cố môi trường : thiệt hại gây ra do chính con người.
 Thiên tai hay sự cố môi trường gây thiệt hại nghiêm trọng gọi là thảm
hoạ môi trường.Vd: Động đất ở CôBê(Nhật Bản), cháy rừng ở Indonexia
(1997)
 Tai biến môi trường bao giờ cũng là một quá trình tác động trên một
diện tích rộng lớn và khoảng thời gian lâu dài hơn sự cố môi trường.
2. Tai biến địa chất.
 Là một bộ phận của tai biến tự nhiên, tai biến địa chất là những tai biến
xảy ra trong lớp vỏ ngoài của trái đất gây nhiều tổn thất cho sự sống và hoạt
động của con người.
 Theo Sở Địa Chất Hoa Kỳ (Smith, 1996), tai biến địa chất là : “một điều
kiện, một quá trình địa chất gây nguy hiểm, đe doạ sức khoẻ con người, tài sản
công dân, chức năng hay kinh tế một cộng đồng”.
 Cần phân biệt rõ tai biến địa chất không hoàn toàn đồng nghĩa với tai
biến xảy ra trong quá trình địa chất. Chỉ những tai biến nào do điều kiện hay
quá trình địa chất gây ra mới gọi là tai biến địa chất.

• Loại xảy ra đột ngột, nhanh, dữ dội và kết thúc nhanh chóng
(Phun núi lửa, động đất, lũ quét …) Còn gọi là tai biến cấp diễn.
• Loại xảy ra từ từ, chậm chạp, không quan sát được, dai dẳng,
trường kỳ (sự dâng lên của mực nước biển, sự suy thoái của đất do bóc mòn, rửa
trôi, sự thiếu hụt iốt trong môi trường…) Còn gọi là tai biến trường diễn
Cách phân loại này phù hợp với việc ứng xử tai biến, giảm tối thiểu thiệt
hại do tai biến.
 Phân loại theo động lực của quá trình tai biến địa chất .
Tai biến được chia theo động lực vận hành gồm:
• Tai biến địa động lực (bao gồm địa động lực nội sinh, ngoại
sinh, và nhân sinh).
• Tai biến sinh địa hoá liên quan đến sự tích luỹ ngoài ngưỡng sinh
thái của các nguyên tố hay hợp chất trong môi trường có ảnh hưởng xấu đến sức
khoẻ cộng đồng. Tai biến này bao giờ cũng là tai biến trường diễn.
 Sự tích luỹ các chất gây hại trong môi trường được gọi là quá trình ô
nhiễm môi trường địa chất. Đó có thể là quá trình ô nhiễm tự nhiên hay nhân
tạo.
 Tron chương trình học, chúng ta sẽ tập trung nghiên cứu về tai biến địa
động lực học.
TAI BIẾN ĐỊA ĐỘNG LỰC.
Động lực địa chất là phương thức tồn tại, cải biến và tiến hoá của môi trường
đia chất. Chúng diễn ra ngay cả khi không có mặt con người. Các quá trình động
lực địa chất chỉ trở thành tai biến khi có mặt con người, khi tốc độ của các quá
trình vượt quá khả năng thích nghi của cơ thể con người và khả năng chống chịu
của sản nghiệp (nhà cửa, cầu cống, đề đập ).
Các loại tai biến địa động lực:
Động đất và núi lửa - Đại diện cho tai biến địa động lực nội sinh:
 Là những tai biến liên quan đến chuyển động trong lớp vỏ trái đất -
chuyển động của lớp choàng (manti) trong quá trình tiến hoá của vỏ trái đất.
Đây là quá trình tai biến nội sinh – hoàn toàn không phụ thuộc vào các hoạt

sâu, lên bề mặt, do sự trượt êm không động đất của đứt gãy tạo ra. Cấu tạo môi
trường địa chất ở chỗ nứt gãy ngầm thường có 2 cấu trúc: móng đá cứng(ở phía
dưới) và nền đá bở rời ở phía trên. Móng đá cứng ở phía dưới bị đứt gãy hiện
đại chia cắt làm nhiều khối, các khối dịch chuyển tương đối với nhau theo mặt
đứt gãy, lôi kéo lớp phủ phía trên vào quá trình biến dạng. Các khe nứt xuất
phát từ đứt gãy dưới sâu, lan toả dần về phía trên, tạo thành trùm nứt dạng cây.
Do lớp đất mặt thường bão hoà nước và mềm bở nên nứt đất ngầm chỉ bộc lộ ở
những chỗ đất cứng hoặc vào cuối mùa khô, khi các lớp đất mặt cứng lại. Các
khe nứt xuất hiện trên mặt đất tạo thành những tập hợp rất đặc trưng về mặt
sinh thái.
 Lũ quét (hay còn gọi là lũ bùn đá) : Đó là những trận lũ lớn, bất ngờ,
duy trì trong một thời gian ngắn và có sức công phá lớn, có sự tham gia của
nước chảy tràn cùng các vật liệu tảng, cuội, bùn cát, cây cối lẫn lộn trong nước.
Lũ quét có vận tốc dòng chảy rất lớn, kèm theo những đợt sóng tràn do dòng
nước bị sức ép của khối vật chất ở trong nước được mang mỗi lúc mỗi nhiều.
Tất cả các kiểu lũ quét đều có một đặc tính chung là vận động chảy rối.
 Thổi mòn và cát bay : Còn gọi là xói mòn do gió. Đây là một tai biến
đáng ngại ở các vùng khô hạn (sa mạc và bán sa mạc) và vùng cồn cát ven
biển. Điều kiện để xói mòn gió là kết cấu hạt đất dễ bị phá huỷ và gió mạnh
thường xuyên.
 Xói lở bờ biển : Nguyên nhân chính là do sự dâng lên của mực nứơc
biển. Sự nóng dần lên toàn cầu do hiệu ứng nhà kính đã làm mực nước đại
dương tăng lên do nước bị dãn nởn do tan băng ở hai địa cực và tan băng hà ở
núi cao. Ngoài ra còn do sự sụp hạ kiến tạo ở các vùng ven biển, sụp hạ do hút
nứơc ngầm và tháo khô đầm lầy. Tốc độ sụp hạ do nhân sinh có khi lớn hơn
tốc độ sụt hạ tự nhiên hang chục lần. Hiện nay 73% bờ biển bán đảo Malaya
đang bị xói mòn dữ dội. Ở Việt Nam có nơi có tốc độ xói mòn lên tới 25m/năm
(Hải Hậu). Ở cửa sông Bạch Đằng mỗi năm xói lở mất 37ha rừng ngập mặn,
31ha triều thấp, luồng lạch bị bồi tụ bất thường từ nguồn cát xỏi lở triều.
III. Các nhân tố ảnh hưởng đến tai biến địa chất.

 Đặc biệt phải nói đến việc xây dựng đập và hố nhân tạo, gây ra các hậu
quả:
• Bồi tích lòng hồ : làm hồ cạn dần.
• Xói mòn phía hạ lưu : Nước qua đập trở lên trong hơn, làm sức xói
mòn của nước tăng lên, gây xói lở, bồi bãi phía hạ lưu đập.
• Thay đổi mực nứơc ngầm : Mực nước ngầm dâng cao ở phía thượng
lưu đập, trong khi lại bị hạ thấp ở phía hạ lưu. Làm ở thượng lưu hiện tượng
trượt đất xảy ra nhiều hơn đồng thời cũng làm gia tăng ngập lụt vùng
thượng lưu.
• Trượt lở xảy ra do nhiều nguyên nhân :
 Tác động xâm thực của sóng : khi mặt thoáng hồ càng rộng,
vùng xói lở sẽ phát triển. Vùng trượt lở thường là vùng đối diện với
hướng gió mạnh và thường xuyên.
 Sự dao động mực nước hồ theo mùa : Sự dao động mực nước
hồ sẽ làm thay đổi áp suất lực nước lỗ rỗng trong đất đá. Vào mùa
khô, khi mực nước hạ thấp, đất đá bị mất lực chống đỡ gây ra
chuyển động trượt lở. Kết quả, bên trên đới dao động mặt nước,
vùng trượt lở được hình thành.
 Sự hình thành các mặt trượt khi mực thuỷ tĩnh dâng cao: mực
thuỷ tĩnh dâng cao, mở rộng vùng bị thấm, làm gia tăng hàm lượng
nước trong đất đá, làm tăng lực trượt. Nếu mực thuỷ tĩnh chạm đến
các tầng sét phân cách mặt lớp, có thể xuất hiện trượt quy mô lớn do
điều kiện thế nằm đất đá không thuận tiện.
• Vỡ đập hoặc vô hiệu hoá đập : do nhiều nguyên nhân mà thiết kế
chưa tính đến, hoặc lỗi của quá trình thi công. Và thường gây ra hậu quả rất
nghiêm trọng đặc biệt là với các đập nằm gần khu dân cư, đô thị.
• Động đất kích thích : Ngay từ năm 1931, các nhà khoa học đã phát
hiện ra hồ nhân tạo có khả năng gây động đất. 0.3% các hồ sâu trên 10m,
10% các hồ sâu trên 90m, và 21% các hồ sâu trên 140m có thể gây động
đất.

trình nghiên cứu cho thấy động đất ở đây chủ yều do sự tái hoạt động của
các đứt gãy kiến tạo.
 Khi khai thác nước ngầm với lưu lượng lớn, trong thời gian dài, làm hạ
thấp mực nước tĩnh, kết quả là hạ thấp vĩnh viễn một bề mặt vỏ đất theo cơ chế
tháo khô chất lỏng, tạo nên các vùng sụp lún bề mặt.
b. Hoạt động khai thác khoáng sản :
 Làm tăng cường độ dịch chuyển khối (trượt lở, sụp lún) và bồi lắng, làm
rung động mặt đất, tạo biến động cảnh quan.
 Biến dạng cảnh quan và xáo trộn mặt đất : thường do các hoạt động khai
thác mỏ lộ thiên. Làm mất lớp phủ thực vật, do vậy làm tăng các hoạt động
chảy tràn, rủa trôi bề mặt vào mùa mưa, tăng lượng trầm tích đi vào các dòng
nước mặt, mực nước tĩnh bị hạ thấp.
 Biến dạng bề mặt còn do các công trình hầm lò nông (<50m), sẽ gây
biến dạng bề mặt một cách đáng kể, đặc biệt là các lò phát triển theo phương
ngang, gần song song với mặt đất. Gây ra các biến dạng bề mặt từ lún, oằn, đến
sụp. Biến dạng bề mặt làm phát triển tai biến trượt lở, đổ sụp … gây ra các
thiệt hại nghiêm trọng như đã xảy ra ở bang New South Wall (Úc).
 Việc sử dụng bom mìn trong khai thác mỏ cũng làm tăng rủi ro xảy ra
các tai biến địa chất. Khi mìn nổ chỉ có 25% năng lượng của thuốc nổ là có ích,
còn lại phóng thích vào môi trường xung quanh ở các dạng sóng chấn động. Có
thể dẫn tới các kết quả không mong đợi : làm hư hỏng, đổ vỡ công trình, thay
đổi cấu trúc bề mặt, làm phát triển độ lỗ hổng trong đất, nứt nẻ các khối nền,
giảm lực kháng trượt ở các bờ dốc, tăng nguy cơ trượt lở, làm phát triển các
vùng trượt lở tiềm ẩn. Ví dụ : một vụ nổ mìn ở vùng trong nền các dứt gãy, rất
có thể làm tái phát sinh các đứt gãy này, gây ra các chấn động, và rất có thể tạo
thành các trận động đất.
IV. Hậu quả của tai biến địa chất.
1. Tai biến động đất và núi lửa.
a. Tai biến sơ cấp.
 Bao gồm những tai biến xảy ra tại nơi bị động đất, liên quan trực tiếp

ra những biến động về điều kiện khí tượng(gây mưa,tạo sấm chớp, giảm ánh
sang mặt trời), ảnh hưởng đến tầng ôzôn. Hậu quả là gây tổn thất nghiêm trọng
về người, huỷ hoại mùa màng và huỷ hoại các công trình.
[Vùng đảo Java : năm 1815, núi lửa Tampora (đông Java) phun nhiều tro
bụi, làm bầu trời bán kính 500m bị tối đen. 10- 12/02/2001, núi lửa Merapi ở
miền trung Java phun nham thạch, khói cao 10km, 12.000 người phải sơ tán].
[Năm 1982 núi lửa El Chichon – Mexico hoạt động phóng thích đám mây
giàu Sunfua, đám mây này bao phủ vùng Bắc bán cầu, và một phần lớn Nam
bán cầu. Đám mây đó tồn tại vài năm trong khí quyển, gây ảnh hưởng đến thời
tiết toàn cầu].
[Năm 1983, núi lửa Asama(Nhật), và núi lửa Lika (Iceland) hoạt động làm
cho mùa đông năm 1983 và 1984 là mùa đông lạnh nhất trong lịch sử].
 Tổn thất do lũ đá, lũ bùn : Là một dạng tai biến nghiêm trọng liên quan
đến các vật liệu núi lửa. Các vật liệu núi lửa có độ gắn kết thấp, nếu ngâm
nước với số lượng lớn, có thể chuyển sang trạng thái không ổn định và di
chuyển xuống dưới thấp. Các dòng lũ bùn này vùi lấp làng mạc, tàn phá các
công trình nằm trên đường đi của nó.
[Năm 1122, lũ bùn ở núi lửa Vesuvius đã chon vùi cả thị trấn San –
Sebastiano va Masa. Năm 1793 lũ bùn ở núi lửa Yasi – Yama (đảo Kyusu -
Nhật) nhấn chìm nhiều làng mạc, làm chết 53.000 người. Năm 1982 tro bụi
của núi lửa Gulanggung (Indonexia), sau khi thiêu cháy mùa màng, vật liệu
núi lửa đã hoà vào nước mưa tạo thành lũ bùn, có vận tốc di chuyển 35km/h,
đã vùi lấp thành phố Armero cách xa 60km, làm chết rất nhiều người].
b. Tai biến thứ cấp.
 Sóng thần (Seimic seawave / Tsumami) : Sóng thần là những đợt sóng
cao kèm theo mưa bão, xuất hiện đột ngột và lan truyền rất nhanh. Sóng thần
phát sinh khi có các trận động đất, hay hoạt động của núi lửa ngầm ở các vùng
ven biển. Một số ít thì liên quan đến khối đất đá ở đáy bị dịch chuyển(nâng lên,
sụp, trượt lở).
 Trượt lở : Hoạt động phun nổ của núi lửa, tạo nên những chấn động

 Tổn thất do sụp : làm biến dạng bề mặt địa hình, tạo nên các vùng bề
mặt không an toàn, làm đổ vỡ công trình bề mặt.
3. Các tai biến khác .
a. Nứt đất ngầm.
 Nứt đất ngầm làm đổ vỡ các công trình xây dựng, đê đập, gây thất thoát
nước trong hồ chứa, làm cạn kiệt nước trong vùng canh tác hoạc ngược lại, gây
úng ngập do nước sủi lên từ vết nứt, lan toả chất ô nhiễm và nứơc mặn, tăng
hiện tượng xói mòn.
 Nứt đất là tiền đề cho hoạt động trượt lở, nhất là vùng ven bờ biển, bờ
song, sườn núi. Nứt đất làm vỡ các đường ống dẫn dầu, dẫn khí hay nước, làm
nứt vỡ cồng thải, uốn cong đường sắt, đứt cáp thông tin ngầm.
b. Lũ quét.
 Nó gây những tác động xói lở và vận chuyển, trầm đọng cả những vật
liệu có kích thước lớn. Nó có thể cuốn phăng tất cả những gì trên đường đi của
nó. Lũ bùn đá là thảm hoạ thiên tai.
[Trận lũ lịch sử ở Sơn La (27/07/1994) xảy ra rất nhanh, trong khoảng hơn
một tiếng, lưu lượng lũ đạt 500-600m3/s. Tổng lượng lũ đạt 23-25triệu m3
nước, gây nhiều thiệt hại, thậm chí nó còn xô vỡ tan 1 mỏm núi đá].
c. Xói lở bờ biển.
Các thiệt hại hầu hết là các thiệt hại kinh tế:
 Làm mất vẻ mỹ quan của bãi biễn, gây ảnh hưởng xấu đến ngành du
lịch và nghỉ dưỡng.
 Phải tốn chi phí cho việc di dân, dịch chuyển các công trình văn hoá có
giá trị.
 Gây thiệt hại cho các ngành nuôi trồng, đánh bắt thuỷ hải sản.
 Nhiễm mặn nguồn nước ngầm ven biển.
V. Cách dự báo, phòng chống và khắc phục hậu quả của
các tai biến địa chất.
1. Phương pháp dự báo .
 Động đất và núi lửa là những tai biến có nguốn gốc tự nhiên, con người

hổng của nền đá khu vực sẽ thay đổi, và thường kéo theo sự thay đổi độ
ẩm của khối nền, do vậy làm thay đổi điện trở suất của khối nền. Từ
nguyên tắc này, cho phép dự báo thời điểm bộc phát thông qua sự thay
đổi điện trường của nền đất. Tuy nhiên những động đất nhỏ, hoặc do
cấu tạo nền đá, sự thay đổi điện trường quá nhỏ, máy móc không thể
nào ghi nhận được.(Không dự báo được động đất 6 độ richter vào
10/1986 tại Katamala (Hy Lạp).
 Phương pháp gia tăng thể tích : Do rung động trong nền đá của vùng
sẽ xuất hiện các khe nứt nhỏ, làm tăng thể tích của khối nền trước khi
xảy ra sự đổ vỡ. Do vậy khi theo dõi sự biến dạng của khối nền có thể
cho phép dự báo bộc phát của động đất.
Dự báo núi lửa.
 Dự báo vị trí, khả năng bùng nổ và thời điểm bùng phát núi lửa : Một số
phương pháp thường được dùng:
 Phương pháp viễn thám : Quan sát đối tượng bằng phổ hồng ngoại
nhiệt; Quan trắc ở mặt đất, để xác định độ nghiêng của sườn núi, và độ
mở rộng của miệng núi lửa(dấu hiệu của sự nâng lên của mặt đất) bằng
hệ thống GPS.
 Các phương pháp quan trắc trên mặt đất : Các phương pháp địa vật
lý; Độ nghiêng của sườn, độ mở rộng của miệng núi lửa; Theo dõi các
dấu hiệu bất thường trên bề mặt đất, như hành vi của các loài sinh vật,
sự thoát khí ở các khe nứt.
 Dự báo vùng bị ảnh hưởng : Đánh giá kiểu hoạt động của núi lửa, mức
độ năng lượng tích luỹ, vị trí các miệng núi lửa có thể có. Sau đó trên cơ sở dự
báo các vật liệu núi lửa phóng thích, đặc điểm địa hình và khí hậu địa phương
mà người ta đưa ra dự đoán về vùng bị ảnh hưởng.
 Dự báo trượt lở - sụp lún : chủ yếu bằng phương pháp viễn thám, kết
hợp với quan trắc hiện trường. Hệ thống các tư liệu viễn thám cho phép đánh
giá tốc độ dịch chuyển, xác định các yếu tồ địa mạo thuận lợi và không thuận
lợi cho sự dịch chuyển.

độ ổn định của bờ vách bằng lớp phủ thực vật, bằng lớp phủ đá, bằng
bơm phụt xi măng.
 Làm giảm lực trượt : Dỡ bỏ tải trọng trên bờ vách ; Làm giảm dốc
nghiêng của mái dốc và làm giảm chênh lệch địa hình; Làm giảm sự phá
huỷ chân bờ vách.
 Phòng chống sụp lún : Do hoạt động con người là một nhân tố quan
trọng trong việc hình thành tai biến sụp lún, nên các biện pháp quản lý giữ vai
trò rất quan trọng:
 Quy hoạch, giám sát chặt chẽ việc khai thác khoáng sản theo phương
thức hầm lò.
 Quản lý việc khai thác nước dưới đất, dầu mỏ và dầu khí trên đất
liền.
 Xây dựng quy phạm giám sát công tác tháo khô khi thi công các
công trình ngầm.
 Quản lý quy hoạch, thiết kế cấu trúc, nhà cửa theo đặc điểm của nền
đất.
Phòng chống lũ quét.
 Trồng rừng bảo hộ, bảo vệ rừng, xây dựng các công trình sinh thái
phòng hộ ở lưu vực xảy ra lũ quét, xây dựng hồ điều tiết nhỏ trên
thượng nguồn các con suối.
 Ở những nơi xuất phát lũ quét cần xây dựng các công trình ngăn lũ,
vừa hạn chế tốc độ dòng chảy, vừa chống lại xâm thực dật lùi, gây xói
lở mạnh đất trên sườn núi, ngăn chặn lũ quét tiếp tục tái diễn.
 Tránh định canh, định cư trong vùng có nguy cơ ngập lũ.
 Việc xây dựng công trình, nhà cửa, cầu cống cần có kết cấu và sự bố
trí thích hợp, tránh việc ngăn dòng, phủ bêtông lan tràn làm giảm tính
thấm của mặt đất.
 Khai thông lòng dẫn.
 Phổ biến biện pháp phòng chống lũ cho cộng đồng.
 Phòng chống thổi mòn và cát bay : cần hướng về việc kiểm soát các