Động đất không chỉ là hiện tượng tự nhiên ngẫu nhiên mà có nguyên nhân sâu xa từ cấu trúc và sự chuyển động của các mảng kiến tạo trên Trái Đất. Bài viết sẽ giúp bạn hiểu rõ tại sao lại có động đất, các cơ chế hình thành cũng như dấu hiệu cảnh báo để chuẩn bị kịp thời.
Cơ chế hình thành động đất
Động đất không phải là hiện tượng ngẫu nhiên mà có cơ chế hình thành rất rõ ràng. Để hiểu được tại sao lại có động đất, chúng ta cần tìm hiểu về cấu trúc của Trái Đất và các quá trình diễn ra bên trong nó.
Cấu trúc của Trái Đất và thuyết kiến tạo mảng
Trái Đất được cấu tạo từ nhiều lớp khác nhau, bao gồm:
- Lớp vỏ Trái Đất: Lớp ngoài cùng, mỏng nhất, nơi chúng ta sinh sống
- Lớp phủ (Mantle): Chiếm phần lớn thể tích Trái Đất, được cấu tạo từ đá nóng chảy
- Lõi ngoài: Chủ yếu là sắt và niken ở trạng thái lỏng
- Lõi trong: Phần trung tâm của Trái Đất, chủ yếu là sắt ở trạng thái rắn
Theo thuyết kiến tạo mảng, lớp vỏ Trái Đất được chia thành nhiều mảng lớn, liên tục chuyển động trên lớp phủ bên dưới. Các mảng này di chuyển với tốc độ rất chậm, khoảng vài cm mỗi năm. Chính sự chuyển động này là nguyên nhân chính dẫn đến động đất.
Sự tích tụ và giải phóng năng lượng
Khi các mảng kiến tạo di chuyển, chúng thường va chạm, cọ xát hoặc trượt qua nhau. Tại ranh giới giữa các mảng, áp lực và ma sát tích tụ dần theo thời gian. Quá trình hình thành động đất diễn ra như sau:
- Tích tụ ứng suất: Khi các mảng kiến tạo cố gắng di chuyển nhưng bị kẹt lại do ma sát, năng lượng được tích tụ dưới dạng ứng suất trong đá
- Đứt gãy: Khi ứng suất vượt quá giới hạn chịu đựng của đá, đá sẽ bị đứt gãy đột ngột
- Giải phóng năng lượng: Năng lượng tích tụ được giải phóng dưới dạng sóng địa chấn, lan truyền khắp Trái Đất
- Rung chuyển bề mặt: Khi sóng địa chấn đến bề mặt, chúng gây ra hiện tượng rung chuyển mà chúng ta cảm nhận được – đó chính là động đất
Các loại ranh giới mảng và động đất liên quan
Dựa vào cách các mảng kiến tạo tương tác với nhau, chúng ta có thể phân loại thành ba dạng ranh giới chính, mỗi dạng sẽ tạo ra các loại động đất khác nhau:
- Ranh giới hội tụ: Khi hai mảng di chuyển về phía nhau và va chạm. Một mảng có thể bị đẩy xuống dưới mảng kia (hiện tượng hút chìm), tạo ra các trận động đất sâu và mạnh. Đây là nguyên nhân của nhiều trận động đất lớn dọc theo “Vành đai lửa Thái Bình Dương”.
- Ranh giới tách giãn: Khi hai mảng di chuyển ra xa nhau, tạo khoảng trống được lấp đầy bởi magma từ lớp phủ. Động đất ở ranh giới này thường ít mạnh hơn nhưng có thể đi kèm với hoạt động núi lửa.
- Ranh giới trượt ngang: Khi hai mảng trượt ngang qua nhau. Đứt gãy San Andreas ở California là ví dụ điển hình của ranh giới này, nơi thường xuyên xảy ra động đất.
Trung tâm động đất và tâm chấn
Khi nói về động đất, chúng ta thường nghe đến hai thuật ngữ quan trọng:
- Trung tâm động đất (Hypocenter): Là điểm bên trong Trái Đất nơi bắt đầu xảy ra đứt gãy và giải phóng năng lượng
- Tâm chấn (Epicenter): Là điểm trên bề mặt Trái Đất nằm thẳng phía trên trung tâm động đất
Khoảng cách từ trung tâm động đất đến bề mặt Trái Đất được gọi là độ sâu chấn tiêu. Dựa vào độ sâu này, động đất được phân loại thành:
- Động đất nông (0-70km)
- Động đất trung bình (70-300km)
- Động đất sâu (300-700km)
Động đất nông thường gây thiệt hại lớn nhất do năng lượng chưa bị tiêu hao nhiều khi truyền đến bề mặt.
Dấu hiệu sắp có động đất
Việc dự báo chính xác thời điểm xảy ra động đất vẫn là thách thức lớn đối với khoa học hiện đại. Tuy nhiên, có một số dấu hiệu sắp có động đất đã được ghi nhận và nghiên cứu. Nhận biết được những dấu hiệu này có thể giúp chúng ta chuẩn bị tốt hơn cho tình huống khẩn cấp.
Dấu hiệu từ thiên nhiên
Nhiều nghiên cứu cho thấy động vật có khả năng cảm nhận được những thay đổi tinh tế trước khi xảy ra động đất:
- Hành vi bất thường của động vật: Chó sủa không nguyên cớ, chim bay rời tổ đột ngột, cá nhảy lên khỏi mặt nước, động vật hoang dã di chuyển ra khỏi khu vực sống quen thuộc.
- Thay đổi trong nguồn nước: Nước giếng đột ngột đục hoặc có mùi lạ, mực nước ngầm thay đổi bất thường.
- Hiện tượng địa từ và điện: Xuất hiện ánh sáng lạ trên bầu trời (đèn địa chấn), la bàn hoạt động không chính xác, thiết bị điện tử gặp trục trặc không rõ nguyên nhân.
- Thay đổi địa hình: Xuất hiện các vết nứt nhỏ trên mặt đất, đường xá, tường nhà; đất trồng trọt nứt nẻ bất thường.
Dấu hiệu được ghi nhận bằng thiết bị khoa học
Các nhà khoa học sử dụng nhiều công cụ tiên tiến để phát hiện những thay đổi có thể báo hiệu động đất sắp xảy ra:
- Sự thay đổi trong trường điện từ: Các thiết bị đo từ trường có thể phát hiện những biến động bất thường trước khi xảy ra động đất lớn.
- Phát thải khí radon: Lượng khí radon thoát ra từ các vết nứt trong đất có thể tăng đáng kể trước động đất.
- Biến dạng địa hình: Công nghệ GPS chính xác cao và radar vệ tinh có thể phát hiện những thay đổi nhỏ trong địa hình, cho thấy sự tích tụ ứng suất.
- Hoạt động địa chấn sơ bộ: Nhiều trận động đất lớn được báo trước bằng một loạt các trận động đất nhỏ (tiền chấn).
Biện pháp phòng tránh động đất
Mặc dù chúng ta không thể ngăn chặn động đất xảy ra, nhưng có thể giảm thiểu thiệt hại thông qua các biện pháp phòng tránh động đất hiệu quả. Những biện pháp này bao gồm chuẩn bị trước, trong và sau khi xảy ra động đất.
Hành động đúng khi đang xảy ra động đất
Khi động đất xảy ra, phản ứng trong vài giây đầu tiên có thể quyết định sự sống còn:
Khi ở trong nhà:
- “Cúi người, Che chắn, Bám chặt”: Đây là phương pháp được khuyến nghị rộng rãi:
- Cúi người xuống dưới đầu gối
- Che chắn đầu và cổ bằng tay
- Bám chặt vào đồ vật che chắn (nếu có) cho đến khi rung chấn dừng lại
- Tìm nơi trú ẩn dưới bàn chắc chắn, bên cạnh tường chịu lực, hoặc khung cửa chắc chắn
- Tránh xa cửa sổ, đồ đạc có thể đổ, và các vật treo
- KHÔNG chạy ra ngoài khi đang rung chấn
- Nếu đang nằm trên giường, hãy nằm im và dùng gối che đầu
Khi ở ngoài trời:
- Di chuyển đến khu vực trống, xa các tòa nhà, cây cao, đường dây điện
- Nếu đang lái xe, hãy dừng lại ở nơi an toàn, tránh xa cầu, đường cao tốc trên cao, và các công trình
- Nếu ở vùng ven biển, hãy di chuyển đến vùng đất cao hơn ngay sau khi rung chấn dừng lại để tránh sóng thần có thể xảy ra
Hành động sau khi động đất kết thúc
Sau khi rung chấn chính dừng lại, vẫn còn nhiều nguy hiểm tiềm ẩn:
- Kiểm tra tình trạng bản thân và người xung quanh: Sơ cứu người bị thương nếu có thể
- Kiểm tra rò rỉ gas, nước, và hư hỏng điện: Tắt nguồn nếu phát hiện rò rỉ hoặc hư hỏng
- Cẩn thận với dư chấn: Dư chấn có thể xảy ra trong nhiều ngày hoặc thậm chí nhiều tuần sau trận động đất chính
- Kiểm tra cấu trúc nhà cửa: Chỉ vào nhà khi chắc chắn an toàn, cẩn thận với các vết nứt, hư hỏng
- Theo dõi thông tin chính thức: Nghe radio chạy pin hoặc các kênh thông tin chính thức để cập nhật tình hình và hướng dẫn từ cơ quan chức năng
- Tránh sử dụng điện thoại: Chỉ gọi điện trong trường hợp khẩn cấp để tránh làm quá tải hệ thống thông tin
Kết luận
Động đất là kết quả của những chuyển động phức tạp dưới lòng Trái Đất, do sự va chạm và trượt dọc các mảng kiến tạo gây ra áp lực và năng lượng tích tụ. Hiểu rõ cơ chế này cùng với việc nhận biết dấu hiệu động đất sẽ giúp chúng ta nâng cao khả năng phòng tránh và ứng phó kịp thời, giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản khi thảm họa xảy ra. Vì vậy, việc trang bị kiến thức về động đất là điều cần thiết cho mỗi người để bảo vệ an toàn bản thân và cộng đồng.
