Theo định nghĩa chung, trận động đất từ được sử dụng để mô tả bất kỳ sự kiện địa chấn nào dù là tự nhiên hay gây ra bởi con người, người tạo ra sóng địa chấn. Động đất được gây ra chủ yếu là do vỡ các đứt gãy địa chất mà còn do các sự kiện khác như hoạt động núi lửa, lở đất, vụ nổ mìn và thử hạt nhân. Điểm vỡ của trận động đất ban đầu được gọi là chấn tiêu (hypocenter) hoặc trọng tâm của nó. Tâm chấn là điểm ở mặt đất ngay phía trên chấn tiêu.

Động đất là gì?

Động đất là hiện tượng rung động đột ngột của vỏ Trái đất, mạnh hay yếu tuỳ từng trận (xác định bằng độ Richter) do sự dịch chuyển các mảng thạch quyển hoặc các đứt gãy ở dưới mặt đất và truyền qua các khoảng cách lớn.

Một chấn động đơn độc thường kéo dài không quá vài giây, những trận động đất nghiêm trọng nhất cũng chỉ kéo dài tối đa là 3 phút.

Những tòa nhà đổ nát sau một trận động đất.

Nguyên nhân dẫn đến động đất

Nguyên nhân nội sinh

• Động đất do sụp lở các hang động ngầm dưới mặt đất và động đất do các vụ trượt lở đất đá tự nhiên với khối lượng lớn (loại động đất này thường chỉ làm rung chuyển một vùng hẹp và chiếm khoảng 3% tổng số trận động đất thế giới)
• Động đất do núi lửa, chủ yếu liên quan với các hoạt động phun nổ của núi lửa (loại động đất này không mạnh lắm –chiếm khoảng 7%).
• Động đất kiến tạo (chiếm 90%) liên quan với hoạt động của các đứt gãy kiến tạo, đặc biệt là các đứt gãy ở rìa các mảng thạch quyển, vận động kiến tạo ở các đới hút chìm; liên quan đến hoạt động macma xâm nhập vào vỏ trái đất làm phá vỡ trạng thái cân bằng áp lực có trước của đá vây quanh làm đá phát sinh ứng suất và khi bị đứt vỡ thì xảy ra động đất; liên quan đến sự biến đổi tướng đá từ dạng tinh thể này sang dạng tinh thể khác gây co rút và dãn nở thể tích đá làm biến đổi lớn về thể tích cũng gây ra động đất.

Những tòa nhà đổ nát sau một trận động đất.

Nguyên nhân ngoại sinh: gồm động đất do thiên thạch va chạm vào trái đất.

Nguyên nhân nhân sinh: động đất xảy ra do hoạt động làm thay đổi ứng suất đá gần bề mặt đặc biệt là các vụ thử hạt nhân, nổ nhân tạo dưới lòng đất hoặc tác động của áp suất cột nước của các hồ chứa nước, hồ thủy điện.

Cảnh hoang tàn sau động đất tại thành phố Kesennuma, tỉnh Miyagi, Nhật Bản. (Ảnh: AP).

Mức độ nguy hiểm của động đất

Động đất là một nguyên nhân gây ra sóng thần. Khi xảy ra động đất ở trong lòng đại dương, sức địa chấn đẩy khối nước khổng lồ lên cao. Trong khoảng mấy trăm km² khối nước bị đẩy lên cao rồi rơi xuống, tạo ra những đợt sóng lớn tràn qua các đạI dương rồi đổ bộ vào đất liền. Đôi khi động đất còn khiến núi lửa hoạt động, thậm chí là những núi lửa đã tắt từ lâu. Do lòng đất bị nứt ra tạo cơ hội cho nhũng dòng magma phun trào. Những hiện tượng này khi kết hợp với nhau sẽ tạo ra những tai họa không lường.

Vì động đất xảy ra rất bất ngờ cũng như tính chất nguy hiểm của nó, trong khi chúng ta không thể làm gì để ngăn chặn nó, nên cách duy nhất để đối phó là làm sao để giảm đến mức tối đa thiệt hại mà động đất gây nên.

Độ lớn của động đất

Nhà cửa tan hoang sau động đất.

Độ lớn của động đất M hay còn gọi là độ Richter. Hình dung về độ richter như sau:

• Từ 1 – 2: Không nhận biết được.
  Từ 2 – 4: Có thể nhận biết nhưng thường không gây thiệt hại.
  Từ 4 – 5: Mặt đất rung chuyển, nghe tiếng nổ, thiệt hại không đáng kể.
  Từ 5 – 6: Nhà cửa rung chuyển, một số công trình có hiện tượng nứt.
  Từ 6 – 7: Nhà cửa bị hư hại nhẹ.
  Từ 7 – 8: Động đất mạnh phá hủy hầu hết các công trình xây dựng thông thường, có vết nứt lớn hoặc lún sụt trên mặt đất.
  Từ 8 – 9: Nhà cửa đổ nát, nền đất bị lún sâu đến 1m, sụp đổ lớn ở núi kèm theo thay đổi địa hình trên diện rộng.
  Trên 9: Rất hiếm khi xảy ra.

Những trận động đất có M > 7 không xảy ra khắp mọi nơi mà thường tập trung ở những vùng nhất định, gọi là đới hoạt động địa chấn mạnh.

Tác hại của động đất

• Tác động trực tiếp của các trận động đất là rung cuộn mặt đất, gây ra hiện tượng nứt vỡ, làm sụp đổ các công trình xây dựng, gây sạt lở đất, lở tuyết. Mức độ nghiêm trọng của nó dựa trên cường độ, khoảng cách tính từ chấn tâm, và các điều kiện về địa chất, địa mạo tại nơi bị ảnh hưởng.
• Động đất cũng thường gây ra hỏa hoạn khi chúng phá hủy các đường dây điện và các đường ống khí.
• Các trận động đất xảy ra dưới đáy biển có thể gây ra lở đất hay biến dạng đáy biển, làm phát sinh sóng thần (những đợt sóng lớn tràn qua các đại dương rồi đổ bộ vào đất liền). Đôi khi động đất còn khiến núi lửa hoạt động, thậm chí là những núi lửa đã tắt từ lâu…

Rung lắc, vỡ bề mặt

Đây chính là ảnh hưởng chính của động đất. Mức độ nghiêm trọng của nó dựa trên cường độ, khoảng cách tính từ chấn tâm, và các điều kiện về địa chất, địa mạo tại nơi bị ảnh hưởng. Độ rung lắc được đo bằng PGA (peak ground acceleration).

Sạt lở đất, lở tuyết

Động đất cũng giống như bão, hoạt động của núi lửa, v.v. chúng có thể gây ra sự bất ổn ở những nơi dốc, dẫn đến sạt lở đất. Sạt lở đất vẫn có thể diễn ra trong công tác cứu hộ.

Hỏa hoạn

Động đất có thể gây ra hỏa hoạn khi chúng phá hủy các đường dây điện và các đường ống khí. Trong hoàn cảnh mà các đường ống nước bị thiệt hại và các dư chấn vẫn còn tiếp diễn, sẽ rất khó khăn để ứng phó với các đám cháy. Động đất San Francisco 1906 là một ví dụ điển hình khi số người thiệt mạng chủ yếu là vì hỏa hoạn chứ không phải động đất.

Sóng thần

Sóng thần là một hậu quả nghiêm trọng của động đất. Nó có thể di chuyển với vận tốc lên tới 800 km/h, tùy thuộc vào độ sâu. Sóng thần có thể di chuyển hàng ngàn cây số và quét sạch nơi nó đi qua chỉ vài giờ sau động đất. Thông thường thì động đất với cường độ bé hơn 7,5 độ Richter không tạo ra sóng thần cho dù đã có một số trường hợp ngoại lệ được ghi lại.

Con người

Động đất gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới tính mạng, tài sản con người. Nó có thể dẫn tới dịch bệnh, thiếu các nhu cầu cơ bản, ảnh hưởng đến tinh thần…

Trên thế giới đã xảy ra nhiều trận động đất lớn, gây thiệt hại khủng khiếp về người và tài sản. Nhật Bản là một trong những quốc gia thường xuyên xảy ra động đất với các mức độ lớn nhỏ, khác nhau.

Động đất tại Việt Nam

Do vùng bán đảo Đông Dương nằm trong một mảng kiến tạo và xa với vùng rìa mảng, nên tại Việt Nam rất hiếm những trận động đất mạnh, và gần như không có động đất và sóng thần ở mức hủy diệt. Chỉ một số ít trận động đất được ghi nhận trong lịch sử.

Trận động đất 6,1 độ Richter xảy ra ở vùng ngoài khơi Nam Trung Bộ năm 1923, đi cùng hiện tượng phun trào núi lửa Hòn Tro.

Hai trận trận động đất mạnh ghi nhận là động đất Điện Biên năm 1935 cường độ 6,75 độ Richter, và động đất Tuần Giáo năm 1983 cường độ 6,8 độ Richter. Những động đất này có chấn tiêu nông, nên vùng rung động phá hủy hẹp, không gây thiệt hại đáng kể.

Những động đất ở vùng lân cận gây ra rung lắc ở vùng đất Việt Nam gần đây, thì có động đất cường độ khoảng 7,0 độ Richter xảy ra năm 2011 tại khu vực biên giới Myanmar – Lào – Thái Lan, gây rung động cảm nhận được ở các tỉnh miền bắc Việt Nam.

Những trận động đất mạnh dưới 6 độ Richter trên đất liền Việt Nam hằng năm có khoảng chục vụ. Gần đây nhất là vào lúc 12:14:51 trưa ngày 27/07/2020, ở khu vực huyện Mộc Châu, tỉnh Sơn La. Trận động đất với cường độ 5,3 độ Richter, vị trí tọa độ 20.83 độ vĩ Bắc, 104.65 độ kinh Đông, độ sâu chấn tiêu 14 km, khiến cho các tỉnh thành như Hà Nội, Phú Thọ, Hoà Bình, Thái Nguyên, Thanh Hóa xảy ra hiện tượng rung lắc.

Hiện nay Viện Vật lý địa cầu đã xây dựng 10 trạm quan sát địa chấn trên lãnh thổ Việt Nam, gửi số liệu theo thời gian thực về Viện.

Dự báo động đất

Dự báo động đất (Earthquake prediction) là nỗ lực được nhiều thế hệ nhà địa chấn học hướng đến thực hiện, nhằm dự báo thời gian, địa điểm, cường độ và các tính trạng khác, kể cả xây dựng ra phương pháp dự báo như phương pháp VAN (VAN method). Song mục tiêu chính cần đạt là đánh giá nguy cơ xảy ra động đật của từng vùng, thể hiện ở bản đồ phân vùng nguy cơ động đất. Hiện vẫn chưa đạt được dự báo cho từng vụ, nghĩa là động đất là một thiên tai chưa thể dự báo trước được. Cho nên những người sống ở vùng có nguy cơ động đất không thể tránh nó được.

Có những thông tin nói về một số loài động vật như voi, chó, chồn, mèo, v.v. có hành vi lánh nạn trước khi xảy ra động đất và sóng thần, bằng chứng là chúng ít bị thiệt mạng trong tai biến này, song chưa được nghiên cứu đầy đủ.

Sự chuẩn bị, ứng phó với động đất

Kỹ thuật động đất (earthquake engineering) là một kỹ thuật với mục tiêu dự báo sự ảnh hưởng của động đất lên các tòa nhà,các công trình, kiến trúc và đồng thời thiết kế các kết cấu mới nhằm có thể hạn chế tối đa các thiệt hại. Các công trình, kiến trúc đã được xây dựng có thể dùng tới phương pháp trang bị địa chấn (seismic retrofitting) để nâng cao khả năng chống chịu động đất. Bảo hiểm động đất (earthquake insurance) có thể giúp cho các chủ tòa nhà, công trình tránh khỏi những thiệt hại về kinh tế do động đất gây ra.

Nên làm gì khi có động đất

Một bệnh viện bị phá hủy sau động đất

Động đất không thể dự báo trước, song có một số điều ta có thể làm để trước, trong lúc, và sau động đất để tránh hoặc giảm thương tích và thiệt hại do động đất gây ra.

Trước động đất

• Những vật dụng trong nhà nên được đứng vững chắc. Những thứ như ti vi, gương, máy tính, v.v. nên được dán chặt vào tường để khi lung lay cũng không rớt xuống đất gây ra thương tích. Tranh, gương, v.v. nên được đặt xa giường ngủ.
• Đặt các đồ đạc nặng trong nhà như kệ sách, tủ chén, v.v. xa khỏi các cửa và những nơi thường lui tới để khi chúng ngã vẫn không làm chướng ngại lối ra. Chúng cũng nên được dính chặt vào tường.
• Vật dụng nhà bếp nên được dính chặt vào mặt đất, tường, hay mặt bàn.
• Những vật nặng hay dễ bể nên để gần mặt đất.
• Với những nơi dễ ra vào, dự trữ nước uống, đồ ăn đóng hộp, đèn pin, pin, rađiô, băng, thuốc men. Thay đổi chúng thường xuyên khi hết hạn.
• Chọn một chỗ tụ họp gia đình nếu mọi người không ở cùng nơi khi động đất xảy ra.

Trong lúc động đất

Trong nhà

• Nếu động đất xảy ra trong lúc trong nhà nên chui xuống gầm bàn.
• Tìm góc phòng để đứng. Tránh cửa kính.
• Tránh xa những vật có thể rơi xuống.
• Che mặt và đầu bằng sách, báo để khỏi bị các mảnh vụn trúng.
• Nếu mất điện, dùng đèn pin. Đừng dùng nến hay diêm vì chúng có thể gây hỏa hoạn.
• Mở rađiô để xem có tin tức khẩn cấp không.

Trong các tòa nhà cao tầng

• Tuyệt đối không được dùng thang máy vì khi có động đất thì hay kèm theo mất điện và nếu dùng thang máy thì sẽ bị kẹt. Cũng không được dùng thang bộ
• Cũng nên tránh xa các khu vực có cửa kính, đèn điện treo.
• Khóa gas, mở cửa sổ hoặc cửa ra vào.
• Nghiên cứu cho thấy có khá nhiều người bị thương là do cố ra khỏi tòa nhà cao tầng ngay lập tức hoặc chạy sang các chỗ khác cùng tòa nhà. Hầu hết thương vong liên quan tới động đất do bị tường đổ, các mảnh kính bị vỡ và văng vào người.

Ngoài đường

• Tránh xa các tòa nhà và dây điện. Tìm chỗ trống để đứng.
• Nếu động đất xảy ra trong lúc lái xe, ngừng xe ở lề đường. Tránh các cột điện, dây điện, và đường cầu, không chui xuống gầm xe

Sau khi có động đất

• Kiểm tra xem có ai bị thương không. Đừng di chuyển người bị thương trừ khi họ ở gần dây điện hay những nơi nguy hiểm khác. Gọi cấp cứu nếu có người tắt thở. Nếu bị nhà sập, gây tiếng động để kêu cứu.
• Chuẩn bị cho các trận dư chấn, những trận động đất gây ra bởi trận động đất vừa xảy ra. Tuy chúng nhỏ hơn, chúng vẫn có thể gây ra thương tích.
• Mở radio để xem có tin tức khẩn cấp không.
• Động đất có thể làm đứt dây điện, gas, hay nước. Nếu ngửi thấy có mùi hôi, mở cửa sổ và tắt đường gas, đừng tắt mở máy nào hết, và ra ngoài. Thông báo các nhà chức trách.
• Đến nơi đã chọn để tụ họp và tính đầy đủ.

Trên thế giới đã xảy ra nhiều trận động đất lớn, gây thiệt hại khủng khiếp về người và tài sản. Nhật Bản, Chile, Mỹ, Trung Quốc, Peru, Hy Lạp, Philippines, Pakistan là một trong những quốc gia thường xuyên xảy ra động đất với các mức độ lớn nhỏ, khác nhau.

Ở Việt Nam có các tỉnh Điện Biên, Quảng Nam, Hà Tĩnh, Cao Bằng hay Hà Nội là những tỉnh thành đã từng đón nhận các trận động đất hay rung chấn nhỏ.