Scenario-based tsunami hazard assessment for the coast of Vietnam from the \(109^{o}\) Meridian fault zone
Author affiliations
DOI:
https://doi.org/10.15625/1859-3097/17023Keywords:
The 109o Meridian Fault, worst case tsunami scenarios, tsunami hazards, COMCOT model.Abstract
Located on the continental shelf and stretching approximately 1,000 km along the Central and Southern Central coasts of Vietnam, the 109o Meridian Fault system has long been recognized as seismically active. Empirical evidence of the seismic, volcanic, and submarine landslide activities also suggests that this fault might be capable of originating near-field tsunamis, which can harm the Vietnamese coastal zone. This paper investigates the possibility of the near-field tsunamis from the 109o Meridian Fault and their impact on the Vietnamese coasts. Location and segmentation of the 109o Meridian fault were determined using seismological, geophysical data, and geomorphologic evidence. The fault’s seismotectonic and geodynamic characteristics were used to model the tsunami source. The COMCOT model was used for simulating three worst-case tsunami scenarios excited by earthquakes with Mw = 8.0 originated in two different segments of the 109o Meridian Fault source. The relationship between tsunami wave height and the source-to-coast travel time is investigated in detail at the virtual sea-level stations distributed along the Vietnamese coastline. The simulation results are presented in the deep-ocean tsunami amplitude maps for the entire East Vietnam Sea region and the coastal tsunami amplitude maps for the Vietnamese coasts. The simulation results show the highest tsunami hazards concentrated along the Central and Southern Central Vietnam coastal zones (from Quang Nam province to Ba Ria-Vung Tau province), with the highest tsunami waves not exceeding 4 m observed off-shore the Quang Ngai, Phu Yen and Ninh Thuan provinces. The shortest tsunami travel time from the source to the Southern Central coast is 35 minutes. Due to its strike-slip mechanism, there is a low possibility of the 109o Meridian fault generating earthquake-triggered tsunamis. Moreover, even if they occurred, the near-field tsunamis generated from the 109o Meridian fault source can hardly cause severe damage and losses for the coastal zones of Vietnam, as shown by the simulation results. Nevertheless, the worst-case scenarios simulation results provide the highest risk that the near-field tsunamis from the 109o Meridian fault source might affect the Vietnamese coasts, which is helpful for the national tsunami warning and response purpose.
Downloads
Metrics
References
Hong Nguyen, P., Cong Bui, Q., and Dinh Nguyen, X., 2012. Investigation of earthquake tsunami sources, capable of affecting Vietnamese coast. Natural hazards, 64(1), 311–327.
Dao, M. H., Tkalich, P., Chan, E. S., and Megawati, K., 2009. Tsunami propagation scenarios in the South China Sea. Journal of Asian Earth Sciences, 36(1), 67–73.
Wu, T. R., and Huang, H. C., 2009. Modeling tsunami hazards from Manila trench to Taiwan. Journal of Asian Earth Sciences, 36(1), 21–28.
Nguyen, P. H., Bui, Q. C., Vu, P. H., and Pham, T. T., 2014. Scenario-based tsunami hazard assessment for the coast of Vietnam from the Manila Trench source. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 236, 95–108.
Fyhn, M. B., Boldreel, L. O., and Nielsen, L. H., 2009. Geological development of the Central and South Vietnamese margin: Implications for the establishment of the South China Sea, Indochinese escape tectonics and Cenozoic volcanism. Tectonophysics, 478(3–4), 184–214.
Lê Duy Bách, 1989. Đặc điểm kiến tạo và tiềm năng khoáng sản lưu vực Biển Đông. Địa chất Biển Đông và các miền kế cận, Trung tâm nghiên cứu địa chất biển, Viện khoa học Việt Nam, tr. 2–20.
Trần Văn Trị và nnk., 2005. Về địa chất và tài nguyên liên quan ở biển Đông Việt Nam và các miền kế cận. Tuyển tập báo cáo HNKH: 60 năm Địa chất Việt Nam, tr. 226–242.
Nguyễn Hiệp (chủ biên), 2007. Địa chất và tài nguyên dầu khí Việt Nam, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 549 tr.
Trung, N. N., Lee, S. M., and Que, B. C., 2004. Satellite gravity anomalies and their correlation with the major tectonic features in the South China Sea. Gondwana Research, 7(2), 407–424.
Dung, T. T., Que, B. C., and Phuong, N. H., 2013. Cenozoic basement structure of the South China Sea and adjacent areas by modeling and interpreting gravity data. Russian journal of pacific geology, 7(4), 227–236.
Bùi Công Quế (Chủ biên), 2010. Nguy hiểm động đất và sóng thần ở vùng ven biển Việt Nam. Nxb. Khoa học tự nhiên và công nghệ, Hà Nội, 313 tr.
Nguyễn Hồng Phương, Phạm Thế Truyền, 2015. Tập bản đồ xác suất nguy hiểm động đất Việt Nam và Biển Đông. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Biển, 15(1), 77–90.
Tapponnier, P., Peltzer, G., and Armijo, R., 1986. On the mechanics of the collision between India and Asia. Geological Society, London, Special Publications, 19(1), 113–157.
Tapponnier, P., Lacassin, R., Leloup, P. H., Schärer, U., Dalai, Z., Haiwei, W., Xiaohan, L., Shaocheng, J., Lianshang, Z., and Jiayou, Z., 1990. The Ailao Shan/Red River metamorphic belt: tertiary left-lateral shear between Indochina and South China. Nature, 343(6257), 431–437.
Leloup, P. H., Arnaud, N., Lacassin, R., Kienast, J. R., Harrison, T. M., Trong, T. P., Replumaz, A., and Tapponnier, P., 2001. New constraints on the structure, thermochronology, and timing of the Ailao Shan‐Red River shear zone, SE Asia. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 106(B4), 6683–6732.
Phạm Năng Vũ, 2003. Khả năng áp dụng địa chấn trong nghiên cứu hoạt động kiến tạo trẻ ở Việt Nam. Tạp chí Địa chất, loạt A số 287.
Briais, A., Patriat, P., and Tapponnier, P., 1993. Updated interpretation of magnetic anomalies and seafloor spreading stages in the South China Sea: Implications for the Tertiary tectonics of Southeast Asia. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 98(B4), 6299–6328.
Huchon, P., Nguyen, T. N. H., and Chamot-Rooke, N., 1998. Finite extension across the South Vietnam basins from 3D gravimetric modelling: relation to South China Sea kinematics. Marine and Petroleum Geology, 15(7), 619–634.
Mai Thanh Tân, Nguyễn Biểu, Lê Văn Dung, Dương Quốc Hưng, 2011. Phân tích địa chấn địa tầng trầm tích Pliocen - Đệ tứ thềm lục địa miền Trung. Tuyển tập báo cáo hội nghị “Khoa học và công nghệ Biển lần thứ 5”, Quyển 3, tr. 318–333.
Phuong, N. H., 1991. Probabilistic assessment of earthquake hazard in Vietnam based on seismotectonic regionalization. Tectonophysics, 198(1), 81–93.
Hong Phuong, N. (2001). Probabilistic seismic hazard assessment along the Southeastern coast of Vietnam. Natural hazards, 24(1), 53–74.
Lê Tử Sơn, 2010. Đánh giá xác xuất nguy hiểm động đất Bà Rịa - Vũng Tàu. Tạp chí Các khoa học về Trái đất, 32(1), 63–70.
Đỗ Văn Lĩnh, 2010. Lịch sử phát triển kiến tạo Kainozoi lãnh thổ Nam Trung Bộ và mối liên quan với động đất. Luận án tiến sĩ địa chất, Đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh.
Wells, D. L., and Coppersmith, K. J., 1994. New empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture width, rupture area, and surface displacement. Bulletin of the seismological Society of America, 84(4), 974–1002.
Liu, P. L. F., Woo, S. B., and Cho, Y. S., 1998. Computer programs for tsunami propagation and inundation. Cornell University, 25.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2021 Vietnam Academy of Science and Technology
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.