Túi khí gây phun cột nước ở Gia Lai hình thành thế nào?

Các chuyên gia cho rằng, túi khí hình thành từ hàng triệu năm trước trên đá bazan tại Tây Nguyên, khi có tác động khiến chúng liên kết với nhau phun trào.

Hồi cuối tháng 7, ông Phạm Xuân Hòa, ở làng Klã, xã Ia Kly, huyện Chư Prông cần nước tưới cho cây đã khoan giếng cũ của gia đình sâu hơn 100 m nhưng không có nước. Sau đó ông khoan thêm chừng 90 m thì bộ dụng cụ khoan nặng khoảng 21 tấn bị lực nâng lên. Khi kéo máy khoan lên, giếng nằm ở trên đồi xảy ra hiện tượng phun khí, nước cao hàng chục mét, đến nay chưa dừng.

Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước miền Trung (Trung tâm quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước quốc gia) sau đó kiểm tra, lấy mẫu phân tích, đánh giá hiện trạng. Cơ quan này nhận định khí phun lên có thể do quá trình khoan đã chạm một túi khí (độ sâu 186 m trở xuống). Nước phun từ giếng rất trong, không mùi, có vị the, hơi ngọt, nhiệt độ bình thường, không nguy hại đến sức khỏe người sử dụng.

Theo đơn vị kiểm tra, nước trong lỗ khoan có nguồn gốc từ nước mưa, thấm qua các tầng đất đá, ít có khả năng là nước chôn vùi trong các mỏ nằm sâu trong lòng đất hoặc các nguồn gốc nội sinh khác.

Giếng khoan của người dân tại Gia Lai phun cao nhiều ngày qua. Ảnh: Trần Hóa

Theo PGS.TS Phạm Quý Nhân, Phó chủ tịch Hội Địa chất Thủy Văn Việt Nam, cơ chế hình thành túi khí có thể bắt nguồn từ các lỗ hổng tạo ra trong quá trình phun trào núi lửa, dung nham nguội của đá bazan (quá trình thành tạo bazan). Loại đá này phân bố nhiều tại Tây Nguyên. Phun trào bazan tạo ra khí và nước từ đất, một số không thoát được tồn tại thành các lỗ hổng làm nơi chứa.

Lỗ hổng chứa khí và nước được thành tạo từ thời nguyên sinh, thuộc kỷ Neogen tồn tại hàng trăm nghìn đến hàng triệu năm nước. Trải qua quá trình kiến tạo địa chất như đứt gãy, phong hóa và các hiện tượng vật lý, hóa học khác tạo ra các khe nứt thứ sinh.

Các khe nứt thứ sinh này khiến các lỗ hổng chứa khí và nước liên kết với nhau. Khi có mũi khoan xuyên qua, hệ thống các lỗ hổng này gồm khí và nước tạo ra lực đẩy phun lên mặt đất theo đường mũi khoan.

Theo PGS Nhân, động đất lớn nhất độ 5 tại Kon Tum hôm 28/7, tức hai ngày trước khi có hiện tượng phun nước có thể là nguyên nhân tạo ra khe nứt thứ sinh khiến các lỗ hổng nước và khí liên kết với nhau, khi gặp mũi khoan chạm tới sẽ phun trào.

Ông chia sẻ, thực tế một số quốc gia ở vùng thiếu nước có thể tạo các khe nứt thứ sinh nhân tạo, tạo điều kiện cho các túi nước, khí liên kết với nhau bằng kỹ thuật kích phá vỡ thủy lực (hydrofracturing). Kỹ thuật này nhằm tạo vết nứt trong các thành tạo đá sâu để khai thác nước, khí đốt, dầu mỏ... Thời gian phun nước ở giếng khoan tại Gia Lai diễn ra dài hay ngắn phụ thuộc vào quy mô, mức độ liên kết các lỗ hổng.

PGS.TS Trần Lê Lựu, Điều phối viên Bộ môn công nghệ, tái sử dụng và quản lý nước, trường Đại học Việt Đức, theo giám định cơ quan chức năng xung quanh giếng có chứa thành phần carbon cao, gồm mùi hơi đất đèn lúc đầu (CaC2) và thành phần khí chính là cácbon đioxit (CO2). Các khí này bị "nhốt" trong lòng đất dưới dạng túi khí chứa một lượng nước nhất định. Hỗn hợp túi khí, nước này chứa áp suất cao nên khi mũi khoan chạm đến thì phun trào lên để giải phóng.

PGS Lựu nhận định, lượng CO2 phát sinh còn có thể tích tụ qua quá trình phân hủy của các vi sinh vật trong đất có chứa nhiều mùn hữu cơ ở các vùng có hoạt động nông nghiệp và nhiều cây cối, diễn ra trong hàng nghìn năm.

Người dân hiếu kỳ theo dõi giếng nước phun cao. Ảnh: Trần Hóa

Đánh giá yếu tố rủi ro thiên tai, PGS.TS Phạm Quý Nhân nói, hiện tượng phun nước có thể hiểu như một quả bóng bị xì, tạo ra độ rỗng trong đất, nguy cơ gây sụt lún. Song, việc đánh giá lún còn phụ thuộc vào mức độ thoát túi khí.

Ngoài ra, ông cho rằng tính chất đá bazan ở Tây Nguyên có cốt đất liên kết cứng, không như các loại đất có tính chất bở rời nên nguy cơ sạt lở không cao.

Đồng tình, chuyên gia kỹ thuật địa chất dầu khí, cho rằng sau quá trình phun, hỗn hợp khí và nước được giải phóng tạo ra sự thay đổi biến dạng kết cấu trong lòng đất. Tuy nhiên, ông nhận định, biến dạng này không đáng kể để xảy ra hiện tượng sụt lút, vì đặc điểm vùng Tây Nguyên có kết cấu vững chắc hình thành từ rất nhiều năm. Song, ông cũng đặt vấn đề cần có những khảo sát, thực nghiệm đánh giá từ cơ quan chức năng để xác định chính xác nhất.

PGS Nhân cũng cảnh báo tình trạng khoan giếng dày đặc tại một khu vực có thể làm hạ mực nước ngầm, tạo những lỗ rỗng trong đất, nếu tích tụ lâu nguy cơ xảy ra sụt lún. Do vậy, người dân cần có phương án khai thác nước ngầm hiệu quả, hài hòa với thiên nhiên.

PGS TS Trần Lê Lựu cho rằng nếu lượng khí và nước nhiều trong đất nhiều, quá trình phun nước có thể diễn ra trong thời gian dài. Do đó cũng cần phương pháp xử lý thích hợp như tận dụng nguồn khí và nước này cho các hoạt động sản xuất nông nghiệp tại địa phương hoặc lấp lại giếng.

Hà An