Đặc điểm địa chất đệ tứ, địa mạo kiến tạo hiện đại vùng thung lũng sông đà đoạn từ hòa bình đến việt trì và mối liên quan với tai biến địa chất

BỘGIÁODỤCVÀĐÀOTẠO TRƯỜNGĐẠIHỌCMỎ-ĐỊACHẤT NGUYỄNXUÂNNAM ĐẶCĐIỂMĐỊACHẤT ĐỆTỨ,ĐỊAMẠO–KIẾNTẠO HIỆN ĐẠI VÙNG THUNG LŨNG SƠNGĐÀĐOẠNTỪHỊABÌNHĐẾNVIỆTTRÌ VÀMỐILIÊNQUANVỚITAIBIẾNĐỊACHẤT Ngành:Địachất học Mãsố:62.44.02.01 TĨMTẮT LUẬNÁNTIẾNSĨĐỊACHẤT HÀ NỘI–2015 Cơngtrìnhđược hồnthànhtạiBộmơnĐịachất,KhoaĐịa chất, TrườngĐạihọcMỏ-Địachất NGƯỜIHƯỚNGDẪNKHOAHỌC: PGS.TS HạVănHải TrườngĐạihọcMỏ-Địachất PGS.TS.TrầnTânVăn Viện Khoa học Địa chất Khoáng sảnPhảnbiện1: PGS.TSKHNguyễnĐịchDỹPhảnbiện2: GS.TSKHĐặngVănBátPhảnbiện3: TSngĐìnhKhanh Luận án bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấpTrườnghọptạitrườngĐạihọc Mỏ-Địachất phườngĐứcThắng–BắcTừLiêm–HàNội Vàohồi………giờ,ngày…… tháng…….năm2015 Có thể tìm hiểu luận án Thư viện Quốc gia, Hà NộihoặcthưviệntrườngĐạihọcMỏ- Địachất MỞĐẦU Tínhcấpthiết củađề tàiluậnán Vùng nghiên cứu vùng chuyển tiếp vùng núi tây bắcvới đồng Hà Nội, có ý nghĩa quan trọng sựphát triển kinh tế - xã hội.Đây nơi có nhiều cơng trìnhkinhtế,vănhóatrọngđiểmquốcgia,cóthểbịtácđộngmạ nhdocác taibiếnđịachất Việc nghiên cứu tai biến địa chất tiếp cận theonhiều hướng khác nhau, song nhận thấy rõ tai biến địachất liên quan chặt chẽ với điều kiện địa mạo, chế độ hoạt độngkiến tạo đại chúng đối tượng địa chấtĐệ tứ, việc nghiên cứu địa chất Đệ tứ, địa mạo - kiến tạohiện đại hướng tiếp cận đắn, hiệu nhằm xác địnhnguyên nhân, dự báo xu hướng giảm thiểu thiệt hại taibiếnđịachấtgâyra Mụcđíchnghiêncứucủaluậnán Mục đích nghiên cứu củaluận án làl m s n g t ỏ đ ặ c đ i ể m địa chất Đệ tứ, đặc điểm địa mạo-kiến tạo đại vùng thunglũng sông Đà đoạn từ Hịa Bình đến Việt Trì Phân tích mối liênquancủađịachấtĐệtứ,địamạo,kiếntạohiệnđạivớitaibiếnđịachất,đềxuấtcác biệnphápgiảmthiểu Đốitượngvàphạmvinghiêncứucủaluậnán Đối tượng nghiên cứu luận án thành tạo địa chấtĐệ tứ,địa hình-địa mạo, hoạt động kiến tạo đại tai biếnđịachất.Phạm vi nghiên cứulàthung lũng sông Đàđ o n t HịaBìnhđếnViệtTrì Nộidungnghiêncứucủaluậnán - Nghiêncứuđặc điểmtrầmtíchĐệtứvềnguồngốc,tuổi - Nghiêncứu đặcđiểmđịamạo - Nghiêncứuhoạtđộngkiếntạohiệnđại - Nghiên cứu tai biến địa chất mối liên quan chúngvới đặc điểm địa chất Đệ tứ, địa mạo - kiến tạo đại, đề xuấtcácbiệnphápgiảmthiểu Ýnghĩa khoahọcvàthựctiễncủaluậnán - Ýnghĩakhoahọc Nghiên cứu quy luật phân bố trầm tích Đệ tứ, làm sở luậngiảicácqtrìnhđịachấtxảyratronggiaiđoạnĐệtứtheothuyết“H iệntạilàchìakhốđểhiểuqkhứ”.Lậplạilịchsửhìnhthànhthunglũng hạ lưusơngĐàvàhoạtđộngkiếntạoliênquan Nghiên cứu địa mạo-kiến tạo (tectonic geomorphology), gópphần phát triển phương pháp nghiên cứuh o t động kiến t o hiệnđạiở ViệtNam - Ýnghĩathựctiễn Kết nghiên cứu lý giải nguyên nhân gây nên tai biến địachất đề xuất biện pháp phòng tránh, giảm thiểu hậu quảcủachúngtrongphạmvithunglũngsơngtươngđốihồnchỉnh Cơsởtàiliệucủaluậnán Luận án xây dựng sở tài liệu NCS thuthập, khảo sát thực địa nghiên cứu địa chất, địa mạo, kiến tạo vàtaibiếnđịachấttừnăm2010đếnnay.Bêncạnhđótrongqtrình làm luận án, NCS tham gia đề tài “ Nghiên cứu tai biến địachất vùng BaV ì , Hịa Bình ” PGS.TS Hạ Văn Hải l m chủ biên, đề tài “Nghiên cứu, đánh giá kiến tạo đạivà vaitrịcủanóđốivớicáctaibiếnthiênnhiên…”doPGS.TS.Trần Thanh Hải làm chủ biên Các đề tài liên quan trực tiếp đếnhướngnghiêncứucủaNCS Ngoài NCS thu thập phân tích khối lượng lớn tàiliệu địa chất, địa mạo tỷ lệ, tham khảo nhiều báo đượccơngbốtrêncác tạpchítrongvàngồinước Cácluậnđiểmbảo vệ - Luận điểm 1:Thung lũng hạ lưu sơng Đà, đoạn từ HịaBình đến Việt Pleistocen Trì đượch ì n h thành đến từ v chialàm03đoạncóchếđộhoạtđộngkiếntạokhác - Luận điểm 2:Hoạt động kiến tạo đại vùng thung lũnghạlưusơngĐàtừHịaBìnhđếnViệtTrìthểhiệnrõtrênđịahình qua 17bề mặt địa hình thuộc nhóm nguồn gốc chiathành 03 loại: mạnh, trung bình, yếu thơng qua 05 số địamạo-kiếntạo Điểmmớicủaluậnán - Thung lũng hạ lưu sông Đà từ Hịa Bình tới Việt Trì đượcchiaralàm3đoạncóchếđộhoạtđộngkiếntạokhác - Hoạt động kiến tạo đại thung lũng sông Đà đoạn từHịa Bình đến Việt Trì đánh giá định lượng thông qua chỉsốđịamạo-kiếntạo -Hoạt động kiến tạo đại nguyên nhân liên quanđến tượng sụt đất phường Đồng Tiến (Hịa Bình), xãPhongVân(BaVì),vàxãTânĐức(ViệtTrì) Bố cụccủaluậnán Luận án dài 134trang có 64hình minh họa bố cụcthành5chươngchưakểphầnmở đầuvàkếtluận Chương1.Tổngquanvềvùngnghiêncứu Chương Phương pháp luận phương pháp nghiên cứuChương3 Đ ặ c ể m đị a c h ấ t Đ ệ tứv ù n g thungl ũ n g s ng ĐàđoạntừHịaBìnhđến ViệtTrì Chương4.ĐặcđiểmđịamạokiếntạohiệnđạivùngthunglũngsơngđàđoạntừHịaBìnhđếnViệtTrì Chương5.T a i bi ến địac h ấ t v m ố i liên q u a n v i địa c h ấ t Đ ệtứ,địamạo-kiếntạohiệnđại Chương 1.TỔNGQUANVỀVÙNGNGHIÊNCỨU 1.1 Đặcđiểmđịa lý tựnhiên Vùng nghiên cứu nằm ởphíaTâythủđơHàNội,phầnc hínhlàthunglũngsơng đoạn từ Đà Hịa BìnhđếnViệtTrì.Phạmv i ng hiêncứuđượclựachọnmở rộng phía bắc tạo nênmột khung nghiên cứu hìnhchữ nhật có tọa độ VN 2000đượcx c đ ị n h t 01 ’ đến1 02 ’k i n h đ ộ Đ ô n g và2 046’đến21 026 ’vĩ độ Bắc Hình1.Phạmvivùngnghiêncứu 1.2 Lịchsửnghiêncứu NCS tìm hiểu lịch sử nghiên cứu theo 04 trọng tâm địachất chung, địa chất Đệ tứ, hoạt động kiến tạo nhận địnhvềlịchsửhìnhthànhthunglũnghạlưusơngĐà Theo lịch sử nghiên cứu địa chất từ trước năm 1975 đềcậptươngđốichitiếtmộtloạt cácvấnđềđịachất địatầng,magma, kiến tạo, làm sáng tỏ lịch sử phát triển địa chất khuvực.Saunăm 1975mộtloạtcáctờbảnđồđịachấttỷl ệ 1:50.000 thành lập, vùng nghiên cứu liên quan đến tờbảnđồđịachấtđượcthànhlậptừgiaiđoạn1984đến1994 Trầm tích Đệ tứ khu vực hạ lưu sông Đà nghiêncứu từ năm 1973 trở lại đây, nghiên cứu chủ yếu phục vụcho công tác lập đồ địa chất thăm dị khống sản Việcnghiên cứu trầm tích Đệ tứ bối cảnh thung lũng hạ lưusông Đà nhằm tìm hiểu lịch sử hình thành hoạt động kiếntạoliênquanchưađược thực Các nghiên cứuvềhoạt động tân kiến tạo vàk i ế n tạo h i ệ n đại cho thấy số hệ thống đứt gãy tái hoạt động hệ thốngđứt gãy phương TB-ĐN, ĐB-TN kinh tuyến Biểu hiệnnâng, hạ địa hình phản ánh qua nghiên cứu địa mạo ởmức độ định tính Việc nghiên cứu định lượng chưa thựchiện Vấn đề cịn bỏ ngỏ hội để NCS tìm cách giảiquyết Tổng hợp nhận định trước hình thành củathung lũng hạ lưu sơng Đà, NCS thấy có hai luồng quan điểm:thứ cho thung lũng hạ lưu sơng Đà hình thành tronggiaiđoạnPliocenĐệ tứ( t r i ệ u n ă m ) , t h ứ h a i chorằngthung lũng hạ lưu sơng Đà hình thành giai đoạn Pleistocen Vậysơng Đà đoạn từ Hịa Bình đến Việt Trì hình thành từ thời giannàolàcâuhỏicầnlýgiải 1.3 Đặcđiểmđịachất trướcĐệtứ Sơ đồ địa chất thành lập từviệc kết nối tờ đồ địachất1:50.000,nhằm nghiên cứu cấu trúc nơi trầm tíchĐệ tứ phủ lên Trên sơ đồ thể 27 phân vị địa tầng, 05 phứchệ magmav 04 hệ thống đứt gãy Phần bờ t r i s ô n g Đ p h â n bố chủ yếu đá có tuổi cổ từ giai đoạn tiền Cambri đếnDevon, đá cổ nâng lên đến độ cao hàng ngàn métchứng tỏ hoạt động nâng mạnh mẽ làm bóc mịn hết cácđá trẻ Phần bờ phải sông Đà chủ yếu đá trẻ từ giai đoạnTrias đến Đệ tứ, hai đỉnh cao phần núi Ba Vì vànúi Viên Nam cấu tạo đá phun trào tuổi Trias chứngtỏhoạtđộngphuntràorấtmạnhmẽ.Theoquanniệmcủacácnhà địa chất trước sơng Đà vùng nghiên cứu chínhlà ranhgiớigiữađớiFanxipanvàđớiNinhBình,cảhaiđớinàyđều đới nâng Đới sụt hạ tồn phía bắc vùng nghiên cứuvới trầm tích trẻ phủ trực tiếp đág ố c c ó t u ổ i c ổ ( A r ) Sự phân bố địa tầng địa chất cho thấy hoạt động kiến tạo đãxảy mạnh mẽ khứ tạo nên địa chúng tathấyngàynay Chương2.PHƯƠNGPHÁPLUẬNVÀPHƯƠNGPHÁP NGHIÊNCỨU 2.1 Phươngphápluận Cơs l ý l u ậ n c l u ậ n nl đ ứ n g t r ê n q u a n đ i ể m c ủ a đ ị a mạoh ọ c t r u y ề n t h ố n g c ũ n g n h h i ệ n đ i x e m đ ị a h ì n hnhư vật có phát sinh, phát triển theo logic tiến hóa vàl kếtq u ả c ủ a t c đ ộ n g t n g h ỗ c ủ a q u t r ì n h n ộ i s i n h v i c c trình ngoại sinh, trình nội sinh thắng tức làhoạt động kiến tạo mạnh dẫn tới địa hình bị phân dị Các yếu tốđộ cao địa hình, độ dốc hình dạng địa hình yếu tốquan trọng để xác định hoạt động kiến tạo Dựa sở nàyNCS làm toán ngược, nghĩa thông qua dấu hiệu địamạo để suy đặc điểm hoạt động kiến tạo, cụ thể NCSdùngphươngpháptrắclượnghìnhtháiđể đánhgiácácchỉtiêuhoạtđộngkiếntạohiệnđại Giai đoạn hoạt động tân kiến tạo Việt Nam đa số cácnhà địa mạo, địa chất chấp nhận thời gian từ Oligocen đến Đệtứ.Nhưvậykiếntạohiệnđại(10.000năm)làmộtphầncủatânkiến tạo Đối với nghiên cứu thung lũng sông,v i ệ c kiến tạocần xác đ ị n h hoạtđộng phảinghiêncứutrong bối cảnhh o t độngtânkiếntạovàkiếntạohiệnđại 2.2 Phươngphápnghiêncứu 2.2.1 Nhómphươngpháp địachất Phươngp h p t h n h l ậ p s đ đ ị a chất,đ ị a c h ấ t Đ ệ t ứ, phươngphápcổsinh,phươngphápphântíchtuổituyệtđối 2.2.2 Nhómcácphươngpháp địamạo - Phương pháp thành lập đồ địa mạo, phương pháp trắclượnghìnhthái,phươngphápviễnthám 2.2.3.Cácphươngphápkhác - Phương pháp thành lập sơ đồ tai biến địa chất, phươngphápđịahóa,phươngpháptrắcđịa Hình 2.1.Mộtsố hình ảnhkhảo sátthựcđịatrong vùngnghiên cứu: A-phát thềm bậc II bên bờ trái sông Đà; B-lấymẫu cuội mẫu bào tử phấn hoa; C-xác định đo đạc phươngđứt gãy; D,E- Khảo sát mặt trượt đứt gãy kinh tuyến HịaBình;F-KhảosátđiểmsụtđấttạiPhongVân-BaVì Hình 2.2.Minh họa số yếu tố phụ trợ dùng tríchxuất bề mặt địa hình; A-Ảnh vệ tinh; B-Mơ hình DEM; CPhânkhoảng độ dốc; D-Phân khoảng độ cao; E-Khoảng độ dốc >35o;F-Thành tạo địa chất; G-Vùng đệm sơng suối; H-Vùng đệm đứtgãy;I-Bề mặtcongđịahình chết bị đầm lầy hóa nhanh lấp đầy bột, sét xác thực vật thângỗ, thân cỏ, đơi có thấu kính than bùn Trong tập cóchứadi tích tảonướcngọt:Eunotia,H a n t z s c h i a , N a v i c u l a ,cácdạngbàotửphấnhoa:Polypodiaseae,Gleiche nia,Lygodium, Lythocarpus, Pinus, Quercus,Liliaceae.Bề dày