Nghiên cứu ảnh hưởng của cấu trúc địa chất, hoạt động kiến tạo đến nhiệt độ, thành phần hóa học của nước ngầm khu vực la phù thuần mỹ

đây đã được phát hiện và thăm dò từ lâu, được nhân dân địa phương khai thác, sử dụng với mục đích điều dưỡng, chữa bệnh… song việc nghiên cứu nguồn gốc hình thành cũng như vai trò của cấ

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VÙNG NGHIÊN CỨU 7

1.1 Điều kiện tự nhiên 7

1.1.1 Vị trí địa lý 7

1.1.2 Địa hình 7

1.1.3 Đặc điểm khí hậu 8

1.1.4 Tài nguyên khoáng sản 8

1.1.5 Đặc điểm thủy văn 8

1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội và dân cư 9

1.2.1 Đặc điểm hoạt động kinh tế 9

1.2.2 Đặc điểm dân cư và cơ sở hạ tầng 11

CHƯƠNG 2: LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU, PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13

2.1 Lịch sử nghiên cứu 13

2.1.1 Lịch sử nghiên cứu địa chất 13

2.1.2 Lịch sử nghiên cứu môi trường nước 13

2.2 Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu 16

2.2.1 Phương pháp luận 16

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu 16

CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÀ HOẠT ĐỘNG KIẾN TẠO 22

3.1 Địa tầng 22

3.2 Các thành tạo magma 29

3.3 Đặc điểm kiến tạo 30

CHƯƠNG 4: ĐẶC ĐIỂM NƯỚC NGẦM 43

4.1 Đặc điểm các tầng chứa nước và cách nước 43

4.1.1 Khu vực La Phù 43

4.1.2 Khu vực Thuần Mỹ 47

4.2 Đặc điểm nhiệt độ nước ngầm 49

4.3 Đặc điểm thành phần hóa học nước ngầm 56

4.3.1 Đặc điểm các nguyên tố đa lượng 56

4.3.2 Thành phần các nguyên tố vi lượng 58

4.3.3 Kiểu hóa học của nước 62

4.4 Nguồn gốc hình thành nhiệt độ và thành phần hóa học đặc trưng của nước tầng qp 62

4.4.1 Nguồn gốc hình thành nhiệt độ 62

4.4.2 Nguồn gốc hình thành thành phần hóa học đặc trưng của nước tầng qp 68

4.5 Đánh giá chất lượng nước khoáng 78

4.5.1 Đánh giá chất lượng nước khoáng theo hàm lượng các ion đa lượng trong nước 78

4.5.2 Đánh giá chất lượng nước khoáng theo các chỉ tiêu định danh nước khoáng (12 chỉ tiêu) 80

4.5.3 Đánh giá chất lượng nước khoáng thiên nhiên đóng chai theo QCVN 6.1- 2010/ BYT 85

4.5.4 Đánh giá khả năng sử dụng ngâm tắm chữa bệnh 94

KẾT LUẬN 96

TÀI LIỆU THAM KHẢO 98

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1: Sơ đồ vị trí lấy mẫu 18

Hình 3.1: Bản đồ địa chất khu vực La Phù - Thuần Mỹ 28

Hình 3.2: Sơ đồ đứt gãy khu vực nghiên cứu 32

Hình 3.3: Đứt gãy nghịch có phương á kinh tuyến tại xã La Phù,Thanh Thủy, Phú Thọ 33

Hình 3.4: Đứt gãy nghịch có phương á kinh tuyến tại xã Tứ Mỹ, Tam Nông, Phú Thọ 33

Hình 3.5: Sơ đồ địa chất vùng Thuần Mỹ, Ba Vì, Hà Nội 38

Hình 3.6: Mặt cắt địa chất thủy văn tuyến A – B 39

Hình 3.7: Sơ đồ các đới đứt gãy ở trũng Hòa Bình 42

Hình 4.1: Bản đồ địa chất thủy văn mỏ nước khoáng Thanh Thủy – Phú Thọ 46

Hình 4.2: Bản đồ điểm nghiên cứu địa nhiệt mỏ nước khoáng Thanh Thủy 50

Hình 4.3: Bản đồ đẳng nhiệt mỏ nước khoáng Thanh Thủy – Phú Thọ 51

Hình 4.4: Sơ đồ phân bố các lỗ khoan khai thác nước mỏ nước khoáng Thuần Mỹ 54

Hình 4.5: Mối quan hệ giữa SO42- và δ34S trong sulphat tan trong nước các giếng khoan 72 Hình 4.6: Quan hệ giữa Cl-/SO42- và δ34S trong các giếng khoan sâu 74

Hình 4.7: Quan hệ giữa [Ca2+]/[SO42-] trong các mẫu nước giếng và δ34S tương ứng trong sulphat tan trong các mẫu nước giếng khoan sâu hơn 30m khu vực Thuần Mỹ, Ba Vì, Hà Nội 75

Hình 4.8: Mối quan hệ giữa SO42- và δ34S trong các giếng khơi 76

Hình 4.9: Mối quan hệ SO42- của các giếng khơi vào mùa mưa và mùa khô 77

DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Số khối, đồng vị và giới hạn phát hiện đối với các nguyên tố bằng phương pháp AAS 20 Bảng 4.1: Kết quả bơm thí nghiệm và khai thác - thí nghiệm các lỗ khoan trong đới nước khoáng 48 Bảng 4.2: Các đặc trưng thống kê nhiệt độ nước ngầm khu vực Thanh Thủy 49 Bảng 4.3: Đặc trưng thống kê nhiệt độ nước ngầm khu vực Thuần Mỹ 53 Bảng 4.4: Đặc trưng thống kê hàm lượng các nguyên tố đa lượng nước ngầm khu vực Thanh Thủy 56 Bảng 4.5: Các đặc trưng thống kê hàm lượng các nguyên tố đa lượng nước ngầm khu vực Thuần Mỹ 58 Bảng 4.6: Hàm lượng một số nguyên tố vi lượng trong nước ngầm khu vực Thanh Thủy 59 Bảng 4.7: Hàm lượng một số nguyên tố vi lượng trong nước ngầm khu vực Thuần Mỹ 60 Bảng 4.8: Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng khu vực La Phù – Thuần Mỹ 61 Bảng 4.9: Hàm lượng radon trong nước khoáng khu vực Thanh Thủy 65 Bảng 4.10: Kết quả phân tích một số chỉ tiêu đa lượng nước khoáng hóa nóng tại khu vực La Phù - Thuần Mỹ 67 Bảng 4.11: Kết quả phân tích hàm lượng các ion đa lượng tại các lỗ khoan 79 Bảng 4.12: Đánh giá chất lượng nước khoáng vùng La Phù – Thuần Mỹ theo tiêu chuẩn định danh nước khoáng đối với LK101 81 Bảng 4.13: Đánh giá chất lượng nước khoáng vùng La Phù – Thuần Mỹ theo tiêu chuẩn định danh nước khoáng đối với LK58 82 Bảng 4.14: Đánh giá chất lượng nước khoáng vùng La Phù – Thuần Mỹ theo tiêu chuẩn định danh nước khoáng đối với LK1 83 Bảng 4.15: Đánh giá chất lượng nước khoáng vùng La Phù – Thuần Mỹ theo tiêu chuẩn định danh nước khoáng đối với LK2 84 Bảng 4.16: Đánh giá chất lượng nước khoáng tại LK101 theo tiêu chuẩn nước khoáng thiên nhiên đóng chai QCVN 6.1-2010/BYT 86

Bảng 4.17: Đánh giá chất lượng nước khoáng tại LK58 theo tiêu chuẩn nước khoáng thiên nhiên đóng chai QCVN 6.1-2010/BYT 88 Bảng 4.18: Đánh giá chất lượng nước khoáng tại LK1 theo tiêu chuẩn nước khoáng thiên nhiên đóng chai QCVN 6.1-2010/BYT 90 Bảng 4.19: Đánh giá chất lượng nước khoáng tại LK2 theo tiêu chuẩn nước khoáng thiên nhiên đóng chai QCVN 6.1-2010/BYT 92

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ

ĐB – TN Đông bắc – tây nam

NK – NN Nước khoáng – nước nóng

KT – TN Khai thác – thí nghiệm

TB – ĐN Tây bắc – đông nam

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Nước dưới đất nói chung và nước ngầm nói riêng là nguồn tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý giá Khi nguồn nước ngầm đó đáp ứng đủ các điều kiện về nhiệt

độ và các yếu tố đặc hiệu để trở thành nước khoáng – nước nóng thì nó ý nghĩa rất lớn trong sự phát triển kinh tế của mọi quốc gia trên thế giới

Theo quy định tại Luật khoáng sản số 60/2010/QH12 được Quốc Hội thông qua ngày 17 tháng 11 năm 2010 thì nước khoáng được định nghĩa như sau: “Nước khoáng là nước thiên nhiên dưới đất, có nơi lộ trên mặt đất, có thành phần, tính chất

và một số hợp chất có hoạt tính sinh học đáp ứng tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam hoặc tiêu chuẩn nước ngoài được phép áp dụng tại Việt Nam” Cũng theo Luật khoáng sản thì nước nóng được định nghĩ như sau: “ Nước nóng là nước thiên nhiên dưới đất, có nơi lộ ra trên mặt đất, luôn luôn có nhiệt độ cao theo quy định của tiêu chuẩn Việt Nam hoặc theo tiêu chuẩn nước ngoài được Nhà nước Việt Nam cho phép áp dụng”

Về mặt y học, NK - NN được coi như một loại “thuốc chữa bệnh” thiên nhiên

có tác dụng chữa trị được nhiều chứng bệnh về thần kinh, hô hấp, tiêu hóa,… Và chúng được sử dụng với nhiều với nhiều liệu pháp khác nhau: tắm ngâm, uống, xông, Hơn nữa các loại bùn khoáng tích tụ ở những nơi xuất lộ nước khoáng cũng

có giá trị chữa bệnh rất tốt Với công nghiệp hiện đại thì với một số nguồn nước khoáng có chứa một số hợp chất, khí hoặc vi nguyên tố có hàm lượng lớn có thể tách chúng thành những sản phẩm có ích như khí CO2, sođa, muối ăn, Thêm vào

đó, nguồn NK – NN còn có giá trị khai thác phục vụ du lịch, giải trí Các nguồn nước nóng với nhiều cấp nhiệt độ cho phép khai thác năng lượng địa nhiệt phục vụ cho các mục đích khác nhau như: ấp trứng, ngâm giống, sưởi ấm, sấy nông sản, phát điện,…

Tuy NK – NN được biết đến và sử dụng từ lâu đời nhưng việc nghiên cứu một cách khoa học nguồn tài nguyên này mới chính thức bắt đầu từ những năm

1895 trở đi Năm 1895, công trình điều tra sớm nhất về nguồn nước khoáng Phước

Bình (nay là nguồn Phúc Thọ) thuộc tỉnh Quảng Nam do C Madrolle thực hiện, có

lấy mẫu phân tích lý – hóa của nước khá tỷ mỉ Sau đó hơn 3 thập kỷ đầu của thế kỷ

này, người Pháp đã lần lượt công bố nhiều công trình nghiên cứu về địa lý, địa chất

Đông Dương, trong đó có mô tả với mức độ khác nhau về các nguồn NK – NN

Cũng cần kể đến một công trình nghiên cứu của người Việt Nam đầu tiên là

bác sĩ Lê Khắc Quyền về nguồn nước khoáng Biến Cải (Yên Bái) nhằm mục đích

chữa bệnh được công bố năm 1943

Sau khi thống nhất đất nước đã xuất hiện hàng loạt công trình quan trọng:

bản đồ nước khoáng miền Tây Bắc Việt Nam do Cao Thế Dũng và Ngô Ngọc Cát

thành lập, bản đồ NK – NN Việt Nam (Cao Thế Dũng làm chủ biên) trong bộ Atlas

quốc gia Việt Nam, bản đồ các nguồn NK Việt Nam (tác giả Đỗ Tiến Hùng, Trần Hồng Phú) kèm theo bản đồ ĐCTV Việt Nam tỷ lệ 1: 500.000, cùng các báo

cáo tổng kết đề tài nghiên cứu “Nước khoáng miền Bắc Việt Nam” của Châu Văn Quỳnh, “Nước khoáng CHXHCN Việt Nam” (Cao Thế Dũng chủ biên),

“Đánh giá các nguồn nước khoáng Việt Nam trên quan điểm sử dụng vào mục đích

chữa bệnh” (P Hoppe chủ biên), “Nghiên cứu chuyển giao công nghệ khai thác và

sử dụng NK Việt Nam phục vụ kinh tế dân sinh” (Ngô Ngọc Cát chủ biên); các luận

án phó tiến sĩ về NK – NN cả Ngô Ngọc Cát, Cao Thế Dũng, Nguyễn Nhân Đức,

Châu Văn Quỳnh

Khu vực La Phù – Thuần Mỹ nằm trên địa phận hai huyện Thanh Thủy của

tỉnh Phú Thọ và huyện Ba Vì, Hà Nội; với địa hình nằm trải dọc theo hai bên sông

Đà Trong khi khoan thăm dò người ta đã tình cờ phát hiện nguồn nước khoáng

nóng tại khu vực này Đó là một món quà quý giá mà thiên nhiên ban tặng cho

người dân nơi đây Cũng chính bởi sự phát hiện nguồn nước khoáng nóng và nắm

bắt được nhu cầu thị trường nên trong vài năm gần đây, người dân trong khu vực

này đã khai thác ồ ạt để mở dịch vụ tắm nước khoáng nóng Do những hành động tự

phát này có thể dẫn đến nguy cơ phá hủy nguồn nước khoáng, nước nóng Song mặt

khác, việc làm này cũng mở ra cho các cơ quan chức năng thấy được tầm quan

trọng của nguồn tài nguyên quý giá này Tuy nguồn nước khoáng, nước nóng nơi

đây đã được phát hiện và thăm dò từ lâu, được nhân dân địa phương khai thác, sử dụng với mục đích điều dưỡng, chữa bệnh… song việc nghiên cứu nguồn gốc hình thành cũng như vai trò của cấu trúc địa chất đến các yếu tố đặc hiệu của nguồn nước khoáng chưa được nghiên cứu hoặc nghiên cứu chưa đầy đủ

Trước thực trạng trên, việc nghiên cứu tìm hiểu sự hình thành nguồn nước khoáng, nước nóng có ý nghĩa rất quan trọng Nhận thức được điều này, học viên đã

chọn đề tài “Nghiên cứu sự ảnh hưởng của cấu trúc địa chất, hoạt động kiến tạo

đến nhiệt độ thành phần hóa học của nước ngầm khu vực La Phù – Thuần Mỹ.”

làm luận văn tốt nghiệp

2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là cấu trúc địa chất, hoạt động kiến tạo và nước khoáng, nước nóng

3 Mục tiêu của đề tài

- Làm rõ quy luật phân bố nước ngầm khu vực nghiên cứu

- Xác định ảnh hưởng của cấu trúc địa chất, hoạt động kiến tạo đến nhiệt độ

và thành phần hóa học của nước khoáng, nước nóng

4 Nội dung nghiên cứu

- Tổng hợp, đánh giá các công trình nghiên cứu về cấu trúc địa chất và đặc điểm nước ngầm khu vực nghiên cứu

- Nghiên cứu đặc điểm thạch học các thành tạo địa chất

- Nghiên cứu đặc điểm phá hủy kiến tạo

- Nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu trúc địa chất, phá hủy kiến tạo với nhiệt

độ và thành phần hóa học của nước khoáng, nước nóng

5 Cơ sở dữ liệu

- Các tài liệu về địa chất, kiến tạo đã công bố liên quan đến khu vực nghiên cứu

- Các tài liệu địa chất thủy văn, nước khoáng nóng khu vực nghiên cứu

- Các kết quả do học viên thu thập tại thực địa: về cấu trúc địa chất và lấy mẫu nước phân tích

- Nguồn số liệu sử dụng trong luận văn được lấy từ:

+ Kết quả nghiên cứu thành phần hóa học, nhiệt độ của nước ngầm khu

vực Thanh Thủy (Phú Thọ) trong báo cáo :” Báo cáo kết quả thăm dò nước khoáng

Thanh Thuỷ – Phú” do KS Lê Tứ Hải làm chủ biên, xuất bản năm 2001

+ Kết quả nghiên cứu thành phần hóa học, nhiệt độ nước ngầm khu vực

Thuần Mỹ (Ba Vì, Hà Nội) trong báo cáo: “Thăm dò nguồn nước khoáng Thuần

Mỹ thuộc xã Thuần Mỹ huyện Ba Vì tỉnh Hà Tây” do GS.TS Đặng Hữu Ơn làm chủ

biên, xuất bản tháng 12 năm 2010

+ Kết quả phân tích tỷ số đồn vị 34S/32S (δ34S) của nước khoáng khu vực

Thuần Mỹ, Ba Vì, Hà Nội trong báo cáo: ”Nghiên cứu quy trình phân tích tỷ số

đồng vị 34 S/ 32 S (δ 34 S) và bước đầu áp dụng trong nghiên cứu nguồn gốc ô nhiễm nước ngầm Việt Nam” (Mã số 06/08/NLNT) Báo cáo do KS.NCV Võ Thị Tường

Hạnh làm chủ nhiệm đề tài và cơ quan chủ trì là Viện Khoa học và Kỹ thuật hạt nhân được xuất bản tháng 12 năm 2010

6 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp kế thừa

Bao gồm việc kế thừa những kiến thức, kết quả nghiên cứu có trước cả về lý thuyết và thực tế Kế thừa kết quả nghiên cứu trong vùng thông qua các loại tài liệu, phương tiện thông tin

- Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa

Bao gồm các công tác nghiên cứu điều tra khảo sát ngoài thực địa, đo đạc, thu thập số liệu trên địa bàn khu vực cần nghiên cứu Tiến hành lấy và bảo quản, vận chuyển các mẫu về phòng thí nghiệm

- Các phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm

Bao gồm các phương pháp phân tích hàm lượng các ion trong ngầm như

phương pháp trắc quang, AAS

- Phương pháp thống kê xử lý số liệu

+ Xử lý kết quả hàm lượng các cation và anion chính của nước ngầm để xác định các thông số đặc trưng cho đặc điểm thủy địa hóa của khu vực nghiên cứu, xác định độ tổng khoáng hóa và kiểu hóa học của nước

+ Thành lập các bảng biểu để đánh giá chất lượng nước ngầm trong khu vực nghiên cứu bằng cách so sánh với QCVN và tiêu chuẩn quốc tế

+ Thành lập các sơ đồ, bản đồ chuyên đề

- Phương pháp chuyên gia

Thực hiện bằng cách tiếp xúc, trao đổi thường xuyên với thầy hướng dẫn, các nhà khoa học, các cơ quan nghiên cứu chuyên ngành về nội dung và kết quả nghiên cứu

7 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

- Ý nghĩa khoa học: Góp phần làm rõ mối quan hệ giữa cấu trúc địa chất,

hoạt động kiến tạo đến nhiệt độ và thành phần hóa học của nước khoáng, nước nóng khu vực nghiên cứu

- Ý nghĩa thực tiễn: Xác định những đặc tính của nước nóng, nước khoáng

góp phần khai thác và sử dụng có hiệu quả

8 Cấu trúc luận văn

Luận văn dài 107 trang đánh máy phông chữ Times New Roman, trong đó có

17 hình vẽ, 20 biểu bảng, tham khảo 37 nguồn tài liệu trong và ngoài nước Bố cục gồm phần mở đầu, kết luận và 4 chương

Luận văn được hoàn thành tại khoa Địa Chất- Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc Gia Hà Nội dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS

Chu Văn Ngợi, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với thầy hướng dẫn đã tận tình chỉ dẫn

và giúp đỡ học viên trong quá trình thực hiện luận văn Đồng thời tác giả xin cám

ơn những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô giáo, cùng các đồng nghiệp trong khoa Địa Chất- Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, sự hỗ trợ về mặt số liệu, tài liệu của Liên hiệp khoa học sản xuất Địa chất – Nước khoáng, Công ty Cổ phần tập đoàn Xây dựng và Du lịch Bình Minh, Viện khoa học kĩ thuật hạt nhân Nhân dịp này tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến lãnh đạo Trường Đại học khoa học Tự nhiên, phòng Sau đại học, Khoa Địa chất cùng các cơ quan chuyên môn và các đồng nghiệp, bạn bè đã tạo điều kiện, tận tình giúp đỡ để tác giả hoàn thành luận văn

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VÙNG NGHIÊN CỨU 1.1 Điều kiện tự nhiên

1.1.1 Vị trí địa lý

Khu vực nghiên cứu La Phù – Thuần Mỹ nằm trên địa phận hai huyện Thanh Thủy (Phú Thọ) và Ba Vì (Hà Nội), giới hạn trong khung tọa độ:

21O08’31.82”B 105O16’40.79’’N và có ranh giới với:

- Xã Ba Trại (huyện Ba Vì, Hà Nội) ở phía đông

- Xã Minh Quang (huyện Ba Vì, Hà Nội) ở phía đông nam

- Huyện Kỳ Sơn (Hòa Bình) ở phía nam

- Huyện Thanh Sơn (Phú Thọ) ở phía tây

- Huyện Tam Nông (Phú Thọ) và xã Sơn Đà (Ba Vì, Hà Nội) ở phía bắc

Huyện Thanh Thủy có diện tích 12,8 km2; tổng dân số 72.900 người Trên địa bàn huyện có 16 đơn vị hành chính trực thuộc là thị trấn Thanh Thủy và các xã: Xuân Lộc, Thạch Đồng, Tân Phương, La Phù, Bảo Yên, Đoan Hạ, Sơn Thủy, Hoàng Xá, Trung Thịnh, Đồng Luận, Trung Nghĩa, Phượng Mao, Yến Mao, Tu Vũ

và Đào Xá

Đối diện với huyện Thanh Thủy qua sông Đà là xã Thuần Mỹ, huyện Ba Vì với tổng diên tích tự nhiên của xã là 12,4 km2; cách trung tâm huyện gần 20 km về phía tây

Hà Nội và là đầu mối giao lưu kinh tế, văn hóa, xã hội với các tỉnh phía tây bắc của

tổ quốc

1.1.3 Đặc điểm khí hậu

Vùng nghiên cứu nằm trong vùng nhiệt đới nóng ẩm, hội tụ cả 4 mùa trong

năm, nhiệt độ trung bình từ 22 – 24oC, vào mùa nóng có thể lên tới 31 – 33oC, còn

vào mùa lạnh có thể giảm xuống 13 – 17oC Nhiệt độ chênh lệch giữa tháng nóng

nhất và tháng lạnh nhất tới 13oC Tổng nhiệt độ trong năm khoảng 8400 – 8500oC

Mùa mưa bắt đầu từ tháng 4 và kết thúc và tháng 10 với tháng mưa lớn nhất là

tháng 8 đạt khoảng 339,6 mm Mùa khô bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 3 với tháng

mưa ít nhất là tháng 12 chỉ đạt 15 mm Độ ẩm trung bình 80%

1.1.4 Tài nguyên khoáng sản

- Thanh Thủy có than bùn Than bùn trong trầm tích đầm lầy của hệ tầng Thái Bình, Vĩnh Phúc Lớp than có bề dày từ 0,5 – 2,5 m

- Than nâu ở Phượng Mao, Tu Vũ, Trung Nghĩa Than phân bố ở độ sâu từ

157,9 – 662 m; thấu kính than có bề dày 0,2 – 5,0 m

Than có chất lượng tốt, ít tro, rất nghèo lưu huỳnh, mứa độ biến chất thấp

- Mỏ sắt ở Đào Xá, thân quặng thường phân bố ở các đồi núi thấp ở dạng

eluvi – deluvi với bề dày dưới 1 m đến 5 m, chiều dày từ vài trăm mét đến trên 1000

m, chiều rộng từ vài chục mét đến trên 300m Hàm lượng Fe thường thấp hơn 50%; Mn: 0,57 – 6,93; P, S thấp Ngoài ra còn có Cu: 0,4%, Zn: 0,05%; Au: 0,2 – 0,4 g/t;

Ag: < 10g/t

- Felspat ở Tân Phương, La Phù, Sơn Thuỷ, Hoàng Xá Felspat ở Thạch

Khoán có chất lượng tốt, thành phần (Na2O + K2O) đạt trên mức quy định:

8 – 12,2%; Fe2O3 ~ 0,1%

- Đất sét ở Yên Mao, Tân Phương, Xuân Lộc Lớp sét nằm ngang có bề dày

trên 1m đến 5 – 6 m, thường bị phủ bởi lớp trầm tích bở rời từ 0,3 – 1,0 m Sét

thường có màu xám nâu, xám vàng, hạt mịn

1.1.5 Đặc điểm thủy văn

 Chế độ thủy văn

Khu vực La Phù – Thuần Mỹ nằm dọc theo sông Đà nên chịu sự chi phối của

hệ thống sông Đà Mùa lũ từ tháng 6 đến tháng 10, lưu lượng nước lớn Vào mùa

kiệt từ tháng 11 đến tháng 5 năm sau, lưu lượng nước giảm làm cho vùng cửa sông

bị thu hẹp Nhìn chung chế độ thủy văn của các sông đều bị chi phối bởi sông Hồng Sau khi có đập thủy điện Hòa Bình trên sông Đà, chế độ dòng chảy của sông

Đà và sông Hồng chảy qua Hà Nội đã có những thay đổi đáng kể: mùa mưa, mực nước không dâng cao quá do lượng nước được tích lại trong hồ và mùa cạn cũng bớt gay gắt hơn vì xả nước chống hạn

Hệ thống các sông ngòi và ao hồ khá nhiều Mật độ mạng sông suối đạt giá trị khoảng 0,5 – 1,0 km/km2 Vùng nghiên cứu chịu ảnh hưởng trực tiếp của sông

Đà Thực chất, sông Đà cũng là một phụ lưu của sông Hồng Sông Đà đổ vào sông Hồng tại xã Phong Vân huyện Ba Vì, tiếp giáp với huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ 1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội và dân cư

1.2.1 Đặc điểm hoạt động kinh tế

Đây là vùng thuần nông nghiệp Ở đây đã hình thành các vùng sản xuất chuyên canh như: trồng lúa, cây ăn quả, chè, ngô, trồng rừng nguyên liệu; chăn nuôi

bò, lợn, cá, gia cầm Đặc biệt ngành chăn nuôi đang dần chuyển sang bán công nghiệp

 Về sản xuất nông nghiệp

Thuần Mỹ - một xã thuộc huyện Ba Vì có 505,83 ha đất nông nghiệp và đất phi nông nghiệp là 717,61 ha Cho đến năm 2011, xã đã hoàn thành quy hoạch ổn định diện tích đất trồng lúa 150 ha/năm, vùng sản xuất rau an toàn với tổng diện tích 5ha, phát triển vùng thâm canh trồng dâu nuôi tằm 40 ha, chuyển đổi 10ha đất lúa kém hiệu quả ở các thôn sang mô hình nuôi trồng thủy sản kết hợp với khai thác du lịch sinh thái Hiện nay, chính quyền địa phương đang tập trung hỗ trợ, giúp dân dồn điền đổi thửa phát triển nền sản xuất hàng hóa hóa trên quy mô lớn, tạo điều kiện đẩy mạnh phát triển kinh tế du lịch và đặc biệt là đầu tư cho phát triển kinh tế

hộ gia đình

Cũng như vậy, huyện Thanh Thủy cũng có truyền thống sản xuất nông nghiệp với 53,8% dân số sống bằng nghề nông Diện tích đất dành cho nông nghiệp phần lớn nằm trải dài theo sông Đà là điều kiện thuận lợi để cho nền nông nghiệp

hai bên bờ sông có điều kiện phát triển Chăn nuôi đã trở thành thế mạnh của Thanh Thủy, với 4 loại vật nuôi chủ đạo là lợn, gia cầm, bò và thủy sản Thanh Thủy là huyện có thế mạnh về nuôi trồng thủy sản với tổng diện tích có thể nuôi trồng là 1.200 ha Nhiều xã trong huyện đã thực hiện tốt dồn điền đổi thửa, đặc biệt là chuyển đổi diện tích kém hiệu quả sang nuôi trồng thủy sản như xã Đoan Hạ, xã Sơn Thủy,…

Chương trình phát triển trồng cây chè cũng được huyện tích cực triển khai Tính đến hết tháng 6 năm 2009 tổng diện tích cây chè trồng mới trồng lại của huyện

đã đạt kế hoạch với 320,4 ha Tuy nhiên, diện tích cây chè của huyện không lớn, năng suất chưa cao, song bước đầu đã bước đầu tạo cho nhân dân chuyển biến về nhận thức là thấy cây chè là cây chủ lực, cho hiệu quả kinh tế ổn định Hiện nay, cây chè cũng đang phát huy tốt hiệu quả kinh tế trên đất đồi

 Về sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp và dịch vụ

Nhờ chú trọng định hướng và đồng bộ tất cả các giải pháp công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp trên địa bàn, huyện Thanh Thủy đã đạt được kết quả tốt Sản xuất tiểu thủ công nghiệp của huyện tập trung chủ yếu ở các nhóm ngành như: khai thác

và chế biến khoáng sản, sản xuất vật liệu xây dựng, chế biến nông lâm sản, hàng tiêu dùng và và cơ khí nhỏ… Nhóm ngành sản xuất hàng thủ công, mỹ nghệ như may mặc, đan lát,… được phát triển ở hầu hết các xã, các làng nghề thuộc xã Hoàng

Xá, Sơn Thủy, Trung Thịnh

Đặc biệt trong lĩnh vực chế biến chè tập trung tại xã Hoàng Xá Công ty TNHH Hoàng Xá đạt 260 tấn chè khô/ năm Hầu hết các xã đều có cơ sở chế biến lượng thực, sản xuất đồ mộc, phát triển nghề trồng nấm ở các xã Đồng Luận, Đoan

Hạ, La Phù, Hoàng Xá,…

Ngoài ra, vùng nước khoáng nóng Thanh Thủy là một nguồn nước khoáng nóng rất quý mà thiên nhiên ban tặng Nó không những phục vụ cho đời sống nhân dân ở đây mà còn là một nguồn kinh tế của người dân nơi đây

Nguồn khoáng nóng Thuần Mỹ được phát hiện thông qua chương trình hỗ trợ người dân khoan giếng nước sạch do UNICEF tài trợ Nằm trên mỏ nước khoáng nóng, có thể nhận thấy đây là cơ hội phát triển kinh tế thương mại, dịch vụ, du lịch;

đời sống người dân Thuần Mỹ được thay đổi Đến thôn 5 xã Thuần Mỹ mới thấy sự thay đổi của một làng quê vốn thuần nông này khi người dân biết khai thác của

“trời cho” để làm kinh tế Con đường làng san sát những biển hiệu mọc lên như nấm: dịch vụ tắm khoáng nóng kèm cà phê, bia lạnh và ăn uống Theo thống kê của

xã Thuần Mỹ, ngay từ năm 2000 người dân thôn 5 đã nhanh nhạy khoan giếng mở dịch vụ tắm khoáng nóng và đến nay phát triển lên 75 hộ gia đình với khoảng 700 phòng tắm Khách các nơi đổ về nườm nượp, các xã huyện lân cận cũng có và cả khách nội thành cũng đến với hy vọng chữa được các bệnh ngoài da, đau lưng, … Bình quân mỗi ngày, xã Thuần Mỹ đón vài trăm khách tới; đặc biệt các ngày nghỉ, ngày lễ, mùa đông, trước và sau Tết lượng khách tăng đột biến Giá cả mỗi lần tắm tương đối hợp lý, từ 10.000 – 25.000 đồng tùy mức độ đầu tư của mỗi nhà chủ; cuộc sống của người dân khấm khá lên thậm chí có gia đình xây được nhà cao tầng

vị hành chính, với diện tích tự nhiên 12.382 ha, dân số 72.900 người với 15 dân tộc anh em cùng sinh sống như: Kinh, Mường, Tày, Hoa, Thái, Sán Chay, Sán Chí, Mông, Dao, Nùng, Ê Đê, Gia Rai, Ngái, Tà Ôi Người dân tộc thiểu số là hơn 6000 người, chiếm 6% dân số toàn huyện, trong đó dân tộc Mường chiếm 90% tổng số dân tộc thiểu số, sống tập trung ở 2 xã Yến Mao và Phượng Mao

Cùng với Thanh Thủy, vùng đất Thuần Mỹ huyện Ba Vì cũng mang đậm dấu

ấn ngàn năm lịch sử còn lưu lại từ thời Sơn Tinh – Thủy Tinh giao chiến Với 3 dân tộc là Kinh – Mường – Dao sinh sống tại các bản làng dân tộc còn lưu giữ được một

số nét văn hóa phi vật thể nổi bật như: Múa Chuông, Tết Nhảy, của người Dao; cồng chiêng, múa sắc bùa của người Mường

 Cơ sở hạ tầng

Mặc dù là một xã miền núi vùng sâu, vùng xa nhưng hiện nay cơ sở hạ tầng của Thuần Mỹ đã được đầu tư tương đối đồng bộ Đến năm 2011, các tuyến tỉnh lộ 416B, 416C và tỉnh lộ nối với trung tâm huyện và liên xã đã được nhựa hóa Thuần

Mỹ phấn đấu đến năm 2015 có 100% đường giao thôn nông thôn được bê tông hóa, 100% trường học, trạm y tế đạt chuẩn quốc gia, 97% nhà ở dân cư đạt tiêu chí nông thôn mới

Trong khi đó, cơ sở hạ tầng của huyện Thanh Thủy được đầu tư và phát triển mạnh mẽ Hệ thống trường học ở các bậc: mầm non, tiểu học, trung học cơ sở và trung học phổ thông được xây dựng cao tầng, 100% trường học, trạm y tế, trụ sở làm việc và nhà văn hóa được kiên cố Hệ thống nước sinh hoạt được bảo đảm, trên 98% đồng bào dân tộc thiểu số được sử dụng điện lưới Quốc gia, 100% số xã trong huyện có điểm bưu điện văn hóa Đường giao thông liên thôn, liên xã, liên huyện đều được trải nhựa và bê tông hóa Ở vào vị trí địa lý kiểm soát đường thủy, đường

bộ giúp cho việc lưu thông hàng hóa, phát triển kinh tế và việc đi lại của người dân càng thuận tiện hơn

CHƯƠNG 2: LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU, PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Lịch sử nghiên cứu

Khu vực La Phù – Thuần Mỹ thuộc địa phận tỉnh Phú Thọ và Hà Nội, do vậy lịch sử nghiên cứu của khu vực gắn liền với lịch sử nghiên cứu địa chất Tây Bắc

2.1.1 Lịch sử nghiên cứu địa chất

Lịch sử nghiên cứu của khu vực có thể chia làm hai thời kỳ:

- Trước năm 1954 các nghiên cứu địa chất chủ yếu do các nhà địa chất Pháp tiến hành, đáng kể nhất là hai công trình: Bản đồ địa chất Hà Nội, tỷ lệ 1:500.000 (Formaget J, 1929) và bản đồ địa chất Đông Dương tỷ lệ 1:200.000 (Formaget J và nnk, 1952) Trong đó các thành tạo Đệ tứ được các tác giả mô tả sơ lược Saurin E (1937) đã chia trầm tích ra hai phân vị địa tầng là aluvi cổ (tương ứng với trầm tích Pleistocen) và aluvi trẻ (tương ứng với trầm tích Holocen)

- Từ năm 1954 đến nay đã có hàng loạt công trình nghiên cứu về địa chất Kainozoi nói chung và Đệ tứ nói riêng được tiến hành Các công trình đầu tiên có ý nghĩa nghiên cứu địa chất là bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam, tỷ lệ 1:500.000 (Dovjikov.A.E và nnk, 1965) Tiếp đến là công trình nghiên cứu trầm tích Kainozoi

ở đồng bằng sông Hồng (Golovenoc.V.K, Lê Văn Chân, 1967) và hàng loạt tờ bản

đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 như bản đồ địa chất tờ Ninh Bình (Đinh Minh Động và nnk, 1976)

Các kết quả nghiên cứu về địa chất trong vùng Thuần Mỹ và khu vực thăm

dò còn được trình bày trong các báo cáo tìm kiếm, thăm dò nước dưới đất như “Báo cáo tìm kiếm nước dưới đất vùng Ba Vì” của Hoàng Văn Chức (1984), “Báo cáo thăm dò sơ bộ nước khoáng vùng Ba Vì, Hà Nội” của Lương Văn Chiến (1987) Từ năm 1987 đến nay, các kết quả nghiên cứu về địa chất chủ yếu là thành phần thạch học của trầm tích Đệ tứ đã được mô tả trong tài liệu lưu trữ của trung tâm Nước sạch và Vệ sinh môi trường tỉnh Hà Tây [6]

2.1.2 Lịch sử nghiên cứu môi trường nước

Đối với vùng La Phù, năm 1982 Đoàn địa chất 303 thuộc Liên đoàn địa chất III tiến hành điều tra địa chất thuỷ văn theo tỷ lệ 1:25.000 vùng Thanh Sơn –

Thanh Thuỷ Kết quả đã phát hiện điểm nước khoáng Tam Thanh tại LK101 gần thôn Thượng Lộc, xã Bảo Yên, huyện Tam Thanh, tỉnh Vĩnh Phú Mục tiêu của công tác điều tra lúc bấy giờ là lập sơ đồ địa chất thuỷ văn trong vùng có ảnh hưởng đến các khu mỏ khoáng sản rắn thuộc vùng Thanh Sơn, Thanh Thuỷ Do đó khi phát hiện nước khoáng, Đoàn địa chất 303 chưa tiến hành nghiên cứu, đánh giá một cách toàn diện mà mới chỉ lấy mẫu phân tích thành phần hoá học để sơ bộ nhận định về chất lượng của nó

Năm 1991, Xí nghiệp địa chất khai thác khoáng sản 303 cùng với Xí nghiệp

cơ khí nông – lâm nghiệp Tam Thanh dùng vốn tự có của mình tiến hành khoan tại LK101 lấy mẫu phân tích xác định chất lượng nước khoáng Tam Thanh để có cơ sở lập luận chứng KTKT xin giấy phép khai thác, sản xuất phục vụ nhu cầu dân sinh Các công việc đã làm trên đều mới chỉ nhằm sơ bộ đánh giá chất lượng nước khoáng mà chưa xác định được đầy đủ về chất lượng, trữ lượng, tiềm năng khai thác của mỏ nước khoáng Để đáp ứng nhu cầu sử dụng nước khoáng trong lĩnh vực giải khát và chữa bệnh đồng thời phát triển kinh tế địa phương theo hướng tận dụng nguồn tài nguyên có sẵn Năm 1993, Công ty phát triển khoáng triển khoáng sản III xin mở nhiệm vụ nghiên cứu, đánh giá nước khoáng Tam Thanh, Vĩnh Phú và đã được Bộ Công nghiệp nặng phê duyệt theo quyết định số 414 QĐ/KHKT ký ngày 17-7-1993 Mục tiêu của công tác này là: nghiên cứu, đánh giá chất lượng, trữ lượng, điều kiện và nguồn gốc thành tạo, xác định vị trí giếng khoan khai thác và điều kiện khai thác hợp lý, phục vụ thiết kế khai thác đáp ứng nhu cầu giải khát và chữa bệnh cho nhân dân

Công tác nghiên cứu, đánh giá đã được Công ty phát triển khoáng sản III thực hiện xong bằng tổ hợp các phương pháp: lộ trình đo vẽ ĐC - ĐCTV, đo địa vật

lý, khoan bơm thí nghiệm và lấy, phân tích các loại mẫu Họ đã tiến hành lập báo cáo kết quả công tác nghiên cứu đánh giá nước khoáng Tam Thanh, Vĩnh Phú làm

cơ sở để lập luận chứng kinh tế kỹ thuật khai thác nguồn nước khoáng này Tham gia lập báo cáo gồm có kỹ sư địa chất Bùi Đình Hội, kỹ sư ĐCTV Trần Quang Ngọc và các kỹ thuật địa chất thuộc Công ty phát triển khoáng sản III Rất tiếc là

khi trình duyệt báo cáo tại Hội đồng Đánh giá trữ lượng khoáng sản Nhà nước,

báo cáo chỉ được xếp cấp trữ lượng C2 nên không được phép khai thác quy mô

công nghiệp Từ đó cho đến năm 2000, không có một công trình nghiên cứu nào

tại đây nữa

Năm 2000, khi nhân dân thôn Thượng Lộc (Bảo Yên, Thanh Thủy, Phú Thọ) khoan giếng khoan UNICEF để lấy nước sinh hoạt, tình cờ phát hiện ra

nước khoáng nóng cách LK101 khoảng 600 – 700 m Rất nhanh nắm bắt nhu cầu

thị trường, nhân dân ở đây đã xây dựng các nhà tắm để mở dịch vụ tắm nước nóng

thu tiền Dịch vụ này như “vết dầu loang”, nhanh chóng mở rộng ra tới hơn 50 lỗ

khoan cùng hàng chục cơ sở dịch vụ tắm nước khoáng

Việc khai thác không có tổ chức, không theo một quy hoạch nào, không chịu

một sự kiểm soát, giám sát kỹ thuật nào có nguy cơ gây ra những hậu quả xấu cho

mỏ nước khoáng Tình trạng đó đã khiến cho các cơ quan hữu trách phải vào cuộc

Do vậy, Liên hiệp KHSX Địa chất – Nước khoáng đã phối hợp với Sở Khoa học –

Công nghệ - Môi trường tỉnh Phú Thọ đã tiến hành kiểm tra và sau đó đã kiến nghị

Uỷ ban nhân dân tỉnh Phú Thọ cho tiến hành nghiên cứu đánh giá tiềm năng của tài

nguyên nhằm quy hoạch khai thác đồng thời làm cơ sở đề ra các biện pháp bảo vệ

mỏ nước khoáng Mọi công việc được tiến hành vào giữa năm 2000 [7]

Liên quan đến vấn đề nước ngầm, đánh giá chất lượng của nước ngầm, năm

2001 sở Tài nguyên và môi trường tỉnh Phú Thọ đã có báo cáo kết quả nghiên cứu

nước khoáng Thanh Thủy Năm 2002, Đặng Hữu Ơn đã nghiên cứu các chỉ tiêu

nước khoáng chữa bệnh Cũng theo hướng đó, năm 2003, Lê Minh Sang đã tiến

hành nghiên cứu một số chỉ tiêu vệ sinh, khoáng hóa và thực trạng sử dụng nước

khoáng nóng ở La Phù Ngoài ra, năm 2008, Đặng Hữu Ơn đã báo cáo thăm dò

nguồn nước khoáng Thuần Mỹ nhằm đánh giá trữ lượng nước

Trong những năm gần đây, vấn đề nước khoáng được các cơ quan, các ngành

và các nhà khoa học quan tâm

Vấn đề giá trị điều dưỡng và chữa bệnh của nước khoáng đang là vấn đề

được giải quyết, cụ thể là phải xác định được vai trò của các nguyên tố trong nước

khoáng Theo hướng này, nghiên cứu sinh Trần Nguyên Hà đã đầu tư nghiên cứu và phân tích các nguồn nước khoáng, trong đó có hai nguồn nước khoáng La Phù và Thuần Mỹ

2.2 Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp luận

Nước khoáng là một loại tài nguyên quý, có nhiều giá trị sử dụng

Vấn đề nghiên cứu đánh giá nước khoáng đã được các nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm Các vấn đề nghiên cứu tập trung vào xác định nguồn gốc, đặc tính hóa lý, công nghệ khai thác phục vụ nhiều mục đích trong cuộc sống

Nghiên cứu nước khoáng phải áp dụng đồng bộ các tri thức về địa hóa, thạch học, kiến tạo, địa chất cấu tạo, địa chất thủy văn, địa y học, y học,

Nếu nghiên cứu nước khoáng chỉ dựa vào tri thức địa chất thủy văn thì đó là nghiên cứu phiến diện Để đánh giá đầy đủ, toàn diện, nghiên cứu nước khoáng phải dựa trên cách tiếp cận liên ngành Cụ thể đối với luận văn này, các vấn đề nhiệt độ, thành phần hóa học của nước khoáng phải được luận giải trong mối quan hệ với đặc điểm thành phần thạch học, quá trình hóa lý, hoạt động của các đứt gãy và nguồn cấp nhiệt trong cùng một hệ thống

Bởi vậy, để giải quyết các vấn đề của luận văn, học viên lựa chọn cách tiếp cận liên ngành và xem xét các quá trình trong một hệ thống

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện được để tài, luận văn đã có sử dụng các phương pháp sau:

a Phương pháp tổng hợp tài liệu

Nội dung của phương pháp là tổng hợp và phân tích các tài liệu có liên quan đến vùng nghiên cứu, cụ thể là:

- Các tài liệu về đặc điểm tự nhiên, điều kiện kinh tế, cấu trúc địa chất, đặc điểm địa chất thủy văn của vùng nghiên cứu

- Các đề tài, báo cáo có nội dung liên quan đặc điểm cấu trúc địa chất và tài nguyên vùng nghiên cứu

- Các bản đồ địa chất, bản đồ địa chất thủy văn của vùng nghiên cứu

- Số liệu thống kê hiện trạng sử dụng tài nguyên của vùng nghiên cứu

b Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa

Bao gồm các công tác nghiên cứu điều tra khảo sát ngoài thực địa, đo đạc, thu thập số liệu trên địa bàn khu vực cần nghiên cứu Tiến hành lấy, bảo quản và vận chuyển các mẫu về phòng thí nghiệm

Phương pháp lấy mẫu nước

Các mẫu nước ngầm được lấy chủ yếu từ các giếng khoan (bơm tay) của các

hộ gia đình trong khu vực nghiên cứu Vị trí các điểm lấy mẫu được xác định bằng GPS Chiều sâu lấy mẫu theo chiều sâu của giếng khai thác, dao động trong khoảng

từ 5m đến 70m Các hộ gia đình nơi lấy mẫu phân tích nước được ghi lại địa chỉ để phục vụ cho công tác lấy mẫu bổ sung (nếu cần) hoặc kịp thời thông báo cho các hộ gia đình nếu các mẫu kiểm tra cho kết quả nước bị ô nhiễm để tiến hành các biện pháp giảm thiểu và xử lí, đảm bảo chất lượng nguồn nước khi sử dụng Các thông tin về điểm lấy mẫu, tọa độ lấy mẫu và kí hiệu mẫu và các nhóm mẫu được ghi vào

sổ ghi chép tại hiện trường Học viên đã khảo sát và lấy mẫu nước bổ sung tại 18 vị trí (hình 2.1)

Quy trình lấy mẫu : Đối với các mẫu nguyên khai thì trước khi lấy mẫu cần phải

tiến hành bơm tối thiểu 15 phút để hút bỏ hết phần nước lưu trong ống dẫn, đảm bảo là nước vừa được đưa lên từ mạch đáy Sau đó tiến hành đo nhiệt độ của nước bằng cách: đưa nhiệt kế cầm tay vào sâu trong vòi nước đang chảy ra, giữ cho nhiệt kế luôn ngập nước và ở sâu bên trong ống khoảng 3-5 phút, rồi rút nhiệt kế ra ghi lại nhiệt độ đo được Các thông số môi trường nước khác như pH, độ đục, DO,… cũng được đo trực tiếp tại thực địa bằng các thiết bị phân tích cầm tay Các thông số này được ghi chép vào sổ các kết quả đo ở hiện trường Mẫu được đựng trong các chai nhựa PET 1000ml và phải súc chai 3 lần bằng nước mẫu trước khi lấy mẫu Lấy mẫu nước tràn chai, không có bọt khí

và đậy nắp chặt Đối với các mẫu phân tích các kim loại nặng (Pb, Hg, Cd, As, Cu, Zn) thì được axit hóa bằng bằng HNO3 đặc tới pH < 2 Mẫu được bảo quản theo đúng tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 5945 - 1995) đối với nước ngầm và sau đó được chuyển về địa điểm phân tích

Hình 2.1: Sơ đồ vị trí lấy mẫu

c Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm

Mẫu sau khi được mang về phòng thí nghệm, một phần mẫu được dùng để phân tích các chỉ tiêu như cation, anion, TDS, DOC, H2S, S2-, HS-

Phương pháp hấp thụ nguyên tử (AAS)

 Nguyên tắc:

Nguyên tắc của phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử là xác định nồng độ các nguyên tố trong mẫu bằng cách đo hấp thụ bức xạ hơi nguyên tử tự do của nguyên tố đó vì hơi nguyên tử có thể hấp thụ bức xạ với bước sóng xác định Nguyên tử là phần nhỏ nhất giữ được tính chất của nguyên tố, bao gồm hạt nhân và các electron chuyển động xung quanh Do đó phổ hấp thụ có thể dùng để xác định hàng loạt các nguyên tố, trong đó phổ biến là các nguyên tố vết và các kim loại nặng trong nghiên cứu môi trường Các mẫu cần phân tích được hòa tan bằng các hóa chất (cường toan, axit nitric…) thành các dung dịch Dùng thiết bị phá mẫu (ngọn lửa hoặc không ngọn lửa) để chuyển mẫu phân tích từ trạng thái ban đầu thành trạng thái hơi của nguyên tử tự do Sau đó chiếu chùm tia sáng thích hợp với nguyên tố cần phân tích qua đám hơi trên Các nguyên tử cùa nguyên tố hấp thụ bức

xạ bước sóng nhất định ứng với những tia bức xạ mà nó có thể phát ra trong quá trình phát xạ Lúc đó nguyên tử đã nhận năng lượng từ các tia bức xạ và chuyển lên trạng thái kích thích có năng lượng cao hơn trạng thái cơ bản Đây là quá trình hấp thụ năng lượng và tạo ra phổ hấp thụ nguyên tử Nồng độ nguyên tử trong mẫu tỷ lệ với phần bức xạ bị hấp thụ

Một số kỹ thuật mới của phương pháp hấp thụ nguyên tử như kỹ thuật nguyên tử hóa bằng lò graphit (phép đo không ngọn lửa), kỹ thuật hydrua hóa và kỹ thuật bay hơi lạnh đã xác định một số nguyên tố vi lượng cỡ hàm lượng nhỏ đến phần tỷ (ppb) rất thích hợp để xác định các nguyên tố có hàm lượng cỡ phần tỷ trong mẫu nước như Pb, Cd, Hg, As,…

+ Với các nguyên tố Cu, Pb, Zn, Cd tiến hành xã định bằng phương pháp đo hấp thụ nguyên tử không nguyên tử - nguyên tử hóa bằng lò graphit

+ Với nguyên tố As được xác định bằng kỹ thuật hydrua hóa As được khử thành arsin AsH3 bay hơi khỏi mẫu nước và làm giàu trong ống thạch anh nơi nguyên

tử hóa Vì vậy có thể xác định được As trong mẫu nước ở hàm lượng rất nhỏ

+ Nguyên tố Hg được xác định bằng kỹ thuật bay hơi lạnh Hg trong mẫu nước được khử thành Hg kim loại Cho Hg kim loại bay hơi khỏi dung dịch mẫu và được làm giàu trong ống thạch anh nơi thực hiện phép đo AAS

 Ưu điểm của phương pháp

AAS có tính chọn lọc cao (gần 60 nguyên tố hóa học có thể xác định bằng phương pháp này với độ nhạy từ 1.10-4 – 1,10-5%) Chính vì có độ nhạy cao nên phương pháp này đã được nghiên cứu và ứng dụng rất nhiều trong phân tích để xác định các kim loại nặng trong nhiều đối tượng khác nhau, trong nhiều trường hợp không phải làm giàu nguyên tố cần xác định trước khi phân tích Do đó tốn ít nguyên liệu, ít thời gian, không cần sử dụng hóa chất có độ tinh khiết cao Mặt khác tránh được sự nhiễm bẩn mẫu khi xử lý qua các giai đoạn phức tạp Kết quả phân tích ổn định sai số nhỏ

Bảng 2.1: Số khối, đồng vị và giới hạn phát hiện đối với các nguyên tố bằng

Tỷ lệ đồng vị (%)

Giới hạn phát hiện (ppm)

Tên tiêu chuẩn

Thiết bị phân tích

800 (Mỹ)

800 (Mỹ)

d Phương pháp thống kê xử lí số liệu

- Kết quả phân tích kim loại nặng các mẫu phân tích nước dưới đất trên địa bàn nghiên cứu được so sánh với QCVN 09 : 2008/BTNMT và các tiêu chuẩn quốc

tế để đánh giá mức độ ô nhiễm của các nguyên tố này trong nước ngầm

- Xử lý các số liệu khảo sát thực địa như sự phân bố các kim loại nặng trong nước ngầm và các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước ngầm

CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÀ HOẠT ĐỘNG KIẾN TẠO 3.1 Địa tầng

Trong vùng nghiên cứu có các hệ tầng sau:

3.1.1 Giới Proterozoi

Loạt sông Hồng, hệ tầng Núi Con Voi (PR1 nv)

- Loạt sông Hồng được xác lập để mô tả các đá biến chất cao phân bố dọc sông Hồng gồm 2 hệ tầng: hệ tầng Núi Con Voi (PR1 nv) và hệ tầng Ngòi Chi (PR1-2

nc) Trong phạm vi vùng nghiên cứu, loạt sông Hồng chỉ có hệ tầng Núi Con Voi

(PR1 nv) phân bố ở góc đông bắc, kéo dài theo phương TB – ĐN, phía tây nam bị

phủ bởi trầm tích Đệ tứ và phía đông bắc tiếp xúc với hệ tầng Ngòi Chi

- Thành phần thạch học của hệ tầng Núi Con Voi (PR1 nv) gồm chủ yếu các đá

gneis biotit, đá phiến silimanit, amphibolit, graphit, quarzit,… Tất cả các đá trên đều bị migmatit hóa Pegmatit cũng có mặt ở nhiều nơi Đá bị uốn nếp, biến vị mạnh

- Thành phần khoáng vật của gneis biotit, đá phiến silimanit gồm có thạch anh, biotit, silimanit, rất ít almadin Đá amphibolit gồm các khoáng vật: horblend, plagioclase, thạch anh và một số khoáng vật phụ khác

Hệ tầng Thạch Khoán (PR3-ε1 tk)

- Trên diện tích tờ Hà Nội, các đá biến chất thuộc hệ tầng Thạch Khoán phân bố chủ yếu ở vùng Thanh Sơn - Thanh Thủy (Tân Phương, Phú Cường, Sơn Thủy) và một vài diện tích nhỏ ở Đá Chông và Minh Quang (Ba Vì)

- Mặt cắt của hệ tầng lộ ra từ suối Đồi Giòng về Đèo Dài – Thọ Xuyên Ở đó

hệ tầng có thể phân chia thành 4 phần từ dưới lên trên như sau:

+ Phần dưới: đá phiến thạch anh – hai mica – granat, đá phiến mica – staurolit – đisten và các tập mỏng vảy mica xếp chặt sít

+ Phần giữa: đá phiến thạch anh – hai mica chứa đisten, ít thấu kính amphibolit xen kẽ nhịp nhàng với các lới quarzit có độ dày thay đổi, đôi lớp có chứa tinh thể magnetit kích thước nhỏ

+ Phần trên: đá phiến thạch anh – hai mica – granat xen kẽ với quarzit chứa muscovit vảy nhỏ, kẹp ít lớp mỏng đá hoa chứa tremolit

+ Phần trên cùng: quarzit màu trắng sạch, được khai thác trong công nghiệp

- Tổng bề dày của hệ tầng khoảng 1000m

- Các đá thuộc hệ tầng Thạch Khoán bị biến chất phân đới đồng tâm gồm các đới đisten – staurolit và granat Các khoáng vật thường gặp trong đá gồm có: thạch anh, muscovit, biotit, đolomit, calcit, tremolit, phlogopit, plagioclase Ngoài

ra còn có các khoáng vật phụ là: scapolit, sphen, graphit, granat, đisten và staurolit Tuổi của hệ tầng được xếp vào Neoproterozit – Cambri sớm

- Dựa vào thành phần thạch học, mặt cắt của hệ tầng từ dưới lên bao gồm

+ Phần trên: chủ yếu là đá phiến sét màu đen xen ít lớp mỏng cát kết hạt vừa,

đa khoáng hặc đá phiến silic, có nơi là đá vôi chứa silic Bề dày 250 – 300m

- Tổng bề dày của hệ tầng 670 – 900m

- Hệ tầng Bản Nguồn nằm chỉnh hợp trên hệ tầng Sông Mua (D1 sm) và dưới

hệ Bản Páp (D1-2 bp) Từ quan hệ địa tầng này và dựa vào phức hệ hóa thạch đã dẫn

ra, hệ tầng được xác định tuổi Đêvôn sớm

3.1.3 Giới Mesozoi

Trias sớm

Hệ tầng Viên Nam (T1 vn)

Trên tờ Hà Nội, thành tạo phun trào hệ tầng Viên Nam phân bố ở vùng Ba

Vì, Hà Tây (núi Viên Nam), ngoài ra còn gặp rải rác ở Hòa Bình, Giốc Cun, Ninh Sơn, Thanh Sơn (Phú Thọ)…

- Mặt cắt của hệ tầng được nghiên cứu kỹ ở núi Viên Nam gồm hai tướng sau:

+ Tướng phun trào gồm các đá bazan porphirit, bazan hạnh nhân và tuf của chúng Các đá thường có màu xám lục, xám sẫm Các đá bazan có các ban tinh thường là plagioclas bị sericit hóa, ít pyroxen bị actinolit hóa mạnh Nền là tập hợp

ẩn tinh hay vi tinh gồm: thủy tinh, plagioclase, epidot, sericit Tỷ lệ giữa ban tinh và nền biến thiên rất rộng Chiều dày gần 800m

Các đá bazan thường cao sắt, titan và tổng kiềm thấp (Na2O > K2O), giàu calci Chúng luôn có các nguyên tố vượt mức Clark (V = 3,7; Ti = 1,5; Co = 4,5; Ni

= 1,3; Cr = 2; Ba = 1,2)

+ Tướng phun nổ gồm cá đá tuf aglomerat, tuf felsic, ít dăm kết tuf Đá thường có màu xám phớt lục, xám nhạt, có cấu tạo dòng chảy, ban tinh chiếm 10 – 20%, gồm: plagioclas, thạch anh, ít felspat, sericit, zoisit, epidot, carbonat, chlorit

Bề dày 100m

Các đá thuộc tướng phun nổ thuộc loại dư thừa SiO2, giàu Al2O3 và hơi cao kiềm (K2O > Na2O), giàu Fe, hàm lượng CaO vừa đến thấp Chúng luôn chứa các tập hợp các nguyên tố có hàm lượng cao hơn mức Clark (Co = 1,5; Cr = 2; Zn = 1,4) Tuổi của hệ tầng Viên Nam được xếp vào Trias sớm

Trias giữa – muộn

Hệ tầng Sông Bôi (T2-3 sb)

Trên diện tích tờ Hà Nội, hệ tầng Sông Bôi phân bố ở thượng nguồn sông Bôi, đông bắc suối Rút, nam thị xã Hòa Bình và ở vùng Yên Kỳ, Bất Bạt, Suối Hai (Ba Vì, Hà Nội) Tại những vùng này, nhiều mặt cắt tốt của hệ tầng lộ ra cho thấy

có thể chia hệ tầng thành hai phân hệ tầng như sau:

- Phân hệ tầng dưới (T2-3 sb1): cuội kết, cát kết, cát bột kết, bột kết tuf, bột kết, đôi nơi có cát kết màu tím đỏ, phân lớp vừa, thấu kính nhỏ đá vôi có khi dày 30

- 40 m hoặc chuyển lên trên là đá phiến sét đen phân dải, thấu kính sét than Đá

phiến sét đen chứa Hai mảnh Daollena cf esinensis D cf subtenuis, Posidonia

wengensis tuổi Ladin Dày 230 - 300 m

- Phân hệ tầng trên (T2-3 sb2): cát kết, cát bột kết màu xám sáng xen lớp

mỏng đá phiến sét đen, bột kết màu tím nhạt, chuyển dần lên đá phiến sét đen, bột kết, cát kết, đôi nơi có vài lớp đá vôi màu xám đen Đá phiến sét đen trong tập này

cũng chứa hóa thạch Hai mảnh Halobia austrica, H cf charlyana và Zittelihalobia

superb tuổi Carni Bề dày 250 – 300 m

Bề dày chung của hệ tầng là 480 – 600 m

Hệ tầng Sông Bôi nằm bất chỉnh hợp trên hệ tầng Đồng Giao Ranh giới trên cũng là một bất chỉnh hợp do hệ tầng bị các trầm tích chứa than Nori – Ret Suối Bàng phủ bất chỉnh hợp lên Dựa vào quan hệ địa tầng này và hóa thạch kể trên, hệ tầng Sông Bôi được xếp vào tuổi Ladin muộn – Carni

Dựa vào thành phần thạch học, hệ tầng được chia làm hai phần:

- Phần dưới: tảng kết, cuội kết (hạt cuội là thạch anh, quarzit, cát kết, granit,

ryolit, silic; xi măng là bột kết, cát, hydroxit sắt), sạn kết, cát kết, chứa thấu kính sạn cát kết, thấu kính than lignit

- Phần trên: bột kết, cát kết xen đá sét kết Trong bột kết, sét kết, có bào tử phấn hoa Polypodiaceae gen sp., Cyathea sp., Pteris sp., Angiopteris sp., Ginkgo sp.,

Pinus sp., Tsuga sp., Quercus sp., Fagus sp., và hóa thạch động vật Viviparus sp., Paludina sp., Corbula sp Ở vùng Suối Hai cũng thu thập được hóa thạch động vật

Bề dày của hệ tầng 500 m

Hệ tầng Phan Lương nằm không chỉnh hợp trên móng đá cổ Proterozoi; căn

cứ vào hóa thạch đã thu thập được, tuổi của hệ tầng Phan Lương được xác định là Miocen muộn

Đệ tứ

Pleistocen giữa – muộn

Hệ tầng Hà Nội (Q12-3 hn)

- Trong diện tích tờ Hà Nội, hệ tầng Hà Nội có hai nguồn gốc là trầm tích sông – lũ và trầm tích sông

- Trầm tích sông – lũ (ap Q12-3 hn): phân bố dưới dạng thềm bậc II ở vùng

Xuân Mai, Thạch Thất, Hòa Lạc, Ba Vì, Việt Trì, Kim Anh, Hiệp Hòa và nhiều nơi khác Ở vùng đồng bằng, các trầm tích này gặp trong các giếng khoan sâu với bề dày thay đổi từ 2,5 - 6m

Thành phần vật chất của kiểu mặt cắt này gồm: cuội tảng, sỏi, sạn hỗn độn (hạt cuội sỏi gồm có thạch anh, silic, bột kết, cát kết, sạn kết, đá phun trào, tectit,…) thuộc phần dưới

và cát, bột ,màu vàng gạch ở phần trên Bột cát chứa bào tử phấn hoa Nhiều nơi phần hạt mịn nằm trên bị phong hóa mạnh, tạo lớp đá ong dày 0,5 – 1m

- Trầm tích sông (aQ12-3 hn): gặp ở hầu hết các lỗ khoan với chiều dày thay

đổi từ 4 - 47m Thành phần kiểu mặt cắt này gồm có: cuội, sỏi, sạn, cát, bột, sét Bột sét màu xám vàng chứa Tảo nước ngọt, các mảnh vụn Centrophyceae và tập hợp bào tử phấn hoa

Hệ tầng Hà Nội nằm phủ bất chỉnh hợp trên hệ tầng Lệ Chi và các đá cổ hơn, phía trên bị trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc nằm bất chỉnh hợp Dựa vào tập hợp cổ sinh và quan hệ địa tầng, tuổi của hệ tầng Hà Nội được xác định vào khoảng Pleistocen giữa – muộn

Hệ tầng Vĩnh Phúc (Q13b vp)

Hệ tầng Vĩnh Phúc gồm các nguồn gốc sau đây:

- Trầm tích sông (aQ13b vp): phân bố ở ven rìa đồng bằng thuộc các vùng

Vĩnh Yên, Hiệp Hòa, Mê Linh, Sóc Sơn, bắc Đông Anh, Thạch Thất, Việt Trì, dưới dạng thềm bậc I, có độ cao tuyệt đối 6 - 20 m Trong vùng đồng bằng thấp, trầm tích sông gặp ở độ sâu 20 – 40 m trong các giếng khoan; dày 6,2 – 38 m Thành phần trầm tích sông: sỏi, cát, bột sét (sét có màu loang lổ) Trong bột, sét có

di tích Tảo nước ngọt và Bào tử phấn hoa có tuổi Pleistocen muộn

- Trầm tích hỗn hợp sông – hồ - đầm lầy (albQ13b vp): kiểu mặt cắt này phân

bố với diện tích nhỏ hẹp ở vùng Sóc Sơn, Vĩnh Yên,… Thành phần trầm tích gồm

có bột, sét màu xám, sét xám đen, sét kaolin xám trắng chứa di tích thực vật, động vật Thân mềm, Tảo nước ngọt tuổi Pleistocen muộn Bề dày 5 – 32,5 m

- Trầm tích sông – biển (amQ13b vp): phân bố hạn chế ở vùng Mai Lâm,

Từ Sơn (diện lộ trên mặt) và phần còn lại chỉ gặp trong các giếng khoan, chiều dày thay đổi từ 2,5 - 19,6 m Thành phần thạch học của kiểu mặt cắt này gồm: sét, bột lẫn ít cát màu xám, bề mặt bị phong hóa có màu loang lổ Trong bột sét có chứa:

Cyclotella, Diploneis, Ixora, … ứng với môi trường của sông ven biển

Quan hệ địa tầng trên và dưới của hệ tầng Vĩnh Phúc đều chưa rõ Kết quả phân tích tuổi tuyệt đối C14 (mẫu lấy ở độ sâu 3 và 15 m) cho kết quả 21.200 ± 250 năm và 28.500 ± 300 năm, ứng với tuổi Pleistocen muộn

Holocen sớm

Hệ tầng Thái Bình (Q23 tb)

- Hệ tầng Thái Bình là những trầm tích Đệ tứ trẻ nhất được thành tạo khoảng

3000 năm trở lại đây và gồm có các nguồn gốc sau: trầm tích sông và sông – hồ - đầm lầy

- Trầm tích sông phân bố chủ yếu ven theo các sông lớn, các sông nhánh và các suối theo diện tích tờ Hà Nội Thành phần thạch học biến đổi theo quy luật: dưới là hạt thô, trên là hạt mịn gồm: cát, bột, sét màu xám nâu, thuộc tướng lòng sông và bãi bồi Bề dày thay đổi từ 5 - 35,5 m

- Trầm tích sông – hồ - đầm lầy: gồm các diện tích nhỏ hẹp ở vùng Vân Trì,

Uy Nỗ (Đông Anh), Mỹ Đức (Hà Nội)… Thành phần trầm tích gồm bột, sét lẫn nhiều tàn tích thực vật, đôi nơi có than bùn như Trầm Me, Cổ Rùa…(ở dưới), còn phần trên có các cây thân gỗ và cỏ đầm lầy vẫn còn phát triển, sự phân hủy than bùn vẫn đang tiếp tục

3.2 Các thành tạo magma

Phức hệ Bản Ngậm (γPZ1 bn)

- Phức hệ Bản Ngậm bao gồm các khối Làng Nhạp, Suối Đúc, Tân Pheo, Suối Nánh và các thể nhỏ ở vùng đông bắc San Quát, ở vùng Thạch Khoán – Thục Luyện được tách biệt với phức hệ Xóm Giấu chủ yếu theo quan hệ địa chất và tuổi của chúng

- Granit microlin là loại đá thường gặp của phức hệ, có màu hồng thẫm, thành phần của khoáng vật tạo đá chủ yếu gồm: microlin (40 – 65%), thạch anh (25 – 41%), plagioclase (10 – 25%), biotit (5%), ít muscovit Kiến trúc biến tinh, biến dư granit Cấu tạo phân dải với dạng kéo dài rõ rệt của các tấm felspat, hạt thạch anh

- Khoáng vật phụ thường gặp nhất là monazit, xenotim, orthit, zircon, apatit Các khoáng vật quặng có pyrite và các vảy nhỏ molybdenit

- Đặc điểm thạch địa hóa: các đá của phức hệ nhìn chung đều thuộc loạt kiềm trung bình, đôi khi hơi cao (trong đó kali thường trội hơn natri – loạt potasic)

Theo kết quả nghiên cứu của Lê Đình Hữu, Nguyễn Kinh Quốc (1997), nguyên tố đặc trưng cho phức hệ Bản Ngậm là Li (có hàm lượng vượt trội 1,8 – 2 lần trị số Clarke)

3.3 Đặc điểm kiến tạo

Vùng nghiên cứu nằm ở phía tây nam đới đứt gãy sông Hồng, thuộc rìa đông nam đới Phan Si Pan, các thành tạo địa chất bị biến chất và biến vị phức tạp

Các tổ hợp thạch kiến tạo

Vùng nghiên cứu đã trải qua lịch sử phát triển kiến tạo đa kỳ và phức tạp, đặc trưng bởi các tổ hợp thạch kiến tạo sau:

- Tổ hợp thạch kiến tạo biến chất Proterozoi (PR1 nv, PR3-ε1 tk): phân bố ở

đông bắc và tây bắc, có quan hệ kiến tạo với các thành tạo trẻ hơn và bị các trầm tích Đệ tứ phủ lên Thành phần của tổ hợp gồm: đá phiến thạch anh, mica, amphibolit, biotit, quarzit Được thành tạo trong bối cảnh cung đảo

- Tổ hợp thạch kiến tạo lục nguyên màu xám (D1 bn): phân bố ở các đới Phan Si Pan, sông Đà, sông Hồng Thành phần của tổ hợp gồm: đá phiến sét, bột kết, đá vôi màu đen Được hình thành trong bối cảnh rìa lục địa thụ động

- Tổ hợp thạch kiến tạo phun trào núi lửa (T1 vn): phân bố ở các đới sông Đà, Phan Si Pan, An Châu và Gô Lâm Thành phần củ tổ hợp gồm: đá phiến sét than, cát kết, đá vôi, bazan pofirit và tuf riolit Được thành tạo trong bối cảnh sinh núi

- Tổ hợp thạch kiến tạo lục nguyên carbonat (T2 sb): phân bố ở các đới sông

Đà, Phan Si Pan Thành phần của tổ hợp gồm: cát kết, bột kết, sét than, đá vôi

- Tổ hợp molat lục địa (N13 pl): phân bố rộng ở đới sông Đà Thành phần của

tổ hợp gồm: tảng kết, cuội kết, sạn kết, cát kết hạt nhỏ và vừa màu xám đen, bột kết màu xám đen, thấu kính than nâu

- Tổ hợp lục địa đa nguồn gốc (Q12-3 hn, Q13b vp, Q23 tb): phân bố khá nhiều

nơi, các đới Phan Si Pan, sông Đà, sông Hồng An Châu… Thành phần của tổ hợp gồm: cát, sét, cuội, trầm tích, sườn tích Chúng được hình thành trong bối cảnh hoạt động tách giãn sụt võng do quá trình tân kiến tạo

Các đứt gãy kiến tạo (hình 3.2)

Vùng nghiên cứu chịu ảnh hưởng hoạt động kiến tạo mạnh mẽ của đới đứt gãy sông Hồng Trong Kainozoi, đới đứt gãy sông Hồng đóng vai trò là ranh giới giữa hai địa khối: Địa khối Nam Trung Hoa và địa khối Sundaland Hoạt động kiến tạo của đới đứt gãy thể hiện 2 pha rõ rệt: pha sớm trong Oligocen – Miocen với cơ chế trượt bằng trái, nén ép chủ đạo với σ1 phương á vĩ tuyến (hình 3.3 và 3.4) và pha muộn trong Pliocen – Đệ tứ với cơ chế trượt bằng phải với σ1 phương á kinh tuyến

Hoạt động pha muộn của đới đứt gãy sông Hồng là nguyên nhân phát sinh các hệ thống cộng sinh: đứt gãy phương TB – ĐN theo cơ chế trượt bằng phải và đứt gãy phương ĐB – TN theo cơ chế trượt bằng trái, đồng thời cũng là nguyên nhân hình thành các đứt gãy hướng kinh tuyến (địa hào Hòa Bình – Trung Hà, địa hào Miếu Môn, ) [8,10,12]

Hình 3.2: Sơ đồ đứt gãy khu vực nghiên cứu

Các hệ thống đứt gãy

 Đứt gãy phương TB – ĐN

- Đới đứt gãy sông Hồng:

Đứt gãy sông Hồng nằm phía đông bắc khu vực nghiên cứu là đứt gãy bậc

I, cỡ hành tinh với chiều rông của đới đạt hơn 10 km và chiều sâu hơn 60 km Đứt gãy chạy theo hướng TB - ĐN, bắt đầu từ Tây Tạng, chạy theo sông Hồng ra biển Đông, kết thúc tại chạc ba phía nam Hải Nam Đứt gãy sông Hồng ở đây đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành và phát triển địa hào Hà Nội [8]

Trong khu vực nghiên cứu, đứt gãy sông Hồng được thể hiện sắc nét trong cấu trúc địa chất cũng như trên địa hình Tại khu vực Tam Nông, Thanh Sơn đứt gãy tạo nên một loạt các bậc địa hình, với các khe hẹp kéo dài phương TB – ĐN Trong khu vực Trung Hà hệ các mặt trượt phương TB – ĐN được thể hiện mạnh mẽ, kèm theo các dịch trượt được ghi nhận Tại các điểm khảo sát đầu cầu Trung Hà các mặt trượt phương TB – ĐN có xu hướng cắm ngược lại, tức về phía tây nam, tạo với đứt gãy chính một địa hào hẹp trong giai đoạn Tân kiến tạo Trong Tân kiến tạo đới đứt gãy sông Hồng trải qua các pha kiến tạo, với sự trượt ngang mạnh mẽ Pha đầu có kiểu trượt trái, đặc trưng cho quá trình nén ép phương á vĩ tuyến Pha sau theo cơ chế trượt phải tách giãn

Tuy nhiên tại khu vực nghiên cứu, đặc biệt nổi rõ các hoạt động tách giãn phương AKT (phù hợp với pha 1, nén á vĩ tuyến) và pha tách giãn phương TB –ĐN

+ Pha tách AKT thường tạo nên các dịch trượt dạng địa hào nhỏ phương AVT hoặc các trượt thuận phải cả các đứt gãy phương bắc đông bắc – nam tây nam Các địa hào phương AVT tạo nên bởi các tách giãn cục bộ phương AKT có thể tìm thấy ở nhiều nơi dọc đứt gãy sông Hồng Trong mặt cắt của trũng này có mặt các thành tạo cuội sỏi tướng lòng sông và tập sét, sét than tướng đầm hồ Tuy nhiên do

bị đứt gãy sông Hồng khống chế nên chúng bám theo đứt gãy này và tạo cảm giác như chúng có phương TB – ĐN

+ Pha tách phương TB – ĐN được phản ánh bằng một tổ hợp các dịch trượt của các mặt đứt gãy phương TB – ĐN, ĐB – TN, AKT Các khe nứt phương ĐB –