MỤC LỤC MỞ ĐẦU 3 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 5 1.1.Điều kiện tự nhiên xã Ân Nghĩa 5 1.2. Điều kiện kinh tế xã hội xã Ân Nghĩa 6 1.3. Khí hậu thủy văn 6 1.4. Lịch sử nghiên cứu địa chất vùng 7 1.4.1. Trước năm 1975 7 1.4.2. Sau năm 1975 8 CHƯƠNG II : ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 10 2.1. Hệ tầng 10 2.2.Magma 20 2.3. Đặc điểm địa chất kiến tạo khu vực nghiên cứu 20 2.3.1. Đặc điểm đới đứt gãy Sơn La 20 2.3.2. Đặc điểm đới đứt gãy Tân Lạc – Yên Thủy 22 CHƯƠNG III : ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC XÓM KHI 24 3.1. Đặc điểm địa tầng 24 3.2. Đặc điểm các đứt gãy 25 3.3. Cấu trúc địa chất và đặc điểm biến dạng trên cơ sở số liệu phân tích địa vật lý …………………………………………………………………………26 CHƯƠNG IV: MỐI QUAN HỆ GIỮA SỤT ĐẤT VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT 39 4.1.Đặc điểm sụt đất và vị trí phân bố 39 4.2. Đặc điểm các yếu tố địa chất và yếu tố nhân sinh liên quan đến sụt lún 45 4.2.1. Vai trò của đứt gãy 45 4.2.2. Vai trò của địa tầng 47 4.2.3. Vai trò của vỏ phong hóa 51 4.2.4. Vai trò nhân sinh 51 CHƯƠNG V: GIẢI PHÁP KHỐNG CHẾ VÀ GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG CỦA TAI BIẾN SỤT ĐẤT 53 5.1. Giải pháp quy hoạch 53 5.2. Giải pháp kỹ thuật 54 KẾT LUẬN 55 LỜI CẢM ƠN 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57
Bộ môn Địa Chất Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC SV: Đặng Thị Thanh Huyền Trang Lớp: Địa Chất B – K56 Bộ môn Địa Chất Đồ án tốt nghiệp MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Tại khu xóm Khi, xã Ân Nghĩa, huyện Lạc Sơn, tỉnh Hoà Bình từ ngày đầu tháng 2/2014 xảy tượng sụt đất Kèm theo sụt đất nứt đất nứt số nhà người dân địa phương Hố sụt lớn có đường kính đạt xấp xỉ 10m, độ sâu nhìn thấy 3m Một vài hố sụt ăn sâu vào thân đường liên xã, kéo theo sạt lở phần đường dân sinh, gây nguy hiểm cho người dân địa phương Đáng lưu ý ngày từ 23/2/2014 đến 28/2/2014 xuất thêm hố sụt Trong có hố sụt có kích thước lớn tương tự hố mô tả làm gia tăng mức độ nguy hiểm nhà ông Bùi Văn Lưu sườn đồi gần hố sụt Một số hố sụt khác xuất vùng thung lũng kích thước nhỏ kèm theo tượng sụt đất xảy nứt đất tạo thành vết kéo dài 40 - 50m Có thể thấy, khu vực sụt đất chủ yếu xảy thung lũng với đất đá bề mặt sét thuộc thành tạo Đệ Tứ Các vùng đồi xung quanh quan sát thấy có đất đá bột kết khả tuổi Triat Gần khu vực xảy sụt đất có mỏ than khai thác thời gian dài trước Một số nhà dân khu vực sườn đồi thấp ven rìa thung lũng bị nứt kèm theo tượng nứt sụt đất, gây hoang mang lo lắng cho người dân đảo lộn sống số gia đình Trước nguy tượng sụt đất trên, với Đề tài “ Đánh giá vai trò địa chất tai biến sụt lún đất khu vực xóm Khi, xã Ân Nghĩa, huyện Lạc Sơn, tỉnh Hòa Bình đề xuất giải pháp khống chế ” em xin trình bày số kết nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố kiến tạo địa chất đến tượng sụt lở khu vực làng Khi đề xuất số biện pháp phòng chống sụt lở Mục tiêu đề tài Mục tiêu Đề tài làm rõ vai trò yếu tố địa chất đến tai biến sụt đất từ đề xuất giải pháp khống chế, giảm thiểu hậu sụt đất Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài thành tạo địa chất, hoạt động kiến tạo đại tượng sụt đất Khu vực nghiên cứu Xóm Khi, xã Ân Nghĩa, huyện Lạc Sơn, tỉnh Hòa Bình Các phương pháp nghiên cứu SV: Đặng Thị Thanh Huyền Trang Lớp: Địa Chất B – K56 Bộ môn Địa Chất Đồ án tốt nghiệp 5.1 Phương pháp thực địa - Khảo sát thực địa: điểm lộ, tiến hành quan sát, mô tả, chụp ảnh vết lộ, xác định quy mô vị trí sụt lún, đặc điểm địa chất hố sụt - Thu thập số liệu địa chất, cấu tạo loại mẫu thạch học 5.2 Phương pháp phòng - Soi mẫu thạch học để xác định kiến trúc, cấu tạo, thành phần khoáng vật đá - viết báo cáo Xử lý ảnh viễn thám để xác định cấu trúc khu vực liên quan đến khu vực nghiên cứu - Xử lý tài liệu địa vật lý, địa chất, kiến tạo khu vực để xác định vai trò yếu tố địa chất liên quan đến sụt lún Cơ sở tài liệu báo cáo Bài báo cáo hoàn thành sở kết nghiên cứu khảo sát thực địa, kết hợp tài liệu có gồm kết điều tra địa chất 1: 50.000, báo cáo khoa học kết nghiên cứu khác có liên quan Cấu trúc báo cáo Báo cáo hoàn thành gồm chương mục sau: MỞ ĐẦU CHƯƠNG I : TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU CHƯƠNG II : ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU CHƯƠNG III : ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC XÓM KHI CHƯƠNG IV: MỐI QUAN HỆ GIỮA SỤT ĐẤT VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CHƯƠNG V : GIẢI PHÁP KHỐNG CHẾ KẾT LUẬN LỜI CẢM ƠN TÀI LIỆU THAM KHẢO SV: Đặng Thị Thanh Huyền Trang Lớp: Địa Chất B – K56 Bộ môn Địa Chất Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG I : TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1.Điều kiện tự nhiên xã Ân Nghĩa B A Hình 1.1: Vị trí nghiên cứu (Nguồn: Google Earth) Xã Ân Nghĩa vùng thấp nằm gần cuối huyện Lạc Sơn phía đông nam, cách trung tâm huyện 10km, quốc lộ 12B từ Hòa Bình Nho Quan chạy qua, đường Hồ Chí Minh từ bắc vào nam chạy qua xã phía đông nam 4km - Phía bắc tiếp giáp với xã Bình Chân, Bình Cảng, Vũ Lâm - Phía đông tiếp giáp với xã Yên Nghiệp - Phía nam tiếp giáp với vườn Quốc gia Cúc Phương Ninh Bình xã Thạch Lâm huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa - Phía tây tiếp giáp với xã Tân Mỹ, huyện Lạc Sơn, tỉnh Hòa Bình Xã Ân Nghĩa có tổng diện tích đất tự nhiên 2760,92 có hai dân tộc chung sống: dân tộc Mường dân tộc Kinh, dân tộc Mường chiếm khoảng 95% Nghề nghiệp chủ yếu sản xuất nông - lâm nghiệp, số phát triển dịch vụ buôn bán nhỏ lẻ, có chợ Re trung tâm buôn bán xã vùng Đại Đồng Toàn xã có cấp học từ Mầm Non đến Trung học phổ thông Trình độ dân trí đời sống kinh tế người dân bước cải thiện nâng lên SV: Đặng Thị Thanh Huyền Trang Lớp: Địa Chất B – K56 Bộ môn Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Xã Ân Nghĩa có khoảng 1811 hộ với dân số khoảng 8.400 chia thành 21 cụm dân cư Cụ thể: xóm Nghĩa Thành, Láo Thành, Xóm Khi, xóm Re, xóm Trán, xóm Ngái 1, Ngái 2, Phố Re, Đội 5, xóm Vổ, xóm Búm 1, Búm 2, Búm 3, Tưa 1, Tưa 2, Tưa 3, Tuôn 1, Tuôn 2, xóm Khanh, xóm Trẹ, xóm Bái Hiện nay, xóm, phố bước triển khai dự án xây dựng Nông thôn mới, giảm tỷ lệ hộ nghèo, cận nghèo xuống mức thấp 1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội xã Ân Nghĩa Xã Ân Nghĩa khu vực miền núi, chưa có điều kiện để phát triển ngành công nghiệp mới, thương mại dịch vụ mà chủ yếu phát triển nông, lâm nghiệp Vì vậy, tổng giá trị thu nhập chưa cao so với địa phương khác Năm 2012, tổng giá trị thu nhập xã ước đạt 83 tỷ 100 triệu đồng Trong đó: Nông lâm thủy sản đạt 57 tỷ 350 triệu đồng chiếm 69%; Công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp đạt tỷ 258 triệu đồng chiếm 4% Giá trị thu nhập thương mại dịch vụ đạt 22 tỷ 500 triệu đồng chiếm 27% Ân Nghĩa có điều kiện tự nhiên điều kiện xã hội không thuận lợi; cách xa trung tâm; thông tin truyền tải địa phương chậm nên ảnh hưởng không nhỏ đến đời sống nhận thức người dân Vì vậy, tốc độ tăng trưởng kinh tế năm 2012 10% Bình quân đầu người năm 2012 ước đạt 13 triệu 500 nghìn đồng/người/năm Xóm Khi - thuộc xã Ân Nghĩa, xóm có 70 hộ dân, 350 khẩu, có 11 hộ gia đình, kinh tế chủ yếu làm nông nghiệp, kinh tế tương đối phát triển 1.3 Khí hậu thủy văn Xã Ân Nghĩa – Lạc Sơn nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ trung bình 230C, nằm gần trọn vẹn tiểu vùng khí hậu IV, ảnh hưởng yếu tố khí hậu đồng Lượng mưa trung bình năm huyện Lạc Sơn khoảng 1.950mm phân bổ không đều, mưa nhiều từ tháng đến tháng 10, tập trung vào tháng 7, 8, Từ tháng 11 đến tháng năm sau lượng mưa thường không đáng kể Độ ẩm SV: Đặng Thị Thanh Huyền Trang Lớp: Địa Chất B – K56 Bộ môn Địa Chất Đồ án tốt nghiệp trung bình năm 84%, chênh lệch tháng lớn, tháng cao (tháng 3) 90% tháng thấp (tháng 12) 24% Sông Bưởi sông lớn huyện Lạc Sơn, có độ dài 125km Đây thượng lưu Sông Con chi lưu Sông Mã Sông Bưởi hình thành từ nhánh chính: Nhánh Suối Cái, Suối Yêm Điềm, Suối Bìn nguồn tưới trục tiêu huyện Đây nguồn cung cấp nước chủ yếu cho sản xuất nông nghiệp phục vụ cho hoạt động dân sinh xã nằm dọc theo bờ sông Ngoài ra, ao, hồ, đầm Lạc Sơn phân bố không đồng đóng vai trò quan trọng cho công tác tưới tiêu tiềm to lớn cho phát triển thủy văn 1.4 Lịch sử nghiên cứu địa chất vùng Lịch sử nghiên cứu địa chất tổng hợp chia làm hai giai đoạn trước năm 1975 từ năm 1975 đến 1.4.1 Trước năm 1975 Một số công trình nghiên cứu người Pháp công bố: Bản đồ Bắc Bộ tỷ lệ 1:500.000 H Lantenis Zeiler (1907); Bản đồ địa chất trung hạ lưu sông Đà tỷ lệ 1:200.000 J.Deprat (1913); Bản đồ địa chất tờ Thanh Ba – Vạn Yên – Phủ Nho Quan tỷ lệ 1:200.000 J.Deprat (1914); Bản đồ địa chất tờ Hà Nội tỷ lệ : 500.000 Fromaget (1928 – 1929) Bản đồ địa chất Đông Dương tỷ lệ 1:200.000, Fromaget số nhà địa chất Pháp xuất năm 1939 – 1952, công bố hàng loạt công trình Địa chất Khoáng sản Bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam tỉ lệ 1:500.000 A.C.Adelung, 1956; S.K.Kitovanhi, 1959; xác định đá phun trào mafic Kim Bôi có tuổi Neogen liệt khu vực vào đới địa máng gọi “phức nếp lõm Sông Đà” Công tác nghiên cứu bắt đầu đẩy mạnh vào năm 1960 nghiên cứu tiềm dầu khí vùng trũng Hà Nội S.Kitovanhi (1960) đoàn địa chất 36 (1961) Bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam tỉ lệ 1:500.000 A.E.Dovjicop (1965) chủ biên có ý nghĩa to lớn với công tác lập đồ địa chất tìm kiếm khoáng sản miền Bắc Việt Nam, xác định đới tướng kiến tạo: SV: Đặng Thị Thanh Huyền Trang Lớp: Địa Chất B – K56 Bộ môn Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Fansipan, Sông Đà Ninh Bình Năm 1965 – 1973 công trình lập đồ địa chất tìm kiếm khoáng sản tờ Tuyên Quang tỷ lệ 1:200.000 Phạm Đình Long nnk, tờ Bể than Đông Bắc Bắc Bộ Phạm Văn Quang nnk 1969; tờ Hà Nội Hoàng Ngọc Kỷ nnk 1973 Năm 1972, Nguyễn Xuân Bao (đội sông Đà) thành lập đồ địa chất tỷ lệ 1:100.000 vùng Hòa Bình – Suối Rút phục vụ công trình xây dựng đập thủy điện Hòa Bình, nghiên cứu cấu trúc khu vực Năm 1974, Trần Văn Trị nnk thành lập đồ địa chất Việt Nam – phần miền Bắc, tỷ lệ 1:100000 1.4.2 Sau năm 1975 Năm 1977, Phan Cự Tiến đưa “Những vấn đề địa chất Tây Bắc Việt Nam” Công trình lắp ghép từ tờ đồ địa chất 1:200.000 giải đắn thứ tự địa tầng, magma, kiến tạo Năm 1982, Trần Đức Lương, Nguyễn Xuân Bao, thành lập đồ địa chất khoáng sản thành phố Hà Nội tỷ lệ 1:200.000 Năm 1989, Ngô Quang Toàn, thành lập đồ địa chất tìm kiếm khoáng sản tỷ lệ 1:50.000 nhóm tờ thành phố Hà Nội Năm 1989, Trần Đăng Tuyết, thành lập đồ địa chất tìm kiếm khoáng sản tỷ lệ 1:50.000 nhóm tờ Hà Đông – Hòa Bình Năm 1989, Nguyễn Đình Hợp, thành lập đồ địa chất tìm kiếm khoáng sản tỷ lệ 1:50.000 nhóm tờ Thanh Sơn – Thanh Thủy SV: Đặng Thị Thanh Huyền Trang Lớp: Địa Chất B – K56 Bộ môn Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Hình 2.1 Bản đồ địa chất khu vực nghiên cứu SV: Đặng Thị Thanh Huyền Trang Lớp: Địa Chất B – K56 CHƯƠNG II : ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.1 Hệ tầng GIỚI KAINOZOI – HỆ ĐỆ TỨ - THỐNG GIỮA – THỐNG TRÊN Hệ Đệ Tứ không phân chia (Q) Các trầm tích có thành phần hỗn hợp phân bố dọc thung lũng sông, suối, núi, có diện lộ hẹp rải rác vùng Đây sản phẩm trình phong hóa tích tụ từ nguồn gốc eluvi, deluvi Thành phần gồm sét – bột, cát, sạn, sỏi mảnh sắc cạnh Các lớp sét – bột bị phong hóa mạnh tạo nên kết vón laterit, tạo đá ong mặt chiều dày từ 0,5 – 2m Diện phân bố lớn thuộc khu vực dọc đường quốc lộ 12 (đoạn từ Đôn Dương đến Lạc Thủy), khu vực này, trầm tích Đệ Tứ nằm phủ đá vôi hệ tầng Đồng Giao Hệ tầng Hà Nội Hệ tầng Hà Nội Hoàng Ngọc Kỷ xác lập thời gian lập đồ địa chất tờ Hà Nội Đó tầng cuội sỏi có chiều dày hàng chục đến hàng trăm mét lỗ khoan trung tâm ngoại vi Hà Nội Chúng nằm trực tiếp bề mặt đá gốc Tuổi thành tạo tuổi tuyệt đối 30.000 năm, tương ứng với Pleitoxen – muộn Các thành tạo thuộc địa tầng Hà Nội vùng không lộ bề mặt địa hình mà gặp lỗ khoan Thành phần thạch học gồm : cuội, sỏi, thạch anh, silic, thuộc tướng lòng sông Chúng nằm trực tiếp bề mặt bào mòn đá gốc có ranh giới rõ với trầm tích trẻ Nhìn chung thành phần chúng đồng nhất, chiều dày thay đổi phụ thuộc địa hình cổ (từ 7m đến 11m) Hệ tầng Thái Bình Hệ tầng Thái Bình cho diện phân bố rộng rãi bề mặt độ cao tuyệt đối – 6m Thuộc phạm vi đồng dọc đường quốc lộ trở phía đông, diện tích khoảng 170 km2 Thành phần trầm tích bao gồm bùn – bột, bột – sét chứa cát cát, có màu xám tối, nâu đến xám xanh Tại lỗ khoan khảo sát bắt gặp chiều dày chúng từ – 15m Tại điểm lộ nhân tạo phía tây nam làng Hòa Bình khoảng 500m, lớp thổ - nhưỡng đồng gồm lớp: Lớp sét cát màu đỏ phớt tím lẫn tàn tích thực vật, dày khoảng 40 cm Lớp gồm cát, sét màu xám sáng chứa tàn tích thực vật mục nát dạng vết, chiều - dày 40 – 50 cm Tại điểm lộ hố hào thôn Thọ Oanh gồm lớp: Lớp trên: sét cát màu xám nâu nhạt phớt tím Sét chiếm khoảng 80%, cát khoảng 20%, chứa vết tích thực vật màu xám, đôi chỗ tàn tích thực vật bị oxit sắt hóa tạo - thành thỏi dạng trụ, màu nâu vàng Chiều dày 60 cm Lớp dưới: cát sét xám đen Cát hạt nhỏ chiếm 80%, sét chiếm khoảng 20%, có chứa vỏ sò đại Nhìn chung hệ tầng Thái Bình khu vực gồm lớp bột – sét – cát màu xám tối đến đen, có số màu nâu xám Trong lớp có chứa tàn tích thực vật phân hủy hóa than có dạng thân thảo, thân gỗ Hệ tầng Vĩnh Phúc Hệ tầng Vĩnh Phúc Hoàng Ngọc Kỷ xác lập tờ Hà Nội (1974) Trong khu vực nghiên cứu, hệ tầng Vĩnh Phúc lộ mặt, thuộc cánh đồng Phú Sơn, Trại Đức… Thành phần trầm tích hệ tầng có đặc trưng sau: - Phần lộ gồm lớp sét, bột sét hạt nhỏ có màu vàng nâu, đỏ loang lổ, bị laterit - hóa mạnh Phần chìm đồng gồm lớp sét lẫn bột sét chứa cát, nhiều chứa tàn tích thực vật có màu nâu, vàng xám - Các yếu tố đứt gãy yếu tố môi trường địa chất quan trọng việc đánh giá môi trường địa chất Các đứt gãy hoạt động thường gây động đất, nứt đất, ảnh hưởng đến công trình đập, công trình xây dựng… - Như nêu phần trên, thung lũng xóm Khi nằm gần điểm nằm gọn đới đứt gãy Sơn La, chịu ảnh hưởng đứt gãy bậc cao hoạt động Đới chạy qua huyện tỉnh Hòa Bình là: Tân Lạc, Lạc Sơn Yên Thủy với chiều dài gần 60 km, rộng gần km Cần lưu ý rằng, nơi đới đứt gãy có chiều rộng gần km, tính dập vỡ đới không đồng Đặc điểm phản ánh cấu trúc gồm nhiều nhánh đứt gãy phụ, chạy theo vùng rìa đới đới đứt gãy lớn Như vậy, nội đới vùng dập vỡ mạnh chủ yếu tập trung vùng có nhánh đứt gãy chạy qua Tại khu vực xóm Khi kết khảo sát nghiên cứu xác nhận, chạy qua khu vực đứt gãy bậc cao Tân Lạc – Yên Thủy với phương chủ đạo tây bắc - đông nam Chiều rộng đới đứt gãy phụ số nơi đạt đến km cấu trúc đới bao gồm số nhánh nhỏ Như nêu phần trên, khu vực xóm Khi phát đứt gãy nhỏ, chạy gần song song với phân bố cách khoảng 50 - 70m - Đồng thời, nghiên cứu khảo sát tượng sụt đất khu vực cho thấy: - Hiện tượng nứt, sụt đất phát triển phạm vi lòng chảo xóm Khi không vượt - xa Các hố sụt chủ yếu phạm vi khu vực rộng phẳng thung lũng Các vết nứt phát triển chủ yếu rìa bồn trũng khu vực có lớp phủ bở rời - mỏng phương chúng phần lớn có phương trùng với đứt gãy Các vết nứt sụt đất phân bố kéo dài dọc theo vị trí phân bố đứt gãy Nhiều vị trí phân bố vết nứt sụt có liên hệ trực tiếp với biến dạng phần đá gốc móng hoạt động lâu dài đứt gãy gây nên, xác định tài liệu địa vật lý trình bày - Vì đặc điểm đến nhận định: điều kiện địa chất - kiến tạo khu vực với tồn hệ thống đứt gãy hoạt động dày đặc gây nên dập vỡ cà nát biến vị, biến dạng mạnh mẽ nhân tố quan trọng tạo khu vực xung yếu làm tiền đề xuất định hướng gia tăng phát triển tượng nứt sụt đất khu vực Trên sở đến việc khoanh vùng đánh giá phát triển tượng nứt sụt đất, thể mối quan hệ nứt sụt đất đứt gãy khu vực dựa việc phân tích đánh giá mức độ hoạt động đứt gãy, gây biến dạng địa hình chúng theo chiều thẳng đứng, chiều rộng vùng phát triển đứt gãy theo tài liệu địa vật lý mức độ xuất vết nứt sụt đất đứt gãy phá hủy kiến tạo Theo khu vực có đới phát triển nứt sụt đất (hình 4.6) mức độ khác nhau: - Hai đới chạy dọc theo phần trũng có chiều sâu phá hủy bề mặt đá gốc lớn (hơn 60m) chiều rộng đới dập vỡ lớn hơn, đồng thời xuất nhiều hố nứt sụt đất Hai đới xếp vào đới nứt sụt đất thuộc loại - mạnh Đới đứt gãy rìa tây nam có độ sâu phá hủy nông hơn, mức độ xuất vết nứt - sụt gọi đới có mức độ nứt sụt đất trung bình Đới đứt gãy rìa tây bắc có mức độ phá hủy nông nhất, chưa có xuất nứt sụt đất, có vết trượt lở nhỏ (nứt sụt đất cổ) xếp vào đới có mức độ nứt sụt đất yếu 00 150 600m Hình 4.6: Sơ đồ phân bố đới động lực đứt gãy trẻ sụt đất, nứt đất 4.2.2 Vai trò địa tầng - Về đặc điểm địa tầng gồm hai phần rõ rệt Phần lộ tập đá vôi sét vôi phân lớp mỏng cấu tạo dạng hạt bẩn màu sẫm, phân bố phần sườn đồi phía bắc dãy đồi phía đông bắc Các lớp đá có có hướng nghiêng phía nam đông nam với góc cắm tương đối dốc Tập đá có lẽ thuộc hệ tầng Đồng Giao (T2đg2) Phần cát bột kết, sét kết có chứa thấu kính than thuộc hệ tầng Suối Bàng (T3n-rsb) tạo thành vỉa than đá sét than bị vò nhàu phân phiến mỏng uốn lượn mạnh Hoạt động Tân kiến tạo đới đứt gãy gây biến dạng học mạnh mẽ loại đá có tuổi khác Đất đá dập vỡ mạnh có hang hốc tồn đới đứt gãy - Thông thường, hang hốc đất bắt đầu phát triển từ khe rãnh khối đá (hình 4.7) Sự dao động mực nước ngầm mở rộng hang hốc theo thời gian Nếu bề dày tầng phủ nằm mái vòm không đủ để phát triển vòm, lớp đất nằm mái vòm trở nên yếu hình thành hố sụt Theo phương thẳng đứng mực nước ngầm hạ thấp nhanh, nước chảy từ dòng nước mặt vào lớp đất tạo áp lực thủy động vận chuyển hạt vật liệu mịn vào lỗ rỗng hệ khe nứt, hang hốc karst đá gốc, dẫn đến tăng độ rỗng giảm độ bền tầng đất Hình 4.7 Mặt cắt lý tưởng khu vực phát sinh hố sụt karst (Sower, 1996) Đất mặt Phong hóa thành đất cứng Phong hóa thành đất mềm yếu Đá gốc bị phong hóa nứt nẻ Đá gốc nguyên khối - - - Hình 4.8 Sự hình thành hang karst hố sụt liên quan đến karst - Ngoài ra, hình thái ranh giới cấu trúc điện trở suất tài liệu địa vật lý phản ánh đặc điểm cấu trúc hay tính chất bất đồng môi trường, ranh giới đới cấu trúc có hướng cắm dốc đứng phát triển theo chiều sâu cho phép dự báo khả tồn đới phá hủy kiến tạo Trên thực tế qua nghiên cứu lớp phủ địa hình đá vôi hệ tầng Đồng Giao cho thấy đất nằm bên đá gốc không đồng ranh giới đất đá không liên tục hình thành hố sụt xảy phát triển khoảng trống (hang hốc) bên tầng đất phủ Theo dấu hiệu tốc độ truyền sóng địa chấn điện trở suất đất đá dự đoán rằng, tầng đất Đệ Tứ tầng sét bột kết sâu 60m khu vực trung tâm thung lũng, phần đá vôi hệ tầng Đồng Giao với nhiều khả có hang động karst ngầm (do điện trở suất giảm đột ngột) (hình 4.9) Lớp trầm tích bở rời Lớp đá vôi Lớp cát bột sét kết Hang karst ngầm dự đoán - Hình 4.9 Mặt cắt minh giải tuyến đo điện T1 dự đoán tồn hang karst ngầm - Kết thăm dò địa vật lý trình bày cho phép dự đoán khu vực vùng trũng, chủ yếu phần trung tâm lên phần tây bắc có khả có tầng chứa nước Tầng nông phổ biến đến độ sâu < 30m, có nơi tầng xuất từ lớp gần mặt đất Tầng sâu có nơi xuất từ độ sâu khoảng 45m Tại số nơi đới đứt gãy F4 phản ánh đường nối trực tiếp tầng chứa nước Một số nơi khác hai tầng ngăn cách với lớp đất đá có điện trở suất cao hơn, nhiều chỗ lớp mỏng khoảng 10m Nếu có biến động mực nước đáng kể tầng chứa nước sâu Chẳng hạn nước nhanh tầng sâu nguyên nhân đó, bơm nước với lưu lượng lớn dẫn đến áp suất giảm đột ngột, đới dập vỡ chứa lượng nước định vốn liên kết yếu dễ bị phá vỡ trở thành đường dẫn nước từ xuống dưới, kéo theo tượng sụt đất Tại khu vực đất yếu lại có sườn dốc địa hình sụt đất gây tượng nứt trượt đất kèm theo F2 Tầng nông chứa nước F1T u y ê n C h ie u s â u H , m 40 80 Â n N g h i aF4 - M a t c a t d iê n tr o s u â t 120 160 200 240 Tầng sâu chứa nước 280 -2 -4 -6 Hình 4.10: Mặt cắt thăm dò điện thể có mặt tầng chứa nước 25 100 200 300 600 1000 2000 \ - 4.2.3 Vai trò vỏ phong hóa - Đặc điểm lớp vỏ phong hóa khu vực có ảnh hưởng trực tiếp đến tượng sụt đất Tại khu vực xóm Khi lớp có đặc điểm lớp vỏ phong hóa trình bày tương đối dày, bở rời, liên kết yếu, bị tác động mưa, lũ… lớp vỏ phong hóa dễ dàng bị rửa trôi gây sụt lở 4.2.4 Vai trò nhân sinh - Ngoài vai trò yếu tố nội sinh khu vực nghiên cứu có hoạt động khai thác than năm vừa qua, trạng hầm lò khai thác hoạt động bơm nước, tháo khô mỏ yếu tố ảnh hưởng - Trước địa bàn xóm Khi có mỏ than khai thác từ năm 80 kỷ trước Ban đầu mỏ than thuộc quản lý hợp tác xã, sau chuyển giao cho nhiều đơn vị khác Trước bị đình hoạt động vào tháng 7/2013 mỏ thuộc quyền khai thác công ty tư nhân Trong thời điểm mỏ than hoạt động, khu vực quanh xuất nhiều điểm sụt lún nhiều vết nứt Tuy nhiên, sụt lún không sâu rộng nên sau lần chủ doanh nghiệp khai thác than lại dùng máy san lấp lại - Như từ phân tích đánh giá đến kết luận mối quan hệ đặc điểm địa chất tượng nứt sụt đất khu vực xóm Khi: - Khu vực nứt sụt đất xóm Khi nằm hoàn toàn phạm vi đới đứt gãy Sơn La, - đới đứt gãy hoạt động tích cực giai đoạn Đệ Tứ - Hiện đại Tại khu vực xóm Khi có đứt gãy bậc cao cắt qua, đứt gãy hoạt động tích cực giai đoạn Đệ Tứ - Hiện đại Các đới đứt gãy tạo thành đới xung yếu làm tiền đề địa chất kiến tạo thuận lợi cho việc phát sinh phát triển tượng nứt sụt đất - Các điểm nứt sụt đất xóm Khi phân bố chủ yếu dọc theo đới đứt gãy kiến tạo - rõ mối quan hệ mật thiết có tính nhân chúng với Theo cấu tạo địa chất phần sâu đá gốc vùng có mặt hệ tầng Đồng Giao (T2ađg) có thành phần chủ yếu đá vôi Cũng có hang hốc ngầm lớn hoạt động karst tạo nên - Từ đặc điểm cho phép nhận định bồn Đệ Tứ xóm Khi kiến trúc xung yếu, thành tạo bở rời lấp bồn nằm trạng thái không ổn định dễ bị biến động trước tác động từ bên hoạt động nhân sinh có cường độ lớn khai thác nước ngầm lưu lượng lớn, bơm nước mỏ than làm hạ mực nước ngầm… - - - CHƯƠNG V: GIẢI PHÁP KHỐNG CHẾ VÀ GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG CỦA TAI BIẾN SỤT ĐẤT - Các giải pháp làm giảm thiểu tác động tiêu cực tượng sụt đất bao gồm giải pháp quy hoạch giải pháp kỹ thuật, với mục tiêu giúp người dân quyền địa phương nhận diện tượng sụt đất xảy ra, có kế hoạch hành động đề phòng tránh, khắc phục hiệu giảm thiểu tác động chúng 5.1 Giải pháp quy hoạch - Hầu hết dạng tai biến nứt – sụt đất có quy mô lớn xảy phạm vi ảnh hưởng đới đứt gãy hoạt động Vì vậy, lập sơ đồ khoanh vùng dự báo nguy sụt đất có ý nghĩa quan trọng việc định hướng quy hoạch vùng sở để khảo sát chi tiết trước triển khai xây dựng công trình dân sinh vùng Đối với nơi có nguy sụt đất phải cao cảnh giác, phát sớm dấu hiệu sụt đất xảy ra, thông thường sụt đất xảy vào thời điểm sau mưa lớn kéo dài (do lớp đất phía bị rửa trôi), thời kỳ hạn hán kéo dài (dẫn đến hạ thấp mực nước ngầm), khai thác nước ngầm, khoan giếng - hoạt động khai thác mỏ Tổ chức hỗ trợ di dời hộ dân nằm vùng có nguy sụt đất lớn Tổ chức tuyên truyền nâng cao nhận thức cho cộng đồng (từ cấp lãnh đạo đến người dân) hiểu rõ nguyên nhân gây sụt, tác động sụt đất đến đời sống cộng đồng, ảnh hưởng đến phát triển kinh tế xã hội giải pháp phòng tránh, khắc - phục có sụt đất xảy Tránh xây dựng công trình vùng có dấu hiệu nguy xảy sụt đất đến mức nguy hiểm, trường hợp không thay đổi vị trí cần phải áp dụng giải pháp công trình móng có khả chống đỡ - Cần có biện pháp cung cấp nước sinh hoạt tập trung cho nhân dân, tránh tượng khai thác nước đất cách tùy tiện nguyên nhân làm cân thúc đẩy trình sụt lún gây tai biến sụt lún mặt - đất Nghiêm cấm hoạt động khai thác mỏ, khai thác nước ngầm trái phép - Khi xảy tượng sụt cần nhanh chóng di dời dân khỏi vùng sụt đồng thời 5.2 - theo dõi diễn biến hố sụt Giải pháp kỹ thuật San lấp hố sụt: Đây giải pháp tạm thời nhằm khắc phục hậu hố sụt nhiều người dân thực Tùy theo quy mô độ sâu phân bố mà có giải pháp cụ thể khác + Đối với hố sụt nông, kích thước hố nhỏ (nông 10m) đào rộng miệng hố sau chèn họng hố sụt khối đá to kết cấu bê tông trước khu lấp nhằm ngăn chặn dòng chảy từ mặt thấm xuống bên + Đối với hố sụt sâu kích thước lớn (sâu 10m) cần đặt kết cấu bê tông, lưới lọc lấp hố đá tảng bên phủ trầm tích hạt mịn lên để đảm bảo cho dòng ngầm không bị đổi hướng gây tượng hòa - tan sụt đất khu vực khác Tiêu giảm dòng chảy tạm thời Giải pháp móng công trình: móng gạch kết hợp đệm cát móng giằng kết hợp gạch đệm cát (hình 5.1) - A B - - Hình 5.1 :Giải pháp móng công trình - KẾT LUẬN - Từ mô tả yếu tố địa chất kiến tạo tượng nứt sụt đất cho ta thấy : - Thung lũng xóm Khi lòng chảo nằm hoàn toàn vùng phát triển đứt gãy bậc cao thuộc phạm vi đới đứt gãy Sơn La Việc hình thành lòng chảo xóm Khi với chiều sâu tầng bở rời lên đến 40m có nhiều đứt gãy cắt qua cho phép - khẳng định bồn sụt lún tương đối mạnh Đệ Tứ Hệ thống đứt gãy bậc cao phát triển với mật độ tương đối dày đặc làm rõ tài liệu địa vật lý cho phép xác định khu vực có hoạt động kiến tạo mạnh - mẽ Hiện tượng nứt sụt đất phát triển phạm vi khu vực rộng phẳng thung lũng Các vết nứt sụt đất phân bố kéo dài dọc theo vị trí phân bố đứt - gãy Theo kết tài liệu địa vật lý kết hợp với tài liệu địa chất dự đoán khu vực xóm Khi có tồn hang karst ngầm - - - LỜI CẢM ƠN - Bằng tất tình cảm em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy Cô môn Địa chất, Thầy Cô trường Đại học Mỏ Địa chất, người nhiệt tình dạy dỗ, giúp đỡ em suốt thời gian vừa qua Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Thầy TS Ngô Xuân Thành, người ân cần bảo, hướng dẫn để em hoàn thành đồ án - Cuối em xin chân thành cảm ơn bạn, đồng nghiệp giúp đỡ động - viên em suốt trình học tập thời gian làm đồ án tốt nghiệp vừa qua, đặc biệt TT Địa Môi trường Tổ chức lãnh thổ tạo điều kiện cho em thực tập thực địa để bước đầu làm quen với công việc người làm Địa chất - Để viết đồ án tốt nghiệp có tính chất tổng hợp lý luận phương pháp kỹ thuật với kiến thức chuyên môn hạn chế, cố gắng không tránh khỏi thiếu sót nội dung đồ án Mong đóng góp ý kiến thầy cô bạn đồng nghiệp để đồ án hoàn thiện - Em xin chân thành cảm ơn! - - TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Hữu Dân, Trịnh Việt Bắc, Đinh Văn Toàn, 1999 - Áp dụng phương pháp - địa chấn thăm dò khảo sát địa chất công trình Tuyển tập công trình HN - học vật rắn toàn Quốc lần thứ 6, 123 - 129 Nguyễn Văn Hùng, Nguyễn Trọng Yêm, Hoàng Quang Vinh (1996),'' Một số đặc điểm hệ thống đứt gãy trẻ phương TB - ĐN Tây Bắc Việt Nam'', Địa chất tài nguyên, I, tr 47 - 58 Nguyễn Văn Hùng (2002): “Đặc điểm đứt gãy tân kiến tạo Tây Bắc Việt Nam”, Luận án Tiến sỹ Địa chất, Thư viện Quốc gia, Hà Nội Seismic Reraction interpretation programs, 1997 Rimrock Geophysics Inc Ngô Gia Thắng (1992), "Các loại hình kiến trúc tân kiến tạo lãnh thổ Việt Nam miền kế cận", Tạp chí Các Khoa học Trái đất, (2), tr 33-51 Đinh Văn Toàn, Trịnh Việt Bắc, Lại Hợp Phòng, Nguyễn Thị Hồng Quang, 2007 “Sử dụng kết hợp địa nhiệt nông địa chấn phát đứt gãy hoạt động trẻ phục vụ khoanh vùng nứt sụt đất số địa phương tỉnh Vĩnh Phúc” Tuyển tập báo cáo HNKHKT Địa vật lý lần 5, 466-476 Đinh Văn Toàn nnk., 2008 “Nghiên cứu dự báo khoanh vùng chi tiết nguy nứt sụt đất dọc đới Sông Hồng thuộc số địa phương tỉnh Phú Thọ Vĩnh Phúc, phục vụ quy hoạch khai thác hợp lý lãnh thổ” Đề tài cấp VHLKHCNVN 2008, lưu trữ Viện Địa chất Đoàn Văn Tuyến, Nguyễn Văn Canh, 2011 “Kết áp dụng phương pháp đo sâu điện để đánh giá nguồn nước ngầm khu kinh tế - cảng Hòn La, tỉnh Quảng Bình” Tạp chí Các Khoa học Trái đất, 33(3), 549-553,11- 2011 Zhdanov M S., 2009 Geophysical Electromagnetic Theory and Methods Methods in Geochemistry and Geophysics, Volume 43 ISSN: 0076-6895 Elsevier, 831pp 10 Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam (2005), Bản đồ địa chất khoáng sản Việt Nam, tỉ lệ 1:200.000, tờ Hòa Bình, Ninh Bình 11 Hoàng Văn Long (2014), “Nghiên cứu đặc điểm karst ngầm liên quan đến tai biến địa chất khu vực phía Tây, Tây Nam thành phố Hà Nội, đề xuất giải pháp phòng tránh khắc phục ”, 01C-04/07-2013-2 -