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

Header Page of 123 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN XUÂN NAM 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 Ngành: Địa chất học Mã số: 62.44.02.01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI – 2015 Footer Page of 123 Header Page of 123 Công trình hoàn thành Bộ môn Địa chất, Khoa Địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Hạ Văn Hải Trường Đại học Mỏ-Địa chất PGS.TS Trần Tân Văn Viện Khoa học Địa chất Khoáng sản Phản biện 1: PGS.TSKH Nguyễn Địch Dỹ Phản biện 2: GS.TSKH Đặng Văn Bát Phản biện 3: TS Uông Đình Khanh Luận án bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường họp trường Đại học Mỏ - Địa chất phường Đức Thắng – Bắc Từ Liêm – Hà Nội Vào hồi………giờ, ngày…… tháng…….năm 2015 Có thể tìm hiểu luận án Thư viện Quốc gia, Hà Nội thư viện trường Đại học Mỏ - Địa chất Footer Page of 123 Header Page of 123 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài luận án Vùng nghiên cứu vùng chuyển tiếp vùng núi tây bắc với đồng Hà Nội, có ý nghĩa quan trọng phát triển kinh tế - xã hội Đây nơi có nhiều công trình kinh tế, văn hóa trọng điểm quốc gia, bị tác động mạnh tai biến địa chất Việc nghiên cứu tai biến địa chất tiếp cận theo nhiều hướng khác nhau, song nhận thấy rõ tai biến địa chất liên quan chặt chẽ với điều kiện địa mạo, chế độ hoạt động kiến tạo đại chúng đối tượng địa chất Đệ tứ, việc nghiên cứu địa chất Đệ tứ, địa mạo - kiến tạo đại hướng tiếp cận đắn, hiệu nhằm xác định nguyên nhân, dự báo xu hướng giảm thiểu thiệt hại tai biến địa chất gây Mục đích nghiên cứu luận án Mục đích nghiên cứu luận án làm sáng tỏ đặc điểm địa chất Đệ tứ, đặc điểm địa mạo-kiến tạo đại vùng thung lũng sông Đà đoạn từ Hòa Bình đến Việt Trì Phân tích mối liên quan địa chất Đệ tứ, địa mạo, kiến tạo đại với tai biến địa chất, đề xuất biện pháp giảm thiểu Đối tượng phạm vi nghiên cứu luận án Đối tượng nghiên cứu luận án thành tạo địa chất Đệ tứ, địa hình-địa mạo, hoạt động kiến tạo đại tai biến địa chất Phạm vi nghiên cứu thung lũng sông Đà đoạn từ Hòa Bình đến Việt Trì Nội dung nghiên cứu luận án Footer Page of 123 Header Page of 123 - Nghiên cứu đặc điểm trầm tích Đệ tứ nguồn gốc, tuổi - Nghiên cứu đặc điểm địa mạo - Nghiên cứu hoạt động kiến tạo đại - Nghiên cứu tai biến địa chất mối liên quan chúng với đặc điểm địa chất Đệ tứ, địa mạo - kiến tạo đại, đề xuất biện pháp giảm thiểu Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án - Ý nghĩa khoa học Nghiên cứu quy luật phân bố trầm tích Đệ tứ, làm sở luận giải trình địa chất xảy giai đoạn Đệ tứ theo thuyết “Hiện chìa khoá để hiểu khứ” Lập lại lịch sử hình thành thung lũng hạ lưu sông Đà hoạt động kiến tạo liên quan Nghiên cứu địa mạo-kiến tạo (tectonic geomorphology), góp phần phát triển phương pháp nghiên cứu hoạt động kiến tạo đại Việt Nam - Ý nghĩa thực tiễn Kết nghiên cứu lý giải nguyên nhân gây nên tai biến địa chất đề xuất biện pháp phòng tránh, giảm thiểu hậu chúng phạm vi thung lũng sông tương đối hoàn chỉnh Cơ sở tài liệu luận án Luận án xây dựng sở tài liệu NCS thu thập, khảo sát thực địa nghiên cứu địa chất, địa mạo, kiến tạo tai biến địa chất từ năm 2010 đến Bên cạnh trình làm luận án, NCS tham gia đề tài “ Nghiên cứu tai biến địa chất vùng Ba Vì, Hòa Bình ” PGS.TS Hạ Văn Hải làm chủ biên, đề tài “Nghiên cứu, đánh giá kiến tạo đại vai trò tai biến thiên nhiên… ” PGS.TS Trần Footer Page of 123 Header Page of 123 Thanh Hải làm chủ biên Các đề tài liên quan trực tiếp đến hướng nghiên cứu NCS Ngoài NCS thu thập phân tích khối lượng lớn tài liệu địa chất, địa mạo tỷ lệ, tham khảo nhiều báo công bố tạp chí nước Các luận điểm bảo vệ - Luận điểm 1: Thung lũng hạ lưu sông Đà, đoạn từ Hòa Bình đến Việt Trì hình thành từ Pleistocen đến chia làm 03 đoạn có chế độ hoạt động kiến tạo khác - Luận điểm 2: Hoạt động kiến tạo đại vùng thung lũng hạ lưu sông Đà từ Hòa Bình đến Việt Trì thể rõ địa hình qua 17 bề mặt địa hình thuộc nhóm nguồn gốc chia thành 03 loại: mạnh, trung bình, yếu thông qua 05 số địa mạo-kiến tạo Điểm luận án - Thung lũng hạ lưu sông Đà từ Hòa Bình tới Việt Trì chia làm đoạn có chế độ hoạt động kiến tạo khác - Hoạt động kiến tạo đại thung lũng sông Đà đoạn từ Hòa Bình đến Việt Trì đánh giá định lượng thông qua số địa mạo-kiến tạo - Hoạt động kiến tạo đại nguyên nhân liên quan đến tượng sụt đất phường Đồng Tiến (Hòa Bình), xã Phong Vân (Ba Vì), xã Tân Đức (Việt Trì) Bố cục luận án Luận án dài 134 trang có 64 hình minh họa bố cục thành chương chưa kể phần mở đầu kết luận Chương Tổng quan vùng nghiên cứu Footer Page of 123 Header Page of 123 Chương Phương pháp luận phương pháp nghiên cứu Chương Đặc điểm địa chất Đệ tứ vùng thung lũng sông Đà đoạn từ Hòa Bình đến Việt Trì Chương Đặc điểm địa mạo -kiến tạo đại vùng thung lũng sông đà đoạn từ Hòa Bình đến Việt Trì Chương Tai biến địa chất mối liên quan với địa chất Đệ tứ, địa mạo- kiến tạo đại Chương TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên Vùng nghiên cứu nằm phía Tây thủ đô Hà Nội, phần thung lũng sông Đà đoạn từ Hòa Bình đến Việt Trì Phạm vi nghiên cứu lựa chọn mở rộng phía bắc tạo nên khung nghiên cứu hình chữ nhật có tọa độ VN 2000 xác định từ 1050 10’ đến 1050 27’ kinh độ Đông 200 46’ đến 210 26’ vĩ độ Bắc Hình Phạm vi vùng nghiên cứu Footer Page of 123 Header Page of 123 1.2 Lịch sử nghiên cứu NCS tìm hiểu lịch sử nghiên cứu theo 04 trọng tâm địa chất chung, địa chất Đệ tứ, hoạt động kiến tạo nhận định lịch sử hình thành thung lũng hạ lưu sông Đà Theo lịch sử nghiên cứu địa chất từ trước năm 1975 đề cập tương đối chi tiết loạt vấn đề địa chất địa tầng, magma, kiến tạo, làm sáng tỏ lịch sử phát triển địa chất khu vực Sau năm 1975 loạt tờ đồ địa chất tỷ lệ 1:50.000 thành lập, vùng nghiên cứu liên quan đến tờ đồ địa chất thành lập từ giai đoạn 1984 đến 1994 Trầm tích Đệ tứ khu vực hạ lưu sông Đà nghiên cứu từ năm 1973 trở lại đây, nghiên cứu chủ yếu phục vụ cho công tác lập đồ địa chất thăm dò khoáng sản Việc nghiên cứu trầm tích Đệ tứ bối cảnh thung lũng hạ lưu sông Đà nhằm tìm hiểu lịch sử hình thành hoạt động kiến tạo liên quan chưa thực Các nghiên cứu hoạt động tân kiến tạo kiến tạo đại cho thấy số hệ thống đứt gãy tái hoạt động hệ thống đứt gãy phương TB-ĐN, ĐB-TN kinh tuyến Biểu nâng, hạ địa hình phản ánh qua nghiên cứu địa mạo mức độ định tính Việc nghiên cứu định lượng chưa thực Vấn đề bỏ ngỏ hội để NCS tìm cách giải Tổng hợp nhận định trước hình thành thung lũng hạ lưu sông Đà, NCS thấy có hai luồng quan điểm: thứ cho thung lũng hạ lưu sông Đà hình thành giai đoạn Pliocen-Đệ tứ (5 triệu năm), thứ hai cho thung Footer Page of 123 Header Page of 123 lũng hạ lưu sông Đà hình thành giai đoạn Pleistocen Vậy sông Đà đoạn từ Hòa Bình đến Việt Trì hình thành từ thời gian câu hỏi cần lý giải 1.3 Đặc điểm địa chất trước Đệ tứ Sơ đồ địa chất thành lập từ việc kết nối tờ đồ địa chất 1: 50.000, nhằm nghiên cứu cấu trúc nơi trầm tích Đệ tứ phủ lên Trên sơ đồ thể 27 phân vị địa tầng, 05 phức hệ magma 04 hệ thống đứt gãy Phần bờ trái sông Đà phân bố chủ yếu đá có tuổi cổ từ giai đoạn tiền Cambri đến Devon, đá cổ nâng lên đến độ cao hàng ngàn mét chứng tỏ hoạt động nâng mạnh mẽ làm bóc mòn hết đá trẻ Phần bờ phải sông Đà chủ yếu đá trẻ từ giai đoạn Trias đến Đệ tứ, hai đỉnh cao phần núi Ba Vì núi Viên Nam cấu tạo đá phun trào tuổi Trias chứng tỏ hoạt động phun trào mạnh mẽ Theo quan niệm nhà địa chất trước sông Đà vùng nghiên cứu ranh giới đới Fanxipan đới Ninh Bình, hai đới đới nâng Đới sụt hạ tồn phía bắc vùng nghiên cứu với trầm tích trẻ phủ trực tiếp đá gốc có tuổi cổ (Ar) Sự phân bố địa tầng địa chất cho thấy hoạt động kiến tạo xảy mạnh mẽ khứ tạo nên địa thấy ngày Chương PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phương pháp luận Cơ sở lý luận luận án đứng quan điểm địa mạo học truyền thống đại xem địa Footer Page of 123 Header Page of 123 vật có phát sinh, phát triển theo logic tiến hóa kết tác động tương hỗ trình nội sinh với trình ngoại sinh, trình nội sinh thắng tức hoạt động kiến tạo mạnh dẫn tới địa hình bị phân dị Các yếu tố độ cao địa hình, độ dốc hình dạng địa hình yếu tố quan trọng để xác định hoạt động kiến tạo Dựa sở NCS làm toán ngược, nghĩa thông qua dấu hiệu địa mạo để suy đặc điểm hoạt động kiến tạo, cụ thể NCS dùng phương pháp trắc lượng hình thái để đánh giá tiêu hoạt động kiến tạo đại Giai đoạn hoạt động tân kiến tạo Việt Nam đa số nhà địa mạo, địa chất chấp nhận thời gian từ Oligocen đến Đệ tứ Như kiến tạo đại (10.000 năm) phần tân kiến tạo Đối với nghiên cứu thung lũng sông, việc xác định hoạt động kiến tạo cần phải nghiên cứu bối cảnh hoạt động tân kiến tạo kiến tạo đại 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Nhóm phương pháp địa chất -Phương pháp thành lập sơ đồ địa chất, địa chất Đệ tứ, phương pháp cổ sinh, phương pháp phân tích tuổi tuyệt đối 2.2.2 Nhóm phương pháp địa mạo - Phương pháp thành lập đồ địa mạo, phương pháp trắc lượng hình thái, phương pháp viễn thám 2.2.3.Các phương pháp khác - Phương pháp thành lập sơ đồ tai biến địa chất, phương pháp địa hóa, phương pháp trắc địa Footer Page of 123 Header Page 10 of 123 Hình 2.1.Một số hình ảnh khảo sát thực địa vùng nghiên cứu: A-phát thềm bậc II bên bờ trái sông Đà; B-lấy mẫu cuội mẫu bào tử phấn hoa; C-xác định đo đạc phương đứt gãy; D,E- Khảo sát mặt trượt đứt gãy kinh tuyến Hòa Bình; F-Khảo sát điểm sụt đất Phong Vân-Ba Vì Hình 2.2 Minh họa số yếu tố phụ trợ dùng trích xuất bề mặt địa hình; A-Ảnh vệ tinh; B-Mô hình DEM; C-Phân khoảng độ dốc; D-Phân khoảng độ cao; E-Khoảng độ dốc >35o; F-Thành tạo địa chất; G-Vùng đệm sông suối; H-Vùng đệm đứt gãy; I-Bề mặt cong địa hình Footer Page 10 of 123 Header Page 13 of 123 11 chết bị đầm lầy hóa nhanh lấp đầy bột, sét xác thực vật thân gỗ, thân cỏ, có thấu kính than bùn Trong tập có chứa di tích tảo nước ngọt: Eunotia, Hantzschia, Navicula , dạng bào tử phấn hoa: Polypodiaseae, Gleichenia, Lygodium, Lythocarpus, Pinus, Quercus, Liliaceae Bề dày < 10m 3.1.5 Trầm tích tuổi Holocen muộn (Q23) -Trầm tích nguồn gốc sông (aQ23) hệ tầng Thái Bình (hình 3.1), bao gồm: bãi bồi cao đê bãi bồi thấp đê Tích tụ bãi bồi cao chủ yếu bột sét lẫn cát Thành phần độ hạt bột: 16,92-87,4%, sét: 17,32- 44,66%; cát: 9,8-20,57% Các hệ số độ hạt: Md: 0,009-0,16; So: 1,84-4,24; Sk: 0,28-5,94; độ cầu Sf: 0,675; Ro: 0, 297 Trong trầm tích có chứa bào tử phấn hoa: Polypodiaceae, Microlepia, Ligodium, Pteris Tích tụ bãi bồi thấp liên quan mật thiết với chế độ dòng chảy Cát lòng sông Đà có độ lựa chọn, phân hạng khá, cấp hạt cỡ 0,5 đến mm chiếm 97,35% Đường kính trung bình Md = 0,25m/m, So = 1,84 - 3,52; Sk = 0,97 Các bãi bồi thấp thành tạo hàng năm, hình dạng kích thước chúng biến động sau mùa lũ Bề dày tích tụ bãi bồi thấp < m -Trầm tích nguồn gốc hồ (lQ23) hệ tầng Thái Bình Tại khu vực Phương Lâm, Hòa Bình, NCS phát trầm tích hồ, hồ móng ngựa với vật liệu trầm tích gồm cát 30%, sét bột 70% Trầm tích chứa nhiều vỏ ốc, hến nước Kết phân tích C14 xác định tuổi tuyệt đối 2.118 ± 50 năm Điều cho phép nhận định Holocen tồn hồ nước Footer Page 13 of 123 Header Page 14 of 123 12 Hình 3.2 Sơ đồ phân bố trầm tích Đệ tứ dọc sông Đà; 1-hệ tầng Thái Bình (bãi bồi thấp); 2-hệ tầng Thái Bình (bãi bồi cao); 3-hệ tầng Hải Hưng;4-hệ tầng Vĩnh Phúc; 5- hệ tầng Hà Nội; 6hệ tầng Đức Phong; 7-đường mặt cắt ký hiệu; 8-đường chia đoạn sông Đà; 9-lưu vực sông Đà Footer Page 14 of 123 Header Page 15 of 123 13 Hình 3.3 Một số mặt cắt ngang thể phân bố trầm tích đoạn 1, đoạn đoạn Footer Page 15 of 123 Header Page 16 of 123 14 Hình 3.4 Mặt cắt địa mạo theo đường 22’ đường 33’ (1/bề mặt đứt gãy; 2/bề mặt bóc mòn kiến trúc;3/bề mặt trọng lực; 4/bề mặt bóc mòn chung; 5/bề mặt san 40-60m; 6/bề mặt san 100-200m; 7/bề mặt san bằng300-500m; 8/bề mặt san 600-800m; 9/bề mặt san 900-1200m;10/núi sót karst;11/thung lũng karst; 12/bãi bồi;13/thềm I; 14/thềm II; 15/trũng xâm thực Footer Page 16 of 123 Header Page 17 of 123 15 3.2 Hoạt động kiến tạo Đệ tứ vùng nghiên cứu Các biểu nâng hạ kiến tạo thể qua hình dạng thung lũng xác định mặt cắt ngang, tính toán tỷ số độ rộng bề mặt thung lũng với độ cao, gọi chung số (Vf) Giá trị số Vf cao bề mặt thung lũng rộng, liên quan đến tốc độ nâng yếu, số Vf thấp phản ánh hình dạng thung lũng hẹp, liên quan đến tốc độ nâng mạnh độ sâu thung lũng lớn Chỉ số Vf tính toán cho thấy đoạn sông thẳng phương kinh tuyến (đoạn 2- hình 3.2) có tốc độ nâng mạnh), đoạn sông NCS phát thềm bậc II cao mực nước sông 16m Một cách nghiên cứu cụ thể kết hợp hình thái, phân bố trầm tích Đệ tứ mặt sâu Theo NCS chia đoạn sông Đà từ Hòa Bình đến Việt Trì thành đoạn, (hình 3.2) thành lập 14 mặt cắt ngang 01 mặt cắt dọc sông Đà, để phân tích đoạn sông Kết cho thấy đoạn sông liên quan đến chế độ hoạt động kiến tạo đại khác nhau: đoạn bị sụt hạ kiến tạo với tích tụ trầm tích Đệ tứ có chiều dày > 62m trũng Hòa Bình Trũng liên quan với hệ thống đứt gãy kinh tuyến rìa đông tây Hòa Bình Đoạn thể hoạt động nâng cao địa hình với chiều dày trầm tích Đệ tứ mỏng, lòng sông cắt xẻ trực tiếp vào đá gốc Đoạn liên quan đến vận động sụt hạ biểu với chiều dày trầm tích Đệ tứ đến 98m (LK.9), đoạn chịu ảnh hưởng hệ thống đứt gãy tây bắc-đông nam, đông bắc-tây nam kinh tuyến Footer Page 17 of 123 Header Page 18 of 123 16 Chương ĐẶC ĐIỂM ĐỊA MẠO - KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI 4.1 Đặc điểm địa mạo vùng nghiên cứu Bản đồ địa mạo vùng thung lũng sông Đà đoạn từ Hòa Bình đến Việt Trì thành lập dựa nguyên tắc “nguồn gốc” Theo nguyên tắc địa hình chia thành bề mặt, nằm ngang, nghiêng, lượn sóng, nhiên có nguồn gốc thành tạo Kỹ thuật GIS-Viễn thám áp dụng để trợ giúp thành lập đồ địa mạo, số bề mặt chồng ghép trích xuất, kết hợp với tài liệu tổng hợp từ kết nghiên cứu trước tài liệu thực địa, NCS thành lập 17 bề mặt địa hình thuộc nhóm nguồn gốc: 1-Địa hình hoạt động đứt gãy; 2- Địa hình hoạt động bóc mòn; 3- Địa hình karst; 4- Địa hình hoạt động dòng chảy; 5-Địa hình hoạt động nhân sinh Các bề mặt nhóm nguồn gốc kể gián tiếp phản ánh hoạt động kiến tạo đại 4.2 Đặc điểm hoạt động kiến tạo đại 4.2.1 Các biểu hoạt động kiến tạo đại Hoạt động kiến tạo đại vùng nghiên cứu phong phú biểu qua : 1-động đất; 2-xuất lộ nước khoáng nóng; 3đứt gãy hoạt động; 4-hoạt động nâng, hạ địa hình; 5-dịch chuyển theo tài liệu GPS 4.2.2.Hoạt động kiến tạo đại qua số địa mạo NCS tiếp cận phương pháp nghiên cứu tính toán số địa mạo tương quan với hoạt động kiến tạo, cụ thể áp dụng số địa mạo số AF, SL, Bs, Smf, Vf để tính toán hoạt động kiến tạo tương quan NCS chia lưu vực sông Đà đoạn từ Hòa Bình đến Việt Trì thành 47 lưu vực phụ để tính Footer Page 18 of 123 Header Page 19 of 123 17 toán số kiến tạo cho lưu vực phụ Kết tính toán số kiến tạo dao động từ 1,4 đến 2,6 chia làm loại: hoạt động kiến tạo mạnh có giá trị từ 1.4 – 1.6; hoạt động kiến tạo trung bình có giá trị từ 1.6-2; hoạt động kiến tạo yếu có giá trị 2.0-2.6 Hình 4.1 Sơ đồ phân vùng hoạt động kiến tạo đại thung lũng hạ lưu sông Đà đoạn từ Hòa Bình đến Việt Trì Footer Page 19 of 123 Header Page 20 of 123 18 4.3 Lịch sử hình thành thung lũng hạ lưu sông Đà Phía bắc diện tích nghiên cứu tồn dải trầm tích sông có tuổi Pliocen (N2) kéo theo phương TB-ĐN, sông Đà cắt qua dải trầm tích Trung Hà, hẳn sông Đà phải có sau giai đoạn Pliocen Nghiên cứu trầm tích nguồn gốc sông phạm vi thung lũng hạ lưu sông Đà từ Hòa Bình đến Việt Trì Trên bề mặt đáy lỗ khoan tồn trầm tích sông cổ có tuổi Pleistocen sớm Từ NCS rút nhận định lòng sông Đà qua vào khoảng thời gian Pleistoxen sớm, hay thung lũng hạ lưu sông Đà hoàn chỉnh (có bề mặt đỉnh, bề mặt sườn, bề mặt đáy) hình thành vào giai đoạn Pleistocen sớm đến Vậy trước giai đoạn Đệ tứ sông Đà chảy đâu? Quan sát ảnh vệ tinh thấy di vết đới trũng thấp kéo dài theo hướng TB-ĐN Ngô Thường San (1965), Hà Toàn Dũng, (1970) gọi “đới địa vực cổ sông Đà”, hẳn sông Đà chảy phạm vi đới tồn trầm tích Neogen Thuận Châu (Sơn La), Mai Châu (Hòa Bình) Nho Quan (Ninh Bình) Tại sông Đà lại đổi dòng chảy phía bắc Hòa Bình? Theo nghiên cứu NCS đới kiến tạo cổ tái hoạt động tân kiến tạo Đới Panxipan nâng mạnh phía tây, đới sông Hồng sụt hạ phía bắc, đới kiến tạo Ninh Bình nâng phía đông đông nam Chắc hẳn hoạt động nâng đới Ninh Bình chặn dòng sông Đà làm sông Đà từ từ đổi hướng chảy vào khu vực Hòa Bình Tại có hệ thống đứt gãy kinh tuyến tạo thành đới trũng sông Đà theo chảy lên phía bắc Footer Page 20 of 123 Header Page 21 of 123 19 Chương MỐI LIÊN QUAN CỦA TAI BIẾN ĐỊA CHẤT VỚI ĐỊA CHẤT ĐỆ TỨ, ĐỊA MẠO-KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI 5.1 Hiện trạng tai biến địa chất Trong khu vực nghiên cứu có tai biến nội sinh, ngoại sinh hỗn hợp, số tai biến địa chất phổ biến nứt, sụt đất, xói lở bờ sông, xảy lặp lặp lại vị trí qua nhiều năm gây thiệt hại đáng kể Hình 5.1 Một số hình ảnh tai biến địa chất khu vực nghiên cứu: A-Nứt vỡ qua đường bê tông đổ tường nhà dân Tân Đức; B-Nứt đổ nhà dân Đồng Tiến; C-trượt lở khối; DCác hố sụt dạng tuyến Phong Vân; E-Xói lở bờ trái suối Ngòi Lạt phải di dời dân Footer Page 21 of 123 Header Page 22 of 123 20 5.2 Mối liên quan tai biến địa chất với địa chất Đệ tứ, địa mạo-kiến tạo đại Vùng thung lũng hạ lưu sông Đà bao gồm bề mặt đỉnh, bề mặt sườn bề mặt đáy thung lũng khái quát hai vùng vùng bóc mòn vùng tích tụ Vùng bóc mòn tiếp cận nghiên cứu phân tích địa mạo Vùng tích tụ nghiên cứu phân tích địa chất Đệ tứ Các phân tích hướng tới việc xác định hoạt động kiến tạo đại mà gián tiếp trực tiếp gây tai biến địa chất Trên thực tế hoạt động kiến tạo đại gắn liền với tai biến địa chất Bản thân số tai biến địa chất động đất, đứt gãy hoạt động hoạt động kiến tạo đại Do chúng có mối liên quan mật thiết với 5.3 Một số biện pháp phòng tránh giảm thiểu tai biến địa chất Tai biến địa chất liên quan tới hoạt động kiến tạo đại Tuy nhiên hoạt động kiến tạo đại thường không ý số chuyển động nhỏ vài mm/năm, chuyển động âm thầm không dễ dàng nhận thấy đến xảy số tượng địa chất bất thường ý Các yếu tố động lực ngoại sinh hoạt động gió, bão, nước chảy mặt, dễ dàng nhận thấy người ta thường quy nguyên nhân tác động tức thời giải pháp đưa thường cục theo kiểu hỏng đâu sửa “mất bò lo làm chuồng” Đối với luận án nghiên cứu, việc xác định nguyên nhân sâu xa gây nên TBĐC, NCS muốn xa với nghiên Footer Page 22 of 123 Header Page 23 of 123 21 cứu TBĐC phạm vi thung lũng sông bao gồm bề mặt đỉnh, bề mặt sườn bề mặt đáy thung lũng, nhằm giải không riêng tượng cục Xác định nên việc giảm thiểu TBĐC đề xuất tiến hành từ bề mặt đỉnh, bề mặt sườn tiến xuống đáy thung lũng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận 1) “Hiện chìa khoá để hiểu khứ” Dựa vào dấu vết trầm tích sông cho thấy đoạn sông Đà từ Hòa Bình đến Việt Tri hình thành từ Pleistocen đến Hình thái phân bố trầm tích Đệ tứ đoạn sông cho phép phân chia thành đoạn thể chế độ hoạt động kiến tạo đại khác nhau: đoạn liên quan đến vận động sụt hạ đại tạo sụt trũng dạng địa hào Hòa Bình; đoạn liên quan đến hoạt động nâng kiến tạo, hai đoạn bị chi phối hệ thống đứt gãy kinh tuyến; đoạn liên quan đến vận động sụt hạ kiến tạo bị chi phối chủ yếu đứt gãy hoạt động đại phương TB-ĐN ĐB-TN 2) Nghiên cứu địa mạo-kiến tạo đại phân tích bề mặt đồng nguồn gốc Theo dạng địa hình nghiên cứu thông qua nguồn gốc tạo nên chúng, thể qua nhóm nguồn gốc phản ánh gián tiếp hoạt động kiến tạo đại Kết hợp phân tích định lượng lưu vực phụ lưu vực hạ lưu sông Đà với 05 số địa mạo tương quan với hoạt động kiến tạo đại: số (AF) phản ánh mức độ Footer Page 23 of 123 Header Page 24 of 123 22 nghiêng kiến tạo, số (Smf ) phản ánh đứt gãy hoạt động chân sườn núi, số SL phản ánh mức độ nâng cao tạo bậc sườn địa hình; số Vf phản ánh tỷ số độ rộng với độ cao ;chỉ số Bs phản ánh mức độ xâm thực sâu hình dạng lưu vực, số gián tiếp thể hoạt động kiến tạo với tượng nâng cao địa hình Kết hợp số địa mạo, NCS tính toán số hoạt động kiến tạo tương quan Chỉ số dao động từ 1,4 đến 2,6 chia thành khoảng giá trị với loại có giá trị từ 1.4 – 1.6, biểu hoạt động kiến tạo mạnh ; loại với khoảng giá trị từ 1.6 -2, biểu hoạt động kiến tạo trung bình; loại với giá trị 2.0 -2.6 thể hoạt động kiến tạo yếu Từ khoảng giá trị phân chia, NCS thành lập sơ đồ phân vùng mức độ mạnh, trung bình, yếu để đánh giá hoạt động kiến tạo đại cho 47 lưu vực vùng nghiên cứu 3) Địa hình vùng nghiên cứu núi đồng bằng, bị chi phối hai trình địa mạo chủ đạo, thứ “nâng cao-bóc mòn” thứ hai “sụt lún-tích tụ” Chỉ số kiến tạo phản ánh tốt trình thứ nhất, trình thứ hai giải nghiên cứu trầm tích Đệ tứ mối tương quan với hoạt động kiến tạo đại Sự kết hợp nghiên cứu hoạt động kiến tạo thông qua trầm tích Đệ tứ hoạt động kiến tạo thể địa hình (bề mặt đỉnh, bề mặt sườn) cho phép thành lập sơ đồ kiến tạo đại vùng thung lũng hạ lưu sông Đà đoạn từ Hòa Bình đến Việt Trì Các biểu hoạt động kiến tạo đại vùng nghiên cứu đa dạng Các trầm tích Đệ tứ tuổi bị chia cắt phân bố vị trí khác Sự xuất lộ nhiều điểm nước Footer Page 24 of 123 Header Page 25 of 123 23 khoáng nóng tiềm ẩn nguồn địa nhiệt sâu thoát lên dập vỡ, nứt nẻ đá gốc Các đứt gãy hoạt động vận động nâng, hạ, chấn tâm động đất, dịch chuyển khối xác định số liệu đo GPS Các diện mạo địa đường sống núi gấp khúc, vách bóc mòn, facet tam giác, rãnh xói, mương xói, trượt đất, lở đá, nứt đất gián tiếp phản ánh hoạt động kiến tạo đại 4) Một số loại tai biến địa chất đáng quan tâm vùng nghiên cứu nứt -sụt đất, xói lở bờ sông Nguyên nhân gây nên tai biến địa chất yếu tố vật lý học đất biến dạng thấm, xói ngầm, bục đất, cát chảy, hay hoạt động người, sinh vật Tuy nhiên xâu chuỗi kết nghiên cứu thấy tượng nứt, sụt đất đồi Ông Tượng phường Đồng Tiến, thị xã Hòa Bình; xã Phong Vân, Ba Vì; xã Tân Đức, Việt Trì ; xã Minh Đạo, Việt Trì giống hình thái, xảy quy mô lớn, lặp lặp lại vị trí thời gian dài, đưa đến nhận định nguyên nhân hoạt động kiến tạo đại, biểu rõ nét hoạt động đới đứt gãy kinh tuyến Hòa Bình, tổ hợp giao đứt gãy TB-ĐN, ĐB-TN kinh tuyến Việt Trì 2.Kiến nghị Kết nghiên cứu hình thành hướng nghiên cứu hoàn thiện phương pháp nghiên cứu hoạt động kiến tạo đại thông qua việc tính toán số địa mạo-kiến tạo Cần phải thử nghiệm tính toán 21 số địa mạo để rút số phản ánh hoạt động kiến tạo rõ nét Footer Page 25 of 123 Header Page 26 of 123 24 Hiện có nhiều phương pháp xác định tuổi tuyệt đối trầm tích Đệ tứ cho kết xác phương pháp OSL, SL, ESR cần áp dụng vào vùng nghiên cứu Các bề mặt san xác định phải xác hóa tài liệu phân tích tuổi trầm tích sót lại bề mặt san Liên hệ bề mặt san cho phép tính toán tốc độ nâng địa hình giai đoạn khác giai đoạn tân kiến tạo kiến tạo đại NCS nhận thấy phương pháp địa mạo - kiến tạo (Tectonic geomorphology) nên áp dụng rộng rãi Việt Nam Phương pháp cho phép nghiên cứu hoạt động kiến tạo đại thông qua yếu tố địa mạo cách định lượng, xác khách quan cách làm truyền thống trước chủ yếu dựa vào quan sát, lập luận định tính Footer Page 26 of 123 Header Page 27 of 123 25 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ Lê Cảnh Tuân, Vũ Thanh Tâm, Nguyễn Xuân Nam (2006), “Nghiên cứu tai biến địa chất sở ứng dụng mô hình GIS (lấy vùng Đồng Đăng-Lạng Sơn làm ví dụ)”, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất, (16/10), tr 42-46 Lê Cảnh Tuân, Nguyễn Xuân Nam (2007), “Hoạt động tân kiến tạo trạng xói lở - bồi tụ thung lũng sông Kỳ Cùng (đoạn thành phố Lạng Sơn)”, Tạp chí Địa chất loạt A (298), tr 34-40 Lê Cảnh Tuân, Nguyễn Linh Ngọc, Đặng Văn Bào, Nguyễn Xuân Nam (2008), “Bản chất mô hình SINMAP yêu cầu áp dụng vào thực tế (lấy ví dụ thung lũng sông Kỳ Cùng- Lạng Sơn)”, Tạp chí Khoa học Trái đất, (30), tr 65-72 Nguyễn Xuân Nam, Hạ Văn Hải, Nguyễn Đại Trung, (2010) “Geomorphic feature of Thuan Chau, Son La region and Geological hazard - Flash Flood ”, Tạp chí địa chất, loạt B (35-36), tr 9-21 Nguyễn Xuân Nam, Hạ Văn Hải, Hạ Quang Hưng (2011), “Đặc điểm tai biến địa chất dọc sông Đà đoạn từ Hòa Bình đến Việt Trì liên quan đến hoạt động kiến tạo đại”, Tạp chí địa chất, loạt A (325), tr 1-14 Nguyễn Xuân Nam, Trần Tân Văn, Hạ Văn Hải (2014), “Kết nghiên cứu địa mạo-kiến tạo thung lũng sông Đà đoạn từ Hòa Bình đến Việt Trì mối liên quan với tai biến địa chất” Tuyển tập báo cáo Hội nghị Khoa học lần thứ 21, Đại học Mỏ-Địa chất, tr 32-44 Nguyễn Xuân Nam, Trần Tân Văn, Hạ Văn Hải (2015), “Phân tích địa mạo thành tạo địa chất thung lũng hạ lưu sông đà”, Tạp chí địa chất , loạt A (349), tr 5464 Hà Nội Footer Page 27 of 123 ... Đặc điểm địa chất Đệ tứ vùng thung lũng sông Đà đoạn từ Hòa Bình đến Việt Trì Chương Đặc điểm địa mạo -kiến tạo đại vùng thung lũng sông đà đoạn từ Hòa Bình đến Việt Trì Chương Tai biến địa chất. .. Header Page 18 of 123 16 Chương ĐẶC ĐIỂM ĐỊA MẠO - KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI 4.1 Đặc điểm địa mạo vùng nghiên cứu Bản đồ địa mạo vùng thung lũng sông Đà đoạn từ Hòa Bình đến Việt Trì thành lập dựa nguyên tắc... Chương MỐI LIÊN QUAN CỦA TAI BIẾN ĐỊA CHẤT VỚI ĐỊA CHẤT ĐỆ TỨ, ĐỊA MẠO-KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI 5.1 Hiện trạng tai biến địa chất Trong khu vực nghiên cứu có tai biến nội sinh, ngoại sinh hỗn hợp, số tai biến