Nghiên cứu địa động lực vùng tuần giáo và kế cận, xác lập cơ sở khoa học đánh giá và dự báo động đất 62 44 55 05

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - ’ - NGUYỄN HỮU TUYÊN NGHIÊN CỨU ĐỊA ĐỘNG LỰC VÙNG TUẦN GIÁO VÀ KẾ CẬN, XÁC LẬP CƠ SỞ KHOA HỌC ĐÁNH GIÁ VÀ DỰ BÁO ĐỘNG ĐẤT CHUYÊN NGÀNH: ĐỊA KIẾN TẠO Mà SỐ: 62 44 55 05 LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1- PGS TS CHU VĂN NGỢI 2- PGS TS CAO ĐÌNH TRIỀU Hà Nội - 2012 MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cám ơn Mục lục Danh mục viết tắt Danh mục hình vẽ, bảng hình ảnh MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ KIẾN TẠO, ĐỊA ĐỘNG LỰC VÀ ĐỘNG ĐẤT VÙNG TUẦN GIÁO VÀ KẾ CẬN 1.1Khu vực nghiên cứu bình đồ cấu trúc kiến tạo khu vực kết nghiên cứu trước 1.1.1.Vị trí vùng nghiên cứu bình đồ cấu trúc kiến tạo khu vực 1.1.2 Một số kết nghiên cứu cấu trúc, kiến tạo địa động lực khu vực Tây Bắc Việt Nam 1.2Tiến hóa địa động lực Kainozoi đặc trưng địa động lực vùng nghiên cứu 1.3Nghiên cứu động đất vùng Tuần Giáo kế cận 1.3.1 Kết nghiên cứu tính địa chấn khu vực 1.3.2 Nghiên cứu dự báo động đất Kết luận chương Chương PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ HỆ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1Phương pháp luận 2.1.1 Phương pháp luận nghiên cứu địa động lực thuật ngữ liên quan 2.1.2 Nguyên lý phân chia đơn vị cấu trúc địa động lực 2.1.3 Cơ sở phương pháp luận nghiên cứu dự báo động đất i-4 2.2Các phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp nghiên cứu địa động lực 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu dự báo động đất Chương BIỂU HIỆN HOẠT ĐỘNG ĐỊA ĐỘNG LỰC HIỆN ĐẠI VÙNG TUẦN GIÁO VÀ KẾ CẬN 3.1Cơ sở phân khối cấu trúc địa động lực vùng Tuần Giáo kế cận 3.1.1 Trường Địa vật lý đặc trưng phân khối cấu trúc địa động lực 3.1.2 Các nhân tố địa chất, địa hình- địa mạo đặc trưng phân khối cấu trúc địa động lực 3.2Phân khối cấu trúc địa động lực khu vực Tuần Giáo kế cận 3.2.1 Các khối cấu trúc địa động lực khu vực Tuần Giáo kế cận - Khối cấu trúc địa động lực cấp II Hoàng Liên Sơn - Khối cấu trúc địa động lực cấp II - Khối cấu trúc địa động lực cấp II - Khối cấu trúc địa động lực cấp II Sông Mã - Khối cấu trúc địa động lực cấp II - Khối cấu trúc địa động lực cấp II Điện Biên 3.2.2 Đứt gãy ranh giới khối cấu trúc 3.2.2.1 Hệ thống đới đứt gãy cấp I 3.2.2.2 Hệ thống đới đứt gãy cấp II 3.2.2.3 Hệ thống đới đứt gãy cấp III 3.3 Đặc trưng vận động khối cấu trúc địa động lực 3.3.1 Biểu vận động thẳng đứng 3.3.1.1 Hiện trạng cân đẳng tĩnh biểu dịch chuyển thẳng đứng 3.3.1.2 Chuyển động thẳng đứng theo kết phân tích tài liệu vỏ Trái đất 3.3.1.3 Chuyển động thẳng đứng Pliocene- Đệ Tứ 3.3.1.4 Đánh giá chuyển động thẳng đứng theo tài liệu địa mạo 3.3.2 Biểu dịch chuyển ngang 3.3.2.1 Chuyển động ngang theo kết phân tích tài liệu vỏ Trái đất 3.3.2.2 Chuyển dịch ngang theo số liệu quan trắc GPS 3.3.2.3 Đánh giá chuyển động ngang theo tài liệu địa mạo 3.4 Biểu ứng suất khu vực nghiên cứu 3.4.1 Trường ứng suất khu vực 3.4.2 Mô biến đổi ứng suất khu vực theo mơ hình Coulomb Kết luận chương Chương 4: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ VÀ DỰ BÁO ĐỘNG ĐẤT VÙNG TUẦN GIÁO VÀ KỀ CẬN 4.1Biểu hoạt động động đất khu vực Tuần Giáo kế cận 4.1.1 Danh mục động đất vùng nghiên cứu 4.1.2 Biểu hoạt động động đất 4.1.3 Dấu hiệu hoạt động cổ động đất khu vực nghiên cứu 4.2 Đánh giá dự báo vùng phát sinh động đất khu vực nghiên cứu 4.2.1 Quy trình xác định nút giao cấu trúc có nguy phát sinh động đất vùng Tuần Giáo kế cận theo CORA3 4.2.2 Xử lý số liệu nút giao cấu trúc 4.2.3 Đánh giá nút giao cấu trúc có nguy phát sinh động đất vùng Tuần Giáo kế cận theo CORA3 4.2.3.1 Kết đánh giá nút giao cấu trúc có nguy phát sinh động đất với Mo ≥ 4.0 theo CORA3 4.2.3.2 Kết đánh giá nút giao cấu trúc có nguy phát sinh động đất với Mo ≥ 5.0 theo CORA3 4.3Dự báo vị trí có khả phát sinh động đất mạnh khu vực nghiên cứu Kết luận chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Cơng trình cơng bố tác giả liên quan đến luận án Tài liệu tham khảo Phụ lục i-6 DANH MỤC VIẾT TẮT BCĐĐL: Bối cảnh địa động lực CTĐĐL: Cấu trúc Địa động lực ĐĐN: Đông đông nam ĐG: Đứt gãy ĐB: Đơng bắc DEM: Mơ hình số độ cao D-L: DEM- Lineament ĐN: Đông nam LC-ĐB: Đứt gãy Lai Châu- Điện Biên LA PTS: Luận án Phó tiến sỹ HKTĐĐL: Hệ kiến tạo địa động lực GIS: Hệ thông tin Địa lý GPS: Hệ thống định vị toàn cầu InSar: Phương pháp giao thoa rađa vi phân KT: Kinh tuyến KZ: Kainozoi MZ: Mesozoi NCS: Nghiên cứu sinh PT-TU: Đứt gãy Phong Thổ - Than Uyên PZ: Paleozoi PZ3: Paleozoi thượng Q: Đệ tứ TB: Tây bắc TN: Tây nam TTB: Tây tây bắc TTN: Tây tây nam TƯSKT HĐ: Trường ứng suất kiến tạo đại ƯSKT: Ứng suất kiến tạo VLBI: Phương pháp giao thoa đường sở dài VT: Vĩ tuyến i-7 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢNG VÀ HÌNH ẢNH DANH MỤC HÌNH VẼ Mục Mở đầu Chương STT Hình Hình 1.1 Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 1.4 Hình 1.5 Hình 1.6 Chương Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4 Hình 2.5 Hình 2.6 Hình 2.7 Hình 2.8 Hình 2.9 Hình 2.10 Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 Chương i-8 Hình 3.6 Hình 3.7 Hình 3.8 Hình 3.9 Hình 3.10 Hình 3.11 Hình 3.12 Hình 3.13 Hình 3.14 Hình 3.15 Hình 3.16 Mơ hình số độ cao 3D đứt gãy Sơng Đà cấu trúc phương Hình 3.17 Hình 3.18 Hình 3.19 Hình 3.20 Hình 3.21 Hình 3.22 Hình 3.23 Hình 3.24 Hình 3.25 Hình 3.26 Hình 3.27 Hình 3.28 Hình 3.29 Hình 3.30 Hình 3.31 Hình 3.32 i-9 Hình 3.33 Hình 3.34 Hình 3.35 Hình 3.36 Hình 3.37 Hình 3.38 Hình 3.39 Hình 3.40 Hình 3.41 Hình 3.42 Chương Hình 4.1 Hình 4.2 Hình 4.3 Hình 4.4 Hình 4.5 Hình 4.6 Hình 4.7 Hình 4.8 Hình 4.9 Hình 4.10 Hình 4.11 Hình 4.12 Hình 4.13 Hình 4.14 Hình 4.15 Hình 4.16 i-10 Hình 4.17 Hình 4.18 Hình 4.19 Hình 4.20 Phụ lục Phụ lục Phụ lục DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG Chương Bảng 3.1 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Bảng 3.4 Bảng 3.5 Chương Bảng 4.1 Bảng 4.2 Bảng 4.3 Bảng 4.4 Bảng 4.5 Bảng 4.6 Bảng 4.7 Phụ lục Phụ lục Phụ lục Phụ lục i-11 Phụ lục Phụ lục Phụ lục Phụ lục DANH MỤC CÁC ẢNH Chương Ảnh 3.1 Ảnh 3.2 Ảnh 3.3 Ảnh 3.4 Ảnh 3.5 Ảnh 3.6 Chương Ảnh 4.1 Ảnh 4.2 Ảnh 4.3 Ảnh 4.4 Đới cắt trượt (shear zone) kiểu trái trầm tích Pliocene ngã Sơng Đà – TX Lai Châu, mặt trượt cắm nghiêng 750 tây, cuội tảng đại phủ Bậc thềm tạo đống đá đổ lở hỗn độn với khối tảng lớn sườn Tây Hoàng Liên Sơn đường Bình Lư Sa Pa Địa hình vách đứt gãy dạng facet bên bờ phải Sông Đà khu vực Hèo đối diện Vàn Sườn vách dốc tây nam khối Tú Lệ nơi đứt gãy Mường La - Bắc Yên cắt qua gần chân sườn bề mặt đồi nghiêng thoải Sông Đà cấu tạo chủ yếu đá vụn tảng kiểu nón phóng vật treo Dải nâng kinh tuyến hệ đứt gãy Tây Đông Tuần Giáo khối núi đá vôi tuổi PZ thung lũng vùng Tuần Giáo phương Trầm tích thềm bậc I tuổi Holocene độ cao 60m so với bề mặt suối đại Vết lộ khảo sát dấu tích cổ động đất khu vực Tuần Giáo Điểm sạt lở lấy mẫu phân tích tuổi C14, đới đứt gãy Phong Thổ - Mù Căng Chải Vị trí lấy mẫu phân tích tuổi C14 điểm Phong Thổ nghi ngờ hoạt động cổ động đất gây Vị trí lấy mẫu phân tích xác định tuổi C14 khu vực chấn tâm động đất Tuần Giáo i-12 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Algorithm: CORA-3 Data from file: tg1.rat k1=1, k1t=5, k2=22, k2t=1 Objects of class which Objects of class which Numbers of components which Mode of work: learning Delta=0 Traits have been written in characteristic traits of class (D-traits) 22 characteristic traits of class (N-traits) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Algorithm: CORA-3 Data from file: tg1.rat k1=1, k1t=5, k2=23, k2t=1 Objects of class which Objects of class which Numbers of components which Mode of work: learning Delta=0 Traits have been written in 211 m³ a³ x³ 1111111111111111111111 characteristic traits of class (D-traits) 18 characteristic traits of class (N-traits) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Algorithm: CORA-3 Data from file: tg1.rat k1=1, k1t=4, k2=24, k2t=1 Objects of class which Objects of class which Numbers of components which Mode of work: learning Delta=0 Traits have been written in 1111111111111111111111 characteristic traits of class (D-traits) 15 characteristic traits of class (N-traits) 10 11 12 13 14 15 0; 9, 6; 7, 6; 6, 6; 4, 6; 4, 6; 2, Data from 212 k1=1, k1t=5, k2=24, k2t=1 Delta=0 ³ ³³³³ 1111111111111111111111 characteristic traits of class (D-traits) 15 characteristic traits of class (N-traits) 10 11 12 13 14 15 Algorithm: CORA-3 Data from file: tg1.rat k1=1, k1t=5, k2=25, k2t=1 Objects of class which Objects of class which Numbers of components which Mode of work: learning Delta=0 Traits have been written in 1111111111111111111111 characteristic traits of class (D-traits) 14 characteristic traits of class (N-traits) 10 11 12 13 213 14 6; 2, 2,11 0:26 variant Algorithm: CORA-3 Data from file: tg1.rat k1=1, k1t=5, k2=25, k2t=2 Objects of class which Objects of class which Numbers of components which Mode of work: learning Delta=0 Traits have been written in 1111111111111111111111 characteristic traits of class (D-traits) 15 characteristic traits of class (N-traits) 10 11 12 13 14 15 Algorithm: CORA-3 Data from file: tg1.rat k1=1, k1t=5, k2=26, k2t=1 Objects of class which Objects of class which Numbers of components which Mode of work: learning Delta=0 Traits have been written in 1111111111111111111111 characteristic traits of class (D-traits) 10 characteristic traits of class (N-traits) 214 11 variant Algorithm: CORA-3 Data from file: tg1.rat k1=1, k1t=6, k2=26, k2t=2 Objects of class which Objects of class which Numbers of components which Mode of work: learning Delta=0 Traits have been written characteristic traits of class (D-traits) 12 characteristic traits of class (N-traits) 10 11 12 Algorithm: CORA-3 Data from file: tg1.rat k1=1, k1t=8, k2=26, k2t=1 Objects of class which Objects of class which Numbers of components which Mode of work: learning Delta=0 Traits have been written in characteristic traits of class (D-traits) 10 characteristic traits of class (N-traits) 215 6; 4, 4,11 10 6; 2, 2,11 k1t:k2t k1:k2 p1:p2 variant del.;nDc 1:20 5: 8:38 0; V V V V V_14 V_17 V_43 V_67 6: 0+ 4: 0+ 2: 2+ 4: 0+ 3: 5: 3+ 4:11 3: 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 V V V_10 V_11 V_12 V_13 V_15 V_16 V_18 V_19 V_20 V_21 V_22 V_23 V_24 V_25 V_26 V_27 V_28 V_29 V_30 V_31 V_32 V_33 V_34 V_35 V_36 V_37 V_38 V_39 V_40 V_41 V_42 V_44 V_45 V_46 V_47 V_48 V_49 V_50 V_51 V_52 V_53 V_54 V_55 V_56 V_57 V_58 V_59 V_60 V_61 V_62 V_63 V_64 V_65 V_66 V_69 V_70 1: 0:10 4: 3: 3: 3: 1: 2:13 0:13 0:19 0:29 0:26 0:18 1: 1:11 0:15 0:20 0:15 0:17 0:27 0:19 0:28 0:23 0:23 1:14 0:15 0:14 1:13 3:16 0:18 1:22 0: 0: 0:14 0:24 0: 0:12 0:19 0:19 0:17 0:20 0:27 0:16 0:23 0:26 0:15 0:22 2:12 0:18 0:20 2: 0: 3:17 0:14 0: 0:12 3: 2:10 V V V V_68 3:12 2: 2+ 2: 2: 216 Phụ lục 9: Bảng số liệu đầu vào cho toán nhận dạng dự báo động đất cực đại (Ms= 6,7 -6,8) chương trình COSCAD Tọa độ X(Km) STT 384.4706 391.6471 398.8235 384.4706 384.4706 391.6471 406.0000 406.0000 384.4706 10 384.4706 11 391.6471 12 391.6471 13 398.8235 14 384.4706 15 398.8235 16 377.2941 17 398.8235 18 391.6471 19 391.6471 20 384.4706 21 391.6471 22 391.6471 23 370.1176 24 391.6471 25 377.2941 26 398.8235 27 377.2941 28 391.6471 29 391.6471 30 362.9412 31 406.0000 32 377.2941 33 398.8235 34 384.4706 35 398.8235 36 319.8824 37 406.0000 38 398.8235 39 384.4706 40 384.4706 41 348.5882 42 391.6471 43 384.4706 217 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 218 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 219 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 220 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 221 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 222 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 223 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 224 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 225 ... pháp nghiên cứu địa động lực 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu dự báo động đất Chương BIỂU HIỆN HOẠT ĐỘNG ĐỊA ĐỘNG LỰC HIỆN ĐẠI VÙNG TUẦN GIÁO VÀ KẾ CẬN 3. 1Cơ sở phân khối cấu trúc địa động lực vùng Tuần. .. Coulomb Kết luận chương Chương 4: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ VÀ DỰ BÁO ĐỘNG ĐẤT VÙNG TUẦN GIÁO VÀ KỀ CẬN 4.1Biểu hoạt động động đất khu vực Tuần Giáo kế cận 4.1.1 Danh mục động đất vùng nghiên cứu 4.1.2... Một số kết nghiên cứu cấu trúc, kiến tạo địa động lực khu vực Tây Bắc Việt Nam 1.2Tiến hóa địa động lực Kainozoi đặc trưng địa động lực vùng nghiên cứu 1. 3Nghiên cứu động đất vùng Tuần Giáo kế cận