Trong giai đoa ̣n Kainozoi , với pha kiến ta ̣o Hymalaya đã tác đô ̣ng lên toàn khu vƣ̣c Đông Nam Á và hâu nhƣ các đƣ́t gãy lớn đều trải qua hai thời kì kiến ta ̣o trong giai đoa ̣n này:
- Pha sớm diễn ra vào khoảng 32 – 16 triệu năm đi với hoạt động thúc trồi địa khối Đông Dƣơng về phía đông nam và mở ra biển đông vào thời kỳ này. Trên lục địa hoạt động này đặc trƣng bằng chuyển động trƣợt bằng trái của đới đứt gẫy sông Hồng và trƣợt phải của đới đứt gẫy Điện Biên – Lai Châu.
- Pha muộn diễn ra vào Miocen (5 triệu năm) trở lại đây, hoạt động của pha này đi với chuyển động trƣợt phải của đới đứt gẫy sông Hồng, tƣơng ứng với trƣợt trái của đới đứt gẫy Điện Biên - Lai Châu.
3.2.2. Đặc điểm cấu trúc địa chất khu vực nghiên cứu
Hoạt động kiến tạo mạnh mẽ và trải qua nhiều giai đoạn đã quyết định đặc điểm cấu trúc địa chất của thung lũng Mƣờng Lay.
Đứt gãy Điện Biên – Lai Châu đi ̣nh hƣớng bắc nam ké o dài tƣ̀ Trung Quốc qua Viê ̣t Nam và sang Lào . Hoạt động kiến tạo của đứt gãy đã làm phá hủy cấu trúc đi ̣a chất trong khu vƣ̣c nó đi qua . Tạo ra hàng loạt các cấu trúc tách giãn , kéo toạc, sụt lún có nơi rộng tới 10 km nhƣ trũng Điê ̣n Biên [6]. Trong khu vƣ̣c nghiên cƣ́u , không chỉ có tác đô ̣ng của đới đƣ́t gãy Điê ̣n Biên – Lai Châu mà còn bi ̣ ảnh hƣởng bởi nhƣ̃ng đƣ́t gãy lớn mang tính chất khu vƣ̣c nhƣ các đƣ́t gãy theo phƣơng tây bắc – đông nam, đă ̣c biê ̣t là đƣ́t gãy Sông Hồng.
Hoạt động kiến tạo mạnh mẽ của đứt gãy Điện Biên – Lai Châu đã làm biến đổi cấu trúc của các thành ta ̣o trong đới . Phía tây của đứt gãy các đá hầu nhƣ bị nghiền vu ̣n và phong hóa không còn giữ đƣợc cấu trúc ban đầu. Nhiều nơi đá không bị nghiền vụn nhƣng bị ép phiến, uốn nếp, thay đổi thế nằm gần nhƣ thẳng đƣ́ng.
Bên phía đông đƣ́t gãy đá vôi hầu nhƣ không bi ̣ phá hủy nhƣng bi ̣ hoa hóa và xuất hiê ̣n nhiều vách k iến ta ̣o. Ở phần sƣờn thấp hơn là đất đá thuộc hệ tầng Cẩm Thủy. Tuy nhiên, do hoạt động kiến tạo làm cho phần đá vôi của hệ tầng Bản Páp
rơi xuống phần sƣờn này. Do đó, đất đá ở những sƣờn này là hỗn hợp của sản phẩn phong hóa tƣ̀ hê ̣ tầng Cẩm Thủy, Bản Páp và các khối tảng của đá vơi Bán Páp.
Hình 3.8: Đá bi ̣ phá hủy và thay đổi thế nằm do hoa ̣t đô ̣ng của đƣ́t gãy
CHƢƠNG 4 ĐẶC ĐIỂM BIẾN DẠNG KIẾN TẠO VÀ TAI BIẾN TRƢỢT
LỞ LIÊN QUAN
Với mục tiêu của đề tài nghiên cứu về biến dạng kiến tạo và tai biến trƣợt lở liên quan. Đề tài đi sâu nghiên cứu cấu trúc do những hoạt đợng biến dạng trẻ nhất và từ đó đi đến luận giải tai biến trƣợt lở liên quan tới đới phá hủy hiện đại này. Trong chƣơng này sẽ trình bày về các minh chứng của hoạt đợng biến dạng kiến tạo trẻ nhất và tai biến trƣợt lở liên quan.
4.1. Đặc điểm biến dạng kiến tạo
4.1.1. Minh chứng về địa mạo
Trên cơ sở xƣ̉ lý, phân tích số liê ̣u đi ̣a hình thể hiê ̣n trên hình 4.1 cho thấy dấu hiê ̣u đi ̣a ma ̣o có thể cho phép luâ ̣n giải về mƣ́c đô ̣ biến da ̣ng cũng nhƣ cơ chế
chuyển đô ̣ng kiến ta ̣o khu vƣ̣c. Tổng quan nền địa hình là các dải, khới núi chạy dọc thung lũng kiến tạo Sơng Nậm Lay. Đợ cao địa hình giảm dần từ hai bên rìa khu vực nghiên cứu xuống thung lũng sông, vùng núi phía sƣờn đơng có đợ cao lớn hơn vùng núi phía sƣờn tây. Dạng địa hình trong khu vực có đặc điểm đặc trƣng, riêng biệt và đƣợc phân hóa chia ra làm hai phần: địa hình sƣờn đơng và địa hình sƣờn tây của thung lũng sơng Nậm Lay. Phía sƣờn đơng với đặc trƣng địa hình nguồn gớc kiến tạo, núi dạng dải đồng nhất, kéo dài dọc theo thung lũng kiến tạo sông Nậm Lay, đợ cao và dớc địa hình lớn. Nền địa hình sƣờn tây khu vực đƣợc chia cắt mạnh mẽ hơn, hình thành nên dạng các khới núi lớn với hệ thống các sông, suối, mƣơng rãnh xâm thực phong phú trên đó.
Tiếp sau đây là đă ̣c điểm chi tiết về đă ̣c tính di ̣a hình tƣ̀ng phần: a. Đặc điểm địa mạo sƣờn đông khu vực nghiên cứu
Về mặt trắc lƣợng hình thái, nơi đây là khu vực tập trung các sƣờn dốc với độ dốc lớn. Các sƣờn đổ lở với độ dốc trên 400
vực tƣơng đới cao, mức năng lƣợng địa hình lớn. Tuy nhiên, mật độ chia cắt ngang ở đây lại đối ngƣợc hoàn toàn với chia cắt sâu khi mật đợ sơng, śi, mƣơng xói,… rất nghèo nàn. Từ đợ cao địa hình 600m trở lên, hầu nhƣ khơng bắt gặp các mạch tụ thủy, không xác định đƣợc dấu hiệu chia cắt địa hình, từ đợ cao 600m đổ xuống thung lũng sơng thì cịn có thể phát hiện ra các khe rãnh xói mịn, các dịng chảy tạm thời nhƣng mật độ của chúng vẫn rất ít, khá lƣa thƣa, từ những tính chất nói trên đã quy định tính cứng rắn, sắc sảo của địa hình. Đặc điểm kiến tạo khu vực nghiên cứu này đƣợc đặc trƣng bởi đứt gãy sông Nậm Lay, tầm ảnh hƣởng của đứt gãy này lên nền địa hình sƣờn đơng khu vực nghiên cứu là rất lớn khi nó hình thành lên các đới xiết ép, các đứt gãy kéo theo. Do đó, đặc trƣng địa mạo sƣờn đông khu vực nghiên cứu là các vách thành tạo do đứt gãy với độ dốc lớn, các vách này hầu hết nằm trên hệ tầng Bản Páp với nền thạch học chính là đá vôi, vôi sét và đƣợc phân bố ở khu vực phía trên (Tại các phần cao của dải núi). Một đặc điểm địa mạo nổi bật nữa là các sƣờn bóc mịn nằm chủ ́u trong hệ tầng Cẩm Thủy với vị trí tƣơng quan trong không gian là nằm dƣới so với các vách kiến tạo đổ lở nói trên (Khoảng trên dƣới 600m đổ xuống thung lũng sông Nâ ̣m Lay ). Đặc điểm chung trên các sƣờn bóc mịn này là hầu hết chúng đều là các sƣờn bóc mịn và sƣờn bóc mịn mạnh trên đợ dớc lớn (dớc trên 250), chúng có dạng dải với hƣớng song song dọc theo đứt gãy sông Đà. Nhƣ vậy, nổi bật đặc điểm địa mạo của phần phía Đông khu vực nghiên cứu là các vách đổ lở do kiến tạo và các sƣờn bóc mịn, hai đơn vị địa mạo này đã chiếm hầu hết diện tích của phạm vi nghiên cứu. Tuy nhiên, trong khu vực này vẫn có sự hiện diện của các sƣờn xâm thực, sƣờn xâm thực đổ lở nhƣng chúng chiếm diện tích rất nhỏ và đƣợc phân bố tƣơng đối rải rác. Các sƣờn xâm thực đƣợc phân bớ men theo các dịng chảy tạm thời, các khe rãnh dọc thung lũng sông, sƣờn xâm thực đổ lở (Các sƣờn vách dớc và cịn chịu tác động xâm thực của sơng śi) chỉ chiếm mợt góc nhỏ ở phần Đơng Bắc khu vực nghiên cứu.
Như vậy, với đặc điểm địa mạo của sườn đơng như mơ tả ở trên có thể thấy rằng khu vực sườn đơng sẽ ít có nguy cơ tai biến trượt lở.
b. Đặc điểm địa mạo sƣờn tây khu vực nghiên cứu
Địa hình tại đây mang nét đặc trƣng của dạng địa hình phát triển trên các thành tạo lục nguyên có thành phần thạch học gồm: Cát kết, bợt kết, cát bột kết và đơi khi có pha lẫn cả sét. Về trắc lƣợng hình thái: sƣờn tây khu vực nghiên cứu bao gồm các sƣờn có đợ dớc khơng lớn nhƣ phần sƣờn đơng, đợ cao địa hình và mức đợ chia cắt sâu cũng nhỏ hơn. Tuy nhiên, mức độ chia cắt ngang địa hình lớn hơn nhiều so với khu vực phía Đông. Do đặc điểm đợ dớc và đợ cao địa hình nhỏ hơn khu vực phía Đơng nhƣ trên đã nói nên địa hình mang tính mềm mại, hài hịa hơn. Do đó, khác với đặc trƣng địa hình sắc sảo, kéo dài theo dạng dải, thì ở địa hình phía Tây thung lũng sơng lại có đặc trƣng là dạng khới. Dọc theo thung lũng sông Nâ ̣m Lay là các khối núi lớn với mật độ chia cắt cao, các khối núi này liên hoàn, nối tiếp nhau tạo cho địa hình sự ́n lƣợn mợt cách mềm mại và có tính liên tục (Từ trên sƣờn x́ng thung lũng và từ thung lũng lên sƣờn, đỉnh). Hệ thống thủy văn nơi đây dày đặc với nhiều sông, suối, khe rãnh xâm thực,…, về tổng quan chúng đƣợc xắp xếp theo dạng cành cây (Các đƣờng tụ thủy tỏa tia trên các đỉnh, sƣờn cao, thƣợng nguồn và quy tụ tại các sông, suối chính dƣới thung lũng). Từ đó, ta thấy rằng nền địa mạo khu vực nổi bật lên là các sƣờn bóc mịn tổng hợp và các sƣờn xâm thực, chúng chiếm tỷ lệ diện tích lớn trong khu vực nghiên cứu, ngoài ra cịn có sự phân bớ của các sƣờn đổ lở và xâm thực đổ lở chiếm tỷ lệ nhỏ hơn. Các sƣờn bóc mịn tổng bao gồm các sƣờn bóc mịn trọng lực trung bình (Dớc 150 - 250) và các sƣờn bóc mịn trọng lực chậm phát triển (80
- 150) chiếm ƣu thế đƣợc phân bố xen kẽ với các sƣờn xâm thực men theo thung lũng sơng Nậm Lay, về mặt hình thái thì các sƣờn bóc mịn nằm ở đợ cao lớn hơn, chúng nằm trên các sƣờn xâm thực. Bên cạnh sƣờn bóc mịn, các sƣờn xâm thực cũng là mợt đơn vị địa mạo chiếm tỷ lệ lớn trong khu vực nghiên cứu, sự xuất hiện thƣờng xuyên của các sƣờn xâm thực đƣợc giải thích bởi mật độ chia cắt ngang địa hình tƣơng đới lớn. Ngoài ra, cịn có sự góp mặt của các sƣờn đổ lở nguồn gốc trọng lực và các sƣờn xâm thực đổ lở đƣợc phân bố rải rác ở phần rìa phía tây bắc và tây nam khu vực.
Như vậy, với đặc điểm địa mạo của sườn tây sẽ có nhiều nơi có khả năng xảy ra tai biến trượt lở. Đó là những nơi cửa sơng suối nhỏ đổ ra sông Nậm Lay, những sườn xâm thực, bóc mịn của sườn tây.
c. Khu vực thung lũng kiến tạo sông Nậm Lay
Đây là nơi giao thoa của hai dạng địa hình đặc trƣng trong khu vực nêu trên, với đặc điểm địa hình trũng, thấp, tƣơng đới bằng phẳng, mức độ chia cắt sâu không đáng kể. Nổi bật lên trong khu vực là dạng địa hình tích tụ với các bãi bồi, thềm tích tụ deluvi, aluvi, proluvi ở phần dƣới chân sƣờn. Do đó, về địa mạo tại đây cũng chỉ có hai đới tƣợng chính là các thềm tích tụ và bãi bồi. Riêng về các thềm tích tụ, nhận thấy cũng có sự khác biệt giữa hai bên sƣờn đơng và sƣờn tây của khu vực. Các thềm phía sƣờn tây là những thềm tích tụ có nguồn gớc bao gồm: deluvi (vật liệu đƣợc tích tụ từ các sƣờn bóc mịn tổng hợp), aluvi (nguồn gốc từ sông) và proluvi tại những khu vực nơi mà các mạch tụ thủy đổ nƣớc ra sông Nậm Lay, hệ thớng thủy văn đó lại đƣợc đặc trƣng bởi các dịng chảy ngắn và dốc, mức độ tập trung nƣớc lớn (hệ thống suối ở phía sƣờn tây khu vực nghiên cứu). Các thềm tích tụ phía đông hầu hết mang nguồn gớc deluvi, aluvi và khơng có nguồn gớc proluvi. d. Kết luận chung về đặc điểm địa mạo khu vực nghiên cứu
Địa mạo khu vực nghiên cứu phân ra làm hai dạng địa hình có những nét đặc trƣng riêng biệt và có phần đới lập nhau. Địa hình phía sƣờn tây có dạng khới với sự chủn tiếp mềm mại, địa hình phía đơng có đợ cao lớn hơn, địa hình dạng dải kéo dài dọc thung lũng sông. Về mặt trắc lƣợng hình thái, khu vực nghiên cứu sƣờn đơng có đợ dớc địa hình lớn, mức đợ chia cắt sâu lớn, mức độ chia cắt ngang nhỏ, khu vực sƣờn tây thì ngƣợc lại với mật độ chia cắt ngang rất lớn, tuy nhiên mức độ chia cắt sâu và đợ dớc địa hình lại nhỏ hơn so với sƣờn đơng. Sự phân hóa địa mạo giữa hai phần còn đƣợc phản ánh sâu sắc qua nguồn gớc khi mợt bên địa hình đƣợc đặc trƣng bởi nguồn gốc kiến tạo do đứt gãy, cịn mợt bên mang đậm tính chất của nhóm địa hình nguồn gốc chủ yếu là các hoạt động bề mặt . Phần thung lũng kiến tạo sông Nậm Lay là vùng ranh giới giao thoa giữa hai nhóm địa hình trên với đặc
trƣng là các dạng địa hình tích tụ. Và tai biến trƣợt lở chủ yếu xảy ra ở khu vực sƣờn tây thung lũng.
4.1.2. Minh chứng về cấu trúc kiến tạo
Phân tích cấu trúc lớn thông qua ảnh vê ̣ tinh cho pháp xác đi ̣nh mƣ́c đô ̣ dâ ̣p vỡ của vỏ, đồng thời xác đi ̣nh cơ chế di ̣ch chuyển kiến ta ̣o. Trên cơ sở phân tích ảnh vê ̣ tinh (Hình 4.2) cho thấy:
Sự dịch chuyển của đứt gãy chính Điện Biên – Lai Châu trong khu vực nghiên cứu gây ra biến dạng cho khu vực này đƣợc phân tích thông qua các yếu tố địa mạo và ảnh vệ tinh.
Dựa vào kết quả phân tích địa mạo ở trên cùng với ảnh vệ tinh có thể thấy rằng sự biến dạng của địa hình khu vực này theo cả chiều ngang và chiều thẳng đứng.
Về chuyển dịch theo chiều thẳng ngang. Sƣờn đơng của thung lũng hình thành hàng loạt lineament định hƣớng song song nhau và có mật đợ khá dày. Nhƣ vậy đứt gãy chính trùng với trung tâm thung lũng và độ rộng của đới biến dạng chính là đợ ́n khúc của dịng sơng.
Từ hình 4.2 có thể thấy đƣợc sự khác biệt của hai bên sƣờn thung lũng Mƣờng Lay. Sƣờn đơng có cấu trúc dạng tún cịn sƣờn tây có cấu trúc vịng cung, díc dắc, uốn lƣợn nhƣng các sông núi định hƣớng theo phƣơng á vĩ tuyến gần vng góc với đứt gãy.
Với đặc điểm địa hình trên có thể thấy rằng: địa hình sƣờn đơng đƣợc thành tạo chủ yếu là hoạt động kiến tạo, các lineament chính là các đứt gãy phụ sinh ra do hoạt động của đứt gãy Điện Biên – Lai Châu. Cịn sƣờn tây, địa hình đƣợc thành tạo chủ ́u do hoạt đợng xâm thực bề mặt.
Đặc điểm địa hình và ngun lý biến dạng giịn của vật rắn còn cho biết đƣợc cấu trúc địa hình trong khu vực là một dạng cấu trúc kiểu đi ngựa, đi với biến dạng giịn. Với cấu trúc đuôi ngựa này cho thấy khu vực nghiên cứu đã chịu tác động của mợt q trình phá hủy kiến tạo đi với cơ chế trƣợt bằng trái.
Một đặc điểm nữa cho biết đƣợc sự chuyển dịch hiện nay của đứt gãy Điện Biên – Lai Châu là trƣợt trái đó chính là sự ́n khúc của sơng Đà.
Hình 4.2: Sự khác biệt về biến dạng ở hai sƣờn thung lũng Mƣờng Lay
Sự biến dạng còn thể hiện bởi sự phân dị theo chiều thẳng đứng giữa hai bên sƣờn tây và sƣờn đông.
Phân tích định lƣợng phân bậc đợ cao bằng mơ hình DEM đƣợc xây dựng trên cơ sở dữ liệu tỷ lệ 1:500.000 (Hình 4.4).
Hình 4.4: Mơ hình địa hình 3D khu vực thung lũng Mƣờng Lay
Kết qua phân tích cho thấy rằng, tác động của chuyển động kiến tạo đứt gãy Điện Biên – Lai Châu đã làm phân dị độ cao của hai bên sƣờn thung lũng. Với hàng loạt các tuyến mặt cắt địa hình đƣợc xây dựng trên mơ hình DEM đã cho thấy đƣợc sự phân dị này (Hình 4.5,4.6,4.7).
Tại sƣờn tây, với cấu trúc địa hình phân dị theo phƣơng đơng – tây, địa hình nơi đây có đợ phân cắt ngang biến đổi từ 2 – 3 km, trong khi phân cắt sâu dao động
từ 200 – 300m (mặt cắt L-L’, M-M’), độ phân cắt sâu tăng dần về phía thung lũng (mặt cắt D-D’. F-F’)
Hình 4.6: Các mặt cắt địa hình khu vực Mƣờng Lay theo phƣơng kéo dài của thung lũng