Yếu tố thực vật tại nơi có đứt gãy địa chất

- Ngồi ra một số dấu hiệu nhƣ bóng đổ (shadow), các kênh (bands) và hiệu ứng lập thể (stereoeffect) cũng đƣợc sử dụng để giải đoán.

Các cấu trúc vịng: gồm các cấu trúc đƣợc hình thành do hoạt động phun trào núi lửa. Đó là các nón (họng núi lửa dƣơng) và các họng (miệng) núi lửa âm; các khối nâng, khối sụt tân kiến tạo địa phƣơng.

Kết quả giải đoán là sơ đồ lineament kiến tạo (các lineament có nguồn gốc phi kiến tạo (khơng phải bản chất kiến tạo) bị loại trừ: đƣờng xá, các đƣờng ống dẫn nƣớc, dẫn dầu, các dải sơn văn thẳng…). Đây là các yếu tố dạng tuyến phản ánh bản chất là các đới phá hủy dập vỡ hoặc gần gũi với đứt gãy kiến tạo với quy mô, phƣơng vị và mật độ phân bố khác nhau trong khu vực nghiên cứu.

a

b

c

2.2.2. Phương pháp kiến tạo vật lý

Phương pháp khôi phục trạng thái ứng suất dựa vào cặp khe nứt cộng ứng (phương pháp của M. V. Gzovski, 1975)

Đây là phƣơng pháp khôi phục lại trƣờng ứng suất kiến tạo trên cơ sở đã xác định đƣợc cặp khe nứt cộng ứng. Cơ sở lý luận của phƣơng pháp này là: Trong vật thể đồng nhất, khi bị ngoại lực tác động, sẽ xuất hiện hai đới tập trung ứng suất tiếp cực đại (max) tạo với phƣơng lực tác động một góc khoảng 450. Các khe nứt cắt xuất hiện để giải tỏa ứng suất trùng hoặc gần trùng với các mặt ứng suất tiếp cực đại và tạo thành các cặp cộng ứng phát triển khá rộng rãi trên các vật thể địa chất. Giao tuyến của các cặp nứt cộng ứng là phƣơng vị của ứng suất trung gian 2. Các ứng

suất pháp cực tiểu 1 (nén cực đại) và ứng suất pháp cực đại 3 (giãn cực đại) sẽ là các đƣờng phân giác của các góc tạo bởi hai mặt nứt cộng ứng, trong đó 1 sẽ nằm trong hai phần tƣ khơng gian nén ép (đi vào) cịn 3 sẽ nằm trong hai phần tƣ đi ra. Các trục 1 ,2 ,3 có quan hệ gần vng góc với nhau. Thơng thƣờng trong điều kiện phá huỷ các đá kết cấu rắn chắc thì trục 1 sẽ là đƣờng phân giác của góc nhọn, tạo bởi cặp khe nứt cộng ứng.

Phương pháp ba hệ khe nứt cộng ứng (3HKNCư) của Sherman và Sheminski

Nguyên lý của phƣơng pháp.

Trong điều kiện tác động của trƣờng ứng suất khá đồng nhất thì xuất hiện đồng thời khơng phải hai mà ba hệ khe nứt. Ba hệ khe nứt này phân bố gần vng góc với nhau (biến thiên từ 15- 20º) và đƣợc gọi là 3 hệ khe nứt cộng ứng. Nguyên nhân của sự xuất hiện hệ khe nứt thứ ba là do khi hai hệ đầu xuất hiện sẽ làm giải toả và suy giảm ứng suất pháp theo các trục σ1 (nén ép) và σ3 (tách giãn), làm gia tăng ứng suất theo phƣơng trục ứng suất pháp trung gian (σ2). Do chịu ảnh hƣởng của các yếu tố khách quan nên mật độ của các hệ khe nứt trên luôn khác nhau. Hệ khe nứt có mật độ cao nhất trong ba hệ khe nứt đƣợc gọi là hệ khe nứt chính (thƣờng song song với mặt trƣợt đứt gãy) cịn hệ khe nứt thứ hai có mật độ thấp hơn gọi là hệ phụ và hệ khe nứt cịn lại có mật độ thấp nhất gọi là hệ khe nứt bổ sung.

Theo các tác giả trên thì trong một đới trƣợt bằng, hệ khe nứt chính và hệ khe nứt phụ có góc cắm gần thẳng đứng (70- 90º), hệ khe nứt bổ sung gần nằm ngang hoặc nghiêng thoải (0- 30º). Hệ khe nứt chính (đơi khi là khe nứt phụ) phản ánh thế nằm mặt trƣợt của đứt gãy.

Trong đới đứt gãy nghịch thì hệ khe nứt chính và phụ gần gần song song với mặt trƣợt và nằm ngang hoặc có góc nghiêng 30- 40º; hệ khe nứt bổ sung gần thẳng đứng (70-90º).

Trong đới đứt gãy thuận hệ khe nứt chính và hệ khe phụ có đƣờng phƣơng gần song song nhau và song song với mặt trƣợt với góc cắm trong khoảng 40- 60º, cịn hệ khe nứt bổ sung nghiêng một góc 30- 40º, mật độ khe nứt 3 hệ gần tƣơng đƣơng nhau.

Phương pháp phân tích mặt trượt vết xước của Parfenov

Phƣơng pháp do Parfenov đề xuất năm 1984 nhằm xác định trạng thái ứng suất dựa trên cơ sở thế nằm mặt trƣợt và vết xƣớc kiến tạo. Phƣơng pháp này đƣợc sử dụng để khôi phục lại trạng thái ứng suất kiến tạo khi khơng tìm đƣợc các cặp khe nứt cộng ứng nhƣng lại biết đƣợc phƣơng vị mặt trƣợt đứt gãy và phƣơng vị của vết xƣớc (phƣơng của vết xƣớc và góc giữa vết xƣớc với mặt phẳng ngang) trên nó.

Nội dung chính của phƣơng pháp là trên mỗi mặt trƣợt và vết xƣớc cùng nằm trong bề mặt trƣợt của đứt gãy; trục σ1 (trục nén cực đại) phải vng góc với trục σ2 và kết hợp với vết xƣớc S một góc 45º. Khi xác định véc tơ chuyển dịch dọc theo các vết xƣớc cho phép xây dựng 3 trục ứng suất pháp chính giả định (T1, T2, T3). Trục ứng suất chính trung gian giả định T2 nằm trong mặt trƣợt và vng góc với vết xƣớc. Trục ứng suất pháp cực đại và cực tiểu giả định nằm trong mặt phẳng chứa vết xƣớc và vng góc với trục ứng suất giả định T2. Miền chứa trục ứng suất pháp chính nằm trong không gian cầu bao xung quanh trục ứng suất pháp giả định một góc nhọn (30- 60º) thƣờng là 45º. Nhƣ vậy mỗi cặp vết xƣớc, mặt trƣợt cho ta 1 đƣờng tròn chứa T1, T2, T3. Nhiều cặp vết xƣớc và mặt trƣợt sẽ có nhiều đƣờng trịn khác nhau. Chồng chập nhiều đƣờng trịn sẽ tìm

đƣợc miền chung chứa trục ứng suất pháp chính σ1, σ2, σ3. Phƣơng pháp này dựa trên nguyên tắc chung là trục σ2 (trục nén ép trung gian) luôn vng góc với phƣơng của vết xƣớc S (vết xƣớc tồn tại trên mặt trƣợt đứt gãy) và cùng nằm trong bề mặt trƣợt của đứt gãy; trục σ1 (trục nén cực đại) phải vng góc với trục σ2 và kết hợp với vết xƣớc S một góc 45º theo chiều véctơ chỉ hƣớng dịch chuyển. Hiển nhiên, mặt phẳng chứa trục σ1 và vết xựớc S ln vng góc với trục σ2 và mặt phẳng này chứa cả trục σ3 (trục ứng suất căng giãn cực tiểu). Vì vậy, khi xác định đƣợc trục σ1, xoay đi một góc 90º từ trục này ta sẽ có vị trí trục σ3.

Ƣu điểm của phƣơng pháp này là thao tác đơn giản và việc xác lập ứng suất có thể thực hiện ở những vết lộ khơng có nhiều cặp mặt trƣợt và vết xƣớc kiến tạo. Tuy nhiên phƣơng pháp này cũng có sai số lớn và khi 2 pha xác định đƣợc không khác nhau nhiều thì khó có thể phân biệt đƣợc. Ƣu điểm nữa của phƣơng pháp này là có thể sử dụng số liệu đo khe nứt kiến tạo (khe nứt cắt) mà không cần đến vết xƣớc chuyển dịch. Tuy nhiên, phƣơng pháp này cũng có những hạn chế nhất định nhƣ: ở mỗi vết lộ ngoài thực địa cần phải thu đƣợc những số liệu đủ lớn và đảm bảo đo theo tất cả các hƣớng ở vết lộ.

2.2.3. Phương pháp địa vật lý

Nhóm phƣơng pháp địa vật lý đƣợc ứng dụng trong việc kiển tra tính chính xác của các đới dập vỡ dựa trên những đặc tính về truyền điện, truyền sóng của các đối tƣợng có trong đới dập vỡ này. Trong khn khổ đề tài luận văn, học viên có sử dụng kết quả khảo sát của hai phƣơng pháp địa vật lý là phƣơng pháp đo điện trở suất và phƣơng pháp đo địa chấn từ đề tài mã số TN3/T24. Nội dung của hai phƣơng pháp này đã đƣợc ứng dụng và chứng minh là có hiệu quả cả về kinh tế lẫn khoa học.

Phương pháp đo điện trở suất

Phƣơng pháp đo điện trở suất sử dụng dòng điện phát vào trong đất đá và đo hiệu điện thế tại các vị trí thơng qua các hệ điện cực từ đó chiết suất ra thơng tin về phân bố giá trị điện trở suất thuần của môi trƣờng. Các nhà khoa học dùng các kết

quả đo đƣợc xử lý bằng các thuật tốn chun mơn để phân tích giải đốn để xác định và phân chia đất đá theo thành phần, tính chất và trạng thái của chúng.

Đất đá trong tự nhiên có thể xem nhƣ một tập hợp gồm ba pha : pha cƣ́ng (đất đá hay khoáng vâ ̣t ); pha lỏng (nƣớc trong tầng chƣ́a ) và pha khí (khí trong các lỗ hổng). Điê ̣n trở suất của pha lỏng thƣờng có giá tri ̣ nhỏ nhất . Vì vậy, điê ̣n trở suất của đất đá chứa nƣớc chủ yếu do điện trở suất của nƣớc quyết định .

Nƣớc tự nhiên là các chất điện phân chứa các loại ion khác nhau . Khi ta ta ̣o ra điê ̣n trƣờng thì các ion đó sẽ chuyển di ̣ch và xuất hiê ̣n dòng điê ̣n . Mâ ̣t đô ̣ dòng điê ̣n phu ̣ thuô ̣c vào mâ ̣t đô ̣, loại ion và tốc độ di chuyển của chúng.

Về bản chất dẫn điê ̣n của đất đá có thể chia ra hai loa ̣i dẫn điê ̣n - điện tƣ̉ và ion.

Loại dẫn điện điện tử xảy ra ở phần khung của khoáng vật tạo đá , hay nói cách khác phần tử tải điện là các electron . Loại dẫn điê ̣n này chỉ phổ biến trong các thân quă ̣ng sulfur, đa kim, graphit, kim loa ̣i...

Loại dẫn điện ion xảy ra trong đất , đá lỗ hổng , khe nƣ́t lấp đầy dung di ̣ch . Phần tƣ̉ tải điê ̣n là các ion . Khi có tác đơ ̣ng của trƣờng điê ̣n bên ngồi, các ion dịch chuyển đi ̣nh hƣớng ta ̣o nên dòng điê ̣n . Loại dẫn điện ion thƣờng gặp trong đất đá trầm tích.

Các lớp đất đá liền khối, rắn chắc có điện trở suất cao hơn đất đá trầm tích bở rời. Nếu cùng một loại đất đá thì điện trở suất sẽ giảm khi đất đá bị ngậm nƣớc. Nếu độ rỗng tăng và khơ thì điện trở suất sẽ tăng cao. Các đới phá hủy không ngậm nƣớc thƣờng có điện trở suất cao so với xung quanh, ngƣợc lại khi ngậm nƣớc điện trở suất sẽ nhỏ hơn xung quanh. Với các tính chất trên phƣơng pháp điện trở sẽ cho phép phân tầng cấu trúc, phát hiện các đới phá hủy.

Vậy công tác đo điện trở suất trong các tầng đất đá là phƣơng pháp xác định độ dẫn diện của đất đá khu vực nghiên cứu từ đó đƣa ra đƣợc bức tranh về các tầng địa chất nơi khảo sát cũng nhƣng đánh giá đƣợc độ nứt nẻ của chúng.

Phương pháp đo địa chấn

Đề tài luận văn có sử dụng kết quả của phƣơng pháp địa chấn khúc xạ từ đề tài mã số TN3/T24. Đây là phƣơng pháp tạo xung truyền vào trong các tầng đất đá và thu các sóng địa chấn khúc xạ quay trở lại máy thu.

Các tầng đất đá khác nhau chúng sẽ có các trị số cho phép truyền sóng qua khác nhau, các đới dập vỡ kiến tạo thƣờng tạo nên hiện tƣợng mất sóng hoặc giao thoa sóng trên băng ghi sóng địa chấn. Việc minh giải các tài liệu địa chấn này cho phép xác định sự tồn tại của các đới dập vỡ, đứt gãy và xây dựng đƣợc bức tranh các dập vỡ trong vùng nghiên cứu.

2.2.4. Nhóm phương pháp địa chất thủy văn

Nhóm phƣơng pháp địa chất thủy văn là bộ phƣơng pháp dùng trong việc nghiên cứu tính thấm, độ rỗng, tính chứa, khả năng nhả nƣớc của đất đá, quan trắc động thái của nƣớc dƣới đất, đánh giá chất lƣợng nƣớc…

Trong khuôn khổ đề tài luận văn, tác giả đã kế thừa các kết quả khi thực hiện nhóm phƣơng pháp địa chất thủy văn từ đề tài mã số TN3/T24 để minh giải các kết quả nghiên cứu.

2.2.5. Phương pháp phân tích đối sánh tài liệu thành lập sơ đồ dập vỡ kiến tạo

Phƣơng pháp phân tích đối sánh tài liệu dựa trên nguyên tắc chồng chập các sơ đồ phân tích trung gian nhƣ bản đồ phân tích lineament hay các cấu trúc tuyến tính trên bản đồ địa hình (hình 3.1), sơ đồ giải đốn ảnh viễn thám (hình 3.2), sơ đồ phân tích ảnh DEM (hình 3.3), tài liệu khảo sát địa chất cùng với tài liệu đo điện trở và khúc xạ ở một số khu vực điển hình (sẽ trình bày ở phần sau), và các thơng số về khoan nƣớc để thành lập sơ đồ dập vỡ kiến tạo và tìm hiểu mối quan hệ của các đới dập vỡ này với các thông số địa chất thủy văn trong vùng nghiên cứu.

Trên cơ sở phân tích đối sánh các tài liệu trên chúng tôi đƣa ra sơ đồ dập vỡ kiến tạo vùng nghiên cứu (hình 3.4).

Chƣơng 3 - ĐẶC ĐIỂM DẬP VỠ KIẾN TẠO 3.1. Đặc điểm dập vỡ kiến tạo

Kết quả giải đốn linmeant từ ảnh vũ trụ (hình 3.1) cho thấy khu vực nghiên cứu tồn tại các lineament theo tất cả các phƣơng ĐB – TN, TB – ĐN á kinh tuyến và á vĩ tuyến trong đó nổi trội là các lineament phƣơng ĐB – TN, TB – ĐN á kinh tuyến còn các lineament phƣơng vĩ tuyến và á vĩ tuyến ít phát triển hơn.