3.1 Đặc điểm hình thái và động học hệ thống đứt gãy
3.1.3 Đứt gãy Vĩnh Ninh
Đứt gãy Vĩnh Ninh được bắt đầu từ khu vực Tuyên Quang kéo dài theo phương TB-ĐN qua miền võng Hà Nội, tiếp tục kéo dài ra biển và nhập vào với đứt gãy Sơng Lơ ở vị trí Đơng Nam của lơ 102. Ở khu vực Tuyên Quang thì đứt gãy Vĩnh Ninh chụm vào với đứt gãy Sơng Chảy nhưng càng về phía Đơng Nam thì hai đứt gãy này càng tách xa nhau theo kiểu toả tia. Đứt gãy Vĩnh Ninh nằm về phía Đơng Bắc đứt gãy Sơng Chảy.
Trên bản đồ dị thường trọng lực Bouguer (hình 3.1), đứt gãy Vĩnh Ninh thể hiện là đứt gãy phân chia cấu trúc bởi sự kéo dài các dải dị thường theo phương TB- ĐN. Phía Đơng Bắc là cấu trúc âm tương đối, cĩ giá trị thay đổi trong khoảng - 35+ 5 mgal. Phía Tây Nam là cấu trúc dương tương đối, thể hiện là các đường đồng tâm dị thường cục bộ nhỏ theo phương đứt gãy cĩ giá trị - 15+ 5 mgal.
Đứt gãy Vĩnh Ninh cĩ biểu hiện trên bản đồ gradient ngang dị thường trọng lực Bouguer là các đường đồng mức dạng dải theo phương đứt gãy với giá trị cường độ trung bình khoảng 2.0 3.0 mgal
/km.
Cao Đình Triều [37] sử dụng tài liệu trọng lực xác định trên phần đất liền đứt gãy Vĩnh Ninh cĩ phương phát triển Tây Bắc - Đơng Nam, cắm về phía Tây Nam. Độ sâu ảnh hưởng của đứt gãy là từ 20 - 30km.
Trên bản đồ Trường từ (hình 3.2): Đứt gãy thể hiện ranh giới phân chia cấu trúc rất rõ trên bản đồ dị thường từ hàng khơng, thành phần Ta, thể hiện là các
đường đồng mức và dị thường nhỏ cục bộ theo phương đứt gãy cĩ giá trị trong khoảng - 120+ 5 nT.
Theo bản đồ gradient ngang dị thường từ hàng khơng, đứt gãy này cĩ biểu hiện là các đường đồng mức dạng tuyến và cục bộ nhỏ thành chuỗi theo phương đứt gãy với giá trị cường độ trung bình khoảng 2.0 4.0 nT/km, đặc biệt ở đoạn đầu của đứt gãy cĩ giá trị cường độ 8.0 10.0 nT/km
Trên bản đồ địa chất (hình 3.4) thấy rõ sự phân tách đứt gãy Vĩnh Ninh từ đứt gãy Sơng Chảy và tạo ra một địa hào Neogen hẹp và kéo dài về phía Đơng Nam nhập vào miền võng Hà Nội (đồng bằng sơng Hồng).
Trên mặt cắt địa chấn A-A (hình 3.6), quan sát thấy cả đứt gãy Sơng Chảy và đứt gãy Vĩnh Ninh, ở đĩ xác định được khoảng cách giữa hai đứt gãy là 25km. Cịn ở khu vực Lập Thạch-Vĩnh Phúc (hình 3.11) thì khoảng cách giữa hai đứt gãy này là khoảng 5km. Như vậy xu thế chung của các đứt gãy là chụm vào ở khu vực Tây Bắc và mở rộng về phía Đơng Nam.
Quan sát các thành tạo Milonit ở khu vực Lập Thạch cho phép xác định tồn tại quá trình trượt bằng trái dọc theo đứt gãy Vĩnh Ninh (Ảnh 3.1, 3.2). Ngồi ra, phần nằm giữa đứt gãy Vĩnh Ninh và Sơng Chảy ở khu vực này cĩ những dãy núi được hình thành từ các trầm tích tuổi Mioxen, do đĩ cĩ thể khẳng định sau khi trầm đọng các trầm tích vào Mioxen tồn tại một pha nén ép làm các trầm tích này nâng lên tạo ra các dãy núi kéo dài theo phương TB-ĐN.
Trên mặt cắt địa chấn (hình 3.6, 3.7), đứt gãy Vĩnh Ninh thể hiện rõ nét là một đứt gãy lớn hoạt động mạnh và hoạt động đa pha với các tính chất khác hẳn nhau. Ở đây cĩ thể xác định được ít nhất hai pha hoạt động:
Pha thứ nhất, đứt gãy Vĩnh Ninh thể hiện là đứt gãy thuận và cĩ đĩng vai trị trong việc mở bể trầm tích, bằng chứng là trên hình 3.7 mĩng ở cánh treo cĩ vị trí thấp hơn so với cánh nằm.
Pha thứ hai sau đĩ đứt gãy Vĩnh Ninh thể hiện là một đứt gãy nghịch với biên độ chuyển dịch đứng khá lớn làm nâng một khu vực rộng lớn kéo dài từ miền võng Hà Nội ra ngồi Vịnh Bắc bộ ở các lơ 102-103. Trên hình 3.6 và 3.7 các mặt S2, S3, S4 ở phía cánh treo đứt gãy Vĩnh Ninh đều nằm cao hơn so với cánh nằm, ngồi ra phần cánh treo các trầm tích bị uốn nếp và bào mịn rõ rệt. Căn cứ vào tài liệu giếng khoan và tài liệu địa chấn cho phép tính tốn biên độ dịch chuyển đứng dọc theo đứt gãy Vĩnh Ninh trong pha nghịch đảo: biên độ lớn nhất ở khu vực cấu tạo Tiền Hải C (nằm trong đất liền) và giảm dần về hai phía TB và ĐN.
Hình 3.11: Mặt cắt địa chất phương Tây Nam - Đơng Bắc khu vực Hải Lựu - Lập Thạch cắt qua các đứt gãy Sơng Chảy, Vĩnh Ninh và Sơng Lơ thể hiện các trầm tích Neogene ở giữa đứt gãy Sơng Chảy và Vĩnh Ninh bị nén ép nhơ cao. Ngồi ra, quan sát được dấu hiệu trượt bằng trái dọc theo đứt gãy Vĩnh Ninh trên các thành tạo
Ảnh 3.1: Thành tạo minolite nguồn gốc từ đá granite khu vực núi Sáng-Lập Thạch
thể hiện chuyển động trượt bằng trái của đứt gãy Vĩnh Ninh
Ảnh 3.2: Vết xước để lại trên mặt trượt thể hiện quá trình trượt bằng trái của đứt
gãy Vĩnh Ninh ở khu vực Lập Thạch
Phân tích mặt cắt địa chấn D-D và E-E (hình 3.8 và 3.9) cho phép xác định ở khu vực lơ 107 đứt gãy Vĩnh Ninh dốc đứng và cĩ biểu hiện trượt bằng trái trong thời kỳ Oligoxen-Mioxen sớm. Bằng chứng cho nhận định này đĩ là trường sĩng của các tập trầm tích Oligoxen ở hai bên cánh đứt gãy khác biệt nhau rõ rệt, ngồi ra chiều dày trầm tích của tầng Oligoxen (từ S0 đến S2) ở cánh ĐB dày hơn so với cánh TN, điều này khơng phù hợp với qui luật chung về biến đổi trầm tích của khu vực trong trường hợp đứt gãy Vĩnh Ninh chỉ là thuận thuần túy (dày dần về phía TN trong mặt cắt ngang bể và dày dần về phía ĐN trong mặt cắt dọc bể, song song với đứt gãy) do đĩ ở khu vực này chỉ cĩ thể là do hoạt động trượt bằng trái gây ra.
Căn cứ vào tài liệu trọng lực và tài liệu địa chấn cho thấy hướng đổ của đứt gãy Vĩnh Ninh thay đổi theo khơng gian. Trên phần đất liền và kéo dài đến lơ 102 thì đứt gãy Vĩnh Ninh đổ về hướng TN cĩ độ sâu xuyên cắt lên tới 30km [37], tới lơ 107 đứt gãy cắm tương đối dốc đứng và sau đĩ đến phía Nam lơ 107 đứt gãy đổ về phía Đơng, Đơng Bắc tạo ra trung tâm sụt lún nằm giữa đứt gãy Sơng Lơ và Vĩnh Ninh trong giai đoạn Oligoxen. Như vậy trong phạm vi bể Sơng Hồng đứt gãy Vĩnh Ninh cĩ hình dạng xoắn vỏ đỗ khi thay đổi hướng đổ.
Hình 3.12: Mặt cắt địa chấn F-F thể hiện đứt gãy Vĩnh Ninh thay đổi hướng đổ về phía Đơng, Đơng Bắc. Hiện tượng uốn nếp trong Mioxen khơng cịn và khu vực này
tồn tại hai trung tâm sụt lún trong cả giai đoạn Oligoxen và Mioxen.
Đứt gãy Vĩnh Ninh kéo dài ra Vịnh Bắc Bộ và nhập với đứt gãy Tràng Kênh ở khu vực Đơng Nam lơ 102. Tiếp tục quan sát các mặt cắt địa chấn ở khu vực lơ 107 mặt cắt D-D, E-E (hình 3.8, 3.9) thì thấy sự uốn nếp ở cánh treo dọc đứt đứt gãy Vĩnh Ninh biểu hiện một cách mờ nhạt khơng rõ ràng. Đến mặt cắt F-F (hình 3.12), 83-007 (hình 3.5) và các mặt cắt ở phía Nam của hai mặt cắt này thì khơng cịn thấy biểu hiện sự nghịch đảo kiến tạo ở đứt gãy Vĩnh Ninh nữa, các tập trầm tích ở đây đều cĩ xu hướng nằm nghiêng thoải vào trung tâm bể. Điều này cho thấy khi kéo dài tiếp về phía Nam thì đứt gãy Vĩnh Ninh lại thể hiện như một đứt gãy thuận trong suốt lịch sử hoạt động của nĩ.
Phần trung tâm và phía Nam bể, do bề dày trầm tích Kainozoi lớn, tài liệu địa chấn khơng ghi nhận tín hiệu ở phần sâu nên khơng quan sát được sự phát triển của dứt gãy Vĩnh Ninh.
Như vậy, trong phạm vi bể Sơng Hồng, đứt gãy Vĩnh Ninh cĩ đặc điểm và vai trị như sau:
- Là đứt gãy cĩ độ xuyên cắt sâu, được hình thành trong giai đoạn căng giãn mở bể, tạo khơng gian trầm tích;
- Là đứt gãy hoạt động đa pha (ở phần phía Bắc bể Sơng Hồng): pha đầu là đứt gãy thuận trong giai đoạn mở bể; pha sau là đứt gãy nghịch vào cuỗi Mioxen;
- Cĩ biểu hiện là đứt gãy trượt bằng trái trong giai đoạn Oligoxen; - Là đứt gãy dạng xoắn vỏ đỗ, cĩ hướng đổ thay đổi theo khơng gian; - Cĩ vai trị khống chế khơng gian nghịch đảo kiến tạo vào cuối Mioxen.