3.1 Đặc điểm hình thái và động học hệ thống đứt gãy
3.1.2 Đứt gãy Sơng Chảy
Đứt gãy Sơng Chảy kéo dài từ biên giới Việt Trung (khu vực Lào Cai) theo phương TB-ĐN, chạy qua miền Võng Hà Nội và vươn ra Vịnh Bắc Bộ. Đứt gãy Sơng Chảy nằm về phía Đơng Bắc đứt gãy Sơng Hồng và chúng chạy gần song
song với nhau, tuy nhiên ở phía Tây Bắc hai đứt gãy này cĩ xu thế chụm vào nhau cịn ở phía Đơng Nam, trên phần đất liền thì hai đứt gãy này cĩ xu thế phân kỳ, tách xa nhau (Hình 3.4). Đây cũng là đặc điểm chung của các đứt gãy chạy theo phương TB-ĐN ở Tây Bắc Việt Nam và kéo dài qua đồng bằng Sơng Hồng (miền võng Hà Nội).
Trên bản đồ dị thường trọng lực Bouguer (hình 3.1), đứt gãy sơng Chảy thể hiện rất rõ là đứt gãy phân chia đới cấu trúc. Phía Đơng Bắc là cấu trúc âm tương đối, cĩ giá trị thay đổi trong khoảng - 100 - 10 mgal. Phía Tây Nam là cấu trúc dương tương đối, thể hiện là các đường đồng mức dạng dải theo phương đứt gãy, cịn từ Việt Trì xuống đến biển là các dị thường cục bộ nhỏ. Giá trị dị thường trọng lực ở đây trong khoảng - 50 + 5 mgal.
Theo bản đồ gradient ngang dị thường trọng lực Bouguer, đứt gãy này cĩ biểu hiện là các đường đồng mức dạng dải theo phương đứt gãy với giá trị cường độ trung bình khoảng 1.0 2.5 mgal
/km.
Cao Đình Triều [37] sử dụng tài liệu trọng lực đánh giá đứt gãy Sơng Chảy ở phần lãnh thổ Việt Nam cĩ phương phát triển Tây Bắc - Đơng Nam, cắm về phía Đơng Bắc. Độ sâu ảnh hưởng của đứt gãy là từ 35 - 40km.
Theo bản đồ Trường từ (Hình 3.2): Đứt gãy sơng Chảy thể hiện ranh giới phân chia đới cấu trúc rất rõ trên bản đồ dị thường từ hàng khơng, thành phần Ta . Phía Đơng Bắc là cấu trúc âm tương đối, thể hiện là các đường đồng mức dạng dải và dị thường cục bộ nhỏ cĩ giá trị thay đổi trong khoảng - 220 - 5 nT. Phía Tây Nam là cấu trúc dương tương đối, thể hiện là các đường đồng mức và dị thường nhỏ cục bộ với giá trị âm và dương xen kẽ nhau ở đoạn từ Sơn Tây đến Thái Bình. Giá trị dị thường từ ở đây trong khoảng - 160 + 40 nT.
Đứt gãy sơng Chảy cĩ biểu hiện trên bản đồ gradient ngang dị thường từ hàng khơng là các đường đồng mức dạng dải và cục bộ nhỏ thành chuỗi theo
phương đứt gãy, với giá trị cường độ trung bình khoảng 3.0 5.0 nT/km, đặc biệt ở đoạn giữa đứt gãy gần Hà Nội cĩ giá trị cường độ 10.0 16.0 nT/km.
Trên bản đồ địa hình (hình 3.3) thấy rõ đứt gãy Sơng Chảy chạy sát với rìa Đơng Bắc của Dãy Núi Con Voi sau đĩ tiếp tục kéo dài tới khu vực Tây Nam hồ Thác Bà.
Phân tích tài liệu địa chấn cho phép xác định các đặc điểm, vai trị của đứt gãy Sơng Chảy, cụ thể như sau:
Mặt cắt A-A trong đất liền (hình 3.6) cho thấy đứt gãy Sơng Chảy cắt qua phần mĩng và là giới hạn của các trầm tích Oligoxen (và cĩ thể cả trầm tích Eoxen) về phía Tây Nam, trên tầng trầm tích Mioxen sự phát triển của đứt gãy Sơng Chảy quan sát khơng được rõ rệt, nhưng thay vào đĩ cĩ hai đứt gãy nhánh của đứt gãy Sơng Chảy lại thể hiện rõ nét vai trị của mình là các đứt gãy nghịch, hoạt động vào cuối Mioxen. Hai đứt gãy này hiện nay vẫn chưa được đặt tên một cách thống nhất, ở đây Nghiên cứu sinh tạm đặt đĩ là đứt gãy Xuân Trường 1 nằm về phía Tây Nam và đứt gãy Xuân Trường 2 nằm về phía Đơng Bắc, hai đứt gãy này giới hạn về hai phía của nêm Xuân Trường. Theo kết quả phân tích tài liệu lỗ khoan tại giếng PV- XT-1X (cĩ vị trí nằm trên nêm Xn Trường) của VPI thì ở khu vực nêm Xuân Trường bị bào mịn mạnh mẽ, các trầm tích Mioxen thuộc hệ tầng Phong Châu, Phủ Cừ, Tiên Hưng bị bào mịn hồn tồn và cĩ thể một phần trầm tích thuộc hệ tầng Đình Cao cũng bị bào mịn, cịn theo phân tích của Viện Địa chất khống sản thì ở đây chỉ bị bào mịn các tầng Tiên Hưng, Phủ Cừ và một phần hệ tầng Phong Châu. Mặc dù kết quả phân tích của hai cơ quan trên cĩ phần khác nhau nhưng đều cho thấy nêm Xuân Trường đã bị nâng lên mạnh mẽ, điều đĩ cũng cĩ nghĩa là hai đứt gãy Xuân Trường 1 và Xuân Trường 2 là hai đứt gãy nghịch cĩ biên độ dịch chuyển lớn và như vậy nĩ phải cĩ độ sâu xuyên cắt lớn, hay nĩi cách khác nĩ phải được nối vào đứt gãy Sơng Chảy. Qua đĩ cũng thấy rằng biên độ nghịch đảo của các đứt gãy được tăng dần về phía Tây Nam kể từ đứt gãy Vĩnh Ninh.
Hình 3.6: Mặt cắt địa chấn A-A trong đất liền, phương TN-ĐB cắt qua trung tâm Miền võng Hà Nội cho thấy: đứt gãy Sơng Chảy là giới hạn về phía TN của trầm tích Oligoxen; mĩng thuộc phần cánh TN đứt gãy được nâng cao nhanh, cịn phần cánh ĐB của đứt gãy khơng quan sát được ranh giới mĩng; Trầm tích nằm giữa đứt
gãy Sơng Chảy và Vĩnh Ninh bị uốn nếp, nâng cao và bào mịn, cắt cụt mạnh, đặc biệt ở khu vực giữa đứt gãy Xuân Trường 1 và Xuân Trường 2, tồn bộ lát cắt
Mioxen đã bị nâng lên và bào mịn.
Trên mặt cắt địa chấn B-B (hình 3.7) thấy rằng đứt gãy Sơng Chảy chỉ cắt mĩng và cĩ vai trị tạo bể trầm tích. Tầng trầm tích nằm ngay sát đứt gãy về phía Đơng Bắc cĩ bề dày lớn, và tập trầm tích trước Plioxen nằm sát đứt gãy này đều bị uốn nếp, phần trên của tầng trầm tích này cịn cĩ hiện tượng bào mịn, điều đĩ chứng tỏ quá trình nghịch đảo kiến tạo khơng chỉ xảy ra ở miền võng Hà Nội mà cịn kéo dài tới lơ 102, 103. Do khơng quan sát được sự chênh lệch giữa các tập trầm tích Kainozoi ở 2 bên cánh đứt gãy này (vì cánh nằm của đứt gãy trên mặt cắt là đá mĩng) nên việc tính biên độ dịch chuyển đứng trong pha nghịch đảo kiến tạo gặp khĩ khăn.
Hình 3.7: Mặt cắt địa chấn B-B phương TN-ĐB khu vực lơ 103-106 cắt qua hệ thống đứt gãy chính bể Sơng Hồng, thể hiện đứt gãy Sơng Chảy và đứt gãy Vĩnh Ninh là đứt gãy hoạt động đa pha: pha đầu trong Oligoxen là thuận, pha sau cuối
Mioxen là nghịch. Mặt cắt cũng thể hiện xu thế biến đổi chiều dày trầm tích Oligoxen và các cấu trúc uốn nếp trong lát cắt trầm tích Mioxen ở khu vực giữa đứt
gãy Vĩnh Ninh và đứt gãy Sơng Chảy. Phần sát đứt gãy Sơng Chảy trầm tích bị vị nhàu, cà nát mạnh, đơi chỗ khơng quan sát được tính phân lớp của trầm tích
Tiếp theo, trên mặt cắt địa chấn D-D và E-E (hình 3.8 và hình 3.9) thấy rằng đứt gãy Sơng Chảy cũng chỉ cắt qua phần đá mĩng tạo khơng gian trầm tích và là ranh giới phía TN của bể Sơng Hồng và trầm tích Oligoxen cĩ bề dày lớn nhất ở khu vực sát đứt gãy Sơng Chảy. Trên 2 mặt cắt này vẫn thấy hiện tượng các trầm tích ở sát đứt gãy bị uốn nếp nhưng mức độ rất nhẹ và ở đây hồn tồn khơng quan sát thấy sự bào mịn cắt xén của các tập trầm tích Mioxen trên, và tập trầm tích này hầu như nằm ngang với xu thế hơi nghiêng vào trung tâm bể. Điều này chứng minh hiện tượng nghịch đảo kiến tạo tuy cĩ xảy ra ở đây (đứt gãy Sơng Chảy) nhưng với biên độ rất nhỏ.
Hình 3.8: Mặt cắt địa chấn D-D cắt ngang phần Bắc bể Sơng Hồng thể hiện đứt gãy Sơng Chảy là giới hạn về phía TN của bể Sơng Hồng và trầm tích Oligoxen phần nằm giữa đứt gãy Sơng Lơ và Sơng Chảy cĩ chiều dày tăng dần từ ĐB sang TN và dày nhất ở khu vực sát đứt gãy Sơng Chảy. Phần sát đứt gãy Sơng Chảy quan
sát thấy hiện tượng uốn nếp và hình thành một loạt các đứt gãy nghịch nhưng biên
độ dịch chuyển khơng lớn. Đứt gãy Vĩnh Ninh cĩ thế nằm dốc đứng và các tập trầm
tích Oligoxen hai bên cánh cĩ trường sĩng khác biệt và đều vuốt lên ở vị trí sát đứt gãy, hơn nữa ở phía ĐB cĩ chiều dày lớn hơn chứng tỏ ở khu vực này đứt gãy Vĩnh
Hình 3.9: Mặt cắt địa chấn E-E thể hiện trung tâm trầm tích trong giai đoạn Oligoxen dịch chuyển nằm giữa đứt gãy Sơng Chảy và Sơng Lơ và hai đứt gãy này
khống chế khơng gian trầm tích. Tập trầm tích Oligoxen ở hai bên cánh đứt gãy Vĩnh Ninh cĩ trường sĩng khác biệt. Hiện tượng nghịch đảo uốn nếp cuối Mioxen khơng rõ ràng. Các mặt S3, S4 đều gá vào mặt S2 thể hiện quá trình mở rộng bể về
phía Đơng trong giai đoạn Mioxen.
Trên mặt cắt I-I (Hình 3.10), đứt gãy Sơng Chảy vẫn thể hiện là ranh giới phía Tây Nam của khơng gian trầm tích, tuy nhiên trung tâm sụt lún lắng đọng trầm tích trong giai đoạn Oligoxen khơng cịn nằm sát đứt gãy Sơng Chảy.
Hình 3.10: Mặt cắt địa chấn I-I cắt qua phần Nam của bể Sơng Hồng cho thấy đứt gãy Sơng Chảy và đứt gãy Sơng Lơ vẫn khống chế khơng gian trầm tích trong giai
đoạn Oligoxen tuy nhiên trung tâm sụt lún lại nằm sát đứt gãy Sơng Lơ. Đến giai đoạn Mioxen và sau đĩ, khơng gian trầm tích mở rộng về phía Đơng và nối liền với
địa hào Lý Sơn.
Như vậy, đứt gãy Sơng Chảy là một đứt gãy lớn cĩ chiều sâu xuyên cắt lên tới 30-40km, kéo dài theo phương TB-ĐN trên phần đất liền và đổi hướng á kinh tuyến khi ra ngồi Vịnh Bắc bộ. Đứt gãy cắm về phía ĐB với gĩc cắm khoảng 45- 600. Tính chất, vai trị của đứt gãy trong phạm vi bể Sơng Hồng như sau:
- Khống chế trung tâm sụt lún ở phần phía Bắc bể Sơng Hồng trong giai đoạn mở bể-Oligoxen;
- Phần phía Bắc của đứt gãy hoạt động đa pha, trong đĩ pha đầu trong Oligoxen là đứt gãy thuận với biên độ dịch chuyển đứng tương đối lớn và pha thứ hai trong cuối Mioxen là đứt gãy nghịch được biểu hiện thơng qua một loạt các đứt gãy thứ cấp.