Chương 3. KẾT QUẢ ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐO SÂU TỪ TELLUA NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC TRƯỜNG ĐỊA NHIỆT KHU VỰC BANG - LỆ THỦY- QUẢNG BÌNH
3.2. Đặc điểm địa chất khu vực Bang - Lệ Thủy - Quảng Bình
Trên diện tích khu vực nghiên cứu lộ ra các thành tạo địa chất có tuổi từ Paleozoi đến Đệ tứ, với các thành tạo bao gồm đá biến chất, trầm tích, phun trào và đá magma xâm nhập.
Các thành tạo trầm tích, biến chất bao gồm các hệ tầng có tuổi khác nhau. Hệ tầng Long Đại (O3-S1lđ) phổ biến rộng rãi ở phía Đông Bắc khu vực Bang, tạo thành dải chạy dài theo phương TB-ĐN. Hệ tầng Đại Giang (S2-D1 đg) lộ ra chủ yếu ở phía bắc khu vực Bang, tạo thành dải chạy dài theo phương TB-ĐN. Hệ tầng bao gồm hai phụ hệ tầng: phụ hệ tầng dưới gồm cát kết, bột kết, phiến sét và đá vôi; phụ hệ tầng trên bao gồm cát kết và phiến sét. Hệ tầng Tân Lâm (D1-2tl) lộ ra ở phía Đông Bắc khu vực Bang tạo thành những dải kéo dài theo phương TB-ĐN. Hệ tầng gồm 2 phần: phần dưới gồm cuội sạn kết cơ sở, cát kết, bột kết màu đỏ gụ với các lớp đá phiến sét có chứa hoá thạch. Hệ tầng Cò Bai (D2-3cb) có diện lộ không lớn, phân bố ở phía Tây Nam khu vực Bang. Hệ tầng Ngũ Hành Sơn (C-P nhs) lộ ra ở phía Tây Bắc khu vực Bang. Hệ tầng gồm chủ yếu là đá hoa xen phiến thạch anh sericit, cát kết, dầy 500 m. Hệ tầng Khe Giữa (P2kg) lộ ra diện nhỏ ở khu vực Bang.
Thành phần chính của hệ tầng là sạn kết, cát kết, đá phiến sét, sét vôi.
Các thành tạo phun trào bazan Pliocen muộn- Pleistocen sớm (N2-Q1) phân bố ở khu vực Bang, gồm chủ yếu là bazan toleit, andezit bazan đặc xít và có lỗ rỗng, màu xám tro, khi phong hoá có màu nâu đỏ. Bazan phun lên nhiều đợt để lại những lớp vỏ phong hoá xen kẽ. Ở khu vực Bang, phần dưới có mặt của các trầm tích Pliocen thượng- Pleistocen hạ với chiều dày thay đổi từ vài chục mét đến hàng trăm mét; chiều dày tăng nhanh về phía Đông và mặt cắt ngày càng đầy đủ hơn.
Trên khu vực nghiên cứu, các thành tạo magma xâm nhập phát triển khá phong phú và đa dạng. Chúng lộ ra rải rác trong khu vực nghiên cứu, bao gồm các thành tạo magma xâm nhập có tuổi từ Paleozoi sớm-giữa, Pecmi-Triat đến Mesozoi muộn-Kainozoi.
3.2.2. Đặc điểm cấu trúc
Trên vùng nghiên cứu phân bố các cấu trúc nếp lồi và nếp lõm kéo dài theo phương TB-ĐN. Ở khu vực Bang, bình đồ cấu trúc là một nếp lồi lớn bao trùm toàn khu vực. Các nếp lõm nhỏ phân bố ở rìa Đông Bắc khu vực Bang. Trong đó, cấu trúc nếp lồi phân bố kéo dài theo phương TB-ĐN. Các đứt gẫy phát triển theo 2 phương chủ đạo là TB-ĐN và ĐB-TN và đóng vai trò khống chế các cấu trúc nếp lồi, nếp lõm và chi phối chế độ kiến tạo, điều kiện địa động lực của các yếu tố kiến tạo khác nhau trong từng giai đoạn phát triển khác nhau. Đặc biệt hoạt động kiến tạo của các đứt gẫy không chỉ đóng vai trò quan trọng trong hình thành và phát triển các cấu trúc kiến tạo ở khu vực, mà còn thúc đẩy hoạt động magma phát triển và làm gia tăng sự dập vỡ, cà nát dẫn tới làm mềm yếu các đất đá phát triển trong đới, tạo môi trường thuận lợi cho sự hình thành phát triển các loại khoáng sản, trong đó có nước khoáng nóng, nguồn địa nhiệt. Nguồn nước khoáng nóng và địa nhiệt được hình thành và phát triển chủ yếu trong giai đoạn kiến tạo Kainozoi, chủ yếu là trong giai đoạn Tân kiến tạo.
Tóm lại, khu vực nghiên cứu có lịch sử phát triển địa chất kiến tạo diễn ra rất phức tạp. Các thành tạo địa chất lộ ra gồm các các đá trầm tích, phun trào, biến chất và magma xâm nhập. Các thành tạo trầm tích, biến chất bao gồm các hệ tầng Long Đại, Tân Lâm, Cò Bai, Khe Giữa, Ngũ Hành Sơn, A Ngo,.... Các thành tạo magma xâm nhập gồm các phức hệ Đại Lộc, Bến Giằng - Quế Sơn, Hải Vân, Bà Nà. Hoạt động magma diễn ra trong các giai đoạn Paleozoi sớm-giữa, Pecmi-Triat và Kainozoi. Trong Tân kiến tạo, hoạt động phun trào bazan diễn ra mạnh mẽ ở khu vực Bang. Nguồn tài nguyên khoáng sản ở khu vực này khá phong phú và đa dạng.
Đặc biệt là nhiều nguồn nước khoáng nóng xuất lộ, trong đó phải để đến nguồn nước khoáng nóng Bang đã và đang được khai thác phục vụ đời sống nhân dân.
3.2.3.Đặc điểm đứt gẫy kiến tạo
Trên khu vực Bang, các đứt gẫy kiến tạo phát triển có phương TB-ĐN, á kinh tuyến và á vĩ tuyến; gồm đứt gẫy bậc 1 phân 2 khối cấu trúc Lệ Thuỷ và Vĩnh Linh, các đứt gẫy bậc cao hơn phân chia các vi khối (hình 3.2).
Đới đứt gẫy Khe Giữa-Vĩnh Linh (F1), bắt đầu từ giữa cao nguyên Xiêng Khoảng (Lào) sang lãnh thổ Việt Nam ở khu vực phía tây nam núi Cô Ta Run, qua khu vực Khe Giữa, Khe Bang (Lệ Thuỷ), phía Bắc thị trấn Bến Quang (Vĩnh Linh) rồi kéo ra tới biển ở khu vực Cửa Tùng. Chiều dài của đới đứt gẫy khoảng 400 km.
Trên lãnh thổ Việt Nam dài 120 km. Trên địa phận khu vực nghiên cứu, đứt gẫy chạy từ núi Động Dao đến Động Con Hương, dài khoảng 40 km. Trong đới, phát triển những dải địa hình núi xâm thực - bóc mòn dạng tuyến, hẹp theo đường phương của đới đứt gẫy, độ cao địa hình trong đới thấp hơn hẳn (200 - 300 m) so với địa hình có độ cao 400 - 700 m nằm ở ngoài đới. Từng đoạn, đứt gẫy nằm trùng với từng khúc thẳng của thung lũng các sông Long Đại, Đại Giang và các nhánh của chúng. Thung lũng sông có dạng chữ “V” với hai bên sườn dốc đứng. Đoạn Khe Bang - Vĩnh Khê, dài 20 km, rộng từ 4 -5 km, địa hình là những dải đồi bóc mòn - xâm thực dạng tuyến có độ cao 3-100 m xen kẽ các địa hình âm lắng đọng trầm tích trẻ. Bên ngoài đới, phía Tây Nam là địa hình núi xâm thực - bóc mòn có độ cao 150 - 300 m ngăn cách với địa hình nằm trong đới là các vách dốc đứng, chúng tạo thành từng chuỗi, kéo dài theo phương Tây Bắc - Đông Nam. Phía Đông Bắc, là địa hình đồi, núi xâm thực - bóc mòn có độ cao trung bình 120 -150 m ngăn cách với địa hình ngoài đới là các vách dốc đứng. Đới đứt gẫy cắt qua các thành tạo Paleozoi sớm thuộc hệ tầng Long Đại. Phía Bắc của khối là thành tạo bazan olivin có tuổi Neogen- Đệ tứ (N2- Q1). Các thành tạo trầm tích Đệ tứ phân bố rải rác dọc theo đới đứt gẫy: ở Khe Giữa, Khe Bang, Vĩnh Khê, bao gồm bãi bồi, thềm I, II và các nón phóng vật. Đứt gẫy F1 gồm đứt gãy chính chạy liên tục phương á vĩ tuyến, Tây Bắc - Đông Nam và các đứt gẫy phụ có chiều dài ngắn và phân bố ở hai bên cánh của đứt gãy chính với các phương khác nhau. Đới đứt gẫy có các đứt gãy phụ dài 5 - 10 km chạy song song, và nằm ở hai bên của đứt gẫy chính. Tại khu vực Khe Giữa và
Khe Bang, đứt gẫy phụ có phương á kinh tuyến khống chế các thành tạo Đệ tứ, kiểu
“tách giãn” với chiều rộng 0,3- 0,5 km, kéo dài đến 1 -2 km theo phương á kinh tuyến. Những kiểu trũng này rõ ràng được thành tạo do sự hoạt động trượt bằng phải sinh ra trong điều kiện trường ứng suất kiến tạo có trục nén ép theo phương á kinh tuyến của các đứt gẫy phương Tây Bắc - Đông Nam. Các đứt gẫy phụ phương Tây Bắc - Đông Nam và á kinh tuyến nói chung, nghiêng về các phía khác nhau với góc dốc lớn 70 - 80. Tại khu vực Khe Giữa, đứt gẫy chính cắt qua 2 khe suối kế tiếp nhau làm dịch chuyển phải lòng suối, nón phóng vật và đường chia nước với biên độ khoảng 150-180 m. Tại khu vực Khe Chuồn, đứt gẫy chính cắt qua 2 khe suối kế tiếp nhau làm dịch chuyển phải lòng suối, bãi bồi và đường chia nước với biên độ khoảng 150 m. Tại khu vực Khe Giữa và núi Thị Ve có thể xác định được thành phần thẳng đứng của chuyển động theo các dấu hiệu địa mạo khoảng 60-100 m, nếu xem mực địa hình ven đới đứt gẫy có tuổi Q13
thì tốc độ dịch chuyển thẳng đứng khoảng 0,24-0,4 mm/năm.
Các đứt gẫy bậc cao hơn: F2, F3, F4, F5, F6, F7 đóng vai trò ranh giới các vi khối trong khu vực nghiên cứu. Trong bối cảnh địa động lực hiện đại, với trường ứng suất nén ép theo phương á kinh tuyến, tách giãn theo phương á vỹ tuyến, các đứt gẫy có phương Tây Bắc - Đông Nam F2, F3, F4, F5, F6, F7 hoạt động trượt bằng phải-thuận; các đứt gẫy phương á kinh tuyến hoạt động thuận-tách. Trong khu vực nghiên cứu, các đứt gẫy bậc cao hơn có phương á kinh tuyến hoạt động thuận- tách khống chế các trũng sụt địa phương, lấp đầy các trầm tích Đệ tứ hỗn hợp.Trong khu vực nghiên cứu chi tiết, có sự hiện diện của các đứt gãy F6 có phương vị Tây Bắc- Đông Nam; đứt gẫy F8 có phương vị á kinh tuyến và đứt gãy F9 có phương vị á vĩ tuyến. Các đứt gãy này đều có dấu hiệu thể hiện ở tài liệu thăm dò Địa vật lý được trình bày trong mục 3.3 phía sau này.
Hình 3.2. Sơ đồ cấu trúc địa chất kiến tạo khu vực Bang