QUAN GIỮA SỰ PHÁT TRIỂN ĐỊA HÌNH VÀ ĐỊA ĐỘNG LỰC HIỆN ĐẠI
Cơ sở của việc nghiên cứu mối tương quan giữa sự phát triển địa hình và địa
động lực về cơ bản là dựa trên cơ sở phương pháp luận của địa mạo học: Địa mạo học xem địa hình như những sự vật có phát sinh phát triển theo lôgic tiến hóa và là kết quả của sự tác động tương hỗ thường xuyên và liên tục của các quá trình nội sinh, phát triển trong vỏ Trái đất, cũng như các quá trình ngoại sinh xảy ra trên bề
mặt của nó. Hai nhóm lực này luôn luôn cùng tồn tại, “tranh giành ảnh hưởng với nhau” và gây ra những tác dụng ngược nhau đối với địa hình. Tương quan giữa chúng quyết định sự vận chuyển vật chất trên bề mặt và trong lớp vỏ quả đất, đồng thời quy định sự xuất hiện của các dạng địa hình trong từng trường hợp cụ thể. (Hay nói cách khác, quá trình phát triển địa hình về bản chất chính là quá trình phân bố
lại vật chất và năng lượng bên trong và trên mặt đất). Trong quan hệ song phương này, vai trò của nội lực mang tính chủ động, bởi vì chính chúng làm cho địa hình bị
phân dị: có vùng bị nâng lên tạo thành các đồi núi, vùng kia thì hạ xuống tạo thành vực thẳm, khe hẻm..., còn các quá trình ngoại sinh luôn có xu thế làm giảm sự phân dị trên và làm phức tạp hoá địa hình trên bình đồ cấu trúc do các quá trình nội sinh
đã tạo ra. Mặc dù bị làm phức tạp hóa bởi các quá trình ngoại sinh nhưng hầu hết các quá trình địa động lực nội sinh đều ít nhiều để lại các dấu ấn trên địa hình hiện
tại. Nghiên cứu, phân tích và lý giải các đặc trưng địa hình hiện tại chính là chìa khóa để khôi phục và lý giải các quá trình địa động lực trong quá khứ cũng như dự
báo diễn tiến của chúng trong tương lai. Điều này rất có ý nghĩa trong quy hoạch sử
dụng hợp lý lãnh thổ và phóng tránh giảm nhẹ thiên tai. Vì vậy, trong khuôn khổ
luận án, NCS tập trung đi sâu nghiên cứu, phân tích đặc điểm các dạng địa hình do các quá trình địa động lực nội sinh từ Pliocen tới nay tạo nên trong mối tác động tương hỗ của chúng với các yếu tố bóc mòn và tích tụ. Các dạng địa hình đó vẫn còn được thể hiện rõ ở hiện tại với ưu thế của các quá trình nội sinh.
Nếu chỉ xét riêng về nghiên cứu sự phát triển và biến dạng địa hình liên quan với các quá trình địa động lực nội sinh hiện đại, thì ngoài cơ sở phương pháp luận chung nhưđã được trình bày ở trên, nghiên cứu còn dựa vào cơ sở lý thuyết và ứng dụng thực tiễn của phương pháp “Phân tích kiến trúc hình thái” được trình bày trong công trình “Ứng dụng các phương pháp phân tích địa mạo trong nghiên cứu
địa chất kiến trúc” của Bộ Địa chất-Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô, được nhóm
Địa mạo, Trường Đại học Mỏ-Địa chất dịch và xuất bản năm 1979 [27]. Đặc biệt, cơ sở phương pháp luận của nghiên cứu này còn dựa trên cơ sở lý thuyết và ứng dụng thực tiễn được trình bày trong công trình “Địa mạo kiến tạo” (Tectonic Geomorphology) củatác giả Douglas W. Burbank và Robert S. Anderson (Nhà xuất bản Blackwell, 2001) [20] và “Kiến tạo hoạt động” (Active Tectonics) do Edward A. Keller và Nicholas Pinter viết (Nhà xuất bản Prentice Hall, tái bản lần 2, năm 2002) [67].
Theo Edward A. Keller và Nicholas Pinter (2002) [67]: “Địa mạo kiến tạo là một phần của kiến tạo hoạt động về mặt (có liên quan đến sự) thành tạo địa hình bởi các quá trình kiến tạo và dựa vào nguồn gốc địa hình để giải quyết các vấn đề kiến tạo”. Như vậy, địa mạo kiến tạo là một công cụ hữu ích để nghiên cứu sự phát triển và biến dạng địa hình do các hoạt động kiến tạo. Sự phát triển của địa mạo kiến tạo ngày nay đang trở thành một trong những công cụ cơ bản trong rất nhiều ứng dụng, như là xác định các đứt gãy hoạt động, biến dạng cấu trúc địa chất, đánh giá tai biến
động đất và nghiên cứu sự phát triển cảnh quan. Địa mạo kiến tạo đã chứng tỏđược tính hữu ích của nó trong nhiều ứng dụng trên bởi vì các dạng địa hình kiến tạo
được hình thành và tồn tại theo thời gian sẽ ghi lại sự thay đổi của cảnh quan.
Địa mạo kiến tạo có thể được định nghĩa theo 2 cách: (1) Là khoa học nghiên cứu các loại địa hình được thành tạo bởi các quá trình kiến tạo hoặc (2) Là
ứng dụng các nguyên lí địa mạo để giải quyết các vấn đề về kiến tạo [67]. Định nghĩa thứ nhất ngụ ý rằng chúng ta đề cập chủ yếu về chính yếu tố địa hình – hình
dáng và nguồn gốc của nó – như các chức năng của các quá trình kiến tạo. Định nghĩa thứ hai mang giá trị ứng dụng hơn, nó cho phép chúng ta sử dụng địa mạo như một công cụ để biểu thị về lịch sử, cấp độ và tốc độ của các quá trình kiến tạo. Các phương pháp địa mạo là công cụ hữu ích trong việc nghiên cứu kiến tạo, bởi vì các dấu ấn địa mạo được định nghĩa là tập hợp các kiểu địa hình và trầm tích Đệ tứ
xuất hiện ở một vùng hoặc trong một khu vực, nhìn chung xung quanh khoảng vài nghìn năm tới 2 triệu năm trở lại [67]. Sự nghiên cứu các dấu ấn địa mạo cung cấp các dữ liệu cơ bản cần thiết để nắm rõ vai trò của kiến tạo hoạt động trong sự phát triển của một vùng hoặc một khu vực. Ví dụ, nghiên cứu các dòng suối và biến vị
của các trầm tích liên quan của chúng do đứt gãy có thể xác định được biên độ dịch chuyển và thời gian của một vài trận động đất gần nhất, tại một khu vực nhất định.
Đây là một trong những thông tin hữu ích đểđánh giá các tai biến vềđộng đất trong tương lai.
Cơ sở của nghiên cứu này còn dựa trên cơ sở của nghiên cứu kiến tạo hoạt
động (Active Tectocnics) như được trình bày ở Mục 1.1.2. Theo đó, kiến tạo hoạt
động bao gồm cả sự phá hủy chậm (vênh hoặc nghiêng) của lớp vỏ Trái đất, điều này có thể là nguyên nhân làm hư hại tới các công trình của con người. Nhưng chúng ta quan tâm nhất đến quá trình kiến tạo hoạt động là khả năng phát sinh các thảm họa. Một thảm họa được định nghĩa như là bất kỳ một vị trí, ởđó gây thiệt hại to lớn đến con người, tài sản hoặc xã hội mà cần có thời gian, một quá trình dài để
sửa chữa hoặc phục hồi. Một quá trình hoạt động kiến tạo giống như thảm họa là một trận động đất mạnh. Tuy nhiên, trân động đất có mức độ vừa phải cũng có thể
sinh ra thảm họa, đặc biệt nếu chúng xảy ra ở nơi có mật độ dân số lớn, nơi mà các công trình được xây dựng một cách sơ sài (đặc biệt nguy hiểm là xây dựng nhà không được gia cố bởi xi măng, gạch hoặc đá) hoặc xây dựng nhà trên tầng đất trầm tích dầy (đặc biệt là các trầm tích đã báo hòa nước).
Để phục vụ các lợi ích xã hội, đặc điểm phát triển địa hình và địa động lực nội sinh hiện đại thường được nghiên cứu ở nhiều mức độ khác nhau từ khu vực rộng lớn đến địa phương, vùng nhỏ hẹp. Hình 1.2 là biểu đồ tổng quát hóa từ giữ
liệu đầu vào (mức độ khu vực hoặc địa phương), đến giữ liệu đầu ra và các tác động
đến xã hội có thể của các thông tin về nghiên cứu sự phát triển địa hình và địa động lực hiện đại như là kế hoạch phát triển khu vực, quy hoạch sử dụng đất và xây dựng, cũng như lên kế hoạch giảm thiểu tai biến động đất. Ở phần dữ liệu đầu vào, chúng ta thực hiện các phép đo và quan sát từ các bản đồđịa hình, ảnh hàng không,
giữa đặc điểm phát triển địa hình và địa động lực hiện đại với các khu vực, nơi mà chúng ta cần có những nghiên cứu thật chi tiết để hiểu rõ hơn về chế độ địa động lực và tai biến liên quan. Ở giai đoạn khảo sát này sẽ vạch ra các vùng, ởđó sẽ phác họa chi tiết vai trò của quá trình địa động lực hiện đại, đặc trưng địa chấn khu vực và các vai trò của sự biến dạng địa hình. Những thông tin này là cần thiết cho xã hội
đểđưa ra các kế hoạch phát triển vùng và các kế hoạch giảm thiểu tai biến động đất.
Tỉ lệ Khu vực Vùng Dữ liệu đầu vào Dữ liệu đầu ra Mục đích xã hội + Đo đạc và quan sát từ các bản đồđịa hình, ảnh hàng không, ảnh viễn thám, khảo sát thực địa,… + Bản đồđịa chất + Đặc điểm địa hình + Đo đạc biến dạng địa hình-kiến tạo + Khung cảnh địa chất và kiến tạo + Liên hệ hoạt động kiến tạo + Bản đồ và bảng chú dẫn (các chỉ số) địa mạo kiến tạo + Các vùng nghiên cứu chi tiết + Lịch sử phát triển địa hình khu vực + Vai trò của đứt gãy + Thời gian sự kiện gần nhất + Vai trò khối nâng + Mối liên quan giữa chuyển động thẳng đứng và chuyển động ngang + Đặc trưng địa chấn kiến tạo
Quy hoạch vùng + Quy ho+ Quy hoạạch sch xây dử dụng ựng đất + Giảm thiểu tai biến động đất + Bản đồ tai biến Hình 1.2: Dữ liệu đầu vào, đầu ra và mục đích xã hội của việc nghiên cứu sự phát triển địa hình và địa động lực hiện đại [67] 1.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nghiên cứu các đặc điểm kiến tạo trẻ - địa động lực và sự phát triển địa hình
đới ĐGSH trong giai đoạn Pliocen - Hiện đại, NCS sử dụng tổ hợp các phương pháp khác nhau. Tuy nhiên, để đạt được kết quả cao nhất, đòi hỏi phải lựa chọn và tập trung vào các phương pháp chủđạo phù hợp với mục tiêu đã đề ra. Vì vậy, trong nghiên cứu này NCS sử dụng các phương pháp chính sau: