C. Kết luận ch−ơng 2.
5- Đứt gãy tr−ợt bằng là đứt gãy có các cánh dịch chuyển theo ph−ơng nằm ngang với cự ly rất khác nhau.
ngang với cự ly rất khác nhau.
Đứt g∙y tr−ợt bằng lại đ−ợc phân thành:
5.1 đứt g∙y tr−ợt bằng phải có h−ớng chuyển dịch của hai cánh thuận chiều
kim đồng hồ;
5.2 đứt g∙y tr−ợt bằng trái có h−ớng chuyển dịch của hai cánh ng−ợc chiều
kim đồng hồ;
5.3 đứt g∙y tr−ợt bằng phải thuận,
5.4 đứt g∙y tr−ợt bằng trái thuận,
5.5 đứt g∙y tr−ợ bằng phải nghịch,
Nghiên cứu đứt gãy có một nội dung phong phú, bao gồm tuổi, quy mô, phạm vi phân bố của đứt gãy, tính chất và cự ly dịch chuyển của nó, các pha biến dạng trong lịch sử phát triển cấu trúc-kiến tạo của vùng, quan hệ của đứt gãy với các hiện t−ợng địa chất khác.
Ngoài việc khảo sát đứt gãy bằng mắt th−ờng, cần phải sử dụng các ph−ơng pháp địa vật lý, phân tích ảnh viễn thám, thạch học cấu tạo, kiến tạo vật lý, thực nghiệm và mô phỏng...Xuất phát từ bản chất của mình các ph−ơng pháp trắc địa cho phép đánh giá một cách chính xác cự li dịch chuyển hiện tại của các đứt gãy và góp thêm các chứng cứ để phân loại đứt gãy.
$3.2. Các yêu cầu về xây dựng l−ới GPS để nghiên cứu chuyển động vỏ trái đất trên các đới đứt gãy hoạt động.
Việc ứng dụng công nghệ GPS để nghiên cứu hoạt động của đới đứt gãy, chuyển động của đới đứt gãy đ−ợc đặt trên cơ sở xác định các chuyển động của các mốc đo đ−ợc bố trí trên các cánh đứt gãy mà toạ độ chính xác của chúng đ−ợc xác định thông qua các chu kỳ đo lặp mạng l−ới GPS. Trong quá trình hoạt động lâu dài của đứt gãy đã hình thành nên các mảng vi kiến tạo bên hai cánh của đứt gãy. Điểm giao cắt của các ranh giới của các mảng vi kiến tạo đ−ợc gọi là điểm xung yếu nhất về mặt địa chất kiến tạo. Do đó để nghiên cứu chuyển dịch của đứt gãy cùng với sự chuyển dịch của các mảng vi kiến tạo cần phải bố trí các điểm GPS trùng với các điểm xung yếu nhất về mặt địa chất kiến tạo và quá trình khảo sát, thiết kế các điểm GPS thuộc mạng l−ới GPS địa động lực phục vụ nghiên cứu chuyển dịch của đứt gãy đòi hỏi phải có sự phối hợp giữa các nhà trắc địa với các nhà địa chất kiến tạo.
Muốn đánh giá chuyển động vỏ Trái đất tại đới đứt gãy bằng công nghệ GPS, tr−ớc hết phải xây dựng một mạng l−ới GPS trên đới nghiên cứu này, tiếp đến phải tiến hành một số chu kỳ đo lặp mạng l−ới đó, cuối cùng là xử lý các chuỗi số liệu đo và minh giải các kết quả thu đ−ợc trong sự kết hợp với các kết quả của các lĩnh vực nghiên cứu liên quan. Cả ba nội dung trên đều quan trọng, quyết định chất l−ợng của công việc nghiên cứu chuyển dịch đới đứt gãy.
Cũng giống nh− xây dựng một mạng l−ới trắc địa thông th−ờng, việc xây dựng l−ới GPS loại này đ−ơng nhiên đ−ợc bắt đầu từ công việc khảo sát và thiết kế l−ới. Điểm khác biệt cơ bản ở đây là bên cạnh những yêu cầu mà một l−ới GPS cần đáp ứng d−ới góc độ trắc địa, nó còn phải đáp ứng những đòi hỏi khác của nhiệm vụ nghiên cứu
Việc thiết kế sơ bộ l−ới không chỉ dựa vào bản đồ địa hình, điêù kiện địa lý, giao thông.v..v .mà còn phải dựa vào sơ đồ cấu trúc đới đứt gãy, bản đồ địa chất khu vực, quy mô nghiên cứu, điều kiện tài chính cụ thể và bên cạnh các nhà trắc địa phải có sự tham gia trực tiếp của các nhà địa kiến tạo am hiểu đối t−ợng nghiên cứu.
Trên mỗi cánh đứt gãy phải bố trí ít nhất hai trạm đo GPS. Gần cạnh mỗi trạm đo nên bố trí 2 - 3 điểm phụ để đảm bảo đo đạc trong nhiều chu kỳ đề phòng tr−ờng hợp mất mốc. Ngoài ra cần phải tiến hành đo nối bằng công nghệ GPS giữa các mốc này với độ chính xác các thành phần hiệu tọa độ cỡ vài mm.
Theo các kết quả nghiên cứu trong [25], vận tốc chuyển dịch điểm tăng theo khoảng cách tới đứt gãy và đạt cực đại ở vị trí cách đứt gãy khoảng 50km. Các trạm đo GPS nên đặt xa đứt gãy từ 5km tới 50km, tuỳ thuộc vào các điều kiện khác. Thực tế cho thấy rằng, việc nhận biết vị trí của đứt gãy ngoài thực địa nhìn chung là không dễ dàng đối với các nhà trắc điạ. Chỉ với sự tham gia trực tiếp của các nhà địa kiến tạo bên cạnh các nhà trắc địa trong quá trình đi thực địa mới có thể bảo đảm xác định vị trí chọn bố trí mốc đúng yêu cầu so với đứt gãy, thêm vào đó các vị trí chôn mốc là các vị trí xung yếu trên quan điểm nghiên cứu hoạt động kiến tạo của các mảng thạch quyển.
Khi quy mô l−ới t−ơng đối lớn và điều kiện kinh phí cho phép nên thiết lập một số l−ợng trạm đo tạo thành tuyến vuông góc với đ−ờng đứt gãy chính và phân bố cả trên hai cánh của đứt gãy. Điều này càng có ý nghĩa trong việc nghiên cứu chuyển dịch của vỏ trái đất khi hai cánh của đứt gãy nằm trên các biên của hai mảng kiến tạo tạo nên đứt gãy.
Trong mục đích nghiên cứu chuyển động vỏ Trái đất do hoạt động đứt gãy kiến tạo, các mốc −u tiên bố trí trong đá gốc thay vì bằng cột bê tông cốt sắt chôn trong lớp đất phủ trầm tích nh− vẫn th−ờng gặp trong thực tiễn trắc địa ở n−ớc ta. Bố trí mốc trong khối đá gốc góp phần giảm thiểu ảnh h−ởng của các yếu tố ngoại sinh trong chuyển dịch của mốc. Đây dĩ nhiên là một yêu cầu quan trọng trong nghiên cứu hoạt động nội sinh, nh−ng mặt khác cũng ràng buộc thêm nhiệm vụ cho công việc khảo sát chọn vị trí đặt trạm đo. Nh− vậy để bố trí đ−ợc mốc, ngoài việc phải đáp ứng các yêu cầu đã nói tới ở trên, phải tìm cho đ−ợc đá gốc - đá gốc càng rắn chắc càng tốt. Phải có thiết bị đặc chủng để khoan sâu vào đá gốc và đặt vào lỗ khoan dấu mốc làm bằng thỏi thép không rỉ (inox) đ−ợc đánh dấu bẵng lỗ khoan nhỏ đ−ờng kính chừng 1,5 mm rồi gắn kết chúng lại bằng một loại keo đặc biệt hoặc bằng xi măng. Kinh nghiệm chỉ ra rằng, dấu mốc cần đặt ngập sâu trong lỗ chừng 3-5 mm để có thể dùng xi măng trám
lại nguỵ trang sau khi đo xong tại điểm. Đây là một biện pháp bảo vệ hiệu quả mốc khỏi bị phát hiện và phá hỏng mặc dù bản thân công việc này gây khó khăn cho tổ đo khi tìm lại mốc để đặt máy. Bởi thế, cần làm ghi chú điểm chính xác, có ảnh chụp cận cảnh rõ ràng và đánh dấu thích hợp tại thực địa. Tất nhiên yêu cầu chôn mốc trên đá gốc chỉ có thể thực hiện đ−ợc tại khu vực đồi núi có cấu tạo địa chất phức tạp. ở vùng đồng bằng có thể xây mốc cố định theo quy định xây dựng các mốc tam giác quốc gia theo Quy phạm hiện hành.
Có thể tăng đáng kể độ chính xác định tâm anten bằng cách bố trí loại dấu mốc đặc biệt cho phép xoay ăng ten trực tiếp vào. Loại mốc này chỉ có thể đ−ợc bố trí trên đỉnh núi, đỉnh đồi đá. Để tránh ảnh h−ởng của sự nhiễu xạ tín hiệu, dấu mốc cần đ−ợc bố trí cao v−ợt hẳn đất đá nền chung quanh ít nhất 1m bằng cách chọn một đỉnh khối đá thích hợp hay xây trụ bê tông trên đá gốc. Tuy loại dấu mốc này không thích hợp trong điều kiện n−ớc ta vì dấu mốc lộ ra ngoài dễ bị phá, nh−ng cũng nên sử dụng nó trong những điều kiện có khả năng bảo vệ đ−ợc dấu mốc, nhất là trong những nhiệm vụ nghiên cứu đặc biệt đòi hỏi độ chính xác rất cao nh− khảo sát biến dạng đập thuỷ điện, nghiên cứu chuyển dịch hiện đại của vỏ trái đất trên các khu vực đứt gãy. Việc gắn mốc thép không gỉ vào đá gốc đ−ợc thực hiện nhờ máy khoan tay và gắn kết bằng xi măng. Sơ đồ gắn mốc thép vào đá gốc đ−ợc trình bày ở d−ới đây.
Yêu cầu rất quan trọng nữa là vị trí bố trí mốc phải đáp ứng độ thông thoáng cần thiết để anten máy thu có thể nhận đ−ợc tín hiệu từ ít nhất 4 vệ tinh nhìn thấy đ−ợc tại trạm đo ở góc ng−ỡng cao càng nhỏ càng tốt. Theo các khảo sát về vấn đề này đ−ợc công bố, ví dụ trong [24], góc ng−ỡng vệ tinh tốt nhất là từ 5-14° đối với các anten Trimble compact và Trimble geodetic. Để đảm bảo kiểm tra điều kiện này, khi đi thực địa khảo sát chọn điểm cần mang theo máy thu GPS cầm tay. Kinh nghiệm thực tiễn chỉ ra rằng việc thoả mãn yêu cầu này đồng thời với các yêu cầu đề cập tới ở trên là rất khó khăn. Cho nên trong một số hoàn cảnh cụ thể, buộc phải tìm một giải pháp dung hoà. Tuy nhiên yêu cầu về độ thông thoáng cần phải đ−ợc đặt ở vị trí −u tiên hàng đầu
ngang hàng với việc đặt dấu mốc trong đá gốc nhằm hạn chế sự ảnh h−ởng của hiện t−ợng đa đ−ờng truyền đến kết quả đo GPS.
Vấn đề tiếp theo là vị trí trạm đo phải đảm bảo đ−ợc các yêu cầu tối thiểu về tiện nghi tổ chức đo đạc. Khu vực gần kề điểm đo phải có mặt bằng đủ rộng để cắm lán trại đặt máy thu và ngủ lại qua đêm khi ca đo kéo dài theo yêu cầu. Trạm đo cần bố trí ngay khu dân c− hoặc không xa nó để đảm bảo an ninh cho ng−ời và thiết bị cũng nh− các yêu cầu về hậu cần sinh hoạt. Trạm đo gần đ−ờng ô tô cũng là một yêu cầu cần l−u ý tới. Nên −u tiên chọn đặt trạm đo tại những địa ph−ơng có điện l−ới, có điện thoại để tiện liên lạc giữa các nhóm đo. Nh− vậy, vị trí đ−ợc chọn làm trạm đo thông th−ờng là một giải pháp dung hoà các yêu cầu nói trên.
Vấn đề cuối cùng là việc bố trí các điểm đo GPS phải đảm bảo để cấu hình của mạng l−ới GPS là tốt nhất theo nghĩa đảm bảo sự ổn định của bài toán bình sai mạng l−ới GPS và độ chính xác vị trí của các điểm cao nhất. Theo [107], để thoả mãn các điều kiện trên chiều dài cạnh lớn nhất (Smax) và chiều dài cạnh nhỏ nhất (Smin) trong mạng l−ới GPS đ−ợc đánh giá theo công thức:
, . 667 , 0 , . 333 , 1 S S S S S S S S MIIN MAX = − = = + = δ δ
ở đây S - chiều dài cạnh trung bình của mạng l−ới GPS.
Tuy nhiên do khuôn khổ kinh phí của để tài hạn hẹp, chỉ đủ bố trí đ−ợc 5 điểm GPS, thêm vào đó các điểm này phải là các điểm xung yếu trên quan điểm của địa chất kiến tạo và cùng với việc phải dung hoà với các điều kiện khác nêu ở phần trên, nên đối với mạng l−ới GPS động lực học Lai Châu - Điện Biên, với chiều dài cạnh trung bình
,56km 56km
S = các cạnh nhỏ nhất ( DON1 - NGA1 dài 24,9 km) và cạnh lớn nhất ( NGA1 - TAU2 dài 86,8 km) hơn v−ợt quá tiêu chuẩn trên.
Mạng l−ới GPS động lực học Lai Châu - Điện Biên đ−ợc xây dựng trên cơ sở hợp tác của nhóm nghiên cứu đề tài này với các nhà địa chất kiến tạo của Viện địa chất, thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
$3.3. Đới đứt gãy Lai Châu - Điện Biên trong Hệ thống các đới đứt gãy chính ở Miến bắc Việt Nam.
Lãnh thổ Miền bắc Việt Nam bị phân chia bởi hàng loạt đứt gãy, trong đó các đứt gãy chính là các đới đứt gãy Sông Hồng và đới đứt gãy Lai Châu - Điện Biên.Theo các nhà địa chấn, các trận động đất với c−ờng độ 4,5 - 5,0 độ Rich Te đều liên quan
đến các đới đứt gãy này. Đới đứt gãy Sông Hồng dài trên 1000 km chạy từ Tây Tạng qua Vân Nam (Trung Quốc), miền Bắc Việt Nam ra tới Biển Đông. Đới đứt gãy Sông Hồng đ−ợc thừa nhận là ranh giới quan trọng ở Châu á, phân chia khối Đông D−ơng với khối Nam Trung Hoa.
Trong sơ đồ kiến tạo địa chất ở Miền bắc Việt Nam, đới đứt gãy Lai Châu - Điện Biên đ−ợc thừa nhận là quan trọng thứ hai sau đới đứt gãy Sông Hồng. Đứt gãy Lai Châu - Điện Biên chạy từ biên giới Việt - Trung qua biên giới Việt - Lào dọc theo h−ớng Bắc Tây bắc – Nam Đông nam đến tận vịnh Thái Lan (xem Hình 1). Đới đứt gãy Lai Châu - Điện Biên là một phần nhỏ của đới đứt gãy Lai Châu - Luông Pra Băng - Pursat có bề rộng 40-50km, dài 1200km. Đoạn đứt gãy trên lãnh thổ n−ớc ta dài 160km nằm gọn trong phạm vi tỉnh Lai Châu bắt đầu từ biên giới Việt–Trung tại Chiềng Chai chạy qua Thị xã Lai Châu, xuống Thị xã Điện Biên rồi uốn quanh về cửa khẩu Tây trang sang đất Lào. Đới đứt gãy Lai Châu - Điện Biên là dải trũng thấp d−ới 1000m thuộc s−ờn và đáy của một loạt các thung lũng suối Nậm Nà, Nậm Lay, Nậm Lức và Nậm Rốn nối tiếp nhau từ biên giới Việt–Trung ở phía Bắc đến biên giới Việt- Lào ở phía Nam, nằm giữa một bên là cao nguyên Tà Phình cao 1500–1900m, dãy núi dạng cao nguyên Huổi Long cao 1200–1700m và các dãy núi khác ở phía Đông và một bên là dãy núi cao 1200–700m ở khu vực M−ờng Tè, M−ờng Chà, Si Pa Phìn ở phía Tây. Chiều rộng của dải thay đổi từ 6 km đến 11km.
Trên mặt cắt ngang, kiến trúc của đới đứt gãy Lai Châu - Điện Biên đ−ợc thể hiện d−ới dạng ba dải: một dải chính và hai dải phụ. Dải chính gồm đứt gãy chính kéo dài liên tục và các đứt gãy phụ chạy song song. Đứt gãy chính gần nh− thẳng đứng, hơi nghiêng về phía Tây–Tây Tây Bắc. Từ Nam M−ờng M−ơn, đứt gãy chính tách ra ba nhánh. Nhánh phía Tây chạy dọc theo ph−ơng Đông Bắc–Tây Nam cắt qua phía Bắc M−ờng Pôn sang đất Lào. Nhánh giữa chạy qua M−ờng Pôn, phía Tây Thị xã Điện Biên rồi chạy sang đất Lào. Nhánh phía Đông chạy dọc theo ph−ơng Bắc Tây Bắc – Nam Đông Nam cắt qua trũng Điện Biên, sau đó chạy theo ph−ơng Đông Bắc–Tây Nam qua s−ờn Tây Trang sang đất Lào. Dải phụ phía Tây gồm các đứt gãy phụ có chiều dài trên d−ới 10km có ph−ơng chủ đạo là á kinh tuyến ở phía Bắc và ph−ơng Đông Bắc–Tây Nam ở phía Nam. Dải phụ phía Đông gồm các đứt gãy phụ có chiều dài đến vài chục km và có ph−ơng chủ đạo là kinh tuyến làm với đứt gãy chính một góc nhọn.
Các nghiên cứu về hoạt động tân kiến tạo tại đới đứt gãy Lai Châu-Điện Biên gần đây cho thấy đới đứt gãy này đã trải qua hai pha hoạt động kiến tạo trong kainozoi: pha sớm tr−ợt bằng phải và tr−ợt bằng phải nghịch và pha muộn tr−ợt bằng trái và tr−ợt bằng trái thuận. Cấu trúc phức tạp của đứt gãy cùng các thể hiện dị th−ờng cao về địa hoá khí và địa nhiệt cho thấy rằng đới đứt gãy này có hoạt động kiến tạo mạnh với sự xẩy ra th−ờng xuyên các trận động đất, các trận lở đất và lũ quét bùn đá. Dọc theo đới đứt gãy Lai Châu-Điện Biên đã ghi nhận đ−ợc nhiều trận động đất có c−ờng độ 5,1-5,5 độ Rich Te. Ví dụ ở Lai Châu (1944,2001), Điện Biên (1920) đã xẩy ra các trận động đất có c−ờng độ 5,6 độ Rich Te.
Khu vực tỉnh Sơn La thuộc đức gãy Sông Mã cách đứt gãy Lai Châu - Điện Biên khoảng 70km. Hai đứt gãy này không có quan hệ với nhau.
Việc nghiên cứu chuyển dịch của vỏ trái đất trên đới đứt gãy Lai Châu - Điện Biên bằng ph−ơng pháp trắc địa sẽ tạo ra một nguồn dữ liệu định l−ợng quan trọng phục vụ cho việc nghiên cứu cấu trúc, sự hoạt động kiến tạo của đứt gãy này và tạo cơ sở cho công tác dự báo động đất. Trong khuôn khổ đề tài này, nhóm nghiên cứu đã thiết kế và đo đạc mạng l−ới GPS phục vụ việc nghiên cứu chuyển dich của vỏ trái đất