a. Hoat đồng dứt gãy
Một sô' các đứt gãy tồn tại trong khu vực nghiên cứu và ảnh hưởng đến quá trình hình thành tai biến truợt lở - lũ bùn đá gồm có:
Đứt gãy Hà Lùng - Dương Huy
Đây là đứt gãy lớn nhất trong vùng nghiên cứu, thuộc loại đứt gãy khu vực. Theo các nghiên cứu trước đây của Lê Đức Kính (1978) và Trần Vãn Trị (1991) thì đứt gãy này nằm gẩn với đứt gãy Trung Lương, kéo dài theo phương á vĩ tuyến từ phía đông H à Lùng qua xã Thống Nhất, Dương Huy, có dạng vòng cung thoải với lưng quay về hướng nam. Đây là đứt gãy trẻ nhất cắt qua vùng nghiên cứu. Đứt gãy kéo dài hang chục km và còn tiếp tục về hướng tây, đi qua phía nam của dãy Yên
Tủ. Trong Neogen, đứt gãy này hoạt động theo cơ chế thuận, cánh phía bắc được nâng cao, cánh phía nam được hạ thấp tương đối, ở đó có hô' sụt vịnh Cuốc Bê được lấp đầy bởi trầm tích Neogen. Trong giai đọan Đệ tứ, đứt gãy này tiếp tục hoạt động theo cơ chế thuận, trong đới dập vỡ của nó được lấp đầy bởi trầm tích Pleistocen nguồn gốc aluvi-proluvi dầy 15 - 20m (ở thung lũng Dương Huy). Trên cánh nâng ở phía bắc đứt gãy còn sót di tích thác nước cổ, các mức hang cao 25 - 40m (ở Lưỡng Kỳ, Trại Vân) hình thành do địa hình bị nâng vào Pleistocen, bị dòng chảy hiên đại cắt qua.
Đứt gãy này thể hiện khá rõ nét trên ảnh máy bay và vệ tinh, đọan từ bắc Đông Triều tới Cửa Ông. Nó cũng là ranh giới phía bắc của địa hào Hòn Gai, phân chia các trầm tích chứ than tuổi Triat ở phía nam với các đá cổ hơn ở phía bắc của nó. Các khảo sát thực địa dọc theo đứt gãy gặp phổ biến địa hình dạng giả tam giác, là một dạng địa hình điển hình thể hiện đứt gãy thuận đang hoạt động. Tuy nhiên, ở đây không có sự chênh lệch độ cao đáng kể và đột ngột ở hai cánh đứt gãy, mặt khác đứt gãy lại uốn cong nghiêng về phía bắc. Dọc theo đứt gãy này có một loạt cấu trúc nâng địa phương hiện đại. Các phân tích về cấu trúc và kiến tạo vật lý ở mỏ than Khe Tam, vùng Dương Huy, Đồng Mơ cũng chứng minh cho hoạt động muộn nhất của đứt gãy này lien quan với trường nén ép bắc nam. Với các đặc điểm nêu trên, chúng tôi cho rằng đứt gãy Hà Lùng - Dương Huy lúc đầu (vào Neogen) là đứt gãy thuận, vể sau (kể từ Pleistocen) chuyển thành đứt gãy nghịch với mặt cắm hiện đại nghiêng về phía Bắc.
Đứt gãy nghịch Đèo bụt - cẩm Phả
Kéo dài từ Hồng Gai theo phương tây nam - đông bấc, qua Đèo Bụt tới Quang Hanh, nó chuyển hướng á vĩ tuyến đi qua c ẩ m Phả - Cọc Sáu. Đứt gãy được thể hiện rất rõ trên bề mặt địa hình. Hoạt động của đứt gãy vào giai đoạn đệ tứ đã tạo ra đới dập vỡ và được lấp nhét bởi trầm tích Pleistocen, Holocen vói bề dày tổng cộng không nhỏ hơn 15 IĨ1. Nghiên cứu kiến tạo vật lý ở thực địa cho thấy có sự dịch chuyển của đứt gãy này trong giai đoạn trước đó (giai đoạn Neogen). Ví dụ tại Đèo Bụt, dọc theo bề mặt đứt gãy lớn quan sát được rất rõ các vết xước kiến tạo nằm đè lên các vết xúoc trượt bằng phải có kích thước lớn hơn. Chiều dài liên tục của đút gãy Đèo Bụt - cẩm Phả đạt hàng chục km, góc cắm của đứt gãy gần như
thẳng đứng. Đứt gãy này trùng với một đoạn của đứt gãy cổ giữ vai trò là ranh giới phía nam của địa hào Hòn Gai.
Đứt gãy Cửa Ông
Đứt gãy có phương á kinh tuyến. Đây là đứt gãy tách dãn điển hình. Có thể quan sát thấy địa hình dạng tam giác dọc theo đứt gãy này, phản ánh bề mặt đút gãy thuận đang hoạt động. Các quá trình phong hóa chưa đủ thời gian để xóa nhòa hình dáng của bbề mặt đuta gãy. Dọc theo đút gãy cửa Ông không phát hiện được dấu tích của trầm tích Neogen, song đứt gãy giữ vai trò quan trọng trong việc phân chia đcm vị cấu trúc nâng tương đối lien tục trong Neogen - Độ tứ phát triển ở cánh nâng phía tây của nó. Vì vậy đứt gãy Cửa Ông được coi là đã hoạt động theo cơ chê' thuận - tách giãn trong suốt quá trình Neogen - Đệ tứ.
+ Thuộc vể đứt gãy nhỏ hơn có một loạt hệ thống đứt gãy phương á kinh tuyến (Mông Duơng), phương TB-ĐN (đứt gãy Đồng Ho - Hoành Bổ), phương TN- ĐB (đứt gãy Chân Đèo - Làng Khánh), phương á vĩ tuyến (đứt gãy Tài Phèng - Ngã Hai) có chiều dài 5 - 7 km. Các đứt gãy này có đặc điểm chung là chúng có dáng dấp của đứt gãy thuận, tách giãn, hình thành vảo cuối Pleistocen muộn (có thể vào đầu Holocen) và cắt qua các trầm tích có tuổi từ Pleistocen muộn trở về trước. Hoạt động của đứt gãy này cùng với sự tái hoạt động của các đứt gãy hình thành trước đó tác động lên các trầm tích Neogen làm cho các lớp đá thường bị nghiêng 10 - 15° và bị dập vỡ mạnh (gập ở Việt Hưng, Đồng Ho đôi khi còn thấy cả di tích mặt đứt gãy tạo thành vách còn tồn tại rõ (gặp ở Lê Lợi, Thống Nhất). Sự hoạt động của các hệ thống đứt gãy nhỏ đãdẫn đến sự phân chia và thu nhỏ bình đồ cấu trúc tân kiến tạo hình thành ở giai đoạn Neogen - Pleistocen muộn, đồng thời tạo điều kiện cho các hồ lục địa ăn thông với biển.
+ Một sô' đứt gãy được giả định đang hoạt động: đó là đứt gãy song song với đứt gãy Đèo Bụt - cẩm Phả và cách 3 km về phía ĐN. Đứt gãy này chạy dọc theo đói ven bờ, phương TN-ĐB. Hướng cắm không xác định. Dự báo hướng chuyển dịch của đứt gãy này giống như là đứt gãy ở Đèo Bụt - cẩm Phả (chuyển dịch trượt bằng trái trong hiện tại). Ngoài ra còn có một đứt gãy giả định trẻ, thuận, nằm trùng với cửa sông Diễn Vọng.
b. Hoat đổng đia chấn
Trong vùng nghiên cứu các đứt gãy lớn có nhiều khả năng phát sinh động đất hơn bởi nó liên quan với địa chất khu vưc và còn đang hoat động:
• Đứt gãy Của Ong ở phía đông khu vực nghiên cứu là một đứt gãy thuận - tách giãn điển hình nên hầu như không có khả năng phát sinh động đất
• Đứt gãy Đèo Bụt — c ẩ m Phả có trường ứng xuất nén ép rõ ràng. Đứt gãy chuyển dịch ngang và hướng dịch chuyển trong giai đoạn Kainozoi có sự biến đổi rõ rệt. Vào Neogen nó là đứt gãy dịch chuyển trượt bằng phải, sang Pleistocen nó trở thành đứt gãy dịch chuyển trượt bằng trái, đồng thời ở khu vực Quang Hanh có biểu hiện mặt trượt đứt đoạn. Như vậy đứt gãy này có khả năng sinh ra nguồn năng lượng lớn và khu vực Quang Hanh sẽ là nơi giải phóng năng lượng đó và xuất hiện động đất. Năm 1988 điều này đã được chứng minh qua sự có mặt của trận động đất ở phía nam cẩm Phả với cường độ 4.8 độ richter.
• Đứt gãy Hà Lùng - Dương Huy chịu ảnh hưởng trực tiếp của trường lực nén ép từ phía đứt gãy Đèo Bụt - cẩm Phả theo phương á kinh tuyến và trường lực tách dãn từ phía đứt gãy Cửa Ông theo phương á vĩ tuyến nên hình thái cũng như đặc điểm về cơ chế hoạt động có nét riêng: đút gãy này đang chạy theo hướng á vĩ tuyến đã bị chuyển hướng đột ngột theo hướng á kinh tuyến ra phía ngoài vùng nghiên cứu mà điểm uốn nằm ở rìa ĐB của thành phố Hạ Long; từ một đút gãy thuận trong Neogen, sang đệ tứ nó trở thành đứt gãy nghịch. Như vậy dọc theo đứt gãy Hà Lùng - Dương Huy năng lượng đang được tích lũy, hẳn đến một lúc nào đó nãng lượng này sẽ được giải phóng, và nơi giải phóng nãng lượng sẽ xảy ra ở phía đông của đứt gãy (tức là phía DB của thành phố Hạ Long). Xét trên quan điểm kiến tạo vật lý thì năng lượng được tích lũy ở đứt gãy Hà Lùng - Dương Huy sẽ lớn hơn ở đứt gãy Đèo Bụt - cẩm Phả, khả năng giải phóng nãng lượng của đứt gãy này sẽ gây ra những trận động đất lớn hơn so với đứt gãy Đèo Bụt - Cẩm Phả.
Tóm lại, đứt gãy Hà Lùng - Dương Huy và đứt gãy Đèo Bụt - cẩm Phả là hai đứt gãy có cơ chế hoạt động kéo dài, chúng kế thừa hoạt động của các đứt gãy Trung Lương và đứt gãy Nam xảy ra từ trước Kainozoi, giữ vai trò phân bậc cấu trúc lớn, có hướng dịch chuyển và cường độ vận động biến đổi rõ ràng trong giai
đoạn Kainozoi và hiộn đại, có khả năng tích lũy năng lượng lớn và sẽ gây động đất trong khu vực nghiên cứu.