Hệ thống đứt gãy trong khu vực lô 102-106 (Hình 1.7) thuộc khu vực phía Bắc bể Sông Hồng là một phần của hệ thống đứt gãy Việt Nam. Theo bình đồ kiến tạo của khu vực, hệ thống đứt gãy này có hai hướng chính là Hướng Tây Bắc – Đông Nam và hướng Đông Bắc - Tây Nam.
- Hệ thống đứt gãy theo phương Tây Bắc – Đông Nam
Hệ thống đứt gãy theo phương Tây Bắc - Đông Nam bao gồm đứt gãy sông Chảy, Hưng Yên, Thái Bình, Kiến Xương, Vĩnh Ninh, Sông Lô, Kiến Thụy, Tiên Lãng. Chúng có hướng phát triển từ trũng Hà Nội ra lô 102 và xa hơn nữa đến vùng trung tâm bể Sông Hồng. Các đứt gãy này phát triển trước Kanozoi đến thời kì đồng tách giãn và thời kì sau tách giãn. Đây thường là các đứt gãy cổ, có 2 loại đứt gãy:
Đứt gãy thuận:
Là các đứt gãy Sông Chảy, Thái Bình, Hưng Yên, Kiến Thụy, Tiên Lãng và phần phía Tây của đứt gãy sông Lô. Đây là các đứt gãy sâu, đồng trầm tích và ngừng hoạt động ở pha uốn nếp Caledomi. Chúng có biên độ dịch trượt lớn và đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành các địa hào, bán địa hòa, địa lũy và các khối nhô móng.
- Đứt gãy sông Lô khống chế về phía cánh Đông Bắc có hướng Tây Bắc – Đông Nam, phát triển từ thung lũng sông Lô kéo dài ra vịnh Bắc Bộ với độ dài khoảng 600km.
Đây là đứt gãy thuận đồng trầm tích có hướng cắm vê phía Tây Nam, biên độ dịch trượt theo chiều thẳng đứng lớn (2000m). Đứt gãy Sông Lô bắt đầu hoạt động trong Cambri, tái hoạt động thời kì tạo đầu tách giãn sớm Eoxen – Oligoxen và ngừng hoạt động vào thời kì tách giãn muộn.
- Đứt gãy sông Chảy khống chế về cánh Tây Nam phát triển từ đất liền kéo ra biển với độ dài khoảng 800km. Đây là một đứt gãy sâu tái hoạt động nhiều lần, có hướng cắm về phía Đông Bắc. Biên độ dịch trượt theo chiều thẳng đứng lên tới 2000m.
- Đứt gãy nghịch:
Phát triển vào giai đoạn Mioxen giữa đến Mioxen trên trong khu vực phía Tây của trũng Hà Nôi đến lô 102, 103. Trong 1 vài trường hợp các đứt gãy cổ tái hoạt động tạo ra các chuyển động nghịch đảo. Quá trình nén ép diễn ra mạnh nhất dọc theo đứt gãy Vĩnh Ninh và tạo ra các cấu trúc cánh hoa dọc theo đứt gãy này. Đứt dãy Vĩnh Ninh phát triển từ đất liền ra biển và nối liền vào đứt gãy sông Lô. Trong Oligoxen nó hoạt động như một đứt gãy đồng trầm tích vào cuối Mioxen. Đứt gãy này với các nhánh phụ của nó chịu tác động của hoạt động nén ép ngang, hoạt động trở lại như một đứt gãy nghịch. Biên độ dịch trượt từ hàng chục đến hàng trăm mét.
- Hệ thống đứt gãy theo phương Đông Bắc – Tây Nam
Các đứt gãy hướng Đông Bắc – Tây Nam tiếp tục hoạt động tích cực trong
giai đoạn đồng tách giãn như những đứt gãy thuận ở pha căng giãn Eoxen – Oligoxen và đầu Mioxen sớm hoặc là hệ thống các đứt gãy nghịch hay trượt bằng trong các pha nén ép Oligoxen và cuối Mioxen sớm.
Trong khu vực lô 102-106, hệ thống đứt gãy có hướng Đông Bắc – Tây Nam, bao gồm các đứt gãy chính sau:
Đứt gãy Đông Triều: Nằm ở phía Đông của lô 102-106, có hướng Đông Bắc – Tây Nam, hướng dốc cắm về phía Đông Nam, chiều dày của tập đá móng khoảng 900m ở phía Đông Bắc của phần phía Đông Bắc Bạch Long Vĩ và Quảng Ninh. Đứt gãy được hình thành trong giai đoạn Oligoxen – Mioxen sớm. Nó chính là ranh giới phân chia địa hào Cẩm Phả và phần phía Đông Bắc của trũng Bạch Long Vĩ đến Quảng Ninh.
Đứt gãy Bạch Long Vĩ: Nằm ở phía Đông của Bạch Long Vĩ, có hướng Đông Bắc – Tây Nam, hướng dốc cắm về phía Đông Nam, chiều dày móng khoảng 2000m. Nó là ranh giới phân chia giữa Bạch Long Vĩ với trũng phía Nam Bạch Long Vĩ.