Nghiên cứu cấu trúc sâu vỏ quả đất miền bắc việt nam bằng địa chấn dò sâu và từ tellua nhằm nâng cao độ tin cậy của các dự báo thiên tai địa chất

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM




CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC08/06-10



BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC SÂU VỎ QUẢ ĐẤT MIỀN
BẮC VIỆT NAM BẰNG ĐỊA CHẤN DÒ SÂU VÀ TỪ
TELLUA NHẰM NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CỦA CÁC
DỰ BÁO THIÊN TAI ĐỊA CHẤT
KC08.06/06-10


Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Địa chất
Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS. Đinh Văn Toàn






8084

Hà Nội – 5/2010


BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC08/06-10



BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC SÂU VỎ QUẢ ĐẤT MIỀN
BẮC VIỆT NAM BẰNG ĐỊA CHẤN DÒ SÂU VÀ TỪ
TELLUA NHẰM NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CỦA CÁC
DỰ BÁO THIÊN TAI ĐỊA CHẤT
KC08.06/06-10



Chủ nhiệm đề tài: Cơ quan chủ trì đề tài:



PGSTS. Đinh Văn Toàn

Ban chủ nhiệm chương trình Bộ Khoa học và Công nghệ

Hà Nội – 5/2010
Đề tài KC.08.06/06-10
1
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I - ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH - ĐỊA MẠO, CẤU TRÚC KIẾN TẠO
VÀ MỘT VÀI DẠNG TAI BIẾN ĐỊA CHẤT PHỔ BIẾN Ở MIỀN BẮC
VIỆT NAM 13

1.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH - ĐỊA MẠO VÙNG NGHIÊN CỨU 13
1.1.1. Đặc điểm địa hình - địa mạo vùng Đông Bắc Việt Nam 13
1.1.2. Đặc điểm địa hình - địa mạo vùng Tây Bắc Việt Nam và Trường
Sơn 14

1.1.3. Đặc điểm địa hình - địa mạo đồng bằng Sông Hồng (ĐBSH) 17
1.2. ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC KIẾN TẠO KHU VỰC BẮC VIỆT NAM 17
1.2.1. Đặc điểm cấu trúc kiến tạo miền Đông Bắc Bộ 18
1.2.2. Đặc điểm cấu trúc kiến tạo miền Tây Bắc Việt Nam 26
1.2.3. Đặc điểm cấu trúc kiến tạo miền Bắc Trung Bộ 30
1.3. ĐẶC ĐIỂM MỘT SỐ DẠNG TAI BIẾN ĐỊA CHẤT Ở LÃNH THỔ
BẮC VIỆT NAM 33

1.3.1. Về tai biến động đất 34
1.3.2. Về tai biến nứt, trượt lở đất 37
CHƯƠNG II-KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC SÂU VỎ QUẢ ĐẤT Ở
MIỀN BẮC VIỆT NAM BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỊA CHẤN DÒ SÂU 42

2.1. SƠ LƯỢC VỀ SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỊA CHẤN DÒ SÂU
TRONG NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VỎ QUẢ ĐẤT 42

2.2. TRIỂN KHAI THỰC ĐỊA PHƯƠNG PHÁP ĐỊA CHẤN DÒ SÂU. 51
2.2.1. Về đặc điểm của phương pháp địa chấn dò sâu 51
2.2.2. Công tác khảo sát thực địa 54
2.3. XỬ LÝ BƯỚC ĐẦU SỐ LIỆU GHI SÓNG ĐỊA CHẤN 58
2.3.1. Kết quả xử lý bằng phần mềm Seismic Unix 61
2.3.2. Kết quả xử lý bằng sử dụng phần mềm IXSEG2SEGY 66
Đề tài KC.08.06/06-10
2
2.4. KẾT QUẢ BƯỚC ĐẦU PHÂN TÍCH BẰNG MÔ HÌNH HOÁ TÀI
LIỆU ĐỊA CHẤN DÒ SÂU 71

2.4.1. Kết quả mô hình hoá tài liệu địa chấn dùng sóng phản xạ 75
2.4.2. Mô hình hoá tài liệu địa chấn theo sóng khúc xạ 78
2.4.3. Xây dựng mặt cắt cấu trúc vỏ Quả đất theo tài liệu địa chấn 84
CHƯƠNG III - KẾT QUẢ ĐO SÂU TỪ TELLUA NGHIÊN CỨU CẤU
TRÚC VỎ QUẢ ĐẤT Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM 89

3.1. SƠ LƯỢC VỀ CÁC NGHIÊN CỨU BẰNG PHƯƠNG PHÁP TỪ
TELLUA 89

3.2. THIẾT BỊ TỪ TELLUA VÀ KỸ THUẬT ĐO 92
3.3. CÔNG TÁC ĐO ĐẠC THỰC ĐỊA 96
3.4. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ PHÂN TÍCH SỐ LIỆU 102
3.4.1. Phương pháp xử lý số liệu 102
3.4.2. Phương pháp phân tích định lượng số liệu từ Tellua 107
3.5. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG SỐ LIỆU TỪ TELLUA
THEO BÀI TOÁN 1D VÀ 2D 118

3.5.1. Các mặt cắt phân bố điện trở suất biểu kiến 119
3.5.2. Kết quả nghịch đảo 2D 120
3.5.3. Kết quả phân tích theo bài toán 1D 121
CHƯƠNG IV - KẾT QUẢ PHÂN TÍCH TÀI LIỆU TỪ VÀ TRỌNG LỰC
NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC SÂU VỎ QUẢ ĐẤT Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM
124

4.1. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH TÀI LIỆU TỪ VÀ TRỌNG LỰC BẰNG
CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH 126

4.1.1. Các phương pháp phân tích định tính tài liệu từ 126
4.1.2. Các phương pháp phân tích tài liệu trọng lực 133
4.1.3. Các kết quả nghiên cứu về đứt gãy theo tài liệu từ và trọng lực 135
Đề tài KC.08.06/06-10
3
4.2. PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG TÀI LIỆU TRỌNG LỰC BẰNG BÀI
TOÁN 2.5 CHIỀU, XÂY DỰNG MÔ HÌNH MẬT ĐỘ VỎ QUẢ ĐẤT 147

4.2.1. Về bài toán ngược trọng lực 147
4.2.2. Sơ lược về thuật toán mô hình hoá tài liệu trọng lực bằng bài toán
2,5 D 151

4.2.3. Kết quả phân tích tài liệu trọng lực vùng nghiên cứu bằng bài toán
2,5 D 154

CHƯƠNG V - CẤU TRÚC SÂU VỎ QUẢ ĐẤT MIỀN BẮC VIỆT NAM
VÀ MỐI QUAN HỆ VỚI BÌNH ĐỒ CẤU TRÚC HIỆN ĐẠI 171
5.1. CẤU TRÚC SÂU VỎ QUẢ ĐẤT MIỀN BẮC VIỆT NAM TRÊN CƠ
SỞ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 171

5.1.1. Bề mặt móng kết tinh vùng nghiên cứu 171
5.1.2. Bề mặt Conrad vùng nghiên cứu 176
5.1.3. Bề mặt Moho trong vùng nghiên cứu 181
5.2. ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC TÂN KIẾN TẠO VÙNG NGHIÊN CỨU184
5.2.1. Đặc điểm biến dạng kiến tạo trong Kainozoi khu vực nghiên cứu
184

5.2.2. Phân vùng TKT và phân loại các kiến trúc TKT khu vực nghiên
cứu 186

5.2.3. Đặc điểm các khối kiến trúc TKT khu vực nghiên cứu 187
5.2.4. Đặc điểm các đới đứt gãy TKT chính có biểu hiện hoạt động hiện
đại trong vùng nghiên cứu 200

5.3. Ý NGHĨA CỦA KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC SÂU VỚI
CÁC NGHIÊN CỨU DỰ BÁO THIÊN TAI ĐỊA CHẤT 207

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 211
TÀI LIỆU THAM KHẢO 214
Đề tài KC.08.06/06-10
1
MỞ ĐẦU
Đặc điểm cấu trúc sâu một vùng lãnh thổ là một thông số quan trọng
cho nghiên cứu bức tranh địa động lực. Sơ đồ cấu trúc sâu có độ tin cậy càng
cao, càng có cơ sở tin cậy cho việc lý giải các hoạt động địa động lực của
vùng nghiên cứu. Điều này cũng có nghĩa là độ tin cậy của các nghiên cứu về
cơ chế hình thành phát sinh một số loại tai bi
ến địa chất nội sinh như động
đất, nứt - trượt đất, v.v cũng phụ thuộc vào độ chính xác của sơ đồ cấu trúc

sâu lãnh thổ, chưa nói đến những vấn đề liên quan đến quy luật phân bố tài
nguyên khoáng sản.
Một số đặc điểm liên quan đến cấu trúc sâu có thể đánh giá thông qua
các tài liệu nghiên cứu về thành tạo magma, biến chất, các tài liệu địa hoá,
nhưng để có được s
ơ đồ cấu trúc sâu phân tầng theo các ranh giới cấu trúc cho
một vùng lãnh thổ thì tài liệu địa vật lý đóng một vai trò quan trọng. Có nhiều
cách tiếp cận sử dụng các phương pháp địa vật lý để nghiên cứu cấu trúc sâu
vỏ Quả đất: phương pháp mô hình hoá tài liệu trọng lực và từ, phương pháp
từ Tellua, phương pháp phân tích trường sóng địa chấn do động đất gây ra,
v.v Tuy nhiên, cho đến nay phương pháp địa vật lý được coi có độ tin cậy
cao nhất trong nghiên cứu cấu trúc sâu vỏ Quả đất vẫn là phương pháp địa
chấn dò sâu [4], [35].
Ở nước ta, việc nghiên cứu xây dựng các sơ đồ cấu trúc sâu vỏ Quả đất
trên cơ sở sử dụng tài liệu địa vật lý lãnh thổ Việt Nam đã được bắt đầu đề
cập đến trong một số công trình từ sau những năm 70 của thế kỷ trước [29].
Tuy nhiên, việc nghiên cứ
u các quá trình địa chất liên quan đến cấu trúc sâu
cũng đã được triển khai khá sớm, thông qua các nghiên cứu thành lập bản đồ
địa chất, bản đồ phân vùng kiến tạo v.v Ngay từ trước năm 1945, các nghiên
cứu về địa chất chủ yếu do các nhà địa chất Pháp thực hiện đã xuất bản được
tờ bản đồ kiến trúc Đông Dương tỉ lệ 1: 2 500 000 của Fromaget và các cộng
sự. Theo các kết qu
ả nghiên cứu về địa tầng, magma, kết hợp với sử dụng
Đề tài KC.08.06/06-10
2
thuyết địa di, nhóm tác giả trên đã chia lãnh thổ Đông Dương thành 3 yếu tố
kiến trúc lớn: Địa khối Kon tum, Địa khối Đông Nam Trung Quốc, Khối
Miến Điện ( Tây Thượng Lào ) và các cánh cung Phú Hoạt, Sông Mã. Những
yếu tố này tạo thành khung cấu trúc và giữa chúng là các võng địa máng

“Neotriat” bị vò nhàu – uốn nếp.
Trong giai đoạn 1945 đến 1970, các tài liệu cho thông tin về cấu trúc
sâu được phản ánh chủ yếu qua kết quả nghiên cứu các thành tạ
o magma và
biến chất. Dựa trên thuyết địa máng thống trị ở giai đoạn này, một số nhà kiến
tạo đã có những ý kiến khác nhau về bản chất và lịch sử tiến hoá của kiến tạo
Việt Nam, nhưng nhìn chung các nghiên cứu nêu trên đã khẳng định vùng
Bắc Bộ có những yếu tố kiến trúc chính như sau:
+ Khối nền Nam Trung Hoa (Chuẩn uốn nếp Đông Việt Nam – Dojikov
A.E., 1965; Nền Nam Trung Hoa – Ngô Th
ường San, 1965, v.v ).
+ Hệ uốn nếp Việt Lào (Kropotkin, 1953; Dojikov A.E., 1965 v.v ).
+ Địa máng uốn nếp Shan Thái.
+ Caledonit Catazia (Hoàng Cấp Thanh, 1952; Pusarovsky I.M., 1965).
+ Đới khâu Sông Hồng ( Pusarovsky I.M., 1965 ).
+ Đứt gãy sâu Sông Mã ( đới khâu ) ( Blouder B., 1929; Ngô Thường
San, 1965; Trần Văn Trị, 1970 v.v ).
Từ năm 1971, việc nghiên cứu cấu trúc sâu vỏ Quả đất bắt đầu có sự
tham gia của phương pháp Địa vật lý. Sơ đồ đầu tiên về bề dày vỏ Quả đất
lãnh thổ Bắc Việt Nam được xây dựng trên cơ
sở tính tương quan giữa tài liệu
trọng lực và địa hình của Phạm Khoản, Ixaev E.N., được ra đời vào năm 1971
[29]. Theo đó, bề dày vỏ Quả đất ở phần lãnh thổ phía Bắc tăng dần từ 31 –
33 km ở vùng ven biển đến 45 – 47 km tại phần diện tích khu vực phía Bắc và
Tây Bắc gần biên giới với Trung Quốc. Do tài liệu trọng lực sử dụng trong
nghiên cứu này có mạng lưới đ
iểm đo không đều và đặc biệt còn rất thưa ở
các vùng núi, mặt khác, công thức tính tương quan của Deminhixkaia phù hợp
Đề tài KC.08.06/06-10
3

hơn cho mạng lưới toàn cầu nên kết quả đánh giá bề dày vỏ Quả đất chủ yếu
có ý nghĩa tham khảo cho các nghiên cứu mang tính khu vực lớn. Năm 1978,
trên cơ sở sử dụng các thuật toán biến đổi trường trọng lực và từ, tác giả
Quách Văn Gừng đã nghiên cứu mối quan hệ giữa các trường biến đổi với
ranh giới các bề mặt cơ bản trong vỏ
Quả đất đã xây dựng được sơ đồ cấu trúc
các bề mặt móng kết tinh, Conrad và Moho cho vùng lãnh thổ phía Bắc. Các
sơ đồ được xây dựng như trên mặc dù đã tạo dựng được mối liên quan giữa
các yếu tố cấu trúc với đặc điểm các dị thường biến đổi, nhưng cách làm này
vẫn mang nặng màu sắc định tính, hơn nữa mạng luới điểm đo v
ẫn còn thưa
thớt nên tính trung bình phản ánh khá rõ trong kết quả nghiên cứu.
Việc nghiên cứu cấu trúc sâu bằng các phương pháp Địa vật lý được
đẩy mạnh lên rất nhiều nhờ ứng dụng các thuật toán phân tích mới và bổ sung
nhiều số liệu khảo sát, nhất là từ khi các bản đồ dị thường từ tỉ lệ 1: 200 000
và bản đồ trọng lực Bouguer tỉ lệ 1: 500 000 hầu như phủ kín lãnh thổ cả

nước ra đời. Trong số đó, đáng ghi nhận nhất phải kể đến các công trình của
Bùi Công Quế và Cao Đình Triều thực hiện vào những năm 80 và 90 của thế
kỷ trước.
Bằng phân tích tổng hợp các tài liệu trọng lực và từ, kết hợp sử dụng
các kết quả nghiên cứu cấu trúc theo tài liệu địa chấn động đất [14], [66 ]
trong những năm 80 tác giả Bùi Công Quế
đã xây dựng được sơ đồ cấu trúc
vỏ Quả đất và các hệ thống đứt gãy chính cho lãnh thổ Việt Nam [55], [56],
[57]. Theo đó, độ sâu mặt Moho ở lãnh thổ phía Bắc cũng có xu thế tăng dần
từ 30 – 31 km ở vùng ven biển đến 48 – 50 km tại vùng núi cao Tây Bắc.
Đáng lưu ý là mức độ chi tiết trong các nghiên cứu này đã được cải thiện rõ
rệt. Trong đó, dưới các vùng trũng Kainozoi, bề dày vỏ mỏng đi đ
áng kể. Mặt

Conrad nhận được trong các nghiên cứu này phản ánh hình thái tương tự mặt
Moho, với độ sâu phân bố thay đổi trong khoảng 11 – 12 km ở khu vực vùng
trũng, đến 22 – 24 km ở các vùng núi cao. Bề mặt móng kết tinh thay đổi
Đề tài KC.08.06/06-10
4
phức tạp và có sự phân dị mạnh về độ sâu phân bố từ các vết lộ ở một số vùng
núi đến rất sâu 8 - 9 km ở vùng trũng Hà Nội. Đáng ghi nhận là công trình
nghiên cứu này đã tập hợp được khá nhiều các loại tài liệu khảo sát bổ sung,
bao gồm cả tài liệu địa chấn thăm dò dầu khí, một số tuyến đo mới trọng lực,
từ và tài liệu lỗ
khoan v.v Hệ phương pháp phân tích tổng hợp cũng hoàn
thiện hơn, cập nhật được các tiến bộ về công nghệ nên kết quả nghiên cứu có
tính thuyết phục hơn.
Cũng từ những năm 80 đến những năm 90, nhiều kết quả nghiên cứu
về cấu trúc sâu vỏ Quả đất cũng được phản ánh trong các công trình của tác
giả Cao Đình Triều [85], [86], [87], [88], [89]. Năm 1985 trên cơ sở phân tích
tài liệ
u trọng lực, kết hợp sử dụng các tài liệu địa chất và địa vật lý khác tác
giả này đã xác định mối quan hệ giữa đặc điểm trường trọng lực nâng lên các
độ cao khác nhau với các ranh giới cơ bản trong cấu trúc vỏ. Độ sâu bề mặt
Moho ở vùng phía Bắc được đánh giá ở vùng ven biển khoảng 30 km, cũng
tăng dần về phía vùng núi Tây Bắc và đạt đến 38 km tại đ
ây. Độ sâu bề mặt
Conrad cũng thay đổi trong khoảng 10 km đề 24 km. Vùng sâu nhất 24 km
tại khu vực Hà Giang. Các khu vực dưới các vùng trũng, mặt Conrad mỏng đi
khá nhiều. Bề mặt móng kết tinh được đánh giá thay đổi khá phức tạp tương
tự như trong các công trình của tác giả Bùi Công Quế.
Ngoài các công trình như vừa nêu, các kết quả nghiên cứu về phân bố
các hệ thống đứt gãy và cấu trúc vỏ Quả đất còn được phản ánh trong các
công trình của các tác giả khác [69], [71], [72] trong cùng khoảng thời gian

đó. Tuy các công trình này không tiến hành nghiên cứu đồng bộ các yếu tố
cấu trúc sâu của toàn lãnh thổ, nhưng các kết quả cũng góp phần chi tiết thêm
các yếu tố cấu trúc, nhất là các hệ thống đứt gãy ở một số vùng lãnh thổ.
Song song với các kết quả nêu trên, một khối lượng hạn chế các điểm
đo sâu từ Tellua đã được thực hiện. Tổng công ty D
ầu khí là nơi áp dụng đầu
tiên phương pháp từ Tellua cho việc nghiên cứu cấu trúc sâu miền võng Hà
Đề tài KC.08.06/06-10
5
Nội vào những năm 1971 - 1976, vì hệ thiết bị sử dụng của Liên Xô lúc bấy
giờ có độ chính xác không cao nên kết quả nghiên cứu chỉ dừng ở mức đánh
giá độ sâu đến bề mặt móng trước Kanozoi tại một số điểm ít ỏi ( Nguyễn
Đức Tiến và nnk., 1978 ). Năm 1994 - 1995 trong khuôn khổ hợp tác giữa
Viện Vật lý Địa cầu, Viện Địa chất – Viện KHCNVN, Viện Dầu khí v
ới Viện
Vật lý địa cầu Paris, 4 tuyến đo sâu từ Telllua: tuyến Yên Bái – Tuyên Quang,
tuyến Nam Định – Hải Phòng, tuyến Thanh Sơn - Thái Nguyên và tuyến
Lương Sơn – Hà Nội - Bắc Ninh đã được thực hiện. Đây là các tuyến đo sâu
từ Tellua đầu tiên sử dụng hệ thiết bị ghi số hiện đại hơn của Viện Vật lý địa
cầu Paris. Kết quả đo đạc trên các tuyến cho phép đưa ra m
ặt cắt tương đối
sâu về cấu trúc địa điện của miền võng Hà Nội, trong đó sự mỏng đi của bề
dày vỏ Quả đất ở vùng trũng Đông Quan được phản ánh khá rõ ( Phạm Văn
Ngọc và nnk, 1995; Đoàn Văn Tuyến và nnk, 1998 ) [46], [93]. Kết quả này
cũng khẳng định sự xuyên sâu ở phạm vi thạch quyển của đới đứt gãy Sông
Hồng (Đoàn Văn Tuy
ến và nnk, 1998; 1999; 2001 ) [ 94], [95], điều này cũng
được khẳng định thêm trong kết quả phân tích tài liệu địa chấn động đất dải
tần rộng ( Đinh Văn Toàn, Y-Ben Tsai, Hsin Hung Wu và nnk, 2005 ) [75].
Trong những năm 2004 - 2005, 3 tuyến đo sâu từ Tellua, mỗi tuyến dài

khoảng 35 km đã được tiến hành ở khu vực miền võng Hà Nội (vùng Thái
Bình – Nam Định), với mục đích đánh giá chi tiết cấu trúc sâu vùng trũng,
nhất là đánh giá độ sâu móng cố kết tr
ước Kainozoi phục vụ việc tìm kiếm
dầu khí ( Lê Huy Minh và nnk, 2005 ) [39]. Kết quả cho thấy cấu trúc địa điện
của miền võng rất phức tạp, cũng là phản ánh tính chất phức tạp của các quá
trình địa chất - kiến tạo trong lịch sử hình thành và tiến hoá của nó. Ngoài các
đo đạc nêu trên thì những năm 1999 – 2000, Viện Địa chất và khoáng sản
cũng kết hợp với Giáo sư Phạm Văn Ngọc ( Việ
n Vật lý Địa cầu Paris ) đã
tiến hành đo một số điểm ở vùng Sông Cả và Sông Mã, rất tiếc là các kết quả
đo đạc này chưa được công bố trên các văn liệu.
Đề tài KC.08.06/06-10
6
Các kết quả đo sâu từ Tellua tuy có ít, nhưng bề dày vỏ Quả đất dưới
các tuyến đo cắt qua đới Sông Hồng được đánh giá theo độ dẫn điện mỏng đi
đáng kể so với các kết quả phân tích tài liệu trọng lực như nêu trên. Trên cơ
sở coi kết quả nghiên cứu bằng phương pháp từ Tellua như tài liệu tựa, Đặng
Thanh Hải đã tiến hành phân tích lại các tài li
ệu trọng lực bằng sử dụng một
hệ phương pháp phân tích ở mức hoàn thiện hơn. Kết quả cũng đã xây dựng
được sơ đồ bề mặt các ranh giới cơ bản trong vỏ Quả đất ở vùng lãnh thổ
phía Bắc. Đáng lưu ý là kết quả thu được có mức độ chi tiết khá cao và có
nhiều điểm rất khác so với các nghiên cứu trước đây, cả v
ề độ sâu phân bố lẫn
hình thái cấu trúc của các mặt ranh giới Moho và Conrad [21].
Ngoài các nghiên cứu chủ yếu như nêu trên, về cấu trúc sâu còn một số
tác giả cũng đã tận dụng các số liệu ghi động đất ít ỏi để tính toán bề dày vỏ
Quả đất tại một vài điểm, dựa trên phân tích thời gian truyền sóng và tính phổ
Fourier ( Vũ Ngọc Tân, 1979; Trần Trung Đoàn, 1983 ) [14], [66 ]. Mô hình lát

cắt cấu trúc nhận được từ
các nghiên cứu này cũng được phản ánh trong mặt
cắt phân bố vận tốc truyền sóng địa chấn trong vỏ Quả đất lãnh thổ Bắc Việt
Nam theo lý thuyết tia ( Nguyễn Ngọc Thuỷ, 1999 ) [70], hay một số đặc điểm
về cấu trúc sâu thạch quyển thưa thớt cũng được phản ánh sơ lược theo cấu trúc
của trường sóng ngang được xây dựng trên cơ sở phân tích đặc điểm phân tán
vận tốc sóng mặt trong vỏ ( Wu H. H., Đinh Văn Toàn và nnk, 2005 ) [75].
Ngoài các kết quả nghiên cứu bằng các phương pháp Địa vật lý, trong
giai đoạn này còn có nhiều kết quả nghiên cứu về thành phần vật chất, các
phương pháp địa chất nghiên cứu đánh giá các quá trình địa động lực, cung
cấp thêm nhiều thông tin liên quan đến cấu trúc sâu và về lịch sử kiến tạo lãnh
thổ nước ta. Nhờ được bổ sung thường xuyên các kết quả
nghiên cứu mới
trong suốt quá trình, nên trong giai đoạn này xuất hiện thêm nhiều công trình
nghiên cứu về kiến tạo và địa động lực. Nhiều kết quả nghiên cứu kiến tạo
của Trần Văn Trị, Nguyễn Xuân Bao, Lê Duy Bách, Nguyễn Nghiêm Minh
Đề tài KC.08.06/06-10
7
đã được công bố [2], [3], [83], [84]. Tiếp theo là sự xuất hiện nguyên tắc phân
vùng kiến tạo theo thuyết tuổi hình thành vỏ lục địa (Văn Đức Chương, 1980;
Nguyễn Xuân Bao, 1985, v.v ). Nhiều công trình nghiên cứu địa động lực
hiện đại cũng được công bố ( Nguyễn Trọng Yêm, 1996; Trần Đình Tô, 1991;
Tapponier, 1982; Trần Văn Thắng, 1996; 2004; Phan Trọng Trịnh, Nguyễn
Văn Vượng (1999 – 2004), v.v ). Cũng trong giai đoạn này, từ sau năm 1990
đã xuấ
t hiện một số sơ đồ phân vùng theo học thuyết kiến tạo mảng ( Trần
Văn Trị, Nguyễn Xuân Tùng, 1992; Phạm Huy Long, 2002; Dương Đức
Kiêm, 2001; v.v ). Nhìn chung, các công trình nghiên cứu về kiến tạo mảng
còn nhiều hạn chế do thiếu những nguyên tắc phân vùng nhất quán mà
nguyên nhân chính vẫn là thiếu các tài liệu đủ độ tin cậy về cấu trúc sâu lãnh

thổ, về tái lập nguyên trạng và thiếu các kết quả nghiên cứu về bồn v.v
Như vậy, đến nay ta đã có không ít sơ đồ cấu trúc các bề mặt ranh giới
cơ bản trong vỏ Quả đất và các hệ thống đứt gãy kiến tạo vùng lãnh thổ phía
Bắc được xây dựng, chủ yếu trên cơ sở phân tích tài liệu trọng lực. Do tính đa
trị tương đối cao của bài toán ngược trọng lực nên các kết quả nghiên cứu cấu
trúc vỏ Quả đất của các tác giả khác nhau còn có s
ự khác biệt rất đáng kể.
Một số tác giả cũng đã sử dụng kết quả nghiên cứu ít ỏi bằng phương pháp từ
Tellua làm tài liệu tựa để đối sánh và sử dụng cho xây dựng mô hình ban đầu
phục vụ tính toán mô hình mật độ, nhằm nâng cao độ tin cậy của phép phân
tích trọng lực. Trong thực tế, bài toán ngược từ Tellua cũng vẫn là bài toán
khá đa trị do tác động của nguyên lý tương
đương, sai số đo đạc v.v Tình
trạng chưa có được số liệu đủ độ tin cậy để đối sánh, liên kết nên rất khó đánh
giá độ tin cậy của các sơ đồ cấu trúc sâu hiện có. Điều này gây khó khăn
không ít cho các nhà nghiên cứu về các vấn đề kiến tạo, địa động lực lãnh thổ
và tai biến địa chất liên quan.
Như đã nêu trên, phương pháp địa chấn dò sâu là phương pháp có độ
tin cậ
y cao nhất trong nghiên cứu cấu trúc sâu, nhưng việc khảo sát bằng
Đề tài KC.08.06/06-10
8
phương pháp này khó khăn hơn nhiều so với phương pháp khác và chi phí
cũng rất tốn kém. Thường trong các nghiên cứu cấu trúc sâu nguời ta chỉ tiến
hành một khối lượng hạn chế khảo sát bằng phương pháp này và sử dụng nó
vừa để đánh giá độ tin cậy của phương pháp khác, vừa làm tài liệu tựa cho
việc xây dựng mô hình cấu trúc trong phân tích xử lý tài liệu địa vật lý khác.
Vùng nghiên cứu được giới hạn từ kho
ảng vỹ tuyến 19
0

Bắc đến biên
giới Việt Trung. Đây là vùng có tính hoạt động địa chấn cao nhất trong cả
nước, các tai biến khác như nứt, trượt lở đất, lũ quét có nguồn gốc nội sinh
cũng xảy ra mạnh mẽ. Việc nâng cao độ tin cậy của sơ đồ cấu trúc sâu đối với
vùng lãnh thổ này là một việc làm cấp thiết và cần được ưu tiên trước. Xuất
phát từ thực trạ
ng trên, Chương trình: “ Khoa học công nghệ phục vụ phòng
tránh thiên tai, bảo vệ môi trường và sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên”,
mã số: KC.08/06-10 đã cho phép triển khai Đề tài: “ Nghiên cứu cấu trúc sâu
vỏ Quả đất miền Bắc Việt Nam bằng địa chấn dò sâu và từ Tellua, nhằm
nâng cao độ tin cậy của các dự báo thiên tai địa chất”, mã số: KC.08.06/06-
10.
Việc thực hiện Đề tài dựa trên cơ sở Hợp đồng: Nghiên cứu khoa học
và phát triển công nghệ số: 06/2006/HĐ-ĐTCT-KC.08.0/06-10 được ký giữa
Bên A là: đại diện Chương trình KC.08/06-10, đại diện Văn phòng các
chương trình khoa học công nghệ thuộc Bộ Khoa học và Công nghệ với Bên
B là: Viện Địa chất, cơ quan chủ trì Đề tài và Chủ nhiệm đề tài. Theo đó Đề
tài phải thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu theo đề cương đã được phê duyệt
với thời gian thực hiện từ
tháng 3/2007 đến hết tháng 3/2010.
Theo đó, mục tiêu của đề tài là: Xây dựng cơ sở khoa học phân tích
tổng hợp số liệu địa vật lý nhằm làm chính xác hơn mô hình cấu trúc sâu vỏ
Quả đất và tính chất vật lý của các thành phần cấu trúc lãnh thổ Bắc Việt
Nam.
Các nội dung nghiên cứu chính gồm:
Đề tài KC.08.06/06-10
9
- Nghiên cứu đặc điểm phân bố trường sóng địa chấn trong vỏ Quả đất.
- Nghiên cứu đặc điểm phân bố các cấu trúc dẫn điện trong vỏ Quả đất.
- Nghiên cứu các yếu tố cấu trúc vỏ Quả đất bằng phân tích lại các tài

liệu trọng lực và từ.
- Nghiên cứu bổ sung về đặc điểm cấu trúc sâu và hoạt động của các hệ
th
ống đứt gãy chính bằng các phương pháp địa chất – kiến tạo.
- Nghiên cứu xây dựng mô hình cấu trúc vỏ Quả đất và phân bậc các
đơn vị cấu trúc và các hệ thống đứt gãy.
Đề tài do Viện Địa chất chủ trì và được tổ chức theo 4 đề tài nhánh trong
quá trình thực hiện:
1. Nghiên cứu cấu trúc sâu vỏ Quả đất ở miền Bắc Việt Nam bằng
phương pháp địa chấn dò sâu do PGS.TS. Đinh Văn Toàn kiêm nhiệm.
2. Nghiên cứu cấu trúc sâu vỏ Quả đất ở miền bắc Việt Nam bằng
phương pháp đo sâu từ Tellua do TS. Lê Huy Minh chủ nhiệm.
3. Kết quả nghiên cứu cấu trúc sâu miền bắc Việt Nam bằng tài liệu từ
và trọng lực, do ThS. Lại Hợp Phòng làm chủ nhiệm.
4. Đặc điểm địa hình - địa mạo, kiến tạo, Tân kiến tạo và trường ứng
suất kiến tạo hiện đạ
i khu vực miền Bắc Việt Nam do TS. Trần Văn Thắng
chủ nhiệm.
Qua 3 năm thực hiện, đến nay Đề tài đã hoàn thành các nhiệm vụ được
giao, gồm:
- Đã hoàn thành việc khảo sát nghiên cứu 2 tuyến địa chấn dò sâu, cắt
qua nhiều đơn vị cấu trúc chính của lãnh thổ Miền Bắc. Kết quả bước đầu đã
cho phép xây dựng được mô hình cấu trúc vỏ Quả đất dưới 2 tuy
ến đo, có cơ
sở để tin cậy [76], [77], [78]. Việc khảo sát bằng phương pháp này đã được
thực hiện bằng 200 thiết bị địa chấn hiện đại Reftek-125 do hãng Refraction
Technology sản xuất và được phòng thí nghiệm Địa vật lý J. Miller thuộc Đại
học Texas ở El Paso - Mỹ hỗ trợ thông qua hợp tác với Viện Địa chất. Trong
Đề tài KC.08.06/06-10
10

đó GS.TS. Steven Harder trưởng phòng thí nghiệm nêu trên là chuyên gia có
nhiều kinh nghiệm đã trực tiếp tham gia từ khâu chuẩn bị, khảo sát và xử lý
phân tích tài liệu trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
- Cũng trên hai tuyến địa chấn đã tiến hành khảo sát nghiên cứu bằng
phương pháp từ Tellua, với tổng số điểm đo trên cả 2 tuyến là 64 điểm. Kết
quả cũng đã xây dựng được mô hình cấu trúc vỏ Quả
đất dưới hai tuyến đo.
- Việc phân tích lại tài liệu trọng lực và từ được tiến hành bằng cả các
phương pháp định tính và định lượng. Trong đó phân tích định lượng tài liệu
trọng lực đã sử dụng tài liệu địa chấn làm tài liệu tựa. Kết quả phân tích định
tính đã bổ sung được các thông tin về hình thái cấu trúc và phân bố đứt gãy
kiến tạo trong vùng nghiên cứu. Phần phân tích định lượ
ng đã xây dựng được
khá nhiều mô hình mật độ vỏ Quả đất, làm cơ sở cho việc xây dựng sơ đồ các
bề mặt ranh giới trong vỏ Quả đất. Do có tài liệu địa chấn làm tài liệu tựa nên
sơ đồ các bề mặt ranh giới cấu trúc trong vỏ có cơ sở để tin cậy, nhất là các
vùng gần với tuyến đo địa chấn. Tài liệu này có thể đóng góp tích cực cho
nâng cao hiệu quả của các nghiên cứu về địa động lực. Trong đó, bề dày vỏ
Quả đất là thông số bổ ích cho nghiên cứu đánh giá tầng sinh chấn trên lãnh
thổ vùng nghiên cứu.
- Nghiên cứu đánh giá mối quan hệ giữa bình đồ cấu trúc hiện đại với
cấu trúc sâu thực hiện trong đề tài đã tiến hành phân đoạn được một số đứt
gãy lớn trong vùng nghiên cứu. Các kết quả này có thể
đóng góp cho nâng
cao độ tin cậy của các nghiên cứu dự báo thiên tai địa chất, không chỉ động
đất mà còn các tai biến như nứt, trượt lở đất v.v có nguồn gốc nội sinh.
Kết quả nghiên cứu của đề tài được trình bày chi tiết trong 4 đề tài
nhánh nêu trên và trong báo cáo tổng kết chung của đề tài. Báo cáo tổng hợp
được được trình bày theo 5 chương:
- Chương I: Đặc điểm địa hình - địa mạo, cấu trúc kiến tạo và một vài

dạng tai biến địa chất phổ biến ở miền Bắc Việt nam.
Đề tài KC.08.06/06-10
11
- Chương II: Kết quả nghiên cứu cấu trúc sâu vỏ Quả đất ở miền Bắc
Việt Nam bằng phương pháp địa chấn dò sâu.
- Chương III: Kết quả đo sâu từ Tellua nghiên cứu cấu trúc vỏ Quả đất
ở miền Bắc Việt Nam.
- Chương IV: Kết quả phân tích tài liệu từ và trọng lực nghiên cứu cấu
trúc sâu vỏ quả đất ở miền Bắc Việt Nam
- Chương V: C
ấu trúc sâu vỏ Quả đất miền Bắc Việt Nam và mối quan
hệ với bình đồ kiến trúc hiện đại.
Đề tài được thực hiện do PGS.TS. Đinh Văn Toàn chủ nhiệm, với sự
tham gia hỗ trợ rất tích cực của GS. TS. Steven Harder - Trường Đại học
Texas ở El Paso - Mỹ, nhiều cán bộ khoa học Viện Địa chất và cán bộ của các
cơ quan khác như: Viện Vật lý Địa cầu, Tr
ường Đại học Mỏ - Địa chất, Đại
học Khoa học Tự Nhiên Hà Nội. Ngoài ra, tham gia trực tiếp đề tài này còn có
Công ty công nghiệp Hoá chất Mỏ Bắc Trung Bộ, Công ty hoá chất Mỏ Việt
Bắc, một số cơ sở khoan và nhiều người dân các địa phương, nơi có tuyến địa
chấn chạy qua. Thay mặt tập thể tác giả, chủ nhiệm đề tài xin được gửi lời
cảm ơn
đến các cơ quan và các nhân nói trên.
Trong suốt quá trình thực hiện, Đề tài luôn được sự quan tâm, động
viên, tư vấn, hỗ trợ về nhiều mặt của Ban chủ nhiệm Chương trình KC.08/06-
10, của Văn Phòng các chương trình khoa học và công nghệ trọng điểm cấp
Nhà nước, của Vụ quản lý Khoa học Xã Hội và Tự Nhiên - Bộ Khoa học và
Công nghệ. Đề tài cũng được lãnh đạo Viện địa chất và bộ phận ch
ức năng
tạo điều kiện thuận lợi để tập thể tác giả hoàn thành các nhiệm vụ được giao.

Nhân dịp này cho phép tác giả được bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến
các đồng chí lãnh đạo, và các cán bộ trực tiếp tư vấn giúp đỡ Đề tài trong suốt
quá trình thực hiện.
Mặc dù tập thể tác giả cũng đã triển khai thực hiện các nhiệm vụ vớí sự
Đề tài KC.08.06/06-10
12
cố gắng tối đa, nhưng vẫn không tránh khỏi được những mặt còn hạn chế, Đề
tài mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các đồng nghiệp gần xa.



NHỮNG NGƯỜI THAM GIA CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

1. PGS.TS. Đinh Văn Toàn ( Chủ nhiệm đề tài)
2. GS.TS. Steven H. Harder 12. TS. Trần Văn Thắng
3. 13. TS. Vũ Văn Chinh
4. KS. Trịnh Việt Bắc 14. PGS.TS. Nguy
ễn Văn Vượng
5. ThS. Lại Hợp Phòng 15. ThS. Văn Đức Tùng
6. TS. Đoàn Văn Tuyến 16. CN. Nguyễn Thị Thanh Hương
7. CN. Trần Anh Vũ 17. TS. Vũ Văn Tích
8. CN. Nguyễn Thị Hồng Quang 18. TS. Phạm Tích Xuân
9. PGS.TS. Trần Cánh 19. TS. Võ Thanh Sơn
10. TS. Lê Huy Minh 20. ThS. Nguyễn Chiến Thắng
11. ThS. Nguyễn Bá Duẩn 21.ThS. Lê Trường Thanh

GS.TSKH Phạm Năng Vũ
Đề tài KC.08.06/06-10
13
CHƯƠNG I
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH - ĐỊA MẠO, CẤU TRÚC KIẾN TẠO VÀ
MỘT VÀI DẠNG TAI BIẾN ĐỊA CHẤT PHỔ BIẾN Ở MIỀN BẮC
VIỆT NAM
1.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH - ĐỊA MẠO VÙNG NGHIÊN CỨU
Khu vực nghiên cứu bao gồm các tỉnh miền núi phía Bắc, đồng bằng
Sông Hồng, tỉnh Thanh Hoá và một phần đất Nghệ An thuộc phần phía Bắc
của vùng Bắ
c Trung Bộ.
Đặc điểm địa hình khu vực nghiên cứu được thể hiện trên hình
(hình1.1) và một cách khái quát có thể phân chia ra các vùng khác nhau:
1. Vùng Đông Bắc Việt Nam (ĐBVN)
2. Vùng Tây Bắc Việt Nam và Trường Sơn (TBVN và TS)
3. Vùng Đồng Bằng Sông Hồng (ĐBSH)
1.1.1. Đặc điểm địa hình - địa mạo vùng Đông Bắc Việt Nam
Địa hình vùng ĐBVN có đặc điểm nổi bật là rất phát triển các dãy núi
uốn cong dạng cánh cung và một đầu củ
a chúng chụm lại với nhau ở Tam
Đảo, tạo nên hình hài dạng rẻ quạt. Ở phía TB lãnh thổ, các dãy núi dạng
vòng cung này có phương AKT nhưng dần về ĐN chúng chuyển sang AVT.
Từ TB xuống ĐN lần lượt gặp các dãy núi cánh cung Sông Gâm, Ngân Sơn,
Bắc Sơn và kết thúc là cánh cung Đông Triều. Độ cao của dãy núi cũng có xu

thế giảm dần từ TB xuống ĐN.
Ôm vòng phía trước và phía sau cánh cung là các thung lũng. Phía sau
cánh cung Sông Gâm là thung lũng Sông Gâm, Sông Đáy. Phía trước nó và
phía sau cánh cung Ngân Sơn là thung lũng sông Nă
ng, sông Cầu. Phía trước
cánh cung Bắc Sơn là thung lũng sông Thương. Phía sau cánh cung Đông
Triều là thung lũng sông Lục Nam, sông Tiên Yên, còn phía trước nó là biển
được chuyển tiếp qua vùng đồi - đồng bằng.
Đề tài KC.08.06/06-10
14
Ngoài các cánh cung, trong vùng còn có một số dãy núi phương TB -
ĐN, điển hình là dãy Tam Đảo. Kèm theo với chúng là các hệ thống sông
hoặc chuỗi các thung lũng cùng phương như sông Lô, sông Bằng Giang, sông
Kỳ Cùng, và sông Phố Cũ.
Phía TN vùng Đông Bắc Việt Nam, phần tiếp giáp với phần Tây Bắc
phát triển địa hình tuyến tính trải dài theo phương TB - ĐN, điển hình ở đây
là dãy Tam Đảo cao 1591 m, dãy núi con voi cao trên 1000 m. Đặc điểm địa
hình này đã khống chế dòng chả
y theo phương TB - ĐN của hai sông Hồng
và sông Chảy. Từ TB xuống ĐN tới vĩ độ Việt Trì, dãy núi Con Voi hạ thấp
độ cao đáng kể và nhường chỗ cho sự phát triển đồng bằng kiểu Delta Sông
Hồng.
1.1.2. Đặc điểm địa hình - địa mạo vùng Tây Bắc Việt Nam và Trường
Sơn
Theo đặc điểm về hình thái địa hình có thể chia miền núi Tây Bắc ra
thành 2 vùng khác nhau qua ranh giới là thung lũng phương Á kinh tuyến
Điện Biên - Lai Châu.
Vùng phía Tây ranh giới này, thuộc địa phận các huyện Mường Tè,
Mường Nhé và Mường Lay, đặc trưng bởi các dãy núi có độ cao từ 1000 m
đến trên 3000 m và được chia làm 2 phần rõ rệt qua ranh giới Sông Đà. Các

dãy núi ở phía bờ trái Sông Đà có độ cao trung bình khoảng 2000 – 3000 m,
kéo dài theo phương TB - ĐN, điển hình là dãy núi Pu Si Lung cao 3076 m.
Các dãy núi này bị cắt xẻ mạnh mẽ bởi tập hợp các khe suối thượng nguồn
sông Đà, tạo nên các hình thái sườn núi thẳng với độ dố
c lớn, đạt > 45
0
, còn
đỉnh có dạng răng cưa. Ở phía bờ phải sông Đà, các dãy núi lại có dạng uốn
cong quay đỉnh lồi về ĐB với phần phía Tây kéo dài theo phương TB - ĐN,
còn phần phía Đông, phương chuyển dần sang Á kinh tuyến. Phần uốn cong
của các dãy núi thể hiện rõ nhất ở phía Tây Nà Pheo (Thị trấn Mường Lay
mới). Hai dãy núi điển hình của phần này là dãy núi Mường Chà có độ cao
Đề tài KC.08.06/06-10
15
trung bình khoảng 1500 – 2000 m, có phương TB - ĐN từ biên giới Việt
Trung đến thị trấn Mường Nhé đến Á kinh tuyến từ thị trấn Mường Nhé đến
thị trấn Phu Sa Phìn. Độ cao dãy núi này giảm dần về phía ĐN. Thứ hai là dãy
núi Phu Đen Đinh có độ cao trung bình 1500 – 1800 m ( đỉnh Phu Đen Đinh
cao 1886 m ) chạy theo phương TB-ĐN dọc theo biên giới Việt - Lào, đến Na
Khoa thì chảy sang phương Á kinh tuyến. Nằm xen kẹp giữa 2 dãy núi Pu
Đen Đinh và Mường Chà – Si Pha Phìn là d
ải đồi núi thấp Mường Nhé có
dạng như một dải thung lũng kéo dài theo phương phân bố cuả các dãy núi
xen kẹp. Độ cao trung bình khoảng 1000 – 2000 m. Mức độ chia cắt sâu
giảm, chia cắt ngang tăng lên. Do vậy rải rác trong dải này phân bố các dạng
địa hình tích tụ dọc theo chân sườn của chúng.
Vùng phía Đông thung lũng Á kinh tuyến Lai Châu - Điện Biên được
đặc trưng bởi các dãy núi cao kéo dài phương TB-ĐN phân bố xen kẹp giữa
các dãy núi cao với dải địa hình núi th
ấp tạo nên cấu trúc dạng lòng máng rất

ấn tượng. Chênh lệch độ cao địa hình giữa chúng rất lớn, có thể đạt tới cả
nghìn mét, thậm chí hơn. Lòng máng gần trùng với thung lũng sông Đà và
được giới hạn phía ĐB là dãy núi Hoàng Liên Sơn hùng vĩ, cao không chỉ
nhất nước mà còn nhất khu vực Đông Dương với đỉnh Phanxipan cao 3.143m,
còn phía TN là dãy núi Sủ Sung Chảo Chai, cao khoảng 1600 - 1800m. Phía
TN dãy núi Sủ Xung Chảo Chai là các dãy núi cao kề tiếp nhau phân định
biên giới Việt - Lào nh
ư Pu Sam Sao, Pha Luông…
Ngoài cấu trúc dạng lòng máng, địa hình Tây Bắc còn thể hiện rất rõ xu
hướng thấp dần từ TB xuống ĐN. Chính vì vậy, ở ven rìa Đông và Đông
Nam, nơi tiếp giáp với đồng bằng Sông Hồng và Biển Đông địa hình núi thấp,
đồi trung du và đồng bằng là đặc trưng. Ở đây đồng bằng Thanh Hoá là đáng
kể nhất với diện tích khoảng 2500 km
2
.
Ở khu vực này còn phát triển địa hình cao nguyên trong đó phải kể đến
cao nguyên Sơn La, Mộc Châu và Tà Phình. Cao nguyên Sơn La và cao
Đề tài KC.08.06/06-10
16
nguyên Mộc Châu có độ cao trung bình khoảng 800 – 1000 m, chạy dài theo
phương TB - ĐN từ thành phố Sơn La đến Mộc Châu. Ranh giới phía TN là
dãy núi Sủ Xung Chảo Chai và phía ĐB là dải đồi dọc thung lũng sông Đà.
Địa hình bề mặt hai cao nguyên này tương đối bằng phẳng bao gồm các đồi
lượn sóng thoải và trên đó phát triển các quá trình bóc mòn - tích tụ và rửa lũa
karst. Cao nguyên Tà Phình có độ cao trung bình khoảng 1500 – 1700 m chạy
theo phương Á kinh tuyến. Ranh giới với địa hình xung quanh là vách dốc
chuyển tiế
p xuống các thung lũng Lai Châu - Điện biên ở phía Tây và thượng
nguồn sông Đà ở phía Đông. Địa hình cao nguyên tương đối bằng phẳng,
dạng vòm lượn sóng. Tuy nhiên, bề mặt cao nguyên đã bị phá huỷ bởi các quá

trình bóc mòn - phá huỷ và rửa lũa karst về sau.
Ngoài ra, ở đây còn phát triển các trũng giữa núi với diện tích nhỏ.
Chúng chủ yếu có phương Á kinh tuyến và phân bố ở thung lũng Lai Châu -
Điện Biên, Tam Đường, Than Uyên, Văn Bàn, Nghĩa Lộ
, Phù Yên, Thanh
Sơn - Yên Lập, Hưng Hoá, Hoà Bình - Trung Hà….Trong đó lớn nhất là lòng
chảo Điện Biên với chiều dài gần 20 km và chỗ rộng nhất tới 5 – 6 km.
Phía Tây và TN đồng bằng Thanh Hoá là khối nâng mà phần đỉnh của
nó nằm sát biên giới Việt - Lào với đỉnh Phú Hoạt cao 2452 m. Các chi lưu
của sông Mã, chi lưu của sông Cả, sông Chu, sông Con đều bắt nguồn từ vòm
nâng này tạo các rãnh sâu và hình thành mạng sông suối kiểu toả tia và sông
Con dạng đồng tâm ôm lấy vòm nâng Phú Hoạt về
phía Đông rồi chuyển
xuống dải đồng bằng hẹp ven biển Tĩnh Gia - Quỳnh Lưu, liên thông giữa
đồng bằng Thanh Hoá và đồng bằng Nghệ Tĩnh.
Bờ phải sông Cả là dãy núi Pu Lai Lung phương TB-ĐN mà đường
chia nước chạy dọc biên giới Việt - Lào với các đỉnh khá cao Pu Ma 2194 m,
Pu Lai Lung 2711m. Đây là phần TB của dãy Trường Sơn Bắc hùng vĩ tiếp
tục kéo dài về phía ĐN dọc phần biên giới nước ta.

Đề tài KC.08.06/06-10
17
1.1.3. Đặc điểm địa hình - địa mạo đồng bằng Sông Hồng (ĐBSH)
Đồng bằng Sông Hồng có hình tam giác (tam giác châu Sông Hồng) có
đỉnh ở vĩ độ Việt Trì và cạnh đáy là đường bờ biển hiện đại chạy từ cửa Đáy
(Nam Định) đến cửa Cẩm ( Hải Phòng ) với diện tích gần 11.000 km
2
.
Về mặt địa hình - địa mạo đồng bằng Sông Hồng thấp dần từ hai phía
vào trung tâm và từ TB xuống ĐN: độ cao tuyệt đối 8 – 12 m ở vùng Việt Trì

thấp xuống 0,5 - 0,7 m ở vùng bờ biển Hải Hậu - Nam Định. Phần TB đồng
bằng địa hình được cấu tạo chủ yếu từ các thềm sông bậc I và II có độ cao
tuyệt đối dưới 10 m, nhiều nơi ( Vĩnh Yên, Yên Dũng, Hiệ
p Hoà, Tân Yên,
Mỹ Đức, Suối Hai, Vụ Bản ) địa hình có xen các mảnh thềm bậc III nguồn
gốc sông - lũ có độ cao 12 – 18 m, đột xuất tại một số nơi có núi sót đồi cao
có độ cao 60 – 100 m thuộc thềm bậc III, IV tuổi Q
I-II
( Nhạn Biên - Bắc
Ninh, Kinh Môn - Hải Phòng, Kim Bảng - Hà Nam, Nam Ninh Bình ). Địa
hình là thềm biển bậc I tuổi Holocen sớm - giữa phát triển ở vùng Mỹ Đức,
Bình Lục, Gia Viễn, Gia Lương, Thuận Thành, Phả Lại, Yên Hưng, Thuỷ
Nguyên có độ cao tuyệt đối 3 – 5 m. Phần Trung Tâm và ĐN trũng (Nam
Định, Thái Bình, Hưng Yên, Hải Phòng ) địa hình có nguồn gốc biển, đầm lầy
với tuổi Holocen muộn có độ cao 0,5 – 2 m; địa hình tích tụ hiện đại chỉ là
nh
ững dải hẹp sát ven biển và có độ cao không qua 1 m so với mực nước
biển.

1.2. ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC KIẾN TẠO KHU VỰC BẮC VIỆT NAM
Trên cơ sở tổng hợp các tài liệu địa chất, kiến tạo, địa vật lý hiện có,
những kết quả nghiên cứu địa chất, kiến tạo, viễn thám do đề tài thực hiện, có
thể thấy rằng khu vực Miền Bắ
c Việt Nam chứa trong nó bốn miền kiến tạo:
Đông Bắc Bộ, Tây Bắc Việt Nam, Bắc Trung Bộ và Thượng Lào. Ranh giới
giữa chúng là các đứt gãy lớn như Sông Hồng, Lai Châu-Điện Biên và Sông
Mã. Bình đồ cấu trúc kiến tạo trong mỗi miền gồm có các cấu trúc vòm, phức
Đề tài KC.08.06/06-10
18
nếp lồi, phức nếp lõm, các trũngochongf gối, các hố sụt và cấu trúc tách giãn

dạng Rift.
Miền kiến tạo Đông Bắc Bộ đặc trưng bởi kiểu cấu trúc đẳng thước,
vòng cung, trong đó có phức nếp lồi Sông Lô, phức nếp lồi Dãy núi Con Voi,
phức nếp lồi Bắc Thái -Hạ Lang, phức nếp lồi Quảng Ninh, phức nếp lõm
Sông Gâm, phức nếp lõm An Châu, võng chồng Sông Hiến. Ranh giới giữa
các cấu trúc thường là đứt gãy: Sông Chảy, Sông Phó Đáy, Phú Lương-Yên
Minh, QL13A-Sông Thương và Yên Tử., Ngoài ra còn có cấu trúc dạng Rift
Sông Hồng và các hố sụt: Cao Bằng, Thất Khê, Lộc Bình, Hoành Bồ.
Miền kiến tạo Tây Bắc Việt Nam đặc trưng bởi kiểu cấu trúc tuyến
tính, kéo dài theo phương tây bắc - đông nam, trong đó có phức nếp lồi
Fansipan, phức nếp lồi Sông Mã, phức nếp lõm Sông Đà, trũng chồng gối Tú
Lệ. Ranh giới giữa các c
ấu trúc cũng là các đứt gãy Phong Thổ, Than Uyên,
Mường La-Bắc Yên-Chợ Bờ, Sơn La. Ngoài ra còn có các hố sụt, trũng - địa
hào Kainozoi: Nghĩa Lộ, Hoà Bình - Bất Bạt, Thanh Hoá.
Trong miền kiến tạo Bắc Trung Bộ, thuộc khu vực Miền Bắc Việt
Nam, có khối nhô Phu Hoạt, phức nếp lõm Sông Cả, trũng chồng gối Sầm
Nưa. Còn trong miền kiến tạo Thương Lào, thuộc khu vực Miền Bắc Việt
Nam chỉ có phứ
c nếp lõm Mường Tè (hình 1.2). Dưới đây là những đặc điểm
chính của các yếu tố cấu trúc nêu trên.
1.2.1. Đặc điểm cấu trúc kiến tạo miền Đông Bắc Bộ
1.2.1.1. Phức nếp lồi Sông Lô
Phức nếp lồi Sông Lô có dạng đẳng thước, phía bắc là đường biên giới
quốc gia Việt Nam - Trung Quốc, phía Tây Nam được giới hạn bởi đứt gãy
Sông Chảy, phía Đông bởi đứ
t gãy Vân Sơn-Hà Giang và Sông Phó Đáy.
Trong phức nếp lồi có vòm Sông Chảy, chiếm diện tích khoảng
4408km
2

, thuộc địa phận các huyện Mường Khương, Bắc Hà, (tỉnh Lao Cai),
Xí Mần, Hoàng Su Phì, Vị Xuyên, Bắc Quang (tỉnh Hà Giang). Vòm có dạng
Đề tài KC.08.06/06-10
19
đẳng thước, được giới hạn phía Đông Bắc bởi đứt gãy phương TB-ĐN Thanh
Thủy - Hà Giang, phía Đông bởi bởi đứt gãy phương ĐB-TN Bắc Quang-Hà
Giang và phía Nam bởi đứt gãy á vĩ tuyến Yên Bình Xã. Đỉnh vòm được tạo
bởi các đá phiến sericit, quarzit, đá phiến mica, đá hoa, hệ tầng Sông Chảy
(PR
2
- ε
1
sc). Ôm xung quanh vòm lần lượt là các đá phiến sét, đá phiến sét
sericit hóa và đá vôi hệ tầng Hà Giang (ε
2
hg), rồi đá vôi trứng cá, đá vôi sét,
xen đá phiến sét thuộc hệ tầng Chang Pung (ε
3
cp). Xuyên cắt và chiếm diện
tích lớn của vòm là khối batolit granit xẫm màu, granit hai mi ca dạng gneis,
phức hệ Sông Chảy (γPZ
1
sc).
Vòm Sông Chảy bị phá hủy bởi hai hệ thống đứt gãy kiến tạo phương
ĐB-TN và TB-ĐN, trong đó hệ thống phương ĐB-TN phát triển chủ yếu ở
phần phía Tây và rìa phía Đông vòm, còn hệ thống phương TB-ĐN lại phát
triển ở phần trung tâm.
Phần còn lại của phức nếp lồi Sông Lô phát triển nhiều nếp lồi ngắn.
Nhân của chúng là các thành tạo có tuổi Paleozoi sớm, g
ồm đá phiến sét, sét

sericit, đá vôi, vôi silic và đá vôi sét, hệ tầng Hà Giang (ε
2
hg); đá vôi trứng cá,
đá vôi silic, đá vôi hoa hóa xen đá phiến sét, cát kết, hệ tầng Chang Pung
(ε
3
cp). Còn cánh của các nếp lồi được tạo bởi chủ yếu các đá tuổi Paleozoi
giữa, bao gồm đá phiến sét sericit xen đá vôi, đá vôi silic, cát bột kết vôi cát
bột kết tuf, tuf riolit và riolit porphyr, dầy trên 2000 m, hệ tầng Phia Phương
(S
2
- D
1
pp); các đá phiến thạch anh - sericit, đá phiến vôi, đá phiến sericit, đá
vôi, cát kết dạng quarzit, cát bột kết, hệ tầng Đại Thị (D
1
đt); đá vôi hệ tầng
Bản Páp (D
2
bp). Ngoài ra, ở một vài nơi còn có cuội kết, cát kết, bột kết vôi,
đá vôi phân lớp, sét kết, sét than và than đá, dày 250 m, hệ tầng Văn Lãng (T
3

vl); cuội kết, cát kết, sét kết, than nâu, dày trên dưới 1000 m, hệ tầng Nà
Dương (E
3
- N nd) và các thành tạo bởi rời như cuội, sạn, cát, bột, sét, tuổi Đệ
tứ.
Xuyên cắt phức nếp lồi là các khối granit xẫm màu, granit hai mi ca
Đề tài KC.08.06/06-10

20
dạng gneis, phức hệ Sông Chảy (γPZ
1
sc); các khối granit, phức hệ Ngân Sơn
(γaC
1
ns); các khối nhỏ periđotit có plagioclas, gabro, điabas, phức hệ Cao
Bằng (σνγT
1
cb) và syenit, syenit thạch anh, phức hệ Chợ Đồn (ξE cđ).
Ở mút Đông Nam phức nếp lồi Sông Lô còn có địa hào Phan Lương.
Địa hào này nằm kẹp giữa hai đứt gãy sâu Sông Chảy và Vĩnh Ninh, từ Đoan
Hùng kéo dài theo sông Lô xuống Phan Lương rồi nhập vào trũng Hà Nội.
Cũng như địa hào Sông Hồng, địa hào Phan Lương được hình thành và phát
triển trong Eocen - Miocen liên quan với sự tách dãn, sụt lún mạnh mẽ hình
thành bồn trũng Sông Hồng và được lấ
p đầy bởi cuội kết, cát kết, bột kết,
chiều dày trên 1000 m. Các hoạt động nén ép ngang vào Miocen muộn đã làm
uốn nếp, biến dạng các đá trong địa hào thành đơn nghiêng dốc về Tây Nam
và nhiều hệ thống khe nứt.
Hệ thống đứt gãy kiến tạo chủ đạo trong phức nếp lồi Sông Lô là TB-
ĐN, trong đó đáng chú ý là đứt gãy Sông Lô, Bắc Quang - Chiêm Hóa,
1.2.1.2. Phức nếp lồi Dãy Núi Con Voi
Phức nếp lồi
Dãy Núi Con Voi kéo dài theo phương TB-ĐN, từ Lao
Cai rồi chạy dọc dãy núi Con Voi xuống Việt Trì. Giới hạn phía Tây Nam
phức nếp lồi là đứt gãy Sông Hồng; phía Đông Bắc là đứt gãy Sông Chảy;
phía Tây Bắc là biên giới Việt - Trung và phía Đông Nam là trũng tách giãn
dạng rift Sông Hồng. Trong khu vực vùng nghiên cứu, phức nếp lồi trùng với
đới Sông Hồng của Đovjikov, (1965), Trần Đức Lương (1970).

Tạo nên phức nếp lồi gồm chủ yế
u các đá gneis biotit, đá phiến kết
tinh, đá hoa, amphybolit, migmatit, graphit, tuổi Protezozoi sớm, thuộc phức
hệ Sông Hồng (PR
1
sh).
Thế nằm ở nhân nếp lồi gần như nằm ngang. Những phá hủy đứt gãy
trong phạm vi phức nếp lồi chủ yếu có phương TB-ĐN. Nhìn chung phức nếp
lồi Dãy Núi Con Voi là một cấu trúc dạng địa luỹ.