Đánh giá và phân vùng các tai biến môi trường dọc đường quốc lộ từ Hà Nội đi các tỉnh Tây Bắc. Đề xuất các giải pháp kỹ thuật-công trình và mô hình phòng ngừa, khắc phục tai biến môi trường

Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam
HỘI KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐỊA VẬT LÝ VIỆT NAM
***






Báo cáo tổng kết
DỰ ÁN BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG




ĐÁNH GIÁ VÀ PHÂN VÙNG CÁC TAI BIẾN MÔI TRƯỜNG DỌC
ĐƯỜNG QUỐC LỘ TỪ HÀ NỘI ĐI CÁC TỈNH TÂY BẮC.
ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT - CÔNG TRÌNH VÀ MÔ
HÌNH PHÒNG NGỪA, KHẮC PHỤC TAI BIẾN MÔI TRƯỜNG


Hội KHKT Địa Vật lý Việt Nam Chủ nhiệm dự án






PGS.TS.Cao Đình Triều

9781


Hà Nội, 2012



1

LIÊN HIỆP CÁC HỘI KHOA HỌC VÀ KỸ
THUẬT VIỆT NAM
HỘI KHKT ĐỊA VẬT LÝ
VIỆT NAM
__________________
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Hà Nội, ngày tháng năm 2012.



BÁO CÁO THỐNG KÊ
KẾT QUẢ THỰC HIỆN DỰ ÁN BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG

I. THÔNG TIN CHUNG
1. Tên dự án: Đánh giá và phân vùng các tai biến môi trường dọc đường quốc lộ từ Hà Nội đi các
tỉnh Tây Bắc. Đề xuất các giải pháp kỹ thuật - công trình và mô hình phòng ngừa, khắc phục tai
biến môi trường.

2. Chủ nhiệm dự án:
Họ và tên: Cao Đình Triều
Ngày, tháng, năm sinh: 06-12-1949 Nam/ Nữ: Nam
Học hàm, học vị: Phó Giáo sư, Tiến Sỹ
Chức danh khoa học: Nghiên cứu viên Cao Cấp Chức vụ: Phó chủ tịch Hội
ĐVL VN
Điện thoại: Tổ chức: 04 37564380 Nhà riêng: 04 37592721 Mobile: 0913380853
Fax: 04 38364696 / 04 37912969 E-mail:

Tên tổ chức đang công tác: Hội Khoa học Kỹ thuật Địa vật lý Việt Nam
Địa chỉ tổ chức: A8/18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy – Hà Nội
Địa chỉ nhà riêng: P5-C1, Số 208Đ Đội cấn – Hà Nội

3. Tổ chức chủ trì dự án:
Tên tổ chức chủ trì dự án: Hội Khoa học kỹ thuật Địa vật lý Việt Nam
Điện thoại: 04 37564380 Fax: 04 37912969
E-mail:
Website:

Địa chỉ: A8/18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy – Hà Nội
Họ và tên thủ trưởng tổ chức: GS. TS. Bùi Công Quế
Số tài khoản:
931.90.037
Ngân hàng: Chi nhánh kho bạc Nhà nước Ba Đình
Tên cơ quan chủ quản dự án: Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam
53 Nguyễn Du – Hà Nội

II. TÌNH HÌNH THỰC HIỆN
1. Thời gian thực hiện dự án:
- Theo Hợp đồng đã ký kết: Từ tháng 01 năm 2011 đến 16 tháng 12 năm 2012.

- Thực tế thực hiện: Từ tháng 1 năm 2011 đến 15 tháng 12 năm 2012.




2
2. Kinh phí và sử dụng kinh phí:
+ Tổng số kinh phí thực hiện: 550 tr.đ, trong đó:
+ Kính phí hỗ trợ từ SNKH: 550 tr.đ.
+ Kinh phí từ các nguồn khác: ……………….tr.đ.
+ Tỷ lệ và kinh phí thu hồi đối với dự án (nếu có): ………….

3. Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện đề tài/dự án:
(Liệt kê các quyết định, văn bản của cơ quan quản lý từ công đoạn xác định nhiệm vụ, xét chọn, phê duyệt
kinh phí, hợp đồng,
điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực hiện nếu có); văn bản của tổ chức chủ
trì đề tài, dự án (đơn, kiến nghị điều chỉnh nếu có)


4. Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài, dự án:
Số
TT
Tên tổ chức
đăng ký theo
Thuyết minh
Tên tổ chức đã
tham gia thực
hiện
Nội dung
tham gia chủ

y
ếu
Sản phẩm
chủ yếu đạt
được
Ghi
chú*
1 Hội Kiến tạo
Việt Nam
Hội Kiến tạo
Việt Nam
Đứt gãy hoạt
động
Bản đồ Đứt
gãy hoạt
động

2

- Lý do thay đổi (nếu có):

5. Cá nhân tham gia thực hiện đề tài, dự án:
(Người tham gia thực hiện đề tài thuộc tổ chức chủ trì và cơ quan phối hợp, không quá 10 người kể
cả chủ nhiệm)
S
T
T
Họ và tên,
học hàm học vị
Tổ chức

công tác
Nội dung công việc
tham gia
Thời
gian
làm việc
1 PGS.TS.Cao Đình Triều
Hội KHKT Địa vật lý
Việt Nam
Chủ nhiệm dự án
phụ trách chung
18
2 TS. Lê Văn Dũng
Hội Khoa học Kỹ
thuật Địa vật lý Việt
Nam

Thư ký dự án

16
3 ThS. Phạm Nam Hưng
Hội KHKT Địa vật lý
Việt Nam
Tham gia chính
Cấu trúc sâu
14
4 ThS. Thái Anh Tuấn
Hội KHKT Địa vật lý
Việt Nam
Tham gia chính

Tai biến động đất
14
Số
TT
Số, thời gian ban
hành văn bản
Tên văn bản Ghi chú
1 Số 119/HĐ-LHH
Ngày 30 tháng 5
năm 2011
Hợp đồng giao nhiệm vụ thực
hiện dự án năm 2011

2 Hội KHKT ĐVL
VN
Dự toán chi tiết thực hiện dự án
năm 2011
Kèm theo hợp đồng
…

3
5 ThS. Mai Xuân Bách
Hội KHKT Địa vật lý
Việt Nam
Tham gia chính
Địa động lực
14
6 TS. Văn Đức Tùng
Hội Kiến tạo Việt
Nam

Tham gia chính
Đứt gãy hoạt động
14
7 KS. Bùi Anh Nam
Hội KHKT Địa vật lý
Việt Nam
Tham gia chính
Động đất kích thích
14
8 TS. Vũ Văn Chinh
Hội Kiến tạo Việt
Nam
Tham gia chính
Trượt lở đất đá
14
9 TS. Phạm Tích Xuân
Hội Kiến tạo Việt
Nam
Tham gia chính
Sụt đất đá
14
10 TS. Ngô Gia Thắng
Hội KHKT Địa vật lý
Việt Nam
Tham gia chính
Kiến tạo
14
- Lý do thay đổi ( nếu có):

6. Tình hình hợp tác quốc tế:

Số
TT
Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian,
kinh phí, địa điểm,
tên tổ chức hợp tác,
số đoàn, số lượng
người tham gia )
Thực tế đạt được
(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm,
tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng
người tham gia )
Ghi
chú*
1
- Lý do thay đổi (nếu có): Đột xuất, không có trong kế hoạch

7. Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị:
Số
TT
Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian,
kinh phí, địa điểm )
Thực tế đạt được
(Nội dung, thời gian, kinh phí,
địa điểm )
Ghi
chú*
1
- Tháng 5 năm 2011 tại Hà Nội

“HỘI NGHỊ KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ ĐỊA VẬT LÝ
TOÀN QUỐC LẦN THỨ VI”
- 5,050 triệu đồng
- Tháng 5 năm 2011 tại Hà Nội
“HỘI NGHỊ KHOA HỌC CÔNG
NGHỆ ĐỊA VẬT LÝ TOÀN
QUỐC LẦN THỨ VI”
- 5,050 triệu đồng

2
- Tháng 11 năm 2012 tại Hà Nội
“ĐỊA VẬT LÝ-HỢP TÁC VÀ
PHÁT TRIỂN”
- 5,050 triệu đồng
- Tháng 11 năm 2012 tại Hà Nội
“ĐỊA VẬT LÝ-HỢP TÁC VÀ
PHÁT TRIỂN”
- 5,050 triệu đồng

- Lý do thay đổi (nếu có): Ngoài dự toán

8. Tóm tắt các nội dung, công việc chủ yếu:
(Nêu tại mục 15 của thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát trong
nước và nước ngoài)

Các nội dung, công việc
chủ yếu cần được thực
hiện
Kết quả phải đạt

Thời
gian
Cá nhân

4
1 2 3 4 5
1 Nội dung 1: Thu thập các tư liệu hiện có về: trường địa vật lý, kết quả nghiên cứu
đặc trưng cấu trúc vỏ Trái đất và đứt gãy, Nghiên cứu đứt gãy hoạt động, địa động
lực hiện đại, các dạng tai biến tự nhiên có liên quan.
1.1 Các kết quả về trường địa
vật lý và cấu trúc sâu vỏ
Trái đất trong khu vực
nghiên cứu
Bộ số liệu hiện có về
địa vật lý và cấu trúc
sâu
1/ 2011
9/2011
PGS.TS. Cao Đình
Triều; Phạm Nam
Hưng (và đồng
nghiệp)
1.2 Các kết quả về nghiên
cứu đứt gãy
Bộ số liệu hiện có về
nghiên cứu đứt gãy
1/ 2011
9/2011
Lê Văn Dũng; Mai
Xuân Bách (và đồng

nghiệp)
1.3 Các kết quả về nghiên
cứu địa chất, các đới đứt
gãy hoạt động
Sơ đồ địa chất tỷ lệ
1/250 000, bản đồ
đứt gãy hoạt động.
1/ 2011
9/2011
TS. Văn Đức Tùng
(và đồng nghiệp)
1.4 Các kết quả về nghiên
cứu kiến tạo - địa động
lực
Bộ số liệu hiện có về
nghiên cứu kiến tạo -
địa động lực
1/ 2011
9/2011
ThS. Thái Anh Tuấn
(và đồng nghiệp)
1.5 Các kết quả về nghiên
cứu động đất
Bộ số liệu hiện có về
nghiên cứu động đất
1/ 2011
9/2011
PGS.TS Cao Đình
Triều; Bùi Anh Nam
(và đồng nghiệp)

1.6 Các kết quả về nghiên
cứu các tai biến hiện có,
liên quan đến nghiên cứu
nứt - sụt đất, trượt - lở
đất.
Bộ số liệu hiện có về
nghiên cứu nứt - sụt
đất, trượt - lở đất.
1/ 2011
9/2011
TS. Vũ Văn Chinh
(và đồng nghiệp)
2 Nội dung 2: Đo đạc tài liệu trọng lực bổ sung, phân tích nghiên cứu đặc trưng cấu
trúc vỏ Trái đất và đứt gãy nhằm phục vụ thành lập sơ đồ đứt gãy hoạt động và sơ
đồ địa động lực hiện đại khu vực Tây Bắc Bộ (Các klhu vực có quốc lộ chạy qua), tỷ
lệ 1/ 250 000.

Đo đạc 8 tuyến trọng lực ở tỷ lệ
1/ 100 000 cắt qua các quốc lộ
trọng điểm phục vụ nghiên cứu
chi tiết đặc trưng cấu trúc đứt
gãy chính. Khoảng 1000 điểm.
Bảng số liệu,
giá trị trọng
lực dọc 8
tuyến ở tỷ lệ
1/100.000
1/2011-
8/2012
PGS.TS. Cao Đình

Triều, ThS. Phạm
Nam Hưng và các
đồng nghiệp
Phân tích tài liệu địa vật lý theo
diện, phân tích các tuyến đo đạc
trọng lực nhằm mục đích xây
dựng sơ đồ cấu trúc sâu vỏ Trái
đất và sơ đồ các hệ thống đứt
gãy Tây Bắc Việt Nam, thể hiện
ở tỷ lệ 1/ 250 000
Bảng số liệu,
mô hình, bản
vẽ ở tỷ lệ 1/
250 000
1/2011-
8/2012
T
hS. Phạm Nam Hưng
và các đồng nghiệp
Thành lập sơ đồ cấu trúc sâu và
đứt gãy theo tài liệu địa vật lý,
thể hiện ở tỷ lệ 1/ 250 000
Bảng số liệu,
mô hình, bản
vẽ ở tỷ lệ 1/
250 000
1/2011-
8/2012
TS. Lê Văn Dũng;
ThS. Phạm Nam

Hưng và ThS. Mai
Xuân Bách

5
3 Nội dung 3: Khảo sát và đo đạc khe nứt kiến tạo và nghiên cứu thành lập sơ đồ đứt
gãy hoạt động, sơ đồ địa động lực hiện đại (Các klhu vực có quốc lộ chạy qua), tỷ lệ
1/ 250 000.
Khảo sát địa chất, đo đạc khe nứt
kiến tạo dọc các quốc lộ thuộc
Tây Bắc Bộ
Tài liệu, số
liệu
5/2011-
6/2012
TS. Vũ Văn Chinh và
các đồng nghiệp

Phân tích tài liệu địa vật lý, ảnh
viễn thấm, địa mạo, địa hình và
kết quả đo khe nứt kiến tạo
Sơ đồ tỷ lệ 1/
250 000
5/2011-
6/2012
PGS. TS. Cao Đình
Triều và các đồng
nghiệp
Thành lập sơ đồ đứt gãy hoạt
động Tây Bắc, thể hiện ở tỷ lệ 1/
250 000

sơ đồ tỷ lệ 1/
250 000
5/2011-
6/2012
ThS. Lê Văn Dũng;
PGS. TS. Cao Đình
Triều và các đồng
nghiệp

Thành lập sơ đồ Địa động lực
hiện đại Tây Bắc, thể hiện ở tỷ
lệ 1/ 250 000
sơ đồ 1/2012-
8/2012
PGS. TS. Cao Đình
Triều và các đồng
nghiệp
6 Nội dung 4: Khảo sát động đất, nứt - sụt đất, trượt - lở đất, thành lập sơ đồ hiện
trạng và sơ đồ dự báo tai biến động đất, nứt - sụt đất, trượt - lở đất (nguyên nhân
nội sinh) dọc các quốc lộ thuộc Tây Bắc, thể hiện ở tỷ lệ 1/ 250 000.

Thành lập danh mục động đất
Tây Bắc đến hết năm 2011
Báo cáo 1/2012-
8/2012
PGS. TS. Cao Đình
Triều và các đồng
nghiệp

Thành lập sơ đồ hiện trạng tai

biến động đất Tây Bắc Việt
Nam, thể hiện ở tỷ lệ 1/ 250 000
Báo cáo 1/2012-
6/2013
PGS. TS. Cao Đình
Triều và các đồng
nghiệp

Thành lập sơ đồ vùng nguồn
phát sinh động đất Tây Bắc
Báo cáo 1/2012-
6/2012
PGS. TS. Cao Đình
Triều và các đồng
nghiệp

Tính toán các thông số tai biến
động đất (Mmax, Amax, Vmax,
Dmax)
Báo cáo 1/2012-
6/2012
PGS. TS. Cao Đình
Triều và các đồng
nghiệp

Thành lập sơ đồ phân vùng dự
báo tai biến động đất Tây Bắc,
thể hiện ở tỷ lệ 1/ 250 000
Báo cáo 1/2012-
6/2012

PGS. TS. Cao Đình
Triều và các đồng
nghiệp

Khảo sát thực địa, điều tra nứt -
sụt đất, trượt – lở đất Tây Bắc
Việt nam
Báo cáo 1/2011-
12/2012
TS. Lê Văn Dũng
Và các đồng nghiệp

Thành lập sơ đồ hiện trạng nứt -
sụt đất, trượt - lở đất dọc theo
các quốc lộ vùng Tây Bắc tỷ lệ
1: 250.000
Báo cáo, sơ
đồ
1/2011-
12/2012
TS. Lê Văn Dũng
Và các đồng nghiệp

Thành lập sơ đồ dự báo tai biến
nứt - sụt đất, trượt - lở đất dọc
theo các quốc lộ thuộc Tây Bắc,
thể hiện ở tỷ lệ 1/250 000
Báo cáo, sơ
đồ
1/2011-

12/2012
TS. Lê Văn Dũng
Và các đồng nghiệp

6
9 Nội dung 5: Đề xuất các giải pháp kỹ thuật - công trình và mô hình phòng ngừa
khắc phục (các giải pháp ứng phó, tuyên truyền, tài chính ).

Giải pháp phòng tránh và khắc
phục hậu quả sau khi động đất
xẩy ra
Báo cáo 6/2012-
12/2012
PGS. TS. Cao Đình
Triều

Giải pháp phòng tránh và khắc
phục hậu quả sau khi tai biến
nứt - sụt đất, trượt - lở đất xẩy
ra.
Báo cáo 6/2012-
12/2012
PGS. TS. Cao Đình
Triều
- Lý do thay đổi (nếu có):

III. SẢN PHẨM KH&CN CỦA ĐỀ TÀI, DỰ ÁN
1. Sản phẩm KH&CN đã tạo ra:
a) Sản phẩm Dạng I:
Số

TT
Tên sản phẩm và
chỉ tiêu chất lượng
chủ yếu
Đơn
vị đo
Số lượng
Theo kế
hoạch
Thực tế
đạt được
1
- Lý do thay đổi (nếu có):

b) Sản phẩm Dạng II:
Mức chất lượng
STT
Tên sản phẩm cụ thể và
chỉ tiêu chất lượng chủ
yếu của sản phẩm
Đơn vị
đo
Thể hiện
Trong
nước
Thế
giới
Dự kiến số
lượng/quy
mô sản

phẩm tạo ra
1 2 3 4 5 6 7
1 Sơ đồ đứt gãy hoạt động
và sơ đồ địa động lực
hiện đại Tây Bắc, thể
hiện ở tỷ lệ 1/ 250 000.
Sơ đồ Thể hiện
ở tỷ lệ 1/
250 000
Việt
Nam

2 sơ đồ
2 Sơ đồ hiện trạng và dự
báo tai biến động đất
dọc theo các quốc lộ
thuộc Tây Bắc, thể hiện
ở tỷ lệ 1/ 250 000.
Sơ đồ Thể hiện
ở tỷ lệ 1/
250 000
Việt
Nam

2 sơ đồ
3 Sơ đồ hiện trạng và dự
báo tai biến nứt - sụt
đất, trượt - lở đất
(nguyên nhân nội sinh)
dọc theo các quốc lộ

thuộc Tây Bắc, thể hiện
ở tỷ lệ 1/ 250 000.
Sơ đồ Thể hiện
ở tỷ lệ 1/
250 000
Việt
Nam

2 sơ đồ
4 Biện pháp kỹ thuật -
công trình và mô hình
phòng ngừa
Bản
viết
Thể hiện
rõ, dễ
hiểu
Việt
Nam

1 bản

7
5 Cơ sở dữ liệu, số liệu. Số liệu,
bản vẽ



6 Báo cáo tóm tắt và báo
cáo tổng kết dự án

Báo
cáo


1 bộ

c) Sản phẩm Dạng III:
Yêu cầu khoa học
cần đạt

Số
TT
Tên sản phẩm

Theo
kế hoạch
Thực tế
đạt được
Số lượng, nơi công bố
(Tạp chí, nhà xuất bản)


- Lý do thay đổi (nếu có):

d) Kết quả đào tạo:
Số lượng
Số
TT
Cấp đào tạo, Chuyên
ngành đào tạo

Theo kế hoạch Thực tế đạt
được
Ghi chú
(Thời gian kết
thúc)


- Lý do thay đổi (nếu có): .

đ) Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp, quyền đối với giống cây trồng:
Kết quả
Số
TT
Tên sản phẩm
đăng ký
Theo
kế hoạch
Thực tế
đạt được
Ghi chú
(Thời gian kết
thúc)
1

- Lý do thay đổi (nếu có):
e) Thống kê danh mục sản phẩm KHCN đã được ứng dụng vào thực tế
Số
TT
Tên kết quả
đã được ứng dụng

Thời gian
Địa điểm
(Ghi rõ tên, địa
chỉ nơi ứng
dụng)
Kết quả
sơ bộ
1

2. Đánh giá về hiệu quả do dự án mang lại:
a) Hiệu quả về khoa học và công nghệ:
(Nêu rõ danh mục công nghệ và mức độ nắm vững, làm chủ, so sánh với trình độ công nghệ so
với khu vực và thế giới…)
Đã thành lập được sơ đồ khoanh vùng dự báo nguy cơ tai biến địa chất dọc các quốc lộ từ
Hà Nội đi các tỉnh Tây Bắc.

b) Hiệu quả về kinh t
ế xã hội:
(Nêu rõ hiệu quả làm lợi tính bằng tiền dự kiến do đề tài, dự án tạo ra so với các sản phẩm cùng
loại trên thị trường…)

8
Đề xuất được các giải pháp kỹ thuật – công trình và mô hình phòng ngừa, khắc phục tai
biến môi trường.

3. Tình hình thực hiện chế độ báo cáo, kiểm tra của đề tài, dự án:
Số
TT
Nội dung
Thời gian

thực hiện
Ghi chú
(Tóm tắt kết quả, kết luận
chính, người chủ trì…)
I Báo cáo định kỳ
Lần 1
II Kiểm tra định kỳ
Lần 1
III Nghiệm thu cơ sở
……

Chủ nhiệm dự án
(Họ tên, chữ ký)






Cao Đình Triều
Thủ trưởng tổ chức chủ trì
(Họ tên, chữ ký và đóng dấu)

9




MỤC LỤC

Nội dung Trang
BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 1
MỞ ĐẦU 14
Chương 1: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA ĐỘNG LỰC HIỆN ĐẠI TÂY BẮC VIỆT NAM
20
1.1. Đặc trưng cấu trúc vỏ Trái đất 20
1.2. Các đứt gãy hoạt động 31

1.3. Đặc điểm địa động lực hiện đại Tây Bắc Việt Nam 35
Chương 2: KHOANH VÙNG DỰ BÁO ĐỚI PHÁT SINH ĐỘNG ĐẤT TÂY
BẮC VIỆT NAM

63
2.1. Đặc trưng hoạt động động đất 63
2.2. Khoanh vùng dự báo đới phát sinh động đất Tây Bắc Việt
Nam
77
2.3. Động đất cực đại có thể phát sinh tại Tây Bắc Việt Nam 88
Chương 3: KHOANH VÙNG DỰ BÁO NGUY CƠ NỨT – SỤT ĐẤT VÀ
TRƯỢT – LỞ ĐẤT DỌC CÁC QUỐC LỘ THUỘC TÂY BẮC
VIỆT NAM

99
3.1. Khoanh vùng dự báo tai biến nứt – sụt đất dọc các quốc lộ
thuộc Tây Bắc Việt Nam
99
3.2. Khoanh vùng dự báo tai biến trượt – lở đất dọc các quốc lộ
thuộc Tây Bắc Việt Nam
119
Chương 4: BIỆN PHÁP KỸ THUẬT - CÔNG TRÌNH VÀ MÔ HÌNH
PHÒNG NGỪA TAI BIẾN NỨT – SỤT ĐẤT VÀ TRƯỢT – LỞ
ĐẤT
128

4.1. Hiện tượng biến dạng địa hình khi động đất mạnh xảy ra 128

4.2. Giả
i pháp kỹ thuật - công trình và mô hình phòng ngừa nứt -

sụt đất
133


4.3. Giải pháp kỹ thuật - công trình và mô hình phòng ngừa trượt –
lở đất
136

4.4. Thiết kế các công trình giao thông trong vùng ảnh hưởng của
đới động lực đứt gãy
152
KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 155
TÀI LIỆU THAM KHẢO 157








10

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC ẢNH MINH HỌA

Ảnh 3.1: Đá vôi lớn lăn xuống phía bên phải đường QL6 từ Hoà Bình đi Sơn La. Km 150, tọa độ:
20
o

44'26''; 104
o
56'12'' (nguồn: Cao Đình Triều, 2011)
Ảnh 3.2: Trượt- lở lớn bên phải đường QL6, từ đỉnh núi đất đá (Cretta) trượt - lở xuống phía
dưới một đoạn dài khoảng 150m. Đỉnh của khối trượt cao khoảng 50m tao thành hình tam giác.
Tọa độ: 20
o
54'26''; 104
o
29'44'' (nguồn: Cao Đình Triều, 2011)
Ảnh 3.3: Trượt - lở, đá lăn ở phía bên trái đường QL6 từ Tuần Giáo đi Mường Lay. Tọa độ:
21
o
41'40''; 103
o
24'12'' (nguồn: Cao Đình Triều, 2011)
Ảnh 3.4: Trượt - lở và nứt – sụt nghiêm trọng QL6, dài khoảng 1km, bắt đầu từ toạ độ
(21
o
51'25'',103
o
17'15'') theo hướng về Mương Lay (nguồn: Cao Đình Triều, 2011)
Ảnh 3.5: Nguy cơ trượt - lở cao ở cả hai taluy: âm và dương, chiều dài khối trượt khoảng 100m,
cao 40m. Tọa độ: 21
o
57'01''; 103
o
13'01'' (nguồn: Cao Đình Triều, 2011)
Ảnh 3.6: Có ba khối trượt – lở đất liên tiếp cách nhau khoảng 200m, khối trượt ở giữa có biểu
hiện hoạt động rất mạnh làm nguy cơ mất đoạn đường dài khoảng 50m, đất đá từ đỉnh núi trượt

xuống suối Nậm Mức, khối trượt nằm phía bên phải đường QL12 hướng Điện Biên đi Lai Châu.
Tọa độ: 21
o
37'23''; 103
o
02'33'' (nguồn: Cao Đình Triều, 2012)
Ảnh 3.7: Trượt – lở và nứt – sụt QL 12. Khối trượt dài 100m cao 50m làm đoạn đường qua đây
sụt xuống khoảng 1m. Nếu có động đất xảy ra nguy cơ mất đoạn đường này là rất cao.Tọa độ:
21
o
51'58''; 103
o
07'34'' (nguồn: Cao Đình Triều, 2012)
Ảnh 3.8: Trượt – lở, đá lăn nguy cơ rất cao bên phải đường Mường Lay đi Lai Châu bắt đầu từ
toạ độ (22
o
03'04'', 103
o
09'49'') đến (22
o
04'29'', 103
o
10'09'') -cầu Hang Tôm.(nguồn: Cao Đình
Triều, 2012)
Ảnh 3.9: Trượt - lở và nứt – sụt rất lớn, khối trượt từ đỉnh núi xuống suối Nậm Mức dài 300m,
gần khu vực xây dựng thuỷ điện Nậm Na, 1 bắt đầu từ toạ độ: 22
o
17'35'', 103
o
09'46'' đến tọa độ:

22
o
18'05'', 103
o
09'43'' (nguồn: Cao Đình Triều, 2012)
Ảnh 4.1: Những tảng đá to chắn ngang quốc lộ 6 khu vực Mai Châu. Ảnh: TTXVN

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Biểu hiện hoạt động của các đới đứt gãy Tây Bắc Việt Nam
Bảng 1.2: Biểu hiện hoạt động của các khối cấu trúc Tây Bắc Việt Nam
Bảng1.3: Đặc điểm chuyển dịch đứng giai đoạn N
2
- Q Tây Bắc Việt Nam
Bảng 2.1. Danh mục động đất Tây Bắc Việt Nam, đến hết năm 2011
Bảng 2.2: Kết quả phân tích tuổi tuyệt đối của mẫu địa chất (phương pháp Carbon phóng xạ) theo
tiêu chuẩn truyền thống, T
1/2
=5 570 năm
Bảng 2.3: Kết quả phân tích tuổi tuyệt đối của mẫu địa chất (phương pháp Carbon phóng xạ) theo
tiêu chuẩn mới, T
1/2
=5 730±30 năm
Bảng 2.4: Đặc điểm dịch trượt ngang dọc theo các đứt gãy TKT giai đoạn N
2
- Q vùng Tây Bắc
Việt Nam (theo phương pháp địa mạo)
Bảng 2.5. Kết quả phân tích tuổi tuyệt đối của mẫu địa chất (phương pháp Carbon phóng xạ) theo
tiêu chuẩn mới, T
1/2
=5 730±30 năm

11
Bảng 2.6: Kết quả tính toán áp dụng một số công thức thực nghiệm về đánh giá động đất cực đại
trên cơ sở đứt đoạn sinh chấn động đất Tuần Giáo năm 1983 (M
TG
= 6,7 và L=33,1 km)
Bảng 3.1: Danh mục điểm trượt – lở và nứt – sụt đất dọc đường quốc lộ 6 (Hà Nội – Mường Lay)
Bảng 3.2: Danh mục điểm trượt - lở đất và nứt – sụt đất dọc đường quốc lộ 279, từ cửa khẩu Tây
Trang đi Tuần Giáo
Bảng 3.3: Danh mục điểm trượt - lở đất và nứt – sụt đất dọc QL 12, Điệ
n Biên – Lai Châu
Bảng 3.4: Danh mục điểm trượt - lở đất, nứt – sụt đất dọc đường quốc lộ 4D (Phong Thổ – Lào
Cai)
Bảng 3.5: Danh mục điểm trượt - lở đất và nứt – sụt đất dọc QL 32(Tam Đường – Hà Nội)
Bảng 4.1: Yêu cầu phân tích động đất tối thiểu đối với vùng động đất

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 0.1: Vị trí khu vực nghiên cứu
Hình 1.1: Dị thường trọng lực Bouguer Tây Bắc Việt Nam (thu nhỏ từ bản đồ tỷ lệ 1/200 000)
Hình 1.2: Dị thường từ hàng không Tây Bắc Việt Nam (thu nhỏ từ bản đồ tỷ lệ 1/200 000)
Hình 1.3: Bản đồ địa chất Tây Bắc Việt Nam (nguồn Tổng cục Địa chất, thu nhỏ từ tỷ lệ 1/ 200
000)
Hình 1.4: Sơ đồ phân bố tuy
ến mặt cắt cấu trúc vỏ Trái đất và mật độ năng lượng Tây Bắc trên cơ
sở phân tích tài liệu trọng lực Bouguer
Hình 1.5: Mô hình cấu trúc vỏ Trái đất và mật độ động đất dọc tuyến 1
Hình 1.6: Mô hình cấu trúc vỏ Trái đất và mật độ động đất dọc tuyến 2
Hình 1.7: Mô hình cấu trúc vỏ Trái đất và mật độ động đất dọc tuyến 3
Hình 1.8: Mô hình cấu trúc v
ỏ Trái đất và mật độ động đất dọc tuyến 4

Hình 1.9: Mô hình cấu trúc vỏ Trái đất và mật độ động đất dọc tuyến 5
Hình 1.10: Mô hình cấu trúc vỏ Trái đất và mật độ động đất dọc tuyến 6
Hình 1.11: Mô hình cấu trúc vỏ Trái đất và mật độ động đất dọc tuyến 7
Hình 1.12: Mô hình cấu trúc vỏ Trái đất và mật độ động đất dọc tuyến 8
Hình 1.13: Mô hình cấ
u trúc vỏ Trái đất và mật độ động đất dọc tuyến 9
Hình 1.14: Sơ đồ phân bố bề dày trầm tích Tây Bắc Việt Nam (thu nhỏ từ tỷ lệ 1/ 200 000)
Hình 1.15: Sơ đồ phân bố độ sâu tới mặt móng kết tinh Tây Bắc Việt Nam (thu nhỏ từ tỷ lệ 1/ 200
000)
Hình 1.16: Sơ đồ phân bố độ sâu tới mặt Conrad Tây Bắc Việt Nam (thu nhỏ từ tỷ lệ 1/ 200 000)
Hình 1.17: Sơ
đồ phân bố độ sâu tới mặt Moho Tây Bắc Việt Nam (thu nhỏ từ tỷ lệ 1/ 200 000)
Hình 1.18: Sơ đồ phân bố độ sâu tới dáy thạch quyển Tây Bắc Việt Nam (thu nhỏ từ tỷ lệ 1/ 200
000)
Hình 1.19: Sơ đồ phân loại đứt gãy hoạt động Tây Bắc Việt Nam (thu nhỏ từ tỷ lệ 1/200 000)
Hình 1.20: Sơ đồ phân bố chấn tâm động đất và đứt gãy Tây Bắc Việt Nam (thu nhỏ từ t
ỷ lệ 1/200
000)
Hình 1.21: Sơ đồ minh hoạ vị trí xác định chỉ số địa mạo S
mf

Hình 1.22: Hệ trục sử dụng để tính toán ứng suất Coulomb trên các mặt phá huỷ tối ưu. Ứng suất
tiếp tuyến nén ép và trượt phải trên mặt phá huỷ mang dấu dương. Giá trị
τ
β

mang dấu ngược khi
tính toán phá huỷ Coulomb trượt phải trên các mặt phá huỷ nhất định
Hình 1.23: Sơ đồ biểu diễn modul cắt. ∆x- Khoảng cách dịch chuyển ngang, l - Chiều dài ban
đầu

12
Hình 1.24: Thay đổi độ cao theo kết quả đo lặp thủy chuẩn miền bắc (1983 so với 1960 Nguyễn
Thế Lữ, 1987)
Hình 1.25: Giá trị trung bình vận tốc dịch chuyển thẳng đứng vỏ Trái đất trong Tân kiến tạo Tây
Bắc Việt Nam (Cao Đình Triều 1997)
Hình 1.26: Sơ đồ địa động lực hiện đại Tây Bắc Việt Nam (thu nhỏ từ tỷ lệ 1/200 000)
Hình 2.1: Phân bố chấn tâm động
đất Tây Bắc Việt Nam
Hình 2.2. Đường đẳng chấn động đất Điện Biên ngày 1 tháng 11 năm 1935.
Hình 2.3. Đường đẳng chấn các trận động đất Lục Yên năm 1953, 1954
Hình 2.4. Bản đồ đường đẳng chấn động đất Tuần Giáo 24-6-1983, M = 6,7 (theo Nguyễn Đình
Xuyên, Nguyễn ngọc Thủy, Nguyễn Kim Lạp, Nguyễn Lê Yêm, Nguyễn Thanh Tùng, Nguyễn Thế
Hùng).
Hình 2.5. Đường đẳng chấn trận động đất Mườ
ng Luân ngày 23 tháng 6 năm 1996 (theo Cao
Đình Triều, Lê Tử Sơn, 1997)
Hình 2.6. Đường đẳng chấn trận động đất Thin Tóc ngày 19 tháng 2 năm 2001 (theo Cao Đình
Triều, 2001)
Hình 2.7: Vị trí các điểm sạt lở nghi ngờ do động đất gây ra
Hình 2.8: Mặt cắt địa chất tại điểm lấy mẫu Bình Lư 2 (Điểm số 18). 1- Đất trồng trọt; 2- Các
khối tảng granite (blocks of granite); 3- Laterite màu đỏ; 4- Vị trí lấy mẫu phân tích tuổi tuyệ
t đối
(place of the sample for radiocarbon dating extraction).
Hình 2.9: Mặt cắt địa chất tại điểm lấy mẫu Phong Thổ 2 (Điểm số 20). 1- Laterite màu vàng có
chứa mảnh vụn đá granite bị phong hoá (weathered granite); 2- Đới vụn nát trên đứt gãy nghịch
chờm (gauche zone of the overthrust); 3- Laterit màu vàng kề mặt đứt gãy (near fault light-yellow
laterite); 4- Laterit màu đỏ (red laterite); 5- Các khối tảng granite (blocks of granite); 6- Vị trí
lấy mẫu phân tích tuổi tuyệt đối (place of the sample for radiocarbon dating extraction).
Hình 2.10: Mặt cắt địa chất tại điểm lấ

y mẫu Tuần Giáo, nơi đã xẩy ra động đất năm 1983,
magnitude 6,7 độ Richter. 1- Đất trồng (soil); 2- Cát bùn (loamy sand); 3- Sét (clay); 4- Tảng đá
vôi (block of limestone); 5- Hốc chứa đất trồng cổ (pockets of paleosoil); 6- Vị trí lấy mẫu phân
tích tuổi tuyệt đối (place of the sample for radiocarbon dating extraction); 7- Thảm cỏ (grass).
Hình 2.11: Sơ đồ phân bố nguồn phát sinh động đất với M cực đại Tây Bắc Việt Nam
Hình 2.12. Biểu đồ Gutenber – Richter khu vực Tây Bắc Việt Nam
Hình 2.13: Sơ đồ
phân bố biến dạng mặt đất trong động đất Tuần Giáo (theo Nguyễn Đình Xuyên,
Cao Đình Triều, 1990). Các vòng tròn màu đỏ là dư chấn của động đất Tuần Giáo
Hình 2.14: Biểu hiện phân đoạn đứt gãy trong động đất Tuần Giáo theo dấu hiệu trọng lực
Bouguer
Hình 2.15: Biểu hiện phân đoạn đứt gãy trong động đất Tuần Giáo theo dấu hiệu từ hàng không
Hình 2.16: Biểu hiện phân đoạn
đứt gãy trong động đất Tuần Giáo theo dấu hiệu Gradient trọng
lực
Hình 2.17: Biểu hiện phân đoạn đứt gãy trong động đất Tuần Giáo theo dấu hiệu bề dày vỏ Trái
đất
Hình 2.18: Biểu hiện phân đoạn đứt gãy trong động đất Tuần Giáo theo dấu hiệu địa hình
Hình 2.19: Biểu hiện phân đoạn đứt gãy trong động đất Tuần Giáo trên bản đồ DEM
Hình 2.20: Biểu hiện phân đoạn đứt gãy trong động đất Tuần Giáo theo dấu hiệu vận tốc dịch
chuyển thẳng đứng vỏ Trái đất trong Tân kiến tạo
Hình 2.21: Biểu hiện phân đoạn đứt gãy trong động đất Tuần Giáo theo dấu hiệu mạng lưới sông
suối

13
Hình 2.22: Biểu hiện phân đoạn đứt gãy trong động đất Tuần Giáo theo véctơ dịch chuyển ngang
(mô hình Coulomb ở độ sâu 5km)
Hình 3.1: Sơ đồ tuyến khảo sát thực địa về trượt – lở đất và nứt – sụt đất Tây Bắc Việt Nam (dọc
theo các quốc lộ: 6,279, 12. 4D và 32)
Hình 3.2: Phân bố điểm khảo sát nứt – sụt đất và trượt - lở đất dọc các quốc lộ Tây Bắc

Hình 3.3: Phân bố
các điểm Nứt – sụt đất dọc các quốc lộ Tây Bắc Việt Nam
Hình 3.4: Đới phá hủy của các đứt gãy hoạt động khu vực Tây Bắc
Hình 3.5: Vùng ảnh hưởng do tác động của động đất dọc theo các đường quốc lộ Tây Bắc
Hình 3.6: Khoanh vùng dự báo nguy cơ nứt – sụt đất dọc quốc lộ Tây Bắc Việt Nam
Hình 3.7: Khoanh vùng dự báo nguy cơ trượt – lở đất dọc qu
ốc lộ Tây Bắc Việt Nam
Hình 4.1: Giải pháp chống nứt - sụt đất cho các công trình dân sinh
Hình 4.2: Giải pháp công trình công nghệ cao chống trượt, chi phí không lớn. Chú thích: giải
pháp công trình tường chắn bê tông và trồng cỏ (trên), găm dán lưới thép bê tông, tường chắn và
trồng cỏ (dưới)
Hình 4.3: Giải pháp chống trượt công nghệ cao, chi phí lớn. Chú thích: giải pháp công trình bê
tông tổng hợp
Hình 4.4: Giải pháp chống trượt công nghệ cao, chi phí lớn. Chú thích: giải pháp công trình
chống trượt găm đinh bê tông và dán bê tông
Hình 4.5: Giải pháp chống trượt công nghệ cao, chi phí lớn. Chú thích: giải pháp công trình
chống trượt bằng neo
Hình 4.6: Hệ thống tiêu thoát nước mặt chảy vào khu trượt
Hình 4.7: Hệ thống tiêu thoát nước mặt và nước ngầm chảy vào khu trượt
Hình 4.8: Phân bố lại các khối đất đá ở khu trượt
Hình 4.9: Tường chắn chống trượt – lở đất đá
Hình 4.10: Sơ đồ xây dựng bệ đế (trên) và b
ệ phản áp (dưới)
Hình 4.11: Sơ đồ gia cố trượt bằng cọc (H1) và chốt (H2)
Hinh 4.12: Giải pháp xây dựng cầu cạn

14

MỞ ĐẦU

Vùng Tây Bắc Việt Nam là nơi có cường độ hoạt động kiến tạo mạnh nhất Việt Nam,
thể hiện ở sự chia cắt lãnh thổ nghiên cứu bởi các hệ thống đứt gãy phương Tây Bắc – Đông
Nam, Á kinh tuyến , Á vỹ tuyến và Đông Bắc – Tây Nam. Vỏ Trái đất khu vực Tây Bắc lại
bị phân dị thành các khối cấu trúc có biểu hiện vận động kiến tạo phức tạp. S
ự vận động này
là nguyên nhân chính, nguyên nhân nội sinh phát sinh các tai biến môi trường tự nhiên đặc
thù như: Động đất, Trượt – lở đất, Nứt – sụt đất. Mỗi khi xảy ra các tai biến này đã gây nên
phá vỡ hệ thống giao thông huyết mạch từ Hà Nội đi các tỉnh Tây Bắc.

Về tai biến động đất:
Động đất là sự rung động của Trái Đất, nó được gây nên bởi chùm tia sóng địa chấn
lan toả từ m
ột vùng nguồn nào đó do quá trình giải tỏa nhanh năng lượng đàn hồi tạo nên.
Nói cách khác: Động đất là sự giải phóng nhanh của năng lượng đàn hồi được tích lũy tại
một điểm nào đó bên trong Trái Đất, gây nên sóng địa chấn và tác động lên bề mặt làm phá
hoại các công trình, sự biến dạng bề mặt cũng như gây chết chóc cho con người.
Các đới đứt gãy hoạt động, đặc biệt là hệ
TB-ĐN và AKT, là các đới đứt gãy phát
sinh động đất mạnh, gây nhiều thiệt hại về người và tài sản cho cộng đồng dân cư Tây Bắc.

Về tai biến nứt - sụt đất (NSĐ):
Tai biến nứt - sụt đất thể hiện, bộc lộ rất rõ trên bề mặt Trái đất thông qua sự ảnh
hưởng của chúng đối với các công trình dân sinh và tự nhiên, chẳng hạn: Nứt - Sụt đồi, n
ứt
núi, nứt đồng ruộng, dẫn đến làm mất nước, phá hoại các công trình xây dựng trên đó,
đặc biệt các khe nứt góp phần hình thành, khống chế các khối trượt lớn, các hố sụt đất lớn
Nứt – Sụt đê, nứt đập phá hủy các công trình thủy lợi, thủy điện Nứt – Sụt đường giao
thông (các quốc lộ, tỉnh lộ ), phá hủy các công trình giao thông, làm ách tắc giao thông
nghiêm trọng. Nứt - sụt các công trình xây dựng dân sinh nh
ư: nhà cửa, các công trình công

cộng khác gây tổn thất về tài sản lớn. “Nứt - sụt đất là hiện tượng làm nứt vỡ vỏ Trái đất do
những chuyển động kiến tạo hiện đại từ từ, mà chủ yếu là chuyển động trượt từ từ sinh ra,
làm ảnh hưởng xấu đến sự phát triển kinh tế, xã hội và môi trường”.
Hai nguyên nhân chủ yếu của nứt - sụt đất g
ồm:
- Nứt - sụt đất do hoạt động kiến tạo của vỏ Trái đất tạo ra, người ta thường gọi là các
đứt gãy hay các đới đứt gãy. Đây là nguyên nhân chủ yếu để phát sinh và hình thành nứt
đất. Nứt đất được sinh ra bởi nguyên nhân này thường kéo dài và trên diện rộng và diễn ra
từ từ theo thời gian.
- Nứt – sụt đất gián tiếp do con người gây ra, như khai thác khoáng sản dưới lòng
đất, khai thác nước ngầm, khai thác gỗ đốt phá rừng làm n
ương rẫy, làm đường giao thông,
đắp đập thủy điện, thủy lợi, Những hoạt động đó của con người đã gián tiếp gây ra nứt
đất, sụt lún đất ở một số vùng nào đó. Động đất cũng không nằm ngoài những nguyên nhân
để gây ra hiện tượng nứt đất. Tùy theo vào độ mạnh của động đất mà diện tích vùng ảnh
hưởng lớn hay nhỏ.

Vùng Tây Bắc Việt Nam là nơi đ
á cacbonat phân bố khá rộng rãi, riêng dải đá vôi
Sơn La-Bỉm Sơn rộng 20km dài trên 400km đã chiếm diện tích gần 8000km
2
. Tổng diện
tích đá vôi toàn Tây Bắc cỡ 11.000km
2
. Nhiều nơi đã từng xảy ra NSĐ và thực sự trở thành
TBĐC nguy hiểm đối với các vùng phát triển đá cacbonat. Tuy nhiên vấn đề tai biến nứt -
sụt đất vẫn chưa được chú ý và nghiên cứu đúng mức.


15

Về tai biến trượt- lở đất (TLĐ):
Trượt - lở đất là các chuyển động ảnh hưởng tới các taluy và các sườn dốc tự nhiên.
Chúng có thể gây nên những thiệt hại nghiêm trọng cho nhà cửa và các công trình xây dựng,
với một ảnh hưởng kinh tế rất nhạy cảm, và đôi khi gây nên cả những thiệt hại về người.
Chúng xảy ra một cách bất ngờ sau một hoặc nhiều sự kiệ
n tự nhiên: Mưa lớn; Thoát nước;
Động đất; Thay đổi đặc trưng cơ học, hoặc do hậu quả ít nhiều trực tiếp của các hoạt động
của con người, như việc đào đất, xây dựng, hoặc phá rừng.
Trượt đất được hiểu là một dạng chuyển động nhanh xuống dưới theo sườn dốc của
khối đất đá ít kết dính.
Lở đấ
t là chuyển động nhanh của đất đá ít kết dính (tảng, cuội, sạn, cát, bột) xuống
dưới sườn dốc.
Trên thực tế rất khó phân định trượt và lở đất. Nên dùng chung khái niệm trượt - lở
đất. Ngoài ra, nó cũng thường được sử dụng như một chuyên từ tổng hợp cho bất kỳ một
dạng chuyển động nào theo sườn dốc của vật liệu đất đ
á. Những quá trình này được phân
định một cách rạch ròi: đổ lở, trượt lở, trượt dòng. Về bản chất, trượt lở được coi như một
quá trình di chuyển xuôi dốc của vật liệu đất đá. Quá trình này được bắt đầu khi thế cân
bằng động của sườn dốc địa hình bị phá vỡ. Tiếp theo xảy ra các quá trình chuyển động đất
đá là việc hình thành các khối trượt với những d
ạng hình thái và cấu trúc đặc trưng.
Tây Bắc Bộ được đặc trưng bởi điều kiện kiến tạo – địa động lực tích cực và có biểu
hiện phức tạp. Đặc trưng vận động ngang và vận động thẳng đứng vỏ Trái đất khu vực này
được cho là khá mạnh. Sự phân dị địa hình mạnh, tạo nên sườn dốc có độ cao lớn là nguyên
nhân cơ bản gây nên trượt lở
đất đá. Mặt khác đặc điểm đa dạng về mặt thạch học, phát triển
trong điều kiện khí hậu nóng ẩm mưa nhiều vì vậy vỏ phong hoá ở đây khá phát triển. Chính
những yếu tố này đã gây nên tình trạng xảy ra hiện tượng trượt lở - đất.
Mặc dầu đã có khá nhiều công trình nghiên cứu riêng rẽ về các loại hình tai biến môi

trường tự nhiên đặc thù đ
ã được tiến hành có kết quả tại Tây Bắc Việt Nam. Song tổng hợp
lại vẫn bộc lộ những hạn chế sau:
1. Vẫn chưa thành lập được một sơ đồ địa động lực hiện đại ở tỷ lệ cần thiết trên cơ
sở luận thuyết kiến tạo mới nhằm phục vụ cho việc đánh giá mức độ nguy cơ tai biế
n môi
trường tự nhiên đặc thù dọc các quốc lộ. Đối với đứt gãy cũng vậy, từ qui mô, tính phân
đoạn, thế nằm mặt trượt đến cơ chế dịch trượt của chúng trong giai đoạn Tân kiến tạo, đặc
biệt là thời kỳ hiện đại cũng rất cần được làm sáng tỏ thêm theo những tiêu chí nhất quán
cho mỗi đối tượng nghiên cứu. Đề án này xem đây là nội dung trướ
c tiên cần ưu tiên giải
quyết để làm cơ sở cho việc nghiên cứu đánh giá các loại hình tai biến địa chất như động
đất, nứt- trượt và sụt đất.
2. Cho đến nay, việc đánh giá cực đại động đất có khả năng xảy ra tại Tây Bắc chủ
yếu dựa theo phương pháp thông kê. Phương pháp này chỉ đúng đắn khi số liệu động đất rất
đầy đủ và vớ
i thời gian quan trắc dài, lớn hơn một chu trình động đất. Ở Tây Bắc, số liệu
động đất là không đầy đủ, vì vậy việc điều tra động đất theo các tài liệu khác nhau là cần
thiết mà đề tài này sẽ tiến hành như: Động đất lịch sử và cổ động đất.
3. Tính toán cấp động đất phụ thuộc rất nhiều vào khả năng phân đoạn đứt gãy, trong
khi đó nhữ
ng nghiên cứu phân đoạn đứt gãy trong các công trình trước đây vẫn chưa được
giải quyết thoả đáng. Trước tình hình đó đề tài sẽ áp dụng thêm phương pháp phân vùng
động đất có tính tới môi trường gây phát sinh động đất với mong muốn sẽ khắc phục những
khiếm khuyết hiện nay.
4. Nhiều phễu và cánh đồng karst là nơi có đường quốc lộ chay qua. Không ai biết
phía sâu trong lòng đất có hang động ngầm hay không? và liệu lớ
p phủ trên mặt có nguy cơ
sụt hay không? Nhìn chung những nghiên cứu theo hướng này cho đến nay còn rất khiêm
tốn trên phạm vi cả nước nói chung và Tây Bắc Việt Nam nói riêng. Bởi vậy việc cảnh báo

16
cho cộng đồng về nguy cơ do sụt đất gây ra là rất hạn chế. Chúng tôi cho rằng đây cũng là
thách thức lớn mà đề tài phải tìm cách vượt qua.
5. Các đề tài nghiên cứu nứt – sụt đất và trượt - lở đất trước đây hoặc chỉ tập trung
vào giải quyết một loại hình tai biến, hoặc chỉ giới hạn trong từng địa phương, từng lưu vực
nhỏ cụ
thể; hoặc chỉ mang tính liệt kê, hoặc nghiên cứu mang tính khái quát ở tỷ lệ nhỏ nên
khả năng ứng dụng thực tế còn nhiều hạn chế. Một số công trình nghiên cứu vẫn chưa chú ý
thoả đáng đến vai trò của yếu tố kiến tạo - địa động lực hiện đại, một nguyên nhân sâu xa
của tất cả các loại hình tai biến tự nhiên, nên việc đánh giá các tai biến nứt – sụ
t đất và trượt
- lở đất của các công trình này còn phiến diện, chưa nhận thức đúng bản chất vấn đề. Chính
vì vậy việc đưa các kết quả nghiên cứu này vào thực tế còn rất khiêm tốn.

Bởi những lý do trên nên dự án: “Đánh giá và phân vùng các tai biến môi trường
dọc đường quốc lộ từ Hà Nội đi các tỉnh Tây Bắc. Đề xuất các giải pháp kỹ thuật - công
trình và mô hình phòng ngừa, kh
ắc phục tai biến môi trường” cần được tiến hành, nhằm
làm sáng tỏ tính đặc thù của các loại hình tai biến và tìm kiếm giải pháp giảm thiểu ảnh
hưởng.

* Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Trong thập kỷ qua, các loại hình tai biến địa chất như động đất, nứt - sụt đất và trượt
- lở đất ngày càng gia tăng gây thiệt hại rất lớn về người và của ở hầu hế
t các quốc gia trên
thế giới.
Có ba nguyên nhân chính gây nên tai biến là: 1-nội sinh (do bản thân vận động của
Trái đất), 2-ngoại sinh (do tác động của quá trình bên ngoài) và 3- nhân sinh (do hoạt động
KT-XH của con người tác động tới sự phát sinh, phát triển của các dạng tai biến địa chất).

Vấn đề nghiên cứu nguyên nhân, cơ chế hình thành các dạng tai biến là cơ sở khoa học cho
việc đề xuất các giải pháp tổng hợp phòng tránh và giảm nhẹ thiệt hại đượ
c nhiều quốc gia
và các tổ chức khác nhau trên thế giới chú trọng đầu tư nghiên cứu (Trung Quốc, Đài Loan,
Nhật Bản, Indonexia, Mỹ, Đức, Pháp, Thổ Nhĩ Kỳ, Mexico v.v.). Các yếu tố nội sinh đóng
vai trò to lớn và là nguyên nhân sâu xa của các quá trình phát sinh tai biến môi trường tự
nhiên.
Các kiến trúc kiến tạo kiểu tách giãn, nâng, trượt bằng là những loại biến dạng cơ
bản của vỏ Trái đất thể hiện trên bình đồ kiế
n trúc dưới dạng các đới Rift, địa hào, bán địa
hào, các trũng tách giãn (kiểu giữa núi), vùng nâng cao địa hình là những yếu tố kiến trúc
thuận lợi cho việc phát sinh các dạng tai biến đặc thù như động đất, nứt - sụt đất và trượt - lở
đất. Đây là những tai biến được nhiều nước trên thế giới quan tâm điều tra nghiên cứu với
mục đích làm sáng tỏ đặc điểm kiến tạo-đị
a động lực, quá trình tiến hóa và mối liên quan
của chúng tới sự phát sinh, phát triển các dạng tai biến môi trường tự nhiên.
Các công trinh nghiên cứu về tai biến môi trường tự nhiên đặc thù này thường được
tiến hành tuần tự từ vấn đề nghiên cứu cơ bản như đặc điểm kiến tạo - địa động lực, điều tra
cơ bản nghiên cứu bản chất của tai biến nhằm ph
ục vụ cho công tác dự báo. Trong các công
trình đó các nhà nghiên cứu đều chỉ ra mối liên quan mật thiết giữa hoạt động địa động lực
hiện đại, kiến tạo hiện đại và tai biến.
Ngoài những kiến trúc thể hiện rõ trên bình đồ kiến tạo nêu trên, kết quả nghiên cứu
gần đây của các nhà kiến tạo Liên Xô cũ còn phát hiện một loại kiến trúc ẩn, độ sâu phát
sinh lớn phát triển kiểu “xuyên su
ốt” thể hiện đứt đoạn trên địa hình liên quan tới hoạt động
động đất và tai biến nội sinh.
Nhiều phương pháp đã được sử dụng để nghiên cứu như phương pháp địa chất-địa
mạo, nghiên cứu biến dạng kiến tạo, phương pháp từ Telua, phương pháp địa chấn, phương
pháp mô hình hóa và phương pháp quan trắc Radar, GIS, viễn thám, vv

17

*Tình hình nghiên cứu trong nước
Về Kiến tạo-địa động lực hiện đại
Khu vực Tây Bắc Việt Nam là nơi có tính bất đồng nhất cao về mặt địa chất và lại
chịu ảnh hưởng sâu sắc của quá trình xô húc giữa lục địa Ấn - Úc và Âu-Á. Chính vì vậy,
chuyển động Tân kiến tạo diễn ra ở đây rất mạnh theo cả chiều ngang lẫn chiều thẳng đ
úng.
Hàng loạt các đứt gãy cổ qui mô lớn tái hoạt động trở lại, tạo ra bức tranh cấu trúc Tân kiến
tạo với mức độ phân dị rất phức tạp. Chính sự phức tạp của cấu trúc Tân kiến tạo ở khu vực
Tây Bắc Việt Nam đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học như: Reranov, Nguyễn Cẩn,
Lê Đức An, Nguyễn Trọng Yêm, Ngô Thường San, Tạ Trọng Thắng, Trần Văn Th
ắng, Trần
Đình Tô, Phan Trọng Trịnh, Phùng Văn Phách, Vũ Văn Chinh, Văn Đức Tùng, Nguyễn
Văn Hùng, v.v [20, 49, 51, 60 ]. Các nhà nghiên cứu đã tập trung làm sáng tỏ những vấn
đề cơ bản như lịch sử biến dạng, cơ chế biến dạng, đặc biệt là các đứt gãy hoạt động trong
giai đoạn Tân kiến tạo khu vực và Tây Bắc Việt Nam. Kết quả của những nghiên cứu này đã
có nhữ
ng đóng góp quan trọng trong việc phân vùng dự báo động đất, nứt - sụt đất, trượt -
lở đất, đặc biệt là phục vụ cho việc thiết kế, thi công các công trình thuỷ điện, thuỷ lợi, v.v.
trên khu vực Tây Bắc.

Về động đất:
Tây Bắc Việt Nam là nơi đã từng xẩy ra nhiều trận động đất với Ms= 6,7-6,8 độ
Richer như động đất Điên Biên năm 1935, động
đất Tuần Giáo năm 1983. Trong những
năm đầu của thế kỷ 21, nhiều trận động đất với Ms trên 5 độ Richter đã xãy ra dọc đứt gãy
Lai Châu-Điện Biên, Sơn La, Trong bối cảnh như vậy, việc nghiên cứu động đất đã được
các nhà Địa chấn thuộc Viện Vật lý Địa cầu-Viện Khoa hoc và Công nghệ Việt Nam quan

tâm đặc biệt. Nhà nước cũng đầu tư kinh phí cho việc nghiên cứ
u động đất ở khu vực này,
trong khuôn khổ các đề tài cấp nhà nước như: đề tài độc lập mã số KT-ĐL 92-07 “Cơ sở dữ
liệu cho các giải pháp giảm nhẹ hậu quả động đất ở Việt Nam”(1994-1996) do GS. Nguyễn
Đình Xuyên làm chủ nhiệm; đề tài độc lập “Nghiên cứu dự báo động đất và dao động nền ở
Việt Nam” (2001-2004) do GS. Nguyễn Đình Xuyên làm chủ nhiệm; đề tài” Phân vùng dự

báo chi tiết động đất vùng Tây Bắc” (2001-2005) do PGS.TS. Nguyễn Ngọc Thuỷ làm chủ
nhiệm. Các đề tài này đều tiến hành lập bản đồ phân vùng động đất cho khu vực Tây Bắc
Việt Nam theo các tài liệu động đất đã phát sinh và các đứt gãy kiến tạo hoạt động có khả
năng phát sinh động đất.

Về nứt - sụt đất:
Thực tế nứt - sụt đất trên lãnh thổ Việt Nam xảy ra trong thời gian qua
đều diễn ra tại
vùng đá vôi carbonat như: sụt đất ở Cam Lộ (Quảng Trị); Lạc Thủy (Hoà Bình); Hàm Yên,
TX. Tuyên Quang (Tuyên Quang); Thanh Ba (Phú Thọ); Mỹ Đức, Quốc Oai (Hà Nội), v.v.
và đều liên quan đến các hang động ngầm. Việc nghiên cứu hiện tượng sụt đất này, cho đến
nay, vẫn chỉ dừng ở mức giải quyết tình thế, rất nhỏ lẻ, thí dụ như: đề tài “Khảo sát dự báo
khoanh vùng nguy cơ sụt đấ
t khu kinh tế mới Đầm Vi, xã Phú Lão, huyện Lạc Thuỷ, tỉnh
Hoà Bình” (2005), do PGS.TS. Đinh Văn Toàn làm chủ nhiệm; đề tài “Tai biến sụt đất trên
vùng đá carbonat ở các tỉnh miền núi phía Bắc và giải pháp phòng tránh, giảm nhẹ thiệt hại”
(2007-2008), do TS. Phạm Tích Xuân làm chủ nhiệm. Những nghiên cứu này đã tập trung
làm rõ nguyên nhân của hiện tượng sụt đất ở những nơi đã xảy ra sụt và khoanh vùng dự
báo nguy cơ sụt đất trong phạ
m vi hẹp xung quanh vị trí sụt.
Khu vực Tây Bắc Việt Nam là nơi có diện tích đá vôi chiếm tới 30-40%. Chúng tạo
thành các dải kéo dài theo phương TB-ĐN. Các dải đá vôi này có đặc điểm thạch học, tuổi
địa chất và mức độ dập vỡ rất khác nhau, có chỗ chúng bị nghiền thành bột. Trên ảnh vệ

18
tinh và trên bản đồ địa hình có thể quan sát thấy nhiều phễu karst hình dạng và kích thước
rất khác nhau, liên quan đến sụt trần hang động trong quá khứ. Có rất nhiều nơi các phễu
này tạo thành dải theo các đứt gãy, chủ yếu là theo các đứt gãy phương TB-ĐN.

Về trượt – lở đất:
Tây Bắc Việt Nam là nơi có địa hình núi hiểm trở với độ dốc lớn, môi trường địa
chất rất bất đồ
ng nhất cả về thành phần thạch học, lịch sử thành tạo và mức độ phá huỷ, điều
kiện khí hậu lại khá khắc nghiệt, nóng ẩm, mưa nhiều. Trong điều kiện như vậy, trượt – lở
đất xảy ra rất mạnh, đặc biệt là từ những năm đầu của thập kỷ 90 của thế kỷ 20 đến nay.
Trượt – lở đất x
ảy ra ở ngay thành phố Sơn La, rồi ở Mường Lay (Điện Biên), ở Bát Sát-Sa
Pa (Lao Cai). Tình hình đó đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học thuộc các lĩnh vực
và ở nhiều đơn vị khác nhau. Các địa phương xảy ra các loại hình tai biến kể trên cũng rất
quan tâm nghiên cứu. Nhiều đề tài, dự án cấp quản lý khác nhau đã được thực hiện từ 1991
đến nay, điển hình như: Đề tài “Nghiên cứu đ
ánh giá quá trình trượt - lở, nứt – sụt đất khu
vực đồi Khau Cả và đồi Khí Tượng thị xã Sơn La và các giải pháp phòng tránh” (1990-
1992) do PGS.TSKH. Nguyễn Địch Dỹ làm chủ nhiệm; đề tài “Nghiên cứu dự báo trượt -
lở ở Lai Châu và các biện pháp phòng chống” (1995 – 1996) PGS.TSKH. Vũ Cao Minh
làm chủ nhiệm; đề tài “Nghiên cứu đánh giá hiện tượng trượt - lở mép nước hồ Hoà Bình;
đề xuất các giải pháp phòng tránh” (1998- 1999) do TS. Trần Trọng Huệ làm ch
ủ nhiệm; đề
tài “Nghiên cứu thiên tai trượt - lở ở Việt Nam (Landslide Disaster Study in Viet Nam”
(1998 – 2000) do PGS.TSKH. Vũ Cao Minh làm chủ nhiệm; đề tài “Nghiên cứu đánh giá
tổng hợp các loại hình tai biến địa chất lãnh thổ Việt Nam và các giải pháp phòng tránh
(Giai đoạn II- các tỉnh Miền núi phía Bắc)” (2001-2003) do TS. Trần Trọng Huệ làm chủ
nhiệm; đề tài “Nghiên cứu xây dựng bản đồ tai biến thiên nhiên lãnh thổ Việt Nam tỷ lệ

1:500 000” (Mã số: KC.08.01) và “Nghiên c
ứu đánh giá trượt - lở, lũ quét một số vùng
nguy hiểm miền núi Bắc Bộ. Kiến nghị các giải pháp phòng tránh, giảm nhẹ thiệt hại” (Mã
số: KC.08.01BS) (2002 – 2006) do GS. Nguyễn Trọng Yêm làm chủ nhiệm; đề tài “Các tai
biến địa chất ở Tây Bắc bộ” do TS. Đào Văn Thịnh làm chủ nhiệm (2002-2004), v.v
Trên địa bàn Tây Bắc trượt - lở đất xảy ra khá mạnh mẽ, 15-25% diện tích có nguy
cơ xảy ra trượ
t - lở đất mạnh thuộc về phần Tây Bắc (Trần Trọng Huệ và nnk, 2003). Ngoài
những cung trượt nhỏ liên quan tới các quá trình ngoại sinh (vỏ phong hoá, sườn dốc, lượng
mưa v.v.) thì tại một số khu vực ở Tây Bắc trượt - lở đất xảy ra nhiều lần, lặp đi lặp lại với
quy mô lớn (kéo dài tới 500-1000m) với các cung trượt cao hàng trăm mét, nhiều khi trượt
cả trong đá gốc: khu vực C
ổng Trời, Bắc Đèo Hoa, Đồi Khau Cả (Tp. Sơn La), đồi Ông
Tượng (Tp. Hoà Bình). Chúng thường xảy ra trong các đới phá huỷ đứt gãy tích cực quy mô
lớn.

* Ý nghĩa của dự án, tính mới, tính độc đáo, tính sáng tạo
Đây là dự án nghiên cứu vừa có tính khoa học, thực tiễn và ý nghĩa nhân văn sâu sắc.
Dự án huy động một lực lượng cán bộ khoa học lớn với sự tham gia của các cơ sở nghiên
c
ứu mạnh trong lĩnh vực tai biến tự nhiên. Các nhiệm vụ của dự án có tính đa ngành,
phương pháp tiếp cận mới và hiện đại. Một số nhiệm vụ trong dự án là tiền đề cho sự phát
triển những định hướng nghiên cứu của Việt Nam và lần đầu tiên được triển khai tại các khu
vực Tây Bắc như:
- Áp dụng phương pháp địa vật lý trong nghiên cứu đặc trưng cấu trúc vỏ
Trái đất,
đứt gãy làm cơ sở cho nghiên cứu đứt gãy hoạt động và địa động lực;
- Điều tra khảo sát các hệ thống đứt gãy hoạt động hiện đại, làm cơ sở cho nghiên
cứu đánh giá và dự báo các khu vực có nguy cơ phát sinh và phát triển các loại hình tai biến
môi trường tự nhiên đặc thù (động đất, nứt – sụt đất, trượt – lở đất);

19
- Xây dựng sơ đồ cấu trúc - địa động lực hiện đại Tây Bắc Việt Nam dựa trên luận
thuyết kiến tạo mảng;

* Mục tiêu của dự án
1. Điều tra, đánh giá và phân vùng dự báo các tai biến môi trường tự nhiên đặc thù
(Động đất, Nứt - sụt đất, Trượt - lở đất dọc các quốc lộ 6, 12, 32, 4D, 279.
2. Đề xuất các giải pháp kỹ thuật công trình và mô hình phòng ngừa, khắc ph
ục tai
biếm môi trường tự nhiên đặc thù đối với các quốc lộ 6, 12, 32, 4D, 279.



Hình 0.1: Vị trí khu vực nghiên cứu

*
***

Tập thể tác giả xin chân thành cám ơn Lãnh đạo Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ
thuật Việt nam đã cung cấp tài chính kịp thời để Dự án hoàn thành đúng tiến độ.
Cam ơn Ban Khoa học – Công nghệ, Ban Tài chính – Kế toán Liên Hiệp Hội đã tạo
điều kiện thuân lợi cho tập thể tác giả trong quá trình thực hiện các nhiệm vụ của Dự án.
Cám ơn lãnh
đạo Hội Khoa học và Kỹ thuật Địa vật lý Việt Nam, các bạn đồng
nghiệp Viện Vật lý Địa cầu, các cộng tác viên của Dự án đã đóng góp nhiều ý kiến thiết
thực và bổ ích cho tập thể tác giả trong quá trình thực thi và hoàn thiện báo cáo tổng kết dự
án.

20

Chương 1:

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA ĐỘNG LỰC HIỆN ĐẠI TÂY BẮC VIỆT NAM

1.1. ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC VỎ TRÁI ĐẤT

1.1.1. Đặc điểm phân bố trường Địa vật lý (trọng lực và từ)
1. Dị thường trọng lực Bouguer
Bản đồ dị thường trọng lực Bouguer Tây Bắc Việt Nam được thành lập trên cơ sở tài
liệu trọng lực thu thập được từ đo vẽ trọng lực của đoàn 36T (Thuộc tổng cục địa ch
ất trước
đây), Liên đoàn Vật lý Địa chất và một số kết quả đo đạc của Viện Vật lý Địa cầu dọc các
đường quốc lộ, một số điểm dọc tuyến Nam Định-Thái Bình và toàn bộ kết quả đo đạc trọng
lực phục vụ đề án mà Hội Khoa học Kỹ thuật Địa vật lý Việt Nam tiến hành trong năm 2011
và 2012, đề tài cấ
p Trung tâm Khoa học tự nhiên và Công nghệ quốc gia (2001-2002) về
điều kiện địa chất, tân kiến tạo khu vực động đất Tuần Giáo [Lưu trữ phòng Địa Động lực,
Viện VLĐC]. Mức độ chi tiết của bản đồ được xác định là tương ứng với tỷ lệ 1/200 000
(Hình 1.1).


Hình 1.1: Dị thường trọng lực Bouguer Tây Bắc Việt Nam (thu nhỏ từ bản đồ tỷ lệ 1/200
000)

Dựa vào bản đồ dị thường trọng lực Bouguer vùng nghiên cứu có thể thấy một số nét
đặc trưng trường dị thường như sau:
1. Đới dị thường âm tương đối Hà Nội: Nằm ở phía Đông Bắc đứt gãy Sông Hồng là
đới dị thường trọng l
ực có giá trị âm lớn, dao động từ - 5mGl đến - 36mGl. Trong đới, tồn
tại một số dị thường địa phương lớn phát triển theo hướng Tây bắc - Đông nam.
2. Đới dị thường âm lớn Tú Lệ: Nằm kẹp giữa đứt gãy Sông Đà về phía Tây nam và
đứt gãy Phan Si Pan về phía Đông bắc. Đới này có dạng cấu trúc đẳng thước. Biên độ dao

21
động trung bình trong toàn đới có thể đạt tới 20 - 30 mGl (từ - 80 mGl đến - 110 mGl). Nhìn
chung trong đới này trường trọng lực Bouguer biến đổi phức tạp, đôi chỗ tồn tại các dị
thường địa phương có giá trị âm lớn, diện phân bố hẹp.
3. Trong phạm vi các đới cấu trúc khác: Đặc trưng dị thường trọng lực Bouguer tại
diện tích còn lại của vùng nghiên cứu có giá trị biến đổi ít với phươ
ng chủ đạo Tây bắc -
Động nam. Tồn tại nhiều dị thường địa phương có dạng tương đối đẳng thước đến đẳng
thước.

2. Dị thường từ thành phần
∆
Ta
Dị thường từ thành phần ∆Ta khu vực nghiên cứu được thiết lập trên cơ sở bản đồ từ
trường hàng không thành phần ∆Ta do xí nghiệp Địa vật lý máy bay thành lập trong giai
đoạn 1985-1993, tỷ lệ 1:200 000 (Hình 1.2).
Nhìn chung, trường từ thành phần ∆Ta khu vực nghiên cứu có giá trị biến đổi phức
tạp, từ + 50 đến - 300 nT. Biểu hiện rõ nét là các đới dị thường sau:
1. Đới dị thường d
ương tương đối Hà Nội: Nằm ở phía Đông Bắc đứt gãy Sông

Hồng là đới dị thường từ ∆Ta có giá trị biến đổi trong giới hạn từ + 20 tới - 50 nT.
2. Đới dị thường âm Tú Lệ: Nằm kẹp giữa đứt gãy Sông Đà về phía Tây Nam và đứt
gãy Phan Si Pan về phía Đông Bắc. Biên độ dao động trung bình trong toàn đới là từ - 100
đến - 200 nT. Nhìn chung trong đới này trường từ biến đổi phức tạ
p, đôi chỗ tồn tại các dị
thường địa phương có cường độ, diện phân bố và phương trục rất khác nhau.
3. Trong phạm vi các đới cấu trúc khác: Trong phạm vi các đới cấu trúc khác dị
thường từ có đường đẳng trị biến đổi đều đặn, phát triển theo hướng Tây bắc - Đông nam và
là chủ yếu. Nhiều dị thường địa phương có dạng tương đối đẳng thước
đến đẳng thước
cường độ biến đổi trong phạm vi - 20 đến - 80 nT, có nơi đạt tới - 200 đến - 300 nT như tại
đới Mường Tè.

Hình 1.2: Dị thường từ hàng không Tây Bắc Việt Nam (thu nhỏ từ bản đồ tỷ lệ 1/200 000)


22
1.1.2. Phương pháp phân tích tài liệu Địa vật lý nguyên cứu đặc trưng cấu trúc
vỏ Trái đất
1. Phương pháp biến đổi trường dị thường trọng lực, từ
Phép biến đổi trường trọng lực (từ) là một phần không thể thiếu trong quá trình phân
tích và xử lí tài liệu. Các dị thường trọng lực quan sát được là trường tổng cộng phản ảnh
toàn bộ các yếu tố địa chất, trong đó mỗ
i yếu tố địa chất có phần đóng góp nhất định tạo nên
trường đó. Do vậy, để nghiên cứu từng phần trường trong trường tổng đó, ta phải tiến hành
các phép biến đổi trường, tức là tách trường tổng cộng ra các phần trường tương ứng với các
đối tượng địa chất có kích thước, hình dạng, mật độ khác nhau, nằm ở các độ sâu khác nhau
gây ra. Trong quá trình biến đổi trường, vấ
n đề mấu chốt là ta phải áp dụng các thuật toán
để làm yếu những phần trường không quan tâm và nhấn mạnh phần trường quan tâm phục

vụ cho việc giải quyết những nhiệm vụ nghiên cứu đề ra.
Ý nghĩa vật lí của các phương pháp tiếp tục giải thích khi nghiên cứu các dị thường
trọng lực là ở chỗ khi tính chuyển trường lên nửa không gian phía trên thì các đối tượng địa
chất có kích thước lớ
n, nằm sâu thay đổi chậm hơn so với các đối tượng địa chất có kích
thước nhỏ nhưng nằm ở gần bề mặt; còn khi tính chuyển trường xuống nửa không gian phía
dưới, càng gần với các đối tượng địa phương thì cường độ dị thường của các đối tượng này
tăng nhanh hơn, còn cường độ dị thường khu vực hầu như không thay đổi. Nhờ tính chất
này mà sau khi thực hi
ện phép biến đổi, ta dễ dàng tách được phần trường dị thường khu
vực khỏi các dị thường địa phương để phục vụ cho các mục đích nghiên cứu khác nhau
[1,3,5,13].

2. Tiếp tục giải tích trường xuống nửa không gian phía dưới
Có nhiều phương pháp khác nhau để tính chuyển trường xuống nửa không gian phía
dưới, tuy nhiên trong báo cáo này, tác giả chỉ trình bày tóm lược những phương pháp được
lựa chọn để áp dụng cho tài liệu tr
ọng lực và từ khu vực nghiên cứu [1,3,5,13], cụ thể là các
phương pháp sau:
a) Phương pháp áp dụng định lý trung bình của Gauss
b) Hạ trường có áp dụng thuật toán điều chỉnh Chikhonov

3. Phân chia trường dị thường
Chúng ta cũng biết rằng khi áp dụng một phương pháp phân chia trường nào đó, ta
đều phải đưa ra một số giả định về đặc tính trường phân chia dựa trên những phỏng đoán địa
chất. Thông th
ường có 3 loại giả định sau đây được đề cập đến [1,3,5]:
1. Thành phần khu vực của trường trọng lực thay đổi theo qui luật tuyến tính tương
tự như thành phần gây ra bởi tác động của đối tượng địa chất địa phương nằm kề bên. Với
giả định như vậy thì phương pháp tính vectơ trung bình biến thiên W

sz
và tính đạo hàm bậc I
và bậc II là hai phương pháp đơn giản nhất.
2. Sự thay đổi của các thành phần trường không theo qui luật tuyến tính mà tuân theo
qui luật phức tạp như: theo phân thức hữu tỉ, đa thức. Trong trường hợp này ta nên sử dụng
các phương pháp phân chia trường là các phương pháp tính đạo hàm bậc I, bậc II với công
thức chính xác là thích hợp hơn cả.
3. Các thành phần trường thay đổi hoàn toàn theo một qui luật nhất định do tác động
trườ
ng trọng lực của đối tượng địa chất khu vực và địa phương nằm kề bên gây ra. Trong
trường hợp này thì việc phân chia trường đòi hỏi phải nghiên cứu đồng thời các đối tượng
địa chất và phải có thêm các thông tin địa chất và địa vật lý bổ sung. Các phương pháp phân
chia trường thích hợp là các phương pháp tính xấp xỉ theo công thức đúng, tính gradien
trọng lực, nâng trường, trung bình trường. Độ tin cậy và độ chính xác của kế
t quả phân chia

23
trường phụ thuộc chủ yếu vào mức độ tính toán đầy đủ các đặc điểm cấu tạo địa chất vùng
nghiên cứu và các đặc điểm trường trọng lực.

4. Phương pháp tính đạo hàm bậc cao
Việc tính các đạo hàm bậc cao thế trọng lực giữ vai trò rất quan trọng trong khi minh
giải địa chất các số liệu trọng lực. Bởi vì đạo hàm bậc cao trong nhiều trường hợ
p cho phép
ta đơn giản được nhiều bài toán xác định các tham số vật thể gây dị thường và cho phép ta
phân chia trường trọng lực ra các thành phần khu vực và địa phương riêng biệt nhau. Nhằm
mục đích đó các phương pháp tính đạo hàm bậc cao dưới đây được đưa vào lựa chọn trong
tổ hợp phương pháp.

a) Gradient ngang dị thường trọng lực

Khi minh giải địa chất dị thường trọng lực, trong nhiều trườ
ng hợp người ta sử dụng
giá trị gradien ngang dị thường trọng lực theo tuyến
(
)
yxG , hay theo diện
()
zyxG ,, . Ưu
điểm của việc tính gradien ngang dị thường trọng lực kết hợp với tính gradien thẳng đứng dị
thường trọng lực cho phép ta xác định được ranh giới giữa các vật thể thông qua việc xác
định biên và vị trí trục dị thường. Nói cách khác, ta xác định được những thông tin ban đầu
về dạng hình học và tính chất mật độ của nguồn trường - là những thông tin rất cần thiết khi
xây dựng các mô hình cấ
u trúc mật độ và mặt cắt địa chất.

b) Gradien thẳng đứng dị thường trọng lực
Như đã nêu ở phần trên, việc tính gradien thẳng đứng kết hợp với gradien ngang và
minh giải thông tin tổng hợp ba chiều là công cụ rất thích hợp trong việc đánh giá độ sâu và
đưa ra các dự kiến về phân bố nguồn trường ở dưới sâu.
Gradien thẳng đứng dị thường trọng lực đượ
c tính cho các tuyến phân tích để kết hợp
với kết quả tính gradien ngang nhằm xác định và chính xác hoá vị trí đứt gãy dựa trên tài
liệu dị thường trọng lực.

c) Gradient chuẩn hoá toàn phần dị thường trọng lực
Một trong những phương pháp minh giải các dị thường trọng lực được áp dụng rất có
hiệu quả trong nghiên cứu cấu trúc là phương pháp tiếp tục giải tích gradien trọng lực chuẩn
hoá toàn phần do Beriôzkin B.M đề
xuất [73]. Nội dung của phương pháp này được miêu tả
qua việc xây dựng một hàm

H
XZ
G nào đó gọi là hàm gradien thẳng đứng chuẩn hoá và tính
các giá trị của hàm đó cho các độ sâu (z) khác nhau trên cùng một tuyến dị thường trọng
lực có độ dài biết trước để xác định vị trí các điểm đặc biệt liên quan đến khối vật chất gây
dị thường nằm dưới tuyến quan sát.

5. Phương pháp giải bài toán mô hình trường dị thường trọng lực
Các phương pháp giải bài toán mô hình được chúng tôi áp dụng cho phân tích tài liệu
trọng l
ực và từ Tây Bắc Việt Nam gồm [1,3,5]:
1. Mô hình đa giác nhiều cạnh
2. Mô hình lăng trụ nhiều cạnh
3. Bài toán mô hình lăng trụ tròn nằm ngang
Đây là các phương pháp được các tác giả sử dụng nhiều lần và trên nhiều khu vực thuộc
lãnh thổ Việt Nam. Các phương pháp này tỏ ra có hiệu quả trong nghiên cứu đặc trưng cấu trúc vỏ
Trái đất ở những nơi có điều kiện cấu trúc địa chất phức tạp như Tây Bắc Việt Nam (Hình 1.3)



24

Hình 1.3: Bản đồ địa chất Tây Bắc Việt Nam (nguồn Tổng cục Địa chất, thu nhỏ từ tỷ lệ 1/
200 000)


Hình 1.4: Sơ đồ phân bố tuyến mặt cắt cấu trúc vỏ Trái đất và mật độ năng lượng Tây Bắc trên cơ
sở phân tích tài liệu trọng lực Bouguer