Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình xác định axit lactic bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ NGUY c ơ TAI BIÊN
TRƯỢT LỞ, LŨ BÙN ĐÁ LIÊN QUAN ĐÊN HOẠT ĐỘNG
KHAI THAC THAN KHU v ự c HẠ LONG - CAM PHẢ,
MÃ SỐ: QT.08.39
CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI:
CÁC CÁN Bộ THAM GIA:
TS. Nguyễn Hiệu
CN. Đặng Nguyên Vũ
CN. Nguyễn Thị Thanh Hải
aẠị H O C Q U Ố C G IA HÀ NÔI
TRUNG TÀM T H Õ N G TIN THƯ VIÊN
DT /
HÀ NỘI - 2008
BÁO CÁO TÓ M TẮT
a. Đề tài: Nghiên cứu, đánh giá nguy cơ tai biến trượt lở, lũ bùn đá liên quan đến hoạt
động khai thác than khu vực Hạ Long - cẩm Phả
Mã SỐ: QT.08.39
b. Chủ trì đề tài: TS. Nguyễn Hiệu
c. Các cán bộ tham gia: CN. Đặng Nguyên Vũ
CN. Nguyễn Thị Thanh Hải
d. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu:
Mục tiêu đề tài: Đánh giá và xác lập không gian các khu vực có nguy cơ phát
sinh tai biến trượt lở, lũ bùn đá ở khu vực khai thác than làm cơ sở cho công tác quy
hoạch và quản lý tai biến thiên nhiên khu vực Hạ Long - cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh.
Nội dung nghiên cứu:
• Tổng quan và thu thập các tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của
khu vực nghiên cứu
• Đánh giá và làm rõ vai trò các nhân tố dẫn tới sự hình thành trượt lở- lũ bùn đá
ở các khu vực khai thác than khu vực Hạ Long - cẩm Phả.

• Phân tích và tổng hợp các thông tin địa mạo với các thông tin về tự nhiên, nhân
sinh kết hợp với ứng dụng GIS để đánh giá và xác định các vị trí tiềm ẩn trượt
lở, lũ bùn đá.
• Xây dựng bản đồ nguy cơ tai biến trượt lở, lũ bùn đá và các vị trí chịu ảnh
hưởng ở các khu khai thác than trên dải ven biển Hạ Long - cẩm Phả.
e. Các kết quả đạt được:
- Phân tích và làm rõ được vai trò của các nhân tố ảnh hưởng tới nguy cơ phát sinh
tai biến trượt lở, lũ bùn đá trên các khu vực khai thác than.
- Xác định được sự biến đổi của địa hình theo chiều thẳng đứng của các khu vực khai
thác than trên cơ sở tính toán từ hai mô hình sô' độ cao địa hình năm 1965 và 2004.
- Trên cơ sở các nguồn tài liệu về bản đổ địa hình, ảnh viễn thám đề tài đã xác định
được sự biến đổi không gian của các vùng khai thác than và thời gian tồn tại của
các bãi đổ thải qua các thời kỳ: trước năm 1973, từ 1973 - 1991, từ 1991 - 2002 và
từ 2002 - 2007.
- Xây dựng được quy trình đánh giá nguy cơ tai biến trượt lở, lũ bùn đá trên cơ sở
ứng dụng công nghệ viễn thám - GIS với các nghiên cứu địa mạo cho khu vực khai
thác than lộ thiên.
- Xây dựng được bản đồ cảnh báo nguy cơ tai biến trượt lở, lũ bùn đá liên quan đến
hoạt động khai thác than khu vực Hạ Long - cẩm Phả, làm cơ sở cho công tác quy
hoạch và phòng tránh tai biến thiên nhiên của địa phương.
- Để tài góp phần đào tạo 01 cử nhân
f. Tình hình kinh phí của đề tài:
- Tổng kinh phí của đề tài: 20.000.000<? (Hai mươi triệu đồng chẵn)
- Những khoản chi cho đề tài:
o Thanh toán dịch vụ công cộng 800.000đ
o Vật tư vãn phòng
2.000.000đ
o Hội nghị 2.400.000đ
o Công tác phí 2.000.000đ
o Chi phí thuê mướn 12.000.000d12.000.000đ

2.400.000đ
2.000.000đ
o Chi phí nghiệp vụ chuyên môn 800.000đ
KHOA QUẢN LÝ
CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI
TS. Nguyễn Hiệu
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN
*H Ó HIỆU TRƯỚNG
SUMMARY
a. Title: Studying, assessing the risk o f landslide and debris-flood hazards related
to coal mining in HaLong - CamPha area, Quang Ninh.
Code: QT.08.39
d. Objectives and content of the study
The aim o f the project is to assess and determine places having different risk of
landslide and mud-debris flood related to coal mining in Ha Long - Cam Pha area for
plan and management of natural hazards.
The content and tasks o f the project:
• Generate and collect natural and eco-social document of study area
• Analysing the role of factors that influence on the formation of landslide and
mud-debris flood in study area.
• Analysing generally geomophological characteristics in the interaction to other
natural factors and human activities, and combining with GIS to assess and
determine places having different risk of landslide and mud-debris flood
related to coal mining in Ha Long - Cam Pha area.
• Building risk of landslide and mud-debris flood map and place effected in Ha
Long - Cam Pha area.
e. The obtained results
- Determined deadly the role of factors that influence on the formation of landslide
and mud-debris flood related to coal mining activity in study area;
- Determined the change of landform of coal mining area in the vertical dimension

based on application of GIS caculating the change between two DEMs in 1965 and
2004;
- Used topomap, satellite images to determine the spacial change of coal mining area
and existed-time of landwaste masses during periods: before 1973, 1973-1991,
1991-2002 and 2002-2007;
b. Director of project:
c. Cooperators:
Dr. Nguyen Hieu
Be. Dang Nguyen Vu
Be. Nguyen Thi Thanh Hai
Built the process of assessing risk of landslide and mud-debris flood based on
application of remote sesing - GIS technology combining with geomorphological
studies for coal mining area.
Xây dựng được bản đồ cảnh báo nguy cơ tai biến trượt lở, 10 bùn đá liên quan đến
hoạt động khai thác than khu vực Hạ Long - cẩm Phả, làm cơ sở cho công tác quy
hoạch và phòng tránh tai biến thiên nhiên của địa phương.
Built risk of landslide and mud-debris flood map and place effected in Ha Long -
Cam Pha area
The project has a part in training a bachelor.
MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Báo cáo tóm tắt tiếng Việt
Báo cáo tóm tắt tiếng Anh
Mục lục
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TIẾP VỀ TAI BIẾN TRƯỢT LỞ - LŨ BÙN ĐÁ VÀ 3
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu
1.1. Khái niệm chung 3
1.2. Đặc điểm và cơ chế của trượt lở - lũ bùn đá 5
1.3. Phân loại lũ bùn đá 7

1.4. Các phương pháp nghiên cứu 9
CHƯƠNG 2. CÁC NHÂN Tố ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH PHÁT SINH TAI
BIỂN TRƯỢT LỞ, LŨ BÙN ĐÁ KHU vự c HẠ LONG - CẨM PHẢ 14
2.1. Điều kiện tự nhiên 14
2.1.1. Cấu trúc địa chất và thạch học 14
2.1.2. Đặc điểm địa mạo 22
2.1.3Đ ặc điểm khí hậu 30
2.1.4. Đặc điểm thuỷ văn 31
2.1.5. Vỏ phong hoá 32
2.1.6. Lớp phủ thực vật 33
2.2. Hoạt động nhân sinh 34
2.2.1 .Giao thông và đô thị hoá 34
2.2.2. Sử dụng đát 35
2.2.3. Hoạt động khai thác than 35
CHƯƠNG 3. ĐÁNH GIÁ TAI BIẾN TRƯỢT LỞ, LŨ BỦN ĐÁ KHU vực 40
HẠ LONG - CẨM PHẢ
3.1. Hiện trạng trượt lở đất và lũ bùn đá khu vực nghiên cứu 40
3.1.1. Hiện trạng 40
• 3.1.2. Nguyên lý trượt lở dất, lũ bùn đá trong khu vực nghiên cứu 42
3.2. Cơ sở và quy trình đánh giá tai biến trượt lở, lũ bùn đá cho khu vực 47
nghiên khai thác than ở Hạ Long - cẩm Phả
3.2.1. Chuẩn bị dữ liệu 47
3.2.2. Cơ sở và quy trình đánh giá tai biến 48
3.2.3. Cảnh báo tai biến tì-ượt lở đất, lũ bùn đá khu vực Hạ Long - cẩm Phả 69
3.2.4. Cảnh báo nguy cơ gây bối lắng trong các vịnh biển 73
KẾT LUẬN 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO 78
MỞ ĐẦU
Nằm ở đông nam tỉnh Quảng Ninh, dải ven biển Hạ Long - cẩm Phả thuộc
địa phận hành chỉnh chủ yếu của thành phô' Hạ Long và thị xã cẩm Phả có dân cư

đông đúc và các hoạt động kinh tế diễn ra sôi động. Đây cũng là nơi tập trung
hàng loạt các khu khai thác than lộ thiên quy mô lớn với các mỏ than tầm cỡ như
Núi Béo, Hà Lầm, Đèo Nai, Cọc Sáu, Mông Dương. Trong quá trình khai thác,
các công ty than đã tạo ra một nguồn vật liệu đất đá thải vô cùng lớn. Chỉ tính
trong 10 năm, từ 1995 đến 2005, để khai thác được 169,9 triệu tấn than nguyên
khai, các công ty đã phải bóc đi một khối lượng đất đá tới 681,7 triệu m \ Đất đá
thải ra hầu hết được đưa tới đổ ngay gần các khu khai thác, tập trung trên phần
đỉnh phân thủy và sườn của các khối núi, và theo thời gian đã tạo thành những núi
đất đá thải khổng lồ nằm ngay sát vịnh Hạ Long, Bái Tử Long và các khu dân cư
đông đúc. Các bãi đất đá thải đều được cấu tạo bởi những vật liệu bở rời, có độ
gắn kết kém, độ dốc lớn, lại nằm ở vị trí thượng nguồn của các sông suối, bởi vậy
nguy cơ phát sinh trượt lở và lũ bùn đá từ đây rất cao, thường xuyên đe dọa các
khu dân cư lân cận và ảnh hưởng trực tiếp đến khu di sản thiên nhiên thế giới vịnh
Hạ Long. Nhiều vụ trượt lở - lũ bùn đá nguy hiểm đã từng xảy ra, gần đây nhất là
vụ việc xảy ra tại khe Dè vào đầu tháng 8/2006. Mưa với cường độ lớn đã làm
đòng lũ phá vỡ các đập chắn dọc theo khe Dè, kết hợp với đất đá từ bãi thải của
Công ty than Cọc 6 sụt xuống đã tạo thành dòng lũ bùn đá nguy hiểm gây sập sáu
ngôi nhà, làm ngập hàng trăm hộ dân khác ở khu 2, khu 4 phường cẩm Thịnh và
thị trấn Cửa Ông. Với tính chất nguy hiểm như vậy, việc đánh giá nguy cơ trượt lở
lũ bùn đá từ các khu khai thác than và xác định những khu vực có nguy cơ chịu
ảnh hưởng là một công việc có tính cấp thiết.
Việc đánh giá nguy cơ tai biến trượt lở và lũ bùn đá từ các bãi đổ thải của
hoạt động khai thác than lộ thiên khu vực Hạ Long- cẩm Phả được tiến hành trên
cơ sở phân tích các yếu tố trắc lượng địa hình, thành phần vật chất và sự biến đổi
của địa hình, và được định lượng, tính toán, không gian hóa trên cơ sờ ứng dụng
công nghệ viễn thám và GIS. Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở quan trọng cho
công tác cảnh báo và đề xuất các giải phấp phòng tránh tai biến, đồng thời là tài
liệu có giá trị cho công tác quy hoạch của địa phương.
1
Mục tiêu đề tài: Đánh giá và xác lập không gian các khu vực có nguy cơ

phát sinh tai biến trượt lở, lũ bùn đấ ở khu vực khai thác than làm cơ sở cho công
tác quy hoạch và quản lý tai biến thiên nhiên khu vực Hạ Long - cẩm Phả, tỉnh
ì *
Quảng Ninh.
Nội dung nghiên cứu:
- Tổng quan và thu thập các tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội
của khu vực nghiên cứu
- Đánh giá và làm rõ vai trò các nhân tô' dẫn tới sự hình thành truợt lở- lũ
bùn đá ở các khu vực khai thác than khu vực Hạ Long - cẩm Phả.
- Phân tích và tổng hợp các thông tin địa mạo với các thông tin vé tự
nhiên, nhân sinh kết hợp với ứng dụng GIS để đánh giá và xác định các
vị trí tiềm ẩn trượt lở, lũ bùn đá.
- Xây dựng bản đồ nguy cơ tai biến trượt lở, lũ bùn đá và các vị trí chịu
ảnh hưởng ở các khu khai thác than trên dải Hạ Long - cẩm Phả.
Nội dung của đề tài, ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, sẽ
được trình bày trong 3 chương:
Chương 1. Tổng quan về tai biến trượt lở - lũ bùn đá và phương pháp
nghiên cứu
Chương 2. Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình phát sinh tai biến trượt lở
- lũ bùn đá khu vực khai thác than ở Hạ Long - cẩm Phả
Chương 3. Đánh giá tai biến trượt lở - lũ bùn đá liên quan đến hoạt động khai
thác than ở khu vực Hạ Long - cẩm Phả
2
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỂ TAI BIẾN TRƯỢT LỞ - LŨ BÙN ĐÁ
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u
1.1. Khái niệm chung
Lũ bùn đá là một dạng của lũ quét, mang theo nhiều bùn đá, xảy ra thường
liên quan đến hiện tượng vỡ dòng gây ra do sự nghẽn tắc vật liệu bởi cấu trúc của
thung lũng sông suối. Cũng giống như những trận lũ quét bất kì nào, lũ bùn đá diễn

ra đột ngột và nhanh chóng, có tốc độ chảy lớn và tương đối lớn trong mấy tiếng
đồng hồ (3- 5 giờ trở lại), kèm theo những đợt sóng do dòng chảy bị tắc nghẽn,
nhưng sau đó lại được khai thông dưới sức ép của khối vật chất mang theo mỗi lúc
một nhiều. Trong những trường hợp như vậy, đôi khi thời gian kéo dài của lũ bùn
đá tăng lên đến 8 -1 2 giờ. Lũ bùn đá không phải là nét đặc trưng gì đó của chế độ
dòng chảy, mà xảy ra bất ngờ khi có sự quy tụ của các điều kiện nhất định tạo nên
chúng. Cho nên, nếu nói về thời gian hình thành của lũ bùn đá, thì chỉ có thể nhắc
đến một giai đoạn có khả năng diễn ra nhất. Lượng vật liệu rắn chứa trong dòng lũ
bùn đá có thể thay đổi trong phạm vi rộng, từ 10 -15% đến 40- 60%. Các lũ bùn đá
hoặc các dòng lũ bùn đá thường tạo nên một kiểu trầm tích lục địa gọi là lũ tích.
Lũ bùn đá thường phát sinh ở thượng nguồn các sông suối nhỏ và nơi hợp
lưu giữa các sông suối nhỏ với các sông suối lớn hơn. Sự xuất hiện lũ bùn đá
thường có sự liên hệ chặt chẽ với hiện tượng trượt lở đất đá ở hai bên sườn các
thung lũng sông, suối. Các khối trượt đưa vật liệu ồ ạt xuống đáy thung lũng, làm
nghẽn dòng chảy trong một khoảng thời gian tạm thời để rồi khi đã tích luỹ đủ
năng lượng, dòng chảy sẽ phá vỡ các đập chắn tạm thời và mang theo cả lượng đất
đá đó xuống phía dưới tạo thành dòng bùn đá. Dòng bùn đá này kết hợp với dòng
chảy do mưa lớn, liên tục, cường độ cao sẽ tạo thành dòng lũ bùn đá.
Ở Việt Nam, qua phân tích tài liệu điều tra, khảo sát, mô tả các trận lũ quét
cho thấy một sô' đặc điểm chính sau [9]:
- Là những trận lũ xảy ra bất ngờ, duy trì trong một thời gian ngắn và có sức
tàn phá lớn;
3
- Các trận lũ chủ yếu xảy ra vào ban đêm, đầu mùa mưa và càng những năm
về sau càng tăng lên;
- Nơi sinh lũ là ở đầu nguồn sông, độ dốc lớn, còn nơi chịu lũ thường là nơi
tập trung dân cư ở chân dốc, đáy thung lũng hoặc nơi hội tụ của một vài nhánh sông;
- Các lưu vực xảy ra lũ quét thường là nhỏ và có độ dốc lớn;
- Lưu vực xảy ra lũ quét thường bị tác động mạnh mẽ của các hoạt động
nhân sinh dưới nhiều hình thức, dẫn đến dòng chảy mặt có động năng lớn gây xói

mòn và trượt lở phổ biến
- Hệ thống lòng dẫn thường bị tắc ứ do địa hình hoặc đo các đê chắn tự
nhiên hoặc nhân tạo, khi bị phá vỡ khiến cho dòng nước càng trở nên hung dữ.
- Các hình thế thời tiết gây mưa lớn dẫn tới lũ quét thường là do tổ hợp của
vài ba yếu tố, như áp thấp nóng, bão, không khí lạnh Tuy nhiên, sự gặp gỡ của
các loại hình này mỗi nơi mỗi khác và kết quả gây mưa cũng rất khác nhau.
Lũ bùn đá diễn ra do chịu ảnh hưởng của tổ hợp các điểu kiện tự nhiên và
các hình thức hoạt động của con người trên lưu vực. Đi vào bản chất, ta có thể phân
ra các nhân tố theo ba nhóm tuỳ theo tốc độ biến đổi của chúng. Các nhân tô' không
những ảnh hưởng đến sự hình thành lũ bùn đá mà chúng còn ảnh hưởng lẫn nhau.
Các nhân tố ảnh hưởng tới phát sinh lũ quét - bùn đá được phân chia thành 3
nhóm: ít biến đổi, biến đổi chậm và biến đổi nhanh:
□ Nhân tô' ít biến đổi như: địa chất, địa mạo. Tuy là ít biến đổi, nhưng lại
ảnh hưởng trực tiếp đến sự hình thành lũ bùn đá. Địa chất quyết định đến thành
phần vật chất cấu tạo nên vỏ phong hoá. Địa mạo làm gia tăng quá trình trượt đất,
tạo ra các hình thái thung lũng sông phù hợp sự hình thành lên lũ bùn đá như hệ
thống thung lũng xuyên thủng nối tiếp nhau.
ũ Nhân tô' biến đổi chậm như: phong hoá thổ nhưỡng, biến đổi khí hậu, lớp
phủ thực vật tác động rất ít đến sự hình thành lũ bùn đá. Nhưng nếu thiếu
sự che phủ của thực vật thì độ lên kết của vỏ phong hoá sẽ yếu đi, dòng chảy
mặt tăng cao do sự thấm nước giảm Lúc đó trượt đất xảy ra càng cao và
nguy cơ lũ bùn đá tăng mạnh.
4
0 Nhân tô' biến đổi nhanh như: mua, trượt đất, dòng chảy mặt ảnh hưởng
trực tiếp đến sự hình thành lên lũ bùn đá.
D Các hình thức hoạt động của con người trên lưu vực ảnh hưởng đến cả ba
nhóm nhân tố, có vai trò rất lớn trong việc thúc đẩy sự hình thành lũ quét
sớm hay muộn và tăng sự tàn phá của lũ quét.
Mặc dù lũ quét, lũ bùn đá được để cập đến nhiều, song hầu hết chúng chỉ
được xem như những hiện tượng tự nhiên liên quan chủ yếu đến khí hậu, các điều

kiện khác như địa chất, địa m ạo những yếu tô' mặt đệm quan trọng quyết định
đến sự hình thành và cường độ của chúng thì chưa được quan tâm đến nhiều. Việc
phân tích các thông tin địa mạo, bao gồm thông tin về đặc điểm cấu trúc địa hình,
các yếu tố trắc lượng hình thái (độ dốc, độ chia cắt ngang, chia cắt sâu), hướng
sườn, thành phần thạch học, mật độ sông suối và mối quan hệ giữa chúng sẽ là
những dữ liệu hết sức quan trọng, làm cơ sở để đưa ra những nhận định ban đầu vể
các vị trí có khả năng xảy ra lũ bùn đá.
1.2. Đặc điểm và cơ chế của trượt lở - lũ bùn đá
Dòng lũ bùn đá thường được hình thành ở những suối có nhiều yếu tố tạo
nên các đập chắn tạm thời. Các đập chắn này thường được hình thành bởi các khối
trượt đất lớn trực tiếp từ hai sườn phía bên cạch, cũng có thể là sự dồn ứ vật liệu
gồm các khối đá lớn, các thân gỗ bị phá hủy từ phần trên của thung lũng đưa
xuống. Sự phá vỡ các đập chắn này bởi sự quá tải sẽ dẫn tới hình thành dòng lũ bùn
đá, các đê hay gờ chắn này thường được hình thành ở những chỗ bị thắt hẹp hay ở
những nơi ngoặt đột ngột của thung lũng và tại những nơi có nhiều vết trượt lở từ
hai sườn. Việc xác định khả năng hình thành các thung lũng với sự xen kẽ giữa
những đoạn mở rộng và thu hẹp sẽ là cơ sở cho việc đánh giá nguy cơ lũ bùn đá.
Các kết quả nghiên cứu trước đây đã cho thấy, các khe suối cắt vuông góc với
hướng cắm của các tập đất đá có độ bền vững khác nhau sẽ thuận lợi cho việc hình
thành các thung lũng kiểu này, kiểu thung lũng xuyên thủng hay còn gọi là dạng
ống chỉ [2, 5, 11].
Các vật liệu cung cấp cho dòng chảy để tạo thành dòng lũ bùn đá thường là
các ổ vật liệu xốp rời, liên quan với địa hình tích tụ ở vùng trước núi như coluvi,
proluvi, deluvi, và các vật liệu từ các vỏ phong hóa trên các đá mẹ khác nhau.
5
Những khối đất đá lớn nằm trên các bề mặt địa hình nghiêng thoải dưới chân các
sườn vách dốc đứng là một hình ảnh khá phổ biến trên các vùng núi ở Việt Nam.
Chúng là sản phẩm đổ lở từ các khối núi cấu tạo bởi đá rắn chắc, sản phẩm này hay
nằm trên bề mặt nghiêng thoải cấu tạo bởi đá có độ bền vững kém hơn. Các khe xói
cắt vào bề mạt nghiêng thoải này khi có trắc diện dọc và ngang dốc rất dẻ phát sinh

các khối trượt lở trên tầng đá vụn bở có tỉ trọng lớn nằm trên, tạo nguồn vật liệu
cho lũ bùn đá.
Lũ quét - bùn đá xảy ra luôn đi kèm với hiện tượng trượt đất và mưa to kéo
dài trong vài ngày. Vào giữa hay cuối mùa mưa, khi lớp đất đá ở hai bên sườn
thung lũng đã bị thấm quá nhiều nước và gần như đạt tới trạng bão hoà, chúng
không còn độ kết dính hay mất cân bằng về trọng lực. Trong điều kiện có độ dốc
phù hợp, chúng có thể tạo ra những khối trượt hay dòng bùn đá lớn. Hoặc theo cách
khác, dọc thung lũng xuất hiện nhiều các khối trượt đưa vật liệu xuống lòng dẫn
của sông, suối, tạo thành các đập chắn tạm thời. Khi mưa to kéo dài, trong điều
kiện đáy thung lũng sông, suối dốc, lượng nước tập trung nhanh và tích luỹ đủ nãng
lượng để phá vỡ các đập chắn, đó là lúc lũ quét- bùn đá xuất hiện. Trên đường đi,
dòng cuồng lưu này càng gặp nhiều vật cản thì chúng càng trở nên dữ tợn và nguy
hiểm do năng lượng liên tục được tích luỹ mỗi khi dòng chảy bị chặn lại.
Trong những trường hợp đặc biệt, ví dụ như ở các khu vực khai thác than,
các bãi đổ thải được cấu tạo bởi các vật liệu bở rời được đào xới lên từ lòng đất, có
độ gắn kết rất kém. Thêm vào đó, quá trình đổ lấp tự nhiên thường tạo ra những
sườn có độ dốc lớn trên các bãi thải. Chính bởi vậy, khi có mưa lớn kéo dải, ngoài
hiện tượng trượt lở đưa những khối vật liệu lớn xuống đáy thung lũng các sông suối
cắt qua khu vực đổ thải, gây hiện tuợng nghẽn tắc dẫn đến lũ quét bùn đá kiểu vỡ
dòng, tình trạng các sườn bãi thải bị xâm thực mạnh và các vật liệu bở rời được lôi
cuốn ồ ạt vào dòng chảy cũng có thể gây ra lũ bùn đá mà không nhất thiết phải có
trượt lở cũng diễn ra phổ biến.
Khi lũ bùn đá xảy ra, trong lúc hoạt động chúng đều để lại dấu ấn của mình
trên địa hình. Tiêu biểu cho các dấu hiệu để nhận biết sự hiện diện của lũ bùn đá
trong quá khứ chính là các sản phẩm tích tụ của chúng sau khi đã ngừng hoạt động.
Đó chính là những khối tích tụ trầm tích hỗn độn đặc trưng, gọi là lũ tích. Chúng
6
hợp thành nón phóng vật, vạt gấu sườn tích và lớp phủ lũ tích ở các sông suối và
các dòng chảy tạm thời, ở các đồng bằng trước núi, các thung lũng giữa núi Việc
phân tích và đánh giá các điều kiện địa hình tại những khu vực đã từng xảy ra lũ

bùn đá có ý nghĩa rất quan trọng cho việc dự báo chúng. Các thông tin về trắc
lượng hình thái, đặc điểm thạch học, đá gốc, đặc điểm mưa ở những nơi đã từng
xảy ra 10 bùn đá sẽ là chìa khoá cho kiệc tìm kiếm và xác định các khu vực tiềm ẩn
loại tai biến này trong tương lai.
Các đặc trưng địa mạo có quan hệ mật thiết với sự phân bô' vật liêu, đặc biệt
là các vật liệu vụn bở và sự phá vỡ trạng thái cân bằng tương đối - yếu tố tiên quyết
của trượt lở đất và lũ bùn đá.
Các tác nhân làm tăng độ dốc sườn gồm hai nhóm chính: tăng độ dốc sườn
bởi các tác nhân tự nhiên và nhân sinh. Các tác nhân tự nhiên làm tãng độ dốc sườn
chủ yếu gồm hoạt động xói lở của dòng chảy và sự xâm thực giật lùi của mương
xói ở giai đoạn trẻ. Quá trình trượt đất do tăng độ dốc sườn bởi hoạt động xói lở
của dòng chảy hoặc do sóng của bồn nước lớn (hồ, biển) gây nên sự cắt và làm
hổng chân sườn dốc là hiện tượng khá phổ biến. Cấu tạo các khối trượt này thường
là tầng đá bị phong hoá mạnh với thành phần giàu sét, các tầng trầm tích bở rời của
thềm sông và các tập đá trầm tích có hướng dốc của mặt lớp về phía dòng chảy.
Đáng lưu ý là quá trình này cung cấp một lượng vật liệu khá lớn tham gia vào hoạt
động dòng chảy, làm tăng tính khốc liệt của lũ quét. Hoạt động xâm thực giật lùi
của các mương xói cắt vào các bề mặt san bằng với vỏ phong hoá dày là hiện tượng
khá phổ biến tại khu vực đồi núi. Sự xâm thực giật lùi của mương xói dẫn tới việc
hình thành một dạng sườn hẹp có trắc diện khá dốc. Sự tập trung nước ở phần chân
sườn dốc này vào mùa mưa là cơ sở cho việc phát sinh các khối trượt và là cơ sở để
hình thành lũ bùn đá.
1.3. Phân loại lũ bùn đá
Người ta phân biệt hai loại lũ bùn đá là: dòng đặc sệt ít nước và dòng nước
cuồng lưu mang theo nhiểu bùn đá.
Loại thứ nhất có sức công phá rất mạnh do khối vật chất rắn hỗn độn bị dồn
nén tạo ra lực đẩy lớn, những tảng đá vận động ở hai bên rìa và phía đầu dòng chảy
gây va đập mạnh, phá huỷ mọi chướng ngại gặp trên đường đi. Khi ngừng vận
7
động, dòng bùn đá loại này dường như “ngưng” lại, giữ nguyên cấu trúc đã có

trước đó, chứ khổng phân dị theo độ hạt, vì vậy mà tạo ra dạng tích tụ có hình con
đê nổi cao.
Loại này đặc trưng cho những nơi có cấu tạo địa chất dễ bị sụp lở, vỏ phong
hoá phong phú nguồn vật liệu vụn dẻ sụp lở cung cấp cho dòng lũ quét, có mưa
cường độ lớn và kéo dài, địa hình dốc. Nói một cách khác, đó là những vùng có hai
yếu tô' căn bản là điều kiện khí hậu khô hạn hoặc bán khô hạn kết hợp với điều kiện
địa chất có khả năng cung cấp nhiều vật liệu vụn rắn cho dòng chảy. Loại này đặc
trưng cho các khu vực đang trong tình trạng bất ổn sinh học, nên ít gặp ở nước ta.
Ví dụ như trong nhiều tài liệu, trận lũ bùn đá ở phía nam Liên Xô (cũ) đã
từng được mô tả: " khối bùn đá bao gồm đất cát, đá tảng, nước ở phần ngọn dòng
lũ tạo thành một bức tường thành dựng đứng lao từ trên núi xuống. Các tảng đá đi
đầu, nửa chìm trong khối bùn dặc, nửa nhô ra ngoài. Khi gặp vật cản trên bề mặt
đáy suối, đá tảng bị ùn lại, chìm ngập vào khối bùn cát tạo thành đập chắn tạm
thời, khiến cho mực nước của dòng lũ cao tới 7 - 8m, tạo ra áp lực rất mạnh, rồi
phá vỡ đập chắn tạm thời đó và dòng lũ tiếp tục cuốn đi với mức hung dữ càng cao
hơn. Đi sau các khối đá tảng đó là khối dòng rắn phần lớn có độ hạt mịn trộn lẫn
với đá có bề dày tới 4m, chuyển động trong lòng dẫn rộng chừng 25m. Sau cùng là
hỗn hợp lỏng hơn, chảy với tốc độ nhanh hơn
Kiểu dòng lũ bùn đá thứ hai do chứa nhiều nước hơn nên vận động chủ yếu
nhờ động lực của dòng nước loạn lưu. Những dòng bùn đá thuộc loại này đưa
xuống nón phóng vật lượng vật chất rắn ít hơn và trong khi tích tụ đã có dấu hiệu
nhất định của sự phân dị trầm tích. Do xảy ra đột ngột và vận tốc lớn, nên sức tàn
phá của loại này cũng rất đáng kể.
Loại này có thể gặp ở tất cả những nơi có điều kiện thích hợp, ví dụ ở miền
núi nước ta trong những năm gần đây, nghĩa là có chế độ khí hậu và lượng mưa có
cường độ lớn, kéo dài vài ba ngày liên tục, có cấu tạo địa chất - thạch học và trạng
thái mặt đệm thuận lợi. Đối với kiểu lũ bùn đá này, điều kiện tiên quyết là trên
sườn các thung lũng nhỏ miền núi phải có lớp vỏ phong hoá dày dễ bị trượt lở hoặc
bị sụp đổ khi có mưa kéo dài để tạo ra đập dâng nước tạm thời, rồi sau khi bị phá
8

vỡ dòng cuồng lưu sẽ cuốn theo bùn đá của thân đập mà tạo ra lũ quét với hàm
lượng vật chất rắn cao (có thể lên tới 10 - 15%).
1.4. Các phương pháp nghiên cứu
1.4.1. Nhóm các phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa
1.4.1.1. Các phương pháp khảo sát ngoài thực địa
Trên cơ sở đã có những phân tích tổng hợp trong phòng để tiến hành khảo
sát thực địa. Việc khảo sát thực địa sẽ giúp thu thập những tài liệu về đặc điểm địa
mạo, xác định ranh giới giữa các dạng địa hình, thành phần vật chất trong khu vực,
đặc điểm các dạng tai biến và tác hại thực tế do nó gây ra. Phát hiện chi tiết những
đặc trưng của khu vực nghiên cứu, ghi nhận hiện trạng bằng cách chụp ảnh hay đo
đạc, định vị bằng máy GPS. Việc đi thực địa được tiến hành đồng thời với việc sử
dụng các phương pháp phân tích chuyên nghành thu được kết quả tốt nhất cho nội
dung nghiên cứu.
1.4.1.2. Phương pháp phân tích đánh giá tổng hợp các số liệu và thông tin
thu thập
Thu thập tài liệu liên quan đến tai biến lũ là vấn đề quan trọng. Ở mỗi đề tài,
đây là bước đầu tiên được xem xét truớc khi triển khai công tác nghiên cứu điều tra
thực địa. Các số liệu này giúp người thực hiện nhiệm vụ có những nét khái quát
mang tính tổng quan về thực trạng và diễn biến của lũ quét- lũ bùn đá, những hậu
quả thiệt hại và tình hình khắc phục. Đó là những cơ sở để định hướng nội dung về
các bước tiến hành nghiên cứu. Các tài liệu được thu thập từ các sở, ban, ngành ở
địa phương, các tài liệu được lưu trữ ở các bộ, ngành quản lý Trung Ương.
1.4.1.3. Phương pháp điều tra nghiên cứu thu thập tài liệu
- Nghiên cứu hiện trạng, dấu vết của lũ bùn đá và những thiệt hại do chúng
gây ra;
- Nghiên cứu các mối quan hệ của điều kiện tự nhiên và hoạt động dân sinh
với tai biến lũ;
- Đánh giá các giải pháp phòng tránh tai biến đã được áp dụng, mức độ và
hiệu quả của chúng;
9

Ngoài ra, trong nghiên cứu điều tra thực địa, vấn đề thu thập thông tin trong
dân về lũ quét- lũ bùn đá cũng rất được coi trọng. Đây là những tư liệu quý, đặc
biệt là về hiện trạng các loại tai biến và thiệt hại về vật chất và con người trong
nhiều năm ở khu vực nghiên cứu.
1.4.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu địa mạo
1.4.2.1. Phương pháp trắc lượng hình thái
Mục đích của phương pháp này là phân tích định lượng địa hình bề mặt Trái
Đất để góp phần giải các vấn đề nguồn gốc và động thái của nó. Trong đó, có thể
nghiên cứu hình thái địa hình về: độ cao tuyệt đối, độ cao tương đối, độ dốc, hướng
sườn, mật độ chia cắt ngang và chia cắt sâu kết quả sẽ giúp cho việc xác định
được các vị trí sẽ xảy ra lũ quét.
Với đặc điểm địa hình liên quan đến lũ quét như độ dốc, hướng sườn, mức
độ bằng phẳng, độ chia cắt ngang, độ chia cắt sâu là những chỉ số quan trọng
trong đánh giá sự nguy hiểm của lũ quét như:
- Độ dốc quy định tốc độ của dòng chảy cũng như ảnh hưởng tới sự trượt lở
đất đá trên sườn.
- Mức độ bằng phảng quy định tính chất vật liệu cấu tạo nên địa hình.
- Độ chia cắt ngang quy định kiểu dòng chảy.
- Độ chia cắt sâu quy định bồn thu nuớc, hình thái hệ thống sông suối.
1.4.2.2. Phương pháp kiến trúc hình thái
Phương pháp này nhằm xác định mối liên hộ giữa địa hình với cấu trúc địa
chất, về các mặt cấu trúc kiến tạo và thạch học. Tìm ra sự phụ thuộc của hình thái
địa hình đối với các điều kiện cấu trúc và thạch học như trên cơ sở của hiện tượng
xâm thực chọn lọc (các loại đá mềm bị xâm thực mạnh hơn các loại đá cứng).
Nhiều đặc điểm hình thái được quy định bởi đặc điểm thạch học. Chẳng hạn, khi
nghiên cứu địa mạo lục địa, người ta dẻ dàng phân biệt được sự khấc biệt giữa địa
hình được thành tạo trên các đá mắc ma xâm nhập, mắc ma phun trào, đá trầm tích
lục nguyên có thế nằm ngang hoặc nghiêng, đá vôi
10
i

Các đặc điểm của trầm tích bỏ rời (thành phần độ hạt, thành phần khoáng
vật, đặc điểm tướng ) cũng có ý nghĩa quan trọng khi nghiên cứu lũ quét. Các đặc
điểm trầm tích nêu trên là một trong những chỉ tiêu để phân tích lịch sử phát triển
của địa hình đang được nghiên cứu. Ngoài ra chúng còn quyết định đến độ thấm
nước của lớp vỏ phong hoá, đó chính là những nhân tố gây ra lũ quét.
1.4.2.3. Phương pháp địa mạo động lực
Phương pháp này được sử dụng để phát hiện sự biến đổi của địa hình, tìm ra
những động lực và quá trình tác động lên địa hình trong mối liên hệ vói điều kiện
cấu trúc địa chất, vận động tân kiến tạo và những điều kiện khí hậu hiện đại.
Phương pháp này không những giúp giải thích nà còn dự báo được sự phát triển của
địa hình. Ví dụ như các khối trượt đất thường phát triển trên những cấu tạo địa chất
có thể nằm trùng với hướng dốc của sườn và có những lớp đá thấm nước (cát, cát
kết) xen kẽ với những lớp không thấm nước (sét, đấ sét). Phương pháp này giúp
chúng ta có thể dự báo sự hình thành và phát triển các loại hình lũ trong khu vực
nghiên cứu. Và xác định được các vị trí có nguy cơ xảy ra lũ quét.
1.4.2.4. Phương pháp nguồn gốc lịch sử
Phương pháp này nghiên cứu lịch sử phát triển của địa hình đang tồn tại trên
bề mặt Trái Đất cũng như đã bị phá huỷ hoặc bị chôn vùi trong lòng đất.
Qua các dấu hiệu trên địa hình ta rất dễ nhận ra dấu vết của các trận lũ đã
xảy ra trong quá khứ, các dấu hiệu đó đã xảy gần đây hay từ lâu rồi. Từ những
dạng địa hình mới tạo ta có thể suy ra nguyên nhân cụ thể gây ra thiệt hại có tính
chất tai biến, nghĩa là có thể dự báo - cảnh báo.
Để góp phần cảnh báo nguy cơ lũ quét trên cơ sở phương pháp địa mạo,
trước hết cần nhận thấy rằng nội dung của các cuộc điều tra địa mạo và chính bản
đồ địa mạo được xây dựng theo nguyên tắc nguồn gốc - lịch sử đã có mối liên hệ
chặt chẽ với sự hình thành lên địa hình.
1.4.3. Phương pháp viễn thám và GIS
Phương pháp viễn thám & GIS ngày càng được ứng dụng rộng rãi và trở
thành một phương pháp quan trọng trong nghiên cứu và đánh giá tai biến thiên
nhiên, bao gồm cả tai biến trượt lở - lũ bùn đá.

11
Đặc điểm của ảnh viễn thám là giúp chúng ta có thể thu nhận đổng thời đặc
điểm của các đối tượng trên bể mặt Trái Đất trong một diện tích rộng lớn tại thời
điểm bay chụp. Trong nghiên cứu lũ lụt, ảnh viễn thám có vai trò như một dữ liệu
đáu vào quan trọng cung cấp các thông tin về cấu trúc và các đơn vị địa hình, các
khối trượt cổ hiện trạng lớp phủ, mạng lưới sông suối. Trong đề tài, tài liệu viễn
thám cho phép xác định các khu vực bãi thải từ hoạt động khai thác than và các khu
vực có sự biến đổi về địa hình qua những thời kì khác nhau. Nhờ so sánh sự thay
đổi về mặt không gia của khu vực khai thác có thể cơ bản đánh giá được thời gian
tồn tại của các bãi đổ thải.
Công nghệ GIS giúp chúng ta giải quyết các bài toán mang tính tích hợp
thông tin từ nhiều lớp thông tin khác nhau một cách nhanh chóng và chính xác.
Trong nghiên cứu, đánh giá các vị trí tiềm ẩn lũ bùn đá, sự liên kết giữa các lớp dữ
liệu địa lý dạng vector và raster của GIS có vai trò quan trọng trong việc xác định
các vị trí tiềm ẩn lũ bùn đá trong một không gian địa lý cụ thể thông qua việc tổng
hợp thông tin cùng một lúc trên nhiều đối tượng nền địa lý khác nhau, như mạng
lưới thuỷ văn, đặc điểm thạch học, lớp vỏ thổ nhuỡng Khả năng trong lưu trữ,
quản lý và tích hợp thông tin, đồng thời nó có thể đưa ra rất nhiều các phương án
kết hợp khác nhau là một tính năng quan trọng có thể giúp các nhà quản lý đưa ra
những quyết định cuối cùng cho công tác dự báo và phòng chống lũ bùn đá.
Bản chất của ứng dụng Hệ thông tin địa lý còn là việc xác lập mối liên hệ
không gian giữa các đối tượng và hiện tượng mang thuộc tính không gian. Trong
nghiên cứu xác lập sơ đồ logic cho ứng dụng GIS, người ta phải tìm được những
mối liên hệ giữa các hiện tượng để từ đó xác lập các lớp thông tin cần phải đưa vào
mô hình. Sô' lượng lớp thông tin khá nhiều, nhưng chúng thường có hệ sô' tương
quan rất khác nhau với đối tượng nghiên cứu. Nhiệm vụ của người vận dụng cụ thể
là phải định được những mối liên hệ chặt chẽ nhất để ưu tiên tìm kiếm trong khi
thành lập cơ sở dữ liệu, bởi vì trong nhiều cạp tương quan bao giờ cũng có những
cặp tương quan chặt chẽ nhất và có ý nghĩa quyết định nhất. Ví dụ, căn cứ vào định
nghĩa về “bãi bồi là bề mặt tích tụ dưới đáy thung lũng sông do hoạt động xâm thực

và tích tụ của dòng sông tạo nên và hàng năm vẫn bị nước lũ tràn ngập”, khi muốn
xác định diên tích những không gian bị ngập lụt, nhà nghiên cứu lũ lụt bằng công
nghệ GIS trước hết phải có lớp thông tin thể hiện toàn bộ những diện tích bãi bối
12
thấp, bãi bồi cao rồi cho nó kết hợp vối những lớp thòng tin về độ cao lũ khác nhau.
Với mục đích này thì toàn bộ không gian không phải là bãi bồi hiện đại đều không
cẩn quan tâm.
Chức năng tích hợp là thao tác không gian trong đó những lớp chuyên đề
được tích hợp với nhau để tạo ra một lớp chuyên đề mới chứa đựng những thông tin
mới. Để rút ra những thông tin này, thao tác sô' học hoặc thao tác logic được vận
dụng trên những lớp dữ liệu khác nhau đã nhập vào. Tích hợp những lớp dữ liệu
khác nhau là một quá trình bậc thang. Hai lớp dữ liệu nhập vào được tổ hợp vào
một lớp trung gian, nó lại được tổ hợp với lớp thứ ba để tạo ra lớp trung gian khác.
Điều này được thực hiện tới khi tất cả các lớp dữ liệu nhập vào đểu được chồng lên
nhau (Star, 1990).
Chồng ghép số học bao gồm các thao tác như cộng, trừ, nhân và chia.
Thao tác số học được thiết lập trên mỗi giá trị của lớp dữ liệu và giá trị trên vị
trí tương ứng của lớp dữ liệu thứ hai (Aronoff, 1989). Ngoài tính nãng quản lý,
phân tích và tích hợp các lớp thông tin, GIS còn cho phép xây dựng mô hình số
độ cao (DEM) để mô phỏng địa hình thực trên cơ sở nội suy các sô' liệu độ cao
có được từ bản đồ địa hình, từ các điểm được xác định bằng GPS. Từ đó kết
hợp với ảnh viễn thám, bản đồ địa mạo và một sô' loại bản đồ lhác như bản đồ
địa chất, bản đổ thực vật giúp chúng ta xác định được các vị trí tiềm ẩn lũ
bùn đá và xây dựng được bản đồ cảnh báo.
13
CHƯƠNG 2
CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG
ĐẾN QUÁ TRÌNH PHÁT SINH TAI BIẾN TRƯỢT LỞ - LŨ BÙN ĐÁ
KHU V ực HẠ LONG - CAM PHẢ
2.1. Điều kiện tự nhiên

Lũ bùn đá xảy ra chịu ảnh hưởng của tổ hợp các điều kiện tự nhiên và các
hình thức tác động của con người trên lưu vực. Đối với khu vực khai thác than, các
thành tạo địa hình như sườn bãi thải, sườn moong khai thác có nguồn gốc hình
thành do con người hay còn gọi là địa hình nguồn gốc nhân sinh. Tuy nhiên, ngay
sau khi được tạo ra chúng đã trở thành một thực thể địa hình trên bể mặt Trái Đất,
bắt đầu chịu tác động tổng thể của các quá trình ngoại, nội sinh để biến đổi và tiến
hoá tới một trạng thái mới hay trạng thái cân bằng nào đó. Ảnh hưởng tói nguy cơ
phát sinh tai biến trượt lở - lũ bùn đá ở vùng khai thác than nói riêng và của khu
vực Hạ Long - cẩm Phả nói chung có các nhân tố chính như: cấu trúc địa chất,
thạch học, địa hình, khí hậu, thủy văn và thực vật.
2.1.1. Cấu trúc địa chất, thạch học và hoạt động tân kiến tạo
2.1.1.1. Cấu trúc địa chất và thạch học
Cấu tạo nền địa chất khu vực Hạ Long - cẩm Phả bao gồm các thành tạo có
tuổi từ Cacbon đến Đệ tứ, trong đó chủ yếu là các đá trầm tích và trầm tích phun
trào. Nét nổi bật nhất là các trầm tích hạt thô như cát kết, cuội kết chiếm tỷ trọng
lớn trong các hệ tầng và các thành tạo phun trào ở đây chủ yếu có thành phần axit.
Đặc điểm đó tạo nên tính sắc sảo của địa hình các dãy núi và khả năng tạo vỏ
phong hoá sét bị hạn chế.
- Các thành tạo carbonat của hê tầng Bắc Sơn với độ tinh khiết cao và cấu
tạo dạng khối hoặc phân lớp dày tạo nên các khối núi đá vôi với sườn vách dốc
đứng điển hình.
- Hệ tầng Bãi Cháy phân bố thành dải hẹp trên các dải đồi ở hai phía của
Cửa Lục. Mặt cắt của hệ tầng được chia thành 2 phần: phần dưới gồm dăm kết silic
14
Hình 2.1
BẢN ĐỔ ĐỊA CHẤT KHU vực HẠ LONG - CẨM PHÀ
Bản đồ được biên tập và sô hoá từ Bản đồ địa chất 1:200.000
do Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam xuất bản năm 1999
màu xám đen, ròn mịn, đôi chỗ xen lớp mỏng cát bột kết, dày 100 - 150m; phần
trên là đá silic màu xám đen xen các lớp mỏng đá vôi silic, dày 150m.

- Hệ tầng Bình Liêu (T2a bl) gồm các trầm tích - nguồn núi lửa phân bô'
thành các đải kéo dài phương á vĩ tuyến nằm tiết giáp phía bắc và nam hệ tầng Tấn
Mài. Mặt cắt được chia làm 2 phân hệ tầng:
Phân hệ tầng dưới phân bố ở phần rìa nếp lõm tại xã Dân Chủ hoặc phần
nhân nếp lồi Núi Sén. Mặt cắt gồm các đá cát kết, cuội kết, cát kết tuf, chuyển lên
các thành tạo phun trào ryolit porphyr, đacit porphyr xen các thấu kính hay lớp
mỏng cuội kết tuf, cát kết tuf.
Phân hệ tầng trên phân bố ở trung tâm nếp lõm Dân Chủ và trên dải hẹp từ
núi Dân Tiên đến núi Khe Ru, Đồng Quặng - phần gần thượng nguồn của sông Trới
và sông Man. Mặt cắt đặc trưng cho hệ phân tầng có độ hạt nhỏ hơn phân hệ tắng
dưới như bột kết, đá phiến sét xám tím xen ít cát kết, cát kết tuf, phân lớp vừa đến
mỏng, dày 600 - 1000m. Do cấu tạo bởi các thành tạo hạt mịn, các đá của hệ tầng bị
phong hoá cho nhiều sét, địa hình thoải hơn và dễ bị phân cắt xâm thực hơn địa
hình cấu tạo bởi các đá cát sạn kết.
- Hệ tầng Hòn Gai (T3n - r hg) phân bố ở trên các dải núi thấp và chiếm
phần lớn diện tích khu vực nghiên cứu. Đây là hệ tầng có tuổi Trias thượng, có
chứa than cung cấp nhiên liệu quan trọng nhất của nước ta. Nhiều mỏ than trong hệ
tầng này đã được khai thác từ lâu đời và nhiều mỏ mới đuợc khai thác nằm ở ngay
phía đông, đông nam vịnh cửa Lục. Dựa theo độ chứa than, hệ tầng Hòn Gai được
chia thành hai phân hệ tầng có cấu tạo dạng phức nếp lõm dạng chậu mà phần nhân
chính:
Phân hệ tầng dưới gồm 15 tập chiếm khối lượng chủ yếu của phân vị với
nhiều vỉa than có giá trị công nghiệp. Có cấu tạo phân nhịp, mỗi nhịp gồm cuội kết,
cát kết, bột kết chuyển lên sét than, than đá. Bề dày của phân hệ tầng khoảng 1500
- 1700m.
Phân hệ tầng trên gồm chủ yếu là các thành tạo hạt thô như cuội kết thạch
anh xen các lớp mỏng cát kết thạch anh và bột kết, sét than, dày 600 - 700m.
16
- Dải than Hòn Gai có cấu tạo gần theo phương vĩ tuyến, kéo dài từ Móng
Cái qua cẩm Phả và Hòn Gai. Chúng tạo nên bàng loạt mỏ quan trọng, trong đó

đáng kể là các mỏ Kế Bào, Mông Dương, Cọc Sáu, Bắc Quảng Lợi, Đèo Nai, Khe
Chàng, Khe Tam, Ngã hai Khe Hùm, Vàng Danh, Hà Tu, Hà Lầm, Đồng Cóc,
Đồng Đãng, Yên Lập.
Thành phần của các trầm tích chứa than và sô' lượng các vỉa than có sự thay
đổi theo không gian. Chính do sự nhầm lẫn này mà trước đây Zâyle (Zoiller, 1903)
đã phân chia ra ba hệ tầng, nhưng thực chất là chúng có chung một mực địa tầng
như nhau.
Các trầm tích chứa than được Paplốt (1960) xếp vào điệp Hồng Gai bao gồm
ba phụ điệp. Phụ điệp chứa than căn bản có cuội kết hạt trung bình, sỏi kết và cát
kết hạt không đều, có ít thấu kính than đá mỏng. Phụ điệp chứa than và trên than
căn bản là cuội cát kết có lớp kẹp bột kết, bột kết than, sét kết và các vỉa than đá
với chiểu dày mấy chục mét. Nghiên cứu một cách chi tiết ở cẩm Phả, Phạm Thế
Hiển và Vũ Quang Bình chia trầm tích phụ điệp chứa than ra ba tập (tập trầm tích
lục địa đới trẩm tích chuyển tiếp, tập trầm tích lục địa trên).
Cấu tạo của dải than là cấu tạo của một địa hào, được giới hạn bởi các đứt
gãy gần phương vĩ tuyến. Móng của các trầm tích chứa than chủ yếu là các trầm
tích Cacbon - Pecmi. Trầm tích chứa than tạo nên một hệ thống nếp uốn đéu đạn,
thường có dạng đẳng thước hoặc hơi kéo dài chủ yếu có phương gần vĩ tuyến, một
số cấu tạo nếp uốn có phương kinh tuyến. Các cấu tạo uốn nếp bị làm phức tạp
thêm bởi hệ thống đứt gãy theo phương vĩ tuyến và kinh tuyến.
Từ mô tả trên cho thấy các vật liệu thải của các khu khai thác than trong hệ
tầng chủ yếu vẫn là vật liệu hạt thô, lượng bột sét chiếm tỷ lệ nhỏ. sản phẩm vỏ
phong hoá thường là litoma hoặc saprolit với bể dày hạn chế.
- Hệ tầng Hà Cối (J|_2 hc) phân bô' ở phần gần thượng nguồn của các nhánh
phía tây sông Diễn Vọng. Hệ tầng được chia thành 2 phân hệ tầng có thành phần
khác biệt nhau:
Phân hệ tầng dưới gồm chủ yếu các thành tạo hạt thô như cuội kết, sạn kết
thạch anh phân lớp dày xen các lớp mỏng cát kết, bột kết màu nâu đỏ, dày 200 -
300m.
17

7 Ị? Ị • ' ; ■ ■ '
'V i !
Phân hệ tầng trên gồm chủ yếu các đá hạt mịn như cát kết hạt vừa, bột kết,
sét kết màu nâu đỏ, nâu tím, dày 300 - 350m.
Các đá của hệ tầng Hà Cối có độ bền vững cao, bị phong hoá yếu, tạo nên
địa hình sườn vách dốc đứng với quá trình động lực hiện đại chủ yếu là đổ lở. Khả
nãng cung cấp vật liệu cho dòng chảy yếu.
- Các thành tạo Kainozoi phân bô' chủ yếu trong và xung quanh vịnh Cửa
Lục, gồm các trầm tích Miocen đến hiện đại.
- Các thành tạo Pleistocen phân bô' trên các dải gò đồi thấp xung quanh
vịnh Cửa Lục với các thành tạo nguồn gốc sông - lũ gồm chủ yếu vật liệu hạt
thô như cuội, tảng và các thành tạo nguồn gốc biển với thành phần chủ yếu là
cát bột xám vàng.
- Các thành tạo Holocen phân bô' ở phần địa hình thấp quanh và trong phạm
vị vịnh cửa Lục. Trầm tích Holocen hạ - trung phân bố trên các thềm biển cao 3 -
5m, mặt cắt gồm 2 tập, từ dưới lên như sau: Tập dưới là cát, cuội nhỏ, dày 0,3m;
tập trên gổm cát, sạn lẫn bột sét, vỏ sò biển, dày l,lm .
- Các thành tạo tuổi Holocen muộn phân bô' trong phần ngập nước của vịnh
gồm các trầm tích hạt thô như cát lẫn bột sét, cát sạn sỏi thạch anh phân bố ở phẩn
các bãi triều và bột sét, bùn phân bố ở các máng nước sâu của vịnh.
2.1.1.2. Hoạt động đứt gãy vá địa chấn trong giai đoạn tân kiến tạo
a. Hoat đồng dứt gãy
Một sô' các đứt gãy tồn tại trong khu vực nghiên cứu và ảnh hưởng đến quá
trình hình thành tai biến truợt lở - lũ bùn đá gồm có:
Đứt gãy Hà Lùng - Dương Huy
Đây là đứt gãy lớn nhất trong vùng nghiên cứu, thuộc loại đứt gãy khu vực.
Theo các nghiên cứu trước đây của Lê Đức Kính (1978) và Trần Vãn Trị (1991) thì
đứt gãy này nằm gẩn với đứt gãy Trung Lương, kéo dài theo phương á vĩ tuyến từ
phía đông Hà Lùng qua xã Thống Nhất, Dương Huy, có dạng vòng cung thoải với
lưng quay về hướng nam. Đây là đứt gãy trẻ nhất cắt qua vùng nghiên cứu. Đứt gãy

kéo dài hang chục km và còn tiếp tục về hướng tây, đi qua phía nam của dãy Yên
18