Nghiên cứu đứt gãy sông Chanh - Cát bà và vai trò hình thành các thung lũng trên đảo Cát Bà

ĐẠI HỌ C Q UỐC G IA HÀ NÔI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Tự NHIÊN
BÁO CÁO ĐỂ TÀI
CẤP ĐẠI HỌC QUỐC GIA
NGHIÊN CỨU ĐÚT GÃY SÔNG CHANH -CÁT BÀ
VÀ VAI TRÒ HÌNH THÀNH CÁC THUNG LŨNG
TRÊN ĐẢO CÁT BÀ
MÃ SỐ: Q T 07-43
Chủ trì đ ề tài: Th.s Nguyễn Đình Nguyên
ĐAI HOC GUỐC GIA HÀ NÓI
I^UNG TAV -Hịy.i' - TIN THLJ VỊỆNỊ
Ì ) T / m
HÀ NỘ I 2008
BÁO CÁO TÓ M TẮT
a. Tên đề tài: “Nghiên cứu đứt gãy Sồng Chanh - Cát Bà và vai trò hình thành
các thung lũng trên đảo Cát Bà”
M ã số: QT 07-43
b. Chủ trì để tài: ThS. Nguyễn Đình Nguyên
c. Các cán bộ tham gia: NCS Hoàng Hữu Hiệp
ThS. Phạm Minh Trường
CN. Nguyễn Thị Hồng
d. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
- Mục tiêu nghiên cứu:
Làm sáng tỏ đặc điểm đút gãy và vai trò của nó hình thành các thung
lũng trên đảo, làm cơ sở khoa học đánh giá tiềm năng dầu khí, tìm kiếm nước
ngầm đáo Cát Bà.
- Nội dung nghiên cứu:
+ Nghiên cứu đặc điểm của đứt gãy Sông Chanh-Cát Bà
+ Đặc điểm các thung lũng trên đảo Cát Bà
e. Các kết quả đạt được
- Làm rõ cấu trúc các thung lũng trên đảo dọc theo đứt gãy Sông

Chanh- Cát Bà
- Làm cơ sở khoa học tìm kiếm nước trên đáo Cát Bà
- Nghiên cứu đút gãy Sông Chanh- Cát Bà góp phẩn làm rõ hệ thống đứt
gãy lìa Đông Bắc bế Sông Hồng
f. Tình hình sử dụng kinh phí của để tài
- Kinh phí hỗ trợ: 20.000.000đ
- Kinh phí được cấp: 20.000.000
Quản lý phí
800.000đ
Vật tư văn phòng
500.000Ổ 1
Hội nghị
1.400.000đ
Công tác phí
3.500.000Ổ
Chi phí thuê mướn
12.000.000đ
Chi phí nghiệp vụ
1.800.000Ổ
'T ' A
Tống
20.000.000đ
KHOA QUẢN LÝ CHỦ TRÌ ĐỂ tài
(ký và ghi rõ họ tên) (ký và ghi rõ họ tên)
PGS.TS Nguyễn Văn Vượng ThS. Nguyễn Đình Nguyên
C ơ QU AN CHỦ TR Ì ĐỂ TÀI
Abstract
a. Title of subject: Researching Sons Chanh - Cat Ba i'ault and its role in
forming valleys on Cat Ba island.
Code num ber: QT 07-43

b. Main author: Ma. Nguyen Dinh Nguyen
c. Co-author: PhD candidate HoanL1 Huu Hicp
Ma Pham Minh Truong
Be Nguyen Thi Hong
d. Objective and content:
- Objective:
Interpreting characteristic of Song Chanh - Cat Ba fault and Its role in
forming valleys on the istland to be scicntific base for evaluating oil and eas
prospect, exploring groundwater on Cat Ba island.
- Content:
+ Researching characteristic of the Song Chanh- Cat Ba fault
+ Characteristic ofllie valleys on Cat Ba island
e. Result
- Intepretins clearly the structures of valleys along Song Chanh - Cat
Ba fault on the Cat Ba island.
- Researching So nil Chanh - Cat Ba has make clearly I’aull system of
the Norhern East marsin of Red River basin.
- Researching Song Chanh - Cat Ba is the scientific base for exploring
groundwater on Cat Ba island.
1
3
4
4
5
5
7
7
7
14
14

18
26
27
MỤC LỤC
Lịch sử nghiên cứu đứt gãy Sông Chanh- Cát Bà
Các phương pháp nghiên cứu
Phương pháp phân tích cấu trúc hình thái
Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa
Phương pháp phân tích ảnh
Phương pháp nghiên cứu tổng hợp và lập bán đổ cấu trúc địa
chất
Vị trí đứt gãy Sông Chanh - Cát Bà trên bình đồ cấu trúc khu vực
Đặc điểm địa chất và cấu trúc khu vực
Địa tầng
Đặc điểm đứt gãy sông Chanh - Cát Bà
Đứt gãy Sông Chanh - Cát Bà
Đứt gãy Sông Chanh - Cát Bà và vai trò hình thành các thung
lũng
Kết luận
Tài liệu tham khảo
M Ở ĐẨU
Đứt gãy Sông Chanh- Cát Bà nằm ở Đông Bắc bê trầm tích Kainozoi
Sông Hồng, làm ranh giới phân chia bể cấu trúc Sông Hồng với đới cấu trúc
duyên hải. Bởi vậy chúng có ý nghĩa lớn trong nghiên cứu cấu trúc khu vực,
đánh giá điều kiện điạ động lực, chi phối việc thành tạo tài nguyên thiên
nhiên. Trong thực tế các công trình nghiên cứu hiện có đứt gãy Sông Chanh
chưa được nghiên cứu đúng với vị trí của nó. Đứt gãy Sông Chanh - Cát Bà có
ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu dầu khí, địa chất thuỷ văn đặc biệt ở trên
đảo Cát Bà. Với mục tiêu làm sáng tỏ đặc điểm đứt gãy và vai trò của nó hình
thành các thung lũng trên đảo, việc nghiên cứu đứt gãy này được nhóm tác giả

khảo sát thực hiện chủ yếu trên đảo Cát Bà (hình 1)
Hình 1. Vị trí đảo Cát Bà trên ánh Spot
Quần đảo đá vôi Cát Bà nằm trong vùng núi đá vôi phát triển mạnh mẽ
ở Đông Bắc Việt Nam đi kèm với yếu tố địa hình này là các quá trình karst và
đưa đến việc hình thành các thung lũng rất đặc trưng trên đảo. Đảo Cát Bà với
diện tích 298km2 có nhiều nguồn tài nguyên thiên nhiên quý giá. Với đặc
điểm địa hình núi đá vôi và vị trí đảo Cát Bà đã có một cảnh quan vô cùng hấp
dẫn, đồng thời ở đây rừng quốc gia hay còn gọi là vườn quốc gia Cát Bà có
nhiều loài động thực rất quý hiếm tạo cho khu vực này có tiềm năng du lịch
lớn, không chỉ cho du lịch sinh thái mà cả du lịch ngầm dưới biển.
Đảo Cát Bà có địa hình phân cắt mạnh, có một lớp phủ thực vật dày nên
công tác khảo sát địa chất rất khó khăn. Cũng chính vì lý do này, các tài liệu
địa chất đã có còn thiếu: các ranh giới địa chất, đứt gãy đều đã đựơc bổ sung
thêm trong thời gian khảo sát. Để xác định rõ vai trò của đứt gãy hình thành
nên các thung lũng chúng tôi phải tiến hành các tuyến khảo sát thực địa lặp đi,
lạp lại nhiểu lần để xây dựng bản đồ cấu trúc, cấu trúc của các thung lũng trên
đảo. Trong công tác thành lập sơ đồ cấu trúc được dựa trên ảnh vệ tinh và ảnh
hàng không tỷ lệ 1/25 000 cho phép liên kết ranh giới địa chất có độ chính xác
Với đề tài “Nghiên cứu đít7 gãy sông Chanh -Cát Bà và vai trò hình
thành các thung lũng trên đảo Cát Bà ” với mục tiêu làm sáng tỏ cấu trúc khu
vực đảo Cát Bà hình thành các thung lũng trên đảo, làm cơ sở khoa học đánh
giá tiềm năng nước ngầm đảo Cát Bà, cấu trúc địa chất - địa chất thủy văn để
xác định điều kiện chứa nước và khoanh vùng các cấu trúc chứa nước. Trên cở
sở đề tài đã thành lập được sơ đồ cấu trúc tỉ lệ 1:25.000 cho toàn đảo, sơ đồ
cấu trúc tỉ lệ 1:10000 cho các thung lũng trên đảo.
Nội dung của báo cáo bao gồm:
Chương 1: Lịch sử nghiên cứu đứt gãy Sông Chanh- Cát Bà
Chương 2: Các phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Vị trí đứt gãy Sông Chanh - Cát Bà trên bình đồ cấu trúc
khu vực

Chương 4: Đặc điểm đứt gãy Sông Chanh-Cát Bà
CHƯ ƠNG 1
LỊCH SỬ N G HIÊN c ú u ĐỨT GÃY SÔ NG C HAN H - CÁT BÀ
Đứt gãy Sông Chanh - Cát Bà đã xuất hiện từng phần trên tờ bản đổ địa
chất 1: 200.000, bản đồ địa chất 1:500.000 (Trần Đức Lương, Nguyễn Xuân
Bao, 1965) và một số công trình nghiên cứu tỉ lệ lớn. Hiện nay trong các công
trình chưa có một công trình nào thể hiện hệ thống đứt gãy Sông Chanh - Cát
Bà một cách rõ rệt. Đề cập đến hệ thống đứt gãy Sông Chanh - Cát Bà trên các
công trình này đều mang tính định tính, thiếu các kết quả nghiên cứu định
lượng. Các phần của đứt gãy thể hiện một cách rời rạc thiếu tính hệ thống
cũng như mối tương quan địa động lực của chúng. Các công tình này chưa xác
định được hạn mực đứt gãy đứt gãy Sông Chanh - Cát Bà và thường thể hiện
một loạt đứt gãy không có tính hệ thống (hình 1.1, hình 1.2).
Rõ ràng muốn thể hiện ý nghĩa của đứt gãy này cần phải chỉnh lý vị trí
phân bố, tên gọi cũng như tính hệ thống của nó.
Trong phạm vi vùng nghiên cứu, phải nói các công trình nghiên cứu
phục vụ tìm kiếm bể dầu khí sông Hổng là có độ tin cậy cao.
Trên các công trình đã thể hiện rõ các đứt gãy khung tạo nên bể Sông
Hồng là đứt gãy Sông Hồng sâu 65 km, đứt gãy sông Chảy, đút gãy sông Lô
sâu 45km (Cao Đinh Triều, 2006), trong đó đứt gãy Sông Chảy và Sông Lô tạo
nên đới sụt của bể Sông Hổng ở về phía Đông Bắc, đứt gãy Sông Lô phát triển
các đứt gãy Tiên Lãng, Kiến Thuỵ. Nhưng về phía Đông Bắc là khu vực phát
triển đứt gãy đứt gãy Sông Chanh - Cát Bà thì các công trình này đề cập đến
cũng không rõ ràng, tuy rằng trong thực tế biên độ dịch chuyển của đứt gãy là
lớn (làm xê dịch và thể hiện trên một mực địa hình các thành tạo Jura và
Devon có các thành tạo rất xa nhau hình 1.3)
Đánh giá chung mức độ nghiên cứu của đứt gãy Sóng Chanh - Cát Bà là
chưa đúng mức bởi vậy như lời mở đẩu vấn đề nghiên cứu đứt gãy Sõng Chanh
- Cát Bà là nhu cầu cấp thiết để phục vụ cho công tác tìm kiếm tài nguyên và
các lợi ích khác.

3
«
HÌNH 1.1. BẢN ĐỔ ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN VÙNG HẢI PHÒNG
Tỉ lè 1 200 000
I
s :
< ;
ỉ
D i
a i
I
a <
z ;
0 I
r>2 ds
S ịíỊk ci
• jfe|'
D,.2 ító
Chú giải
g I Ph ân hệ táng trên: bộ t I
£ I ít lớ p sét than mỏng. Dể
1*“ Phân hệ tầng dưới; euộ
£ '2 xen lớp m ỏng b ột kết. c
Hê tẩng B ản Pảp: đá v ôi ph â n
m àu xám, xám sầm xen silic.si
H ệ tầng Đổ Sơn: cuội kết, c ảl k
Hệ tầng Dư ờng Đ ộng: cát kết th
dạn g q uarzit, bột kết, đá phiến í
Đứt gảy S ông C han h - Cát Bà
106°45

* Tjrt-r • %
ồ
ton 'a\ jrfJf j 4 T|/M»I£|
ty(Vf Ạgt
T-jfWf hữ*
1
bmQv rt»
jV *r
ryỹ *6*7
I
ty > í >v <
brO.'
onOvTl
amO / ft)
.ỉniOý íc
mQv
LK1QO -’90^ tí nO>.
a-T>QK lò
i xỏ-p ạ* 2_
\ HíT Ní V-6
107'00
106*45
à K hoa ng sàn V iệl Na m do Hoàn g Ng ọc K ỳ chủ biên [3)
Hình 1.2. Sơ đồ kiến trúc tân kiến tạo, kiến tạo hiện đại và
biểu hiện địa chấn vùng cửa sông Bạch Đằng và lân cận [2]
Theo tài liệu của Tổng công ty Dầu khí
Hình 1.3. Sơ đổ các đứt gãy kiến tạo Bắc bê Sông Hồng
CHƯƠNG 2
CÁC PH ƯƠNG PHÁ P NG HIÊN c ứ u
2.1. Phương pháp phân tích cấu trúc hỉnh thái.

Phương pháp này là dựa vào hình thái riêng biệt của các loại biến dạng
kiến tạo như uốn nếp, đứt gãy, tính chất thế nằm của các tập đứt gãy, các biểu
hiện của hoạt động macma, phân tích mối tương quan phân bố, hướng trong
không gian của các thành phần cấu tạo, trục nếp uốn, sụt lún từ đó tìm ra
cơ chế hình thành, mức độ kế thừa và qui qui mô phát triển của chúng. Việc
phân tích hình thái của các hệ thống đứt gãy cho phép ta xác định được hiện
tượng đứt gãy nghịch đảo, chiều dày, biên độ, thế nằm, kiểu đứt gãy, thời gian
hoạt động của chúng và giải thích được vai trò của các đứt gãy trong quá trình
hình thành và phá huỷ các các thung lũng.
Việc nghiên cứu đứt gãy sông Chanh - Cát Bà cũng được dựa trên
nguyên lý hình thái cấu trúc của mỗi bối cảnh địa động lực đặc trưng cho nó
một hệ thống phá huỷ riêng, do đó để xác định cơ chế chuyến động cho một
hoàn cảnh xác định hệ thống đứt gãy đặc thù cấu trúc hình học của chúng
trong việc hình thành các thung lũng trên đảo Cát Bà.
2.2. Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa
Trước khi tiến hành thực địa cần phải chuẩn bị kỹ lưỡng về tài liệu cũng
như vạch tuyến lộ trình. Trong quá trình thực địa cần phải mô tả vết lộ như:
mô tả thạch học, thế nằm, mô tả địa tầng, kiến tạo cũng như nghi chép toàn bộ
các thông tin quan trọng về địa chất, địa chất thủy văn và địa hình, địa mạo.
Ngoài ra cũng cần phải lấy mẫu thạch học và hóa thạch (nếu có).
Điều không thể thiếu trong quá trình nghiên cứu ngoài thực địa là phải
chụp ảnh để ghi lại hình ảnh đầy đủ của vết lộ, phản ánh tính chất khách quan
của vết lộ.
Mỗi tuyến lộ trình luôn phải được xử lý ngay trong ngày thực địa: cần
phải sửa chữa nhật ký cho sát thực với thực tế và đưa những thông tin địa chất
lên bản đồ lộ trình (bán đồ địa hình).
Để phục vụ cho đề tài nghiên cứu này nhóm tác giả đã tiến hành đo vẽ
Bản đồ cấu trúc địa chất đảo Cát Bà tỉ lệ 1/25.000 với mạng lưới thực địa đo
4
vẽ, quan trắc là 250m X 250m. Đối với các thung lũng đường xuyên đảo nhóm

tác giả đã tiến hành đo vẽ và xây dựng bản đồ cấu trúc tỷ lệ 1/10.000.
2.3. Phương pháp p hân tích ảnh
Trong quá trình nghiên cứu sử dụng 2 phương pháp phân tích
ảnh: Phương pháp phân tích ảnh vệ tinh và phân tích ảnh máy bay.
Qua quá trình phân tích ảnh vệ tinh cũng như soi ảnh máy bay dưới
kính lập thể đã làm sáng tỏ cấu trúc của địa hình, địa mạo của khu vực nghiên
cứu, Từ đó đã giải đoán những cấu trúc địa chất cũng như địa chất thủy văn.
Dựa vào dấu hiệu ảnh đẽ dàng xác định được các cấu trúc linement tiền
đề để nghiên cứu các đứt gãy.
Trong khu vực nghiên cứu sự khác biệt của hoa văn đá vôi và trầm tích
cát lấp đầy thung lũng là rất rõ rệt do đó sử dụng phương pháp này có thẻ nói
là rất hiệu quả.
2.4. Phương pháp nghiên cứu tổng hợp và lập bản đồ cấu trúc địa chất
Các tài liệu trong quá trình thực địa cần phải được kết hợp với kết quá
trong quá trình phân tích ảnh vệ tinh cũng như ảnh máy bay và đo địa vật lý
thì mới có thể đưa ra được toàn bộ bình đồ cấu trúc địa chất cúa khu vực
nghiên cứu. Việc nghiên cứu này không thể tách rời với sự liên kết của quá
trình tham khảo tài liêu (lịch sử nghiên cứu địa chất cua khu vực).
Bản đồ cấu trúc địa chất được xác lập dựa trên Quy chế lập bản đồ địa
chất và dựa trên nền của bản đồ địa hình khu vực nghiên cứu. Bản đổ cấu trúc
địa chất phải nói nên được đặc điểm cấu trúc địa chất cũng như về kiến tạo và
địa mạo của đảo Cát Bà.
Quá trình phân chia các tầng cấu trúc chủ yếu dựa vào các chi tiêu
thạch học và đơn vị cấu trúc uốn nếp. Phân chia cấu trúc không gian còn thêm
một chí tiêu nữa là phân bố của các tầng cấu trúc.
2.5. Đánh giá kết quả Địa Vật lý
Đánh giá các tài liệu địa chấn nhóm tác giá đã sử dụng các tài liệu của
Tập đoàn dđu khí, về phương pháp địa vật lý trọng lực từ các tác giả sử dụng
kết quả Viện Vật lý Địa cầu.
5

Báo cáo này trình bày kết quả nghiên cứu đứt gãy Sông Chanh - Cát Bà
được thực hiện trong thời gian nghiên cứu 1 năm, trong khuôn khổ của đề tài
Đại học Quốc gia Hà Nội.
Nội dung bao gồm những vẫn vấn đề chính như sau:
1. Đánh giá khái quát về tình hình nghiên cứu đứt gãy Sông Chanh - Cát
Bà
2. Vị trí của đứt gãy đứt gãy Sông Chanh - Cát Bà trong bình đổ cấu trúc
khu vực
3. Đặc điểm của đứt gãy Sông Chanh - Cát Bà và vai trò trong việc hình
thành các thung lũng trên đảo
4. Ý nghĩa của đứt gãy Sông Chanh - Cát Bà trong nghiên cứu địa chất khu
vực, lý giải cơ chế địa động lực, tìm kiếm khoáng sản có ích.
6
CHƯ ƠNG 3
VỊ T R Í Đ ú t G ã y S ô n g c h a n h - CÁT BÀ
TRÊN BÌNH ĐỔ CÂU TRÚC KHU vực
3.1. Đặc điểm địa chất và cấu trúc khu vực
Đứt gãy Sông Chanh - Cát Bà kéo dài theo phương Tây Bắc - Đông
Nam từ Đông Triều xuyên qua đảo Cát Bà (hình 3.1). Nó chiếm vị trí rìa Đông
Bắc bể Kainozoi sông Hồng là khu vực lộ móng Pleozoi, Mesozoi. Ở đây chủ
yếu là các trầm tích lục nguyên cacbonat có tuổi Devon, đá vôi tuổi C-P, trầm
tích chủ yếu là cuội kết, cát kết, bột kết hình thành trong điều kiện lục địa có
tuổi Jura. Rìa Đông Bác bể Sông Hổng này xuyên cắt cấu trúc đới duyên hải
kéo dài theo phương Á vĩ tuyến đặc trưng là các cấu trúc địa luỹ Tấn Mài, địa
hào Hòn Gai và Địa hào Bảo Đài- Yên Tử. Địa lũy Tấn Mài được tạo lẻn bởi
các trầm tích biến chất, tướng đá phiến lục có tuổi Ocdovic- Silua. Địa hào
Hòn Gai được lấp đầy bởi các trầm tích chứa than tuổi Nori. Địa hào Bảo đài-
Yên Tử lấp đầy các trầm tích chứa than Jura sớm. Phía Nam địa hào Hòn Gai
kéo dài ra vịnh Hạ Long là không gian phân bố các thành tạo cacbonat tuổi
Devon và Carbon.

Khu vực nghiên cứu là rìa Đông Bắc bể trầm tích Kainozoi sông Hồng
có các cấu tạo kéo dài theo phương Đông Bấc - Tây Nam. Ổ đây có các cấu
trúc như sau:
1. Địa hào Đông Quan - Thuý Nguyên
2. Địa Lũy Chí Linh - Yên Tử
3. Địa hào Kiến An
4. Địa lũy Đồ Sơn
5. Địa hào bãi Cháy
Ranh giới, giới hạn các cấu trúc trên là đứt gãy sông Lô, Tiên Lãng,
Kiến Thuỵ, Sông Chanh- Cát bà, Bãi Cháy
3.2. Điạ tầng
Tại khu vực trên đảo Cát bà trên tờ bản đồ địa chất 1:50 000 được thành
lập bởi Liên Đoàn bản đồ Địa chất, địa tầng ỏ đây đã được phân chia ra các
phân vị sau:
7
Hình 3.1. Hình dáng đứt gãy Sông Chanh - Cát Bà
được thê hiện trên ảnh vệ tinh
- Hộ tầng Phố Hàn tuổi Devon muộn - Carbon sớm (Dj - C/plỉ)
- Hệ tầng Cát Bà tuổi Carbon sớm (C/Cb)
- Hệ tầng Quang Hanh tuổi Carbon muộn - Permi (C2- Pqh)
ở đây đã xác định sự có mặt của trầm tích Devon muộn, Cacbon sớm,
Cacbon giữa và Pecmi không quan sát thấy sự bất chỉnh hợp địa tầng giữa
chúng, ở khu vực Cát Cò theo nhà cổ sinh Tạ Hòa Phương, người đã nghiên
cứu mặt cắt chi tiết ở đây thì trầm tích Devon hoàn toàn chuyển tiếp từ từ lên
Cacbon sớm.
Hệ tầng Cát Bà đã được Nguyễn Công Lượng [4] xác lập từ năm 1978 từ
số liệu của mặt cắt ở Cát Bà với thứ tự như sau:
Tập 1- Đá vôi phân lớp từ tnm q bình đến dày, dạng khỏi màu đen, có
nơi xám sang, đôi nơi bi tái kết tinh, dày ỉ50m. Chứa trùng lỗ:
Parathurammina suleimanovi Lip.

Tập2: Đá vôi silic phân lớp mỏng đến trung bình, màu xám đen , rán
chắc,xen những lớp silic màu đen, dày 200m.
Tập 3: Đá vôi, sét vôi phân lóp trung bình đến dày, màu đen xen những
lớp cát kết, cát bột kết màu xám, xám phớt vàng chứa Dianella amenlaGan.,
Eosstaffella mosquensí Viss., dày 250 m.
Tiến hành nghiên cứu mặt cắt chi tiết ở Cát Cò, từ Hiền Hào đến Việt
Hải có thể thấy trật tự địa tầng có sự thay đổi.
Mặt cắt từ Cát Cò hai đến Bến Bèo có thứ tự như sau:
Dưới cùng đá vôi phân lớp trung bình 20-30 cm từ từ chuyển lên đá vôi
phân lớp mỏng 10-12cm và sau đó là tập silic phân nhịp 1 đến 1,2 m, trong đó
các lớp đá silic dày 7-8 cm xen kẽ các phân lớp sét dày 1-2 mm. Mặt cắt kết
thúc ở Bến Bèo bởi đá vôi Cacbon giữa - Pecmi với ranh giới tiếp xúc kiến tạo.
Mặt cắt từ Hùng Sơn đi Xiiản Đám có thứ íự như sau :
* Ớ Hùng Sơn, dọc chân đèo quan sát thấy các tập đá vôi xám đen phân lớp
trung bình 20-30 cm kẹp những tập silic-sét có độ dày không đồng đều từ 1 -
1,5 m đến 4-5 m. Các thành tạo này hoàn toàn tương tự mặt cắt ở xã Hiền Hào
tại khúc ngoặt đường đi Vườn Quốc Gia, bề dày của tập đạt 70 m .
8
* Ở Minh Châu, Liên Minh, nằm trên các thành tạo trên là tập silic - sét
phân lớp mỏng, với các lớp silic dày7-87 cm, sét dày 2-2 mm. Các đá bị
phong hóa mạnh, ở lớp vỏ phong hóa các mảnh silic nằm lổn nhổn trong các
thành taọ sét bẩn, bề dày của tập đạt 60 m (hình 3.2).
* Nằm trên tập silic - sét, có màu vàng đặc trưng bởi phong hóa lá tập đá vối
dạng khối màu xám xanh có nhiêù nứt nẻ theo phương thẳng đứng. Bề dày
trong mặt cắt đang nghiên cứu đạt 60m. Vì là phần nằm trên cùng của mặl cắt
bị bào mòn nên bề dày thể hiện ở đây nhỏ. Thực tế bề dày của các thành tạo
này có thể lên tới 120-140m .
Hình 3.2, Lớp silic xen kẽ các phân lớp sét mỏng
Mặt cắt Việt Hải - Vườn Quốc Gia cũng thể hiện trật tự địa tầng như vậy,
tuy công tác khảo sát gặp rất nhiều khó khăn do lớp phủ thực vật quá dày .

• Thung lũng Việt Hải thể hiện phần thấp của địa tầng.
• Từ thung lũng Việt Hải về hướng Tây lộ ra tập đá vôi phân lớp trung
bình kẹp lớp si lic-sét.
• ở cánh trái thung lũng có thể thấy trật tự sắp xếp như sau:
- Dưới cùng, đá vôi phân lớp trung bình, dày 20-30 cm, cắm về hướng
Tây, bề dày củ tập 50 m
9
- Nằm trên tập đá vôi vừa mô tả trên là tập đá vôi dạng khối, xám xanh,
vách dựng đứng,
• Dọc tuyến Việt Hải - Vườn Quốc Gia bộc lộ địa tầng phụ thuộc vào
hai yếu tố trật tự cấu trúc và địa hình.
• Sau thung lũng Việt Hải gặp tập đá vôi kẹp lớp silic-sét.
• Tiếp lên trên gặp đá vôi dạng khối.
• Tiếp theo, ở vị trí địa hình thầp gặp đá vôi phân lớp kẹp sét, phát triển
cho đến Ao Ếch.
• Sau Ao Ếch gặp đá vôi dạng khối cho đến trạm kiểm lâm và kế tiếp.
• Trước khi đến Vườn Quốc Gia còn hai lần bộc lộ tập đá silic-sét.
• Cách Vườn Quốc Gia 500 m quan sát thấy tập silic-sét chìm dưới khối
đá vói dạng khối.
Mặt cất Hiền Hào cũng cho thấy tập đá vôi phán lớp trung bình kẹp lớp
đá silic sét có vị trí địa tầng dưới cùng trong khu vực nghiên cứu. Dưới cùng
của tập này là đá vôi đen chứa nhiêu bitum.
Trên tập đá vôi vừa mô tả là tập đá vôi mầ xám xanh thể hiện rõ ở hai
bên thung lũng trung tâm, cánh trái bắt đầu từ Bù Lu, cánh phải bắt đầu từ
Vườn Quốc Gia cho đến cuối thung lũng Hải Sơn. Tập được đăc trưng bởi đa
vôi dạng khối, kết tinh hạt trung bình, chứa nhiều hóa thạch san hố cho tuổi
Cacbon sớm .
Tập đá trên cùng quan sát theo mặt cắt dọc bờ vịnh xã Hiền Hào cũng
như ở Liên Hòa. Tập có thành phần đá đặc trưng là đá vối silic phân lớp mỏng
với độ dày trung bình từ 7 đến 10 cm, trong một số trường hợp phát triển các ổ

silic, giữa lớp đá vôi silic. Đá của tập uốn nếp vò nhàu mạnh, trong đó có
nhiều trường hợp phát triển nếp uốn đổ. Các nếp uốn lồi và lõm có kích thước
trung bình 70 -80 m. Tập đá này liên kết với tập thứ hai bởi các thành tạo đá
vôi dạng khối phát tiên trong nhân các nếp uốn lồi.
* Đá vôi Cácbon-Pecmi trên đảo Cát Bà là loại đá vôi dạng khối màu
xám trắng, thỉnh thoảng cũng bắt gặp đá vôi tái kết tinh hạt nhỏ xám sẫm,
song loại này không nhiều, chứa các hóa thạch trùng lỗ. Đá vôi Cacbon-Pecmi
dễ nhận biết, phân biệt với đá vôi Devon không chỉ theo màu sắc, tính phân
khối mà con tính cách bộ lộ trong địa hình. Đá vôi Cacbon -Pecmi thường tạo
địa hình phểu karst; trong khi đó đá vôi Devon thì không.
10
Dựa vào tính phân tập, phân tầng, đặc tính thạch học, liên kết mặt cắt,
chúng tôi xác lập các phân vị thạch địa tầng ở đây như sau:
Tầng đá vôi phân lớp trung bình kẹp sét-silic Devon muộn-Cacbon sớm
dưới ị Drc,)j.
Phân bố của tầng khá rộng rãi, chúng tạo thành một dãi kéo dài từ Gia
Luận về phía Đồng Nam cho đến Việt Hải. Khu vực thứ hai gần như chiếm
phần trung tâm đảo, trải rộng từ Việt Hải cho đến Xuân Đám, tuy trên một
loạt diện tích chúng bị trầm tích trẻ hơn phủ chồng lên trên .
Thành phần thạch học đặc trưng bởi dá vôi phân lớp trung bình dày 20-
30 cm kẹp các lóp silic-sét dày 2- 5m, trong đó các lớp silic dày 5-7 cm , các
lớp sét dày l-2mm, lót đáy là các thành tạo đá vôi dạng khối, đen, chứa nhiều
bitum đặc trưng cho đá vôi Devon (hình 3.3).
Đá vôi phân lớp trung bình bị tái kết tinh không đồng đều, chúng
thường có độ hạt trung bình hoặc hạt mịn. Tập silic-sét kẹp trong tầng này
thương bị phong hóa mạnh cho màu vàng bẩn. Trên binh đồ, tập trầm tích này
tạo thành các dải hẹp kéo dài theo thành theo phương Tây Bắc - Đông Nam,
chiều rộng mỗi dãi đạt 10-12km. Theo chiều ngang, từ Việt Hải cho đến Xuân
Đám các thành tạo này tạo thành 5 dải.
Hình 3.3. Đá vôi phân lóp trung bình

Trên bình đồ kiến trúc, phân vị địa tầng này tạo nén nhãn của một nếp
lồi, mặc dù chúng bị phân cắt biến cải mạnh mẽ.
11
Tầng đá vôi dạng khối Devon muộn-Cacbon sớm giữa (D3-Cị)2
Tầng đá vôi dạng khối màu xám xanh (hình 3.4), lộ ra chủ yếu ờ phần
trung tâm, nơi phát triển hệ thống đứt gãy trung tâm Gia Luận - Cát Cò, bởi
vậy ở đây chúng gần như tọa nên một nếp lõm bậc cao (bậc hai). Thành phần
thạch học của tầng chủ yếu đá vôi hạt trung, hạt mịn, tái kết tinh không đồng
đều, mức độ tái kết tinh thay đổi mạnh trong không gian, trong một số diện
tích chúng bi phá hủy mạnh, cà nát. Có cấu trúc dạng khối, tầng đá này tạo
nên các dãy núi khá bền vững, kéo đài trong không gian. Và do tính đồng nhất
của đá cao, do đó chúng bền vững trong quá trình xâm thực, tạo nên địa hình
núi cao so với các đá vôi khác trong vùng. Tầng đá vôi này chiếm phần ngoài
cùng về phía Đông Nam của đảo, chắc chắc một phần của các thành tạo này
chìm dưới mực nước biển của vịnh Cát Hải. Ranh giới dưới là ranh giới
chuyển tiếp. Bề dày của tầng có thể đạt 150 m.
Hình 3.4. Đá vôi dạng khối màu xám xanh
Tầng đá vôi silic phân lớp mỏng Devon muộn-Cacbon sớm trên (Dj-
Cìh-
Tầng này phân bố hạn chế trong khu vực nghiên cứu, chú yếu lộ ra ở
Đông Nam đảo. Như trên đã mô tả, các thành tạo chủ yếu của tầng này lộ ra
12
dọc theo bờ vịnh Cát Hải. Thành phần thạch học chủ yếu là đá vôi silic, một
số chỗ rất giàu silic tọa nên các ổ silic thuần túy. Bề dày của các phân lớp vôi
silic thay đổi trong khoảng 10-15 cm (hình 3.5).
Ranh giới dưới là ranh giới chuyển tiếp trên tầng đá vôi dạng khối. Bề
dày của tập khoảng 80 m .
Hình 3.5. Đá vôi Silic phân lớp mỏng bị uốn nếp
* Magma
Đảo Cát Bà khồng đặc trưng cho vùng thành tạo phong phú các đá phun

trào hay xâm nhập. Ven đường Hiền Hào Cát Cò đã bắt gặp đá mạch hạt trung
thành phần trung tính. Kích thước của chúng không lớn, chưa vượt quá lm,
song chúng nói lên rằng ở Cát Bà có thành tạo magma.
Cùng với nguồn trồi lộ nước nóng, sự tổn tại của thành tạo magma ở đây
cho thấy sự thú vị của địa chất đảo Cát Bà .
13
CHƯƠN G 4
ĐẶC Đ IỂ M ĐÚT GÃY SÔNG CH ANH - CÁT BÀ
4.1. Đứt gãy Sông Chanh - Cát Bà
Hình dáng của đứt gãy Sồng Chanh - Cát Bà trên tư liệu viễn thám
(hình 3.1, hình 1)
Từ ảnh vệ tinh thấy rõ đứt gãy kéo dài từ Đông Triều xuyên qua đảo Cát
Bà theo phương Đông Bắc - Tây Nam hơi có dạng vòng cung, trên tông ảnh
cấu trúc lilemen thể hiện rõ, cấu trúc hoa văn mịn, phân biệt rõ cấu trúc hoa
văn ở phần trên và phần dưới
Qua kết quả nghiên cứu thực địa ở khu vực Đông Triều- Chí Linh đứt
gãy phân cắt lộ ra trầm tích có tuổi Jura-Devon. Các số đo cho thấy đứt gãy
cắm về phía Đông Nam với góc cấm 60-70°. Trong một loạt các vết lộ thể hiện
rỗ các đới dăm kết kiến tạo. Thành phần dăm bao gồm cả đá cacbonat và cát
kết, bột kết. Xi măng là các vật liệu giàu oxit sắt ở vết lộ thê hiện bằng các
màu đỏ thẫm. Trong khu vực khảo sát ta thấy đứt gãy xuyên cát các địa hình
gò đồi, tạo ra các cấu trúc tam giác vỉa hết sữc rõ rệt, mà ở cánh treo là các
thành tạo trầm tích lục địa tuổi Jura. Hệ quả của hoạt động đút gãy này tạo ra
các địa hình thung lũng hẹp phân bố kéo dài theo phương Tây Bắc - Đông
Nam và nằm về phía Tây Nam của đứt gãy. Trong suốt khu vực Kinh Môn-
Chí Linh tất cả những điều mô tả trên thể hiện đứt gãy là đứt gãy thuận rõ rệt
phù hợp với đứt gãy rìa bể trầm tích Kainozoi sông Hồng (Phan Văn Quýnh,
2007) [6] .
Phần ở dưới biển được phát hiện theo các tài liệu địa chấn (xem các mặt
cắt địa chấn, hình 4.1, hình 4.2, hình 4.3).

Khu vực thứ hai có thể khảo sát là khu vực đảo Cát Bà. Ở đây đứt gãy
bao gồm các đứt gãy chính và phụ khác nhau. Đút gãy chính phân cắt đảo Cát
Bà với Đảo Cát Hải. Tuy hình thế địa mạo khác nhau so với vùng Kinh Môn -
Chí Linh nhưng về mặt cấu trúc địa chất chúng có cùng tính chất.
- Đứt gãy cắm về phía Tây Nam cánh nằm là các thành tạo Devon, cánh
treo là các thành tạo Jura, đứt gãy có thể quan sát rõ ớ đảo Cát Bà, chúng phân
cắt đảo làm hai phẩn chính giữa chúng là 1 hệ thống thung lũng phân bố kế
tiếp nhau. Các số liệu đo về các mặt trượt ở khu vực hans Quan Y đều cho
14
Ịă Ai •
Hình 4.1. Mặt cắt địa chấn minh họa hệ thống bán địa hào rìa Đông Bắc bể Sông Hồng
(Theo tài liệu của Tổng công ty Dầu khí)
«0 - 1 24 2
Hình 4.2. Mặt cát đia chấn minh họa địa hào Bãi Cháy
(Theo tài liệu của Tổng công ty Dầu khí)