Nghiên cứu địa động lực vùng tuần giáo và kế cận, xác lập cơ sở khoa học đánh giá và dự báo động đất

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
[\







NGUYỄN HỮU TUYÊN




NGHIÊN CỨU ĐỊA ĐỘNG LỰC VÙNG TUẦN GIÁO
VÀ KẾ CẬN, XÁC LẬP CƠ SỞ KHOA HỌC
ĐÁNH GIÁ VÀ DỰ BÁO ĐỘNG ĐẤT


CHUYÊN NGÀNH: ĐỊA KIẾN TẠO
MÃ SỐ: 62 44 55 05


LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT





NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1- PGS. TS. CHU VĂN NGỢI
2- PGS. TS. CAO ĐÌNH TRIỀU







Hà Nội - 2012


i-4
MỤC LỤC


Trang
Trang phụ bìa
i- 1
Lời cam đoan
i- 2
Lời cám ơn
i- 3
Mục lục
i- 4
Danh mục viết tắt
i- 7
Danh mục các hình vẽ, bảng và hình ảnh
i- 8

MỞ ĐẦU

1

Chương 1. TỔNG QUAN VỀ KIẾN TẠO, ĐỊA ĐỘNG LỰC VÀ ĐỘNG
ĐẤT VÙNG TUẦN GIÁO VÀ KẾ CẬN

7
1.1 Khu vực nghiên cứu trong bình đồ cấu trúc kiến tạo khu vực và các kết
quả nghiên cứ
u trước đây
1.1.1.Vị trí vùng nghiên cứu trong bình đồ cấu trúc kiến tạo khu vực
1.1.2. Một số kết quả nghiên cứu về cấu trúc, kiến tạo địa động lực khu
vực Tây Bắc Việt Nam

7

7
10
1.2 Tiến hóa địa động lực Kainozoi và các đặc trưng địa động lực chính
trong vùng nghiên cứu

14
1.3 Nghiên cứu động đất vùng Tuần Giáo và kế cận
1.3.1. Kết quả nghiên cứu v
ề tính địa chấn trong khu vực
1.3.2. Nghiên cứu dự báo động đất

20

20
23
Kết luận chương 1
27

Chương 2. PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ HỆ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU

28
2.1 Phương pháp luận
2.1.1. Phương pháp luận nghiên cứu địa động lực và thuật ngữ liên quan
2.1.2. Nguyên lý phân chia các đơn vị cấu trúc địa động lực
2.1.3 Cơ sở phương pháp luận nghiên cứu dự báo động đất

28
28
32
34



i-5
2.2 Các phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp nghiên cứu địa động lực
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu dự báo động đất
36
36
52

Chương 3. BIỂU HIỆN HOẠT ĐỘNG ĐỊA ĐỘNG LỰC HIỆN ĐẠI VÙNG

TUẦN GIÁO VÀ KẾ CẬN

55
3.1 Cơ sở phân khối cấu trúc địa động lực vùng Tuần Giáo và kế cận
3.1.1. Trường Địa vật lý và đặc trưng phân khối cấu trúc địa độ
ng lực

3.1.2. Các nhân tố địa chất, địa hình- địa mạo và đặc trưng phân khối cấu
trúc địa động lực
56
57

66


3.2 Phân khối cấu trúc địa động lực khu vực Tuần Giáo và kế cận
3.2.1. Các khối cấu trúc địa động lực khu vực Tuần Giáo và kế cận
- Khối cấu trúc địa động lực cấp II Hoàng Liên Sơn
- Khối cấu trúc địa độ
ng lực cấp II Sông Đà
- Khối cấu trúc địa động lực cấp II Sơn La
- Khối cấu trúc địa động lực cấp II Sông Mã
- Khối cấu trúc địa động lực cấp II Sốp Cộp
- Khối cấu trúc địa động lực cấp II Điện Biên

3.2.2. Đứt gãy chính là ranh giới khối cấu trúc
3.2.2.1. Hệ thống đới đứt gãy cấp I
3.2.2.2. Hệ thống đới đứt gãy cấp II
3.2.2.3. Hệ thống đới đứt gãy cấp III
70

71
71
73
75
78
79
81

81
82
87
94
3.3 Đặc trưng vận động của các khối cấu trúc địa động lực

3.3.1. Biểu hiện vận động thẳng đứng
3.3.1.1. Hiện trạng cân bằng đẳng tĩnh và biểu hiện dịch chuyển thẳng đứng
3.3.1.2. Chuyển động thẳng đứng theo kết quả phân tích tài liệu vỏ Trái đất
3.3.1.3. Chuyển độ
ng thẳng đứng Pliocene- Đệ Tứ
3.3.1.4. Đánh giá chuyển động thẳng đứng theo tài liệu địa mạo

3.3.2. Biểu hiện dịch chuyển ngang
3.3.2.1. Chuyển động ngang theo kết quả phân tích tài liệu vỏ Trái đất
3.3.2.2. Chuyển dịch ngang theo số liệu quan trắc GPS
101

101
101
104
106

112

115
115
118


i-6
3.3.2.3. Đánh giá chuyển động ngang theo tài liệu địa mạo 120

3.4 Biểu hiện ứng suất khu vực nghiên cứu
3.4.1. Trường ứng suất khu vực
3.4.2. Mô phỏng biến đổi ứng suất khu vực theo mô hình Coulomb

123
123
128
Kết luận chương 3
134

Chương 4: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ VÀ DỰ BÁO ĐỘNG ĐẤT VÙNG
TUẦN GIÁO VÀ KỀ CẬN

136
4.1 Biểu hiện hoạt động động đất khu vực Tuần Giáo và kế cận
4.1.1. Danh mục động đất vùng nghiên cứu
4.1.2. Biểu hiện hoạt động động đất
4.1.3. Dấu hiệu hoạt động cổ động đất khu vực nghiên cứu

136

136
136
139

4.2 Đánh giá và dự báo vùng phát sinh động đất khu vực nghiên cứu
4.2.1. Quy trình xác định nút giao cấu trúc có nguy cơ phát sinh động đấ
t

vùng Tuần Giáo và kế cận theo CORA3
4.2.2. Xử lý số liệu của các nút giao cấu trúc
4.2.3. Đánh giá các nút giao cấu trúc có nguy cơ phát sinh động đất vùng
Tuần Giáo và kế cận theo CORA3
4.2.3.1. Kết quả đánh giá các nút giao cấu trúc có nguy cơ phát sinh độn
g

đất với Mo ≥ 4.0 theo CORA3
4.2.3.2. Kết quả đánh giá các nút giao cấu trúc có nguy cơ phát sinh động
đất với Mo ≥ 5.0 theo CORA3
145
145

146
151

153

156
4.3 Dự báo các vị trí có khả năng phát sinh động đất mạnh trong khu vực
nghiên cứu

157

Kết luận chương 4
162

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
163
Công trình đã công bố của tác giả liên quan đến luận án
165
Tài liệu tham khảo
167
Phụ lục
178


i-7
DANH MỤC VIẾT TẮT

BCĐĐL: Bối cảnh địa động lực
CTĐĐL: Cấu trúc Địa động lực
ĐĐN: Đông đông nam
ĐG: Đứt gãy
ĐB: Đông bắc
DEM: Mô hình số độ cao
D- L : DEM- Lineament
ĐN: Đông nam
LC-ĐB: Đứt gãy Lai Châu- Điện Biên
LA PTS: Luận án Phó tiến sỹ
HKTĐĐL: Hệ kiến tạo địa động lực
GIS: Hệ thông tin Địa lý

GPS: Hệ thống định vị toàn cầu
InSar: Phương pháp giao thoa rađa vi phân
KT: Kinh tuyến
KZ: Kainozoi
MZ: Mesozoi
NCS: Nghiên cứu sinh
PT-TU: Đứt gãy Phong Thổ - Than Uyên
PZ: Paleozoi
PZ
3
: Paleozoi thượng
Q: Đệ tứ
TB: Tây bắc
TN: Tây nam
TTB: Tây tây bắc
TTN: Tây tây nam
TƯSKT HĐ: Trường ứng suất kiến tạo hiện đại
ƯSKT: Ứng suất kiến tạo
VLBI: Phương pháp giao thoa đường cơ sở dài
VT: Vĩ tuyến

i-8
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢNG VÀ HÌNH ẢNH

DANH MỤC HÌNH VẼ

Mục STT Tiêu đề Trang
Mở đầu
Hình 1 Sơ đồ vị trí vùng nghiên cứu 2
Chương 1

Hình 1.1 Sơ đồ kiến tạo và địa động lực hiện đại khu vực Đông Nam
Châu Á
8
Hình 1.2 1.2a) Sự hút chìm của Proto Biển Đông xuống dưới Borneo,
đưa đến sự hình thành Biển Đông ngày nay và tiêu biến
Proto Biển Đông (Taylor và Hayes – 1980, 1983; Hall –
2002).
1.2b) Mô hình đâm thụt tiểu lục địa Ấn Độ vào lục địa Âu –
Á, gây trồi trượt các geoblock về phía đông nam, dọc theo
các đứt gãy bản lề chính, dẫn đến tách giãn Biển Đông theo
kiểu pull-apart (Tapponier, 1982)
9



9
Hình 1.3 Vận tốc dịch chuyển khu vực Đông Nam Á theo số liệu GPS
(Michel, 2001a)
16
Hình 1.4 Bản đồ ứng suất kiến tạo hiện đại khu vực Đông Nam Châu
Á (Theo Nguyễn Trọng Yêm, Gusenco O.I và nnk, 1996)
16
Hình 1.5 Bản đồ ứng suất kiến tạo hiện đại khu vực Đông Nam Châu
Á. (Nguồn: WSM 2005)
17
Hình 1.6 1.6a: Phân bố trường ứng suất Việt Nam và kế cận ở độ sâu
50 km (theo Cao Đình Triều)
1.6b: Phân bố trường ứng suất Việt Nam và kế cận ở độ sâu
100 km (theo Cao Đình Triều)
19

19
Chương 2
Hình 2.1 Xác định vị trí đứt gãy trên mặt cắt tuyến địa hình AA’ theo
tài liệu DEM (30m) bằng phần mềm Global Mapper 10.0
39
Hình 2.2 Xác định vị trí đứt gãy trên mặt cắt tuyến địa hình BB’ theo
tài liệu DEM (30m) bằng phần mềm Global Mapper 10.0
39
Hình 2.3 Mô hình số độ cao 3D đứt gãy Sông Đà và Mường Than-
Khánh Yên (theo tài liệu DEM)
40
Hình 2.4 Mô hình số độ cao 3D; a) đứt gãy kinh tuyến LC-ĐB và b)
đứt gãy Phong Thổ, Mường La, Bắc Yên, Tây Pu Sam Cap
(theo tài liệu DEM)
40
Hình 2.5 Sơ đồ minh hoạ vị trí xác định chỉ số địa mạo S
mf
43
Hình 2.6 Sơ đồ tuyến phân tích kết hợp tài liệu điạ hình và địa chất
khu vực nghiên cứu
44
Hình 2.7 Sơ đồ vị trí các tuyến phân tích kết hợp Địa chất - Địa vật lý
khu vực Tuần Giáo và kế cận (05 tuyến)
49
Hình 2.8 Kết quả phân tích tài liệu trọng lực theo tuyến AA, BB 49
Hình 2.9 Hệ trục sử dụng để tính toán ứng suất Coulomb 50
Hình 2.10 Sơ đồ biểu diễn modul cắt 51
Chương 3
Hình 3.1 Đặc trưng phân chia khối CTĐĐL theo trường dị thường từ 58

Hình 3.2 Đặc trưng phân chia khối CTĐĐL theo trường trọng lực 59
Hình 3.3 Đặc trưng phân chia khối CTĐĐL theo hệ số Poison 60
Hình 3.4 Đặc trưng phân chia khối CTĐL theo dị thường đẳng tĩnh 60
Hình 3.5 Đặc trưng phân chia khối CTĐĐL theo giá trị bề dày móng 63

i-9
kết tinh
Hình 3.6 Đặc trưng phân chia khối CTĐĐL theo giá trị độ sâu mặt
Conrad
64
Hình 3.7 Đặc trưng phân chia khối CTĐĐL theo giá trị độ sâu mặt
Mohor
65
Hình 3.8 Phân bố mật độ Lineament trong khu vực nghiên cứu 67
Hình 3.9 Bản đồ hiệu số đỉnh 3 – gốc 3 khu vực nghiên cứu 67
Hình 3.10 Bản đồ hiệu số đỉnh 3 – gốc 2 khu vực nghiên cứu 68
Hình 3.11 Bản đồ hiệu số đỉnh 2 – gốc 2 khu vực nghiên cứu 68
Hình 3.12 Đặc trưng phân khối CTĐĐL theo tài liệu số độ cao (DEM) 69
Hình 3.13 Sơ đồ phân khối CTĐĐL khu vực Tuần Giáo và kế cận 80
Hình 3.14 Đới đứt gãy Sông Hồng phân tích theo mô hình số độ cao
(DEM)
83
Hình 3.15 Mô hình số độ cao 3D đứt gãy LC-ĐB và biểu hiện dịch
chuyển trái (theo tài liệu DEM)
86
Hình 3.16 Mô hình số độ cao 3D đứt gãy Sông Đà và cấu trúc phương á
vĩ tuyến có biểu hiện trượt bằng trái (đoạn Yên Châu)
90
Hình 3.17 Mô hình số độ cao 3D đứt gãy tây Pu Sam Cáp, hệ thống
vách kiến tạo (facets) nghiêng về Tây nam

95
Hình 3.18 Mô hình số độ cao 3D đứt đông Pu Sam Cáp 95
Hình 3.19 Mô hình số độ cao đứt gãy VT Mường Than – Khánh Yên 98
Hình 3.20 Sơ đồ hệ thống đứt gãy chính vùng Tuần Giáo và kế cận
(tổng hợp theo tài liệu địa chất, địa vật lý và ảnh viễn thám)
98
Hình 3.21
Sơ đồ dị thường đẳng tĩnh và trạng thái bất cân bằng giữa
các khối cấu trúc địa động lực khu vực Tuần Giáo và kế cận
102
Hình 3.22 Bản đồ dịch chuyển thẳng đứng và phân khối cấu trúc địa
động lực khu vực Tuần Giáo và kế cận
106
Hình 3.23 Biến dạng thẳng đứng Pliocene – Đệ Tứ khu vực nghiên cứu 108
Hình 3.24 Sơ đồ vận tốc thẳng đứng giai đoạn Pliocene-Đệ Tứ 110
Hình 3.25 Kết quả biến dạng đứng theo tài liệu đo lặp thủy chuẩn
(biên tập và bổ sung theo Nguyễn Đình Lữ, 1987)
111
Hình 3.26 Sơ đồ các điểm tính toán chỉ số đáy thung lũng (V
f
) khu vực
Tuần Giáo và kế cận
113
Hình 3.27 Kết quả tính toán chỉ số địa mạo (V
f
) khu vực Tuần Giáo và
kế cận
113
Hình 3.28 Trạng thái ứng suất biến dạng ngang tính theo độ dày vỏ Trái
đất khu vực Tuần Giáo và kế cận

116
Hình 3.29 Trạng thái ứng suất biến dạng tính theo phương vĩ tuyến
(phương x) trên cơ sở bề dày vỏ Trái đất khu vực Tuần Giáo
và kế cận
117
Hình 3.30 Trạng thái ứng suất biến dạng tính theo phương kinh tuyến
(phương y) trên cơ sở bề dày v
ỏ Trái đất khu vực Tuần Giáo
và kế cận
117
Hình 3.31 Sơ đồ lưới GPS đo dịch chuyển điểm dọc theo các đới đứt
gãy Lai Châu- Điện Biên (a) và Sơn La - Sông Đà (b)
119
Hình 3.32 Sơ đồ lưới GPS đo dịch chuyển dọc theo các đới đứt gãy
chính vùng Tuần Giáo và kế cận (Theo Trần Đình Tô và nnk
119

i-10
2004)
Hình 3.33 Sơ đồ các điểm tính giá trị chỉ số khúc khuỷu (S
mf
) khu vực
Tuần Giáo và kế cận
121
Hình 3.34 Sơ đồ biểu hiện giá trị chỉ số khúc khuỷu (S
mf
) khu vực Tuần
Giáo và kế cận
122
Hình 3.35 Trạng thái ứng suất: a) giai đoạn Miocene-Pliocene; b) giai

đoạn Pliocene- Đệ tứ (theo P.T.Trịnh 1993)
124
Hình 3.36 Trạng thái ứng suất biến dạng hiện đại khu vực Hòa Bình
theo số liệu phân tích biến dạng liên tục
125
Hình 3.37 Sơ đồ điểm khảo sát phục vụ xác lập trạng thái ứng suất hiện
đại khu vực Tuần Giáo và kế cận
126
Hình 3.38 Biến đổi ứng suất Coulomb trên bề mặt khu vực Tuần Giáo
và kế cận
130
Hình 3.39 Biến đổi ứng suất Coulomb theo độ sâu khu vực Tuần Giáo
và kế cận
130
Hình 3.40 Mô hình hóa các vector biến dạng ngang trên bề mặt theo
biến đổi ứng suất Coulomb khu vực Tuần Giáo và kế cận
131
Hình 3.41 Sơ đồ địa động lực hiện đại khu vực Tuần Giáo và kế cận 132
Hình 3.42 Sơ đồ cấu trúc động học (kinematic modal) hiện đại khu vực
Tuần Giáo và kế cận
133
Chương 4
Hình 4.1 Giao diện chương trình hiệu chỉnh số liệu động đất EDCAT 136
Hình 4.2 Giao diện chương trình hiệu chỉnh số liệu động đất CATAL 137
Hình 4.3 Sơ đồ phân bố chấn tiêu động đất theo độ sâu (2D) 138
Hình 4.4 Sơ đồ phân bố chấn tiêu động đất theo độ sâu (3D) 138
Hình 4.5 Mô hình độ sâu phân bố các trận động đất lớn trên các đới
đứt gãy (theo Scholz 1990)
138
Hình 4.6 Mặt cắt địa chất tại điểm lấy mẫu Bình Lư 2 (Điểm số 18) 141

Hình 4.7 Mặt cắt địa chất tại điểm lấy mẫu Phong Thổ 2 (Điểm số 2) 142
Hình 4.8 Mặt cắt địa chất tại vùng chấn tâm động đất Tuần Giáo 143
Hình 4.9 Cửa sổ giao diện khi chạy chương trình COD phục vụ cho
việc rời rạc và mã hoá các tham biến đầu vào
151
Hình 4.10 C
ửa sổ giao diện khi chạy chương trình COD phục vụ cho
phân lớp các nhóm nút giao với các kịch bản khác nhau
152
Hình 4.11 Chương trình tính toán PRAL phục vụ đánh giá trọng số các
tham biến sau khi đã được rời rạc và mã hoá
152
Hình 4.12 Chương trình tính toán PRAL phục vụ cho nhận diện các nút
giao có nguy cơ phát sinh động đất theo các kịch bản khác
nhau
150
Hình 4.13 Sơ đồ cấu trúc địa động lực và phân bố 70 nút giao cấu trúc
‘’nodes’’ khu vực Tuần Giáo và kế c
ận
154
Hình 4.14 Sơ đồ dự báo các nút giao cấu trúc có nguy cơ động đất với
Mo ≥ 4.0 khu vực Tuần Giáo và kế cận
155
Hình 4.15 Sơ đồ dự báo các nút giao cấu trúc có nguy cơ động đất với
ngưỡng Mo ≥ 5.0 khu vực Tuần Giáo và kế cận
157
Hình 4.16 Sơ đồ chồng chập tài liệu từ, trọng lực, lineament trong phần
mềm COSCAD, khu vực Tuần Giáo và kế cận
158

i-11
Hình 4.17 Nhận dạng từng đối tượng mẫu chuẩn trên các tài liệu từ,
trọng lực, lineament trong phần mềm COSCAD
159
Hình 4.18 Trường giá trị và vị trí được nhận dạng theo đối tượng mẫu
chuẩn qua phần mềm COSCAD
159
Hình 4.19 Sơ đồ dự báo các vùng nguy cơ xuất hiện động đất mạnh với
(Ms ≥ 6,7 - 6,8) khu vực Tuần Giáo và kế cận
160
Hình 4.20 Sơ đồ dự báo vùng nguy cơ xuất hiện động đất khu vực Tuần
Giáo và kế cận
161
Phụ lục
Phụ lục 1 Sơ đồ 11 tuyến mặt cắt xác định đứt gãy trên tài liệu Địa
hình - Địa mạo
178
Phụ lục 2 Sơ đồ 03 tuyến mặt cắt phân tích theo tài liệu trọng lực 182

DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG

Chương 3
Bảng 3.1 Đặc trưng cơ bản các đới đứt gãy chính khu vực nghiên cứu 99

Bảng 3.2 Giá trị tính toán hệ số V
f
cho các khối CTĐĐL khu vực Tuần
Giáo và kế cận
114

Bảng 3.3 Kết quả tính toán giá trị S
mf
khu vực Tuần Giáo và kế cận 123

Bảng 3.4 Các ví dụ minh hoạ về biểu đồ phân bố hướng kéo dài của
các hệ thống khe nứt trong các đất đá tuổi khác nhau và biểu
đồ khôi phục về hiện trạng nguyên thuỷ khu vực Tuần Giáo
phương pháp Kiến tạo vật lý (Belousov., T.P)
126

Bảng 3.5 Bảng tổng hợp tốc độ dịch chuyển trung bình trên một số đứt
gãy chính giai đoan N
2
– Q (theo số liệu trắc địa, địa mạo)
129
Chương 4
Bảng 4.1 Bảng các điểm lấy mẫu phân tích tuổi tuyệt đối C14 ghi nhận
dấu ấn hoạt động cổ động đất
140

Bảng 4.2 Bảng 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
140

Bảng 4.3 Bảng 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
140

Bảng 4.4 Bảng kết quả tính giá trị Magnitude cho các trận động đất cổ
theo đồ thị lặp lại động đất (N.D.Xuyên và N.N.Thuỷ)
144

Bảng 4.5 Bảng định dạng số liệu đầu vào phục vụ cho rời rạc hoá
‘’discretization’’ và mã hoá ‘’coding’’ số liệu khu vực Tuần
Giáo và kế cận
147

Bảng 4.6 Bảng giá trị đầu vào 18 tham số cho mỗi nút giao cấu trúc
‘’nodes’’ phục vụ chạy chương trình dự báo động đất
CORA3
148

Bảng 4.7 Bảng tính rời rạc hoá, và trị số % các tham số (ví dụ với
Mmin)
153
Phụ lục
Phụ lục 3 Bảng số đo khe nứt khôi phục trạng thái ứng suất Kainozoi
khu vực Tuần Giáo và kế cận
183

Phụ lục 4 Bảng danh mục động đất khu vực Tuần Giáo và kế cận (giai
đoạn 1900- 2009)
185

Phụ lục 5 Bảng kết quả file tính toán nhằm rời rạc hoá 192

i-12
‘’discretization’’ và mã hoá ‘’coding’’ số liệu khu vực Tuần
Giáo và kế cận (tính cho trường hợp Mo ≥ 4,0)

Phụ lục 6 Bảng kết quả dự báo các nút cấu trúc ‘’nodes’’có nguy cơ
suất hiện động đất với ngưỡng Mo ≥ 4.0 khu vực Tuần Giáo
và kế cận
195

Phụ lục 7 Bảng kết quả tính toán nhằm rời rạc hoá ‘’discretization’’ và
mã hoá ‘’coding’’ số liệu khu vực Tuần Giáo và kế cận (tính
cho trường hợp Mo ≥ 5,0)
202

Phụ lục 8 Bảng kết quả dự báo các nút cấu trúc ‘’nodes’’ có nguy cơ
suất hiện động đất với ngưỡng Mo ≥ 5,0 khu vực Tuần Giáo
và kế cận
208

Phụ lục 9 Bảng số liệu đầu vào cho bài toán nhận dạng dự báo động
đất cực đại (Ms= 6,7 -6,8) trong chương trình COSCAD
217

DANH MỤC CÁC ẢNH

Chương 3

Ảnh 3.1 Đới cắt trượt (shear zone) kiểu bằng trái trong trầm tích Pliocene tại ngã 4

Sông Đà – TX. Lai Châu, mặt trượt cắm nghiêng 75
0
về tây, cuội tảng
hiện đại phủ trên
85
Ảnh 3.2

Bậc thềm được tạo bởi đống đá đổ lở hỗn độn với các khối tảng lớn trên
sườn Tây Hoàng Liên Sơn đường Bình Lư đi Sa Pa
88
Ảnh 3.3

Địa hình vách đứt gãy dạng facet bên bờ phải Sông Đà khu vực bản Hèo -
đối diện bản Vàn
89
Ảnh 3.4

Sườn vách dốc tây nam khối Tú Lệ nơi đứt gãy Mường La - Bắc Yên cắt
qua gần chân sườn là bề mặt đồi nghiêng thoải về Sông Đà cấu tạo chủ
yếu bởi các đá vụn tảng kiểu nón phóng vật treo
93
Ảnh 3.5

Dải nâng kinh tuyến giữa hệ đứt gãy Tây và Đông Tuần Giáo khối núi đá
vôi tuổi PZ nổi giữa thung lũng vùng Tuần Giáo cùng phương
97
Ảnh 3.6

Trầm tích của thềm bậc I tuổi Holocene ở độ cao trên 60m so với bề mặt
suối hiện đại

97
Chương 4

Ảnh 4.1 Vết lộ khảo sát dấu tích cổ động đất khu vực Tuần Giáo 139
Ảnh 4.2

Điểm sạt lở lấy mẫu phân tích tuổi C14, trên đới đứt gãy Phong Thổ - Mù
Căng Chải
141
Ảnh 4.3

Vị trí lấy mẫu phân tích tuổi C14 điểm Phong Thổ 2 nghi ngờ do hoạt
động cổ động đất gây ra
142
Ảnh 4.4

Vị trí lấy mẫu phân tích xác định tuổi C14 khu vực chấn tâm động đất
Tuần Giáo
144


1
MỞ ĐẦU

Hoạt động động đất có quan hệ chặt chẽ với chế độ địa động lực hiện đại của
khu vực, hay có thể hiểu động đất là hệ quả phản ánh chế độ kiến tạo, địa động lực
hiện đại của khu vực [140, 160, 161, 162, 163, 171, 173…]. Nghiên cứu về điều
kiện địa động lực hiện đại c
ủa khu vực giúp hiểu hơn về bản chất môi trường phát
sinh động đất qua đó xác lập cơ sở cho minh giải các hoạt động địa chấn liên quan.

Ngược lại khi chúng ta nghiên cứu tìm hiểu các quy luật hoạt động địa chấn cũng
góp phần làm sáng tỏ cơ chế địa động lực và các hoạt động kiến tạo trực tiếp gây ra
tai biến động đất, đồng thời cho ta biết về
xu thế phát triển địa động lực trong vùng
nghiên cứu. Những mối quan hệ biện chứng giữa hoạt động động đất và chế độ địa
động lực luôn được xem như một chỉnh thể cần phải tập trung nghiên cứu khi giải
quyết nhiệm vụ đánh giá và dự báo động đất.

Nghiên cứu địa động lực làm cơ sở khoa học cho việc xác lập và dự báo
động đất là một nhiệm vụ hết sức quan trọng, phục vụ cho vi phân vùng động đất
nhằm giảm thiểu tác hại do hoạt động này gây ra. Hướng nghiên cứu này đã được
các nhà địa chấn kiến tạo trong và ngoài nước quan tâm với rất nhiều công trình
nghiên cứu như [10, 11, 12, 15, 22, 76, 77, 97, 155, 157, 165, 167, 188, 192] v.v
Tuy vậy để phác hoạ một bức tranh tổng thể về đặc điểm địa động lực và quan hệ
với ho
ạt động động đất nhằm xác lập các cơ sở khoa học làm sáng tỏ mối quan hệ
nhân quả đó vẫn đang là những tồn tại đòi hỏi phải tiếp tục nghiên cứu. Nhất là
phục vụ cho nhiệm vụ quy hoạch phát triển bền vững, nhu cầu xây dựng các công
trình quan trọng phục vụ quân sự và mục đích phát triển kinh tế (nhiệt điện, điện
nguyên tử, các đô thị lớn ) đòi hỏi phải hoàn thành nhiệm vụ phân vùng phát sinh
động đất. Vì vậy hướng nghiên cứu điều kiện địa động lực nhằm xác lập các luận cứ
khoa học phục vụ cho công tác nghiên cứu và dự báo động đất, phục vụ cho giảm
nhẹ hậu quả thiên tai ở Việt Nam là đòi hỏi cấp thiết đối với sự phát triển của khoa
họ
c và nhu cầu của xã hội hiện nay.

Vị trí có thể phát sinh động đất thường là nơi xung yếu của Trái đất như:
ranh giới kiến tạo, ranh giới phân chia giữa các mảng, các khối cấu trúc vỏ Trái đất.
Do đó nghiên cứu phân định các khối cấu trúc hay cụ thể là xác định các ranh giới
khối (đới đứt gãy, đới lineament, nút giao), đặc điểm cấu trúc địa chất và điều kiện

2
địa động lực của các khối là cơ sở khoa học phục vụ cho nghiên cứu đánh giá nguồn
phát sinh động đất. Nghiên cứu phân định các cấu trúc có nguy cơ tiềm ẩn phát sinh
động đất phải dựa vào các đặc điểm cấu trúc, kiến tạo và địa động lực vùng nghiên
cứu. Các đặc điểm nói trên được xác định trên cơ sở kết quả phân tích tổng hợp tài
liệu địa chất,
địa vật lý, địa chấn liên quan. Trong khi đó hướng nghiên cứu đánh
giá và dự báo động đất hiện đại tuy đã có nhiều phương pháp được áp dụng ở Việt
Nam [22, 33, 34, 37, 48, 51, 62, 76, 92, 93, 105, 107, 120, 121, 122, 146, 152],
nhưng chủ yếu là dựa trên cơ sở phân tích thống kê động đất. Kết quả phân tích theo
các hướng thống kê này về cơ bản đã bộc lộ rõ một số điểm hạn chế như: sự thiế
u
hụt số liệu động đất cũng như về độ dài thời gian quan trắc trong khi chu trình lặp
lại của động đất có thể vượt quá khung số liệu ghi nhận được; các nghiên cứu chỉ
tập trung phân tích các quy luật biểu hiện và phát sinh động đất trong khi các điều
kiện trực tiếp về môi trường địa động lực phát sinh ra động đất lại ít được chú ý giải
quyết.

Đề tài: "Nghiên c
ứu địa động lực vùng Tuần Giáo và kế cận, xác lập cơ sở
khoa học đánh giá và dự báo động đất"
Được NCS lựa chọn phục vụ cho luận án tiến sỹ
là một tiếp cận mới trong việc giải quyết vấn đề
nói trên, chính vì vậy đề tài nghiên cứu có tính
thời sự, khoa học và thực tiễn.
Phạm vi nghiên cứu của luận án bao gồm diện
tích đất li
ền thuộc phía bắc lãnh thổ Việt Nam,
giới hạn trong khung tọa độ:

ϕ = 21
0
00' ÷ 22
0
30' vĩ độ Bắc,
λ = 103
0
00' ÷ 104
0
30' kinh độ Đông

Hình 1: Sơ đồ vị trí vùng nghiên cứu

Mục tiêu của luận án
1. Làm rõ đặc trưng địa động lực hiện đại khu vực nghiên cứu
2. Xác định các vùng nguồn phát sinh và dự báo khả năng phát sinh động đất
mạnh

3
Nhiệm vụ của luận án
1. Nghiên cứu đặc trưng phân khối cấu trúc và các đới đứt gãy chính (phân
chia cấp bậc khối, ranh giới khối)
2. Nghiên cứu đặc điểm địa động lực hiện đại (chuyển động thẳng đứng,
chuyển động ngang, trường ứng suất, biên độ vận động )
3. Nghiên cứu biểu hiện hoạt động động đất bao gồm cả cổ độ
ng đất trong
vùng nghiên cứu
4. Xác lập các vùng nguồn phát sinh động đất và đánh giá khả năng phát sinh
động đất với các cấp độ khác nhau

Cơ sở tài liệu nghiên cứu
Phục vụ nghiên cứu đặc trưng địa động lực vỏ Trái đất khu vực Tuần Giáo
và kế cận xác lập cơ sở khoa học đánh giá và dự báo động đất, luận án đã sử dụng
các tài liệu được công bố
trong thời gian gần đây bao gồm các bản đồ do Tổng Cục
địa chất và Liên đoàn Vật lý địa chất công bố, lưu trữ:
- Bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200000 (năm 2005)
- Bản đồ dị thường trọng lực Bouguer [16]
- Bản đồ dị thường từ hàng không, thành phần ΔTa [35]
- Bản đồ địa chất Đệ Tứ của Viện địa ch
ất thành lập năm 1996 [18]
- Danh mục nước nóng, khoáng [17, 44]
- Ảnh DEM từ SRTM (Shuttle Radar Topography Misstion) bay chụp vào
tháng tư năm 2000 của cơ quan NASA, Mỹ.
- Hệ thống phần mềm phân tích tài liệu địa chất, địa vật lý, địa chấn, địa hình
địa mạo (Suffer 8.0, Map infor 8.5, Global mapper 10.0, Coulombe 3.1, Coscad,
Cora3, structure, Envi )

Ngoài ra còn sử dụng các kết quả nghiên cứu đã có của tác giả và các tài liệu
tham khảo khác như:
- Các tuyến đo trọng lực chi tiết phục vụ
nghiên cứu các công trình thủy điện
Sơn La, Huội Quảng - Bản Chát (08 tuyến)
- Kết quả phân tích tomography của Việt Nam và Đông Nam Châu Á.
- Bản đồ giá trị dị thường đẳng tĩnh.
- Bản đồ tính toán dịch chuyển thẳng đứng và nằm ngang theo bề dày vỏ trái
đất.

4

- Danh mục động đất Việt Nam [76, 77, 105, 124]
- Kết quả tính biến dạng thẳng đứng Pliocene-Đệ tứ cho vùng Tây Bắc (Ngô
Gia Thắng 2007).
- Bản đồ đo lặp thủy chuẩn (Nguyễn Đình Lữ), kết quả đo dịch chuyển hiện
đại theo tài liệu GPS (Trần Đình Tô).
Từ các nguồn số liệu trên, trong luận án đã tiến hành phân tích tổng hợp tài
liệu địa chất, địa vật lý,
địa mạo, ảnh viễn thám bằng một tổ hợp các phương pháp.
Mục đích nhằm xác định đặc trưng môi trường địa động lực vỏ trái đất, tính phân
khối và mức độ đồng nhất của khối theo diện, các đứt gãy phân khối cấu trúc và các
thông số của chúng (chiều dài, độ sâu ảnh hưởng, hướng cắm, góc cắm v.v ). Kết
quả nghiên cứu này sẽ được sử dụng nhằ
m minh giải chế độ hoạt động động đất khu
vực Tuần Giáo và kế cận, tiến tới đánh giá và dự báo động đất cho khu vực nghiên
cứu.

Luận điểm bảo vệ
1. Vùng nghiên cứu xác lập được 06 khối cấu trúc địa động lực bậc II với
biểu hiện phân dị về tốc độ vận động thẳng đứng và ngang với ranh giới khối là các
đới đứt gãy cấp II.

2. Vùng Tuần giáo và kế cận có các nguồn sinh chấn với đặc trưng hoạt động
động đất khác nhau: nguồn phát sinh động đất với magnitude 6,7- 6,8 xảy ra trên
ranh giới các khối CTĐĐL (Hoàng Liên Sơn, Sơn La, Sông Mã, Sốp Cộp); nguồn
sinh chấn với magnitude 4,0 và 5,0 phân bố trên đới đứt gãy Lai Châu - Điện Biên
và Sông Đà là ranh giới khối CTĐĐL (Sông Đà, Mường Tè và Mường Mô).

Những điểm mới của luậ
n án
- Đã xác lập sơ đồ phân chia các khối cấu trúc địa động lực phục vụ cho

nghiên cứu đánh giá và dự báo động đất dựa trên các đặc trưng về các trường địa
vật lý, các dấu hiệu địa chất, địa mạo, giải đoán ảnh vệ tinh, tài liệu động đất. Qua
đó phản ánh cụ thể về điều kiện môi trường địa động lực có liên quan trự
c tiếp đến
các hoạt động địa chấn trong khu vực.
- Xác định được các vùng có nguy cơ phát sinh động đất mạnh với
magnitude 6,7- 6,8 theo kết quả nhận dạng tài liệu địa chất, địa vật lý và
lineamnent. Lần đầu tiên áp dụng ngụyên tắc nhận dạng theo CORA3 (sử dụng các

5
yếu tố địa chất, địa vật lý, địa mạo, cấu trúc) để xác định vùng nguồn phát sinh động
đất với magnitude (Mo ≥ 4,0 và 5,0) khu vực Tuần Giáo và kế cận.

Kết quả khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận án
1. Xác lập được sơ đồ phân khối cấu trúc địa động lực vỏ Trái đất khu vực
Tuần Giáo và kế cận: các khối CTĐĐL cấp II Hoàng Liên Sơn, Sông Đà, S
ơn La,
Sông Mã, Sốp Cộp, Điện Biện và các khối cấu trúc bậc cao.
2. Đánh giá được đặc trưng vận động thẳng đứng và ngang của các khối
CTĐĐL cấp II, các ranh giới khối, nút giao cấu trúc. Đây sẽ là cơ sở khoa học phục
vụ cho việc nghiên cứu đánh giá và dự báo động đất trong vùng nghiên cứu.
3. Dự báo các vùng có khả năng phát sinh động đất trên cơ sở các nghiên cứu
CTĐĐL kế
t hợp với thuật toán nhận dạng và phần mềm dự báo động đất CORA3:
Nguồn phát sinh động đất mạnh với magnitude 6,7 ÷ 6,8 phân bố tại ranh giới các
khối CTĐĐL (Hoàng Liên Sơn, Sơn La và Sông Mã, Sốp Cộp); Nguồn phát sinh
động đất với magnitude 4,0 - 5,0 phân bố trên đới đứt gãy Lai Châu - Điện Biên và
Sông Đà là ranh giới khối CTĐĐL (Sông Đà, Mường Tè và Mường Mô).
4. Kết quả nghiên cứu không những cung cấp các kết luận khoa h
ọc mới về

dự báo vùng phát sinh động đất, đồng thời góp phần bổ sung và làm phong phú về
phương pháp luận trong công tác nghiên cứu dự báo động đất ở Việt Nam. Kết quả
nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học, tài liệu phục vụ cho nhiệm vụ phân vùng và
dự báo động đất chi tiết tại các khu vực trọng yếu về kinh tế quốc dân, an ninh quốc
phòng.

Cấu trúc của luận án
C
ấu trúc luận án gồm: Mở đầu, 4 chương, Kết luận, Công trình đã công bố
của NCS liên quan đến luận án, Tài liệu tham khảo và Phụ lục. Nội dung của luận
án được trình bày trên 164 trang với 79 hình vẽ, đồ thị, 12 biểu bảng và các ảnh
minh hoạ.
Phần mở đầu gồm 06 trang với 01 hình vẽ, NCS trình bày tính cấp thiết và lý
do chọn đề tài nghiên cứu: "Nghiên cứu địa động lực vùng Tu
ần Giáo và kế cận,
xác lập cơ sở khoa học đánh giá và dự báo động đất". Trong phần này còn trình bày
về mục tiêu, nhiệm vụ của luận án, các điểm mới, luận điểm bảo vệ, ý nghĩa khoa
học và thực tiễn, kết quả đạt được của luận án.

6
Chương 1 gồm 21 trang với 6 hình vẽ, trong chương này NCS giới thiệu tổng
quan về bối cảnh kiến tạo địa động lực khu vực, đặc trưng cấu trúc sâu vỏ Trái đất
và hoạt động động đất khu vực Tây Bắc. Điểm qua các nghiên cứu về tính địa chấn,
phân vùng nguồn phát sinh động đất, đánh giá magnitude động đất cực đại cũng như
kết quả bước
đầu trong nghiên cứu dự báo động đất của Việt Nam và trên thế giới
đã tiến hành trong thời gian qua. Tóm lược các kết quả nghiên cứu về kiến tạo, địa
động lực, nghiên cứu động đất, các mô hình dự báo động đất khu vực Tây Bắc, Việt
Nam. Trình bày sơ lược các kết quả nghiên cứu đã được NCS thực hiện có liên
quan đến luận án, trên cơ sở đó đưa ra các nhận định và định hướ

ng các nhiệm vụ
cần giải quyết của luận án.
Chương 2 gồm 27 trang với 10 hình vẽ, NCS dành để trình bày về cơ sở lý
thuyết, phương pháp luận và các phương pháp nghiên cứu địa động lực, nghiên cứu
dự báo động đất. Mô tả các phương pháp sử dụng trong phân tích tài liệu địa vật lý,
địa chất, địa mạo truyền thống và phân tích ảnh viễn thám nhằm nghiên cứu cấu
trúc – địa
động lực. Trình bày các phương pháp nghiên cứu hiện đại về cổ động đất,
mô hình mô phỏng về ứng suất Coulomb, trạng thái ứng suất vỏ và đánh giá dự báo
động đất theo các phương pháp nhận dạng.
Chương 3 gồm 81 trang với 42 hình vẽ và 5 biểu bảng. Trong khuôn khổ
chương này nghiên cứu sinh giới thiệu các đặc điểm về địa động lực hiện đại khu
vực nghiên cứu. Xác lập và phân khố
i các đơn vị cấu trúc bậc II và bậc cao hơn khu
vực Tuần Giáo và kế cận, các ranh giới phân chia chúng. Đánh giá các chuyển động
hiện đại bao gồm dịch chuyển thẳng đứng, dịch chuyển ngang theo các tài liệu dị
thường đẳng tĩnh, phân tích bề dày vỏ, biến dạng trong Pliocene - Đệ tứ, tài liệu đo
GPS, đo lặp thuỷ chuẩn và kết quả phân tích địa mạo. Kết quả phản ánh trạng thái
địa động lực của các đơn vị khối cấu trúc địa động lực bậc II, mức độ vận động
tương tác giữa chúng cũng như biểu hiện về trạng thái ứng suất, đây là cơ sở phục
vụ cho đánh giá và dự báo động đất ở phần sau.
Chương 4 gồm 27 trang với 20 hình vẽ và 7 bảng biểu. Đây là chương cuối
của luận án đượ
c NCS dành riêng cho nghiên cứu đánh giá và dự báo các nguồn
phát sinh động đất với magnitude khác nhau. Tìm hiểu quy luật hoạt động đất, biểu
hiện hoạt động trên các đơn vị khối cấu trúc địa động lực, nghiên cứu về cổ động
đất. Kết quả đạt được của chương này đã chỉ ra các nguồn có nguy cơ phát sinh
động đất với magnitude trong khoảng 6,7 – 6,8, dự báo các khu vực có khả năng
xuất hiện độ
ng đất với magnitude ≥ 4,0 - 5,0 trong vùng Tuần Giáo và kế cận.

7
Chương 1

TỔNG QUAN VỀ KIẾN TẠO, ĐỊA ĐỘNG LỰC VÀ
ĐỘNG ĐẤT VÙNG TUẦN GIÁO VÀ KẾ CẬN


Hoạt động động đất khu vực Tuần Giáo có mối quan hệ mật thiết với chế độ
kiến tạo khu vực Tây Bắc Việt Nam và bối cảnh địa động lực khu vực Đông Nam
Á. Do đó những nghiên cứu về điều kiện kiến tạo, địa độ
ng lực chung của khu vực
có vai trò quan trọng phục vụ cho giải quyết các nhiệm vụ nghiên cứu của luận án.
Trong chương này sẽ tóm lược những kết quả nghiên cứu chính đã đạt được, điểm
qua các quan điểm về cấu trúc kiến tạo, địa động lực và hoạt động động đất trong
khu vực. Theo đó sẽ khái quát được vị trí của khu vực nghiên cứu trong bình đồ
kiế
n tạo - điạ động lực của khu vực Đông Nam Châu Á, tóm lược các kết quả
nghiên cứu đã đạt được trước đây về cấu trúc kiến tạo, địa động lực và tác động của
chúng đối với khu vực nghiên cứu. Trên cơ sở những hiểu biết đó là cơ sở cho minh
giải và làm sáng tỏ mối quan hệ giữa hoạt động động đất - chế độ
kiến tạo, địa động
lực trong khu vực nhằm phục vụ cho hướng nghiên cứu và dự báo động đất.

1.1. Khu vực nghiên cứu trong bình đồ cấu trúc kiến tạo khu vực và các
kết quả nghiên cứu trước đây

1.1.1 Vị trí vùng nghiên cứu trong bình đồ cấu trúc kiến tạo khu vực
Khu vực nghiên cứu giới hạn trong khung tọa độ (21
0
00 – 22
0
30N) và
(103
0
00- 104
0
30E), diện tích nghiên cứu nằm trọn vẹn trong vùng Tây Bắc Việt
Nam và có vị trí kiến tạo thuộc khối Indochina tiếp giáp với khối Nam Trung Hoa
qua đứt gãy trượt bằng Sông Hồng. Các nghiên cứu trước đây [98] cho thấy trong
Kainozoi muộn (KZ
2
) lãnh thổ Đông Nam Châu Á là phần Đông nam mảng Thạch
quyển Âu - Á. Phía Đông giáp với mảng Thạch quyển Thái Bình Dương qua đới hút
chìm Guinea - Philippine, phía Tây và Nam giáp với mảng Thạch quyển Ấn - Úc
qua đới hút chìm Miến Điện - Nicobar - Sumba và va mảng Timor. Ranh giới giữa
mảng Thạch quyển Thái Bình Dương và mảng Thạch quyển Ấn - Úc là đứt gãy
trượt bằng trái Sorong. Phần nội mảng Đông Nam Châu Á vào Kainozoi muộn có
thể chia làm 3 vi mảng: vi mảng Nam Trung Hoa - Borneo; vi mảng Shan -




8
Indosinia v vi mng Malaysia Sumatra vi cỏc ranh gii l t góy Sụng Hng,
t góy Hi Nam - Natuna v t góy Ba Thỏp (hỡnh 1.1).

10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
5
5
5
5
5
5
5
5
5
0
0
0

0
0
0
0
0
0
-10
-10
-10
-10
-10
-10
-10
-10
-10
120
120
120
120
120
120
120
120
120
105
105
105
105
105
105

105
105
105
135
135
135
135
135
135
135
135
135
-10
-10
-10
-10
-10
-10
-10
-10
-10
0
0
0
0
0
0
0
0
0

5
5
5
5
5
5
5
5
5
Đ
ă
2
0
5
5
5
5
5
5
5
5
5
10
10
10
10
10
10
10
10

10
ê
â
â
â
â
â
N
a
n
-
U
t
r
a
d
i
t

s
u
t
u
r
e
N
a
n
-
U

t
r
a
d
i
t

s
u
t
u
r
e
N
a
n
-
U
t
r
a
d
i
t

s
u
t
u
r

e
N
a
n
-
U
t
r
a
d
i
t

s
u
t
u
r
e
N
a
n
-
U
t
r
a
d
i
t

s
u
t
u
r
e
N
a
n
-
U
t
r
a
d
i
t

s
u
t
u
r
e
N
a
n
-
U

t
r
a
d
i
t

s
u
t
u
r
e
N
a
n
-
U
t
r
a
d
i
t

s
u
t
u
r

e
N
a
n
-
U
t
r
a
d
i
t

s
u
t
u
r
e
A
d
a
m
a
n
A
d
a
m
a

n
A
d
a
m
a
n
A
d
a
m
a
n
A
d
a
m
a
n
A
d
a
m
a
n
A
d
a
m
a

n
A
d
a
m
a
n
A
d
a
m
a
n
ê
ă
Đ
ă
Đ
â
ê
â
ê
â
ă
Đ
Đ
ă
ă
Đ
ă

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
-10
-10
-10
-10
-10
-10
-10
-10
-10
ă
Vi Mảng Nam Trung Hoa
đ

ứ
t

g

y

s
ô
n
g

h
ậ
u
đ
ứ
t

g

y

S
ô
n
g

S
à

i

G
ò
n
Đ
Đ
ă
ă
ă
ă
R
a
b
-
b
e
n
t
o
n
R
a
b
-
b
e
n
t
o

n
R
a
b
-
b
e
n
t
o
n
R
a
b
-
b
e
n
t
o
n
R
a
b
-
b
e
n
t
o

n
R
a
b
-
b
e
n
t
o
n
R
a
b
-
b
e
n
t
o
n
R
a
b
-
b
e
n
t
o

n
R
a
b
-
b
e
n
t
o
n
10
10
10
10
10
10
10
10
10
5
5
5
5
5
5
5
5
5
Đứt gãy thuận

Đứt gãy thuận
Đứt gãy thuận
Đứt gãy thuận
Đứt gãy thuận
Đứt gãy thuận
Đứt gãy thuận
Đứt gãy thuận
Đứt gãy thuận
Bồn trũng Kainozi
Bồn trũng Kainozi
Bồn trũng Kainozi
Bồn trũng Kainozi
Bồn trũng Kainozi
Bồn trũng Kainozi
Bồn trũng Kainozi
Bồn trũng Kainozi
Bồn trũng Kainozi
a
a
a
a
a
a
a
a
a
b
b
b
b

b
b
b
b
b
Phần vỏ lục địa nội mảng
Phần vỏ lục địa nội mảng
Phần vỏ lục địa nội mảng
Phần vỏ lục địa nội mảng
Phần vỏ lục địa nội mảng
Phần vỏ lục địa nội mảng
Phần vỏ lục địa nội mảng
Phần vỏ lục địa nội mảng
Phần vỏ lục địa nội mảng
Đứt gãy cấp 2
Đứt gãy cấp 2
Đứt gãy cấp 2
Đứt gãy cấp 2
Đứt gãy cấp 2
Đứt gãy cấp 2
Đứt gãy cấp 2
Đứt gãy cấp 2
Đứt gãy cấp 2
Đứt gãy cấp 3
Đứt gãy cấp 3
Đứt gãy cấp 3
Đứt gãy cấp 3
Đứt gãy cấp 3
Đứt gãy cấp 3
Đứt gãy cấp 3

Đứt gãy cấp 3
Đứt gãy cấp 3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
ê
C1 - Vi Mảng Nam Trung Hoa - Bắc Việt nam - Hoàng Sa
C1 - Vi Mảng Nam Trung Hoa - Bắc Việt nam - Hoàng Sa
C1 - Vi Mảng Nam Trung Hoa - Bắc Việt nam - Hoàng Sa
C1 - Vi Mảng Nam Trung Hoa - Bắc Việt nam - Hoàng Sa
C1 - Vi Mảng Nam Trung Hoa - Bắc Việt nam - Hoàng Sa
C1 - Vi Mảng Nam Trung Hoa - Bắc Việt nam - Hoàng Sa
C1 - Vi Mảng Nam Trung Hoa - Bắc Việt nam - Hoàng Sa
C1 - Vi Mảng Nam Trung Hoa - Bắc Việt nam - Hoàng Sa
C1 - Vi Mảng Nam Trung Hoa - Bắc Việt nam - Hoàng Sa
Trợt bằng: a - phải; b - trái
Trợt bằng: a - phải; b - trái
Trợt bằng: a - phải; b - trái
Trợt bằng: a - phải; b - trái
Trợt bằng: a - phải; b - trái
Trợt bằn
g
: a -
p

hải; b - trái
Trợt bằn
g
: a -
p
hải; b - trái
Trợt bằn
g
: a -
p
hải; b - trái
Trợt bằng: a - phải; b - trái
â
Trục tách giãn
Trục tách giãn
Trục tách giãn
Trục tách giãn
Trục tách giãn
Trục tách giãn
Trục tách giãn
Trục tách giãn
Trục tách giãn
MERCATOR PROJECTION OF WORLD
-10
-10
-10
-10
-10
-10
-10

-10
-10
500
500
500
500
500
500
500
500
500
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
ứng lực ép nén hiện đại
ứng lực ép nén hiện đại
ứng lực ép nén hiện đại
ứng lực ép nén hiện đại
ứng lực ép nén hiện đại
ứng lực ép nén hiện đại
ứng lực ép nén hiện đại
ứng lực ép nén hiện đại
ứng lực ép nén hiện đại
Đ

ă
ứng lực tách giãn hiện đại
ứng lực tách giãn hiện đại
ứng lực tách giãn hiện đại
ứng lực tách giãn hiện đại
ứng lực tách giãn hiện đại
ứng lực tách giãn hiện đại
ứng lực tách giãn hiện đại
ứng lực tách giãn hiện đại
ứng lực tách giãn hiện đại
500
500
500
500
500
500
500
500
500
I - Các miền có kiến trúc vỏ trái đất khác nhau trong kainozoi
I - Các miền có kiến trúc vỏ trái đất khác nhau trong kainozoi
I - Các miền có kiến trúc vỏ trái đất khác nhau trong kainozoi
I - Các miền có kiến trúc vỏ trái đất khác nhau trong kainozoi
I - Các miền có kiến trúc vỏ trái đất khác nhau trong kainozoi
I - Các miền có kiến trúc vỏ trái đất khác nhau trong kainozoi
I - Các miền có kiến trúc vỏ trái đất khác nhau trong kainozoi
I - Các miền có kiến trúc vỏ trái đất khác nhau trong kainozoi
I - Các miền có kiến trúc vỏ trái đất khác nhau trong kainozoi
C2 - Vi mảng Shan - Indosinia, C3 - Vi mảng Malaysia, c4 - Vi mảng trờng sa, C5 - Vi mảng Borneo
C2 - Vi mảng Shan - Indosinia, C3 - Vi mảng Malaysia, c4 - Vi mảng trờng sa, C5 - Vi mảng Borneo

C2 - Vi mảng Shan - Indosinia, C3 - Vi mảng Malaysia, c4 - Vi mảng trờng sa, C5 - Vi mảng Borneo
C2 - Vi mảng Shan - Indosinia, C3 - Vi mảng Malaysia, c4 - Vi mảng trờng sa, C5 - Vi mảng Borneo
C2 - Vi mảng Shan - Indosinia, C3 - Vi mảng Malaysia, c4 - Vi mảng trờng sa, C5 - Vi mảng Borneo
C2 - Vi mảng Shan - Indosinia, C3 - Vi mảng Malaysia, c4 - Vi mảng trờng sa, C5 - Vi mảng Borneo
C2 - Vi mảng Shan - Indosinia, C3 - Vi mảng Malaysia, c4 - Vi mảng trờng sa, C5 - Vi mảng Borneo
C2 - Vi mảng Shan - Indosinia, C3 - Vi mảng Malaysia, c4 - Vi mảng trờng sa, C5 - Vi mảng Borneo
C2 - Vi mảng Shan - Indosinia, C3 - Vi mảng Malaysia, c4 - Vi mảng trờng sa, C5 - Vi mảng Borneo
II - Các đứt gy trong kainozoi
II - Các đứt gy trong kainozoi
II - Các đứt gy trong kainozoi
II - Các đứt gy trong kainozoi
II - Các đứt gy trong kainozoi
II - Các đứt gy trong kainozoi
II - Các đứt gy trong kainozoi
II - Các đứt gy trong kainozoi
II - Các đứt gy trong kainozoi
Tổng hợp từ tài liệu của Cao Đình Triều,
Tổng hợp từ tài liệu của Cao Đình Triều,
Tổng hợp từ tài liệu của Cao Đình Triều,
Tổng hợp từ tài liệu của Cao Đình Triều,
Tổng hợp từ tài liệu của Cao Đình Triều,
Tổng hợp từ tài liệu của Cao Đình Triều,
Tổng hợp từ tài liệu của Cao Đình Triều,
Tổng hợp từ tài liệu của Cao Đình Triều,
Tổng hợp từ tài liệu của Cao Đình Triều,
Phạm Huy Long, Gastinsky và nnk, 2003 và USGS
Phạm Huy Long, Gastinsky và nnk, 2003 và USGS
Phạm Huy Long, Gastinsky và nnk, 2003 và USGS
Phạm Huy Long, Gastinsky và nnk, 2003 và USGS
Phạm Huy Long, Gastinsky và nnk, 2003 và USGS

Phạm Huy Long, Gastinsky và nnk, 2003 và USGS
Phạm Huy Long, Gastinsky và nnk, 2003 và USGS
Phạm Huy Long, Gastinsky và nnk, 2003 và USGS
Phạm Huy Long, Gastinsky và nnk, 2003 và USGS
Thành lập : Đỗ Văn Lĩnh
Thành lập : Đỗ Văn Lĩnh
Thành lập : Đỗ Văn Lĩnh
Thành lập : Đỗ Văn Lĩnh
Thành lập : Đỗ Văn Lĩnh
Thành lập : Đỗ Văn Lĩnh
Thành lập : Đỗ Văn Lĩnh
Thành lập : Đỗ Văn Lĩnh
Thành lập : Đỗ Văn Lĩnh
Đới địa động lực hội tụ nén ép
Đới địa động lực hội tụ nén ép
Đới địa động lực hội tụ nén ép
Đới địa động lực hội tụ nén ép
Đới địa động lực hội tụ nén ép
Đới địa động lực hội tụ nén ép
Đới địa động lực hội tụ nén ép
Đới địa động lực hội tụ nén ép
Đới địa động lực hội tụ nén ép
(Rìa lục địa tích cực )
(Rìa lục địa tích cực )
(Rìa lục địa tích cực )
(Rìa lục địa tích cực )
(Rìa lục địa tích cực )
(Rìa lục địa tích cực )
(Rìa lục địa tích cực )
(Rìa lục địa tích cực )

(Rìa lục địa tích cực )
Đ
ă
km
km
km
km
km
km
km
km
km
135
135
135
135
135
135
135
135
135120
120
120
120
120
120
120
120
120
105

105
105
105
105
105
105
105
105
Đứt gãy nghịch - hút chìm
Đứt gãy nghịch - hút chìm
Đứt gãy nghịch - hút chìm
Đứt gãy nghịch - hút chìm
Đứt gãy nghịch - hút chìm
Đứt gãy nghịch - hút chìm
Đứt gãy nghịch - hút chìm
Đứt gãy nghịch - hút chìm
Đứt gãy nghịch - hút chìm
Đứt gãy cấp I
Đứt gãy cấp I
Đứt gãy cấp I
Đứt gãy cấp I
Đứt gãy cấp I
Đứt gãy cấp I
Đứt gãy cấp I
Đứt gãy cấp I
Đứt gãy cấp I
Miến vỏ đại dơng
Miến vỏ đại dơng
Miến vỏ đại dơng
Miến vỏ đại dơng

Miến vỏ đại dơng
Miến vỏ đại dơng
Miến vỏ đại dơng
Miến vỏ đại dơng
Miến vỏ đại dơng
O
O
O
O
O
O
O
O
O
C
C
C
C
C
C
C
C
C
Di chỉ đới khâu
Di chỉ đới khâu
Di chỉ đới khâu
Di chỉ đới khâu
Di chỉ đới khâu
Di chỉ đới khâu
Di chỉ đới khâu

Di chỉ đới khâu
Di chỉ đới khâu
III - Các kí hiệu khác
III - Các kí hiệu khác
III - Các kí hiệu khác
III - Các kí hiệu khác
III - Các kí hiệu khác
III - Các kí hiệu khác
III - Các kí hiệu khác
III - Các kí hiệu khác
III - Các kí hiệu khác
a
b


Hỡnh 1.1. S kin to v a ng lc hin i khu vc ụng Nam Chõu
(Theo Vn Lnh tng hp t Cao ỡnh Triu, Phm Huy Long)

Cỏc cụng trỡnh ca Briair A. [142, 143], Hall R. [169], Taylor B [193] ó lm
sỏng t thờm c ch tỏch gión Bin ụng. Theo cỏc tỏc gi ny thỡ s ng gia





9
mảng Ấn Úc và Âu Á chỉ phản ảnh một phần sự tách mở Biển Đông. Ngoài vai trò
của chuyển động trượt trái của đới đứt gãy Sông Hồng tham gia vào sự thành tạo
của Biển Đông còn phải kể đến vận động xoay của khối Indosinia theo chiều kim
đồng hồ với góc quay lớn hơn 12

0
và sự dịch chuyển về phía nam của khối Borneo.
Quá trình tách giãn Biển Đông diễn ra vào khoảng 32 triệu năm trước đây và dừng
lại ở 16-15 triệu năm. Theo Hall R. [169], trước 25 triệu năm vùng Đông Nam Á
nói chung và khu vực nghiên cứu nói riêng chịu sự ảnh hưởng của đụng độ các
mảng Âu-Á với Thái Bình Dương. Khoảng 5 triệu năm trở lại đây vùng Đông Nam
Á lại chịu ảnh hưởng chi phối chính củ
a sự va mảng Ấn-Úc vào Âu-Á. Chính chịu
sự ảnh hưởng luân phiên như vậy đã tạo nên cơ chế cho sự chuyển pha trượt trái
sang trượt phải của đới đứt gãy sâu Sông Hồng trong giai đoạn Kanozoi.

Hình 1.2a. Sự hút chìm của Proto Biển
Đông xuống dưới Borneo, dẫn đến sự
hình thành Biển Đông ngày nay và tiêu
biến Proto Biển Đông (Taylor và Hayes
– 1980, 1983; Hall – 2002).
Hình 1.2b. Mô hình xô húc tiểu lục địa Ấn
Độ vào lục địa Âu – Á, gây trồi trượt các địa
khối về phía đông nam, dọc theo các đứt gãy
bản lề chính, dẫn đến tách giãn Biển Đông
theo kiểu pull-apart (Tapponier, 1982)

Như vậy có thể thấy rằng, hoạt động kiến tạo và chế độ địa động lực trong
giai đoạn Kainozoi của khu vực nghiên cứu và Tây bắc Việt Nam chịu tác động
chính của quá trình đụng độ va mảng Ấn-Úc và Thái Bình Dương vào Âu-Á. Cùng
với thời gian thì hai quá trình này chiếm ưu thế khác nhau tác động và chi phối bình

10
đồ kiến tạo trong khu vực nghiên cứu. Trong môi trường kiến tạo chung của khu
vực như vậy các quá trình kiến tạo và biến dạng nội mảng hiện đại trong khu vực
nghiên cứu bị phức tạp hóa và chịu sự chi phối mạnh mẽ bởi sự phân bố của các cấu
trúc địa chất, hệ thống đứt gãy đã hình thành trong giai đoạn trước đây. Khu vực
nghiên cứu nằm trong vùng Tây Bắ
c Việt Nam và chịu sự khống chế chủ đạo bởi hệ
thống hai đới đứt gãy kiến tạo chính là đứt gãy sâu Sông Hồng và đứt gãy Lai Châu
- Điện Biên.

1.1.2. Một số kết quả nghiên cứu về cấu trúc, kiến tạo địa động lực khu
vực Tây Bắc Việt Nam
Lịch sử nghiên cứu về địa chất kiến tạo khu vực Tây Bắc trong các tài liệu
nghiên cứu trướ
c đây như; Sơ đồ địa chất Đông Dương tỷ lệ 1: 2 000 000 của nhà
địa chất người Pháp J.Fromaget thực hiện vào những năm 1937-1952. Đây là một
công trình lớn được đánh giá cao, mặc dù mới chỉ được đo vẽ ở tỷ lệ nhỏ, còn có
nhiều hạn chế nhưng đến nay một số đơn vị cấu trúc địa phương được các tác giả
người Pháp phân chia như
: "cánh cung sông Mã", "nếp lồi Sầm Nưa", "cánh cung
Phú Hoạt" có nhiều giá trị tham khảo. Đây là kết quả nghiên cứu và cũng như quan
điểm chính về địa chất, kiến tạo, macma ở Đông Dương nói chung và ở Tây Bắc
Việt Nam nói riêng của các nhà địa chất người Pháp. Trong những công trình
nghiên cứu tiếp theo của Saurin. E (1956), tác giả đã kế thừa những kết quả trong
phân vùng lớn của Fromaget cho khu vực Đông Dương. Tuy nhiên mô hình kiến t
ạo
trong vùng được Saurin. E đưa ra đơn giản hơn, trong đó vai trò chủ yếu thuộc về
các uốn nếp lớn và mức độ phức tạp của móng tạo ra là do các chuyển động ngang
gây nên.
Kết quả nghiên cứu trong giai đoạn tiếp theo với nhiều công trình điều tra

Địa chất kiến tạo đã được triển khai trên Miền Bắc Việt Nam nói chung và của vùng
Tây Bắc nói riêng như: Ngô Thường San (1965); Trần Văn Tr
ị, Gatinxki (1970);
Trần Đức Lương (1970); Đáng quan tâm trong số các công trình đó là: "Bản đồ địa
chất miền Bắc Việt Nam" tỷ lệ 1:500.000 kèm theo chuyên khảo "Địa chất miền
Bắc" (1960
÷ 1965) của các nhà địa chất Xô Viết và Việt Nam do A.E.Dovjikov
chủ biên. Đây là công trình khoa học lớn đầu tiên làm cơ sở định hướng cho công
tác nghiên cứu địa chất tỷ lệ trung bình và lớn sau này. Công trình này không chỉ
dựa vào tài liệu mới thu thập được khảo sát bổ sung ở hầu hết các khu vực mà còn
tập trung có chọn lọc tài liệu của nhà địa chất người Pháp nói trên. Cho đến nay




11
nhiều đơn vị cấu trúc như đới sông Mã, đới Sơn La, đới Sầm Nưa, đới Điện Biên
vẫn còn được sử dụng trong nhiều nghiên cứu chuyên đề.

Nghiên cứu về kiến tạo, địa động lực lãnh thổ Việt Nam, khu vực Tây Bắc
nói chung và vùng nghiên cứu Tuần Giáo nói riêng đã có nhiều công trình đề cập
đến như [3, 6, 9, 15, 21, 24, 31, 38, 43, 58, 59, 66, 70, 76, 97, 110, 111, 112, 114,
131, 134, 135, 159 ] .Theo các văn liệu nghiên cứu về cấu trúc kiến tạo vỏ trái đất
khu vực Tây bắc dựa trên nguyên tắc phân vùng kiến tạo theo thời gian tạo nên vỏ
lục địa và thời gian uốn nếp chính [6] thì thạch quyển Tây Bắc được phân ra thành
15
đới riêng biệt. Thuộc các đới kiến trúc tiền Cambri gồm có: đới Sông Hồng, đới
Phan Si Pan, đới Nậm Cô, đới Nậm Sư Lư, đới Hàm Rồng và đới Pu Si Lung. Các
đới có tuổi Paleozoi sớm bao gồm: đới Sông Mã, đới Thuận Châu, đới Sinh Vinh.
Các đới Paleozoi muộn- Mesozoi sớm gồm có: đới Mường Tè, đới Sông Đà, đới

Ninh Bình, và đới Thanh Hóa. Các đới kiến trúc chồng kiểu hoạt hóa nội mảng
được thành lập từ đầu Mesozoi và kéo dài sang đầu Kanozoi bao g
ồm; đới tafrogen
Sầm Nưa-Hoành Sơn, trũng núi lửa kiến tạo Tú Lệ, trũng nội lục Mường Nhé và
trũng Hà Nội. Theo sơ đồ phân vùng kiến tạo này thì phần diện tích nghiên cứu của
Luận án nằm trong các đới kiến trúc như: Sông Hồng, Fan Si Pan, Tú Lệ, Sông Đà,
Sơn La, Nậm Cô, Sông Mã và đới Kim Cương.
Gần đây nhất, kết quả mới của đề tài độc lập cấp nhà nước (KC-08-10) [76]
trên quan điểm địa chấn kiến tạo của Gubbin, khu vực Tây Bắc được phân chia ra
thành các hệ kiến tạo Địa động lực (HKTĐĐL) như: HKTĐĐL Hoàng Liên Sơn,
HKTĐĐL Sông Đà, HKTĐĐL Sông Mã, HKTĐĐL Mường Tè và HKTĐĐL
Trường Sơn với các cấp phân chia nhỏ hơn trong mỗi đơn vị hệ kiến tạo địa động
lực là các khối cấu trúc.
Song song với các nghiên cứu trên, kết quả nghiên cứ
u cấu trúc sâu vỏ Trái
đất trong khu vực nghiên cứu đã được tiến hành trên cơ sở sử dụng các phương
pháp Địa vật lý như: phương pháp thăm dò Địa chấn sâu, phương pháp trọng lực,
thăm dò điện từ tellua Kết quả nghiên cứu theo phương pháp này đã được trình
bày trong [22, 28, 29, 42, 52, 56, 76, 77, 83, 86, 91, 97, 115, 116, 144] theo đó đã
xác định được cấu trúc các mặt ranh giới cơ bản vỏ Trái đất, hệ thống các đứt gãy
sâu,
đây là những yếu tố quan trọng phản ảnh điều kiện môi trường kiến tạo địa
động lực và các vùng nguồn sinh chấn. Các mặt ranh giới cơ bản vỏ Trái đất được
đề cập đầu tiên năm 1971 trong công trình của Phạm Khoản [28, 29] với kết luận
quan trọng về giá trị bề dày vỏ Trái đất phần phía Bắc lãnh thổ Việt Nam với đặc




12

trưng tăng từ ngoài biển vào trong đất liền. Theo đó ở sát biển là nơi bề dày vỏ nhỏ
nhất cỡ 31- 33 km, vùng phía Bắc và Tây bắc Việt Nam giáp Trung Quốc có giá trị
vỏ dày nhất đến 45 - 47 km. Các kết quả nghiên cứu tiếp theo về cấu trúc các mặt
ranh giới cơ bản của vỏ Trái đất được thực hiện bởi Quách Văn Gừng năm 1978
(qua phân tích tài liệu trọng lực và từ hàng không), kết qu
ả về cấu trúc vỏ Trái đất
lãnh thổ Việt Nam trong những năm 80 [52, 53, 54, 85, 104]. Đáng chú ý là những
kết quả nghiên cứu của Cao Đình Triều [100, 101] đã đưa ra sơ đồ cấu trúc vỏ Trái
đất phần phía Bắc lãnh thổ Việt Nam trên cơ sở tổng hợp các tài liệu địa chất, địa
vật lý. Đặc biệt là qua phân tích tài liệu trọng lực, tìm được mối liên hệ giữa độ sâu
các mặt ranh giớ
i cơ bản với các giá trị nâng trường ở mức độ cao khác nhau.
Nghiên cứu gần đây nhất của Đặng Thanh Hải [22] với các kết quả chi tiết đã
cho thấy một số đặc trưng khác biệt rõ rệt như: mặt ranh giới Mohor thuộc phạm vi
trũng Tú Lệ có độ sâu nhỏ hơn các nghiên cứu trước đây, chỉ trong giới hạn 24 - 26
km và tạo thành các khối cục bộ nhỏ. T
ừ đứt gãy sông Đà đến đứt gãy sông Mã,
mặt Mohor có hình thái biến đổi theo phương Tây bắc - Đông nam với độ sâu từ 26
- 32 km. Tại vị trí đứt gãy sông Mã xuống phía Nam, mặt Mohor phân bố theo
phương TB-ĐN gần như song song với đứt gãy chính, với độ sâu mặt Mohor thay
đổi từ 28 - 32 km. Độ sâu mặt Conrad trong phạm vi phần phía Bắc lãnh thổ Việt
Nam thay đổi trong khoảng 10 - 20 km, nơi mặt Conrad nâng cao nhất (10 -12 km)
tại vùng trũng Tú Lệ và khu vực Đi
ện Biên - Sông Mã, Những nơi còn lại nhìn
chung mặt Conrad nằm ở độ sâu 12 - 14 km, ít xảy ra đột biến. Cũng theo tác giả
này [22] mặt Kết tinh cũng có những khác biệt như ở trũng Tú Lệ, nơi có nhiều đá
lộ móng cục bộ, các phần còn lại mặt móng kết tinh cũng chỉ ở độ sâu 1 - 2 km.
Nằm giữa trũng Tú Lệ và khu vực Lai Châu - Điện Biên - Sông Mã (nơi có độ sâu
mặt móng kết tinh trong khoảng 1- 2 km) là d
ải cấu trúc Sông Đà - Sơn La, tại khu

vực này mặt móng kết tinh tạo thành một dải cấu trúc đặc trưng với cấu tạo dạng
khối đồng tâm liên tục với chiều sâu mặt kết tinh thay đổi từ 2 - 5 km.

Hệ thống đứt gãy sâu được xác lập trên cơ sở tài liệu địa vật lý đã được tiến
hành rất sớm từ những năm 1970 [29, 53] và tiếp tục được phát tri
ển mạnh trong
những năm gần đây [55, 82, 85, 86] bằng nhiều phương pháp phân tích khác nhau
kết hợp với các nguồn tài liệu đa dạng hơn như: ảnh máy bay, ảnh vệ tinh, tài liệu
địa chất chi tiết. Đặc biệt trong thời gian gần đây, các nghiên cứu đã tập trung đi sâu
vào xác định các đặc trưng động học của đứt gãy như độ sâu, hướng cắm, vận tốc




13
dịch trượt trên cơ sở tài liệu địa chất, địa vật lý. Theo đó một khối lượng đồ sộ các
công trình nghiên cứu về đứt gãy phản ảnh khá chi tiết và đầy đủ của các nhà địa
chất Việt Nam về hiện trạng đứt gãy khu vực Tây bắc và lân cận đã được thực hiện
[2, 15, 20, 22, 23, 24, 49, 50, 58, 67, 70, 72, 76, 77, 81, 88, 98, 179].
Nhìn chung trong các công trình nghiên cứu về đứt gãy đã được đề cập ở trên
tuy còn có nhiều ý ki
ến khác nhau về đặc điểm (cấu trúc, hướng đổ, góc cắm, độ
sâu xuyên cắt và đôi khi là tên gọi của cùng một đứt gãy cũng khác nhau), nhưng đa
số đều khẳng định rằng hệ thống đứt gãy ở Việt Nam là phức tạp, đa dạng với cơ
chế hoạt động khác nhau. Các nghiên cứu hệ thống đứt gãy nêu trên đều khá thống
nhất về vai trò của các hệ thố
ng đứt gãy trong phát triển kiến tạo vỏ Trái đất Việt
Nam. Các đứt gãy sâu chính là ranh giới phân chia các miền hay đới cấu trúc - kiến
tạo. Thời gian gần đây nhằm thực hiện nhiệm vụ xác lập và nghiên cứu các đứt gãy
hoạt động phục vụ cho nghiên cứu đánh giá tai biến địa động lực hiện đại và tai biến

địa chấn, theo đó hàng loạt các công trình đã được triển khai [45, 46, 58, 70, 81, 88,
130, 131, 148, 149, 150 ] và đã thu được các kết qu
ả quan trọng.

Tóm lại cho đến nay đã có nhiều nghiên cứu về cấu trúc (bao gồm cả cấu
trúc sâu), kiến tạo, địa động lực trong khu vực Tây Bắc và lân cận, kết quả nghiên
cứu rút ra từ các công trình nêu trên đã chỉ ra được lịch sử thành tạo và sơ lược về
tiến trình tiến hóa địa động lực của các đới cấu trúc kiến tạo, các biểu hiện hoạt
động địa
động lực. Kết quả nghiên cứu thu được đã có những đóng góp hết sức
quan trọng cho sự hiểu biết về hoạt động kiến tạo và cơ chế địa động lực khu vực.
Mặc dù vậy vẫn còn những hạn chế nhất định về quy mô, mức độ nghiên cứu, các
tiêu chí cụ thể để xác định hoạt động địa động lực hiện đại, nh
ững hạn chế trong
việc luận giải về hoạt động địa động lực mà chưa mấy lưu ý đến các yếu tố về cấu
trúc sâu, bản chất vật lý của môi trường vật chất hay động năng của các quá trình
địa động lực. Các tiêu chí phân chia khối và đặc trưng phân khối cấu trúc địa động
lực hiện đại trong mối quan hệ với hoạt động động
đất liên quan cũng chưa được đề
cập đến đúng mức. Do vậy rất cần những nghiên cứu tiếp theo trên cơ sở tiếp cận và
tìm hiểu các đặc trưng cơ bản về nguồn gốc hay động năng ’’motor’’ của hoạt động
địa động lực, nghĩa là đi sâu tìm hiểu bản chất vật lý và điều kiện vật chất của môi
trường phát sinh
địa động lực. Trên cơ sở đó trong các nghiên cứu của luận án này
sẽ tập trung tìm hiểu các đặc trưng vật lý của môi trường phát sinh địa động lực
(theo các trường địa vật lý, cấu trúc sâu, ứng suất ) kết hợp các tài liệu địa chất,

14
thông số địa mạo, địa vật lý, ảnh viễn thám, tài liệu DEM, trong chừng mực nào đó
có tham khảo kết quả phân tích tomography mới nhất có được. Qua đó sẽ dần tiệm
cận nhằm gia tăng sự hiểu biết về điều kiện, nguyên nhân phát sinh chế độ địa động
lực góp phần xác lập và chính xác hóa các đứt gãy, phân chia khối cấu trúc địa động
lực, bổ sung thông tin về tính hoạt tính hoạt
động hiện đại của chúng. Những hiểu
biết đó là cơ sở để luận giải về hoạt động động đất trong mối quan hệ với chế độ địa
động lực, tiến tới phục vụ đánh giá và dự báo động đất.

1.2. Tiến hóa địa động lực Kainozoi và các đặc trưng địa động lực chính
trong vùng nghiên cứu
Chế độ địa động l
ực Kainozoi khu vực Đông Nam Châu Á được nhiều
nghiên cứu đề cập đến, theo đó cho thấy nhân tố tác động chủ đạo là vận động
tương tác giữa các mảng thạch quyển Thái Bình Dương, Âu- Á và Ấn–Úc [57, 170,
178]. Tuy nhiên cùng với thời gian thì vai trò và mức độ ảnh hưởng của các hoạt
động tương tác giữa các mảng thạch quyển này với khu vực lân cận và vùng nghiên
cứu nói riêng là khác nhau. Tapponier P. và các nhà khoa học khác [189, 190, 191]
đã thiết lập mô hình kiến t
ạo Kainozoi Châu Á, như là hệ quả của quá trình vận
động đụng độ giữa 2 mảng thạch quyển Ấn Úc và Âu-Á. Có thể thấy điểm mấu chốt
của tiến hóa kiến tạo, địa động lực khu vực Đông Nam Á rơi vào hai mô hình chính
dưới đây:
- Một là sự xô húc của mảng Ấn độ vào mảng Âu - Á theo hướng bắc – đông
bắc gây ra trượt phải của Tây Miến Điệ
n dọc theo đứt gãy Saigaing tạo ra lực đẩy
và xoay Indosinia theo chiều kim đồng hồ hoặc tương tự với kiến tạo đào thoát
(escape tectonic) gây ra sự trượt trái của đứt gãy Sông Hồng và Ba Tháp, Maeping
kèm theo sự tách giãn – kéo toạc hình thành hệ thống các bồn trũng phân bố dạng

vòng cung như Sông Hồng – Phú Khánh, Cửu Long, Nam Công Sơn, Malay trong
Eocene – Oligocene và khu vực tách giãn tạo vỏ đại dương Trung tâm Biển Đông.
- Hai là sự hút chìm của mảng Nam Trung Hoa cổ xuống dưới rìa tây bắc
Bocneo dọc đới hút chìm Lupar – Kuching (máng Plawan) gây nên tách giãn tạo vỏ
đại dương mới Trung Tâm Biển Đông kèm theo quá trình trượt trái của đứt gãy
Sông Hồng và các bồn trũng rift Kainozoi sớm nằm trên miền vỏ chuyển tiếp Tây
Biển Đông. Sự xoay hoặc đẩy trồi lãnh thổ phía tây của đứt gãy Sông Hồng
(Indosinia) đã được nhìn nhận như là cơ chế chi phối chủ đạo đối với việc tách giãn
đáy biển Nam Trung Hoa (Tapponier và nnk, 1986; Briais, 1993) giữa 32 – 16 triệu




15
năm. Sự kiện này là do đụng độ Ấn – Á, có thể chia lịch sử phát triển kiến tạo lãnh
thổ Đông Nam Châu Á làm 3 pha chính:
Pha 1 - Eocene giữa đến Oligocene sớm (45 – 32 triệu năm)
Pha 2- Oligocene sớm đến Miocene giữa (32 – 16 triệu năm)
Pha 3 - Miocene giữa đến nay (16 – 0)

Pha 1 - Eocene đến Oligocene sớm (45 – 32 triệu năm): Dewey và nnk
(1989) cho rằng trong khoảng thời gian giữa 45 và 33 triệu năm sự hội tụ đã bị giữ
lại bởi sự bắ
t đầu tắc kẹt của tấm chờm nghịch Bắc Hymalay và việc làm dày vỏ
của Tibet tới 70km và nâng nó lên 3km vào khoảng 30 triệu năm cùng với sự thụt
vào liên tiếp của rìa lục địa Châu Á và sự uốn cong các cấu trúc cổ hơn. Các địa
tầng Paleogene và cổ hơn bị biến dạng mạnh nhưng các địa tầng Neogene thì cơ bản
là nằm ngang. Dewey và nnk, 1988 định tuổi sự biến dạng của cao nguyên Tây tạng
là trước Neogene và ước tính sự co dồn vỏ là 50% hoặc 20% (Harrison và nnk,
1992). Harrison và nnk cho rằng sự làm dày vỏ, nâng lên và bong tách các khối xâm

nhập Quxu gần Lasha bắt đầu trong Miocene sớm từ 21 – 18 triệu năm (Harrison,
1982) hoặc 27 triệu năm (Copeland và nnk, 1995). Một số tác giả cho rằng sự nâng
lên từ từ đã xảy ra ở Bắc Tibet từ cuối Creta, một số khác khác lại cho là chủ yếu từ
Plio-Pleistocene.
Pha 2- Oligocene sớm đến Miocene sớm (32 – 16 triệu năm): Trong pha thứ
2 có thể bắt đầu từ 30 – 32 triệu năm khi cao nguyên Tây Tạng đã được nâng lên
đáng kể, Ấn độ đã bắt đầu đâm thụt vào châu Á làm uốn cong các đới khâu và sự
xoay khối bắt đầu. Trượt bằng đã bắt đầu dọc theo các đứt gãy cộng ứng giới hạn
các khu vực được nâng lên và sự biến dạng lan tỏa ra phía bắc với cường độ giảm
xuống ở Thiên Sơ
n và Hymalaya và nâng chúng dọc theo các đứt gãy chờm nghịch
Trung Tâm Chính. Đứt gãy Sông Hồng đã dịch chuyển trái trong giai đoạn này gây
ra tách giãn Biển Đông do phần nam của Sundaland dịch chuyển về phía đông nam.
Biên độ dịch chuyển khoảng 500km (Peltzer và Tapponier, 1988) trên cơ sở so sánh
đới khâu Uttradit và đới khâu Jinsha (phía đông của Block Qiang Tang) hoặc
330km ± 60km (Leloup, 1993) trên cơ sở phân tích biến dạng trong gneisses milonit
và đồng vị phóng xạ trong cắt trượt chảy dẻo quay trái kết thúc khoảng tuổi giữa
17-19 triệu n
ăm sau lúc lúc bong tách và trồi lên 7km trong 23–19 triệu năm do cắt
trượt nghiêng quy mô lớn (Dewey và nnk, 1996). Harrison và nnk,1996 trên cơ sở
biến đổi mô hình của Tapponier cho rằng pha dịch chuyển chính của đứt gãy Sông