ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT ĐỆ TỨ, ĐỊA MẠO – KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI VÙNG THUNG LŨNG SÔNG ĐÀ ĐOẠN TỪ HÒA BÌNH ĐẾN VIỆT TRÌ VÀ MỐI LIÊN QUAN VỚI TAI BIẾN ĐỊA CHẤT

Header Page 1 of 123.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

NGUYỄN XUÂN NAM

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT ĐỆ TỨ, ĐỊA MẠO – KIẾN TẠO
HIỆN ĐẠI VÙNG THUNG LŨNG SÔNG ĐÀ
ĐOẠN TỪ HÒA BÌNH ĐẾN VIỆT TRÌ
VÀ MỐI LIÊN QUAN VỚI TAI BIẾN ĐỊA CHẤT
Ngành: Địa chất học
Mã số: 62.44.02.01

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

HÀ NỘI – 2015

Footer Page 1 of 123.


Header Page 2 of 123.
Công trình được hoàn thành tại Bộ môn Địa chất, Khoa Địa
chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. Hạ Văn Hải
Trường Đại học Mỏ-Địa chất
2. PGS.TS. Trần Tân Văn
Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản
Phản biện 1: PGS.TSKH Nguyễn Địch Dỹ
Phản biện 2: GS.TSKH Đặng Văn Bát

Phản biện 3: TS Uông Đình Khanh

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp
Trường họp tại trường Đại học Mỏ - Địa chất
phường Đức Thắng – Bắc Từ Liêm – Hà Nội
Vào hồi………giờ, ngày……..tháng…….năm 2015

Có thể tìm hiểu luận án tại Thư viện Quốc gia, Hà Nội
hoặc thư viện trường Đại học Mỏ - Địa chất.

Footer Page 2 of 123.


Header Page 3 of 123.

1
MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài luận án
Vùng nghiên cứu là vùng chuyển tiếp giữa vùng núi tây bắc
với đồng bằng Hà Nội, có ý nghĩa hết sức quan trọng đối với sự
phát triển kinh tế - xã hội. Đây cũng là nơi có nhiều công trình
kinh tế, văn hóa trọng điểm quốc gia, có thể bị tác động mạnh
do các tai biến địa chất.
Việc nghiên cứu tai biến địa chất có thể được tiếp cận theo
nhiều hướng khác nhau, song nhận thấy rõ rằng các tai biến địa
chất liên quan chặt chẽ với điều kiện địa mạo, chế độ hoạt động
kiến tạo hiện đại và chúng chính là một đối tượng của địa chất
Đệ tứ, do vậy việc nghiên cứu địa chất Đệ tứ, địa mạo - kiến tạo
hiện đại là hướng tiếp cận đúng đắn, hiệu quả nhằm xác định

nguyên nhân, dự báo xu hướng giảm thiểu thiệt hại do các tai
biến địa chất gây ra.
2. Mục đích nghiên cứu của luận án
Mục đích nghiên cứu của luận án là làm sáng tỏ đặc điểm
địa chất Đệ tứ, đặc điểm địa mạo-kiến tạo hiện đại vùng thung
lũng sông Đà đoạn từ Hòa Bình đến Việt Trì. Phân tích mối liên
quan của địa chất Đệ tứ, địa mạo, kiến tạo hiện đại với tai biến
địa chất, đề xuất các biện pháp giảm thiểu.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án
Đối tượng nghiên cứu của luận án là các thành tạo địa chất
Đệ tứ, địa hình-địa mạo, hoạt động kiến tạo hiện đại và tai biến
địa chất. Phạm vi nghiên cứu là thung lũng sông Đà đoạn từ
Hòa Bình đến Việt Trì.
4. Nội dung nghiên cứu của luận án

Footer Page 3 of 123.


Header Page 4 of 123.

2

- Nghiên cứu đặc điểm trầm tích Đệ tứ về nguồn gốc, tuổi.
- Nghiên cứu đặc điểm địa mạo
- Nghiên cứu hoạt động kiến tạo hiện đại
- Nghiên cứu tai biến địa chất và mối liên quan của chúng
với đặc điểm địa chất Đệ tứ, địa mạo - kiến tạo hiện đại, đề xuất
các biện pháp giảm thiểu.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
- Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu quy luật phân bố trầm tích Đệ tứ, làm cơ sở luận
giải các quá trình địa chất xảy ra trong giai đoạn Đệ tứ theo thuyết
“Hiện tại là chìa khoá để hiểu quá khứ”. Lập lại lịch sử hình thành
thung lũng hạ lưu sông Đà và hoạt động kiến tạo liên quan.
Nghiên cứu địa mạo-kiến tạo (tectonic geomorphology), góp
phần phát triển phương pháp nghiên cứu hoạt động kiến tạo
hiện đại ở Việt Nam.
- Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu lý giải nguyên nhân gây nên tai biến địa
chất và đề xuất các biện pháp phòng tránh, giảm thiểu hậu quả
của chúng trong phạm vi thung lũng sông tương đối hoàn chỉnh.
6. Cơ sở tài liệu của luận án
Luận án được xây dựng trên cơ sở tài liệu do chính NCS thu
thập, khảo sát thực địa nghiên cứu địa chất, địa mạo, kiến tạo và
tai biến địa chất từ năm 2010 đến nay. Bên cạnh đó trong quá
trình làm luận án, NCS tham gia đề tài “ Nghiên cứu tai biến địa
chất ở vùng Ba Vì, Hòa Bình ” do PGS.TS. Hạ Văn Hải làm
chủ biên, đề tài “Nghiên cứu, đánh giá kiến tạo hiện đại và vai
trò của nó đối với các tai biến thiên nhiên… ” do PGS.TS. Trần

Footer Page 4 of 123.


Header Page 5 of 123.

3

Thanh Hải làm chủ biên. Các đề tài này liên quan trực tiếp đến
hướng nghiên cứu của NCS.
Ngoài ra NCS thu thập và phân tích một khối lượng lớn tài

liệu địa chất, địa mạo các tỷ lệ, tham khảo nhiều bài báo được
công bố trên các tạp chí trong và ngoài nước.
7. Các luận điểm bảo vệ
- Luận điểm 1: Thung lũng hạ lưu sông Đà, đoạn từ Hòa
Bình đến Việt Trì được hình thành từ Pleistocen đến nay và
chia làm 03 đoạn có chế độ hoạt động kiến tạo khác nhau.
- Luận điểm 2: Hoạt động kiến tạo hiện đại vùng thung lũng
hạ lưu sông Đà từ Hòa Bình đến Việt Trì thể hiện rõ trên địa
hình qua 17 bề mặt địa hình thuộc 5 nhóm nguồn gốc và chia
thành 03 loại: mạnh, trung bình, yếu thông qua 05 chỉ số địa
mạo-kiến tạo.
8. Điểm mới của luận án
- Thung lũng hạ lưu sông Đà từ Hòa Bình tới Việt Trì được
chia ra làm 3 đoạn có chế độ hoạt động kiến tạo khác nhau.
- Hoạt động kiến tạo hiện đại thung lũng sông Đà đoạn từ
Hòa Bình đến Việt Trì được đánh giá định lượng thông qua chỉ
số địa mạo-kiến tạo.
- Hoạt động kiến tạo hiện đại là nguyên nhân chính liên quan
đến hiện tượng sụt đất ở phường Đồng Tiến (Hòa Bình), xã
Phong Vân (Ba Vì), và xã Tân Đức (Việt Trì).
9. Bố cục của luận án
Luận án dài 134 trang có 64 hình minh họa và được bố cục
thành 5 chương chưa kể phần mở đầu và kết luận
Chương 1. Tổng quan về vùng nghiên cứu

Footer Page 5 of 123.


Header Page 6 of 123.

4

Chương 2. Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu
Chương 3. Đặc điểm địa chất Đệ tứ vùng thung lũng sông
Đà đoạn từ Hòa Bình đến Việt Trì.
Chương 4. Đặc điểm địa mạo -kiến tạo hiện đại vùng thung
lũng sông đà đoạn từ Hòa Bình đến Việt Trì.
Chương 5. Tai biến địa chất và mối liên quan với địa chất
Đệ tứ, địa mạo- kiến tạo hiện đại.
Chương 1 . TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU
1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên
Vùng nghiên cứu nằm ở
phía Tây thủ đô Hà Nội,
phần chính là thung lũng
sông Đà đoạn từ Hòa Bình
đến Việt Trì. Phạm vi
nghiên cứu được lựa chọn
mở rộng về phía bắc tạo nên
một khung nghiên cứu hình
chữ nhật có tọa độ VN 2000
được xác định từ 1050 10’
đến 1050 27’ kinh độ Đông
và 200 46’ đến 210 26’ vĩ độ
Bắc.

Hình 1. Phạm vi vùng nghiên cứu

Footer Page 6 of 123.

Header Page 7 of 123.

5

1.2. Lịch sử nghiên cứu
NCS tìm hiểu lịch sử nghiên cứu theo 04 trọng tâm là địa
chất chung, địa chất Đệ tứ, hoạt động kiến tạo và các nhận định
về lịch sử hình thành thung lũng hạ lưu sông Đà.
Theo đó lịch sử nghiên cứu địa chất từ trước năm 1975 đã đề
cập tương đối chi tiết một loạt các vấn đề địa chất như địa tầng,
magma, kiến tạo, đã làm sáng tỏ lịch sử phát triển địa chất khu
vực. Sau năm 1975 một loạt các tờ bản đồ địa chất tỷ lệ
1:50.000 được thành lập, vùng nghiên cứu liên quan đến 6 tờ
bản đồ địa chất được thành lập từ giai đoạn 1984 đến 1994.
Trầm tích Đệ tứ khu vực hạ lưu sông Đà mới được nghiên
cứu từ năm 1973 trở lại đây, các nghiên cứu chủ yếu phục vụ
cho công tác lập bản đồ địa chất và thăm dò khoáng sản. Việc
nghiên cứu trầm tích Đệ tứ trong bối cảnh thung lũng hạ lưu
sông Đà nhằm tìm hiểu về lịch sử hình thành và hoạt động kiến
tạo liên quan chưa được thực hiện.
Các nghiên cứu về hoạt động tân kiến tạo và kiến tạo hiện
đại cho thấy một số hệ thống đứt gãy tái hoạt động là hệ thống
đứt gãy phương TB-ĐN, ĐB-TN và á kinh tuyến. Biểu hiện
nâng, hạ địa hình được phản ánh qua các nghiên cứu địa mạo ở
mức độ định tính. Việc nghiên cứu định lượng chưa được thực
hiện. Vấn đề còn bỏ ngỏ này là cơ hội để NCS tìm cách giải
quyết.
Tổng hợp các nhận định trước đây về sự hình thành của
thung lũng hạ lưu sông Đà, NCS thấy có hai luồng quan điểm:
thứ nhất cho rằng thung lũng hạ lưu sông Đà hình thành trong

giai đoạn Pliocen-Đệ tứ (5 triệu năm), thứ hai cho rằng thung

Footer Page 7 of 123.


Header Page 8 of 123.

6

lũng hạ lưu sông Đà hình thành trong giai đoạn Pleistocen . Vậy
sông Đà đoạn từ Hòa Bình đến Việt Trì hình thành từ thời gian
nào là câu hỏi cần lý giải.
1.3. Đặc điểm địa chất trước Đệ tứ
Sơ đồ địa chất được thành lập từ việc kết nối 6 tờ bản đồ địa
chất 1: 50.000, nhằm nghiên cứu cấu trúc nền nơi các trầm tích
Đệ tứ phủ lên. Trên sơ đồ thể hiện 27 phân vị địa tầng, 05 phức
hệ magma và 04 hệ thống đứt gãy. Phần bờ trái sông Đà phân
bố chủ yếu là các đá có tuổi cổ từ giai đoạn tiền Cambri đến
Devon, các đá cổ được nâng lên đến độ cao hàng ngàn mét
chứng tỏ hoạt động nâng đã rất mạnh mẽ làm bóc mòn hết các
đá trẻ. Phần bờ phải sông Đà chủ yếu là các đá trẻ từ giai đoạn
Trias đến Đệ tứ, hai đỉnh cao nhất ở phần này là núi Ba Vì và
núi Viên Nam đều cấu tạo bởi các đá phun trào tuổi Trias chứng
tỏ hoạt động phun trào rất mạnh mẽ. Theo quan niệm của các
nhà địa chất trước đây thì sông Đà trong vùng nghiên cứu chính
là ranh giới giữa đới Fanxipan và đới Ninh Bình, cả hai đới này
đều là đới nâng. Đới sụt hạ tồn tại ở phía bắc vùng nghiên cứu
với trầm tích trẻ phủ trực tiếp trên các đá gốc có tuổi cổ (Ar).
Sự phân bố các địa tầng địa chất cho thấy hoạt động kiến tạo đã
xảy ra rất mạnh mẽ trong quá khứ tạo nên địa hình như chúng ta

thấy ngày nay.
Chương 2. PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Phương pháp luận
Cơ sở lý luận của luận án là đứng trên quan điểm của địa
mạo học truyền thống cũng như hiện đại xem địa hình như

Footer Page 8 of 123.


Header Page 9 of 123.

7

những sự vật có phát sinh, phát triển theo logic tiến hóa và là
kết quả của tác động tương hỗ của quá trình nội sinh với các
quá trình ngoại sinh, khi các quá trình nội sinh thắng thế tức là
hoạt động kiến tạo mạnh dẫn tới địa hình bị phân dị. Các yếu tố
độ cao địa hình, độ dốc và hình dạng địa hình do đó là yếu tố
quan trọng để xác định hoạt động kiến tạo. Dựa trên cơ sở này
NCS làm bài toán ngược, nghĩa là thông qua các dấu hiệu địa
mạo để suy ra đặc điểm của hoạt động kiến tạo, cụ thể hơn NCS
dùng phương pháp trắc lượng hình thái để đánh giá các chỉ tiêu
hoạt động kiến tạo hiện đại.
Giai đoạn hoạt động tân kiến tạo ở Việt Nam được đa số các
nhà địa mạo, địa chất chấp nhận là thời gian từ Oligocen đến Đệ
tứ. Như vậy kiến tạo hiện đại (10.000 năm) là một phần của tân
kiến tạo. Đối với nghiên cứu thung lũng sông, việc xác định
hoạt động kiến tạo cần phải nghiên cứu trong bối cảnh hoạt
động tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại.

2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Nhóm phương pháp địa chất
-Phương pháp thành lập sơ đồ địa chất, địa chất Đệ tứ,
phương pháp cổ sinh, phương pháp phân tích tuổi tuyệt đối
2.2.2. Nhóm các phương pháp địa mạo
- Phương pháp thành lập bản đồ địa mạo, phương pháp trắc
lượng hình thái, phương pháp viễn thám
2.2.3.Các phương pháp khác
- Phương pháp thành lập sơ đồ tai biến địa chất, phương
pháp địa hóa, phương pháp trắc địa

Footer Page 9 of 123.


Header Page 10 of 123.

8

Hình 2.1.Một số hình ảnh khảo sát thực địa trong vùng
nghiên cứu: A-phát hiện thềm bậc II bên bờ trái sông Đà; B-lấy
mẫu cuội và mẫu bào tử phấn hoa; C-xác định đo đạc phương
đứt gãy; D,E- Khảo sát mặt trượt đứt gãy á kinh tuyến tại Hòa
Bình; F-Khảo sát điểm sụt đất tại Phong Vân-Ba Vì.

Hình 2.2. Minh họa một số yếu tố phụ trợ dùng trong trích
xuất bề mặt địa hình; A-Ảnh vệ tinh; B-Mô hình DEM; C-Phân
khoảng độ dốc; D-Phân khoảng độ cao; E-Khoảng độ dốc >35o;
F-Thành tạo địa chất; G-Vùng đệm sông suối; H-Vùng đệm đứt
gãy; I-Bề mặt cong địa hình.

Footer Page 10 of 123.


Header Page 11 of 123.

9

Chương 3. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT ĐỆ TỨ VÙNG THUNG
LŨNG SÔNG ĐÀ ĐOẠN TỪ HÒA BÌNH ĐẾN VIỆT TRÌ
3.1. Nguồn gốc-tuổi trầm tích Đệ tứ
Các trầm tích Đệ tứ được xâu chuỗi từ các kết quả nghiên
cứu trước đây, có kiểm tra thực địa đối sánh với những trầm
tích mới phát hiện. Phân tích bổ sung một số mẫu bào tử phấn
hoa, C14 nhằm chính xác hóa các trầm tích Đệ tứ. Sơ đồ địa
chất Đệ tứ, cột địa tầng được thành lập trên cơ sở nguồn gốc,
tuổi.

Hình 3.1. Cột
địa tầng địa
chất
vùng

Đệ

tứ

nghiên

cứu

Footer Page 11 of 123.


Header Page 12 of 123.

10

3.1.1. Trầm tích sông – tuổi Pleistocen sớm (aQ11)
Trầm tích (aQ11) hệ tầng Đức Phong. Thành phần chủ yếu
gồm cuội, sỏi đa khoáng, hạt mịn dần lên phía trên cột địa tầng
(hình 3.1). Bề dày < 35m.
3.1.2. Trầm tích sông-lũ tuổi Pleistocen giữa-muộn phần
sớm (ap Q12-3a)
Trầm tích (apQ12-3a) hệ tầng Hà Nội (hình 3.1). Thành phần
gồm cuội, cuội tảng, sỏi, sạn, cát, sét. Ở khu vực Hòa Bình qua
07 lỗ khoan cho thấy trầm tích (apQ12-3a) có bề dày trung bình
25 m. Tại khu vực Thanh Thủy, Thuần Mỹ qua 12 lỗ khoan cho
thấy trầm tích sông-lũ tuổi Pleistocen giữa muộn có bề dày
trung bình 20m.
3.1.3. Trầm tích sông tuổi Pleistocen muộn phần muộn
Trầm tích sông (aQ13b) hệ tầng Vĩnh Phúc (hình 3.1). Thành
phần gồm cuội đa khoáng có độ mài tròn tốt, xen lẫn với sét,
bột màu loang lổ nâu đỏ. Bề dày < 30m.
3.1.4. Trầm tích tuổi Holocen sớm-giữa(Q21-2)
-Trầm tích nguồn gốc hồ-đầm lầy
Trầm tích hồ - đầm lầy (lbQ21-2) thuộc hệ tầng Hải Hưng
(hình 3.1). Đặc điểm dễ nhận biết là có than bùn, sét chứa mùn
thực vật màu xám đen, đôi chỗ lẫn di tích thực vật, có chứa di
tích tảo nước ngọt: Eunotia, Hantzschia, Navicula.., các dạng
bào tử phấn hoa: Polypodiaseae, Gleichenia, Lygodium,

Lythocarpus, Pinus, Quercus, Liliaceae... môi trường đầm hồ
nước ngọt. Bề dày <30m.
-Trầm tích đầm lầy
Trầm tích (bQ21-2) của hệ tầng Hải Hưng là các đoạn sông

Footer Page 12 of 123.


Header Page 13 of 123.

11

chết bị đầm lầy hóa nhanh lấp đầy bột, sét và xác thực vật thân
gỗ, thân cỏ, đôi khi có thấu kính than bùn. Trong tập này có
chứa di tích tảo nước ngọt: Eunotia, Hantzschia, Navicula...,
các dạng bào tử phấn hoa: Polypodiaseae, Gleichenia,
Lygodium, Lythocarpus, Pinus, Quercus, Liliaceae. Bề dày <
10m.
3.1.5. Trầm tích tuổi Holocen muộn (Q23)
-Trầm tích nguồn gốc sông (aQ23) hệ tầng Thái Bình (hình
3.1), bao gồm: bãi bồi cao ở trong đê và bãi bồi thấp ngoài đê.
Tích tụ bãi bồi cao chủ yếu là bột sét lẫn cát. Thành phần độ hạt
bột: 16,92-87,4%, sét: 17,32- 44,66%; cát: 9,8-20,57%. Các hệ
số độ hạt: Md: 0,009-0,16; So: 1,84-4,24; Sk: 0,28-5,94; độ cầu
Sf: 0,675; Ro: 0, 297. Trong trầm tích có chứa bào tử phấn hoa:
Polypodiaceae, Microlepia, Ligodium, Pteris. Tích tụ bãi bồi
thấp liên quan mật thiết với chế độ của dòng chảy. Cát lòng
sông Đà có độ lựa chọn, phân hạng khá, cấp hạt cỡ 0,5 đến 1
mm chiếm 97,35%. Đường kính trung bình Md = 0,25m/m, So
= 1,84 - 3,52; Sk = 0,97. Các bãi bồi thấp được thành tạo hàng

năm, hình dạng kích thước của chúng biến động sau mỗi mùa
lũ. Bề dày tích tụ bãi bồi thấp < 9 m.
-Trầm tích nguồn gốc hồ (lQ23) hệ tầng Thái Bình. Tại khu
vực Phương Lâm, Hòa Bình, NCS phát hiện được các trầm tích
hồ, đây có thể là hồ móng ngựa với vật liệu trầm tích gồm cát
30%, sét bột 70%. Trầm tích chứa nhiều vỏ ốc, hến nước ngọt.
Kết quả phân tích C14 xác định tuổi tuyệt đối là 2.118 ± 50 năm.
Điều này cho phép nhận định trong Holocen tại đây đã tồn tại
một hồ nước.

Footer Page 13 of 123.


Header Page 14 of 123.

12

Hình 3.2. Sơ đồ phân bố trầm tích Đệ tứ dọc sông Đà; 1-hệ
tầng Thái Bình (bãi bồi thấp); 2-hệ tầng Thái Bình (bãi bồi cao);
3-hệ tầng Hải Hưng;4-hệ tầng Vĩnh Phúc; 5- hệ tầng Hà Nội; 6hệ tầng Đức Phong; 7-đường mặt cắt và ký hiệu; 8-đường chia
đoạn sông Đà; 9-lưu vực sông Đà.

Footer Page 14 of 123.


Header Page 15 of 123.

13

Hình 3.3. Một số mặt cắt ngang thể hiện sự phân bố trầm tích ở đoạn 1, đoạn 2 và đoạn 3

Footer Page 15 of 123.


Header Page 16 of 123.

14

Hình 3.4. Mặt cắt địa mạo theo đường 22’ và đường 33’ (1/bề mặt do đứt gãy; 2/bề mặt bóc mòn kiến
trúc;3/bề mặt trọng lực; 4/bề mặt bóc mòn chung; 5/bề mặt san bằng 40-60m; 6/bề mặt san bằng 100-200m;
7/bề mặt san bằng300-500m; 8/bề mặt san bằng 600-800m; 9/bề mặt san bằng 900-1200m;10/núi sót
karst;11/thung lũng karst; 12/bãi bồi;13/thềm I; 14/thềm II; 15/trũng xâm thực.

Footer Page 16 of 123.


Header Page 17 of 123.

15

3.2. Hoạt động kiến tạo Đệ tứ trong vùng nghiên cứu
Các biểu hiện nâng hạ kiến tạo thể hiện qua hình dạng của
thung lũng được xác định bằng mặt cắt ngang, tính toán tỷ số
giữa độ rộng của bề mặt thung lũng với độ cao, gọi chung là chỉ
số (Vf). Giá trị chỉ số Vf cao chỉ ra bề mặt thung lũng rộng, liên
quan đến tốc độ nâng yếu, chỉ số Vf thấp phản ánh hình dạng
thung lũng hẹp, liên quan đến tốc độ nâng mạnh và độ sâu
thung lũng lớn. Chỉ số Vf được tính toán cho thấy đoạn sông
thẳng phương á kinh tuyến (đoạn 2- hình 3.2) có tốc độ nâng
mạnh), chính đoạn sông này NCS đã phát hiện thềm bậc II cao

hơn mực nước sông 16m.
Một cách nghiên cứu cụ thể hơn là kết hợp hình thái, sự
phân bố trầm tích Đệ tứ trên mặt và dưới sâu. Theo đó NCS
chia đoạn sông Đà từ Hòa Bình đến Việt Trì thành 3 đoạn, (hình
3.2) thành lập 14 mặt cắt ngang và 01 mặt cắt dọc sông Đà, để
phân tích từng đoạn sông. Kết quả cho thấy các đoạn sông liên
quan đến chế độ hoạt động kiến tạo hiện đại khác nhau: đoạn 1
bị sụt hạ kiến tạo với tích tụ trầm tích Đệ tứ có chiều dày > 62m
tại trũng Hòa Bình. Trũng này liên quan với hệ thống đứt gãy á
kinh tuyến rìa đông và tây Hòa Bình. Đoạn 2 thể hiện hoạt động
nâng cao địa hình với chiều dày trầm tích Đệ tứ mỏng, lòng
sông cắt xẻ trực tiếp vào đá gốc. Đoạn 3 liên quan đến vận động
sụt hạ biểu hiện với chiều dày trầm tích Đệ tứ đến 98m (LK.9),
đoạn này chịu ảnh hưởng của hệ thống đứt gãy tây bắc-đông
nam, đông bắc-tây nam và á kinh tuyến.

Footer Page 17 of 123.


Header Page 18 of 123.

16

Chương 4. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA MẠO - KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI
4.1. Đặc điểm địa mạo vùng nghiên cứu
Bản đồ địa mạo vùng thung lũng sông Đà đoạn từ Hòa Bình
đến Việt Trì được thành lập dựa trên nguyên tắc “nguồn gốc”.
Theo nguyên tắc này địa hình được chia thành các bề mặt, nằm
ngang, hơi nghiêng, hoặc lượn sóng, tuy nhiên có cùng nguồn
gốc thành tạo. Kỹ thuật GIS-Viễn thám được áp dụng để trợ

giúp thành lập bản đồ địa mạo, trong đó một số bề mặt được
chồng ghép trích xuất, kết hợp với tài liệu tổng hợp từ các kết
quả nghiên cứu trước và tài liệu thực địa, NCS thành lập 17 bề
mặt địa hình thuộc 5 nhóm nguồn gốc: 1-Địa hình do hoạt động
của đứt gãy; 2- Địa hình do hoạt động bóc mòn; 3- Địa hình
karst; 4- Địa hình do hoạt động của dòng chảy; 5-Địa hình do
hoạt động nhân sinh. Các bề mặt trong các nhóm nguồn gốc kể
trên đều gián tiếp phản ánh hoạt động kiến tạo hiện đại.
4.2. Đặc điểm hoạt động kiến tạo hiện đại
4.2.1. Các biểu hiện hoạt động kiến tạo hiện đại
Hoạt động kiến tạo hiện đại của vùng nghiên cứu rất phong
phú biểu hiện qua : 1-động đất; 2-xuất lộ nước khoáng nóng; 3đứt gãy hoạt động; 4-hoạt động nâng, hạ địa hình; 5-dịch
chuyển theo tài liệu GPS.
4.2.2.Hoạt động kiến tạo hiện đại qua các chỉ số địa mạo.
NCS tiếp cận một phương pháp nghiên cứu mới là tính toán
các chỉ số địa mạo tương quan với hoạt động kiến tạo, cụ thể áp
dụng 5 chỉ số địa mạo là chỉ số AF, SL, Bs, Smf, và Vf để tính
toán hoạt động kiến tạo tương quan. NCS chia lưu vực sông Đà
đoạn từ Hòa Bình đến Việt Trì thành 47 lưu vực phụ để tính

Footer Page 18 of 123.


Header Page 19 of 123.

17

toán chỉ số kiến tạo cho từng lưu vực phụ. Kết quả tính toán chỉ
số kiến tạo dao động từ 1,4 đến 2,6 và được chia làm 3 loại:
hoạt động kiến tạo mạnh có giá trị từ 1.4 – 1.6; hoạt động kiến

tạo trung bình có giá trị từ 1.6-2; hoạt động kiến tạo yếu có giá
trị 2.0-2.6.

.

Hình 4.1. Sơ đồ phân vùng hoạt động kiến tạo hiện đại
thung lũng hạ lưu sông Đà đoạn từ Hòa Bình đến Việt Trì

Footer Page 19 of 123.


Header Page 20 of 123.

18

4.3. Lịch sử hình thành thung lũng hạ lưu sông Đà
Phía bắc diện tích nghiên cứu tồn tại một dải trầm tích sông
có tuổi Pliocen (N2) kéo theo phương TB-ĐN, sông Đà cắt qua
dải trầm tích này tại Trung Hà, như vậy chắc hẳn sông Đà phải
có sau giai đoạn Pliocen.
Nghiên cứu trầm tích nguồn gốc sông trong phạm vi thung
lũng hạ lưu sông Đà từ Hòa Bình đến Việt Trì. Trên bề mặt và
dưới đáy lỗ khoan tồn tại trầm tích sông cổ nhất có tuổi
Pleistocen sớm. Từ đây NCS rút ra nhận định lòng sông Đà đã
qua đây vào khoảng thời gian Pleistoxen sớm, hay thung lũng
hạ lưu sông Đà hoàn chỉnh (có bề mặt đỉnh, bề mặt sườn, bề
mặt đáy) mới hình thành vào giai đoạn Pleistocen sớm đến nay
Vậy trước giai đoạn Đệ tứ sông Đà chảy đi đâu? Quan sát
trên ảnh vệ tinh có thể thấy di vết một đới trũng thấp kéo dài
theo hướng TB-ĐN. Ngô Thường San (1965), Hà Toàn Dũng,

(1970) gọi là “đới địa vực cổ sông Đà”, chắc hẳn sông Đà đã
chảy trong phạm vi đới này vì còn tồn tại trầm tích Neogen ở
Thuận Châu (Sơn La), Mai Châu (Hòa Bình) và Nho Quan
(Ninh Bình).
Tại sao sông Đà lại đổi dòng chảy về phía bắc ở Hòa Bình?
Theo nghiên cứu của NCS là do bởi các đới kiến tạo cổ tái hoạt
động trong tân kiến tạo. Đới Panxipan nâng mạnh ở phía tây,
đới sông Hồng sụt hạ ở phía bắc, đới kiến tạo Ninh Bình nâng ở
phía đông và đông nam. Chắc hẳn hoạt động nâng của đới Ninh
Bình đã chặn dòng sông Đà làm sông Đà từ từ đổi hướng và
chảy vào khu vực Hòa Bình. Tại đây có hệ thống đứt gãy á kinh
tuyến tạo thành đới trũng và sông Đà theo đó chảy lên phía bắc.

Footer Page 20 of 123.


Header Page 21 of 123.

19

Chương 5. MỐI LIÊN QUAN CỦA TAI BIẾN ĐỊA
CHẤT VỚI ĐỊA CHẤT ĐỆ TỨ, ĐỊA MẠO-KIẾN TẠO
HIỆN ĐẠI
5.1. Hiện trạng tai biến địa chất
Trong khu vực nghiên cứu có các tai biến nội sinh, ngoại
sinh và hỗn hợp, một số tai biến địa chất phổ biến như nứt, sụt
đất, xói lở bờ sông, xảy ra lặp đi lặp lại tại cùng một vị trí qua
nhiều năm đang gây ra những thiệt hại đáng kể.

Hình 5.1. Một số hình ảnh tai biến địa chất trong khu vực

nghiên cứu: A-Nứt vỡ qua đường bê tông đổ tường nhà dân ở
Tân Đức; B-Nứt đổ nhà dân ở Đồng Tiến; C-trượt lở khối; DCác hố sụt dạng tuyến ở Phong Vân; E-Xói lở bờ trái suối Ngòi
Lạt phải di dời dân.

Footer Page 21 of 123.


Header Page 22 of 123.

20

5.2. Mối liên quan của tai biến địa chất với địa chất Đệ
tứ, địa mạo-kiến tạo hiện đại
Vùng thung lũng hạ lưu sông Đà bao gồm bề mặt đỉnh, bề
mặt sườn và bề mặt đáy thung lũng có thể khái quát trong hai
vùng là vùng bóc mòn và vùng tích tụ. Vùng bóc mòn được tiếp
cận nghiên cứu bằng các phân tích địa mạo. Vùng tích tụ nghiên
cứu bằng phân tích địa chất Đệ tứ. Các phân tích này đều hướng
tới việc xác định hoạt động kiến tạo hiện đại mà gián tiếp hoặc
trực tiếp gây ra các tai biến địa chất. Trên thực tế hoạt động
kiến tạo hiện đại luôn gắn liền với tai biến địa chất. Bản thân
một số tai biến địa chất như động đất, đứt gãy hoạt động là hoạt
động kiến tạo hiện đại. Do vậy chúng có mối liên quan mật thiết
với nhau.
5.3. Một số biện pháp phòng tránh giảm thiểu tai biến
địa chất
Tai biến địa chất liên quan tới hoạt động kiến tạo hiện đại.
Tuy nhiên hoạt động kiến tạo hiện đại thường không được chú ý
bởi những con số chuyển động rất nhỏ chỉ một vài mm/năm,
những chuyển động âm thầm ấy không dễ dàng nhận thấy chỉ

đến khi xảy ra một số hiện tượng địa chất bất thường mới được
chú ý. Các yếu tố động lực ngoại sinh như hoạt động của gió,
bão, của nước chảy trên mặt, dễ dàng nhận thấy hơn và người ta
thường quy về nguyên nhân do những tác động tức thời và do
vậy các giải pháp đưa ra thường cục bộ theo kiểu hỏng đâu sửa
đấy và “mất bò mới lo làm chuồng”.
Đối với luận án nghiên cứu, ngoài việc xác định nguyên
nhân sâu xa gây nên TBĐC, NCS muốn đi xa hơn với nghiên

Footer Page 22 of 123.


Header Page 23 of 123.

21

cứu TBĐC trong phạm vi thung lũng sông bao gồm bề mặt
đỉnh, bề mặt sườn và bề mặt đáy thung lũng, nhằm giải quyết
không chỉ riêng một hiện tượng cục bộ. Xác định như vậy nên
việc giảm thiểu TBĐC được đề xuất tiến hành từ bề mặt đỉnh,
bề mặt sườn và tiến xuống đáy thung lũng.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
1) “Hiện tại là chìa khoá để hiểu quá khứ”. Dựa vào dấu vết
của trầm tích sông cho thấy đoạn sông Đà từ Hòa Bình đến Việt
Tri mới hình thành từ Pleistocen đến nay. Hình thái và sự phân
bố trầm tích Đệ tứ đoạn sông này cho phép phân chia thành 3
đoạn thể hiện chế độ hoạt động kiến tạo hiện đại khác nhau:
đoạn 1 liên quan đến vận động sụt hạ hiện đại tạo sụt trũng dạng
địa hào Hòa Bình; đoạn 2 liên quan đến hoạt động nâng kiến

tạo, cả hai đoạn này bị chi phối bởi hệ thống đứt gãy á kinh
tuyến; đoạn 3 liên quan đến vận động sụt hạ kiến tạo bị chi
phối chủ yếu bởi đứt gãy hoạt động hiện đại phương TB-ĐN và
ĐB-TN.
2) Nghiên cứu địa mạo-kiến tạo hiện đại bằng phân tích các
bề mặt đồng nguồn gốc. Theo đó các dạng địa hình được nghiên
cứu thông qua nguồn gốc tạo nên chúng, thể hiện qua 5 nhóm
nguồn gốc phản ánh gián tiếp hoạt động kiến tạo hiện đại. Kết
hợp phân tích định lượng các lưu vực phụ trong một lưu vực
chính là hạ lưu sông Đà với 05 chỉ số địa mạo tương quan với
hoạt động kiến tạo hiện đại: chỉ số (AF) phản ánh mức độ

Footer Page 23 of 123.


Header Page 24 of 123.

22

nghiêng kiến tạo, chỉ số (Smf ) phản ánh đứt gãy hoạt động ở
chân sườn núi, chỉ số SL phản ánh mức độ nâng cao tạo bậc ở
trên sườn địa hình; chỉ số Vf phản ánh tỷ số độ rộng với độ cao
;chỉ số Bs phản ánh mức độ xâm thực sâu và hình dạng lưu
vực, các chỉ số này đều gián tiếp thể hiện hoạt động kiến tạo với
hiện tượng nâng cao địa hình. Kết hợp các chỉ số địa mạo, NCS
tính toán được chỉ số hoạt động kiến tạo tương quan. Chỉ số này
dao động từ 1,4 đến 2,6 và được chia thành 3 khoảng giá trị với
loại 1 có giá trị từ 1.4 – 1.6, biểu hiện hoạt động kiến tạo mạnh ;
loại 2 với khoảng giá trị từ 1.6 -2, biểu hiện hoạt động kiến tạo
trung bình; loại 3 với giá trị 2.0 -2.6 thể hiện hoạt động kiến tạo

yếu. Từ các khoảng giá trị phân chia, NCS thành lập sơ đồ phân
vùng mức độ mạnh, trung bình, yếu để đánh giá hoạt động kiến
tạo hiện đại cho 47 lưu vực trong vùng nghiên cứu.
3) Địa hình vùng nghiên cứu là núi và đồng bằng, bị chi phối
bởi hai quá trình địa mạo chủ đạo, thứ nhất là “nâng cao-bóc
mòn” và thứ hai là “sụt lún-tích tụ”. Chỉ số kiến tạo phản ánh
tốt quá trình thứ nhất, quá trình thứ hai được giải quyết bởi
nghiên cứu trầm tích Đệ tứ trong mối tương quan với hoạt động
kiến tạo hiện đại. Sự kết hợp giữa nghiên cứu hoạt động kiến
tạo thông qua các trầm tích Đệ tứ và hoạt động kiến tạo thể hiện
trên địa hình (bề mặt đỉnh, bề mặt sườn) cho phép thành lập sơ
đồ kiến tạo hiện đại vùng thung lũng hạ lưu sông Đà đoạn từ
Hòa Bình đến Việt Trì.
Các biểu hiện hoạt động kiến tạo hiện đại trong vùng nghiên
cứu rất đa dạng. Các trầm tích Đệ tứ cùng tuổi bị chia cắt và
phân bố ở các vị trí khác nhau. Sự xuất lộ nhiều điểm nước

Footer Page 24 of 123.


Header Page 25 of 123.

23

khoáng nóng tiềm ẩn một nguồn địa nhiệt dưới sâu được thoát
lên do sự dập vỡ, nứt nẻ đá gốc. Các đứt gãy hoạt động cùng
vận động nâng, hạ, các chấn tâm động đất, sự dịch chuyển khối
xác định bởi số liệu đo GPS. Các diện mạo trên địa hình như
đường sống núi gấp khúc, các vách bóc mòn, facet tam giác,
rãnh xói, mương xói, trượt đất, lở đá, nứt đất gián tiếp phản ánh

hoạt động kiến tạo hiện đại.
4) Một số loại tai biến địa chất đáng quan tâm trong vùng
nghiên cứu là nứt -sụt đất, xói lở bờ sông. Nguyên nhân gây nên
các tai biến địa chất có thể do các yếu tố vật lý và cơ học của
đất như biến dạng thấm, xói ngầm, bục đất, cát chảy, hay do
hoạt động của con người, của sinh vật. Tuy nhiên xâu chuỗi các
kết quả nghiên cứu thấy rằng hiện tượng nứt, sụt đất tại đồi Ông
Tượng và phường Đồng Tiến, thị xã Hòa Bình; xã Phong Vân,
Ba Vì; xã Tân Đức, Việt Trì ; xã Minh Đạo, Việt Trì rất giống
nhau về hình thái, xảy ra trên quy mô lớn, lặp đi lặp lại tại cùng
một vị trí trong thời gian dài, do vậy đưa đến nhận định về
nguyên nhân chính là do hoạt động kiến tạo hiện đại, biểu hiện
rõ nét là hoạt động của đới đứt gãy á kinh tuyến tại Hòa Bình,
tổ hợp giao nhau giữa các đứt gãy TB-ĐN, ĐB-TN và á kinh
tuyến tại Việt Trì.
2.Kiến nghị
Kết quả nghiên cứu hình thành hướng nghiên cứu tiếp theo
là hoàn thiện phương pháp nghiên cứu hoạt động kiến tạo hiện
đại thông qua việc tính toán chỉ số địa mạo-kiến tạo. Cần phải
thử nghiệm tính toán 21 chỉ số địa mạo để rút ra những chỉ số
phản ánh hoạt động kiến tạo rõ nét nhất.

Footer Page 25 of 123.