MỘT số PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu các cấu tạo NHỎ TRONG các cấu TRÚC địa CHẤT

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU CÁC CẤU TẠO NHỎ
TS. Trần Văn Miến, Tổng Cục Địa chất và Khoáng sản
Nhận biết các cấu tạo đồng sinh và từ cấu tạo nhỏ đồng sinh có thể suy đoán các
thể cấu tạo có quy mô lớn hơn là việc làm cần thiết, có thể ứng dụng trong các giai đoạn
từ công tác điều tra cơ bản địa chất đến thăm dò, khai thác khoáng sản.
Mục đích của bài viết này là giới thiệu một số phương pháp nhận biết cấu tạo nhỏ
đồng sinh, sinh kèm các thể cấu tạo lớn hơn, làm cơ sở phân biệt cấu trúc trước và sau tạo
quặng đối của một khu mỏ.
1. Hệ phương pháp nghiên cứu cấu tạo nhỏ.
1.1. Các cấu tạo nhỏ sinh kèm.
Theo Võ Năng Lạc, 1976, 1997, Lê Như Lai, 1977, 1980 quá trình biến dạng của
đá do tác động của trường ứng suất, sẽ làm xuất hiện các trường ứng suất cục bộ, các
trường ứng suất này sẽ tạo ra một số cấu tạo sinh kèm tại những vị trí nhất định. Dạng cấu
tạo này có thể chia thành 2 loại là cấu tạo nhỏ sinh kèm uốn nếp và cấu tạo nhỏ sinh kèm
bên đứt gãy như sau:
1.1.1. Cấu tạo nhỏ sinh kèm quá trình uốn nếp.
Theo cơ chế thành tạo có thể chia thành các loại nếp uốn như H.1.1. Ở từng loại
nếp uốn thường có cấu tạo sinh kèm đặc trưng. Cụ thể:
- Ở nếp uốn đồng tâm hay gặp các khe nứt tách ở phần vòm, nhất là đối với đá dòn.
Quá trình uốn nếp mạnh mẽ có thể dẫn đến sự hình thành đứt gẫy thuận hoặc những dạng
địa hào nhỏ. Cũng do tính nứt tách, vỡ nát nên đỉnh nếp uốn cũng là nơi xung yếu dễ bị
phá huỷ bào mòn;
- Các nếp uốn nhỏ sinh kèm nằm ở gần đáy vòm, dưới mặt trung hoà. Hình thái cũng như
mặt trục của nếp uốn nhỏ này có thể dùng để suy đoán về nếp uốn lớn;
- Các khe nứt, thớ chẻ phân bố nhiều ở cánh hơn ở vòm. Trường ứng suất cục bộ ở
cánh tạo ra 2 nhóm khe nứt cắt kín. Một nhóm gần song song với mặt lớp còn một nhóm
khác tạo với mặt lớp một góc nhọn, biến đổi dần đến 90 o khi tiến đến đỉnh vòm. Nhóm
khe nứt cắt thứ hai là cơ sở tạo ra các thớ chẻ phá (fracture cleavage), tạo đới khe nứt dày
đặc thường gặp bên cánh nếp uốn. Nếu các khe nứt cắt loại này có dịch chuyển, làm các
vật chất tái kết tinh thì sẽ hình thành loại thớ chẻ chảy (flow cleavage) phản ánh trình độ

biến dạng ở mức cao hơn;
- Ở nếp uốn tương tự hay phát triển các thớ chẻ song song mặt trục nếp uốn. Sự
thành tạo của chúng rất có thể liên quan với sự xuất hiện của loại khe nứt ép dẹt. Thế nằm
của thớ chẻ cũng là thế nằm của mặt trục nếp uốn chứa chúng. Cũng giống thớ chẻ phá,
góc giao nhau giữa mặt thớ chẻ và mặt lớp từ một góc nhọn tiến đến 90 o khi di chuyển
dần về phía vòm. Tại đỉnh vòm góc sẽ đạt trị số cực đại là 90o.


Trường ứng suất cục bộ ở cánh nếp uốn đoi khi là nguồn gốc tạo ra đứt gẫy. Ở các
nếp uốn cắt và nếp uốn cắt trong các nếp uốn tương tự, trong trường hợp nén ép mạnh,
cánh nếp uốn sẽ thu mỏng và tạo ra đứt vỡ, tạo thành các đứt gẫy.
Ở nếp uốn đồng tâm, thường hay xuất hiện các đứt gãy sinh kèm, phương của đứt
gẫy không nhất thiết có liên quan với tác động uốn nếp.
- Nếp uốn kéo theo (drag folds): là các nếp uốn của lớp đá dẻo nằm giữa hai lớp
đá cứng. Nguyên lý tạo ra nếp uốn kéo theo cũng giống như việc tạo ra khe nứt cắt, thớ
chẻ ở cánh nếp uốn. Mặt trục của nếp uốn kéo theo thường cắt mặt trục của nếp uốn lớn
một góc α. Tuỳ thuộc vào vị trí của nếp uốn kéo theo ở cánh hay đỉnh mà α có thể lớn
nhỏ khác nhau. Nếu sử dụng phương pháp thống kê tập hợp được một số đủ lớn thế nằm
mặt trục của nếp uốn kéo theo ở 2 cánh ta có thể xác định được thế nằm mặt trục của nếp
uốn lớn.
Ngoài ra trong điều kiện cấu tạo bình thường theo lý thuyết góc dốc của mặt trục nếp
uốn kéo theo bao giờ cũng lớn hơn góc dốc của mặt lớp (trừ ở vòm nếp uốn). Nếp uốn đảo, tại
cánh đảo, góc dốc của mặt trục nếp uốn kéo theo lại nhỏ hơn góc dốc của lớp đá.

2


Sự hình thành cấu tạo khúc dồi hay cấu tạo budina (boudinage): là loại cấu tạo
được nêu ra để chỉ sự phá hủy của lớp (hoặc đới) đá cứng nằm xen giữa hai lớp mềm.
Chúng phát triển ở vùng uốn nếp bị ép nén tương đối lớn.

Ứng suất tác động hình thành budina, trong nhiều trường hợp là ứng suất căng dãn
và thường nằm trên cánh nâng cạnh đứt gãy.
1.1.2. Các cấu tạo nhỏ thứ sinh liên quan với qúa trình thành tạo dứt gãy: Các
đá bị phá vỡ và có xê dịch khi ứng suất vượt quá giới hạn bền của đá tạo ra đứt gãy.
Trong thực tế thường hay gặp các loại đứt gẫy: thuận, nghịch, trượt bằng với các
thế nằm khác nhau (từ thoải đến dốc đứng). Căn cứ vào đặc điểm phân bố không gian của
các trục ứng suất σ1, σ2, σ3 trong quá trình thành tạo đứt gẫy, có thể chia ra các kiểu
trường ứng suất (T.Ư.S) tương ứng các kiểu nguồn gốc hình thaí đứt gẫy ở bảng 1.1:
Bảng 1.1
Kiểu trường ứng
suất
-Trượt bằng

Góc dốc của các vectơ ứng
suất chính (độ)
Tách
Trung
Nén ép
dãn
gian
0 – 30

60 – 90

0 – 30

0 – 30

45 – 60

30 – 45

0 – 30

30 – 45

-Tách dãn

0 – 30

0 – 30

- Nén ép

60 – 90

0 – 30

0 – 30

45 – 60

30 – 45

0 – 30

30 – 45

45 – 60

0 – 30

-Trượt bằng – Tách
dãn
-Tách dãn –Trượt
bằng

- Nén ép – Trượt
bằng
- Trượt bằng – Nén
ép

Kiểu hình thái –
nguồn gốc
Trượt bằng

Trượt bằng –
thuận
Thuận – trượt
45 – 60
bằng
60 – 90 Thuận
Nghịch chờm
Nghịch-Trượt
bằng
Trượt
bằngNghịch

Ngoài ra, trong thực tế còn gặp loại đứt gẫy do ứng suất tách gây ra (trong địa chất
cấu tạo gọi là đứt gẫy mở), theo phương thức thành tạo có thể xếp chúng thuộc trường

ứng suất tách dãn. Trong loại đứt gẫy này không tồn tại sự dịch chuyển theo mặt đứt gẫy,
nên không có ứng suất cục bộ, vì vậy không có cấu tạo nhỏ thứ sinh do trường ứng suất
cục bộ sản sinh.
Giống như đối với biến dạng dẻo, khi hình thành các đứt gẫy, các đới phá huỷ, các
biến dạng phá huỷ cũng đồng thời tạo ra nhiều loại cấu tạo nhỏ đi kèm gần bên. Chúng là
kết quả biến dạng của trường ứng suất cục bộ phát sinh từ trường ứng suất lớn đã gây ra
3


biến dạng phá huỷ. Thông thường trường ứng suất cục bộ có liên quan trực tiếp với sự xê
dịch hai cánh đứt gẫy.
Cũng có khi cấu tạo nhỏ có nguồn gốc phát sinh trực tiếp từ trường ứng suất
chung, duy có điều là quy mô hình thái của chúng nhỏ hơn nhiều so với đứt gẫy.
Như đã lược qua ở trên, cấu tạo nhỏ thứ sinh liên quan với biến dạng phá huỷ đứt
gẫy có thể bao gồm: khe nứt (cắt và tách) thớ phiến, thớ chẻ, uốn nếp nhỏ sinh kèm, cấu
tạo khúc dồi, cấu tạo định hướng của cuội, dăm kết kiến tạo và các sản phẩm biến chất
động lực (cataclazit, milonit, filonit …), các biểu hiện trực tiếp vận động của đứt gẫy, vết
xước. Ngoài ra cũng có thể kể cả thành phần đặc biệt của các loại bùn, dăm kiến tạo.
Một số đặc điểm của các cấu tạo thứ sinh liên quan với đứt gẫy thường có mặt
trong các mỏ than:
Vết xước và gờ trượt đứt gẫy: Thể hiện cụ thể của sự vận động tương đối ở hai bên
cánh đứt gãy. Đồng thời căn cứ vào vết xước, sau khi đã xác định được hướng vận động
thì chúng ta dễ dàng xác định được các trục ứng suất đã tác động gây ra chúng.
Dăm kết đứt gẫy: Căn cứ vào sự phân bố của các dăm kết đứt gẫy có trục dài chỉ
cho thấy hướng dịch chuyển của hai cánh. Song cần lưu ý là thành phần của dăm và xi
măng là thành phần của đá tại chỗ thuộc hai bên cánh đứt gẫy.
Sét kiến tạo phylonit, milonit: biểu hiện của sự phá vỡ đất đá khi thành tạo đứt gẫy.
Sát các mặt trượt thì đá kiến tạo càng vụn nhỏ hơn.
Các khe nứt, các thớ chẻ sinh kèm bên đứt gẫy là cấu tạo có liên quan nguồn gốc
với đứt gẫy do trường ứng suất cục bộ đã tạo ra bên cạnh đứt gẫy. Dựa vào mối quan hệ

hình học của các khe nứt với đứt gẫy có thể xác định chính xác được tính chất đứt gẫy.
Trong nhiều trường hợp có thể dựa vào khe nứt, thớ chẻ sinh kèm bên đứt gãy để xác định
hướng dịch chuyển thế nằm của mặt trượt.
Các uốn nếp nhỏ sinh kèm bên đứt gẫy:
Bên cạnh các mặt trượt, đới phá huỷ cũng thường có các nếp uốn nhỏ. Sự tồn tại
của chúng rõ ràng có liên quan đến nguồn gốc thành tạo đứt gẫy vì đi xa đứt gẫy thì
chúng không tồn tại. Nhiều trường hợp cho thấy mặt trục của loại nếp uốn này gần như
song song với mặt trượt đứt gẫy, phần uốn cong của vòm chỉ hướng chuyển động của
cánh đứt gẫy. Do vậy cũng có thể sử dụng nếp uốn nhỏ để sơ bộ xác định thế nằm và
hướng dịch chuyển của đứt gẫy.
Các thể thấu kính trong đới đứt vỡ: Hoạt động đứt gẫy tạo ra ứng suất ép nén mạnh
cắt đứt các khối đá, thể đá theo hai mặt cắt cộng ứng thành những thể có dạng thấu kính.
Hiện tượng này dễ xảy ra ở các đá tương đối cứng, dòn. Căn cứ vào các thấu kính đá có
thể xác định trường ứng suất ở đới gãy vỡ (σ1 thường song song với đường phân giác của
góc tù và thường ≥ 120o)
Cấu tạo khúc dồi bên đứt gẫy thường phát triển liên quan đến biến dạng dẻo, uốn
nếp ở những tầng đá cứng xen trong đá dẻo. Về lý thuyết, nếu các đá bên cánh đứt gẫy đủ

4


điều kiện về thành phần thạch học cho sự hình thành, thì vẫn có thể hình thành cấu tạo
khúc dồi bên cánh đứt gẫy.
Các ứng suất phá huỷ các đá nếu không đủ mạnh gây nên dịch chuyển tương đối
của 2 cánh hình thành đứt gẫy thì có thể gây ra những nứt nẻ, những đới phá huỷ. Tuỳ
theo đặc điểm cơ lý đá (dòn hay dẻo) mà khi biến dạng thể hiện ra các hình thái cấu tạo
khác nhau trong đới phá huỷ. Ramsay J.G, 1980, 1987 phân chia ra các đới:
- Đới phá huỷ có đặc tính dòn: Trong điều kiện áp suất xung quanh và nhiệt độ đều
thấp, các đá ở hai bên đới phá huỷ tuy chưa bị biến dạng mạnh nhưng đã xuất hiện các đứt
vỡ. Thường là các khe nứt cắt ngắn nhỏ. Góc của 2 mặt cắt cộng ứng chứa trục C thường

vào khoảng 60o.
- Đới phá huỷ có đặc tính dòn-dẻo: Các đá ở hai bên cánh vừa có tính chất của đứt
gẫy bị đứt rời vừa có tính chất biến dạng dẻo hoặc xuất hiện các nứt tách dạng cánh gà
làm thành với đới phá huỷ một góc ≈ 30o. Có khi khe nứt tách bị quay uốn một phần làm
chúng có dạng chữ S.
- Đới phá huỷ có đặc tính dẻo: Đới phá huỷ và các đá ở hai bên đới bị biến dạng
chảy dẻo sẽ tạo thành một đới biến dạng mãnh liệt có dạng tuyến nhưng không bị nứt rời.
Xuất hiện hình thái như nếp oằn, gấp khúc, bề dày của lớp có sự thay đổi song vẫn duy trì
được sự liên tục. Đới được tạo thành trong điều kiện nhiệt độ và áp lực xung quanh tương
đối cao, phân bố tương đối sâu trong vỏ trái đất. Góc của hai mặt cắt cộng ứng chứa trục
biến dạng chính (c) dao động trong khoảng (90 - 130o).
Khi hình thành các khe nứt dạng cánh gà có thể xuất hiện các cấu tạo khác. Ở
nhiều nơi đá bị biến dạng tạo ra một đới phá huỷ cộng ứng với các khe nứt tách đã được
thạch anh lấp đầy và các thớ chẻ ép dẹt. Vì vậy khi tìm hiểu hướng vận động trong biến
dạng chính cần phải xem xét cả đới phá huỷ mang tính cắt cộng ứng chứ không phải chỉ
dựa riêng vào từng khe nứt.
1.2. Các phương pháp kiến tạo vật lý.
1.2.1 Phương pháp sử dụng cặp khe nứt cộng ứng (Gzovxki M.V, 1975)
Grovxki M.V (1954, 1975) đã đề xuất việc sử dụng các khe nứt kiến tạo để khôi
phục trường ứng suất. Bản chất của phương pháp đó là phân tích những khe nứt xuất hiện
dưới tác động của lực kiến tạo. Cơ sở của phương pháp là dựa vào định luật phá vỡ vật
thể rắn. Khi một vật thể bị ngoại lực tác động thì các ứng suất tiếp cực đại (τ max) tập trung
tại các mặt, tạo với phương lực tác động một góc phụ thuộc vào tính chất cơ lý của vật
thể bị biến dạng. Đối với vật thể đàn hồi bị phá huỷ thì góc này nhỏ hơn hoặc bằng 45 o
(hình 1.2). Trong tự nhiên, các khe nứt, đứt gẫy phá huỷ xuất hiện trùng hoặc gần trùng
với các mặt này, tạo thành các cặp cộng ứng (sinh đôi) phát triển khá rộng rãi trong các
thể địa chất. Giao tuyến giữa 2 cặp cộng ứng, trùng với phương tác động của vectơ ứng
suất trung gian (σ2). Trong điều kiện biến dạng vượt quá giới hạn bền của vật thể đàn hồi,
phương của ứng suất nén ép cực đại (σ1) trùng với phương đường phân giác góc nhọn,
phương của ứng suất căng dãn cực đại trùng với phương của đường phân giác góc tù (σ3).

5


Trong điều kiện biến dạng dẻo thì ngược lại, góc chứa lực tác động lớn hơn 90 o, lúc đó
véctơ của ứng suất căng dãn cực đại (σ3) trùng với phương đường phân giác góc nhọn,
phương của ứng suất nén ép cực đại (σ1) trùng với phương đường phân giác góc tù. Cặp
sinh đôi được ký hiệu là S1, S2 hoặc Kc1, Kc2 là các cấu tạo cắt, tương ứng với các mặt có
ứng suất tiếp cực đại trong biến dạng.

P
S2(Kc2)

S1(Kc1)

H×nh 1.2 – Elipxoit
biÕn d¹ng vµ c¸c d¹ng
cÊu t¹o liªn quan.
-Kc1vµ Kc2 lµ c¸c khe
nøt c¾t;
-Kt khe nøt t¸ch;
-Kd khe nøt Ðp dÑt.

Kd
Kt
P

Phương pháp sử dụng cặp cộng ứng là phương pháp đơn giản, dễ hiểu. Tuy nhiên
nó đòi hỏi phải xác định hệ cộng ứng chính xác.
Từ hình 1.2 có thể biểu diễn dạng 3 chiều (xem hình 1.2a).

6


7


Cách thu thập số liệu thực địa để xác định cặp sinh đôi:
- Xác định trực tiếp cặp cộng ứng tại thực địa: hai mặt cấu tạo là sinh đôi thường
có kích thước tương đương, về quan hệ dịch chuyển của chúng thì nếu thấy một mặt có
dịch phải, thì mặt còn lại phải là dịch trái, hoặc chúng cùng dịch thuận, hoặc cùng nghịch
(hình vẽ 1.3).
- Đo tất cả các mặt nứt cắt để lập sơ đồ đẳng trị, căn cứ vào các cực trị trên sơ đồ
này chọn ra cặp cộng ứng trên cơ sở đối chiếu thực tế. Trong thực tế, việc lựa chọn các
cặp cấu tạo sinh đôi từ kết quả đo thống kê khe nứt, dựa vào các cực trị trên sơ đồ chiếu
cầu và trên biểu đồ ma trận (theo Nikolaev P.N, 1977), kết hợp với các quan sát thực tế tại
thực địa.

dịch
trái

Dịch
phải

H×nh 1.3: BiÓu diÔn cÆp nøt sinh ®«i
1.2.2. Phương pháp vật lý và động học cấu trúc (Parphenov V.Đ, 1980).
Phương pháp vật lý và động học cấu trúc do Parphenov V.Đ, 1980 đề xuất, phương
pháp cho phép khôi phục trường ứng suất, dựa trên cơ sở phân tích phương vị mặt trượt
và vết xước. Mục tiêu của phương pháp là từ các giá trị đo thế nằm mặt trượt, hướng trượt
và góc nghiêng của vết xước trên mặt trượt, có thể khôi phục lại trường ứng suất đã sinh
ra mặt trượt đó.

Việc khôi phục trạng thái ứng suất dựa trên các cơ sở sau:
- Trục ứng suất trung gian (σ2) luôn nằm trong mặt trượt và vuông góc với vết
xước trên mặt trượt.
- Mặt trượt trùng với mặt ứng suất tiếp cực đại (τmax) và các trục σ1 và σ3 tạo với
mặt trượt một góc 45o.
Số liệu cần thu thập ngoài thực địa và cách xác định giá trị các trục ứng suất được
tiến hành như sau:
- Các tài liệu cần có để gia công gồm 3 dạng số liệu là thế nằm mặt trượt, góc dốc
của vết xước so với phương nằm ngang (ký hiệu là góc P) và chiều quay của góc P,
hướng dịch chuyển ở hai cánh của mặt trượt.

8


- Các bước xác định giá trị các trục ứng suất có thể tóm tắt (trên đồ thị chiếu cầu
và sử dụng mạng W. Schmidt) theo thứ tự sau đây:
Từ thế nằm mặt trượt, biểu diễn mặt trượt lên chiếu cầu, gọi tâm đồ thị chiếu cầu
là O.
Căn cứ vào giá trị và chiều quay của góc P, đưa hình chiếu của vết xước lên chiếu
cầu (hình chiếu của vết xước nằm trong mặt trượt), gọi điểm cắt của vết xước với cung
biểu diễn mặt trượt là A.
Trục σ2 chính là đường vuông góc với vết xước được xác định bằng cách từ điểm
A trên cung biểu diễn mặt trượt lấy một đoạn bằng 90 o, điểm này chính là vị trí đi ra của
σ2.
Tìm σ1 và σ3 bằng cách dựng mặt phẳng vuông góc với σ2 (mặt đi qua A và chứa
đường kính vuông góc với σ2), mặt này chính là mặt chứa σ1 và σ3 (gọi là mặt Q1).
Căn cứ vào hướng dịch chuyển ở hai cánh của mặt trượt xác định vị trí trục nén ép
cực đại (σ1). Với giả thiết σ1 tạo với mặt trượt một góc 45 o, cho nên trên hình chiếu cầu,
tuỳ theo tính chất của mặt trượt là thuận, nghịch, trượt phải hoặc trái, có trục σ1 hoặc σ3
nằm trong mặt phẳng Q1, đồng thời cũng là phân giác giữa mặt trượt với cực của nó. Dựa

vào hướng dịch chuyển, trong góc phần tư này, nếu dịch chuyển có hướng đi vào thì trục
vừa xác định là nén ép (σ1), ngược lại dịch chuyển có hướng đi ra thì trục vừa xác định là
trục σ3. Trục còn lại dễ dàng xác định bằng cách lấy vuông góc với trục vừa xác định
trong mặt Q 1 (hình 1.4).
Phương pháp này đã được ứng dụng rộng rãi ở Liên Xô cũ. Ở Việt Nam, các nhà
địa chất thuộc Viện Địa chất và viện Địa vật lý– Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công
nghệ Quốc gia đã ứng dụng nghiên cứu một số vùng như Quảng Ninh, Cao Bằng….
Ưu điểm của phương pháp là đơn giản, dễ thu thập số liệu để ứng dụng. Ví dụ, đối
với các đá của hệ tầng Hà Cối, thường gặp các vết lộ có diện lộ mặt trượt lớn, vết xước để
lại rõ và dễ xác định hướng dịch trượt; phương pháp cho phép tiếp cận trực tiếp với đứt
gẫy để nhận biết bản chất, các pha kiến tạo đã tác động thông qua các hệ thống vết xước
để lại trên mặt trượt; sử dụng phương pháp vật lý và động học cấu trúc do đó có thể sơ bộ xác
định trạng thái ứng suất ngay tại thực địa.
Phương pháp kiến tạo vật lý và động học cấu trúc bị hạn chế ở mức độ chính xác khi
phân tích các giá trị σ1 và σ3 và phải khắc phục chủ yếu dựa vào sự nhận biết hướng dịch
chuyển ở hai cánh của mặt trượt tại thực địa. Giá trị các trị ứng suất σ1 và σ3 được xác
định dựa trên giả thiết là chúng tạo với mặt trượt một góc 45 o. Giá trị ứng suất được khôi
phục tại một điểm, chỉ có thể coi là trạng thái ứng suất “cục bộ” tại điểm quan sát. Để
xác định trạng thái ứng suất đã sinh ra một đứt gẫy, một hệ thống đứt gẫy thông qua mặt
trượt và vết xước để lại, cần có nhiều điểm xác định ứng suất “cục bộ”, sau đó đưa lên
chiếu cầu để xác định giá trị trung bình. Đồng thời phải dựa vào các quan sát trực tiếp tại
thực địa để chỉnh lý (xem hình 1.4).

9


1.2.3 Phương pháp thống kê (Nikolaev P.N, 1977)
Tại vết lộ nếu quan sát được nhiều hệ thống khe nứt cắt thì việc xác định chính xác
các cặp cộng ứng là rất khó khăn. Hình 1.5 cho thấy sự có mặt của hai cặp cộng ứng, khi
khôi phục trường ứng suất, có thể dẫn đến 4 phương án khác nhau. Để tránh nhầm lẫn đã

nêu trên Nicolaev P.N (1977) đưa ra phương pháp thống kê để phân chia cặp khe nứt
cộng ứng dựa vào phân tích “hướng ưu thế’ các cực đại độ nứt nẻ.
Cơ sở của phương pháp là dựa vào việc phân tích “hướng ưu thế” các cực trị độ
nứt nẻ, xuất hiện dưới tác động của trường ứng suất. “Hướng ưu thế” là hướng có các khe
nứt đã tạo ra độ lệch so với tâm cực trị lớn nhất, hướng này được thể hiện rõ nếu như số
đo được đưa lên biểu đồ ma trận hình vuông, có trục ngang là góc phương vị hướng dốc, trục
đứng là góc dốc (hình 1.6).
Cặp khe nứt sinh đôi, được xác định bởi phương pháp đồ thị, bằng cách đưa lên
biểu đồ ma trận hình vuông (hình 1.6), sau đó tính mật độ các điểm. Tiếp theo, khoanh
nối đường đẳng mật độ độ nứt và xác định hướng phân tán ưu thế của các cực trị. Cần chú
ý đến việc xác định các cực trị sẽ không phụ thuộc vào cường độ của chúng, bởi vì một

10


trong các hệ thống cộng ứng của khe nứt thường có cường độ nhỏ hơn và thể hiện không
rõ như hệ thống kia.
Để xác định trạng thái ứng suất, tất cả các cực trị trên giản đồ độ nứt, được đánh
số La mã (hình 1.6). Sau đó, sử dụng lưới chiếu cầu, đưa mặt phẳng tương ứng với tâm
cực trị lên lưới chiếu; đưa mặt phẳng thứ 2 có toạ độ là mút của vectơ đi ra từ tâm cực trị
theo hướng phân tán ưu thế. Tương tự, thực hiện cho từng cực trị đã xác định, chồng các
kết quả đó lên nhau. Sự định hướng của các “phân tán ưu thế”, có hướng đi từ phần tử
nén đến phần tử kéo, nếu các mũi tên (mũi tên chỉ hướng đi từ mặt biểu diễn tâm cực trị
đến mặt biểu diễn hướng phân tán) trên hình 1.7 hướng vào nhau, thì ta có trục tách dãn
(σ3) ở cung phần tư này.
Sử dụng phương pháp thống kê cho phép xác định cặp nứt sinh đôi một cách tin
cậy hơn, đồng thời có thể kiểm tra kết quả lựa chọn cặp nứt sinh đôi của các phương pháp
khác.
Để sử dụng cặp nứt sinh đôi cần phải có nhiều số liệu thế nằm khe nứt, trong quá
trình đo phải nhận biết và đo hết tất cả các hệ thống nứt kể cả khe nứt kín.

Giới hạn của phương pháp là ở chỗ đòi hỏi số khe nứt đo được phải đủ lớn, trong
vết lộ có nhiều hệ sinh đôi ở các pha khác nhau rất khó nhận biết đầy đủ, vì vậy không thể
bỏ qua những quan sát chi tiết ở thực địa.

11


1.2.4 Phương pháp dải khe nứt (Danhilovich V.N, 1961; Sherman S.I,1980)
Dựa vào mối quan hệ có quy luật giữa đứt gẫy kiến tạo và khe nứt hình thành do hoạt
động dịch chuyển của nó, Danhilovich V.N (1961) đã đề xuất, Sherman S.I (1980) đã phát triển
phương pháp “phân tích dải khe nứt”, để xác định phương dịch chuyển, hướng cắm và góc cắm
của mặt đứt gẫy kiến tạo. Nội dung của phương pháp có thể tóm tắt như sau:
Cơ sở của phương pháp là tại mỗi cánh của đứt gẫy, các khe nứt thường tạo thành
dải. Dải được hiểu là tập hợp các bề mặt nứt, có giao tuyến song song hoặc trùng nhau.
Phương của các giao tuyến chính là trục của dải, đồng thời nó vuông góc với phương dịch
chuyển và song song với mặt trượt đứt gẫy.
Phương pháp “dải khe nứt” được biểu diễn trên biểu đồ cầu. Hình chiếu cực trị
của các mặt nứt nằm dọc theo một cung cầu lớn tạo thành dải. Các khe nứt trong một dải
được sinh ra trong cùng quá trình phá huỷ kiến tạo. Trục của dải sẽ song song hoặc trùng
với trục ứng suất trung gian (σ2). Việc xác định mặt trượt căn cứ vào cực trị có mật độ
lớn nhất nằm trên dải, giao tuyến của mặt trượt với “cung cầu tạo thành dải ” cho ta giá trị
12


phương dịch trượt. Sau khi đã xác định được mặt trượt, phương dịch trượt, thì việc khôi
phục trạng thái ứng suất là đơn giản và thuận tiện.

1.2.5 Phương pháp xác định góc nghiêng của lực kiến tạo (Lê Như Lai, 1977,
1996): Cơ sở của phương pháp là nếu biết hệ cấu tạo mặt cắt sinh đôi (F 1 và F2), trong
nhiều trường hợp, có thể xác định được góc dốc của lực tác động P sinh ra các cấu tạo

mặt nói trên theo công thức.
β=

α1 − α 2
2

Trong đó:

α1, α2 là góc dốc của các mặt sinh đôi (F1 và F2).
β là góc dốc của phương lực tác động P (xem hình 1.8).
Phương của lực kiến tạo có thể ứng dung trong các nghiên cứu vĩ mô, giải quyêt
kiến tạo khu vực, nhưng trong các nghiên cứu vi mô cũng có thể ứng dụng rất tốt. Cụ thể,
trong nghiên cứu mặt cắt ứng suất, nếu xác định và phân biệt các pha kiến tạo khác nhau,

13


ta có thể khôi phục lực kiến tạo trong từng pha và từ đó có thể kiểm định, điều chỉnh các
hướng dịch chuyển phù hợp thực tế.

Hình 1.8: phương pháp xác định góc nghiêng của lực kiến tạo
1.2.6 Phương pháp nghiên cứu cấu tạo uốn nếp: Lê Như Lai (1977, 1996) đã chỉ
ra các phương pháp biểu diễn nếp uốn lên chiếu cầu và cho thấy sự phức tạp của chúng
trong không gian. Phát triển tiếp phương pháp này, để ứng dụng trong trường hợp vùng có
các nếp uốn dạng tuyến, xác định định lượng các đặc trưng của nếp uốn như thế nằm mặt
trục, đường bản lề, trạng thái ứng suất đã tạo ra nếp uốn và biểu diễn chúng lên bản đồ,
tác giả đã tổng hợp, đề xuất cách xác định trạng thái ứng suất của các cấu tạo uốn nếp và
biểu diễn chúng lên bản đồ. Phương pháp này cũng đã góp phần đáng kể trong việc giải
quyết các nhiệm vụ của thực tế.
Theo lý thuyết biến dạng thì trục ứng suất trung gian (σ2) trùng với đường bản lề

của nếp uốn, trục ứng suất nén ép (σ1) vuông góc với mặt trục của nếp uốn, trục ứng suất
căng dãn (σ3) trùng với phương dãn dài của nếp uốn (xem H. 1.9).

14


Số liệu cần thu thập để xử lý là thế nằm của các đá ở hai bên cánh của nếp uốn
(thế nằm ở cánh đo được càng nhiều thì việc chọn mặt đại diện cho cánh nếp uốn càng sát
thực tế).
Phương pháp xử lý để xác định trạng thái ứng suất được tiến hành trên chiếu cầu
bằng cách đưa tất cả các số liệu thế nằm đá ở hai cánh lên chiếu cầu, xác định mật độ và
vẽ các đường đẳng trị. Kết quả vẽ đường đẳng trị cho phép xác định các tâm đẳng trị (nếu
là nếp uốn đồng tâm dạng tuyến, chỉ có hai tâm đẳng trị), mỗi tâm đẳng trị này có thể coi
là cực của “mặt đại diện” cho một bên của cánh nếp uốn. Từ các mặt đại diện tiến hành
xác định các trục ứng suất theo cách giống như xác định cho cặp nứt sinh đôi (theo
Gzovxki M.V; Lê Như Lai, 1998).

Kết quả phân tích trường ứng suất sẽ cho giá trị thế nằm của đường bản lề và thế
nằm của mặt trục.
Phương pháp đơn giản, dễ sử dụng, thu thập số liệu và xử lý số liệu cũng rất đơn
giản và nhanh chóng, nhất là với sự giúp đỡ của máy tính, giúp ta xác định, định lượng
các đại lượng đặc trưng của từng nếp uốn, tạo cơ sở cho việc lập trình xây dựng mô hình
không gian ba chiều trên máy vi tính. Phương pháp có thể áp dụng rất tốt trong công tác
lập bản đồ tìm kiếm khoáng sản tỷ lệ lớn và công tác thăm dò khoáng sản (đặc biệt là đối
với các loại khoáng sản trầm tích) vì nó cho phép suy đoán các cấu tạo ở dưới sâu;
Trong vùng uốn nếp dạng tuyến phát triển mạnh, có thể căn cứ vào kết quả của
phương pháp này để xác định và phân chia các pha biến dạng.
Đối với vùng phát triển chủ yếu các nếp uốn dạng vòm, hoặc các nếp uốn đồng tà
sẽ gặp khó khăn trong việc xử lý số liệu. Do đó phương pháp này cũng như tất cả các

15


phương pháp cấu tạo nhỏ khác, đòi hỏi việc xử lý số liệu phải gắn liền với quan sát thực
địa.
Trên đây là một số phương pháp kiến tạo vật lý được tác giả sử dụng để nghiên
cứu biến dạng phá huỷ, nhằm giải quyết các nhiệm vụ của thực tế. Tất cả các phương
pháp nói trên đều có ưu điểm và những hạn chế khác nhau. Tác giả đã áp dụng đồng thời
nhiều phương pháp tại các vết lộ có điều kiện thuận lợi cho việc thu thập các số liệu. Ví
dụ như ở các công trình hào, lò, ta luy đường … cắt qua hệ thống đứt gẫy, đặc biệt là hệ
thống đứt gẫy chứa quặng, đều được thu thập số liệu để xử lý theo nhiều phương pháp, do
đó các kết quả thu được có độ tin cậy cao. Các bước sử lý số liệu và luận giải kết quả
được trình bầy chi tiết trong chương 3.
Trong những năm qua phương pháp kiến tạo vật lý được phát triển mạnh theo
hướng mô phỏng, thực nghiệm, kiến tạo lượng, thạch học cấu tạo đặc biệt với các công
trình của Ramsay J.G, 1980; Ramsay J.G, Huber M.I, 1989; Passchier C.W, Trous R.A.J,
1996; Breddin H, 1968; Engels B, 1959; Fairbairn H.W, 1949; Angells J, 1979, 1984;
Angells J, Goguel J, 1979…
1.3. Công tác thu thập số liệu kiến tạo vật lý tại thực địa
Công tác thu thập số liệu thực địa gồm:
- Thu thập, phân tích, đánh giá và tổng hợp toàn bộ các tài liệu hiện có về địa chất
khu vực và các tài liệu hiện trạng về thăm dò, khai thác trong khu mỏ.
- Cách thu thập số liệu thực địa của từng phương pháp được tiến hành như sau:
Đo thống kê khe nứt: Đo thống kê khe nứt được tiến hành tại các lò, moong khai
thác lộ thiên… Số lượng điểm khe nứt tại mỗi điểm đo trung bình là 50 đến 100 số liệu
thế nằm mặt nứt. Việc đo khe nứt được tiến hành tỉ mỉ, cẩn thận, xác định và đo được hết
các hệ thống khe nứt có mặt tại vết lộ, kể cả các hệ thống khe nứt có góc dốc thoải, nằm
ngang cũng thường xuyên được quan tâm chú ý. Công tác đo khe nứt mang tính thống kê
được sử dụng để xác định các cặp khe nứt cộng ứng trên cơ sở phân tích các cực trị mật
độ nứt (Gzovxki M.V, 1975); xác định cặp cộng ứng nhờ độ lệch tâm cực trị theo phương

pháp thống kê (Nikolaev P.N, 1977); xác định dải khe nứt theo phương pháp dải khe nứt
(Danhilovich V.N, 1961). Trong thực tế quá trình ứng dụng thường đòi hỏi nhanh, đồng
thời việc đo khe nứt trong lò là ít khả thi do đa phần lò được chống bằng vì sắt và công
tác đo vẽ (kể cả xử lý sau này) chiếm nhiều thời gian.
Đo mặt trượt và vết xước: đo mặt trượt và vết xước nhằm xác định trực tiếp ứng
suất “cục bộ” tạo ra mặt trượt theo phương pháp vật lý và động học cấu trúc (Parphenov
V.Đ, 1980), trong quá trình lộ trình thu thập số liệu ngoài thực địa, tại các vết lộ, các
công trình hào, lò … có mặt trượt rõ, có thể quan sát được vết xước và hướng dịch chuyển
của nó đều tiến hành đo mặt trượt, vết xước. Công tác đo vẽ mặt trượt, vết xước tại thực
địa gồm:
- Đo mặt trượt: đo giá trị thế nằm của mặt trượt và xác định hướng dịch chuyển ở
hai bên cánh;
16


- Đo vết xước trên mặt trượt được tiến hành bằng 2 phương pháp :
Một là đo góc nghiêng (ký hiệu là P) của vết xước so với phương nằm ngang (góc
này thường đo bằng thước đo độ), và ghi phương quay của nó.
Ví dụ: đo phương vị hướng dốc và góc dốc của vết xước: 175 ∠70 phải, P=30,
quay tây (ảnh 1.1)
26
0

P=12

Ảnh 1.1. Chụp vết lộ mặt trượt trên đường Của Ông - Mông Dương
(thế nằm mặt trượt 340 ∠ 75, P=12, quay tây, trượt bằng trái)
Đo cặp cấu tạo sinh đôi (cộng ứng): Đo trực tiếp hệ mặt cấu tạo sinh đôi cách đo
vẽ ngoài thực địa được tiến hành như sau: đo vẽ mô tả đặc điểm, thành phần thạch học,
mối quan hệ của đá vây quanh; đo xác định thế nằm của từng mặt cấu tạo, xác định hướng

dịch chuyển đá ở hai cánh của từng mặt cấu tạo. Nguyên tắc xác định cặp nứt sinh đôi tại
thực địa dựa vào sự dịch chuyển ngược chiều nhau ở hai cánh của chúng, một mặt có kiểu
dịch trái và một mặt dịch phải (hình 1.10).

220∠75
274∠65

Hình 1.10. Biểu diễn cấu tạo của 2 mặt nứt sinh
đôi đo được trong cát bột kết tại vết lộ trên
đường từ ngầm Mông Dương đến khai trường
mỏ Khe Chàm. Mặt thứ nhất thế nằm đo được
274∠65 dịch trái, mặt thứ hai thế nằm đo được
220∠75, dịch phải.

17


1.4. Phương pháp xử lý số liệu:
Công tác xử lý số liệu được tiến hành chủ yếu trên máy vi tính, các kết quả xử lý
này đã kiểm tra so sánh với công tác sử lý bằng thủ công truyền thống là hoàn toàn phù
hợp và có độ chính xác cao.
Việc xử lý số liệu được tiến hành bằng máy vi tính, dựa trên phần mềm “Structur”
do các chuyên gia Nga cung cấp kết hợp với phần mềm Mapinfor và Super. Về cơ bản
việc xử lý số liệu bằng các phương pháp thủ công truyền thống với xử lý trên máy là hoàn
toàn giống nhau, máy tính chỉ là công cụ tính toán và vẽ nhanh chóng; một số bước thực
hiện của máy tính mang tính định lượng hoá cao, chẳng hạn như cách vẽ đường đẳng trị,
hoặc xác định giá trị các trục ứng suất…
Phần mềm STRUCTUR - đây là phần mềm được viết để xử lý số liệu đã thu thập
ngoài thực địa theo các phương pháp:
- Cặp cộng ứng của Gzovxki M.V, 1975;

- Phương pháp thống kê của Nikolaev P.N, 1977;
- Phương pháp vật lý và động học cấu trúc của Parphenov V.Đ, 1980
- Phương pháp dải khe nứt của Danhilovich V.N, 1961; Sherman S.I, 1980.
Các bước thao tác tiến hành như sau.
+ Vẽ đồ thị đẳng trị khe nứt: để vẽ đồ thị khe nứt, sử dụng lưới chiếu 20 cm hoặc
10 cm (hình 1.10), chiếu lên bán cầu trên theo các bước sau.
- Lần lượt xác định tất cả các vị trí chiếu cực của từng mặt nứt.
- Sử dụng palet (hình 1.10-C) để xác định mật độ: bằng cách đếm số điểm trong
từng ô, số vừa đếm được quy ra tỷ lệ % trong tổng số khe nứt đã đo. Ghi số % vào tâm
của ô.
- Khoanh nối các đường đồng giá trị:
Vẽ thủ công: dùng phương pháp chia đều khoảng cách từ giá trị chênh giữa hai
điểm để khoanh nối.
Máy tính vẽ: để vẽ đường đẳng trị máy tính tiến hành theo các bước sau.
Bước 1: biểu diễn các cấu tạo mặt bằng 1 điểm, hoặc một đường tuỳ theo người sử
dụng trên mạng.
Bước 2: tính mật độ các điểm trong các ô.
Bước 3: từ giá trị mật độ tính được dùng thuật toán nội suy vẽ đường đẳng trị. Việc
nội suy đường đẳng trị từ các giá trị đã xác định trên các nút lưới Walter Schmidt (xem
hình 1.11).
Nếu như vẽ thủ công ta dùng phương pháp chia đều khoảng cách từ giá trị chênh
lệch mật độ giữa hai điểm, thì máy tính sẽ tính toán chi tiết giá trị mật độ tại mỗi điểm nút
lưới dựa trên nguyên lý tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ điểm cần tính đến
các điểm xung quanh theo công thức:
n

m=

∑ a .m
i =1

i

i

(hình 1.11)

18


Trong đó: ai: Hệ số phụ thuộc khoảng cách từ mi đến m, nếu gọi khoảng cách này
là Ri thì ai được tính bằng công thức:
ai =

1
và ta có ∑ai=1.
R2

n: Số điểm ảnh hưởng cần chọn, m: Giá trị tại điểm cần tính; mi: Giá trị đếm được
tại các ô (mi máy tự đếm theo palet - hình 1.12c).

m

Ri

mi

Hình 1.11: sơ đồ biểu diễn cách tính mật độ để vẽ
các đường đẳng trị.

+ Xác định trạng thái ứng suất từ số đo của cặp cấu tạo mặt sinh đôi
Khi biết thế nằm của cặp cấu tạo mặt sinh đôi, để đơn giản lấy ví dụ tại (khu Mông
Dương) đo được hai cấu tạo mặt S1:30∠60 và S2: 135∠75), việc xác định trạng thái ứng suất
của máy tính và bằng thủ công là hoàn toàn giống nhau và cùng tuân thủ theo các bước sau (Lê
Như Lai, 1977, 1998):

19


- Biểu diễn S1 bằng một cung; biểu diễn S2 bằng một cung. Hai cung biểu diễn S1 và
S2 cho giao tuyến của chúng chính là trục ứng suất trung gian (σ 2).
20


- Dựng mặt phẳng vuông góc σ2. Mặt phẳng này được dựng bằng cách, lấy một
góc 90o trên các cung biểu diễn S1 và S2, là M và N. Dựa vào mạng W.Schmid vẽ cung
chứa KNML là cung biểu diễn mặt phẳng vuông góc σ2, chính là mặt chứa trục σ1 và σ3 .
- Gọi I là trung điểm của MN. Tuỳ theo tính chất cơ lý của đá bị biến dạng và độ
lớn của góc MON có thể xác định OI là trùng với trục σ3 hoặc σ1. Nếu biến dạng là biến
dạng đàn hồi và góc MON < 90o lúc đó OI trùng với σ1. Nếu biến dạng là biến dạng dẻo
thì góc MON>90o lúc đó OI trùng với σ3 .
- Để tìm vị trí trục còn lại chỉ cần lấy trên cung KNML, kể từ I một góc 90o.
- Giá trị của từng trục, được xác định bằng cách đặt chồng khít sơ đồ vừa xác định
vị trí các trục lên vòng tròn xích đạo (hình 1.12-a) có chia lưới biểu diễn góc dốc và góc
phương vị hướng dốc.
Xử lý trên máy tính cũng thực hiện các bước tương tự như tính thủ công. Máy tính
có ưu điểm là xử lý nhanh, cho ngay giá trị các trục và giá trị góc MON, trong chương
trình quy ước chọn σ1 (trục ứng suất nén) nằm trong góc nhọn (MON <90). Do vậy, chỉ
đúng với biến dạng đàn hồi vì thế trong quá trình sử dụng, người xử lý số liệu cần biết
nếu là biến dạng dẻo thì phải chuyển giá trị σ1 thành σ3 và ngược lại.

2. Một số kết quả trong thực tế nghiên cứu .
2.1. Đo vẽ chỉnh sửa cấu trúc tại mỏ than Làng Cẩm.
Mỏ than Làng Cẩm đã được thăm dò tỉ mỷ với mạng lưới thăm dò là 100x100m.
Sau đó, mỏ đã tiến hành thăm dò bổ sung đến mạng lưới thăm dò trên thực tế đã đạt
50x50m và một số diện tích ở trung tâm khu mỏ đã đạt mạng lưới khoan 25x50m. Ngoài
khoan, ở đây cũng đã thi công 13.403,6m 3 hào, 330m giếng, 72,3m phỗng và 186m lò
(chưa kể đến hàng chục ngàn mét lò khai thác trên nhiều mức cao khác nhau).
Mặc dù đã được thăm dò đến mạng lưới dày đặc và khối lượng công trình khổng lồ
như vậy, nhưng trong khai thác thường xuyên mất vỉa, tài liệu trong thiết kế không phản
ánh đúng thực tế. Do vậy, năm 2001 Mỏ than Làng Cẩm đã đề nghị Cục Địa chất và
Khoáng sản Việt Nam giúp đỡ khoanh nối lại các vỉa than phục vụ khai thác. Trên cơ sở
yêu cầu của Mỏ, tập thể tác giả đã tiến hành khảo sát địa chất, tổng hợp tài liệu vẽ lại cấu
trúc khu mỏ. Kết quả là đã xây dựng được mô hình cấu trúc mỏ theo quan điểm mới và
giúp Mỏ bố trí lò kiểm tra cũng là lò khai thác với trữ lượng than khá lớn. Kết quả cụ thể
như sau.
Theo các tài liệu thăm dò, mỏ Làng Cẩm có 3 vỉa than có giá trị công nghiệp, trong
đó vỉa 1 có quy mô và trữ lượng lớn nhất, đang được khai thác. Vỉa 1 chỉ lộ ra dưới lớp
phủ trong khoảng T. X đến T.XIA, ở các tuyến khác vỉa 1 không lộ ra trên mặt. Sau khi
nghiên cứu cấu trúc mới đã xác định và đồng danh vỉa ở phần trung tâm khu mỏ (giới hạn
từ tuyến VII đến tuyến IX) tồn tại 2 vỉa than, vỉa 1 và vỉa 2.
- Vỉa than số 1:
Vỉa 1 trình bày ở đây trùng với vỉa 1 thể hiện trên tuyến VIII của tài liệu trước
nhưng việc đồng danh vỉa trên các mặt cắt khác và theo lộ vỉa có sự khác biệt căn bản.
Trên thực tế vỉa 1 lộ ra lớn nhất ở khu T. VIIB đến T. VIII, trong moong khai thác lộ
21


thiên và có thế nằm thoải. Ở dưới sâu, ngay sát dưới moong, vỉa bị đảo lại, cắm về phía
tây. Theo đường phương vỉa tiếp tục kéo dài về phía đông bắc, trùng với vỉa 3 thể hiện
trên bản đồ địa chất mỏ theo tài liệu cũ.

Do ở khu vực thăm dò bổ sung cấu trúc uốn nếp có dạng một nếp lõm đảo, như đã
nêu ở trên, cánh phía tây của vỉa than số 1 theo quan niệm trước trên thực tế có thể là
phần bị đảo lại của vỉa và, giống như phần phía đông bắc T. X, không tồn tại cấu trúc nếp
lồi như quan niệm của các nhà địa chất trước.
Trong phạm vi thăm dò bổ sung các công trình thăm dò đã gặp vỉa than chủ yếu là
ở phần cánh phía trên của nếp uốn đảo. Trong một số mặt cắt có thể đã gặp vỉa ở phần
mút cánh phía dưới của nếp uốn, ví dụ ở mét 228,4- 239,69 của LK.8c T.VII; ở LK.643
(220-223m) T.VIIA; LK. 43 (217.3-219.9m) T.VIII.v.v….
Công tác thăm dò bổ sung chỉ mới làm rõ được một phần nhỏ cấu trúc vỉa than ở
T.VIIIA, tại đây theo tài liệu trước vỉa than có dạng nếp lồi (hình số 1.13 và 1.14), cánh
phía tây nối với vỉa gặp ở đáy lỗ khoan LC.876 và cánh phía đông gặp trong lỗ khoan
LC.873. Trục nếp uốn nằm về phía tây lỗ khoan 637. Bằng công trình kiểm tra lò S.1 đã
chứng minh quan niệm của các nhà địa chất thăm dò trước là sai. Vị trí vỉa than trên thực
tế kéo từ lỗ khoan 637 xuống phía dưới lỗ khoan LC.867 và kéo lên phía trên gặp ở lò
theo vỉa mức 0m, trên nữa có lẽ sẽ nối với vỉa đã gặp trong lỗ khoan LK.637. Trong giai
đoạn trước nếu chỉ khoan thêm khoảng 6,5-7m lỗ khoan LC.867 đã gặp vỉa.
Theo quan sát tại lò S.1 và bằng các phương pháp kiến tạo vật lý cho thấy đặc
điểm vỉa như trình bày ở H.1.11. Như vậy, theo quy luật biến dạng của uốn nếp, ở đây
vỉa than đã đảo ngược, trụ vỉa nằm phía trên.
Xem lại tất cả các mặt cắt trong phạm vi thăm dò bổ sung có thể thấy với quan
niệm cấu trúc vỉa than như vậy cho phép giải thích được sự sai khác về thành phần trầm
tích ở trụ và vách các lỗ khoan thăm dò đã có, tập chứa than là tập nằm gần phía trên ranh
giới lớp đá vôi, hoặc sét vôi, có chiều dày lớn.
Trên cơ sở tài liệu lò kiểm tra S.1 và các loại tài liệu đã có chúng tôi đã dự kiến mô
hình cấu trúc các vỉa than như trình bày ở trên các mặt cắt ngang T. VII, VIIA, VIIB,
VIII, VIIIA, VIIIB, IX và bản đồ lộ vỉa kèm theo báo cáo này (xem bản vẽ LC1; LC2).
Chiều dày và cấu trúc vỉa than có sự biến thiên rất lớn trên các mặt cắt khác nhau,
thậm chí trong các công trình cùng trên 1 mặt cắt cũng rất khác nhau. Có nơi vỉa có chiều
dày tới 11,78m (LK.T.VIII), thậm chí trong moong khai thác cũ có thể còn lớn hơn, có
nơi chiều dày vỉa không tới 1m (phần trên ở lỗ khoan 633 T.VIIIB); trong lúc một số lỗ

khoan gặp vỉa than hầu như đặc sít, chất lượng rất cao thì trong một số công trình khác
vỉa bị phân nhánh, xen kẹp nhiều đá và chất lượng hạn chế .
- Vỉa than số 2:
Vỉa than số 2 theo vị trí địa tầng nằm dưới vỉa than số 1. Vỉa ở dạng thấu kính,
chiều dày nhỏ ít có giá trị công nghiệp.

22


23


2.1. Một số kết quả xác định hướng dịch chuyển ở cánh còn lại của vỉa than ở một
các khu mỏ than Quảng Ninh:

24


25