Khãa luËn tèt nghiÖp
MỤC LỤC
Mở đầu ............................................................................................................. 3
1. Lí do chọn đề tài............................................................................................ 3
2. Mục tiêu của đề tài ........................................................................................ 4
Chương 1. Tổng quan tài liệu......................................................................... 5
1.1. Lịch sử nghiên cứu hang động Castơ trên thế giới .................................... 5
1.2. Một số khu vực Castơ trên thế giới............................................................ 6
1.3. Các nghiên cứu về hang động Castơ ở Việt Nam...................................... 6
1.4. Các nghiên cứu tại địa điểm nghiên cứu................................................... 8
Chương 2. Phương pháp nghiên cứu, thời gian, địa điểm nghiên cứu ...... 9
2.1. Phương pháp nghiên cứu............................................................................ 9
2.2. Thời gian nghiên cứu ................................................................................. 9
2.3. Địa điểm nghiên cứu .................................................................................. 9
2.3.1. Sơ lược vị trí địa lý.................................................................................. 9
2.3.2. Đặc điểm vị trí địa lí tự nhiên và địa chất............................................... 9
2.3.3. Đặc điểm kinh tế nhân văn xã Đồng Quang ......................................... 11
2.3.4. Tình hình sụt lún ở thôn Yên Nội và các nơi khác trên địa bàn tỉnh Hà
Tây (cũ). .......................................................................................................... 12
Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận.............................................. 13
3.1. Lịch sử hình thành hang động Castơ........................................................ 13
3.1.1. Cơ chế hình thành hang động Castơ vùng nghiên cứu ......................... 13
3.1.2. Tốc độ hình thành hang động Castơ ở vùng nghiên cứu ...................... 14
3.1.3. Các hang động Castơ ở vùng nghiên cứu ............................................. 15
3.2. Các nguyên nhân gây sụt lún hang động Castơ tại xã Đồng Quang........ 15
3.3. Hậu quả lún sụt hang động Castơ ............................................................ 16
3.3.1. Hậu quả dân sinh
............................................................................... 16
3.3.2. Hậu quả đối với sản xuất nông nghiệp và công nghiệp ........................ 17
Phïng ThÞ NguyÖt
1
K31A - Sinh
Khãa luËn tèt nghiÖp
3.3.3. Hậu quả với môi trường ........................................................................ 17
3.4. Cảnh báo các thảm họa ............................................................................ 18
3.4.1. Dựa vào hệ động, thực vật .................................................................... 18
3.4.2. Đo địa tầng bằng máy quan trắc địa vật lý............................................ 18
3.4.3. Quan sát các khe đất lún, nứt, võng ...................................................... 18
3.5. Các biện pháp khắc phục.......................................................................... 19
Kết luận .......................................................................................................... 21
Kiến nghị ........................................................................................................ 22
Tài liệu tham khảo ...................................................................................... 23
Danh mục ảnh, sơ đồ..................................................................................... 24
Phïng ThÞ NguyÖt
2
K31A - Sinh
Khãa luËn tèt nghiÖp
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Sự vận động là quy luật muôn đời của sự sống, ngay cả những dạng vật
chất thô, vật chất vô cơ cũng chịu tác động của quy luật này. Bởi vậy, mà trái
đất của chúng ta luôn biến đổi không ngừng. Hoạt động kiến tạo địa chất, sự
tạo mới và ngay cả sự mất đi của những vùng lãnh thổ hay những biến cố bất
thường cũng khó có thể kiểm soát được. Ngày nay, nhờ sự phát triển của khoa
học kĩ thuật mà con người có thể cảnh báo, đề phòng, hạn chế, và khắc phục
được những biến cố, thiên tai bất ngờ có thể xảy ra. Nhưng cũng chính sự
phát triển của khoa học kĩ thuật mà trái đất của chúng ta ngày một nóng lên và
ô nhiễm. Ô nhiễm đất, ô nhiễm nước và ô nhiễm không khí đều dẫn đến làm ô
nhiễm môi trường sống ảnh hưởng đến các hoạt động đời sống, sinh hoạt và
sản xuất của con người. Những trận mưa axít làm phá hỏng các công trình xây
dựng cầu đường, nhà cửa, các di tích lịch sử…Hiện tượng rỗ mặt tượng Nhân
Sư là một ví dụ cụ thể. Song có một điều mà con người ít chú ý đến đó là: Khi
mưa axít ngầm xuống lòng đất, đặc biệt ở vùng thềm có cấu trúc đá vôi
(CaCO3) nó sẽ làm tan CaCO3 kết quả làm ăn mòn thềm đá cấu trúc. Quá
trình này góp phần làm tăng nhanh, lớn dần các hang rỗng trong lòng đất vốn
đã được tạo ra trong hoạt động kiến tạo địa chất mà khoa học gọi đó là các
hang động Castơ.
Ở Việt Nam, đặc biệt khu vực phía Bắc hiện tượng này rất phổ biến. Sự
kiện xảy ra chiều ngày 20-11-2006 tại thôn Yên Nội, xã Đồng Quang, huyện
Quốc Oai, tỉnh Hà Tây (cũ) đã gây nên sự hoang mang lo lắng cho nhân dân.
Còn các cấp chính quyền địa phương và các ban ngành liên quan thì hết sức
bối rối. Sự việc xảy ra khi nhóm khoan giếng nghiệp dư đặt mũi khoan đầu
tiên trên mảnh đất nhà ông Nguyễn Văn Thìn, khoan đến độ sâu nhất định nền
đất quanh giếng chuyển động và sụt xuống. Hậu quả, hai ngôi nhà mới xây
Phïng ThÞ NguyÖt
3
K31A - Sinh
Khãa luËn tèt nghiÖp
của ông Nguyễn Văn Thìn và ông Nguyễn Văn Chi bị lún phần móng, bếp bị
đổ hoàn toàn cùng một số hư hại khác. Hoạt động khoan giếng vô tình đã tác
động đến hang động Castơ sâu trong lòng đất. Sự việc xảy ra đã gần hai năm
nhưng cho đến giờ vẫn chưa có cách giải quyết, hai hộ dân trên vẫn chưa có
được nơi ở ổn định để sản xuất, dân cư vẫn thiếu nước và hoạt động khoan
giếng vẫn cứ diễn ra mặc cho các cơ quan chức năng gia sức khuyến cáo.
Chính vì vậy mà tôi đã thực hiện đề tài: “Cảnh báo và khắc phục hậu quả
lún sụt vùng đất núi đá vôi chứa hang động Castơ ngầm xã Đồng Quang,
huyện Quốc Oai, thành phố Hà Nội”.
2. Mục tiêu của đề tài
Khi thực hiện đề tài, tôi mong muốn giúp người dân trong vùng, các cơ
quan chức năng và các ban ngành địa phương tìm hiểu và giải quyết được một
số vấn đề sau:
Thứ nhất là: Tìm hiểu về cơ chế và quá trình hình thành hang động Castơ,
nhưng nguyên nhân, hậu quả sụt lún hang động Castơ ngầm tại xã Đồng
Quang, huyện Quốc Oai, thành phố Hà Nội.
Thứ hai là: Tìm hiểu các phương pháp dự đoán nguy cơ sụt lún ở vùng có
hang động có hang động Castơ.
Thứ ba là: Đề xuất các biện pháp khắc phục.
Bên cạnh đó, trên cơ sở những kiến thức sinh học đã được học tôi đưa ra
những nghiên cứu mang tính đặc thù của ngành học, đó là: Dựa vào đặc điểm
của hệ động, thực vật sinh sống trên vùng có hang động Castơ để cảnh báo
cho vùng có nguy cơ sụt lún. Phương pháp này đơn giản, dễ thực hiện, ít tốn
kém không cần sự hỗ trợ của các phương tiện nghiên cứu chuyên biệt.
Phïng ThÞ NguyÖt
4
K31A - Sinh
Khãa luËn tèt nghiÖp
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Lịch sử nghiên cứu hang động Castơ trên thế giới
Castơ là một hiện tượng tự nhiên kì thú với nhiều phong cảnh có hình
dạng đẹp và những hang động ngầm. Nó được tìm thấy ở khắp nơi trên thế
giới, những nơi mà có sự hòa tan của nước với đá gốc như đá vôi đolomit.
Nước mưa gặp CO2 trong khí quyển và trong lòng đất tạo thành H2CO3 làm
nước có tính axít nhẹ có thể hòa tan bề mặt nền đá gốc. Trải qua một thời gian
dài thì sự hòa tan dẫn đến làm mở rộng các hang, tạo hình dạng khác nhau của
bề mặt đá, làm tăng lượng nước ngầm và số lượng các hang.
Nguồn gốc của phép đo vẽ địa hình đến từ một vùng của Đức có tên là
Kras, vùng này là một phần của Slovenia kéo dài về phía Italia được gọi là
Carso ở Italia JV.Valvazov. Đây là người, vào thế kỉ XVII đã trình bày lên
Hoàng Gia Anh về những khía cạnh liên quan đến vùng Castơ.
Sau đó, vào năm 1784, JN.Nagel người Australia đã mô tả và phác thảo
một số hang động Castơ ở Trieste.
Thuyết đầu tiên về địa hình Castơ được trình bày vào năm 1771 bởi anh
em nhà Gruber đến từ Ljubljana. Họ cho rằng sự tạo các hang động cổ là do
hoạt động của các dòng sông ngầm. Thuyết này giải thích được nguồn gốc
của một số dạng phong cảnh Castơ, sự biến mất và xuất hiện trở lại của một
số hồ ở vùng có Castơ. Tuy nhiên, vào thời gian đó thuyết này bị cho là kì
quặc và bị bác bỏ.
Năm 1778, Baltasar Hacquet người Pháp đưa ra giả thuyết về sự ăn mòn.
Ông lập luận: Mưa chứa axít ăn mòn Canxi trong đá. Nhưng vào thời đó khoa
học chưa biết đến axít trong mưa và Canxi trong đá vì thế mà lí thuyết của
Hacquet bị bác bỏ.
Ngày nay, nhờ sự tiến bộ của khoa học đã công nhận lí thuyết của anh em
nhà Gruber và Hacquet là đúng.
Phïng ThÞ NguyÖt
5
K31A - Sinh
Khãa luËn tèt nghiÖp
1.2. Một số khu vực Castơ trên thế giới
Trên thế giới có nhiều khu vực số khu vực Castơ được nghiên cứu và
được UNESCO công nhận là di sản thiên nhiên. Hầu hết các di sản thiên
nhiên thế giới có địa hình Castơ đều nằm ở vùng ôn đới, tập trung nhiều hơn
ở châu Âu và Bắc Mĩ như:
- Vườn quốc gia Pirin ở Bulgari.
- Vườn quốc gia hồ Plitvike ở Croatia.
- Các hang động Skocjan ở Slovenia
- Vườn quốc gia Mammothe ở Hoa Kì.
- Vùng hoang giã Tasman ở Australia…
Các vùng Castơ ở khu vực nhiệt đới, đặc biệt ở khu vực châu Á, Đông
Nam Á cũng rất đa dạng và phong phú:
- Vườn quốc gia Gunung Mulu ở Sarawak thuộc Malaysia.
- Vườn quốc gia Lorets ở Tây Irian thuộc Indonesia
- Vịnh Hạ Long, động Phong Nha - Kẻ Bàng của Việt Nam…
1.3. Các nghiên cứu về hang động Castơ ở Việt Nam
Ở Việt Nam chỉ gặp Castơ phát triển trong đá vôi còn các loại đá Clorua
và Sunphat thì không gặp. Các hình thái Castơ cũng rất phong phú và đa
dạng, từ loại hình Castơ núi sót, hố trũng Castơ, thung lũng Castơ đến hang
hốc, hồ, sông ngầm được phân bố ở các vùng như sau:
+ Vùng Castơ Việt Bắc là vùng Castơ lớn nhất ở Việt Nam, có diện tích
khoảng 40.000 km2 phân bố rộng khắp ở các tỉnh Hà Giang, Cao Bằng, Bắc
Cạn, Lạng Sơn, Thái Nguyên, Yên Bái, Lào Cai với cảnh quan Castơ dạng
tháp tiêu biểu, cảnh quan Castơ lũng đỉnh.
+ Vùng Castơ Tây Bắc tạo thành dải gần như liên tục từ biên giới ViệtTrung ở vùng Phong Thổ, Sìn Hồ, Tủa Chùa thuộc tỉnh Lai Châu qua Sơn La,
Phïng ThÞ NguyÖt
6
K31A - Sinh
Khãa luËn tèt nghiÖp
Hòa Bình, Hà Tây; từ miền Bắc đến vịnh Bắc Bộ với chiều dài 400km, chiều
rộng trung bình 20km.
+ Vùng Castơ Đông Bắc bao gồm Castơ của vịnh Hạ Long được
UNESCO xếp hạng là di sản thiên nhiên thế giới, Castơ vịnh Bái Tử Long,
vùng đảo Cát Bà và những khu vực Castơ không lớn nằm trong đất liền thuộc
Hải Phòng, Quảng Ngãi. Đây là vùng Castơ được hình thành ở nơi giao thoa
dưới tác động tương hỗ của các quá trình lục địa và đại dương nên có những
nét độc đáo về hình thái cảnh quan và các hệ sinh thái.
+ Vùng Castơ Bắc Trung Bộ bao gồm khối đá vôi rộng lớn Phong Nha–
Kẻ Bàng được UNESCO công nhận là di sản thiên nhiên thế giới. Khối này
cùng với khối núi đá vôi Khăm Muộn thuộc Trung–Trung Lào tạo thành khối
núi đá vôi rộng lớn với diện tích đến 20.000km2 ở rìa bán đảo Trung Ấn
(Indo-Chinapeninsula) với cảnh quan và các hệ sinh thái Castơ nhiệt đới ẩm
tiêu biểu.
Ngoài các Castơ nêu trên, do cấu trúc địa chất của lãnh thổ Việt Nam còn
xuất hiện những diện tích Castơ nhỏ phân bố ở nhiều nơi như: Quỳ Hợp
(Nghệ An), Ngũ Hành Sơn (Đà Nẵng), Hà Tiên (Kiên Giang)… và diện tích
đá vôi hiện đại đang hình thành ở các quần đảo. Các vùng Castơ trên được
nghiên cứu một cách cẩn thận, đem lại lợi ích kinh tế cho đất nước từ các loại
hình du lịch như: Vịnh Hạ Long, Phong Nha–Kẻ Bàng, Tam Cốc–Bích Động,
vịnh Bái Tử Long… Đồng thời nó cũng gây không ít những khó khăn cho
việc xây dựng các công trình trọng yếu của đất nước, ví dụ: Hiện tượng lún
sụt tại các cọc khoan, trụ khi thi công cầu Quảng Hải (Quảng Bình), xây dựng
dự án tái định cư quốc lộ 4D ở Lai Châu…; trong đời sống dân cư như: Hiện
tượng sụt lún ở Hà Tây (cũ), ở Phú Thọ…; các công trình phục vụ sản xuất
như làm mất nước ở hồ treo cung cấp nước cho đồng bào vùng cao Sơn La và
Hà Giang.
Phïng ThÞ NguyÖt
7
K31A - Sinh
Khãa luËn tèt nghiÖp
1.4. Các nghiên cứu tại địa điểm nghiên cứu
Tháng 03 năm 2007 Công ty Cổ phần Công nghệ địa vật lí đã thực hiện
báo cáo “Khảo sát hiện tượng sụt lún đất thôn Yên Nội, xã Đồng Quang,
huyện Quốc Oai, tỉnh Hà Tây” theo hợp đồng với sở tài nguyên và môi
trường.
Báo cáo đã chỉ rõ nguyên nhân chủ yếu gây hiện tượng sụt lún là do
trong đất có chứa các hang Castơ ngầm và nguyên nhân thứ yếu là do hoạt
động khoan giếng lấy nước ngầm phục vụ sinh hoạt của người dân. Báo cáo
cũng đưa ra mốt số giải pháp, kiến nghị hợp lí góp phần giảm thiểu hiện
tượng sụt lún, ổn định đời sống dân cư trong vùng.
Do vậy, hướng nghiên cứu của đề tài tôi đưa ra là sự sụt lún hang động
ngầm, tìm hiểu nguyên nhân gây sụt lún tại địa phương, các hậu quả lún sụt
đến môi trường tự nhiên–xã hội. Từ đó góp phần cảnh báo thảm họa tự nhiên
và khắc phục các hậu quả lún sụt đến mức tổn hại thấp nhất về người và của
cho nhân dân địa phương và các vùng tương tự có núi đá vôi.
Phïng ThÞ NguyÖt
8
K31A - Sinh
Khãa luËn tèt nghiÖp
CHƯƠNG 2.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
2.1. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu thực địa:
+ Quan sát thực địa.
+ Ghi chép thực địa.
+ Phỏng vấn nhân dân vùng nghiên cứu.
- Thu thập tư liệu:
+ Qua sách báo thông tin mạng Internet, báo cáo của các ngành khoa học
liên quan.
+ Sử lí số liệu: Bảng biểu và phương pháp thống kê đưọc sử lí trên phần
mềm Excel.
2.2. Thời gian nghiên cứu
Từ ngày 01 tháng 08 năm 2007 đến ngày 03 tháng 08 năm 2008: Thời
gian nghỉ hè và các đợt thực địa.
2.3. Địa điểm nghiên cứu
Tại thôn Yên Nội, xã Đồng Quang, huyện Quốc Oai, tỉnh Hà Tây (cũ) nay
thuộc thành phố Hà Nội.
2.3.1. Sơ lược vị trí địa lí (hình 1)
Xã Đồng Quang nằm ở phía Đông của tỉnh Hà Tây (cũ) nay là thành phố
Hà Nội. Tọa độ điểm sụt lún là:
20o 58’ 43” độ vĩ bắc.
105o 39’ 06” độ kinh đông.
Từ thành phố Hà Đông theo đường Hà Đông đi Láng–Hòa Lạc rẽ vào thị
trấn Quốc Oai, đi theo đường đê sông Đáy là đến xã Đồng Quang.
2.3.2. Đặc điểm địa lý tự nhiên và địa chất
Phïng ThÞ NguyÖt
9
K31A - Sinh
Khãa luËn tèt nghiÖp
Xã Đồng Quang là vùng đồng bằng, tiếp giáp với vùng đồi núi thấp ở phía
Tây, xa hơn một chút về phía Đông có các khối núi đá vôi (thuộc thị trấn
Quốc Oai). Phía Bắc có sông Đáy chảy qua.
Về địa chất, theo kết quả của “Báo cáo địa chất và khoáng sản nhóm tờ
Hà Nội” (Tỉ lệ 1/50.000, lưu tại cục địa chất và khoáng sản Việt Nam) đặc
điểm địa chất của khu vực này như sau: (Hình 2)
+ Hệ tầng Viên Nam. Phụ hệ tầng trên (T1vu2)
Các đá của hệ tầng này nằm ở rìa phìa Tây của xã Đồng Quang. Bao gồm
các đá:
- Tướng á núi lửa: Riolitdacit porfia, Trachit porfia.
- Tướng phun nổ: Agromerat, dăm kết tuf, cát kết tuf.
- Tướng dung nham thực sự: Bazan đặc xít, fesit, trachit forfia.
+ Hệ tâng Đồng Giao (T2đg)
Các đá của hệ tầng Đồng Giao phân bố ở thị trấn Quốc Oai (không thuộc
địa phận xã Đồng Quang) bao gồm các khối núi cao khoảng 100m, rộng
200 – 300m. Thành phần thạch học: Đá vôi phân lớp dày; mầu xám đen; xám
trắng; bị nứt nẻ nhiều; đá vôi hoa đá; đá vôi đolomit. Trong đá có nhiều hang
động Castơ .
Theo lời kể của nhân dân và qua khảo sát thực tế, cách đầu thôn Yên Nội
xã Đồng Quang khoảng 300m có khối núi đá vôi nhỏ. Tại đó nhân dân địa
phương đã khai thác hết đá để lại dấu vết là 1 ao nhỏ rộng khoảng hơn 1 sào
Bắc bộ, xung quanh còn nhiều tảng đá vôi.
+ Hệ tầng Thái Bình (aQIV3tb)
Hệ tầng này chiếm phần lớn diện tích phía Đông và Nam xã Đồng Quang.
Toàn bộ thôn Yên Nội thuộc diện phân bố của hệ tÇng này. Thành phần thạch
học bao gồm: Các trầm tích gắn kết yếu, bở, rời, có nguồn gốc sông suối và
Phïng ThÞ NguyÖt
10
K31A - Sinh
Khãa luËn tèt nghiÖp
được đặc trưng bởi sét mầu nâu, nâu vàng, sạn sỏi, cát đa khoáng màu xám
nhạt. Bề dài 10–40m.
+ Trầm tích sông suối (aQIV4):
Bao gồm các trầm tích bở, rời có nguồn gốc sông suối phân bố ven sông Đáy,
tiếp giáp với danh giới phía Bắc thôn Yên Nội. Thành phần thạch học chủ yếu
là cát, bột, sét màu vàng, lẫn sạn, sỏi, thạch anh, mùn thực vật.
2.3.3. Đặc điểm kinh tế nhân văn xã Đồng Quang
Tại xã Đồng Quang dân cư tập trung đông đúc, nhà cửa san sát. Vì vậy,
việc khảo sát trong thôn sẽ gặp nhiều khó khăn do khó bố trí tuyến đo địa vật
lý. Trụ sở Hội đồng nhân dân và Uỷ ban nhân dân xã đóng tại thôn Yên Nội.
Nhân dân trong xã chủ yếu sống bằng nghề trồng lúa và hoa mầu, ngoài ra
còn một số nghề thủ công khác. Một số hộ khá giả, xây nhà 3–4 tầng, tiện
nghi hiện đại.
Xã có đầy đủ trạm y tế, bưu điện và các dịch vụ kinh doanh phục vụ đời
sống dân sinh. Tuy nhiên, do mật độ dân cư đông nên vệ sinh, môi trường
đang là vấn đề được quan tâm để đảm bảo sức khỏe của nhân dân. Trong xã
có trường tiểu học, trường trung học cơ sở. Mạng lưới điện quốc gia được đưa
đến từng nhà dân với thời gian cấp điện ổn định, giá thấp. Các hộ gia đình đều
có máy thu hình, nhiều nhà có xe máy.
Nhân dân trong thôn Yên Nội dùng nước sinh hoạt từ giếng khoan công
cộng đặt ở đầu thôn. Giếng khoan này được xây dựng từ đầu năm 1990.
Nhưng do lưu lượng nước không đáp ứng đủ nhu cầu và do một số nguyên
nhân khác nên nhiều hộ dân tự khoan giếng thủ công. Việc khoan giếng này
đã giải quyết được những khó khăn trước mắt về nước sinh hoạt so với trước
đây nhưng đó cũng là một trong những nguyên nhân gây ra một số trường hợp
nguy hiểm như hiện tượng sụt lún ở nhà ông Nguyễn Văn Thìn và có nguy cơ
làm ô nhiễm nguồn nước ngầm.
Phïng ThÞ NguyÖt
11
K31A - Sinh
Khãa luËn tèt nghiÖp
2.3.4. Tình hình sụt lún ở thôn Yên Nội và các nơi khác trên địa bàn tỉnh
Hà Tây (cũ).
* Trong thôn Yên Nội
Nhà ông Nguyễn Văn Thìn bị sụt vào ngày 20–11–2006. Ông thuê thợ về
khoan giếng, khi khoan xuống độ sâu 39m thì có hiện tượng tụt hẫng sâu 78m. Đến chiều, nền đất xung quanh giếng khoan bỗng dưng chuyển động và
từ từ lún xuống trong vòng bán kính 10–15m. Hiện tượng lún sụt làm cho hai
nhà dân (nhà xây kiên cố) bị lún nghiêng và nứt tường không thể ở được. Các
nhà dân xung quanh bị nứt tường, sân khá nguy hiểm. Riêng nhà ông Thìn và
nhà ông Chi (hộ dân bên cạnh) bị ảnh hưởng trực tiếp đang phải đi ở nhờ nơi
khác để tránh hiểm họa có thể xảy ra do lo ngại đổ nhà.
Ngoài ra, đầu năm 1990 tại nhà ông Thường, một đơn vị địa chất đã đến
khoan một lỗ thăm dò nước. Theo mô tả của người dân địa phương khi khoan
sâu đến 80–90m thì bị sụt lún và phải hủy bỏ lỗ khoan. Để san lấp lỗ khoan
đó người ta phải dùng đến 27 lượt xe tải chở đất đá.
*Ở một số vùng khác
Tại Hà Tây (cũ), huyện Mỹ Đức là nơi có hiện tượng sụt lún xảy ra nhiều
nhất. Năm 2006 đã xảy ra một vụ sụt lún đất nghiêm trọng tại xã Hợp Tiến.
Ngoài ra, ở các tỉnh Quảng Trị, Bắc Cạn, Lai Châu cũng xảy ra hiện
tượng sụt lún đất trong thời gian gần đây và được các thông tin đại chúng đưa
tin.
Như vậy, hiện tượng sụt lún đất xảy ra ở rất nhiều địa phương khác nhau
và là mối nguy hiểm, đe dọa đến sự an toàn của người dân, việc chỉ ra nguyên
nhân từ đó cảnh báo cho người dân vị trí có nguy cơ sụt lún là công việc cần
thiết, vừa có tính thực tiễn, vừa có tính nhân văn cao.
Phïng ThÞ NguyÖt
12
K31A - Sinh
Khãa luËn tèt nghiÖp
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Lịch sử hình thành hang động Castơ
3.1.1. Cơ chế hình thành hang động Castơ vùng nghiên cứu
Đặc điểm nổi bật về cấu trúc địa chất và thủy văn ở xã Đồng Quang nhất
là ở vị trí nhà ông Thìn:
- Nằm trên vùng trũng của mặt địa hình đá gốc (đá vôi) có đường phương
gần trùng với phương dòng chảy sông Đáy và phương vận động của nước
ngầm.
- Tồn tại các thấu kính có điện trở suất thấp (kết quả đo điện) nằm gần mặt
đất có khả năng chứa nước nhiều hơn xung quanh.
(Theo báo cáo của Công ty Cổ phần Công nghệ Địa vật lí)
Chính vì vậy mà sự hình thành hang Castơ ngầm dễ dàng diễn ra theo cơ
chế sau:
+ Khí CO2 trong không khí được hòa tan trong nước ngầm:
CO2 + H2O = H2CO3
Sau đó:
H2CO3 + CaCO3 = Ca( HCO3)2
Hoặc:
H2CO3 + MgCO3 = Mg( HCO3)2
Ca( HCO3)2 = Ca++ + 2( HCO3)Mg( HCO3)2 = Mg++ + 2( HCO3)Quá trình hình thành trên làm tăng nồng độ Ca++, Mg++ làm nước ngầm
trở thành nước cứng. Do đó người dân sử dụng dễ mắc các bệnh về thận (sỏi
thận). Đó là cơ chế lâu năm và diễn ra từ từ.
+ Hoạt động sản xuất của con người thải vào môi trường hàm lượng lớn
các khí độc: NOx ; SOx khi gặp mưa sẽ tạo thành mưa axít:
NOx + H2O → HNO3
Phïng ThÞ NguyÖt
13
K31A - Sinh
Khãa luËn tèt nghiÖp
SOx + H2O → H2SO4
Nước này ngấm vào đất làm tăng nồng độ ion H+ dẫn đến ô nhiễm nước
ngầm.
Mặt khác:
HNO3 + CaCO3 = Ca(NO3)2 (tan) + CO2 + H2
H2SO4 + CaCO3 = Ca(SO4) (ít tan) + CO2 + H2
Quá trình này thúc đẩy sự hình thành hang động Castơ.
3.1.2. Tốc độ hình thành hang động Castơ vùng nghiên cứu
- Đặc điểm khí hậu vùng nghiên cứu
Nằm trong đới khí hậu nhiệt đới nên khí hậu vùng này ẩm và có lượng
mưa trung bình lớn làm dòng chảy mặt, dòng chảy ngầm tăng làm tăng khả
năng trao đổi nước và thúc đẩy quá trình hòa tan.
Trong điều kiện ẩm, thực vật phát triển phong phú, các quá trình sinh học,
phong hóa phát triển mạnh mẽ làm cho hàm lượng CO2 bổ sung vào nước
được tăng cường.
Đây là những điều kiện thuận lợi thúc đẩy Castơ phát triển.
- Địa hình vùng nghiên cứu:
Xã Đồng Quang nằm trên vùng trũng của mặt địa hình đá vôi, có phương
trùng với phương của dòng chảy sông Đáy và phương vận động của nước
ngầm. Từ đó, làm cho quá trình Castơ hóa phát triển mạnh ở dưới sâu.
- Thành phần thạch học, kiến trúc, cấu tạo của đá của khu vực:
+ Lớp cát bột xen lẫn tàn tích thực vật chứa nước gắn kết yếu.
+ Nằm sát bề mặt đá vôi là các lớp cát, sạn, sỏi, bở, rời chứa nước lưu
thông khá mạnh.
+ Đáy thung lũng là đá vôi thuộc hệ tầng Đồng Giao. Đá bị nứt nẻ nhiều
nên hang động Castơ được hình thành nhiều.
- Hoạt động kinh tế của con người
Phïng ThÞ NguyÖt
14
K31A - Sinh
Khãa luËn tèt nghiÖp
Hàng ngày các hoạt động sinh hoạt, sản xuất ra nhiều nước thải có thành
phần độc và tính axít cao làm tăng sự ăn mòn đá vôi để tạo hang động ngầm.
Do thiếu nước sinh hoạt, người dân tiến hành khoan giếng lấy nước cũng
làm thúc đẩy nhanh hơn sự hình thành các hang động Castơ.
Tất cả các điều kiện trên rất thuận lợi cho sự tăng nhanh tốc độ hình thành
hang Castơ ngầm.
3.1.3. Các hang động Castơ ở vùng nghiên cứu
Theo kết quả nghiên cứu của Công ty Cổ phần Công nghệ địa vật lí trong
“Báo cáo hiện tượng sụt lún đất thôn Yên Nội, xã Đồng Quang, huyện Quốc
Oai, tỉnh Hà Tây” (cũ) thì có 3 vùng sụt lún cao đó là: (hình 2)
- Vùng 1: có diện tích 4.790m2
- Vùng 2: có diện tích 42.400m2 vị trí sụt lún lớn mật độ dân cư đông đúc.
- Vùng 3: có diện tích 14.740m2 liên quan đến ranh giới tiếp xúc giữa núi
đá vôi của tầng Đồng Giao và đá phun trào thuộc hệ tầng Viên Nam.
3.2. Các nguyên nhân gây sụt lún hang động Castơ ngầm tại xã Đồng
Quang
Từ những thông tin thu thập được bằng phương pháp địa lí (do các ngành
chức năng thực hiện), thông tin về địa chất khu vực và thông tin do người dân
cung cấp có thể khẳng định nguyên nhân gây sụt lún ở xã Đồng Quang như
sau:
Do đặc điểm cấu tạo địa chất cả khu vực chủ yếu là lớp đất sét, bột xen kẽ
với lớp cát, sỏi (Hình 3a).
Trong quá trình nước lưu chuyển ở tầng dưới cùng đã xảy ra hiện tượng
ăn mòn đá vôi ngay tại bề mặt, làm lõm bề mặt địa hình đá gốc cũ (Hình 3b).
Do vậy, dần dần hình thành nên “khoảng trống” (hang ngầm) giữa lớp trầm
tích và bề mặt đá vôi tạo nên hang Castơ. Nước và các vật liệu trầm tích lấp
đầy hoặc một phần hang ngầm đó. Tuy nhiên, do lớp trầm tích phía trên gắn
Phïng ThÞ NguyÖt
15
K31A - Sinh
Khãa luËn tèt nghiÖp
kết khá tốt và tác động lên hang ngầm không lớn lắm nên bề mặt phía trên
chưa bị sụt lún.
Bình thường, nếu không có tác động gì lớn lên trên phía hang ngầm thì
hiện tượng sụt lún vẫn có thể xảy ra nhưng với tốc độ chậm. Nhưng khi khoan
giếng lấy nước, do tác động của việc khoan làm phá vỡ một phần kết cấu của
đất và các tác động cơ học nên hiện tượng sụt lún rất dễ xảy ra, đặc biệt là nếu
phía trên hang ngầm lại là tầng chứa nhiều nước thì khi nước chảy xuống theo
lỗ khoan sẽ kéo theo vật liệu ở tầng trên xuống, nhanh chóng gây sập lở và sụt
lún (Hình 3c).
Thực tế cho thấy, tại nhà ông Thìn khi khoan giếng xong một vài giờ sau
mới bắt đầu xảy ra hiên tượng sụt lún.
Mặt khác, trong quá trình xây dựng hệ thống thủy lợi, công trình giao
thông, mở các hố móng xây dựng… cũng là một trong những nguyên nhân
chủ yếu gây sụt lún, sập lở các hang động Castơ ngầm.
Tóm lại, nguyên nhân của hiện tượng sụt lún đất là do phía dưới tồn tại
các hang ngầm nằm ngay trên bề mặt đá vôi. Khi khoan giếng lấy nước, do
tác động cơ học và sự sói lở do nước chảy trong lỗ khoan, đất đá bị sập lở,
gây nên hiện tượng sụt lún cục bộ.
3.3. Hậu quả lún sụt hang động Castơ
3.3.1. Hậu quả dân sinh
Hậu quả sụt lún hang động Castơ rất nặng nề không chỉ về vật chất mà còn
để lại hậu quả về mặt tinh thần. Cụ thể:
+ Nhà ông Nguyễn Văn Thìn ở thôn Yên Nội tổng diện tích đất nhà ở
là144m2 phần diện tích bị sụt là 63–64m2. Ngôi nhà mới xây bị hư hỏng nặng,
phần móng nhà bị nứt, tường và trần nhà bị rạn nứt, mỗi khi trời mưa lại xuất
hiện nhiều vết nứt mới còn vết nứt cũ trở nên lớn hơn. Và điều đáng tiếc là
ngôi nhà vừa mới xây xong, chủ hộ chưa được ở đã phải di rời đi nơi khác.
Phïng ThÞ NguyÖt
16
K31A - Sinh
Khãa luËn tèt nghiÖp
Của cải tích lũy bao nhiêu năm dành để xây nhà nay coi như mất hết. Hiện
tại, Ủy ban nhân dân xã đã thu xếp cho gia đình ông ở tạm tại nhà kho của
thôn. Tuy nhiên, do điều kiện sinh hoạt chật chội, thiếu thốn, tinh thần luôn
bất an nên rất khó có thể phát triển kinh tế.
+ Đó là trường hợp riêng của nhà ông Thìn, ngoài ra còn có gần 7.000 hộ
dân thôn Yên Nội đang sống trong sự hoang mang lo lắng làm ảnh hưởng rất
lớn đến hoạt động sản xuất. Một số ý định xây mới, nâng cấp nhà ở nhưng
không giám vì sợ bị sụt lún.
3.3.2. Hậu quả đối với sản xuất nông nghiệp và công nghiệp
Như trên đã nói rõ hậu quả của sự lún sụt hang động Castơ ngầm đối với
nhà ông Thìn và đời sống của dân cư xã Đồng Quang, còn hoạt động sản xuất
ở đây cũng chịu ảnh hưởng rất lớn. Cụ thể:
Với các công trình dân dụng và công nghiệp nằm trong 3 vùng có chứa
các hang động Castơ ngầm thì nền công trình không ổn định, quá trình thi
công gặp nhiều khó khăn.
Với các công trình thủy lợi gây mất nước qua nền và đập, mất nước sang
vùng bên cạnh do đó thiếu nước cho sản xuất nông nghiệp.
Với công trình giao thông, hang Castơ ngầm có thể gây hỏng nền đường,
cầu cống và việc thi công, xây dựng các công trình giao thông ở đây gặp
nhiều rủi ro do hang động có thể lún sụt bất kì lúc nào.
Mặt khác, việc xử lí và khắc phục các hậu quả này thường rất tốn kém về
mặt kinh tế và gặp nhiều khó khăn trong việc thi công.
3.3.3. Hậu quả môi trường
Nước mặt chảy tràn khi mưa hoặc các dòng chảy trên bề mặt hang động
Castơ làm rửa trôi bùn đất, các chất hữu cơ làm ô nhiễm nguồn nước, làm
tăng nhanh tốc độ sụt lún của các hang động Castơ.
Phïng ThÞ NguyÖt
17
K31A - Sinh
Khãa luËn tèt nghiÖp
Quá trình rửa trôi bào mòn đá vôi làm nguồn nước ngầm bị cứng vì nồng
độ ion Ca++ tăng cao.
Làm cho cảnh quan ở xã Đồng Quang thay đổi, xuất hiện hiện tượng nhà
bị nứt, lún, sập, làm mất đi sự bình yên của xã trước đây.
3.4. Cảnh báo các thảm họa
3.4.1. Dựa vào hệ động, thực vật
Cơ chế:
Nước ngầm trong đất gồm nước mao dẫn và nước trọng lực, các hang
động Castơ làm lượng nước mao dẫn và nước trọng lực bị ngấm dần và suy
giảm. Do đó, hệ động, thực vật suy thoái hoặc không phát triển được.
Vì vậy, khi quan sát trong xã thấy khu vực nào có hệ thực vật khó phát
triển được hoặc sống với số lượng rất ít, các loài vật nuôi, các nhóm động vật
sống trong hang như ếch nhái, chuột… có biểu hiện bất thường, chạy toán
loạn, cắn phá chuồng hoặc chúng di chuyển đi nơi khác theo từng đàn… thì
các khu vực đó có thể có các hang động Castơ có khả năng sụt lún.
3.4.2. Đo địa tầng bằng máy quan trắc địa vật lý
Công ty Cổ phần Công nghệ địa vật lý đã thực hiện phương pháp này và
đưa ra cảnh báo nguy cơ sụt lún ở vùng như đã nêu ở mục 3.1.3.
3.4.3. Quan sát các khe đất lún, nứt, võng
Castơ phát triển chủ yếu theo phương lớp. Các đá nằm nghiêng hay dốc
thì Castơ phát triển sâu theo các mặt lớp. Mức độ nứt nẻ và hướng phát triển
khe nứt không những quyết định mức độ phát triển Castơ mà còn quyết định
hình thái Castơ. Hệ thống khe nứt, đứt gẫy, đới phá hủy kiến tạo và những nơi
giao nhau của chúng hình thành nên các rãnh, các đường, các hàng lang hang
động thông thường và các loại hình thái Castơ khác hình thành nên các hố
ngầm trong vùng đá Castơ hóa.
Phïng ThÞ NguyÖt
18
K31A - Sinh
Khãa luËn tèt nghiÖp
Do vậy, khi quan sát các khe nứt, đứt gẫy trên mặt đất vùng có hang Castơ
ngầm có thể cảnh báo cho người dân sinh sống trong địa bàn.
3.5. Các biện pháp khắc phục
Dựa trên cơ sở nguyên nhân, và cơ chế hình thành hang động Castơ và
hiện tượng lún sụt tôi đưa ra một số biện pháp khắc phục sau:
Đối với những gia đình đã bị sụt lún, nứt do hang Castơ ngầm thì nên
khoanh vùng, quy hoạch vùng sụt lún thành đất do địa phương quản lý. Cấp
đất, di dân đối với các hộ có nhà bị sụt lún.
1. Lỗ khoan phải được lấp ngay, không cho nước mưa, nước sinh hoạt
chảy vào vì nước bề mặt theo lỗ khoan xuống nước ngầm gây ô nhiễm
và làm tăng nhanh quá trình sụt lún.
2. Với những gia đình nằm trong ba vùng có nguy cơ sụt lún cao do diện
tích rộng, số hộ dân nhiều nên không thể di rời đi nơi khác vì không có
đất thì yêu cầu họ không xây nhà cao tầng mà chỉ nên xây nhà cấp 4
hoặc chỉ xây nhà cao không quá 2 tầng.
3. Đối với những công trình thuộc vùng đó, khi thi công phải tiến hành
thăm dò để phát hiện và xử lý các hang động này bằng nhiều biện pháp
như: Đánh sập, phun bê tông lấp các hang động, đổ cọc bê tông sâu đến
đá gốc mà một số công trình lớn ở Lai Châu, Quảng Bình đã làm.
Ngoài ra, tôi còn đưa ra biện pháp sử dụng vật liệu nhẹ, vật liệu dự ứng
lực với các công trình trên.
4. Cung cấp nước sạch cho người dân trong xã để họ không phải khoan
giếng để lấy nước sinh hoạt, từ đó có thể giảm tốc độ sụt lún của các
hang Castơ ngầm.
5. Tuyên truyền cho người dân ý thức bảo vệ môi trường, giảm nồng độ
khí độc thải ra không khí tránh hiện tượng mưa axít.
Phïng ThÞ NguyÖt
19
K31A - Sinh
Khãa luËn tèt nghiÖp
6. Tập trung lượng rác thải vào một vùng nhất định và có biện pháp xử lý
hợp lý để đảm bảo tránh tình trạng rác cuốn theo nước làm ô nhiễm môi
nguồn nước ngầm.
Phïng ThÞ NguyÖt
20
K31A - Sinh
- Xem thêm -
.PDF 
31 
170 
82 
