Tài liệu Nghiên cứu địa động lực vùng tuần giáo và kế cận, xác lập cơ sở khoa học đánh giá và dự báo động đất 62 44 55 05

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -----[’\----- NGUYỄN HỮU TUYÊN NGHIÊN CỨU ĐỊA ĐỘNG LỰC VÙNG TUẦN GIÁO VÀ KẾ CẬN, XÁC LẬP CƠ SỞ KHOA HỌC ĐÁNH GIÁ VÀ DỰ BÁO ĐỘNG ĐẤT CHUYÊN NGÀNH: ĐỊA KIẾN TẠO Mà SỐ: 62 44 55 05 LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1- PGS. TS. CHU VĂN NGỢI 2- PGS. TS. CAO ĐÌNH TRIỀU Hà Nội - 2012 MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cám ơn Mục lục Danh mục viết tắt Danh mục các hình vẽ, bảng và hình ảnh MỞ ĐẦU Trang i- 1 i- 2 i- 3 i- 4 i- 7 i- 8 1 7 Chương 1. TỔNG QUAN VỀ KIẾN TẠO, ĐỊA ĐỘNG LỰC VÀ ĐỘNG ĐẤT VÙNG TUẦN GIÁO VÀ KẾ CẬN 1.1 Khu vực nghiên cứu trong bình đồ cấu trúc kiến tạo khu vực và các kết 7 quả nghiên cứu trước đây 7 1.1.1.Vị trí vùng nghiên cứu trong bình đồ cấu trúc kiến tạo khu vực 1.1.2. Một số kết quả nghiên cứu về cấu trúc, kiến tạo địa động lực khu 10 vực Tây Bắc Việt Nam 1.2 Tiến hóa địa động lực Kainozoi và các đặc trưng địa động lực chính 14 trong vùng nghiên cứu 1.3 Nghiên cứu động đất vùng Tuần Giáo và kế cận 1.3.1. Kết quả nghiên cứu về tính địa chấn trong khu vực 1.3.2. Nghiên cứu dự báo động đất Kết luận chương 1 20 20 23 27 Chương 2. PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ HỆ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phương pháp luận 2.1.1. Phương pháp luận nghiên cứu địa động lực và thuật ngữ liên quan 2.1.2. Nguyên lý phân chia các đơn vị cấu trúc địa động lực 2.1.3 Cơ sở phương pháp luận nghiên cứu dự báo động đất i-4 28 28 28 32 34 2.2 Các phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp nghiên cứu địa động lực 2.2.2. Phương pháp nghiên cứu dự báo động đất 36 36 52 Chương 3. BIỂU HIỆN HOẠT ĐỘNG ĐỊA ĐỘNG LỰC HIỆN ĐẠI VÙNG 55 TUẦN GIÁO VÀ KẾ CẬN 56 3.1 Cơ sở phân khối cấu trúc địa động lực vùng Tuần Giáo và kế cận 57 3.1.1. Trường Địa vật lý và đặc trưng phân khối cấu trúc địa động lực 3.1.2. Các nhân tố địa chất, địa hình- địa mạo và đặc trưng phân khối cấu 66 trúc địa động lực 3.2 Phân khối cấu trúc địa động lực khu vực Tuần Giáo và kế cận 3.2.1. Các khối cấu trúc địa động lực khu vực Tuần Giáo và kế cận - Khối cấu trúc địa động lực cấp II Hoàng Liên Sơn - Khối cấu trúc địa động lực cấp II Sông Đà - Khối cấu trúc địa động lực cấp II Sơn La - Khối cấu trúc địa động lực cấp II Sông Mã - Khối cấu trúc địa động lực cấp II Sốp Cộp - Khối cấu trúc địa động lực cấp II Điện Biên 70 71 71 73 75 78 79 81 3.2.2. Đứt gãy chính là ranh giới khối cấu trúc 3.2.2.1. Hệ thống đới đứt gãy cấp I 3.2.2.2. Hệ thống đới đứt gãy cấp II 3.2.2.3. Hệ thống đới đứt gãy cấp III 3.3 Đặc trưng vận động của các khối cấu trúc địa động lực 81 82 87 94 101 3.3.1. Biểu hiện vận động thẳng đứng 3.3.1.1. Hiện trạng cân bằng đẳng tĩnh và biểu hiện dịch chuyển thẳng đứng 3.3.1.2. Chuyển động thẳng đứng theo kết quả phân tích tài liệu vỏ Trái đất 3.3.1.3. Chuyển động thẳng đứng Pliocene- Đệ Tứ 3.3.1.4. Đánh giá chuyển động thẳng đứng theo tài liệu địa mạo 101 101 104 106 112 3.3.2. Biểu hiện dịch chuyển ngang 3.3.2.1. Chuyển động ngang theo kết quả phân tích tài liệu vỏ Trái đất 3.3.2.2. Chuyển dịch ngang theo số liệu quan trắc GPS 115 115 118 i-5 3.3.2.3. Đánh giá chuyển động ngang theo tài liệu địa mạo 3.4 Biểu hiện ứng suất khu vực nghiên cứu 3.4.1. Trường ứng suất khu vực 3.4.2. Mô phỏng biến đổi ứng suất khu vực theo mô hình Coulomb Kết luận chương 3 120 123 123 128 134 Chương 4: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ VÀ DỰ BÁO ĐỘNG ĐẤT VÙNG TUẦN GIÁO VÀ KỀ CẬN 4.1 Biểu hiện hoạt động động đất khu vực Tuần Giáo và kế cận 4.1.1. Danh mục động đất vùng nghiên cứu 4.1.2. Biểu hiện hoạt động động đất 4.1.3. Dấu hiệu hoạt động cổ động đất khu vực nghiên cứu 4.2 Đánh giá và dự báo vùng phát sinh động đất khu vực nghiên cứu 4.2.1. Quy trình xác định nút giao cấu trúc có nguy cơ phát sinh động đất vùng Tuần Giáo và kế cận theo CORA3 4.2.2. Xử lý số liệu của các nút giao cấu trúc 4.2.3. Đánh giá các nút giao cấu trúc có nguy cơ phát sinh động đất vùng Tuần Giáo và kế cận theo CORA3 4.2.3.1. Kết quả đánh giá các nút giao cấu trúc có nguy cơ phát sinh động đất với Mo ≥ 4.0 theo CORA3 4.2.3.2. Kết quả đánh giá các nút giao cấu trúc có nguy cơ phát sinh động đất với Mo ≥ 5.0 theo CORA3 4.3 Dự báo các vị trí có khả năng phát sinh động đất mạnh trong khu vực nghiên cứu Kết luận chương 4 136 136 136 136 139 145 145 146 151 153 156 157 162 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Công trình đã công bố của tác giả liên quan đến luận án Tài liệu tham khảo Phụ lục i-6 163 165 167 178 DANH MỤC VIẾT TẮT BCĐĐL: Bối cảnh địa động lực CTĐĐL: Cấu trúc Địa động lực ĐĐN: Đông đông nam ĐG: Đứt gãy ĐB: Đông bắc DEM: Mô hình số độ cao D- L : DEM- Lineament ĐN: Đông nam LC-ĐB: Đứt gãy Lai Châu- Điện Biên LA PTS: Luận án Phó tiến sỹ HKTĐĐL: Hệ kiến tạo địa động lực GIS: Hệ thông tin Địa lý GPS: Hệ thống định vị toàn cầu InSar: Phương pháp giao thoa rađa vi phân KT: Kinh tuyến KZ: Kainozoi MZ: Mesozoi NCS: Nghiên cứu sinh PT-TU: Đứt gãy Phong Thổ - Than Uyên PZ: Paleozoi PZ3: Paleozoi thượng Q: Đệ tứ TB: Tây bắc TN: Tây nam TTB: Tây tây bắc TTN: Tây tây nam TƯSKT HĐ: Trường ứng suất kiến tạo hiện đại ƯSKT: Ứng suất kiến tạo VLBI: Phương pháp giao thoa đường cơ sở dài VT: Vĩ tuyến i-7 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢNG VÀ HÌNH ẢNH DANH MỤC HÌNH VẼ Mục Mở đầu Chương 1 STT Hình 1 Hình 1.1 Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 1.4 Hình 1.5 Hình 1.6 Chương 2 Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4 Hình 2.5 Hình 2.6 Hình 2.7 Chương 3 Hình 2.8 Hình 2.9 Hình 2.10 Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 Tiêu đề Sơ đồ vị trí vùng nghiên cứu Sơ đồ kiến tạo và địa động lực hiện đại khu vực Đông Nam Châu Á 1.2a) Sự hút chìm của Proto Biển Đông xuống dưới Borneo, đưa đến sự hình thành Biển Đông ngày nay và tiêu biến Proto Biển Đông (Taylor và Hayes – 1980, 1983; Hall – 2002). 1.2b) Mô hình đâm thụt tiểu lục địa Ấn Độ vào lục địa Âu – Á, gây trồi trượt các geoblock về phía đông nam, dọc theo các đứt gãy bản lề chính, dẫn đến tách giãn Biển Đông theo kiểu pull-apart (Tapponier, 1982) Vận tốc dịch chuyển khu vực Đông Nam Á theo số liệu GPS (Michel, 2001a) Bản đồ ứng suất kiến tạo hiện đại khu vực Đông Nam Châu Á (Theo Nguyễn Trọng Yêm, Gusenco O.I và nnk, 1996) Bản đồ ứng suất kiến tạo hiện đại khu vực Đông Nam Châu Á. (Nguồn: WSM 2005) 1.6a: Phân bố trường ứng suất Việt Nam và kế cận ở độ sâu 50 km (theo Cao Đình Triều) 1.6b: Phân bố trường ứng suất Việt Nam và kế cận ở độ sâu 100 km (theo Cao Đình Triều) Xác định vị trí đứt gãy trên mặt cắt tuyến địa hình AA’ theo tài liệu DEM (30m) bằng phần mềm Global Mapper 10.0 Xác định vị trí đứt gãy trên mặt cắt tuyến địa hình BB’ theo tài liệu DEM (30m) bằng phần mềm Global Mapper 10.0 Mô hình số độ cao 3D đứt gãy Sông Đà và Mường ThanKhánh Yên (theo tài liệu DEM) Mô hình số độ cao 3D; a) đứt gãy kinh tuyến LC-ĐB và b) đứt gãy Phong Thổ, Mường La, Bắc Yên, Tây Pu Sam Cap (theo tài liệu DEM) Sơ đồ minh hoạ vị trí xác định chỉ số địa mạo Smf Sơ đồ tuyến phân tích kết hợp tài liệu điạ hình và địa chất khu vực nghiên cứu Sơ đồ vị trí các tuyến phân tích kết hợp Địa chất - Địa vật lý khu vực Tuần Giáo và kế cận (05 tuyến) Kết quả phân tích tài liệu trọng lực theo tuyến AA, BB Hệ trục sử dụng để tính toán ứng suất Coulomb Sơ đồ biểu diễn modul cắt Đặc trưng phân chia khối CTĐĐL theo trường dị thường từ Đặc trưng phân chia khối CTĐĐL theo trường trọng lực Đặc trưng phân chia khối CTĐĐL theo hệ số Poison Đặc trưng phân chia khối CTĐL theo dị thường đẳng tĩnh Đặc trưng phân chia khối CTĐĐL theo giá trị bề dày móng i-8 Trang 2 8 9 9 16 16 17 19 19 39 39 40 40 43 44 49 49 50 51 58 59 60 60 63 Hình 3.6 Hình 3.7 Hình 3.8 Hình 3.9 Hình 3.10 Hình 3.11 Hình 3.12 Hình 3.13 Hình 3.14 Hình 3.15 Hình 3.16 Hình 3.17 Hình 3.18 Hình 3.19 Hình 3.20 Hình 3.21 Hình 3.22 Hình 3.23 Hình 3.24 Hình 3.25 Hình 3.26 Hình 3.27 Hình 3.28 Hình 3.29 Hình 3.30 Hình 3.31 Hình 3.32 kết tinh Đặc trưng phân chia khối CTĐĐL theo giá trị độ sâu mặt Conrad Đặc trưng phân chia khối CTĐĐL theo giá trị độ sâu mặt Mohor Phân bố mật độ Lineament trong khu vực nghiên cứu Bản đồ hiệu số đỉnh 3 – gốc 3 khu vực nghiên cứu Bản đồ hiệu số đỉnh 3 – gốc 2 khu vực nghiên cứu Bản đồ hiệu số đỉnh 2 – gốc 2 khu vực nghiên cứu Đặc trưng phân khối CTĐĐL theo tài liệu số độ cao (DEM) Sơ đồ phân khối CTĐĐL khu vực Tuần Giáo và kế cận Đới đứt gãy Sông Hồng phân tích theo mô hình số độ cao (DEM) Mô hình số độ cao 3D đứt gãy LC-ĐB và biểu hiện dịch chuyển trái (theo tài liệu DEM) Mô hình số độ cao 3D đứt gãy Sông Đà và cấu trúc phương á vĩ tuyến có biểu hiện trượt bằng trái (đoạn Yên Châu) Mô hình số độ cao 3D đứt gãy tây Pu Sam Cáp, hệ thống vách kiến tạo (facets) nghiêng về Tây nam Mô hình số độ cao 3D đứt đông Pu Sam Cáp Mô hình số độ cao đứt gãy VT Mường Than – Khánh Yên Sơ đồ hệ thống đứt gãy chính vùng Tuần Giáo và kế cận (tổng hợp theo tài liệu địa chất, địa vật lý và ảnh viễn thám) Sơ đồ dị thường đẳng tĩnh và trạng thái bất cân bằng giữa các khối cấu trúc địa động lực khu vực Tuần Giáo và kế cận Bản đồ dịch chuyển thẳng đứng và phân khối cấu trúc địa động lực khu vực Tuần Giáo và kế cận Biến dạng thẳng đứng Pliocene – Đệ Tứ khu vực nghiên cứu Sơ đồ vận tốc thẳng đứng giai đoạn Pliocene-Đệ Tứ Kết quả biến dạng đứng theo tài liệu đo lặp thủy chuẩn (biên tập và bổ sung theo Nguyễn Đình Lữ, 1987) Sơ đồ các điểm tính toán chỉ số đáy thung lũng (Vf) khu vực Tuần Giáo và kế cận Kết quả tính toán chỉ số địa mạo (Vf) khu vực Tuần Giáo và kế cận Trạng thái ứng suất biến dạng ngang tính theo độ dày vỏ Trái đất khu vực Tuần Giáo và kế cận Trạng thái ứng suất biến dạng tính theo phương vĩ tuyến (phương x) trên cơ sở bề dày vỏ Trái đất khu vực Tuần Giáo và kế cận Trạng thái ứng suất biến dạng tính theo phương kinh tuyến (phương y) trên cơ sở bề dày vỏ Trái đất khu vực Tuần Giáo và kế cận Sơ đồ lưới GPS đo dịch chuyển điểm dọc theo các đới đứt gãy Lai Châu- Điện Biên (a) và Sơn La - Sông Đà (b) Sơ đồ lưới GPS đo dịch chuyển dọc theo các đới đứt gãy chính vùng Tuần Giáo và kế cận (Theo Trần Đình Tô và nnk i-9 64 65 67 67 68 68 69 80 83 86 90 95 95 98 98 102 106 108 110 111 113 113 116 117 117 119 119 Hình 4.6 2004) Sơ đồ các điểm tính giá trị chỉ số khúc khuỷu (Smf) khu vực Tuần Giáo và kế cận Sơ đồ biểu hiện giá trị chỉ số khúc khuỷu (Smf) khu vực Tuần Giáo và kế cận Trạng thái ứng suất: a) giai đoạn Miocene-Pliocene; b) giai đoạn Pliocene- Đệ tứ (theo P.T.Trịnh 1993) Trạng thái ứng suất biến dạng hiện đại khu vực Hòa Bình theo số liệu phân tích biến dạng liên tục Sơ đồ điểm khảo sát phục vụ xác lập trạng thái ứng suất hiện đại khu vực Tuần Giáo và kế cận Biến đổi ứng suất Coulomb trên bề mặt khu vực Tuần Giáo và kế cận Biến đổi ứng suất Coulomb theo độ sâu khu vực Tuần Giáo và kế cận Mô hình hóa các vector biến dạng ngang trên bề mặt theo biến đổi ứng suất Coulomb khu vực Tuần Giáo và kế cận Sơ đồ địa động lực hiện đại khu vực Tuần Giáo và kế cận Sơ đồ cấu trúc động học (kinematic modal) hiện đại khu vực Tuần Giáo và kế cận Giao diện chương trình hiệu chỉnh số liệu động đất EDCAT Giao diện chương trình hiệu chỉnh số liệu động đất CATAL Sơ đồ phân bố chấn tiêu động đất theo độ sâu (2D) Sơ đồ phân bố chấn tiêu động đất theo độ sâu (3D) Mô hình độ sâu phân bố các trận động đất lớn trên các đới đứt gãy (theo Scholz 1990) Mặt cắt địa chất tại điểm lấy mẫu Bình Lư 2 (Điểm số 18) Hình 4.7 Mặt cắt địa chất tại điểm lấy mẫu Phong Thổ 2 (Điểm số 2) 142 Hình 4.8 Mặt cắt địa chất tại vùng chấn tâm động đất Tuần Giáo 143 Hình 4.9 Cửa sổ giao diện khi chạy chương trình COD phục vụ cho việc rời rạc và mã hoá các tham biến đầu vào Cửa sổ giao diện khi chạy chương trình COD phục vụ cho phân lớp các nhóm nút giao với các kịch bản khác nhau Chương trình tính toán PRAL phục vụ đánh giá trọng số các tham biến sau khi đã được rời rạc và mã hoá Chương trình tính toán PRAL phục vụ cho nhận diện các nút giao có nguy cơ phát sinh động đất theo các kịch bản khác nhau Sơ đồ cấu trúc địa động lực và phân bố 70 nút giao cấu trúc ‘’nodes’’ khu vực Tuần Giáo và kế cận Sơ đồ dự báo các nút giao cấu trúc có nguy cơ động đất với Mo ≥ 4.0 khu vực Tuần Giáo và kế cận Sơ đồ dự báo các nút giao cấu trúc có nguy cơ động đất với ngưỡng Mo ≥ 5.0 khu vực Tuần Giáo và kế cận Sơ đồ chồng chập tài liệu từ, trọng lực, lineament trong phần mềm COSCAD, khu vực Tuần Giáo và kế cận 151 Hình 3.33 Hình 3.34 Hình 3.35 Hình 3.36 Hình 3.37 Hình 3.38 Hình 3.39 Hình 3.40 Hình 3.41 Hình 3.42 Chương 4 Hình 4.1 Hình 4.2 Hình 4.3 Hình 4.4 Hình 4.5 Hình 4.10 Hình 4.11 Hình 4.12 Hình 4.13 Hình 4.14 Hình 4.15 Hình 4.16 i-10 121 122 124 125 126 130 130 131 132 133 136 137 138 138 138 141 152 152 150 154 155 157 158 Hình 4.17 Hình 4.18 Hình 4.19 Hình 4.20 Phụ lục Phụ lục 1 Phụ lục 2 Nhận dạng từng đối tượng mẫu chuẩn trên các tài liệu từ, trọng lực, lineament trong phần mềm COSCAD Trường giá trị và vị trí được nhận dạng theo đối tượng mẫu chuẩn qua phần mềm COSCAD Sơ đồ dự báo các vùng nguy cơ xuất hiện động đất mạnh với (Ms ≥ 6,7 - 6,8) khu vực Tuần Giáo và kế cận Sơ đồ dự báo vùng nguy cơ xuất hiện động đất khu vực Tuần Giáo và kế cận Sơ đồ 11 tuyến mặt cắt xác định đứt gãy trên tài liệu Địa hình - Địa mạo Sơ đồ 03 tuyến mặt cắt phân tích theo tài liệu trọng lực 159 159 160 161 178 182 DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG Chương 3 Bảng 3.1 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Bảng 3.4 Bảng 3.5 Chương 4 Bảng 4.1 Bảng 4.2 Bảng 4.3 Bảng 4.4 Bảng 4.5 Bảng 4.6 Bảng 4.7 Phụ lục Phụ lục 3 Phụ lục 4 Phụ lục 5 Đặc trưng cơ bản các đới đứt gãy chính khu vực nghiên cứu Giá trị tính toán hệ số Vf cho các khối CTĐĐL khu vực Tuần Giáo và kế cận Kết quả tính toán giá trị Smf khu vực Tuần Giáo và kế cận Các ví dụ minh hoạ về biểu đồ phân bố hướng kéo dài của các hệ thống khe nứt trong các đất đá tuổi khác nhau và biểu đồ khôi phục về hiện trạng nguyên thuỷ khu vực Tuần Giáo phương pháp Kiến tạo vật lý (Belousov., T.P) Bảng tổng hợp tốc độ dịch chuyển trung bình trên một số đứt gãy chính giai đoan N2 – Q (theo số liệu trắc địa, địa mạo) Bảng các điểm lấy mẫu phân tích tuổi tuyệt đối C14 ghi nhận dấu ấn hoạt động cổ động đất Bảng kết quả phân tích tuổi tuyệt đối của mẫu địa chất (phương pháp Carbon phóng xạ) theo tiêu chuẩn truyền thống, T1/2=5 570 năm Bảng kết quả phân tích tuổi tuyệt đối của mẫu địa chất (phương pháp Carbon phóng xạ) theo tiêu chuẩn mới, T1/2 = 5 730±30 năm Bảng kết quả tính giá trị Magnitude cho các trận động đất cổ theo đồ thị lặp lại động đất (N.D.Xuyên và N.N.Thuỷ) Bảng định dạng số liệu đầu vào phục vụ cho rời rạc hoá ‘’discretization’’ và mã hoá ‘’coding’’ số liệu khu vực Tuần Giáo và kế cận Bảng giá trị đầu vào 18 tham số cho mỗi nút giao cấu trúc ‘’nodes’’ phục vụ chạy chương trình dự báo động đất CORA3 Bảng tính rời rạc hoá, và trị số % các tham số (ví dụ với Mmin) Bảng số đo khe nứt khôi phục trạng thái ứng suất Kainozoi khu vực Tuần Giáo và kế cận Bảng danh mục động đất khu vực Tuần Giáo và kế cận (giai đoạn 1900- 2009) Bảng kết quả file tính toán nhằm rời rạc hoá i-11 99 114 123 126 129 140 140 140 144 147 148 153 183 185 192 Phụ lục 6 Phụ lục 7 Phụ lục 8 Phụ lục 9 ‘’discretization’’ và mã hoá ‘’coding’’ số liệu khu vực Tuần Giáo và kế cận (tính cho trường hợp Mo ≥ 4,0) Bảng kết quả dự báo các nút cấu trúc ‘’nodes’’có nguy cơ suất hiện động đất với ngưỡng Mo ≥ 4.0 khu vực Tuần Giáo và kế cận Bảng kết quả tính toán nhằm rời rạc hoá ‘’discretization’’ và mã hoá ‘’coding’’ số liệu khu vực Tuần Giáo và kế cận (tính cho trường hợp Mo ≥ 5,0) Bảng kết quả dự báo các nút cấu trúc ‘’nodes’’ có nguy cơ suất hiện động đất với ngưỡng Mo ≥ 5,0 khu vực Tuần Giáo và kế cận Bảng số liệu đầu vào cho bài toán nhận dạng dự báo động đất cực đại (Ms= 6,7 -6,8) trong chương trình COSCAD 195 202 208 217 DANH MỤC CÁC ẢNH Chương 3 Ảnh 3.1 Ảnh 3.2 Ảnh 3.3 Ảnh 3.4 Ảnh 3.5 Ảnh 3.6 Chương 4 Ảnh 4.1 Ảnh 4.2 Ảnh 4.3 Ảnh 4.4 Đới cắt trượt (shear zone) kiểu bằng trái trong trầm tích Pliocene tại ngã 4 Sông Đà – TX. Lai Châu, mặt trượt cắm nghiêng 750 về tây, cuội tảng hiện đại phủ trên Bậc thềm được tạo bởi đống đá đổ lở hỗn độn với các khối tảng lớn trên sườn Tây Hoàng Liên Sơn đường Bình Lư đi Sa Pa Địa hình vách đứt gãy dạng facet bên bờ phải Sông Đà khu vực bản Hèo đối diện bản Vàn Sườn vách dốc tây nam khối Tú Lệ nơi đứt gãy Mường La - Bắc Yên cắt qua gần chân sườn là bề mặt đồi nghiêng thoải về Sông Đà cấu tạo chủ yếu bởi các đá vụn tảng kiểu nón phóng vật treo Dải nâng kinh tuyến giữa hệ đứt gãy Tây và Đông Tuần Giáo khối núi đá vôi tuổi PZ nổi giữa thung lũng vùng Tuần Giáo cùng phương Trầm tích của thềm bậc I tuổi Holocene ở độ cao trên 60m so với bề mặt suối hiện đại Vết lộ khảo sát dấu tích cổ động đất khu vực Tuần Giáo Điểm sạt lở lấy mẫu phân tích tuổi C14, trên đới đứt gãy Phong Thổ - Mù Căng Chải Vị trí lấy mẫu phân tích tuổi C14 điểm Phong Thổ 2 nghi ngờ do hoạt động cổ động đất gây ra Vị trí lấy mẫu phân tích xác định tuổi C14 khu vực chấn tâm động đất Tuần Giáo i-12 85 88 89 93 97 97 139 141 142 144 MỞ ĐẦU Hoạt động động đất có quan hệ chặt chẽ với chế độ địa động lực hiện đại của khu vực, hay có thể hiểu động đất là hệ quả phản ánh chế độ kiến tạo, địa động lực hiện đại của khu vực [140, 160, 161, 162, 163, 171, 173…]. Nghiên cứu về điều kiện địa động lực hiện đại của khu vực giúp hiểu hơn về bản chất môi trường phát sinh động đất qua đó xác lập cơ sở cho minh giải các hoạt động địa chấn liên quan. Ngược lại khi chúng ta nghiên cứu tìm hiểu các quy luật hoạt động địa chấn cũng góp phần làm sáng tỏ cơ chế địa động lực và các hoạt động kiến tạo trực tiếp gây ra tai biến động đất, đồng thời cho ta biết về xu thế phát triển địa động lực trong vùng nghiên cứu. Những mối quan hệ biện chứng giữa hoạt động động đất và chế độ địa động lực luôn được xem như một chỉnh thể cần phải tập trung nghiên cứu khi giải quyết nhiệm vụ đánh giá và dự báo động đất. Nghiên cứu địa động lực làm cơ sở khoa học cho việc xác lập và dự báo động đất là một nhiệm vụ hết sức quan trọng, phục vụ cho vi phân vùng động đất nhằm giảm thiểu tác hại do hoạt động này gây ra. Hướng nghiên cứu này đã được các nhà địa chấn kiến tạo trong và ngoài nước quan tâm với rất nhiều công trình nghiên cứu như [10, 11, 12, 15, 22, 76, 77, 97, 155, 157, 165, 167, 188, 192] v.v... Tuy vậy để phác hoạ một bức tranh tổng thể về đặc điểm địa động lực và quan hệ với hoạt động động đất nhằm xác lập các cơ sở khoa học làm sáng tỏ mối quan hệ nhân quả đó vẫn đang là những tồn tại đòi hỏi phải tiếp tục nghiên cứu. Nhất là phục vụ cho nhiệm vụ quy hoạch phát triển bền vững, nhu cầu xây dựng các công trình quan trọng phục vụ quân sự và mục đích phát triển kinh tế (nhiệt điện, điện nguyên tử, các đô thị lớn...) đòi hỏi phải hoàn thành nhiệm vụ phân vùng phát sinh động đất. Vì vậy hướng nghiên cứu điều kiện địa động lực nhằm xác lập các luận cứ khoa học phục vụ cho công tác nghiên cứu và dự báo động đất, phục vụ cho giảm nhẹ hậu quả thiên tai ở Việt Nam là đòi hỏi cấp thiết đối với sự phát triển của khoa học và nhu cầu của xã hội hiện nay. Vị trí có thể phát sinh động đất thường là nơi xung yếu của Trái đất như: ranh giới kiến tạo, ranh giới phân chia giữa các mảng, các khối cấu trúc vỏ Trái đất. Do đó nghiên cứu phân định các khối cấu trúc hay cụ thể là xác định các ranh giới khối (đới đứt gãy, đới lineament, nút giao), đặc điểm cấu trúc địa chất và điều kiện 1 địa động lực của các khối là cơ sở khoa học phục vụ cho nghiên cứu đánh giá nguồn phát sinh động đất. Nghiên cứu phân định các cấu trúc có nguy cơ tiềm ẩn phát sinh động đất phải dựa vào các đặc điểm cấu trúc, kiến tạo và địa động lực vùng nghiên cứu. Các đặc điểm nói trên được xác định trên cơ sở kết quả phân tích tổng hợp tài liệu địa chất, địa vật lý, địa chấn liên quan. Trong khi đó hướng nghiên cứu đánh giá và dự báo động đất hiện đại tuy đã có nhiều phương pháp được áp dụng ở Việt Nam [22, 33, 34, 37, 48, 51, 62, 76, 92, 93, 105, 107, 120, 121, 122, 146, 152], nhưng chủ yếu là dựa trên cơ sở phân tích thống kê động đất. Kết quả phân tích theo các hướng thống kê này về cơ bản đã bộc lộ rõ một số điểm hạn chế như: sự thiếu hụt số liệu động đất cũng như về độ dài thời gian quan trắc trong khi chu trình lặp lại của động đất có thể vượt quá khung số liệu ghi nhận được; các nghiên cứu chỉ tập trung phân tích các quy luật biểu hiện và phát sinh động đất trong khi các điều kiện trực tiếp về môi trường địa động lực phát sinh ra động đất lại ít được chú ý giải quyết. Đề tài: "Nghiên cứu địa động lực vùng Tuần Giáo và kế cận, xác lập cơ sở khoa học đánh giá và dự báo động đất" Được NCS lựa chọn phục vụ cho luận án tiến sỹ là một tiếp cận mới trong việc giải quyết vấn đề nói trên, chính vì vậy đề tài nghiên cứu có tính thời sự, khoa học và thực tiễn. Phạm vi nghiên cứu của luận án bao gồm diện tích đất liền thuộc phía bắc lãnh thổ Việt Nam, giới hạn trong khung tọa độ: ϕ = 210 00' ÷ 220 30' vĩ độ Bắc, λ = 1030 00' ÷ 1040 30' kinh độ Đông Hình 1: Sơ đồ vị trí vùng nghiên cứu Mục tiêu của luận án 1. Làm rõ đặc trưng địa động lực hiện đại khu vực nghiên cứu 2. Xác định các vùng nguồn phát sinh và dự báo khả năng phát sinh động đất mạnh 2 Nhiệm vụ của luận án 1. Nghiên cứu đặc trưng phân khối cấu trúc và các đới đứt gãy chính (phân chia cấp bậc khối, ranh giới khối) 2. Nghiên cứu đặc điểm địa động lực hiện đại (chuyển động thẳng đứng, chuyển động ngang, trường ứng suất, biên độ vận động....) 3. Nghiên cứu biểu hiện hoạt động động đất bao gồm cả cổ động đất trong vùng nghiên cứu 4. Xác lập các vùng nguồn phát sinh động đất và đánh giá khả năng phát sinh động đất với các cấp độ khác nhau Cơ sở tài liệu nghiên cứu Phục vụ nghiên cứu đặc trưng địa động lực vỏ Trái đất khu vực Tuần Giáo và kế cận xác lập cơ sở khoa học đánh giá và dự báo động đất, luận án đã sử dụng các tài liệu được công bố trong thời gian gần đây bao gồm các bản đồ do Tổng Cục địa chất và Liên đoàn Vật lý địa chất công bố, lưu trữ: - Bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200000 (năm 2005) - Bản đồ dị thường trọng lực Bouguer [16] - Bản đồ dị thường từ hàng không, thành phần ΔTa [35] - Bản đồ địa chất Đệ Tứ của Viện địa chất thành lập năm 1996 [18] - Danh mục nước nóng, khoáng [17, 44] - Ảnh DEM từ SRTM (Shuttle Radar Topography Misstion) bay chụp vào tháng tư năm 2000 của cơ quan NASA, Mỹ. - Hệ thống phần mềm phân tích tài liệu địa chất, địa vật lý, địa chấn, địa hình địa mạo (Suffer 8.0, Map infor 8.5, Global mapper 10.0, Coulombe 3.1, Coscad, Cora3, structure, Envi...) Ngoài ra còn sử dụng các kết quả nghiên cứu đã có của tác giả và các tài liệu tham khảo khác như: - Các tuyến đo trọng lực chi tiết phục vụ nghiên cứu các công trình thủy điện Sơn La, Huội Quảng - Bản Chát (08 tuyến) - Kết quả phân tích tomography của Việt Nam và Đông Nam Châu Á. - Bản đồ giá trị dị thường đẳng tĩnh. - Bản đồ tính toán dịch chuyển thẳng đứng và nằm ngang theo bề dày vỏ trái đất. 3 - Danh mục động đất Việt Nam [76, 77, 105, 124] - Kết quả tính biến dạng thẳng đứng Pliocene-Đệ tứ cho vùng Tây Bắc (Ngô Gia Thắng 2007). - Bản đồ đo lặp thủy chuẩn (Nguyễn Đình Lữ), kết quả đo dịch chuyển hiện đại theo tài liệu GPS (Trần Đình Tô). Từ các nguồn số liệu trên, trong luận án đã tiến hành phân tích tổng hợp tài liệu địa chất, địa vật lý, địa mạo, ảnh viễn thám bằng một tổ hợp các phương pháp. Mục đích nhằm xác định đặc trưng môi trường địa động lực vỏ trái đất, tính phân khối và mức độ đồng nhất của khối theo diện, các đứt gãy phân khối cấu trúc và các thông số của chúng (chiều dài, độ sâu ảnh hưởng, hướng cắm, góc cắm v.v...). Kết quả nghiên cứu này sẽ được sử dụng nhằm minh giải chế độ hoạt động động đất khu vực Tuần Giáo và kế cận, tiến tới đánh giá và dự báo động đất cho khu vực nghiên cứu. Luận điểm bảo vệ 1. Vùng nghiên cứu xác lập được 06 khối cấu trúc địa động lực bậc II với biểu hiện phân dị về tốc độ vận động thẳng đứng và ngang với ranh giới khối là các đới đứt gãy cấp II. 2. Vùng Tuần giáo và kế cận có các nguồn sinh chấn với đặc trưng hoạt động động đất khác nhau: nguồn phát sinh động đất với magnitude 6,7- 6,8 xảy ra trên ranh giới các khối CTĐĐL (Hoàng Liên Sơn, Sơn La, Sông Mã, Sốp Cộp); nguồn sinh chấn với magnitude 4,0 và 5,0 phân bố trên đới đứt gãy Lai Châu - Điện Biên và Sông Đà là ranh giới khối CTĐĐL (Sông Đà, Mường Tè và Mường Mô). Những điểm mới của luận án - Đã xác lập sơ đồ phân chia các khối cấu trúc địa động lực phục vụ cho nghiên cứu đánh giá và dự báo động đất dựa trên các đặc trưng về các trường địa vật lý, các dấu hiệu địa chất, địa mạo, giải đoán ảnh vệ tinh, tài liệu động đất. Qua đó phản ánh cụ thể về điều kiện môi trường địa động lực có liên quan trực tiếp đến các hoạt động địa chấn trong khu vực. - Xác định được các vùng có nguy cơ phát sinh động đất mạnh với magnitude 6,7- 6,8 theo kết quả nhận dạng tài liệu địa chất, địa vật lý và lineamnent. Lần đầu tiên áp dụng ngụyên tắc nhận dạng theo CORA3 (sử dụng các 4 yếu tố địa chất, địa vật lý, địa mạo, cấu trúc) để xác định vùng nguồn phát sinh động đất với magnitude (Mo ≥ 4,0 và 5,0) khu vực Tuần Giáo và kế cận. Kết quả khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận án 1. Xác lập được sơ đồ phân khối cấu trúc địa động lực vỏ Trái đất khu vực Tuần Giáo và kế cận: các khối CTĐĐL cấp II Hoàng Liên Sơn, Sông Đà, Sơn La, Sông Mã, Sốp Cộp, Điện Biện và các khối cấu trúc bậc cao. 2. Đánh giá được đặc trưng vận động thẳng đứng và ngang của các khối CTĐĐL cấp II, các ranh giới khối, nút giao cấu trúc. Đây sẽ là cơ sở khoa học phục vụ cho việc nghiên cứu đánh giá và dự báo động đất trong vùng nghiên cứu. 3. Dự báo các vùng có khả năng phát sinh động đất trên cơ sở các nghiên cứu CTĐĐL kết hợp với thuật toán nhận dạng và phần mềm dự báo động đất CORA3: Nguồn phát sinh động đất mạnh với magnitude 6,7 ÷ 6,8 phân bố tại ranh giới các khối CTĐĐL (Hoàng Liên Sơn, Sơn La và Sông Mã, Sốp Cộp); Nguồn phát sinh động đất với magnitude 4,0 - 5,0 phân bố trên đới đứt gãy Lai Châu - Điện Biên và Sông Đà là ranh giới khối CTĐĐL (Sông Đà, Mường Tè và Mường Mô). 4. Kết quả nghiên cứu không những cung cấp các kết luận khoa học mới về dự báo vùng phát sinh động đất, đồng thời góp phần bổ sung và làm phong phú về phương pháp luận trong công tác nghiên cứu dự báo động đất ở Việt Nam. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học, tài liệu phục vụ cho nhiệm vụ phân vùng và dự báo động đất chi tiết tại các khu vực trọng yếu về kinh tế quốc dân, an ninh quốc phòng. Cấu trúc của luận án Cấu trúc luận án gồm: Mở đầu, 4 chương, Kết luận, Công trình đã công bố của NCS liên quan đến luận án, Tài liệu tham khảo và Phụ lục. Nội dung của luận án được trình bày trên 164 trang với 79 hình vẽ, đồ thị, 12 biểu bảng và các ảnh minh hoạ. Phần mở đầu gồm 06 trang với 01 hình vẽ, NCS trình bày tính cấp thiết và lý do chọn đề tài nghiên cứu: "Nghiên cứu địa động lực vùng Tuần Giáo và kế cận, xác lập cơ sở khoa học đánh giá và dự báo động đất". Trong phần này còn trình bày về mục tiêu, nhiệm vụ của luận án, các điểm mới, luận điểm bảo vệ, ý nghĩa khoa học và thực tiễn, kết quả đạt được của luận án. 5 Chương 1 gồm 21 trang với 6 hình vẽ, trong chương này NCS giới thiệu tổng quan về bối cảnh kiến tạo địa động lực khu vực, đặc trưng cấu trúc sâu vỏ Trái đất và hoạt động động đất khu vực Tây Bắc. Điểm qua các nghiên cứu về tính địa chấn, phân vùng nguồn phát sinh động đất, đánh giá magnitude động đất cực đại cũng như kết quả bước đầu trong nghiên cứu dự báo động đất của Việt Nam và trên thế giới đã tiến hành trong thời gian qua. Tóm lược các kết quả nghiên cứu về kiến tạo, địa động lực, nghiên cứu động đất, các mô hình dự báo động đất khu vực Tây Bắc, Việt Nam. Trình bày sơ lược các kết quả nghiên cứu đã được NCS thực hiện có liên quan đến luận án, trên cơ sở đó đưa ra các nhận định và định hướng các nhiệm vụ cần giải quyết của luận án. Chương 2 gồm 27 trang với 10 hình vẽ, NCS dành để trình bày về cơ sở lý thuyết, phương pháp luận và các phương pháp nghiên cứu địa động lực, nghiên cứu dự báo động đất. Mô tả các phương pháp sử dụng trong phân tích tài liệu địa vật lý, địa chất, địa mạo truyền thống và phân tích ảnh viễn thám nhằm nghiên cứu cấu trúc – địa động lực. Trình bày các phương pháp nghiên cứu hiện đại về cổ động đất, mô hình mô phỏng về ứng suất Coulomb, trạng thái ứng suất vỏ và đánh giá dự báo động đất theo các phương pháp nhận dạng. Chương 3 gồm 81 trang với 42 hình vẽ và 5 biểu bảng. Trong khuôn khổ chương này nghiên cứu sinh giới thiệu các đặc điểm về địa động lực hiện đại khu vực nghiên cứu. Xác lập và phân khối các đơn vị cấu trúc bậc II và bậc cao hơn khu vực Tuần Giáo và kế cận, các ranh giới phân chia chúng. Đánh giá các chuyển động hiện đại bao gồm dịch chuyển thẳng đứng, dịch chuyển ngang theo các tài liệu dị thường đẳng tĩnh, phân tích bề dày vỏ, biến dạng trong Pliocene - Đệ tứ, tài liệu đo GPS, đo lặp thuỷ chuẩn và kết quả phân tích địa mạo. Kết quả phản ánh trạng thái địa động lực của các đơn vị khối cấu trúc địa động lực bậc II, mức độ vận động tương tác giữa chúng cũng như biểu hiện về trạng thái ứng suất, đây là cơ sở phục vụ cho đánh giá và dự báo động đất ở phần sau. Chương 4 gồm 27 trang với 20 hình vẽ và 7 bảng biểu. Đây là chương cuối của luận án được NCS dành riêng cho nghiên cứu đánh giá và dự báo các nguồn phát sinh động đất với magnitude khác nhau. Tìm hiểu quy luật hoạt động đất, biểu hiện hoạt động trên các đơn vị khối cấu trúc địa động lực, nghiên cứu về cổ động đất. Kết quả đạt được của chương này đã chỉ ra các nguồn có nguy cơ phát sinh động đất với magnitude trong khoảng 6,7 – 6,8, dự báo các khu vực có khả năng xuất hiện động đất với magnitude ≥ 4,0 - 5,0 trong vùng Tuần Giáo và kế cận. 6 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ KIẾN TẠO, ĐỊA ĐỘNG LỰC VÀ ĐỘNG ĐẤT VÙNG TUẦN GIÁO VÀ KẾ CẬN Hoạt động động đất khu vực Tuần Giáo có mối quan hệ mật thiết với chế độ kiến tạo khu vực Tây Bắc Việt Nam và bối cảnh địa động lực khu vực Đông Nam Á. Do đó những nghiên cứu về điều kiện kiến tạo, địa động lực chung của khu vực có vai trò quan trọng phục vụ cho giải quyết các nhiệm vụ nghiên cứu của luận án. Trong chương này sẽ tóm lược những kết quả nghiên cứu chính đã đạt được, điểm qua các quan điểm về cấu trúc kiến tạo, địa động lực và hoạt động động đất trong khu vực. Theo đó sẽ khái quát được vị trí của khu vực nghiên cứu trong bình đồ kiến tạo - điạ động lực của khu vực Đông Nam Châu Á, tóm lược các kết quả nghiên cứu đã đạt được trước đây về cấu trúc kiến tạo, địa động lực và tác động của chúng đối với khu vực nghiên cứu. Trên cơ sở những hiểu biết đó là cơ sở cho minh giải và làm sáng tỏ mối quan hệ giữa hoạt động động đất - chế độ kiến tạo, địa động lực trong khu vực nhằm phục vụ cho hướng nghiên cứu và dự báo động đất. 1.1. Khu vực nghiên cứu trong bình đồ cấu trúc kiến tạo khu vực và các kết quả nghiên cứu trước đây 1.1.1 Vị trí vùng nghiên cứu trong bình đồ cấu trúc kiến tạo khu vực Khu vực nghiên cứu giới hạn trong khung tọa độ (21000 – 22030N) và (103000- 104030E), diện tích nghiên cứu nằm trọn vẹn trong vùng Tây Bắc Việt Nam và có vị trí kiến tạo thuộc khối Indochina tiếp giáp với khối Nam Trung Hoa qua đứt gãy trượt bằng Sông Hồng. Các nghiên cứu trước đây [98] cho thấy trong Kainozoi muộn (KZ2) lãnh thổ Đông Nam Châu Á là phần Đông nam mảng Thạch quyển Âu - Á. Phía Đông giáp với mảng Thạch quyển Thái Bình Dương qua đới hút chìm Guinea - Philippine, phía Tây và Nam giáp với mảng Thạch quyển Ấn - Úc qua đới hút chìm Miến Điện - Nicobar - Sumba và va mảng Timor. Ranh giới giữa mảng Thạch quyển Thái Bình Dương và mảng Thạch quyển Ấn - Úc là đứt gãy trượt bằng trái Sorong. Phần nội mảng Đông Nam Châu Á vào Kainozoi muộn có thể chia làm 3 vi mảng: vi mảng Nam Trung Hoa - Borneo; vi mảng Shan - 7 Indosinia và vi mảng Malaysia – Sumatra với các ranh giới là đứt gãy Sông Hồng, đứt gãy Hải Nam - Natuna và đứt gãy Ba Tháp (hình 1.1). ¨ a Vi M¶n g N am T r u n g H o a ¨ dit dit suture Nan-Utr Nan-Utr suture Nan-Utra adit adit Nan-Utra § 10 10 ¨ ø t g t g ∙y s« ∙y i G ß ª © on on ent ton b-bent enton en Rab-b Ra n ª © u Sµ § ¨ § ¨ ¨ § © hË g 55 § n g ª © ¨ n S« Adaman Adaman ¨§ ¨ ¨ ® ª 00 ø § ¨ ® 55 § ¨ 10 10 20 00 © © © -10 -10 -10 -10 © b 105 105 135 135 120 120 Thµnh lËp Thµnh lËp :: §ç §ç V¨n V¨n LÜnh LÜnh Tæng Tæng hîp hîp tõ tõ tµi tµi liÖu liÖu cña cña Cao Cao §×nh §×nh TriÒu, TriÒu, Ph¹m Huy Huy Long, Long, Gastinsky Gastinsky vµ vµ nnk, nnk, 2003 2003 vµ vµ USGS USGS Ph¹m km km 00 500 500 MERCATOR PROJECTION OF WORLD 1000 1000 500 500 II -- C¸c C¸c miÒn miÒn cã cã kiÕn kiÕn tróc tróc vá vá tr¸i tr¸i ®Êt ®Êt kh¸c kh¸c nhau nhau trong trong kainozoi kainozoi O O MiÕn vá vá ®¹i ®¹i d−¬ng d−¬ng MiÕn PhÇn PhÇn vá vá lôc lôc ®Þa ®Þa néi néi m¶ng m¶ng CC C1 C1 -- Vi Vi M¶ng M¶ng Nam Nam Trung Trung Hoa Hoa -- B¾c B¾c ViÖt ViÖt nam nam -- Hoµng Hoµng Sa Sa C2 C2 -- Vi Vi m¶ng m¶ng Shan Shan -- Indosinia, Indosinia, C3 C3 -- Vi Vi m¶ng m¶ng Malaysia, Malaysia, c4 c4 -- Vi Vi m¶ng m¶ng tr−êng tr−êng sa, sa, C5 C5 -- Vi Vi m¶ng m¶ng Borneo Borneo II II -- C¸c C¸c ®øt ®øt g∙y g∙y trong trong kainozoi kainozoi §øt §øt g·y g·y cÊp cÊp 22 §øt §øt g·y g·y cÊp cÊp 33 §øt §øt g·y g·y nghÞch nghÞch -- hót hót ch×m ch×m §íi §íi ®Þa ®Þa ®éng ®éng lùc lùc héi héi tô tô nÐn nÐn Ðp Ðp (R×a (R×a lôc lôc ®Þa ®Þa tÝch tÝch cùc cùc )) ª aa bb Trôc Trôc t¸ch t¸ch gi·n gi·n Tr−ît b»ng: b»ng: aa -- ph¶i; ph¶i; bb -- tr¸i tr¸i Tr−ît Bån Bån tròng tròng Kainozi Kainozi ¨ § III III -- C¸c C¸c kÝ kÝ hiÖu hiÖu kh¸c kh¸c Di Di chØ chØ ®íi ®íi kh©u kh©u §øt §øt g·y g·y thuËn thuËn © øng øng lùc lùc Ðp Ðp nÐn nÐn hiÖn hiÖn ®¹i ®¹i §¨ §øt §øt g·y g·y cÊp cÊp II øng øng lùc lùc t¸ch t¸ch gi·n gi·n hiÖn hiÖn ®¹i ®¹i Hình 1.1. Sơ đồ kiến tạo và địa động lực hiện đại khu vực Đông Nam Châu Á (Theo Đỗ Văn Lĩnh tổng hợp từ Cao Đình Triều, Phạm Huy Long) Các công trình của Briair A. [142, 143], Hall R. [169], Taylor B [193] đã làm sáng tỏ thêm cơ chế tách giãn Biển Đông. Theo các tác giả này thì sự đụng độ giữa 8 mảng Ấn Úc và Âu Á chỉ phản ảnh một phần sự tách mở Biển Đông. Ngoài vai trò của chuyển động trượt trái của đới đứt gãy Sông Hồng tham gia vào sự thành tạo của Biển Đông còn phải kể đến vận động xoay của khối Indosinia theo chiều kim đồng hồ với góc quay lớn hơn 120 và sự dịch chuyển về phía nam của khối Borneo. Quá trình tách giãn Biển Đông diễn ra vào khoảng 32 triệu năm trước đây và dừng lại ở 16-15 triệu năm. Theo Hall R. [169], trước 25 triệu năm vùng Đông Nam Á nói chung và khu vực nghiên cứu nói riêng chịu sự ảnh hưởng của đụng độ các mảng Âu-Á với Thái Bình Dương. Khoảng 5 triệu năm trở lại đây vùng Đông Nam Á lại chịu ảnh hưởng chi phối chính của sự va mảng Ấn-Úc vào Âu-Á. Chính chịu sự ảnh hưởng luân phiên như vậy đã tạo nên cơ chế cho sự chuyển pha trượt trái sang trượt phải của đới đứt gãy sâu Sông Hồng trong giai đoạn Kanozoi. Hình 1.2a. Sự hút chìm của Proto Biển Đông xuống dưới Borneo, dẫn đến sự hình thành Biển Đông ngày nay và tiêu biến Proto Biển Đông (Taylor và Hayes – 1980, 1983; Hall – 2002). Hình 1.2b. Mô hình xô húc tiểu lục địa Ấn Độ vào lục địa Âu – Á, gây trồi trượt các địa khối về phía đông nam, dọc theo các đứt gãy bản lề chính, dẫn đến tách giãn Biển Đông theo kiểu pull-apart (Tapponier, 1982) Như vậy có thể thấy rằng, hoạt động kiến tạo và chế độ địa động lực trong giai đoạn Kainozoi của khu vực nghiên cứu và Tây bắc Việt Nam chịu tác động chính của quá trình đụng độ va mảng Ấn-Úc và Thái Bình Dương vào Âu-Á. Cùng với thời gian thì hai quá trình này chiếm ưu thế khác nhau tác động và chi phối bình 9 đồ kiến tạo trong khu vực nghiên cứu. Trong môi trường kiến tạo chung của khu vực như vậy các quá trình kiến tạo và biến dạng nội mảng hiện đại trong khu vực nghiên cứu bị phức tạp hóa và chịu sự chi phối mạnh mẽ bởi sự phân bố của các cấu trúc địa chất, hệ thống đứt gãy đã hình thành trong giai đoạn trước đây. Khu vực nghiên cứu nằm trong vùng Tây Bắc Việt Nam và chịu sự khống chế chủ đạo bởi hệ thống hai đới đứt gãy kiến tạo chính là đứt gãy sâu Sông Hồng và đứt gãy Lai Châu - Điện Biên. 1.1.2. Một số kết quả nghiên cứu về cấu trúc, kiến tạo địa động lực khu vực Tây Bắc Việt Nam Lịch sử nghiên cứu về địa chất kiến tạo khu vực Tây Bắc trong các tài liệu nghiên cứu trước đây như; Sơ đồ địa chất Đông Dương tỷ lệ 1: 2 000 000 của nhà địa chất người Pháp J.Fromaget thực hiện vào những năm 1937-1952. Đây là một công trình lớn được đánh giá cao, mặc dù mới chỉ được đo vẽ ở tỷ lệ nhỏ, còn có nhiều hạn chế nhưng đến nay một số đơn vị cấu trúc địa phương được các tác giả người Pháp phân chia như: "cánh cung sông Mã", "nếp lồi Sầm Nưa", "cánh cung Phú Hoạt" có nhiều giá trị tham khảo. Đây là kết quả nghiên cứu và cũng như quan điểm chính về địa chất, kiến tạo, macma.... ở Đông Dương nói chung và ở Tây Bắc Việt Nam nói riêng của các nhà địa chất người Pháp. Trong những công trình nghiên cứu tiếp theo của Saurin. E (1956), tác giả đã kế thừa những kết quả trong phân vùng lớn của Fromaget cho khu vực Đông Dương. Tuy nhiên mô hình kiến tạo trong vùng được Saurin. E đưa ra đơn giản hơn, trong đó vai trò chủ yếu thuộc về các uốn nếp lớn và mức độ phức tạp của móng tạo ra là do các chuyển động ngang gây nên. Kết quả nghiên cứu trong giai đoạn tiếp theo với nhiều công trình điều tra Địa chất kiến tạo đã được triển khai trên Miền Bắc Việt Nam nói chung và của vùng Tây Bắc nói riêng như: Ngô Thường San (1965); Trần Văn Trị, Gatinxki (1970); Trần Đức Lương (1970); Đáng quan tâm trong số các công trình đó là: "Bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam" tỷ lệ 1:500.000 kèm theo chuyên khảo "Địa chất miền Bắc" (1960 ÷ 1965) của các nhà địa chất Xô Viết và Việt Nam do A.E.Dovjikov chủ biên. Đây là công trình khoa học lớn đầu tiên làm cơ sở định hướng cho công tác nghiên cứu địa chất tỷ lệ trung bình và lớn sau này. Công trình này không chỉ dựa vào tài liệu mới thu thập được khảo sát bổ sung ở hầu hết các khu vực mà còn tập trung có chọn lọc tài liệu của nhà địa chất người Pháp nói trên. Cho đến nay 10