Luận văn kết quả Áp dụng Địa vật lý phục vụ nghiên cứu Đánh giá nguyên nhân cơ chế nứt sụt Đất Ở khu vực huyện thanh ba tỉnh phú thọ; Đề xuất giải pháp phòng tránh

Ngoài ra, còn có hàng loạt các tai biên quy mô nhỏ hơn, diễn biển từ từ liên quan đến các hoạt đông địa chất nhưng thường diễn ra ở nhiều nơi và gây thiệt hại không nhỏ, ảnh hưởng đến đờ

ĐẠI HỌC QUỐC GIÁ HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGỌC THỦY

KẾT QUÁ ÁP DỤNG DỊA VẶT LÝ PHỤC VỤ NGHIÊN CỬU ĐÁNH

GIÁ NGUYÊN NHÂN, CO CHE NUT SUT DAT G KHU VUC

HUYEN THANH BA, TINH PHU THO; BE XUAT GIAI PHAP

PHONG TRANH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội — 2012

Ludn van thee st khoa hoc TĐặng Ngọc Thủy

3 Đổi lượng và phạm vĩ nghiên cứu

7 ¥ nghia khoa hoe thie tn cita WAN VAM scsscsssescsesessnsseesestusavanssensensiestecensanvanvoessesee

8 Cầu trúc của luận văn

CHƯƠNG 1 TẠI BIẾN DIA CHẮÁT VẢ NGUYÊN NHÂN, CƠ CHẺ HÌNH THÀNH ?0

1.1 Tai biến địa chất liên quan ên động lớn của Trái đất - _

2 1.3 Tai biển địa chất có tính cục bộ, địa phương « ceeeeeesoeooe 2

1.4.1 Nguyên nhân dẫn đến lún, nứt sụt đât eerrreerrrrseuv £2 1.4.2 Cơ chế của lún, nút sụt đất karsi sen TỔ

CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU TAI BIẾN NỨT SUT BAT 20

2.2 Khã năng ứng đụng của các phương pháp địa vật lý - 20 2.3 Các phương pháp diện và điện từ ieeeeeierereoeoeoo 27

CHƯƠNG 3 ĐẶC HIẾM NỨT SỤT DÁT Ở HUYỆN THANH BA TRÊN CƠ SỞ GIẢI ĐOÁN ĐỊA VẶT LÝ VẢ CÁC GIẢI PHÁP PHÒNG TRÁNH 28

———

Ludn van thee st khoa hoc TĐặng Ngọc Thủy

3.1.4 Đặc điểm của các kiến trúc đứt gây kiên tạo ccieteerieieoue I7

3.1.5.1 Các tầng chữa nước dưới đỀ, cceeeeeeiiiiiiiiieiaeseoseeoiu 37 3.1.5.2 Đông thái nước đưới đẪT, à.ccceeeeieieiieiaaiaeeesoeou, 32

317.4 Mỗi quan hệ giữa các yếu tổ địa chất kiến tạo và sự xuấi nuit sut dat 3

3.2.2 Công lắc đo thử nghiệm để Tựa chợn phương pháp và quy trình thích hựp - 38

3.2.3 Két qué ap dung phương pháp do sâu cắt lớp điện trở và diện tử tản số thấp sử dụng

Ludn van thee st khoa hoc TĐặng Ngọc Thủy

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Tĩnh 1.1 Các giai đoạn phát triển lún karst

Hinh 1.2 Qua trinh sut karst

Tnhh 1.3 Mô hình lún, sập sụt đất do vận động của nước

Hình 2.1 Tĩnh chất dân điện (điện trớ suất) của một số loại đá

Tĩnh 22 Sư để mô tả nguyên lý thực hiện và kết quả áp đụng phương pháp thăm đà diện bằng quy trình 2D đẻ xác định cấu trúc dịa cÌ

Hình 3.3 Sơ đổ mỏ tá phương pháp và thiết bị điện từ tần số thấp với các điện cực

nguồn và thu không tiếp đất

Hinh 3.1 Ban đổ địa chát huyện Thanh Ba— tỉnh Phú Thọ

Hình 3.2 Đối sánh kết quả giữa phương pháp do địa chấn và phương pháp đo sâu cất

lớp điện trở

Tình 3.3 Sơ đỗ bộ trí các tuyến và điện tích khảo sát địa vật lý Lại 3 địa điểm khu vực

xã Ninh Dân

Tĩnh 3.4 Kết quả xử lý đo sàu cát lớp điện trở tuyến TSđ

Hình 3.5 Kết quả xử lý đo sâu cắt lớp điện trở tuyển T1đ

Tình 3.6 Kết quả xử lý do sâu cắt lớp điện trở luyển T§d

Tĩinh 3.7 Chủ giải địa chất mặt cắt địa điện

Tình 3.8 Bản đô cầu trúc phân bồ đất đá và hang karst theo cường độ điền trường Ex bằng thiết bị ERA khu vục nhà thờ Ninh Dan

1linh 3.9 Kết quả xử lý đo sảu cắt lớp điện trở tuyến T10đ

Hinh 3 L0 Thiết đồ lỗ khoan kiếm tra hang karst trên tuyển T8

Hình 3.11 Thiết đề lỗ khoan trên tuyến T10d

Tĩnh 3.12 Bản để phân chia cấu trúc đất đá theo cường độ Iix từ kết quả đo điện từ thiết bị ERA khu vực nhà văn hóa khu 2 xã Ninh Dân

THinữ: 3.13 Kết quả xử lý do sâu cất lớp điện trở tuyến T3d khu tải định cư Ninh Dân

Hình 3.14 Ban dé phan chia cấu trúc đất đá theo cường độ #x từ kết quả đo điện từ thiết bị ERA khu vực quy hoạch định cư xã Ninh Dân

Hinh 3.15 So dé bé tri các tuyển khảo sát dựa vật lý khu vực xã Đồng Xuân

Hình 3.16 Kết quả xử lý đo sâu điện cắt lớp điện trở Tuyến Tó6d

Tĩnh 3.17 Kết quả xử lý đe sâu điền cắt lớp điện trở Tuyến T7đ

thiết bị ERA khu vực chỉ nhánh điện Thanh Ba

Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Ngọc Thủy!

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của luận văn

Tai biển địa chất là một dạng thiên tai xây ra rất phỏ

én trén thé gidi Cac tai biến lớn liên quan đến hoạt động động đất thường gây thiệt hại nghiêm trọng nên được chú trọng đầu tư và nghiên cứu một cách thường xuyên bằng một hệ thông trạm quan

trắc Ngoài ra, còn có hàng loạt các tai biên quy mô nhỏ hơn, diễn biển từ từ liên quan

đến các hoạt đông địa chất nhưng thường diễn ra ở nhiều nơi và gây thiệt hại không nhỏ, ảnh hưởng đến đời sóng va kinh tế xã hôi ở các địa phương, Đó là các hiện tượng

trượt lở đất, sụt hin dat, mit đất , làm cho nhiều công trình như đường giao thông, cầu

công, nhà cửa, nhả máy , bị biên dang va hư hại, nhiêu trường hợp gây thiệt hại về

tỉnh mạng con người

Lãnh thỏ nước ta là vùng tiếp giáp của nhiêu đới kiên trúc lớn của vỏ Trải đất cỏ

tỉnh hoạt động địa chất - kiên tạo mạnh mẽ, thêm vảo đó là các biến động thời tiết khi hậu phức tạp nên các tai biển địa chất thường rất đa dạng, xuất hiện ở nhiều nơi từ

đồng bằng đến các vùng trung du, miền núi Những tai biến địa chất gây thiệt hại đáng

kể như sụt lún karst ở thôn Tân Hiệp - Quang Tri (2006), Mỹ Đức - Hà Nội (2011),

Thanh Ba - Phú Thọ (2011), lở mỏ quặng tại Yên Bải (2012), sụt lún đất gần hỗ thủy

lợi Dak Long Thượng ở Quảng Nam (Thanh Niên Online 22-11-2012)

hờ, FF S52 Trec

Ảnh 1 Hồ sụt lún bat thường tại xã Ninh

Dân, Thanh Ba, Phú Thọ, tháng 10-2011

Ludn van thee st khoa hoc TĐặng Ngọc Thủy

Tham khảo các văn liệu khoa học cũng như truyền thông cho thấy, dạng tai biến

địa chất gây sụt đất có tính phá hủy cũng xuất hiện thường xuyên ở nhiều nước trên thể

giới (ảnh 2) và là đối tượng nghiên cứu của nhiều bộ môn khoa học và nhiệm vụ nghiên cứu cơ chẻ, xác định vừng tiêm Ẩn ngưy cơ, quy luật xuất hiện các đạng tai biến khác nhau và từ đó có thế dự báo, đề xuât các giải pháp phòng tránh, giảm nhẹ thiệt hại

do chúng gây nên cũng là một nhu cầu thực tiễn cấp thiết

Xuất phát từ yêu câu khoa học và kinh nghiệm trong quả trình tham gia giải quyết nhiệm vụ thực tiễn, học viên đã lựa chọn để tồi hiận văn thạc sĩ: “Kết quả áp dụng dịa vặt lý phục vụ nghiên cửu dánh giá nguyên nhân, cơ chế nứt sụt dật ở khu vực huyện Thanh Ba, tinh Phu Thọ; đề xuất các giải pháp phòng tránh”

- Để xuất các giải pháp quy hoạch, phòng tránh tai biến sựt đất ở vũng nghiên

cử

3 Đối tượng và phạm vị nghiên cứu

~ Đôi lượng nghiên cứu là các câu trúc đã vôi có điều kiện phát triển kas

~ Phạm vi nghiên cứu: các khu vực phân bố đá vôi ở các xä Đồng Xuân, Ninh

Dân, Yên Nội, thị trấn Thanh Ba ‘Vinh Phú Thọ

4 Các phương pháp nghiên cứu

1) Các phương pháp nghiên cửu, điều tra khải quát:

- Phương pháp điều tra lịch sử hiện trạng nút sụt đất

Ludn van thee st khoa hoc TĐặng Ngọc Thủy

- Các phương pháp địa chất kiến tạo

- Các phương pháp địa chất thủy văn — địa chất công trình

3) Cáo phương pháp địa vật lý

5 Nội dung nghiên cứu

- Cơ sở khoa học về bản chải, nguyên nhân, điều kiện và cơ chế quá trình lún, xứt sựt đốt,

- Dãnh giá điều kiện tự nhiên vá các yếu tổ địa chất - kiến tạo tác động đến quả trình phát triển, phân bố và xuất hiện tại biến nứt sụt đất ở vùng nghiên cứu

- Nghiên cửu, lựa chọn phương pháp địa vật lý thích hợp, triển khai áp dụng dễ xác định đặc điểm và quy mô phân bố, phát hiện, đự bảo các cấu trúc tiêm Ân nguy cơ mứt sụt đết ở vùng nghiền cửu

6 Tài liệu sử đụng

‘Luan van đựa trên các tài liệu, báo cáo địa chật, địa vật lý khu vực như sau:

Bao cáo đẻ tài nghiên cứu khoa học : “Nghiên cứu khoanh vùng đự báo sụt đất ở

huyện Thanh Ba, tinh Phủ Thọ; đẻ xuất các giải pháp phòng tránh và quy hoạch phục

vụ phát triển bên vững”, 2009 I.ưu Irữ Viện địa chất — Viện khoa học và công nghệ

'Việt Nam

áo cáo: “Điều tra địa chất thúy văn huyện Thanh Ba, tĩnh Phú Thọ”, 1998 Lưu

trữ Trường Đại Học Mỏ Địa Chất

Đảo cáo: “Điều tra đánh giả tống hợp tài nguyên nước tỉnh Phú Thẹ” , 2000 Lưu

trữ Trung tâm điều tra đánh giá tải nguyễn nước

Bao cáo: “Điều tra, khảo sát đảnh giá hiện trạng diễu kiện dia chat va dy bao tai biến địa chất vùng Ninh Dân và khu vực lân cận trên địa bàn huyện Thanh Ba”, 2012 Lum tit Liên doan Quy Hoạch và Điều tra tải nguyên nước Miễn Bắc

Bảo cáo: “Đo vẽ bản đỗ địa chất và điều tra khoáng sản nhóm tờ Thanh Ba

Thú Thọ, tỷ lệ 1⁄50.000”, năm 2000 Lưu trữ Liên đoản Địa chất Tây Bắc, Cục Địa Chất và Khoáng sản

Ludn van thee st khoa hoc TĐặng Ngọc Thủy

7 Ý nghĩa khoa học thực tiễn của luận văn

- Luận giải cơ sử khoa học về bản chất, nguyên nhân, cơ ché gay mit sut dat tai

kh vực Thanh Ba — lĩnh Phú The như ruột ví dụ điển hình về tại biến mút sụt đãi ở

Việt Nam

- Lim chon mat 14 hop phương pháp hợp lý để khảo sát đánh giá hiện trạng và

phân vùng dự bảo các khu vực tiêm án có ngưy cơ sụt lún cao, dẻ xuất các giải pháp phòng tránh, giám thiểu thiệt hại do tai biến gây ra ở vùng nghiên cứu

8 Cầu trúc của luận văn

Ngoài phần mớ dâu, kết luận, Luận văn dược trinh bảy thành ba chương:

Chương 1: Tai biên địa chất và nguyên nhân, cơ chế hình thành tai biển nút sụt

Chương 2: Các phương pháp nghiền cứu tai biển nút sụt đất

Chương 3: Đặc điểm nứt sụt đái ở lupiện Thanh Ba trên cơ sé giải đoán địa vật

ý và các giải pháp phòng mảnh

Luan van được hoàn thánh trong chương trình thục hiện khỏa cao học 2009-

2011 của học viên tại khoa Địa chất - rường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên - Đại Học Quốc Gia Hà Nội dưới sự hướng dân của T§8-NCVCC Đoàn Văn Tuyến (Phòng Địa

n Địa chất —

Vật lý — n Khoa học và Công nghệ Việt Nam) Tác giả xin chân

thành cẩm ơn khoa Địa chất - trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên — Đại học Quốc gia

Hà Nội, Phỏng Địa Vật lý Viện Địa chất Viện Khoa học vá Công nghệ Việt Nam,

Liên đoàn Quy hoạch và điều tra tài nguyễn nước Miễn Bắc đã giúp đỡ tạo mọi điều

kiện đề học viên hoàn thành luận vẫn mày

———

Ludn van thee st khoa hoc TĐặng Ngọc Thủy

CHUONG 1

‘TAI BIEN DIA CUAT VA NGUYEN NILAN, CƠ C:

TAT BIEN NUT SUT BAT

HÌNH FHÄNH

Nut sut dit la một dạng của tai biển địa chất hiện nay đang xảy ra khả phể biến trên thế giới và nhiễu vùng lãnh thổ của nước ta Quá trình hình thành và xuất hiện tai biến nảy gắn liên với các vận động địa chất, kiến tạo trong lòng đất (yếu tổ nội sinh),

sự thay đối điều kiện khí bậu, khí tượng, thảm thực vật, và trong nhiều trường hop đo

tác động cửa các hoạt động sâu xuất (yếu tổ ngoại sinh) Để xác định được nguyên nhân, cơ chế xuất hiện, đặc biệt là phát hiện đự bảo các vùng tiêm ân nguy cơ của hiện

tượng nút sụt đất là một nhiệm vụ khó khăn đòi hồi phải có sự hiểu biết và kiên thức

của nhiều lĩnh vực khoa học cũng như tiển hành các khảo sát bằng công cụ và thiết bị

Phân lờn động đất co quan hệ nguồn gốc với các ranh giới mảng — (đọc đời hút chim, các sống núi đại đương „ các đứt gốy chuyên dạng ) và đọc cáo đứt gấy sẵu phân chia nội mãng

Núi lửa tập trung chủ yêu ở rỉa các mãng thạch quyền, ở chỗ các mảng đang

tách ra dọc sống múi giữa đại dương, ở chỗ các mảng dang hội ta

Sóng thần sinh ra do một số nguyên nhân sau: do động đất với cường độ lớn

(thông thuờng >7,5 độ richier); do hoạt động của núi lửa, đo trượt lở đất với khối

lượng lớn dưới dáy biển

Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Ngọc Thủy!

Song than chửa năng lượng cực lớn, lan truyền với tốc độ cao và có thể vượt khoảng cách lớn qua đại dương mà chi mat rất ít năng lượng,

Ảnh 3.Phá hủy do động đất xảy ra tại Ảnh 4:Núi lửa Merapi phun trào ngày

Tran sóng thân ngày 26/12/2004 tại các quốc gia Đông nam á và Nam á giết hại

khoảng 230.000 người (gồm 168.000 người tại riêng Indonesia)

Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Ngọc Thủy!

1.2 Tai biến địa chất liên quan với các tai biển khí hậu va môi trường [Nguồn:

Cục địa chất Hoa Kỳ]

Li lụt lả một dang tai biên do các hiện tượng khí hậu gây ra, nhưng quá trình vận động vả tác hại của nó trên mặt đất lai dan đến những bien đổi lớn về môi trường,

địa chất ở gần bề mặt nên cỏ thẻ coi như một tai biến địa chất

La la hiện tượng dòng chây với tốc độ lớn, mặt dòng chảy nâng cao nhanh

thường xảy ra ở miền núi: do thung lũng hẹp, địa hình dỏc, lượng nước tập trung lớn

Lut la qua trinh mat dong chảy nâng cao từ từ, điện tích bị ngập nước rất lớn

(xảy ra ở hạ lưu, vùng đất tring)

Liũ bùn đã: bản chất như lũ quét nhưng chỉ khác là các vật liệu cửng trong dòng

chảy chiếm 80%, có sức tản phá rất ghê gớm

Trường ĐH Khoa học Tự nhiên 12 Khoa Dia Chat

Ludn van thee st khoa hoc TĐặng Ngọc Thủy

Lioat động của các dạng lũ lụt én din đền những biến động địa hình, chế độ địa

chất thủy văn va tinh chất cơ lý các tang đất đá khác nhan là những yêu tố tác động,

Tioặc kích thích các tai biến địa chất

Trượt đất là sự th chuyển đốt đá xây ra trên bể mặt địa hình ở những chỗ sườn dốc, thung lũng sông, vách bờ các hỏ và biển liên quan với vận dộng trọng lực Trot đất bao gồm các hiện tượng: trượt, chảy và để lở Trượt đất có thể xây ra ở khắp nơi và

ở các vùng khi hậu khác nhau Trượt đất xảy ra khi lực gây trượt của trọng lực vượt

quá độ bên của đất đá nói chung hoặc vượt quá ở các bẻ mặt hoặc trong các đới yếu đang tồn tại

Nói ngắm là quá trình taoi chuyển những bạt nhỏ rõ khối đất đá, ra khỏi chất

nhét ở khe nứt va héc karst, 14 mét dang của quả trình rửa xói ngâm đất đá Sự phát

triển xói đặc trưng cho tac dung pha hoại do thấm Xói ngằm là một dạng phá hoại đất hon mảnh hoặc chất nhét trong khe nứt và hốc karst và đá nửa cứng do dòng thâm gây

ra Xói ngâm thường là nguyên nhân của nhiều loại biến đạng mặt đất và thành tạo các

trững, phẫu lún, hồ sụt, khe nứt, phá hoại các công trình xây dựng, ảnh hưởng rất lớn

đến hoạt động kinh tế xã hội của con người Xỏi ngầm liên quan chặt chế với tai biển nứt sụt đất

Ludn van thee st khoa hoc TĐặng Ngọc Thủy

b Nưt sụt đất đo phá húy tại chỗ: Nứt sụt đất có nguồn gốc tại chỗ thường phân

bể có tính dia phương, gắn liên với các vị trí có tiểm nẵng trượt, sụt lúa mặt dất và sập xuặt đất, Nút sụt đất có nguồn gốc tại chỗ do một số nguyên nhân như

- Tao 16 héng trong da cacbonat (karst)

~ Tạo hồ sụt trên mặi đất Irong đã Irẫm Lỉch gắn kết kém (giã kersl)

- Quá trình kết hợp hai dạng trên

Ni sụt đất do lỗ hông trong đá cacbonal (kars):

Tá vôi va da cacbonat dược hình thành trong mỗi trường biển nông Thanh phan chủ yêu là calxi eacbonat để hòa †an trong nước, đặc biệt là nước có chứa axit, trong các lớp đã vôi không dong nhất sẽ xảy ra quá trình phá hủy đá vôi không đều do vận

động của nước, Đó chính lả quả trinh hoạt động karst

Có hai nguyên nhân chính lâm che karst hoạt động là:

Nguyên nhân do nguồn góc và diễu kiện hình thành: do nguồn gốc và diều kiện tỉnh thành của môi trường biển cổ mà từng vĩa hay lớp có thánh phan khác nhau trong khải đá vôi không đồng nhất Có những via hay lớp có hoạt tính hóa học cao hơn nên

bị phả hủy bởi vận động dong nude tao ra cdc dang karst manh hon trong via hay lop liên khổi

Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Ngọc Thủ)!

Nguyên nhân do các hoạt động địa chất - kiến tạo: các hoạt động địa chất, kiến

tạo gây ra các phá hủy, khe nút trong đá vôi tạo ra đới dập vỡ, thay đổi bê mặt địa hình tạo điều kiện chửa nước va chuyên động của nước Các yêu tô nhiệt độ, độ âm thay đổi làm quả trình phong hỏa đá vôi tích cực hơn trong các vỉa không đồng nhật cũng tạo các điều kiện xuất hiện karst

Dựa vào điều kiện phân bổ, các đổi tượng karst được chia thành 2 dạng chính là karst lộ và karst ngâm Karst 16 la cac đôi tượng có thể quan sát được hình thái, xác

định được kích thước, theo dõi được diễn biến của chúng bằng mắt thưởng hay các

thiết bị đo vẽ thông thường: vùng cảnh quan karst, rãnh sâu karst, suối karst, phêu

karst, Karst ngâm là các câu trúc hay phần lớn kích thước của chúng bị phủ bởi lớp

đất đá hoặc nằm ân sâu đưới mặt dat: hang karst ngam, tang chứa nước karst, suối ngằm, Các tai biển liên quan dén karst ngam do không theo đối được bằng các quan

sát đơn giản nên không phòng tránh kịp thời thường gây hâu quả và thiệt hại lớn Có

hai đổi tượng tai biên karst ngâm được chú ý là: lún đất bẻ mặt trên hang karst va sut đất trên hang karst cỏ thể gọi chung lả sụt lún karst [Randazzo, A.F and Smith, D.L

2003, Sandra Friend., 2003, Doan Văn Tuyến, Vũ cao Minh , 2008]

Hiên tương lún đât bề mặt vùng hoạt đông karst: thường xây ra ở những nơi cỏ

karst ngầm với lớp đất phủ là cát pha, sét cỏ tỉnh chất biển dạng đẻo trên vĩa đả vôi nút

nẻ có thê mô tả theo 4 giai đoạn (hình 1.1)

Ludn van thee st khoa hoc TĐặng Ngọc Thủy

Dới đá vôi dập vỡ, nứt nẻ do hoạt động kiến tạo là điêu kiện làm xuất hiện quả

trình tu nước mặt và din nude xuéng tang sau Theo thai gian các khe nứt trong đá

vôi ngày cảng được mở rộng và bê mặt đã vôi bị bóc mòn dẫn đến sự thiêu hụt khất lượng gây ra hiện tượng lùn đất bẻ mặt Quá trình này thường xây ra chậm, tạo ra

thung King karst, phéu karsL Hoạt động lên karsL có thể xây ra mạnh mế hơn khi có

những biến động mực nước ngâm do điều kiện thời tiết hay khai thác quá mức

Liên tượng sụt karst: thường xảy ra khi lớp đất phú cỏ độ đếo yếu (cát pha, sét pha) va dong chay ngầm có lưu lượng lớn (hình 1.2) Ở giai đoạn đân thường diễn ra tương tự quả trình lún karst làm cho bể mặt lõm xuống với biên độ nhỏ tạo diểu kiện thu nước mặt Tiếp theo đó ở các vừng lõm xuất hiện các vết mrút, khe mit có đạng kéa dai hay vòng cung, Cuối cùng xuất hiện các hỗ sụt đạng hang lioặc phểu

ty

Vel, khe iit

Vết, khe nứt 116, phễu sụt Hế, phéu sut

đất và làm xói mòn đá vôi nứt nẻ xuống tắng nước ngâm, sự biến động mực nước và

tốc độ dòng chây ngắm Hiệu lượng sụt karsL thường xây ra đột ngột, phá hủy mạnh

saây ra những hậu quã nghiêm trọng Các hồ sụt karst có thể xuất hiện với một số lượng, xihủ, một chuỗi kéo đải hay từng bái với số lượng lớn phụ thuộc vào cầu trúc địa chất

và đặc điểm hoạt động karst ở từng vùng cụ thể,

“Nút sụt đất trong đá trầm tích gắn kết kém (giả kans):

Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Ngọc Thủy!

Trong thiên nhiên đôi khi ta gặp các hiện tượng nhìn bé ngoài rất giống karst nhưng vẻ bản chất lại hoàn toàn khác hin, do do được gọi là giả karst Cỏ thể chia ra

một số loại như sau:

+ Karst đá vụn: biểu hiện ở các tầng đá vụn như cát kết, sạn kết, trong đó vật

chất hòa tan mang tỉnh chất bộ phận, tăn mạn trong xi măng gắn kết đá Khi xi mang

gắn kết bị hòa tan, mà các bộ phận đá không, hòa tan, không còn gắn kết với nhau nữa

sẽ để dàng bị đỏng nước mang đi Như vậy, các địa hinh rồng ở đây được hình thành

chủ yêu do tác dụng cơ giới của đông nude, con tae dung hoa tan la không đáng kẻ

+ Karst trong sét va hoàng thổ: thường đặc trưng cho các miễn khí hậu nửa khô hạn Hiện tượng thường gặp ở đây là chuỗi các hồ hút nước, giếng, phân bé doc theo

đường đáy của các mương xói, đôi khi gặp các bỏn lỏng đĩa, lòng chảo

+ Karst nhiệt: phát triển trong các miễn đất đông kết vĩnh cửu Do tác dung

nhiệt của không khí mà từng bộ phân băng hoặc khối đất đông kết dưới sâu bị tan ra

gây sụt lớn tạo nên các dang gia karst

e Nứt sụt đất do các yếu tỗ ngoại sinh

Căn cứ vào những đặc điểm nêu trên, có the thấy rằng khi có mưa bão lớn, lượng nước ngằm đổi dào có khả năng phả hủy các chất dễ hòa tan, sẽ tạo nên các hồ

Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Ngọc Thủy!

và hang ngâm Khi vòm của những hang ngâm sụt xuống, nỏ kéo theo cả phân đất phía

trên khiển miệng hồ hiện ra

Ngoài hai nguyên nhân chủ yêu nêu trên, nút sụt đất còn do tác động nhân sinh của con người: đó lả quả trình khai thác nước ngàm, đảo hầm lỏ các quá trình nay cũng góp phân lảm gia tăng hiện tượng nút sụt đất trên bề mặt Khai thác nước ngầm

tran lan khiến các tầng đất đá bị mật cân đổi, đào ham lỏ vô hình chung lại tạo ra các hang sâu trong lỏng đất,

1.42 Cơ chế của lún, nứt sụt đất karst

Do tính chất bắt đồng nhất (vật lý, hóa học, cơ học ) trong quá trình thành tao

các câu trúc địa chất khác nhau, tác động của các hoạt động địa chất, môi trường gây

ra mat can bang kết câu Cỏ một số cơ chế sau:

~ Thiếu nguồn cấp vật liệu cho lắp lỗ hỗng

tầng đất nên

- 8ập mái tầng, lớp đất bê mặt do lớp dat

nên mở rộng hoặc tăng tải trong,

- Có quá trình bóc mòn đáy hay bê mặt lớp

bể mặt

- Do vận động nước (sự thay đổi mực

Wen Wr thesis cate” SSE

su mé réng déng chay ngam ) Hình 1.3 Mô hình lún, sập sụt đất do van

~ Quả trình xuất hiện nứt sụt đất có thê xảy động của nước

ra nhanh hơn nêu có các tác động ngoại

sinh: dong chảy, thâm của nước bề mặt

theo khe nút, các rung đông lớn do nỗ

min, vận tải năng,

Hiện tượng nứt sụt đất gắn liền với các quả trình vận động địa chất hoản toản cỏ

thể sử dụng, lựa chọn các phương pháp vả thiết bị theo đối, dự bảo, cảnh bảo được để

đưa ra các giải pháp phòng tránh kịp thời, giảm thiêu thiệt hại do chúng gây ra

Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Ngọc Thủ)!

1.43 Các tác hại tai biến mứt sụt đất

Ở vũng sản xuất nông nghiệp nứt sụt đất có thẻ gây ra thiệt hại đến vật nuôi , cây trồng, ảnh hưởng đẻn mùa màng, hủy hoại và làm mắt đất canh tác, làm hư hỏng các

công trinh thủy lợi như mương máng, công, hỏ, đập nước: ở khu vực dân cư sẽ gây

thiệt hại về nhả cửa, đường xá ảnh hưởng đền sự ôn định đời sống, Trong nhiều trường

hợp nứt sụt đất chính là tác nhân gây ra lũ lụt lớn ở các thung lũng miền núi

Ở đồ thị và khu công nghiệp nút sụt đất gây ra sự phá hủy nhà cửa kiên cổ _„ nhà xưởng, đường giao thông, lâm giảm tuổi thọ các công trình dan sinh, công nghiệp va quốc phòng gây thiệt hại lớn vẻ kinh tế và an ninh xã hội

Nút sụt đất còn hủy hoại lớp bảo vệ bẻ mặt gây ô nhiễm tầng nước ngâm , làm

giảm khả năng đến mắt nước các hỗ chứa gây hậu quả nghiêm trọng vẻ môi trường,

Ảnh 9 Nứt sụt đất ở Guatemala 2010 Ảnh 10 Nut sut dat 6 Quang Tri 2006

Ludn van thee st khoa hoc TĐặng Ngọc Thủy

2) Nghiên cứu chỉ tiết đốc điểm cầu trúc các vùng Hiểm ẩn ngoy cơ cao về tại biển nứt

sut dat 48 danh gid, »

tổn tại và tiểm ân tai biển nút sụt đất đề đề xuất giải pháp phòng tránh

ác định các yếu tô cầu trúc, diện phân bó, độ sâu phân bổ, cơ chế

sinh, kinh tế, công nghiệp khác,

Nhóm 2 là các phương pháp nghiên cứu khảo sát chỉ tiếi các vùng tiêm ân nguy

sơ cao xuất hiện tai biến gốm: địa vật lý, dịa chất công trình, phản tích mẫu,

Các phương pháp trong nhóm 1 cũng như các phương pháp địa chất công trỉnh, phân tích mẫu Irong nhỏm 2 là những phương pháp có tính truyền thống trong giải quyết các nhiệm vụ điều tra khảo sát địa chất, khi áp dụng trong nghiên cứu mứt sụt đất

không cỏ những thay đổi lớn về quy trình cũng như trang thiết bị Riêng việc sử đụng

các phương, pháp dịa vật lý trong, nghiên cửu mút sụt dất thường dòi hỏi chỉ phủ lớn, nên cân phải lựa chọn quy trình áp dung, phạm vị nghiên cứu cũng như phương pháp, thiết

tị thích hợp cho điều kiện cụ thể ở mỗi vùng nghiền cứu

2.2 Khả năng ứng dụng của các phương pháp địa vị

Ludn van thee st khoa hoc TĐặng Ngọc Thủy

lrong lĩnh vực địa vật lý có rất nhiều phương pháp để giải quyết nhiệm vụ nghiên cứu tai biến nứt sụt đất, mỗi phương pháp đều có những tm điểm va hạn chế

riêng cho những đối Lượng địa chất cụ thể [Smith, D.L and Randazzo, A-F., 2003]

Phương pháp trọng lực: có hiệu quả đề xác định ranh giới phân bố các thành hệ địa chất có sự khác biệt về mật độ: đã vôi với các đã trầm tích khác Trong đá vôi có thể phát hiện hang karst rỗng, vì dá vôi có mật độ tương dối lớn 2.7g/emẺ tạo nên sự chênh lệch đáng kề so với phần rỗng có mật độ bằng Ú Vì vậy tại vi trí phát hiện hang Karel sé quan sắt thây đi thường trọng lực âm Tuy nhiên bằng các tính toàn lý thuyết cũng như khi áp dụng trong thực tế người ta nhận thấy rằng các bang karst có khả năng,

gặp trong thực tế thường có kích thước nhỏ, nên dị thường trọng lục thường khá nhỏ,

biểu hiện không rõ ràng và đị thường thường nhỏ nhự sai số đo về trọng lực, đặc biệt trong điều kiện địa hình thay đổi phúc tạp

Phương pháp từ: cho khá năng xác định các thế địa chất có từ tính cao chứa

khoảng vật sắt Lừ hay phát hiện hang karat bị lắp đẩy: bởi các vật chất có lừ tính mạnh

Tá vôi có từ tính nói chung lả thấp, chủ yếu phụ thuộc vào lương siđerit bị ôxy hóa

tiến thành hydroxit sắt Độ từ câm của đá vôi chỉ khoảng + — (4: 70).105GG8, so với

hang karst réng 66 x = Ô, như vậy giữa hang, karst và môi trường xung, quanh cỏ phần

di te tinh âm Tuy nhiên trong thực tế rất ít khi phát hiện các hang karst bị lập nhét bởi

các vật chất gó lừ tính mạnh, thông thường chỉ gặp các hang karsL rổng hoặc các hang,

lắp nhét sét, cuội cỏ từ tỉnh rất yếu

Phương pháp địa chắn: phương pháp nay nghiên cứu dựa trên cơ sở quan sát các

dic diém của trường dao động sóng, dàn hỏi phát triển trong môi trường dất dá Sóng, đân hỏi trong quá trình truyền sâu vào lòng đất, khi gặp các tầng đất đá khác nhau bị

phân xạ và khúc xạ, sự phân xạ và khúc xạ hình thành các sóng phản xạ và khúc xa

quay trd vé mặt đất, tiến hành thu các sóng nay và xứ lý sẽ cho chúng, ta thông tin về

môi trường đưới mặt đất Phương pháp được áp dụng rất có hiện quả dé xáo định ranh

Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Ngọc Thủy!

lớp đá góc rắn chắc phía dưới, phân chia lớp đá gốc rắn chắc và lớp đá góc nứt nẻ Tuy nhiên phương pháp này cũng có một số hạn chế nhất định: các vùng sụt lủn thường

xuất hiện ở các khu dân cư, vì vậy khi phương pháp nảy thí công sẽ gặp phải rất nhiều

loại nhiễu, đặc biệt là nhiễu giao thông Khi sử dụng đề tìm các hốc karst nhỏ, bị lắp

nhét bởi các vật liệu xung quanh thì nỏ cỏ đặc điểm trường sóng giống với môi trường xung quanh, đo vậy trường sóng thu được không có sự khác biệt so với môi trường

xung quanh

2.3 Các phương pháp điện và điện từ

Trong môi trường địa chất tính chất điện từ (điện trở suất và các tham số điện từ

khác như tính phân cực kích thích, độ điện thâm, từ thâm ) có mỗi quan hệ chặt chế

không chỉ với thành phần khoáng vật (độ chửa nước, chứa muổi khoáng, khoáng

vật, ) mà còn có tỉnh phân dị cao với trạng thải, nguồn góc của vật chất và thành hệ

địa chất khác nhau (độ rắn chắc, độ rồng, mức độ chứa nước, )

oe Resieuvtyin oun

wt el no? 10% ww! wt om ot te 10 MƠ tom, eh oh a tỂ

re® wo! ww w* dế” re? cor ot 19 1 100 4660 tof 10° 405 467 10 ach

Hình 2.1 Tỉnh chất dẫn điện (điện trở suất) của một số loại đá [Loke]

Ludn van thee st khoa hoc TĐặng Ngọc Thủy

Trên thực tế trong môi trường địa chất và hầu hết cáo vùng tồn tại vả tiêm ân

nguy eơ lún, nứt sụt đất có các yếu tế cấu trúc có thành phần khác nhau (đa gốc rắn, đá

gée dip vữ chứa nước, lớp phủ đêo hoặc xốp, ) và các quá trình biến động gây nút, sụt lún (khe nứt, thấm nước ở lớp phủ, nước ngâm và đòng chảy ngằm, ) đều gây ra các biển động tlưm số điện và điện từ (điện lrô suất, điện thám, tính phân cực kích

e phương pháp điện từ là phương pháp địa vật lý được ứng dụng

xộng rấi nhất trên thể giới cũng như ở Việt Nam trong giải quyết các nhiệm vy dia chat, dia chat thiy van, dia chất công trình và môi trường trong đỏ có tai biến nứt sụt đất

[Loke, Randazzo, AF and Smith, DL., 2003, |

Do su da dang về các tham số và thiết bị, quy trình áp dụng đo điện từ cho các yêu cầu thực tế và đối tượng địa chất môi trường khác nhau nên hiện nay có đến hàng chục phương pháp và thiết bị điện từ cho nghiền cứu các đôi tượng địa chất khác nhau

[Zhdanov,2009, ] Cáo phương pháp sau thích hợp cho nghiên cứu tai biển nứt sụt

đất

3.3.1 Phương pháp điện trô suỗ!

Thương pháp điện trở suất dựa trên bài toán vật lý vẻ mồi quan hệ giữa sự phân

bố mật độ dòng điện trong môi trường từ một nguồn điện phát vào môi trường đó với

độ dẫn điện của môi trường Nó được mô tả bằng phương trình toàn học như sau:

Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Ngọc Thủy!

hàm Đirae mô tả tính chất phân bô nguồn điện trong môi trường ở toạ độ x4, y,, Z4; AV-

là thể tích cực phát của nguồn điện

Trong phương trình trên dòng điện 1 là nguồn phát chủ động luôn có cường độ

xác định; giá trị điện thể U trong môi trường cũng xác định được bằng thiết bị đo trên thực địa Còn hàm phân bỏ độ dẫn điện của môi trường ơ lả điều ta cân biết cỏ thẻ xác định được bằng cách giải phương trình trên khi đã biết các tham số I, U Tuy nhiên việc

Án MỊME A21 Số đến cục trên han

Thang dien tro suat, Ohm.m

<===Da chua nuoc/ Da ran cha

Hình 2.2 Sơ đồ mô tả nguyên lý thực hiện và kết quả áp dụng phương pháp thăm

đò điện bằng quy trình 2D đề xác định cầu trúc địa chất (Nguồn: Viên Địa Chất — viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam)

Trường ĐH Khoa học Tự nhiên 24 Khoa Dia Chat

Ludn van thee st khoa hoc TĐặng Ngọc Thủy

giải phương trình nêu trên trong môi trường địa chất phức tạp là cá ruột vẫn đề lớn có tính chưyẻn môn sâu, công việc đỏ đã được nghiên cửa hoàn thiện, đổi với môi trường,

phức tạp chỉ thực hiện được bằng các chương trình chuyên dụng trên máy tính điện tử

Quy trình ứng đựng phương pháp này gồm hai công đoạn: 1) Do thực địa; 2) Xử lý

tích khão sát; 3) Do sâu điện trở suất đẻ

áo định tham số các lớp từ mặt đất xuống độ sâu cân thiết, 4) Đo cắt lớp cho phép xác dịnh đặc điểm phản bổ điện trở suất thể hiện cầu trúc môi trường đưới tuyển đo gọi là phương pháp cắt lớp bai chiều (2D), hay dưới điện tích khảo sát được gọi lả phương pháp cắt lớp ba chiều (3D) Nguyên lý và quy

trình, kết quả ứng dụng phương pháp điện trở hiện nay thường dược ép dụng theo quy

trình cắt lớp điện trở được mỗ tả trên hình 2.2

Phân tích tài liệu: việc phân tích tải liệu bằng quy trinh 2D và 3D chỉ thực hiện được bằng các phan mém chuyén dụng trên máy tính điện tử có lốc độ Lính toán miạnh

và bộ nhớ lớn Các phản mềm nảy dược bán rộng rãi trên thị trường quốc tế và ban

êm thiết bị, phân mềm được sử đựng phỏ biến rộng rãi nhất là RES2DINV [Loke]

Mây tính thông dung hiên nay cho phép thực hiện phân tích sơ bộ tải liệu ngay trên

thực địa cho thông tin nhanh về đặc điểm câu trúc mỗi trường, nhận biết được ngay các

đổi tượng cân quan tâm tương tự như kỹ thuật cắt lớp trong y học (hình 2,2)

Nhược điểm của phương pháp điện trở suất là đòi Hội phải có điều kiện nói tiếp đất các điện cục, để thực hiện trên thực địa phải di chuyển liên tục các điện cực mắt thiểu thời gian và nhân lục nên răng xuất lao động Hiáp và chỉ phí cao Trong nghiên cửu tai biến nứt sụt dất thường dòi hỏi mức dỗ khảo sát chỉ tiết cao (khoảng cách giữa

các điện cực chỉ 1-2m đến Sm), khí bẻ mặt là đá rẳn, bê tông, trên điện tích đo có nhigu

Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Ngọc Thủy!

địa vật cản trở như tường nhả, tường rào chắn ngang tuyến đo sẽ rất khỏ thực hiện hoặc thực hiện không liên tục sẽ không đáp ứng được yêu câu chỉ tiết cân thiết

Hiện nay cỏ các phương pháp và thiết bị điện từ sử dụng kết hợp đẻ khắc phục

nhược điểm của phương pháp điện trở suất nêu trên như ERA, EM, Ohmmeter, radar

xuyên đất, (Wait, 1992, Zhdanoy, 2009, )

2.32 Phương pháp điện từ dùng thiết bị ER.L

Thiết bị ERA được ch tạo dựa trên cơ sở lời giải bải toán đo tin hiệu điện vả từ

ở không gian phía trên bẻ mặt đất (trong không khi) của một nguồn phát là lưỡng cực điện tiếp đất hoặc không tiếp đất được mô tả trên hình 2.3

thiết bị điện tử tần số thấp với các điện cực

nguồn vả thu không tiếp đất

Chủ giải hình vẽ a: 7 - cường độ nguồn phát Ễ

dong đặt trong không khí ở độ cao h; ơạ=0

độ dẫn điện của không khí; ơ - độ dẫn điện môi trường dưới mặt đất; s› - tính điện

thâm của không khí; x, y, z — trục toạ độ ạt) ước Hình vẽ b: tham số hình học mô tả

nguôn phát và thu tín hiệu điện từ trong không khí: hụạy - độ cao đo tín hiệu điện thé

Ur); I— Cường độ nguôn phát dòng ở độ cao h; I* - Ảnh xạ của nguôn phát; r —

Khoảng cách từ nguồn đến điểm thu tín hiệu;

Tin hiệu thu được khi điện cực đặt trên mặt đất hay trong không khí

Ludn van thee st khoa hoc TĐặng Ngọc Thủy

đi được sự thay đối tính chất điện từ trong lòng đất theo diện ở những nơi bị căn trở bbổi các công Irình khó thực hiện được bằng phương pháp điện trả Độ sâu khảo sát

trong phương, pháp này thường không lớn, kết quá áp dụng chí ở mức độ định tỉnh vả

việc định vị vật gây đi thường có tính định xứ cao và không cản ni tiếp đất các điện

cực Tuy nhiên tương nhiều trường hop did

¡kiện địa hình phức tạp không thực hiệ

được bằng thiết bị radar có màn chắn, còn thiét bi radar khéng có màn chắn chống nhiễu kém, phân giải thập, mực nước ngẫm gân mặt đắt, điểu kiện thời tiết xâu rất khô

thu dược tín hiệu hay không thực hiện được

Cáo phương pháp và thiết bị điện từ khảo có khả năng và hiệu quả ing dụng tương

Ludn van thee st khoa hoc TĐặng Ngọc Thủy

CHƯƠNG 3

ĐẶC ĐIỀM NỨT SỤT DẤT Ở HUYỆN THANH BA TRÊỄN CƠ SỞ GIẢI DOÁN

DIA VAT LY VA CAC GIẢI PHÁP PHÒNG TRÁNH

3.1 Đặc điểm tự nhiên và điều kign dja chAt trong mai liém quan véi hién tagng nứt sụt dat

BLL Dae điễm tự nhiên

Thanh ba là luyện tmiền núi năm ở tây bắc tỉnh Phú Thọ với lẳng điện tích Lự

nhiên 19.503,41 ha Địa hình thấp dẫn từ đông bắc xuống tây nam „ chủ yếu là núi thấp,

gò đổi và một phân điện tích nhỏ có địa hình đổng bằng nằm đọc ven sông Trỗi

Huyện Thanh Ba nằm trong vủng khí hậu nhiệt đới gió mùa Nhiệt dộ trung bình

năm là 23,22 Lượng mưa trung bình năm khoảng 1.463mm Dé 4m trung binh năm

khoảng 84%

Tuyên Thanh Ba có mạng sông suối và ao hồ với điện lịch lá 1.106 ba, trong đó

ao hồ chiêm 720,9ha Sông chính là sông lồng (sông Thao) chảy qua rìa phía tây nam

và là ranh giới với huyện Câm Khê Các phụ lưu của sông Hồng là các suối nhỏ và

kênh mương đào có độ dài không lớn

Hệ thống phụ lưu của sông Hồng xuất phát từ phía đông bắc huyện và đố vào sông Hồng ở phía tây nam Mật độ sông suối khá dày, xấp xỉ 2krm/kru? Trong đỏ có lưu vực sông Lạn là có diện tích lớn nhất chiếm hơn nửa điện tích vùng nghiên cứu rồi

đồ vào sông Hồng ở khu vực Ngôi Lớn

31.2 Đặc điểm địa chất

Dia ting: khu vực nghiên cứu lộ ra các phân vị địa tầng sau: hệ tảng Ngòi Chi

(AR ne) thuậc loạt Sông Hỏng: hệ tâng Đảng Giao (T› đp); hệ tẳng Vin Lang (Ts oe

vb); hé tang Van Yên (NIˆ vy), hệ tằng Cổ Phúc (Ni cp) và các thánh tạo trầm tích Đệ

Ludn van thee st khoa hoc TĐặng Ngọc Thủy

Lig ting này chiếm một diện tích khá lớn và lộ ra chủ yếu ở phia bắc và đông,

thắc của vùng nghiên cứu Đát đá thuộc hệ tầng Ngôi Chỉ chủ yêu là các đã biến chất

kết tĩnh được thánh tạo từ đá trầm tích lục nguyên có mức độ phân dị tốt, cha yéu gam các đá phiên sét xen cát kết thạch anh

Hệ tầng Đông Giao (T› đụ)

Trong vùng nghiên cửu hệ tẳng Đồng Giao (T; dạ) lộ ra thành từng khoảnh nhỏ, kéo dải theo phương tây bắc đông nam và tập trung ớ vùng đồng bằng (vùng thung lũng các suối lớn, ở khu vực phía tây ram, khu vực trung (âm và ở phia tây bắc ving

phiền cửu

TIệ tầng Dễng Giao phủ bắt chỉnh hợp lên hệ tẳng Ngài Ghỉ và bị các thành tạo trâm tích trẻ hơn phủ không chỉnh hợp lên trên Các thành tạo cacbonat của hệ tầng, HDễng Giao bị hệ thống các dit gay phương tây bắc déng nam chia cit thánh các đái

củng phương

Hệ tầng Văn Ling (Tyn-r vl)

Chúng lộ ra chủ yếu trên các dai đổi thập Thành phần chủ yêu là cát kết, bột

từ 2 — 3m Hé tang này nằm bất chỉnh hợp lên hệ lẳng Điểng Giao và bị hệ tầng Văn

Yên phú không chính hợp lên trên

Hé tang Vin Yên (N vụ)

Hệ tảng Van Yén (N,” vy) phân bố với diện lộ nhỏ thành từng quá dỗi riêng, biệt Thành phần bao gồm cdc tram tích hạt thỏ với thành phần cuội kết, tảng kết đa khoảng xen kẹp các lớp möng hoặc thấu kính cát kết, cát sạn kết

Hệ tảng Văn Yên phú không, chính hợp lên các thành tạo cổ hơn va bị các thánh

†ạo lục nguyên chứa than của hệ tắng Cô Thúc nằm chỉnh hợp lên trên

Ludn van thee st khoa hoc TĐặng Ngọc Thủy

Lig ting nay phân bó với điện lộ lớn hơn so với diện lộ của hệ tầng Văn Yên _,

chúng tập trung thành hai đãi lớn kéo dài theo phương TH — ĐN Thành phản chủ yêu

là cát bột kết, sét kết, xen các thâu kính hoặc lớp tham, sét than mông, Hệ Lẳng Cô Phúc

Thống Holocen (Q¿): là các trầm tích bở rời phân bổ rộng rãi ở nhiều nơi trong vũng nghiên cứu, có nguồn gốc aluvi, hồn hợp aluvi — preluvi — đeluvi

31.8 Đặc diễm địa hình — địa mạo

Thuyện Thanh Ba có địa hình đổi là chủ yêu chiếm gần 90% và xen kế chúng là

các dạng địa hình thung lũng sông , suôi được lắp đây bói các trầm tích Đệ Tủ Độ cao dja bình có xu thể nghiêng và thấp dẫn tử đông bắc xuống tây nan Địa hình phân bố thành những dâi đạng tuyến theo phương TB — BN

Các dạng dịa hình:

Cae dái địa hình trững : phân bố rải rác rong phạm vi nghiên cửu ˆ, kéo đải và

nằm trùng với các khe xôi cạn Lập đây các trũng chủ yêu là các trâm tích hỗn hop aluvi, proluviva deluvi , co chiéu day tir 1 - 2m Trong khu vực nghiên cứu có hai

tring: triing Ding Xa va tring Déng Xuân là nơi đã xảy ra hiện tượng nút sụt đất trong những năm gần đây

Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Ngọc Thùy

CRY GIẢI

Đa chất

Q |Ї Tứ có nguồn gốc sông, suối báo

gồm cội, sỏi, cất, sết bở rời

*ính than) lớp ruộng Phản đưới là cuội, cất, bột kết

Ds] Hé ting Vin Yén: cuội kết đá khoáng xen san thách

anh, cất bột kết chứa cuôi thách anh, đi khoáng

Hệ tỉng Văn Lãng: Cát kết thách ảnh, cắt kết chữ san, sỏi, cất, bột kết, xen các lớp đá phiến sét

Hé ting Đồng Giao: Đá với vỉ hat đá vôi bj dolomit

hồ: lêp mỏng vôi sét, thấu kính bột kết

Ð Phần trên: đá phiến thach ¿nh biotit và xen kẹp các lớp

Arn€2 ÍƑ màno thấu kính đá phiến thach ¿nh silimanit biotit, quaccit

z

E #- Phin dưới đá phiến thách anh bitit (aranat) và xen kẹp các

Arnel LỄ lén móng thấp kính đá phiến thách anh silimanit biotit, quaccit

Š bị febpit hóa, gonai biotit silimanit

Ký hiệu khác

Dit oly

Ludn vén thac st khoa hoc Đặng Ngọc

Thủy

Các địa Lành karst: cĩ điện lộ khơng phố biến, tập trung chú yếu ở các xã Võ Lao, Đơng Xa, Yên Nịi và Vũ Ên Các đang địa hình karst chính bao gồm

- Dịa hình caru phâ n bề điện lộ nhỏ , hẹp ở khu vực núi Thẩm (xã Võ Lao)

với các hang động karet, phân bộ ở các độ cao khác nhau : từ -5 đến -ÏƠm; 0,5 -[m;

3 Sm;13 15mva30 50m với nhiều chởm dá vơi cĩ đình nhọn

- Thung lũng karst phân bố rãi rác trong khu vực nghiên cửu : Dộc Mơ (khu

1), thơn Đẳng Xa (khu 3) thuộc xã Ninh Dân , xĩm Lũng, thơn Lập thuộc xố Yên

Nội, khu 4 thị trấn Thanh Ba , trung tâm xã Đơng Xuân , Đồng Lan (Vũ Ên) Trên

những cánh đồng này thường lộ các chỏm đá vơi nhỏ cĩ điện tích khoảng 1 — 1OmỂ

Các chơm đã vơi thường cĩ đỉnh trịn hoặc bằng phẳng _ thính thoảng gặp các khe

“út hoặc các ranh trên bề mặt của đã vơi này

3.1.4, Dặc điểm cửa các kiến trúc đứt gãy kiến tạo

Din gay Irong vũng phát triển theo 3 phương chính: chủ đạo là TB — ĐN; ĐB

— TN va akinh tuyén mang tinh địa phương, đĩng vai trị làm ranh giới các tầng cầu

trúc tân kiến tạo khác nhau

3.1.5 Đặc điểm địa chất thủy văn

Yếu tổ ĐỢT V là tác nhân cĩ ảnh hướng lớn đến việc hình thành và phát triển

tia tai biến nứt sụt đái Tác nhân này cĩ thể đĩng vai tị tiểm an nguy cơ, đồng thời

nhiều khi vừa đĩng vai trở thúc dây quả trình phát sinh cũng n hư gia tăng cường độ phat triển tai biển

31.51 Các tằng chữa nước dưới đất

Trong klm vực nghiên cứu tồn tại 5 tẳng chứa nước chính: tầng chứa nước lỗ thẳng trong trầm tích bở rời Dệ tử ; tầng chữa mước khe nứt tong đá trâm tích lục nguyên Neogen hệ tâng Văn Yên và Cé Phúc : tắng chứa nước khe nứt trong đá biến chất hệ tằng Ngĩi Chị; tầng chửa nước khe nứt trong đá trằm tích lục nguyên Triat

thượng hệ tầng Văn Lãng: tầng chứa mước khe mứt (đập vỡ) — karst trong đá vơi

TTriát trưng hệ tầng Đồng Giao

31.52 Động thải nước dưới đẤC

à Mơi hén quan nước mặt với nước ngắm

32

Ludn vén thac st khoa hoc Động Ngọc Thấy

Vào mủa nữa, nguồn nước mặt lớn Lưu lượng nước trên các sông, suối lớn

Các giếng đào của cư dan dia phương đây nước Trong khi vào mnùa khô hạn, lượng rnưa ít, đông chây ở sông suối có lưu lượng nhô, nhiều chỗ lỏng suỗi can, các giếng, đảo của dân cư địa phương cũng bị cạn theo Mực nước ở các giéng dao, gidng

khoan khai thác cũng bị xuống rất thấp, hẳu như chỉ có các giếng đào nằm ở tầng chứa nước khe nút, đới nứt nế - karst thì còn đồ nước để dùng sinh hoạt hàng ngày

Như vậy, nước ngầm và nước mặt cỏ mỗi quan hệ chặt chẽ, mật thiết với nhau ước mặt từ các sông suối, ao hỗ trưc tiếp thám qua tầng đất, qua tảng chứa nước lễ hong cia tim tích Đệ Tứ, theo các khe nứi, đới đập vỡ kiến lao xuống dưới, bỏ cập trực tiếp cho nước ngằm cho các tẳng, cửa nưỏe bên dưới

b Dao động mực nước ngắm

Các lỗ khoan ö nhà máy xi măng Sóng Thao thuộc xã Nhi Dân, cho thấy:

nước dưới đất tại các lỗ khoan kháo sát đều nằm ở độ sâu từ 10 21m Nước ngắm

chủ yếu thuộc loại mước nhạt Tẳng chủa mước chủ yếu trong vẻ phong hóa của đá

lục nguyên biến chất gdm sét bột lẫn cát, đắm sạn màu nâu sâm đến nâu vàng, trắng, loang lễ, dày khoáng từ 5-10 đến 18-25m Hiến động mực nước ngâm ở day khoảng

7-8m

Tại các giếng đào của các hộ gia dinh cho thấy: nước ngâm chủ yêu tỏn tại

trong tằng chửa nước lỗ hồng trầm tích Dệ tử, trong tẳng chứa nước khe nút và đói

phong hóa cửa các loại đất đá khác nhau Dao động mực nước ngâm ở các giếng dio của đân đại từ 3-4m đến S-6m Nước ngằm Irong tầng chứa nước khe nứt (dập

vỡ) — karst có sụ biển động khác nhau tủy theo khu vục Nước giếng đảo trong đới

chứa nước khe nứt — karsL có mức độ biến động không lớn

Nhìn chúng, nước ngâm biến déng theơ mùa ở các khu vực khác nhau, mức

độ biến động mục nước ngảm cũng có sự kháo nhau Biên độ dao déng chung của Tnựo nước ngằm lrên khu vực nghiên cứu thay đối từ 3-4m đến 7-8m,, đôi khi có nơi dat xắp xí 1m

3.1.6 Đặc điểm địa chất công trình

41.461 Điễu Kiện ĐCCT

Trường ĐH Khoa học Tự nhiên 3 a Khoa Dia Chat

Ludn vén thac st khoa hoc Đặng Ngọc

Thủy

Đã tiên bánh khảo sát các hồ sụt và lấy mẫu nguyên dang ở độ sâu từ 1-3m,

phục vụ cho công tác thí nghiệm trong phòng Để làm sáng tổ nguyên nhân nảo dẫn

đến nút sụt đất, tập trung vào 2 khu vực sụt đất nghiêm trọng chỉnh: Ninh Dan va Đẳng Xuân

a Khu vực mỗ khai thác dã vôi Ninh Dan

Trảm tích lớp phủ có bề đày mỏng từ L,6 — 2,2m; thành phản hạt không đồng

nhất bao gồm: đầm, s

i, sam, cal, sói, bụi

‘Thanh phan của đất là sét pha, sét pha chứa nhiều sạn Hàm lượng nhòm hat

sét đao động từ 93-42/3%; hàm lượng nhóm hạt bụi từ 11,3-37,3%; hàm lượng xhhỏm hại cát đạo động từ 52-100%, hàm lượng nhóm hạt sạn dao động Lừ 0,9-1,3%

và dăm cuối đao động từ 13-16%, Chỉ số đéo dao động từ 7,4 đến 20,3%

Luong co ngot thể tích của các mẫu đất thí nghiệm thấp, đao động trong,

khoảng 12,4-17,39; đặc tính trương nỗ không đăng kể từ — 0,37 đến 2,59% Tuy

“hiên, tính tan rã của các mẫu này khả mạnh ,, khả năng tan rã rất nhanh ngay khi bắt

đầu thí nghiêm Các mẫu sét pha vả sét pha chứa nhiề n sạn cho khá năng tan rã

trung bình từ 8Ố dén 100% (> 5 gid) va 2 mau đất loại sớt chỉ tam rả trung bình 39%

Œ 5 giờ) Hệ số thắm tương đổi cao, từ 8,05.10°cm⁄s trong mẫu đất loại sét đến

5,55.10 'cm/§ rong mẫu đất sét phat chứa nhiêu

Đá vôi xâm trắng, xám xanh, nút nẻ phong hóa vừa, cứng chắc Đá vôi thuộc loại sạch, có chất lượng tương đối đồng đều Dá vôi có đặc điểm rin chic nhưng

đòn dé vỡ Khôi lượng thể tích trưng bình 2,68g/emẺ Cường độ kháng riển ở trạng,

thái tự nhiên thay đổitừ 810 dếu 1.130kG/cmẺ, Cường dộ kháng kéo ti 51 dến 86kG/cm” Lực đính thay đối tù 221 đến 361kG/cm”, hệ sẽ kiên có 8 đến 10

b Kim vực xã Đồng Xuân (com Cay Dita)

Cáo kết quả phân tích trước đây cho thấy: , đã vôi có tính chất cơ lý tương tự

đá vôi ở mỏ đã Ninh Dân Kết quả phân tịch thành phân hạt cát phân bỏ ở đây là cát

thạt mịn chứa nhiều bụi để

ó khả năng tự chây khi có động lục — đông nước hoặc

trong quá trình triển khai hỗ mỏng công trình trên ching

3.1.7 Hiện trạng nứt sụt đất

34