Các số liệu sử dụng trong luận văn được sự giúp đỡ của đề tài thuộc chương trình Khoa học và Công nghệ trọng điểm cấp Nhà nước KHCN- TN3/11-15: “ Nghiên cứu xác định các đới dập vỡ kiến
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-
Nguyễn Văn Luân
ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỚI ĐỨT GÃY VẠN NINH - TÁNH LINH TRONG PHẠM VI T NH L M Đ NG
PH C V GI M THI U NGUY C TAI I N Đ A CH T
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội - 2016
Trang 2ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-
Nguyễn Văn Luân
ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỚI ĐỨT GÃY VẠN NINH - TÁNH LINH TRONG PHẠM VI T NH L M Đ NG
PH C V GI M THI U NGUY C TAI I N Đ A CH T
Chuyên ngành: Địa chất học
Mã số: 60440201
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Văn Vượng
XÁC NHẬN HỌC VIÊN ĐÃ CHỈNH SỬA THEO GÓP Ý CỦA HỘI ĐỒNG Giáo viên hướng dẫn Chủ tịch hội đồng chấm luận văn
thạc sĩ khoa học
PGS.TS Nguyễn Văn Vượng PGS.TS Chu Văn Ngợi
Trang 3LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc công bố trong bất cứ công trình nào khác Các tài liệu tham khảo của các tác giả liên quan đến luận văn đều đƣợc trích dẫn đầy đủ
Học viên
Nguyễn Văn Luân
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Luận văn thạc sĩ này được hoàn thành tại phòng Kiến tạo - Viện Địa chất dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Nguyễn Văn Vượng Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc sự hướng dẫn tận tình của thầy trong suốt quá trình nghiên cứu
và hoàn thiện luận văn Ngoài ra, học viên còn nhận được sự quan tâm giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi của Lãnh đạo Viện Địa chất, phòng Kiến tạo, các ý kiến đóng góp của các bạn đồng nghiệp Các số liệu sử dụng trong luận văn được sự giúp
đỡ của đề tài thuộc chương trình Khoa học và Công nghệ trọng điểm cấp Nhà nước
KHCN- TN3/11-15: “ Nghiên cứu xác định các đới dập vỡ kiến tạo trong các thành
tạo địa chất và khả năng lưu trữ nước nhằm giải quyết nước mùa khô cho các tỉnh Tây Nguyên”, mã số: TN3/T24 do TS Lê Triều Việt làm chủ nhiệm Học viên xin
trân trọng cảm ơn những sự giúp đỡ quý báu này
Học viên Nguyễn Văn Luân
Trang 5MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH VẼ 3
DANH MỤC BIỂU BẢNG 4
DANH MỤC ẢNH 4
MỞ ĐẦU 5
CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT VỊ TRÍ ĐỊA LÝ, ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN
KHU VỰC NGHIÊN CỨU 7
1.1 Vị trí địa lý 7
1.2 Đặc điểm địa hình 7
1.3 Đặc điểm thủy văn 9
1.4 Đặc điểm khí hậu 10
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ TÀI LIỆU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11
2.1 CƠ SỞ TÀI LIỆU 11
2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11
2.2.1 Phương pháp viễn thám 11
2.2.2 Phương pháp địa mạo- Tân kiến tạo 11
2.2.3 Phương pháp khôi phục trạng thái ứng suất dựa vào các mặt trượt và
vết xước trên mặt trượt (phương pháp của V.D Parfenov, 1984) 16
2.2.4 Phương pháp đánh giá động đất cực đại theo chiều dài đứt gãy 16
CHƯƠNG 3 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, ĐỊA MẠO, KIẾN TẠO ĐỚI ĐỨT GÃY VẠN NINH - TÁNH LINH 18
3.1 Đặc điểm địa chất 18
3.1.1 Hệ tầng La Ngà (J2 ln) 19
3.1.2 Hệ tầng Đ o ảo Lộc (J3 dbl) 20
3.1.3 Hệ tầng Đơn ương (K2 dd) 20
3.1.4 Hệ tầng Di Linh (N2 dl) 21
3.1.5 Hệ tầng Túc Trưng (βN2- Q1 tt) 21
Trang 63.1.6 Hệ tầng Đại Nga (βN2 dn) 21
3.1.7 Hệ tầng Xuân Lộc (βQII xl) 22
3.1.8 Phức hệ Định Quán (-- J3 dq) 22
3.1.9 Phức hệ Cà Ná (K2 cn) 23
3.2 Đặc điểm địa mạo 23
3.3 Đặc điểm cấu trúc địa chất - Tân kiến tạo 25
CHƯƠNG 4 ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ HOẠT ĐỘNG ĐỚI ĐỨT GÃY
VẠN NINH - TÁNH LINH VÀ CÁC LOẠI HÌNH TAI BIẾN ĐỊA CHẤT LIÊN QUAN 30
4.1 Đánh giá đới đứt gãy Vạn Ninh - Tánh Linh qua các chỉ số địa mạo 30
4.1.1 Chỉ số bất đối xứng bồn thu nước 30
4.1.2 Chỉ số độ uốn lượn mặt trước núi 32
4.1.3 Tỉ số giữa độ rộng đáy thung lũng và độ cao của nó 34
4.2 Đặc điểm đới đứt gãy Vạn Ninh - Tánh linh qua kết quả xử lý bằng
phương pháp kiến tạo vật lý 37
4.3 Hoạt động hiện đại của đới đứt gãy Vạn Ninh - Tánh Linh và các loại hình nguy cơ tai biến địa chất liên quan 43
4.3.1 Nguy cơ tai biến trượt đất 49
4.3.2 Nguy cơ tai biến động đất 53
KẾT LUẬN 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO 57
Trang 7DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 2 Địa hình tỉnh Lâm Đồng và lân cận trên bản đồ EM 8
Hình 4 Minh họa chỉ số bất đối xứng của bồn thu nước
Hình 5 Sơ đồ tính chỉ số độ uốn lượn mặt trước núi
Hình 6 Minh họa tỉ số giữa chiều rộng thung lũng với chiều cao 15 Hình 7 Sơ đồ địa chất đới đứt gãy Vạn Ninh - Tánh Linh và lân cận 18 Hình 8 Sơ đồ cấu trúc Tân kiến tạo vùng Lâm Đồng và lân cận 27 Hình 9 Sơ đồ tính chỉ số AF khi chồng chập trên nền bản đồ địa chất
Hình 10 Sơ đồ tính chỉ số bất đối xứng bồn thu nước của đới đứt gãy
Hình 11 Sơ đồ tính toán chỉ số độ uốn lượn mặt trước núi của đới
Hình 12: Sơ đồ vị trí các mặt cắt địa hình trên đới đứt gãy Vạn Ninh -
Hình 19 Sơ đồ giải đoán lineament khu vực nghiên cứu 38 Hình 20 Sơ đồ phân bố các đới dập vỡ kiến tạo trên cao nguyên
Hình 21 Mô hình minh họa elipsoid biến dạng theo phương trường
Hình 22 Trường ứng suất kiến tạo hiện đại khu vực Đông Nam Á
Hình 23 iểu hiện đới đứt gãy Vạn Ninh - Tánh Linh trên bản đồ địa hình 47 Hình 24 iểu hiện đới đứt gãy Vạn Ninh - Tánh Linh trên mạng lưới
Hình 25 iểu hiện đới đứt gãy Vạn Ninh - Tánh Linh trên bản đồ EM 47 Hình 26 iểu hiện đới đứt gãy Vạn Ninh - Tánh Linh trên ảnh Google Earth 47 Hình 27 Biểu hiện đới đứt gãy Vạn Ninh - Tánh Linh qua các miệng núi
Hình 29 Sơ đồ hiện trạng các dạng tai biến liên quan tới kiến tạo trẻ,
Trang 8DANH MỤC BIỂU BẢNG
Bảng 1 Các yếu tố biểu hiện hoạt động của đới đứt gãy Vạn Ninh -
Bảng 2 Giá trị tính Smf cho đới đứt gãy Vạn Ninh - Tánh Linh 33 Bảng 3 Giá trị tính Vf cho đới đứt gãy Vạn Ninh - Tánh Linh 37 Bảng 4 Kết quả đánh giá động đất cực đại theo Nguyễn Đình Xuyên
Bảng 5 Kết quả đánh giá động đất cực đại theo Cao Đình Triều (2002) 54 Bảng 6 Kết quả đánh giá động đất cực đại theo Wells and Coppersmith
DANH MỤC ẢNH
Ảnh 3: ập vỡ phương á kinh tuyến trong đá trầm tích hệ tầng Đắk Rium 40 Ảnh 4: Cặp khe nứt cắt cộng ứng phương TB - ĐN và Đ - TN 40 Ảnh 5: Đới tập trung với mật độ cao các mặt phiến, mặt trượt 41 Ảnh 6: Đới ép phiến, nứt cắt, thế nằm 305-315/80-90 42 Ảnh 7: Họng núi lửa ở thôn Hoàn Kiếm, xã Nam Hà, huyện Lâm Hà,
Ảnh 9: Phiến hóa phát triển trong đá ryolit t
50
Trang 9MỞ ĐẦU
Trong bình đồ cấu trúc kiến tạo khu vực Nam Trung Bộ, đới đứt gãy Vạn Ninh - Tánh Linh nằm trong phạm vi của rìa lục địa tích cực Mesozoi muộn Đà Lạt (Trần Văn Trị, 2009) Đới đứt gãy Vạn Ninh - Tánh Linh có phương đông bắc- tây nam, chạy dài khoảng 300 km từ huyện Vạn Ninh tỉnh Khánh Hòa qua Lâm Đồng xuống đến khu vực huyện Tánh Linh tỉnh Bình Thuận (Trần Văn Thắng và nnk, 2004) Trên suốt chiều dài của đứt gãy, nó đã cắt qua các thành tạo địa chất trước và trong Kainozoi như: đá trầm tích của hệ tầng La Ngà (J2 ln), đá phun trào của hệ tầng Đ o
Bảo Lộc (J3 db), đá phun trào của hệ tầng Đơn ương (K2 dd), trầm tích Neogen hệ
tầng Di Linh (N13-N21 dl), phun trào bazan hệ tầng Túc Trưng (βN2- Q1 tt), phun
trào bazan hệ tầng Đại Nga (βN2dn), phun trào bazan hệ tầng Xuân Lộc (βQII xl)
cùng với đó là các tích tụ trầm tích bở rời Đệ tứ và các thành tạo xâm nhập granit của hai phức hệ Định Quán (γJ3 dq) và Cà Ná (γK2 cn) Dọc đới đứt gãy còn xuất
hiện các họng núi lửa và các điểm nước khoáng nóng Điều này cho thấy biểu hiện hoạt động trong Tân kiến tạo của đới đứt gãy này
Mặc dù đã có một số nghiên cứu đề cập đến đới đứt gãy Vạn Ninh - Tánh Linh nhưng các công trình này mới chỉ nghiên cứu ở mức khái quát Trong luận văn này, học viên đi sâu vào nghiên cứu chi tiết với mục tiêu là làm sáng tỏ mức độ hoạt động kiến tạo trong giai đoạn Tân kiến tạo của đới đứt gãy Vạn Ninh - Tánh Linh trong phạm vi tỉnh Lâm Đồng nhằm phục vụ giảm thiểu nguy cơ tai biến địa chất Điểm mới trong luận văn này là học viên đã áp dụng phương pháp tính toán các chỉ
số địa mạo để đánh giá mức độ hoạt động của đới đứt gãy Vạn Ninh - Tánh Linh, đồng thời đã phân đoạn đới đứt gãy Vạn Ninh - Tánh Linh Ý nghĩa của sự phân đoạn này gắn liền với đánh giá nguy cơ tai biến địa chất như động đất, trượt lở đất Trên cơ sở phân đoạn đứt gãy, có thể dự báo được những vị trí có nguy cơ cao hơn hoặc ít nguy cơ hơn trên toàn bộ chiều dài đới đứt gãy nhằm giảm thiểu những thiệt hại liên quan, góp phần quy hoạch sử dụng lãnh thổ dọc đới đứt gãy này Vì những
lý do trên, học viên đã chọn đề tài “ Đánh giá mức độ hoạt động của đới đứt gãy
Vạn Ninh - Tánh Linh trong phạm vi tỉnh Lâm Đồng ph c v giảm thi u ngu c tai
Trang 10iến địa chất” làm luận văn nghiên cứu Luận văn được bố cục thành 04 chương,
không kể phần mở đầu và kết luận, chi tiết như sau:
Chương 1 Khái quát vị trí địa lý, đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu
Chương 2 Cơ sở tài liệu và các phương pháp nghiên cứu
Chương 3 Đặc điểm địa chất, địa mạo, kiến tạo đới đứt gãy Vạn Ninh - Tánh Linh Chương 4 Đánh giá mức độ hoạt động đới đứt gãy Vạn Ninh - Tánh Linh và các loại hình tai biến địa chất liên quan
Trang 11CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT VỊ TRÍ ĐỊA LÝ, ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN
KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1 Vị trí địa lý
Khu vực nghiên cứu nằm trong phạm vi tỉnh Lâm Đồng Lâm Đồng là một trong năm tỉnh của vùng Tây Nguyên, phía đông giáp với tỉnh Ninh Thuận và Khánh Hòa, phía bắc giáp với tỉnh Đăk Lăk, phía tây giáp với tỉnh Đăk Nông và
ình Phước, phía nam giáp với tỉnh Bình Thuận và Đồng Nai (Hình 1)
Hình 1 Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu
1.2 Đặc điểm địa hình
Lâm Đồng là một tỉnh nằm trên độ cao địa hình lớn, cao trung bình từ 800-
1000 m so với mực nước biển Đặc điểm nổi bật của địa hình tỉnh Lâm Đồng là sự phân bậc khá rõ ràng từ bắc xuống nam và có thể chia thành 3 dạng địa hình chính
sau (Hình 2):
Trang 12Hình 2 Địa hình tỉnh Lâm Đồng và lân cận trên ản đồ DEM
- Phía bắc tỉnh là vùng núi cao, vùng cao nguyên Lang Bian với những đỉnh cao
từ 1.300m đến hơn 2.000m như i Đúp (2.287m), Lang ian (2.167m), Chư You Kao 2.006 m, M’neun San 1.996 m, e Nom an Seng 1.931 m,
- Phía đông và tây có dạng địa hình núi thấp (độ cao 500 - 800 m) Địa hình chủ yếu là thung lũng, gồm các bề mặt tương đối bằng phẳng, ít dốc, có nguồn gốc tích
tụ thung lũng giữa núi hoặc các bồi tích sông suối hiện đại
- Phía nam là vùng chuyển tiếp giữa cao nguyên i Linh - ảo Lộc và bán bình nguyên Các dạng địa hình chủ yếu là đồi núi thấp đến trung bình, gồm các đồi hoặc núi có độ dốc 20o
và có độ cao < 800 - 1.000 m
Trang 131.3 Đặc điểm thủy văn
Lâm Đồng là tỉnh nằm trong hệ thống sông Đồng Nai, có nguồn nước rất phong phú, mạng lưới suối khá dày đặc, tiềm năng thuỷ điện rất lớn Sông suối trên địa bàn Lâm Đồng phân bố khá đồng đều, mật độ trung bình 0,6km/km2 với độ dốc đáy nhỏ hơn 1% Phần lớn sông suối chảy từ hướng đông bắc xuống tây nam
Hình 3 Mạng lưới thủ văn khu vực nghiên cứu
o đặc điểm địa hình đồi núi và chia cắt mà hầu hết các sông suối ở đây đều
có lưu vực khá nhỏ và có nhiều ghềnh thác ở thượng nguồn Đặc trưng chính của sông suối Lâm Đồng là ngắn và dốc, lưu lượng chảy thấp, phân bố không đều giữa các mùa, lưu vực tập trung nước nhỏ.Vào mùa khô các suối thường bị cạn kiệt không đủ nước tưới cho đồng ruộng, ngược lại vào mùa mưa nước tập trung nhanh
Trang 14thường gây ngập úng cục bộ Sông suối phát triển theo các kiểu mạng khác nhau và kết hợp lại để hình thành nên mạng lưới thủy văn Các kiểu mạng sông bao gồm:
mạng cành cây, dạng song song, dạng tỏa tia, dạng lông chim, (Hình ) Các sông
lớn của tỉnh thuộc hệ thống sông Đồng Nai gồm 3 sông chính là: sông Đa âng (Đạ Đờng), sông La Ngà, sông Đa Nhim
1.4 Đặc điểm khí hậu
Lâm Đồng nằm trong khu vực chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa biến thiên theo độ cao Trong năm có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng
11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau Nhiệt độ thay đổi rõ rệt giữa các khu vực, càng lên cao nhiệt độ càng giảm Nhiệt độ trung bình năm của tỉnh dao động từ
18 - 250 C, thời tiết ôn hòa và mát mẻ quanh năm, thường ít có những biến động lớn trong chu kỳ năm Lượng mưa trung bình 1.750 - 3.150 mm/năm, độ ẩm tương đối trung bình cả năm 85-87%
Trang 15TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Bản đồ địa chất và khoáng sản, tỉ lệ 1: 200.000 các tờ Đà Lạt- Cam Ranh (C-49-I & C-49-II);Bến Khế (D-49-XXXI); Phan Thiết(C-49-VI); Blao (C-48-VI); Gia Ray(C-48-XII) Cục Địa chất Việt Nam xuất bản và giữ bản quyền, Hà Nội
2 Nguyễn Văn Đạo, 1986 Mặt san bằng Nam Trung Bộ Luận án phó tiến sĩ khoa học Địa chất - Địa lý, Viện Các Khoa học về Trái đất, Hà Nội
3 Phạm Văn Hùng, 2002 Một số đặc điểm đứt gãy Tân kiến tạo khu vực Nam Trung Bộ Luận án tiến sĩ Địa chất, Viện Địa chất, Hà Nội, 2002
4 Nguyễn Xuân Huyên và nnk, 2015 Nghiên cứu các dạng tai biến địa chất nhằm phục vụ phát triển kinh tế- xã hội vùng Tây Nguyên Đề tài cấp nhà nước TN3/T04, lưu trữ Viện Địa chất
5 Phùng Văn Phách, Vũ Văn Chinh, 1995: Cấu trúc kiến tạo Kainozoi và mối liên quan của chúng với tính địa chấn trên lãnh thổ Việt Nam Lưu trữ tại Viện Vật l địa cầu, Hà Nội
6 Ngô Gia Thắng, Lê uy ách, 2009 Đặc điểm kiến trúc tạo núi nội mảng Kainozoi lãnh thổ Việt Nam Tạp chí các khoa học về Trái Đất, số T31(1), Hà Nội
7 Trần Văn Thắng, Văn Đức Tùng, 2004 Các đứt gãy chính có biểu hiện hoạt động trong Kainozoi muộn trên đới kiến tạo Đà Lạt Tạp chí các khoa học về Trái Đất, tập 26 (4), tr 554-562
8 Cao Đình Triều, Nguyễn Đức Vinh, 2012 Phân đoạn đứt gãy trong đánh giá động đất cực đại ở Việt Nam Tạp chí Địa chất, số 331-332/5-8/2012, Hà Nội
9 Phan Trọng Trịnh và nnk, 2016 Nghiên cứu hoạt động địa động lực hiện đại khu vực Tây Nguyên phục vụ dự báo các dạng tai biến địa chất ở các vùng đập,
hồ chứa và đề xuất các giải pháp phòng tránh Báo cáo tổng kết đề tài thuộc chương
trình KHCN-TN3/11-15, mã số: TN3/T06 Lưu trữ Viện Địa chất
10 Lê Triều Việt và nnk, 2015 Nghiên cứu xác định cá đới dập vỡ kiến tạo trong các thành tạo địa chất và khả năng lưu trữ nước nhằm giải quyết nước mùa khô cho các tỉnh Tây Nguyên Đề tài cấp nhà nước TN3/T24, lưu trữ Viện Địa chất
Trang 1611 Nguyễn Văn Vượng, Vũ Văn Tích, Nguyễn Ngọc Thủy, ùi Văn uẩn,
2004 Thử nghiệm phân vùng và dự báo các đặc trưng chuyển dịch hiện đại vỏ Trái đất khu vực Tây Bắc Bộ trên cơ sở nghiên cứu mối tương tác giữa trường ứng suất
khu vực với một số hệ thống đứt gãy TC Địa chất, A/285 : 49-56 Hà Nội
12 Nguyễn Đình Xuyên, Cao Đình Triều, 1990 Động đất Tuần Giáo ngày
24/6/83 Nxb KH&KT, Hà Nội, 107 tr
13 Nguyễn Trọng Yêm, 1991 Về hoàn cảnh địa động lực Tân kiến tạo miền Nam Trung Bộ Tạp chí Địa chất, số 203-203(1-4), Hà Nội
14 Nguyễn Trọng Yêm, 1996 Các chế độ trường ứng suất kiến tạo Kainozoi ở lãnh thổ Việt Nam Tạp chí địa chất, số 236(9-10), Hà Nội
15 Keller, E A., & Pinter, N., 2002a Active Tectonics: Earthquakes, Uplift and Landscape (2002) Active Tectonics: Earthquakes, Uplift and Landscape Newjersey, Prentice Hall
16 Mahmood et al,2012 Appraisal of active tectonics in Hindu Kush: Insight from DEM derived geomophic indices and drainage analysis Geoscience frontiers 3(4)/407-428
17 Wells D l and Coppersmith K J., 1994 New empirical relationship among magnitude, ruture length, ruture width, rupture area, and surface
displacement Bull of the Seism Soc of America, 84/4, 974-1002
18 William B Bull, 1990 Tectonic geomorphology of mountains Blackwell publishing
