Nghiên cứu địa chấn cấu tạo phục vụ xây dựng đập thuỷ điện trung sơn thanh hoá

Sơ đồ vị trí nghiên cứu Bản đồ địa chất khu vực thuỷ điện Trung Sơn Bản đồ phân vùng địa mạo khu vực thuỷ điện Trung Sơn Ảnh vệ tinh Landsat khu vực thuỷ điện Trung Sơn Ảnh vệ tinh Lands

LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐỊA CHẤT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Phan Trọng Trịnh

Hà nội - 2007

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu riêng của tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất

kì công trình nào khác

Tác giả luận văn

Lê Minh Tùng

Chương 1 - TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 13

Chương 2 - PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37

2.2.1 Các phương pháp địa chất- địa mao 39

2.2.3 Các phương pháp kiến tạo vật lý 47

trong khu vực nghiên cứu

THUỶ ĐIỆN TRUNG SƠN – THANH HOÁ

TB – ĐN : Tây bắc - đông nam

ĐN – TB : Đông nam - tây bắc

TB : Tây bắc

ĐN : Đông nam

ĐB : Đông bắc

Nnk : Nhiều nhà nghiên cứu khác

TƯSKT : Trường ứng suất kiến tạo

HKNCƯ : Hệ khe nứt cộng ứng

Đđl : Đới động lực

MCE : Động đất cực đại (Maximum credible earthquake) MDE : Động đất thiết kế cực đại (Maximum desigh earthquake) OBE : Động đất cơ sở vận hành (Operation basis earthquake) PGA : Gia tốc rung động nền (Peak ground acceleration)

SA : Phổ gia tốc (Spectrum acceleration)

Sơ đồ vị trí nghiên cứu

Bản đồ địa chất khu vực thuỷ điện Trung Sơn

Bản đồ phân vùng địa mạo khu vực thuỷ điện Trung Sơn

Ảnh vệ tinh Landsat khu vực thuỷ điện Trung Sơn

Ảnh vệ tinh Landsat TM khu vực nghiên cứu được lồng trên

mô hình số độ cao nhằm xác định vị trí các chấn đoạn đứt gãy

dưới các góc nhìn khác nhau

Mô hình số độ cao địa hình khu vực thuỷ điện Trung Sơn

Bản đồ tân kiến tạo - địa động lực khu vực nghiên cứu và lân

cận

Sơ đồ kiến trúc - địa động lực đới đứt gãy Sơn La

Mặt cắt 3HKNCƯ qua đới đứt gãy Sơn La

Các dấu hiệu biến dạng địa mạo qua đới đứt gãy Sơn La

Sơ đồ kiến trúc - địa động lực đới đứt gãy Sông Mã

Mặt cắt 3 HKNCƯ qua đới đứt gãy Sông Mã

Các dấu hiệu biến dạng địa mạo qua đới đứt gãy Sông Mã

Sơ đồ kiến trúc tân kiến tạo - địa động lực khu vực nghiên cứu

Mô hình số độ cao thể hiện rõ các đứt gãy trẻ vùng nghiên cứu

Bản đồ phân bố chấn tâm động đất miền Bắc Việt Nam và lân

Các thông số đầu vào và kết quả tính toán động đất cực đại

khu vực thuỷ điện Trung Sơn – Thanh Hoá

Kết quả tính Magnitude cực đại do các đứt gãy sinh ra

Dữ liệu đầu vào và kết quả tính gia tốc rung động cực đại tác

động đến đập thuỷ điện Trung Sơn

Kết quả tính gia tốc rung động cực đại tác động tới thân đập

khi có động đất cực đại xảy ra ở các chấn đoạn đứt gãy

Kết quả tính gia tốc rung động khi có động đất cực đại xảy ra

ở các chấn đoạn đứt gãy ứng với các chu kỳ lặp khác nhau

Kết quả đánh giá phổ gia tốc cực đại

A - Đới trượt cắt rộng 10- 15 cm chứa vật liệu tơi xốp màu

xám sáng bị ép phiến phản ảnh đứt gãy trượt bằng phải 315O ;

B - Mặt trượt của đới trượt 45o<75o, có quan sát được vết

xước dịch bằng phải (tại Suối Quyên, Bản Uôn, Thanh Sơn,

Quan Hoá )

A - Đới trượt (305-310o), hệ thống vi đứt gãy thuận

(185o<70o), làm dịch trượt hệ thống khe nứt (20-25o<35-40o)

với biên độ 50 -60cm

B - Đới trượt cắt (305-310o) rộng 2-10cm, cắm về phía đông

bắc (70o), có chứa vật liệu màu xám sáng, xám vàng, mền,

xốp bị ép phiến nhẹ có quan sát thấy vết xước

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Dự án xây dựng đập thuỷ điện Trung Sơn nằm trên địa phận bản Co Me, xã Trung Sơn, huyện Quan Hoá, tỉnh Thanh Hoá là một trong những dự án xây dựng thuỷ điện quốc gia Đập thuỷ điện Trung Sơn được xây dựng ở trung lưu dòng Sông

Mã và đây cũng là dự án đầu tiên chặn dòng con sông lớn này Thuỷ điện Trung Sơn xây dựng không chỉ cung cấp nguồn điện quan trọng cho khu vực, mà còn nâng

cao đời sống kinh tế – xã hội cho cả vùng, nơi mà từ trước đến nay chưa có mạng

lưới điện sử dụng và đồng thời hoà với mạng lưới điện quốc gia làm giảm thiểu tình trạng thiếu điện đối với toàn quốc Hơn nữa, khi đập thuỷ điện hoàn thành sẽ góp phần điều hoà nguồn nước trong các mùa, phục vụ cho sản xuất nông nghiệp, ổn định cuộc sống, sinh hoạt cho người dân và các khu công nghiệp ở phần trung và hạ nguồn của lưu vực Sông Mã Để có sự vận hành an toàn, lâu dài đối với các công trình thuỷ điện không để những sự cố đáng tiếc như nứt, rò rỉ hoặc thậm chí vỡ đập, một trong những giải pháp cho vấn đề trên cần phải nghiên cứu khảo sát, đánh giá những đặc điểm về địa hình, địa mạo, địa chất, kiến tạo mà đặc biệt là địa chấn - kiến tạo rất cần thiết cho công tác đầu tiên làm cơ sở cho việc tính toán các thông số động đất gây nên ảnh hưởng đến quá trình thiết kế tuyến đập và quá trình xây dựng thuỷ điện

Thuỷ điện Trung Sơn được xây dựng trong vùng có cấu trúc địa chất phức tạp và có nhiều quá trình địa chất thường xuyên xảy ra như nứt, trượt lở đất, đáng chú ý nhất là trong thời gian gần đây ở những vùng lân cận đã từng xẩy ra những trận động đất ở các cấp độ khác nhau như trận động đất ở Điện Biên, ở Lai Châu, ở Tuần Giáo và lãnh thổ Lào Vì vậy, việc nghiên cứu cấu trúc kiến tạo và địa chấn - kiến tạo là công việc cần thiết

Chính vì vậy học viên chọn tên cho luận văn là “ Nghiên cứu địa chấn kiến

tạo phục vụ xây dựng đập thuỷ điện Trung Sơn-Thanh Hoá”

2 Mục đích nghiên cứu của luận văn

Làm rõ các hoạt động kiến tạo trẻ thông qua các phương pháp khác nhau, từ

đó ứng dụng các phương pháp đánh giá địa chấn kiến tạo cho một khu vực cụ thể,

đó là khu vực dự kiến xây đập thuỷ điện Trung Sơn ở trung lưu sông Mã

3 Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu

Là mối liên hệ giữa các hoạt động kiến tạo và các biểu hiện địa chấn khu vực : như đặc điểm hoạt động địa chất, các quá trình địa mạo, cấu trúc kiến tạo, các đứt gãy hoạt động làm cơ sở đưa ra các thông số chính xác cho việc đánh giá địa chấn kiến tạo phục vụ xây dựng tuyến đập nhà máy thuỷ điện Trung Sơn

Thuỷ điện Trung Sơn xây dựng ở phần trung lưu Sông Mã, nằm ở cực Bắc của tỉnh Thanh Hoá, trên địa phận các huyện Mường Lát, huyện Quan Hoá (tỉnh Thanh Hoá), một phần phía tây của huyện Mai Châu (tỉnh Hoà Bình), có toạ độ khoảng từ 104040’ đến 105003’ kinh độ Đông và 20026’ đến 20047’ vĩ độ Bắc

4 Nội dung nghiên cứu và nhiệm vụ nghiên cứu

Nghiên cứu đánh giá đặc điểm hoạt động của các đứt gãy kiến tạo trẻ khu vực tuyến đập và lân cận

Nghiên cứu đánh giá đặc điểm địa chấn trong khu vực đập tuyến và lân cận Ứng dụng các phương pháp đánh giá địa chấn kiến tạo khác nhau phục vụ cho việc thiết kế xây dựng nhà máy thuỷ điện Trung Sơn

Để giải quyết được nội dung trên, cần phải thực hiện các nhiệm vụ sau: Tổng quan và đánh giá các nguồn tài liệu, các công trình khoa học có liên

quan đến khu vực và lĩnh vực nghiên cứu

Phân tích, nghiên cứu đặc điểm địa chất khu vực để xác định đặc điểm đứt gãy kiến tạo trong vùng

Phân tích đặc điểm địa hình, địa mạo, các dị thường địa hình để xác định đặc điểm hoạt động của các đứt gãy tân kiến tạo: đặc điểm hình học, động học, cơ chế, tính chất và biên độ chuyển dịch

Phân tích và đánh giá các số liệu động đất lịch sử nhằm làm rõ các đặc điểm địa chấn khu vực

Đánh giá địa chấn kiến tạo (động đất cực đại, động đất cơ sở vận hành, chu

kỳ lặp, gia tốc rung động cực đại) phục vụ thiết kế xây dựng nhà máy thuỷ điện Trung Sơn

5 Phương pháp nghiên cứu

Các phương pháp địa chất - địa mạo

Phương pháp viễn thám và GIS

Các phương pháp kiến tạo vật lý

Các phương pháp địa vật lý

Các phương pháp đánh giá địa chấn kiến tạo

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nghiên cứu địa chấn kiến tạo của khu vực, nhằm làm rõ mức độ hoạt động động đất và từ đó đưa ra các giá trị định lượng về động đất tại khu vực thuỷ điện Trung Sơn-Thanh Hoá

Các kết quả đánh giá địa chấn kiến tạo sẽ là tham số quan trọng trong việc đánh giá động đất cực đại và dự báo động đất chu kỳ dài, phục vụ thiết kế tối ưu đảm bảo an toàn cho đập và hồ chứa

7 Điểm mới của luận văn

Đánh giá định lượng động đất cực đại trong khu vực nghiên cứu và lân cận Đánh giá định lượng gia tốc rung động cực đại ứng với các chu kỳ đo cho tuyến đập thuỷ điện Trung Sơn

8 Cơ sở tài liệu

Học viên đã tiến hành hai đợt khảo sát chi tiết vùng nghiên cứu và thu thập các số liệu về khe nứt kiến tạo, nghiên cứu về địa chất, địa mạo tại khu vực đập

thủy điện Trung Sơn và lân cận Học viên cũng trực tiếp xử lý phân tích số đo về khe nứt kiến tạo và xử lý phân tích và đánh giá Magnitude cực đại, biên độ và tốc

độ dịch chuyển cho 5 chấn đoạn đứt gãy có nguy cơ gây ảnh hưởng tới khu vực nghiên cứu

Trong luận văn sử dụng các tài liệu về địa chấn kiến tạo - địa động lực thủy điện Bản Uôn trong phạm vi 100km2 từ vị trí công trình do Viện địa chất Môi trường thực hiện năm 2004 Tài liệu về đặc điểm hoạt động của các đới đứt gãy Sơn

La, đới đứt gãy Sông Mã (luận án tiến sĩ của Nguyễn Văn Hùng), Các thông số phát sinh động đất, đánh giá động đất cực đại đo các đứt gãy sâu Sông Mã và Sơn La Các tài liệu về ảnh vệ tinh Landsat TM, Spot có độ phân giải 20, 30m, ảnh máy bay

tỉ lệ : 1/33 000 Các bộ tài liệu về Danh mục các chấn tiêu động đất Việt Nam (Nguyễn Đình Xuyên 2005) và số liệu thống kê về điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội khu vực nghiên cứu trong trang Web của tỉnh Thanh Hóa

Trong quá trình thực hiện luận văn, học viên cũng đã được tiếp cận và trực tiếp sử dụng các phần mền chuyên dụng phục vụ cho luận văn như: Mapinfor, Structur, Dips, phần mền tính toán xác định magnitude cực đại, biên độ và tốc độ dịch chuyển đứt gãy, gia tốc rung động,

9 Bố cục luận văn

Ngoài phần mở đầu và kết luân, luận văn gồm có bốn chương với 119 trang, trong đó có 15 hình vẽ và 6 biểu bảng:

Chương 1 - Tổng quan về khu vực nghiên cứu

Chương 2 - Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu

Chương 3 - Đặc điểm địa chấn - kiến tạo trong khu vực nghiên cứu

Chương 4 - Kết quả đánh giá địa chấn kiến tạo vùng đập thuỷ điện Trung Sơn – Thanh Hoá

10 Lời cám ơn

Trước hết, học viên xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Phan Trọng Trịnh, người đã trực tiếp hướng dẫn cũng như chỉ bảo về phương pháp làm việc

và nghiên cứu để học viên hoàn thành tốt luận văn

Học viên xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô trong Khoa Địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất đã dạy bảo, tạo điều kiện tốt cho học viên trong suốt quá trình học tập cũng như hoàn thành luận văn

Nhân dịp này học viên xin được bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến các cán

bộ phòng Địa động lực, Viện Địa chất đã tạo điều kiện thuận lợi cho học viên hoàn thành tốt luận văn

Trong quá trình hoàn thành luận văn, học viên đã nhận được nhiều ý kiến hướng dẫn, trao đổi về mặt khoa học của GS.TSKH Đặng Văn Bát, PGS.TS Hà Văn Hải, TS.Trần Thanh Hải, TS Bùi Văn Thơm, TS Nguyễn Văn Hùng, HVCH Hoàng Quang Vinh, ThS Ngô Văn Liêm, KS Trần Quốc Hùng, KS Bùi Thị Thảo, HVCH Nguyễn Văn Hướng, học viên xin bày tỏ lòng biết ơn

Học viên cảm ơn TS Bùi Văn Thơm, HVCH Hoàng Quang Vinh, ThS Ngô Văn Liêm đã hướng dẫn học viên trong công việc khảo sát thực địa tại vùng nghiên cứu

Đặc biệt học viên xin cảm ơn gia đình đã giúp đỡ trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu khoa học và cuộc sống

Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành

Hình 1 Sơ đồ vị trí nghiên cứu

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên

1.1.1 Vị trí nghiên cứu

Thuỷ điện Trung Sơn xây dựng ở phần trung lưu Sông Mã, nằm ở cực Bắc của tỉnh Thanh Hoá, trên địa phận các huyện Mường Lát, huyện Quan Hoá (tỉnh Thanh Hoá), một phần phía tây của huyện Mai Châu (tỉnh Hoà Bình), có toạ độ khoảng từ 104040’ đến 105003’ kinh độ Đông và 20026’ đến 20047’ vĩ độ Bắc Về

vị trí kiến tạo vùng nghiên cứu nằm trên ranh giới giữa đới Sầm Nưa ở phía Tây Nam và đới Sơn La ở phía Tây Bắc (hình 1)

1.1.2 Địa hình

Khu vực nghiên cứu nằm trên vùng địa hình núi bị phân dị, phân cắt phức tạp dọc theo hai bên của thung lũng Sông Mã Các dãy núi phân bố ở hai bên thung lũng Sông Mã, chủ yếu là các dãy núi có độ cao trung bình khoảng 1000 - 1500m, dạng tuyến, chạy dài theo phương á vĩ tuyến Các dãy núi ở phía bắc thung lũng Sông Mã bao gồm các dãy Pha Luông cao 1833m, Xài Khao cao 1524 m, núi Lát cao 1562 m, dãy núi Sam Lát cao 1223m , chủ yếu có dạng khối, dạng vòm khối chạy theo phương á vĩ tuyến rồi chuyển sang TB-ĐN Phía nam thung lũng Sông

Mã phân bố các dãy núi có độ cao thấp hơn Trong đó phải kể đến là các dãy núi Hu Luông cao 1442m, Hin Chồng Pàn cao 973 m, v.v Chúng kéo dài dạng tuyến theo phương chủ đạo á vĩ tuyến Xen kẽ các dãy núi là các thung lũng hẹp Địa hình khu vực nghiên cứu bị phân cắt sâu và ngang rất mạnh mẽ Sườn núi dốc, độ dốc lớn chủ yếu trên 40-45o Các quá trình sườn như xâm thực, bóc mòn-xâm thực phát triển mạnh mẽ, cắt xẻ sườn làm cho các quá trình trượt lở rất phát triển

Độ cao địa hình giảm dần từ phía tây (ở vùng biên giới Việt-Lào) về phía đông (vùng phía tây Hòa Bình) Phần phía bắc và tây nam kiến trúc địa hình phát

triển theo phương á vĩ tuyến là chủ đạo, phần phía bắc của khu vực thuộc các huyện Mai Châu (tỉnh Hòa Bình), kiến trúc địa hình phát triển theo phương TB-ĐN là chủ đạo Phần phía tây thuộc huyện Quan Hóa và Quan Sơn, kiến trúc địa hình phát triển theo phương TB-ĐN rồi chuyển sang phương á kinh tuyến ở phía đông nam

1.1.3 Mạng lưới thuỷ văn

Sông Mã chảy qua phạm vi nghiên cứu từ thị trấn Mường Lát đến Quan Hoá dài khoảng 100km và chảy theo ba phương khác nhau: đoạn từ thị trấn Mường Lát đến bản Biềng Kệt (xã Mường Lý, huyện Mường Lát) chảy theo phương á vĩ tuyến Đoạn từ Biềng Kệt đến xã Thành Sơn (Quan Hoá) có phương á kinh tuyến, cả hai đoạn trên lòng sông chảy khá thẳng, mạng lưới sông nhánh phân bố có dạng xương

cá điển hình Đoạn còn lại từ Thành Sơn đến thị trấn Quan Hoá chảy theo phương TB-ĐN, lòng sông bị uốn khúc mạnh

Đặc trưng chung của thung lũng Sông Mã chảy qua địa phận nghiên cứu là lòng sông hẹp từ 100-150m thậm chí có nơi chiều rộng chỉ còn 10-15m (khu vực bản Biềng Kệt) hai bên bờ và lòng sông vào mùa khô lộ đá gốc và ở nhiều đoạn gần như không lắng đọng trầm tích, ở phía hạ lưu cũng chỉ có bãi bồi và thềm bậc I với diện tích rất nhỏ, lòng sông có nhiều thác ghềnh, địa hình sườn hai bên thung lũng

có độ dốc dao động từ 35 - 45°, có nơi gần dốc đứng 70° (Bản Xước)

Ngoài dòng sông chính, có suối Quanh đổ vào sông chính ở khu vực bản Xước, suối Kia đổ vào sông chính ở khu vực Co Lương, và sông Luồng một nhánh của Sông Mã, chúng hợp lưu với sông chính ở khu vực thị trấn Quan Hoá Các suối nhánh bậc thấp hơn có mật độ tương đối cao phân bố rải rác trong vùng nghiên cứu Đặc điểm nổi bật của các suối nhánh này là thung lũng thường rất hẹp, dốc và lộ đá gốc, nhiều thác, ghềnh, lòng suối gần như không lắng đọng trầm tích bở rời

1.1.4 Khí hậu

Vùng Tây Bắc Việt Nam nói chung và khu vực nghiên cứu nói riêng có những đặc điểm chung của khí hậu nhiệt đới nóng ẩm gió mùa, mưa nhiều Trong

một năm khí hậu thể hiện hai mùa rất rõ nét: mùa khô và mùa mưa Tuy nhiên, do

sự phức tạp của địa hình, một mặt địa hình bị cắt xẻ rất mạnh mẽ với độ chênh cao rất lớn, các dãy núi lại kéo dài theo phương TB-ĐN và á vĩ tuyến xen kẽ các thung lũng sông hẹp, cho nên vùng Tây Bắc nói chung và khu vực thủy điện Trung Sơn nói riêng hình thành kiểu khí hậu mang các đặc trưng khác biệt với các vùng khác

Mùa hạ ở đây đến sớm, rất nóng và mưa nhiều Do ảnh hưởng của hoàn lưu khí quyển di chuyển từ vịnh Bengan đổ vào, mang theo hơi nước gây nên mưa lớn Mặt khác, vào mùa hạ nhiệt độ và độ ẩm của không khí lại rất cao Mùa mưa kéo dài trong 6 tháng (từ tháng IV đến IX), trung bình 1400-1600 mm/năm và tập trung chủ yếu vào 3 tháng (từ tháng VI đến tháng VIII)

Hơn nữa, do địa hình bị phân dị rất phức tạp làm cho khí hậu cũng bị phân hoá sâu sắc Dọc theo các thung lũng trũng giữa núi hẹp, kéo dài, hình thành kiểu thời tiết rất khô nóng ảnh hưởng gió mùa Tây Nam theo kiểu hiệu ứng “fơn” Luồng không khí từ phía tây thổi vào vùng này phải vượt qua các dãy núi cao ở vùng thượng Lào làm cho nhiệt độ tăng cao, độ ẩm giảm rõ rệt và do đó khí hậu ở những dải thung lũng rất khô và nóng không khác gì khí hậu ở vùng Bắc Trung Bộ cũng vào mùa này

Khu vực này còn xuất hiện mưa đá hàng năm vào mùa hạ Riêng bão thì bị ảnh hưởng rất ít Tuy nhiên, chế độ gió lại rất thịnh hành một chế độ trong thời gian dài Về mùa đông ở nơi đây thịnh hành hướng gió đông bắc và về mùa hạ hướng gió thịnh hành là tây nam Trong những trường hợp đột biến ở đây hay xảy ra lốc xoáy trong những cơn giông tố kèm theo mưa đá vào cuối mùa đông đầu mùa hạ Một hiện tượng thời tiết đặc thù khác thường xảy ra trong các tháng mùa đông ở vùng này là sương muối

1.1.5 Lớp phủ và tài nguyên rừng

Tài nguyên đất ở khu vực này chủ yếu là đất miền núi, độ dốc lớn, đất phù sa rất ít Do vậy, phát triển kinh tế nông nghiệp ở vùng này là rất khó khăn Kinh tế

trồng rừng chiếm vị trí chủ đạo hơn cả Đất nông nghiệp trồng lúa, nương rẫy chiếm phần nhỏ, đất rừng, trảng cỏ, cây bụi, v.v chiếm phần lớn Đất của khu dân cư cũng chiếm phần nhỏ

Tính đa dạng của tự nhiên đã tạo cho khu vực này có kiểu rừng rậm xanh nhiệt đới gió mùa che phủ tuyệt đại bộ phận diện tích của khu vực Ngoài ra còn nhiều loại trảng cỏ và trảng cây bụi thứ sinh được duy trì và phục hồi tự nhiên cùng với các thảm cây ven sông, suối…Vùng nghiên cứu có diện tích thảm thực vật rất phong phú và đa dạng về chủng loại, nhưng cũng rất thay đổi theo thời gian và không gian Trên địa bàn nghiên cứu tồn tại hai kiểu thảm thực vật chính: kiểu thảm thực vật tự nhiên và kiểu thảm thực vật nhân tạo Kiểu thảm thực vật tự nhiên gồm

có rừng ít bị tác động như rừng nhiệt đới ẩm xanh quanh năm, rừng nhiệt đới nóng

ẩm rụng lá theo mùa với các loại cây rừng nhiệt đới khô, kiểu thảm thực vật nhân tạo rừng thứ sinh, trảng cây bụi, trảng cỏ phân bố ở độ cao khác nhau, chủ yếu ở trên các núi cao

Các vùng núi thấp và đồi phân bố rừng cây bụi, trảng cỏ, rừng thứ sinh và rừng trồng Hiện nay, trong điều kiện phát triển kinh tế, xã hội còn thấp kém, dân số tăng cùng với di cư tự do, dân phá rừng, đốt nương làm rẫy nên độ che phủ rừng ngày càng giảm, diện tích đất trống đồi núi trọc ngày càng tăng do không phục hồi kịp Vào mùa khô nóng, hạn hán kéo dài, nạn cháy rừng xảy ra ngày càng nhiều Cho đến nay tổng diện tích che phủ của rừng chỉ còn khoảng 29 % diện tích tự nhiên Chính những điều này là nguyên nhân gây nên các tai biến lũ quét, xói mòn, rửa trôi bề mặt, trượt lở đất ở vùng này

1.2 Lịch sử nghiên cứu

Nghiên cứu về địa chấn – kiến tạo khu vực này chủ yếu được lồng ghép

trong các công trình nghiên cứu về địa chất và kiến tạo khu vực, có thể chia làm 3 giai đoạn chính sau: trước năm 1945, 1945 - 1975 và từ 1975 đến nay

1.2.1 Giai đoạn trước 1945

Giai đoạn này được đặc trưng bởi sự hình thành các khái niệm cơ bản đầu tiên về cấu trúc Địa chất và lịch sử phát triển những kiến trúc chính của khu vực

Có thể nói các thành tựu nghiên cứu Địa chất cũng như kiến tạo của khu vực

do các nhà Địa chất Pháp tiến hành vào những năm đầu của thế kỷ 20 gắn liền với hoạt động của Déprat Sở Địa chất Đông Dương bắt đầu cho xuất bản liên tiếp các

kỷ yếu (mémoirel, 1912-1927) và chuyên sâu (Bulletin từ 1913) Déprat đã tiến hành nhiều công trình nghiên cứu ở miền Bắc Việt Nam và Vân Nam Trung Quốc với những công trình chuyên đề hoặc tổng hợp về địa tầng (1912, 1916, 1917) Déprat có xu hướng phân chia các phân vị địa tầng ở vài mặt cắt rồi từ đó kéo dài sự phân bố của chúng Chính ông đã mở đầu việc áp dụng học thuyết Địa di để giải thích các vấn đề của Địa chất Đông Dương, mà sau đó được áp dụng trong suốt mấy chục năm

Công trình của Jacob (1921) về vùng Bắc Trung Bộ đến hạ lưu Sông Đà (bao trùm một phần khu vực nghiên cứu) phản ánh được cấu trúc Địa chất của vùng, đã tiến bộ hơn Déprat trước đó, tuy nhiên Jacob cũng gặp sai lầm là đã xếp nhiều đá có tuổi rất khác nhau như Eifen, cambri vào Trias

Fromaget (1927) hoàn thành nghiên cứu Địa Chất Bắc Trung Bộ và Hạ Lào, trong đó ông chú ý phân tích các cấu trúc địa chất Lần đầu tiên ông nêu quan điểm

về vai trò của chuyển động Hecxin ở Đông Dương kèm theo xâm nhập Granit Mezonit và Granodiorit sau Moxcovi Fromaget chia lịch sử Địa chất trước Trias ra giai đoạn khởi đầu trước Hecxin, giai đoạn tạo núi và giai đoạn phun trào (Uran-Pecmi) Cũng ở đây lần đầu tiên ông nói về pha kịch phát cuối Trias, mà theo đó trầm tích Trias bị uốn nếp và trầm tích Nori-ret gần như nằm ngang, phủ không chỉnh hợp lên trên

Vào cuối những năm 1920 Sở Địa chất Đông Dương bắt đầu thực hiện việc lập bản đồ Địa chất tỉ lệ 1:500.000, trên cơ sở tổng hợp kèm theo một số khảo sát mới Cũng thời gian này trong phạm vi bán đảo Đông Dương và các vùng Châu Á

kế cận Blondel F (1929) đã phân chia các khu vực nền bình ổn như Iuđosina, Annamia, miền Nam Trung Quốc và các miền uốn nếp bao quanh chúng Trong công trình Địa chất Tây Bắc, Bắc Bộ và Thượng Lào (1937-1952), Fromaget đã tiến hành phân chia các thành hệ địa chất theo các vật liệu

Những công trình tổng hợp quan trọng về kiến tạo Đông Dương trong đó bao gồm cả Tây Bắc Việt Nam của giai đoạn này thuộc về Fromaget Trên cơ sở tổng kết những tài liệu của các nhà địa chất Pháp ở Đông Dương, lần đầu tiên Fromaget.J

đã thành lập Bản đồ kiến tạo Đông Dương tỉ lệ 1:5.000.000 (1937) Bản đồ này xây dựng trên cơ sở các phân vị kiến tạo địa tầng theo thuật ngữ đã nêu trên là các vật liệu: Huroni, Caledoni, Hecxini, Indosini và Hymalaya Chúng là các phức hệ vật chất kiến trúc được phân cách nhau bởi các bất chỉnh hợp, chúng rất gần gũi với khái niệm phức hệ kiến tạo Trong mô hình của Fromaget.J các kiến trúc lớn chủ yếu được phân chia ở Đông Dương là Inđosinia bao gồm cả khối tiền Cambri Cùng tên với vỏ phủ không biến vị Pecmi-Trias, các cung Phu Hoạt, Sông Mã có lộ móng kết tinh tiền Cambri: yếu tố Đông Nam Trung Quốc gồm phần lớn Đông Bắc Đông Dương và kiến tạo Fansipan: yếu tố Miến Điện ở phía tây Thượng Lào Giữa các yếu tố kể trên được Fromaget xem là bộ khung của kiến trúc Đông Dương Giữa chúng có phân bố các võng địa máng của bình đồ kiến trúc Neotrias được lấp đầy bằng các trầm tích chủ yếu tuổi Trias bị vò nhàu thành các nếp uốn vào cuối Trias khi các yếu tố cứng của bộ khung xích lại gần nhau Chính Fromaget là người đầu tiên xác lập thời đại kiến sinh độc lập Indosini, thuật ngữ đã được công nhận và sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay Nguyên nhân của chuyển động uốn nếp được Fromaget luận giải là khi khối lục địa Gondvana và Âu-á dịch lại gần nhau ở nhánh phải của Đông Nam Á nằm về phía nam của khối nhô ASam của Gondvana làm cho các yếu tố chính của kiến tạo Đông Dương dịch lại gần nhau, gây nên sự nén ép các kiến trúc nội bộ, chủ yếu là các địa máng Trias và việc phát triển các lớp phủ Saria Trong đó lớn nhất là lớp phủ Sông Đà, lớp phủ này bị dịch khỏi phần tây của vòng cung Sông Mã sang phía Đông cho đến dãy Fansipan Đới gốc của lớp phủ này theo

Fromaget dài từ thượng nguồn Sông Mã đến ven biển dọc theo rìa Tây của đồng bằng Thanh Hoá, và được gọi là “vết sẹo” Thanh Hoá Theo Fromaget, các bối cảnh địa động lực ở Đông Dương đã được xác định bởi các trường lực nén ép và căng giãn, được nẩy sinh từng thời kỳ khi có sự dịch chuyển của đại lục Gondvana và Âu

- Á Đồng thời địa khối Đông Dương đã nhiều lần phá hủy, sau đó lại được cố kết

và trải qua thành tạo uốn nếp tương ứng với các hướng dịch chuyển các đại lục kể trên Điều đáng được lưu ý là kết luận về tính đa kỳ của lịch sử thành tạo kiến trúc Đông Dương và khu vực Sông Đà

Những quan điểm của Fromaget đã được tiếp tục phát triển trong nhiều công trình nghiên cứu của những năm gần đây và được thế giới chú ý tới

hơn, Stile đã xếp toàn bộ vùng nghiên cứu vào Hecxini

Trong khi tiếp nhận những đề nghị phân vùng kiến trúc chính của Fromaget cho lãnh thổ Đông Dương Saurin (1956) đưa ra một mô hình đơn giản hơn với vai trò uốn nếp chính so với móng bị phức tạp hoá bởi nhiều kiến trúc võng do chuyển

động ngang tạo ra, tuy vậy lớp địa di Sông Đà vẫn được công nhận

Những công trình sớm nhất về kiến tạo Đông Dương, trong đó có vùng đang nghiên cứu, của các nhà kiến tạo Liên Xô (cũ) đã xuất hiện từ những năm năm mươi của thế kỷ trước Theo sơ đồ kiến tạo Đông Dương và kế cận của Kropotkin PN (1953) thì toàn bộ Tây Bắc Việt Nam là đới uốn nếp Mezozoi, nằm bao quanh địa

khối Indosina

Trong các công trình của Belouxov (1956-1962) toàn bộ lãnh thổ Nam Trung Quốc và bán đảo Đông Dương được ghép vào loạt các cấu trúc võng nền, của nền Anpi trên móng uốn nếp Hecxini Năm 1965 trên sơ đồ phân vùng kiến tạo của mình (tỉ lệ 1:5.000.000) Dovjkov đã phân chia lãnh thổ miền Bắc Việt Nam thành hai miền bởi tuyến đứt gãy Sông Chảy Nằm về phía Đông Bắc là miền chuẩn uốn nếp Việt Nam Nằm về phía tây nam đứt gãy Sông Chảy là miền uốn nếp tây Việt Nam Lịch sử tiến hoá kiến tạo của vùng được chia làm ba giai đoạn:tiểu địa máng (PR), địa máng (PZ-MZ) và hậu địa máng Các yếu tố kiến trúc cơ bản bậc cao hơn, được chia là các đối tượng kiến trúc có lịch sử phát triển độc lập Theo Dovjkov thì khu vực nghiên cứu nằm trong các đới sau: đới Sơn La, một phần các đới Ninh

Bình, Điện Biên Phủ và Sầm Nưa

Vào những năm (1965-1975), hàng loạt công trình của các nhà kiến tạo trong

và ngoài nước đều thể hiện tính phát triển rộng rãi của các thành tạo uốn nếp Mezozoit ở vùng Tây Bắc Việt Nam trong đó đáng chú ý là các công trình của Pusarovski, Kudriasev, Ngô Thường San và Rezanov v.v

Trong công trình tổng hợp về sinh khoáng dầu khí và kiến tạo Đông Á (1974)? nhiều vấn đề quan trọng của kiến tạo Đông Dương đã được đề cập, trong đó địa khối Indosinia được xem như một tiểu lục địa gắn với mảng Âu -Á vào cuối Trias dọc theo đới khâu Sông Hồng Cấu trúc chung của khu vực được xác định bởi nhân tiền Cambri và các đới uốn nếp lần lượt được thay thế cho nhau và ngày càng trẻ hơn từ trong ra ngoài Theo đó vùng Sông Đà -Sơn La được xếp vào uốn nếp Mezozoi

1.2.3 Giai đoạn từ 1976 đến nay

Trong khi tổng hợp, thành lập bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam, Trần Văn Trị và nnk (1975, 1977) đã đưa ra một mô hình phân vùng kiến tạo mới với vai trò nổi bật của các Paleozoit, giáp nối với nhau ở đới khâu Sông Mã Tất cả các kiến trúc âm Mezozoi (kể cả võng Sông Đà) đều xem là kiến trúc chồng nảy sinh trong

quá trình hoạt hoá magma kiến tạo Quan điểm này còn được tiếp tục phát triển trong các công trình sau đó với khuynh hướng kết hợp các luận điểm của học thuyết địa máng và kiến tạo mảng (Trần Văn Trị 1989)

Vào những năm (1977, 1978) Nguyễn Nghiêm Minh cũng với khuynh hướng trên đã chia lãnh thổ Bắc Việt Nam thành ba yếu tố kiến trúc chính, Đông Bắc, Việt Bắc và Việt Lào Trong đó Việt Bắc thuộc về nền cổ Nam Trung Quốc, Đông Bắc thuộc về đai uốn nếp Katazia còn Việt Lào thuộc đai uốn nếp Mezozoit Đông Dương Quá trình địa máng ở kiến trúc cuối cùng phát triển ở nơi đã lần lượt là các đới tách giãn dạng vỏ Đại Dương hay á Đại Dương

Trong Hội nghị Địa chất và Khoáng sản Đông Nam Á tại Bangkok (1978), các tác giả của các báo cáo về kiến tạo đều sử dụng quan điểm kiến tạo mảng để luận giải về lịch sử phát triển địa chất và kiến tạo khu vực Đông Dương Đại Dương Tetis để lại những vết tích ít ra từ Cambri muộn các hoạt động cung đảo ít nhất cuối Ocdovic đầu Silua Đại Dương Paleotetis hoàn toàn đóng kín vào cuối Trias khi hai tiểu lục địa San và Indosinia va chạm vào nhau được đánh dấu bằng đới Ofiolit Luang Pha Bang-Uttaradit Như vậy vùng Tây Bắc Việt Nam trong đó có cấu trúc Sông Mã là một bộ phận Mezozoit của Paleotetis

Phạm Huy Long trên cơ sở phân tích các chế độ kiến tạo đã phủ nhận hoàn toàn Mezozoit Bắc Việt Nam và cho rằng ở Bắc Việt Nam không tồn tại Kaleodonit

và Mezozoit chỉ có kiến sinh Hecxini

Cũng gần gũi với quan điểm của Phạm Huy Long, Maimin Iu (1978) cũng phủ nhận Mezozit Bắc Đông Dương, các thành tạo Mezozoi và Kainozoi trong khu vực được xếp vào các cấu trúc hoạt hoá Magma-kiến tạo kể cả cấu trúc Sông Mã mà chúng ta đang nghiên cứu

Vào cuối những năm 70 đầu những năm 80 nhờ vào kết quả điều tra chi tiết địa chất ở phần phía Nam chúng ta đã có được các bản đồ địa chất tỉ lệ 1:1.500000

và 1:500.000 toàn quốc, điều này đã giúp giải quyết một phần của kiến tạo Việt Nam

Vào cuối (1979) đầu (1980) Trên cơ sở nguyên tắc phân vùng kiến tạo theo tuổi sinh thành vỏ lục địa (Peive 1976) lần đầu tiên Văn Đức Chương đã phân chia lãnh thổ Việt Nam thành 7 khu vực có tuổi hình thành vỏ lục địa khác nhau, ông xem các thành tạo Mafic siêu Mafic ở dọc phía nam nếp lồi Sông Mã là Ofiofit của Paleozoi còn các Mafic và siêu Mafic dọc Sông Đà là Ofiofit của Mezozoi (1979,

1980, 1983) và quan điểm đó vẫn được phát triển cho đến ngày này (1994, 1996) Cũng với nguyên tắc đó Lê Duy Bách đã thành lập các bản đồ kiến tạo Tây Bắc tỉ lệ 1:500.000 toàn lãnh thổ tỉ lệ 1:1.000.000 Trên 2 tờ bản đồ này đới Sông Mã đều được Lê Duy Bách xem là uốn nếp Paleozoi và cũng như Văn Đức Chương xem các thành tạo Mafic và siêu Mafic của Sông Mã là dấu vết của đai Ofiolit Sông Mã-Địa máng Sông Mã kết thúc vào cuối Trias

Trong những năm (1979-1984) Gatinski In G nhiều lần công bố các công trình nghiên cứu kiến tạo Đông Nam á trong đó ông phủ nhận hoàn toàn Mezozoi Đông Dương Riêng cấu trúc Sông Mã được ông xếp vào cung đảo Sông Mã

Nguyễn Xuân Tùng năm (1982) trong công trình sự tiến hoá địa động lực Việt Nam và các miền tiếp giáp lại xếp cấu trúc Sông Mã vào Pre-Paleoarc Sông

Mã được phát triển rìa mảng

Vào những năm (1979-1984) trong các công trình kiến tạo của Khain thì vùng Tây Bắc Việt Nam nằm trong đai uốn nếp Đông Dương có tuổi Mezozoi Cũng trong thời gian từ 1975-1982 đã có hàng loạt công trình tổng hợp về cấu trúc địa chất Đông Dương thuộc các chương trình nghiên cứu của các tổ chức quốc tế chủ trì với sự tham gia đông đảo của các nhà địa chất phương Tây (Murphy 1975, Hayes, Taylor 1978, Hamilton 1979, Riđ 1980, Mittchel 1980 vv) Trong các công trình này ghi nhận sự áp đảo của quan điểm động và lịch sử tiến hoá vỏ quả đất Đông Dương do sự xuất hiện và triệt tiêu của Paleo và Neotetis Đồng thời nhiều

nhà nghiên cứu đã lưu ý đặc biệt đến vấn đề kiến tạo Kainozoi và đặc điểm địa động lực hiện đại của khu vực (Molnar, Tapponnier, 1977, 1980; Nicolaev, Naimark 1977,1984, Zone 1980) v.v Điều được làm sáng tỏ là hoạt tính kiến tạo trẻ của khu vực được biểu hiện ở dạng dịch chuyển ngang và dịch chuyển thẳng đứng khá mạnh

mẽ biểu hiện rõ nét trong quá trình hình thành các cấu trúc trẻ

Trong những năm (1982-1984) có nhiều công trình lớn về kiến tạo đã đề cập đến kiến tạo Đông Nam Á và khu vực Tuy nhiên đối với vùng nghiên cứu thì không có gì khác mấy với các công trình trước đó

Năm (1985) được đánh dấu bằng số lượng rất phong phú các công trình nghiên cứu kiến tạo của các nhà địa chất Đông Dương Phan Văn Quýnh, Nguyễn Nghiêm Minh, Võ Năng Lạc và nnk (1985) đã phân tích đặc điểm kiến tạo lãnh thổ Việt Nam theo lý thuyết kiến tạo vỏ đã xếp vùng Tây Bắc Việt Nam vào các cấu trúc Trung Đông Dương và có vỏ lục địa được hình thành vào Jura-Kreta Vào những năm (1984-1985) Lê Duy Bách đã xếp vùng Tây Bắc vào miền địa máng uốn nếp Paleozoi-Kacni Đông Dương và xem đây là địa máng Kimeri

Trên bản đồ kiến tạo Việt Nam (tỉ lệ 1:1.500.000) (Trần Đức Lương, Nguyễn Xuân Bao 1985) xếp vùng Sông Mã vào miền có vỏ lục địa cổ và cấu trúc Sông Mã

là cấu trúc Aulacogen (Địa hào cổ)

Vào cuối những năm 70 đầu những năm 80 hàng loạt tờ bản đồ Tây Bắc được thành lập và năm (1978) được hiệu đính và xuất bản thành 1 tờ bản đồ thống nhất cho Tây Bắc (tỉ lệ 1:500.000) Trong những công trình này về mặt kiến tạo không có gì mới mẻ hơn công trình của Dovjkov

Vào những năm 80 trong công trình Kiến tạo Đông Dương Lê Duy Bách vẫn xem cấu trúc vùng nghiên cứu là địa máng Kimeri sớm Indosini

Vào cuối những năm 80 đầu những năm 90 có hàng loạt những công trình nghiên cứu kiến tạo và Địa động lực Kainozoi và hiện đại đề cập đến lãnh thổ Tây Bắc Việt Nam trong đó có vùng nghiên cứu

Hàng loạt công trình của P.Tapponnier và nnk đề cập đến nhiều vấn đề chuyển động, hình thành và phát triển các cấu trúc trên lãnh thổ Đông Nam Á bao gồm toàn bộ khu vực nghiên cứu, tư tưởng chủ đạo trong các công trình này là vai trò chuyển động ngang và sự biến dạng các cấu trúc khu vực trong Kainozoi Từ phân tích biến dạng của mặt phân phiến và trạng thái ứng suất kiến tạo, Phan Trọng Trịnh (1991) cho rằng vòng cung Hoà Bình là kết quả chờm nghịch xảy ra trong Kainozoi, liên quan với thay đổi biên độ dịch trượt trái của đới đứt gãy Sông Hồng Cũng trong thời gian này (1994) trong công trình Địa Khối Indosina trong chuyển động Indosini ở Đông Dương và Biển Đông trong Đại Tân Sinh, Phan Trường Thị xếp cấu trúc Sông Mã vào cung đảo núi lửa rìa lục địa cổ Cùng trong thời gian đó (1994) Phan Trọng Trịnh, Nguyễn Trọng Yêm và nnk trong công trình kiến tạo Kainozoi vùng Tây Bắc Việt Nam đã đưa ra kết luận là vùng nghiên cứu bị biến đổi sâu sắc trong Kainozoi Phần lớn các cấu trúc được tái thành tạo trong thời gian từ 30-17 triệu năm ứng với thời gian tách giãn Biển Đông

Năm (1996) Trần Văn Thắng và Văn Đức Chương trong công trình Về hoàn cảnh Địa động lực hiện đại đới Sông Đà và kế cận đã đưa ra nhận định: Trong giai đoạn hiện đại khu vực nghiên cứu hoạt động tích cực đặc trưng không những bởi sự chuyển dịch ngang vỏ trái đất dọc các đới đứt gãy phương TB-ĐN đóng vai trò chủ đạo mà những chuyển động thẳng đứng mang tính chất phân dị cao đã tạo ra các đới nâng hạ tương phản, hình thành đới trục nâng trung bình Sông Mã cho cả vùng Tây Bắc

Đặc biệt, các nghiên cứu về động đất cũng được nhiều nhà khoa học quan tâm: Trên cơ sở phân tích theo phương pháp phân tích trường ứng suất kiến tạo hiện đại (TƯSKTHD) Đông Nam Á được Gusenko và các tác giả khác (1996) phân tích trên cơ sở phân tích cơ cấu chấn tiêu của gần 12.000 trận động đất trong vỏ trái đất khu vực Đông Nam Á với Ms ≥ 4,0 Từ những kết quả nêu trên (TƯSKTHD) Đông Nam Á đã được thành lập Với những kết quả như vậy, trong giai đoạn hiện đại

phần đất liền lãnh thổ Việt Nam chủ yếu chịu ảnh hưởng của sự va chạm của hai mảng Thái Bình Dương chui xuống mảng Châu Á thông qua đới hút chìm Marian Các công trình nghiên cứu về địa chấn kiến tạo trong khu vực được đặc biệt quan tâm khi hàng loạt các dự án xây dựng nhà máy thuỷ điện ra đời Trong công trình: Nghiên cứu tân kiến tạo và địa động lực hiện đại khu vực công trình đầu mối

(Công trình thuỷ điện Sơn La – giai đoạn tiền khả thi), Phan Trọng Trịnh và nnk

(1998), đã tính toán và xác định được đứt gãy Sơn La có thể gây ra động đất cho khu vực (bao gồm cả khu vực nghiên cứu) với chấn cấp tới 6,9 Các công trình do các nhà khoa học Viện Vật lý Địa cầu như GS Nguyễn Đình Xuyên năm (1997);

TS Lê Tử Sơn năm (2000); đáng chú ý là gần đây nhất TS Nguyễn Ngọc Thuỷ và nnk năm (2006) đã tiến hành nghiên cứu và phân chia chi tiết động đất vùng Tây Bắc và đã xác định vùng nghiên cứu nằm trong vùng có khả năng động đất cấp 6-7

Nhìn chung các nghiên cứu về địa chất, địa chấn kiến tạo cũng như nghiên cứu động đất nói trên tuy đã có nhiều những kết quả đáng ghi nhận, song mới chỉ dừng lại dưới góc độ mang tính khái quát cao hoặc dừng lại ở những tỉ lệ nhỏ, đối với vùng cụ thể như khu vực Trung Sơn thì các nghiên cứu về địa chấn kiến tạo chưa có Hơn nữa, những nghiên cứu còn chưa thực sự có mối liên kết đối sánh hoặc kết hợp của các lĩnh vực nghiên cứu khác nhau nên nhiều khi các kết quả nghiên cứu về địa chấn kiến tạo còn chưa có sự thống nhất thậm chí gần như trái ngược nhau Để giải quyết những tồn tại nói trên luận văn của học viên sẽ đi sâu vào nghiên cứu tại vùng cụ thể và áp dụng tổng hợp các kết quả nghiên cứu trước đây cũng như việc áp dụng tổng hợp các phương pháp nghiên cứu khác nhau để xác định cũng như đánh giá đặc điểm địa chấn kiến tạo chi tiết hơn, đầy đủ hơn

1.3 Đặc điểm địa chất, địa mạo

1.3.1 Địa chất

Khu vực xây dựng thuỷ điện các thành tạo đất đá có một lịch sử phát triển địa chất lâu dài, phức tạp Song các quá trình địa chất hiện đại vẫn tiếp tục xảy ra

trên một nền đá đã được cố kết và được hình thành thông qua các tác dụng nội sinh, ngoại sinh làm cải biến nền đất đá đó Vì vậy cần phải xem xét nền đất đá đó và quá trình địa chất hiện đại và cải biến theo hướng nào, thuận lợi hay không thuận lợi cho

sự bền vững của công trình thuỷ điện Dưới đây trình bày các thành tạo đất đá cấu thành nền của khu vực thuỷ điện (dựa theo tài liệu địa chất tờ Sầm Nưa tỉ lệ 1:200 000).(hình 1.2)

1.3.1.1 Địa tầng

Các thành tạo trầm tích, biến chất ở khu vực xây dựng thuỷ điện Trung Sơn

có nhiều nguồn gốc khác nhau và thời gian thành tạo từ Neoproterozoi, Mezozoi, Kainozoi tới hiện tại Theo tài liệu có từ trước tới nay, khu vực nghiên cứu gồm các thành tạo được sắp xếp phân chia thành các phân vị địa tầng, xong trong công trình này không đi sâu vào mô tả như quy định của quy phạm địa tầng Việt Nam

a Hệ tầng Nậm Cô (PR 3 -Є 1 nc)

Hệ tầng chiếm một diện tích khá lớn trong vùng nghiên cứu gồm hai dải kéo dài theo phương á vĩ tuyến, dải thứ 1: kéo dài từ phía bắc xã Mường Lý (Mường Lát) đến Thành Sơn (Quan Hoá) sau đó chuyển sang phương á kinh tuyến đến Hồi Xuân, dải 2 nằm ở bờ phải sông Mã từ thị trấn Mường Lát đến Phú Sơn (Quan Hoá) Hệ Tầng được chia làm 2 phân hệ tầng:

Phần hệ tầng dưới (PR3-Є1 nc 1 ) gồm đá phiến hai mica có granat, amphibolit,

quarzit biotit Tổng chiều dày chung của hệ tầng khoảng 1400–1600m

Phần hệ tầng trên (PR3 -Є 1 nc 2) gồm có quarzit dạng khối, đá phiến thạch anh

biotit – granat, đá phiến hai mica Tổng chiều dày 700 –730m Hệ tầng Nậm Cô có

quan hệ bất chỉnh hợp với hệ tầng trẻ hơn, tuổi hệ tầng được xếp vào Neoproterozoi-cambri hạ

b Hệ tầng Sông Mã (Є 2 sm)

Hệ tầng lộ ra chủ yếu dọc bờ trái Sông Mã, tạo thành một dải hẹp kéo dài

theo phương TB-TN Thành phần của chúng bao gồm đá phiến thạch anh –

muscovit, đá phiến thạch anh-felspat-mica-granat, đá hoa màu xám trắng, đá phiến cacbonat sericit-clorit-thạch anh, quarzit muscovit Tổng chiều dày của hệ tầng đạt 800- 824m Các đá của hệ tầng Sông Mã bị biến chất khá cao, hệ tầng có quan hệ bất chỉnh hợp với hệ tầng trẻ hơn

c Hệ tầng Hàm Rồng (Є 3 – O 1 hr)

Hệ tầng này lộ ra ở phía tây bắc vùng nghiên cứu tạo thành dải lớn kéo dài theo phương TB-ĐN từ Tà Bản đến phía đông Bản Uôn Thành phần của chúng bao gồm đá hoa màu xám tro, đá phiến cacbonat-sericit-clorit-thạch anh và đá phiến thạch anh-mica, quarzit muscovit màu xám Tổng chiều dày của hệ tầng đạt tới 850m Trên bản đồ địa chất, hệ tầng có quan hệ bất chỉnh hợp với hệ tầng trẻ hơn (Devon sớm, hệ tầng Bản Páp)

d Hệ tầng Nậm Pìa (D 1 np)

Hệ tầng lộ ra ở phía đông bắc vùng nghiên cứu tạo thành một dải hẹp kéo dài theo phương TB-ĐN từ Hang Kia đến Co Lương (Mai Châu, tỉnh Hoà Bình) Thành

phần của chúng gồm cát kết dạng quarzit, màu xám sáng, cát kết cacbonat, đá phiến

sét vôi màu phớt xanh, hạt mịn phân lớp mỏng Tổng chiều dày của hệ tầng là

480m, hệ tầng Nậm Pìa có quan hệ bất chỉnh hợp với hệ tầng cổ hơn

e Hệ tầng Bản Páp (D 2 bp)

Hệ tầng lộ ra ở phía đông bắc vùng nghiên cứu tạo thành một dải hẹp nằm theo sát hệ tầng Nậm Pia kéo dài theo phương TB-ĐN từ Hang Kia đến Co Lương (Mai Châu tỉnh Hoà Bình) Thành phần của chúng gồm đá vôi dạng khối màu xám Tổng chiều dày của hệ tầng là 250m Hệ tầng Bản Páp nằm chỉnh hợp trên hệ tầng

Nậm Pìa, hệ tầng được xếp vào Devon trung

f Hệ tầng Cẩm Thuỷ (P 2 ct)

Hệ tầng lộ ra ở phía đông bắc vùng nghiên cứu tạo thành một dải kéo dài sát

hệ tầng Bản Páp Thành phần của chúng gồm chủ yếu là bazan aphyr bị biến đổi màu lục, bazan porphyr màu xám phớt lục, tuf aglomerat Tổng chiều dày chung của hệ tầng này là 700m Các ranh giới địa tầng ở vùng này không quan sát được, tuổi của hệ tầng Cẩm Thuỷ được xác định là Pecmi muộn

g Hệ tầng tầng Cò Nòi (T 1 cn)

Hệ tầng Cò Nòi lộ ra một dải hẹp ở gốc đông bắc khu vực nghiên cứu Thành phần của chúng gồm chủ yếu là cát bột kết, đá phiến sét, xen cát kết tuf chuyển lên

sét vôi, vôi sét phân lớp mỏng Tổng chiều dày của hệ tầng khoảng 700 – 750m

Các ranh giới trên và dưới cũng không quan sát được, nhưng dựa vào cấu trúc mặt cắt và đặc điểm thạch học, mặt cắt mô tả trên được xếp vào hệ tầng Cò Nòi tuổi Trias sớm

h Hệ tầng Đồng Giao (T 2 a đg)

Hệ tầng lộ ra một diện nhỏ ở góc đông bắc, vùng Bản Ngoa Thành phần của chúng gồm chủ yếu là đá vôi phân lớp dày đến dạng khối, xen lớp mỏng sét vôi Tổng chiều dày 550-650m Hệ tầng nằm chỉnh hợp trên hệ tầng Cò Nòi, hệ tầng Đồng Giao có tuổi Trias giữa

i Hệ tầng Yên Châu (K yc)

Hệ tầng phân bố ở góc đông bắc với thế nằm phủ lên tất cả các trầm tích cổ hơn Thành phần của chúng gồm chủ yếu cuội kết, cát kết xen bột kết phân lớp mỏng, màu tím Tổng chiều dày 400-500m Hệ tầng Yên Châu có tuổi giả định là Creta muộn

j Các thành hệ thành tạo đệ tứ (Q)

Chủ yếu tập chung ở các sông suối lớn như Sông Mã, Suối Quanh và một số suối nhỏ Thành phần chủ yếu là cát hạt thô, sạn sỏi có nguồn gốc là aluvi

1.3.1.2 Magma

Khu vực nghiên cứu chủ yếu có hai phức hệ, vật chất cấu trúc trong giai đoạn hoạt động xâm nhập phát triển mạnh mẽ, có thành phần từ siêu bazơ đến axit tuổi từ Paleozoi sớm đến Mesozoi sớm, gồm các phức hệ sau: Phức hệ Mường Lát (pγC1ml) và phức hệ Điên Biên (γδP2db)

a Phức hệ Mường Lát (pγC 1 ml)

Phức hệ Mường Lát là một khối xâm nhập kích thước lớn hình bầu dục,

chiều dài 30 – 35 km, chiều rộng 6 – 15km Phức hệ được chia thành 3 pha xâm

nhập chính: Pha 1: granit biotit, granit hạt vừa đến lớn dạng porphyr, Pha 2: granit hai mica hạt nhỏ, Pha 3: đá mạch aplit và pegmatit có turmalin Các đá ở khối Mường Lát xuyên qua trầm tích hệ tầng Nậm Cô, gây biến chất phân đới đặc trưng bởi tổ hợp khoáng vật silimanit, staurolit, granat, biotit (ở phần trung tâm) và ra ngoài mức độ biến chất giảm dần, nhiều nơi có thể quan sát thấy đới này rộng đến

2-3km, phức hệ Mường Lát được xếp vào sát trước Cacbon sớm

Hình 1.2 Bản đồ địa chất khu vực thủy điện Trung Sơn – Thanh Hoá

b Phức hệ Điện Biên (γδP 2 db)

Phức hệ này có diện tích khối lượng rất ít, phân bố phía tây thuộc xã Mường

Lý, có dạng kéo dài theo phương TB-ĐN, nằm kẹp giữa hai đứt gãy kiến tạo có dạng giống như một cái nêm vát nhọn về phía tây nam Cấu thành khối gồm có 3 pha xâm nhập: pha 1 : gabrodiorit – diorit ; pha 2 : granodiorit, horblend biotit ; pha

3 : granit biotit

1.3.2 Địa mạo

1.3.2.1 Khái quát chung

Địa hình miền núi vùng nghiên cứu đặc trưng cho vùng vừa bị ảnh hưởng bởi các hoạt động dập vỡ, phá huỷ, dịch trượt phức tạp vừa bị dồn ép nâng lên với cường độ khác nhau trong giai đoạn Tân kiến tạo, tạo vùng núi khối tảng, phân dị cao Do một phần bị ảnh hưởng và chi phối bởi các cấu trúc địa chất cổ trước Kainozoi, hình thái địa hình lãnh thổ nghiên cứu thể hiện khá rõ những đường nét

cơ bản của các yếu tố kiến trúc đó, một phần do hoạt động trong Tân kiến tạo đã phá huỷ, làm phức tạp thêm các cấu trúc có từ trước để tạo nên những nét địa hình đặc trưng như ngày nay

Dựa trên cơ sở những đặc trưng khác nhau về hình thái địa hình, các quá trình địa mạo có thể chia vùng nghiên cứu thành 3 tiểu vùng địa mạo sau: tiểu vùng phía đông bắc; tiểu vùng phía tây nam và tiểu vùng trung tâm Nếu như tiểu vùng đông bắc và tiểu vùng tây nam địa hình phân bố theo dạng tuyến với phương á vĩ tuyến và chuyển dần sang hướng TB-ĐN là chủ yếu và cấu tạo chủ yếu bởi địa hình

đá vôi dạng khối, thì tiểu vùng trung tâm, địa hình tạo thành những dải dạng vòm khối được cấu tạo chủ yếu bởi đá xâm nhập.(hình 1.3)

1.3.2.2 Các đơn vị địa mạo

a Tiểu vùng Đông Bắc

Tiểu vùng này nằm ở phía đông bắc vùng nghiên cứu có phương chủ yếu là TB-ĐN, giới hạn phía tây nam là đứt gãy kéo dài không liên tục từ Chiềng Nưa (xã Xuân Nha, huyện Mộc Châu) qua phía bắc các xã Thành Sơn, Trung Sơn, Phú Xuân đến xã Hồi Xuân thuộc huyện Quan Hoá) Phía TB-ĐN và phía đông vượt ra khỏi vùng nghiên cứu

Địa hình trong tiểu vùng phân bố thành những dải nhỏ, dạng khối lượn sóng kéo dài theo phương TB-ĐN, có xu hướng thấp dần từ tây bắc (>1000 m) xuống đông nam (700-800 m) Các dải địa hình chạy song song với nhau và xen kẽ giữa các dải là thung lũng sông, suối cùng phương, hơn nữa các dải địa hình này còn bị chia cắt thành hai đoạn rõ rệt bởi trũng Mai Châu phương ĐB - TN Đoạn phía tây bắc, các dải địa hình có phương gần á vĩ tuyến, đoạn còn lại (phía đông nam) có phương chủ yếu là TB-ĐN

Địa hình được cấu tạo chủ yếu bởi đá vôi, độ phân cắt sâu mạnh mẽ nhiều nơi đạt tới hàng trăm mét, chúng chia cắt các dải này thành các khối núi nhỏ nối tiếp nhau theo phương TB-ĐN Trong vùng, phát triển nhiều vách dốc lớn Đặc biệt là các vách đá vôi gần dốc đứng phát triển thành từng chuỗi dạng tuyến kéo dài theo phương TB-ĐN phân bố rải rác trong tiểu vùng (Xuân Nha, Hang Kia, Thành Sơn, Thôn Pu, Phú Lễ, Chiềng Châu, Mai Hạ…) Thung lũng chủ yếu là các thung lũng Karst với hai bên sườn là các vách có độ dốc lớn (45-60°), đáy thung lũng tương đối bằng phẳng với chiều ngang hẹp và có xu thế mở rộng dần ở phía hạ lưu, chiều dày trầm tích mỏng khoảng từ 3-5m, thành phần chủ yếu là trầm tích cát, sét pha bở rời, điển hình là các thung lũng suối Quanh, suối Kia, suối Pu, Suối Pưng Các suối nhánh của chúng thường cắt vào các dải địa hình nói trên, có dạng chữ “V” đặc trưng với độ dốc lớn và có nhiều thác, ít lắng đọng trầm tích aluvi Do địa hình cấu tạo chủ yếu là đá vôi nên quá trình rửa lũa là chính, đồng thời phát triển nhiều thung lũng ngầm và hang động karst với độ cao của các tầng hang khác nhau Tại khu vực

xã Mai Hịch, đã quan sát thấy hai tầng hang ở hai độ cao khác nhau: Hang Hịch nằm tại bản Hịch có độ cao tương đối khoảng 10 m và tại Bản Dến cửa hang có độ

cao 25m, Trong hang gồm có nhiều nhánh hang nhỏ phát triển theo các khe nứt và mặt lớp của đất đá

Hình 1.3 Bản đồ phân vùng địa mạo khu vực thủy điện Trung Sơn

b Tiểu vùng trung tâm

Tiểu vùng này nằm kẹp giữa hai tiểu vùng: đông bắc và tây nam, có phương gần á vĩ tuyến, chúng kéo dài từ lãnh thổ Lào qua Việt Nam ở khu vực Mường Lát đến xã Trung Thành (Quan Hoá) Địa hình có dạng vòm khối được cấu tạo chủ yếu

là đá xâm nhập granit và bị thung lũng Sông Mã chia cắt thành hai dải lớn: dải phía bắc và dải phía nam Sông Mã Độ cao địa hình khá lớn (>1000m) như núi Pa Khom (1567m), núi Mồ Côi (1282m) núi Tà Ngà (1385m) và có xu hướng thấp dần về phía thung lũng sông Mã (150-200m) Quá trình xâm thực, bóc mòn diễn ra mạnh

mẽ, sườn địa hình có dạng lồi khá đặc trưng, độ dốc sườn thay đổi từ 20° đến 40° Mật độ chia cắt ngang yếu Trừ Sông Mã có phương á vĩ tuyến, các suối nhánh phần lớn phát triển theo phương gần á kinh tuyến, cùng với Sông Mã, các suối nhánh của chúng, quá trình xâm thực sâu diễn ra mạnh mẽ cắt sẻ vào các dải địa hình, thung lũng sông, suối thường rất hẹp, có dạng chữ “V” đặc trưng, lòng sông dốc nhiều

thác, ghềnh và gần như không lắng đọng trầm tích

c Tiểu vùng Tây nam

Tiểu vùng Tây Nam, ở phía ĐB của vùng được ngăn cách với tiểu vùng trung tâm qua thung lũng sông Luồng, ở phía Tây Nam vượt ra khỏi phạm vi nghiên cứu Địa hình trong tiểu vùng ở phía đông bắc phân bố thành các dải kéo dài theo phương á vĩ tuyến với độ cao trung bình khoảng 1000-1200m Phía ĐN địa hình phân bố thành các dải kéo dài theo phương TB-ĐN với độ cao trung bình thấp hơn (600-800m) và có xu hướng thấp dần về phía ĐN Quá trình xâm thực - bóc mòn diễn ra mạnh mẽ, sườn địa hình có dạng lồi khá đặc trưng Mật độ chia cắt ngang yếu, mạng lưới sông suối phần lớn phát triển theo dạng cành cây, cùng với Sông Mã các suối nhánh quá trình xâm thực sâu diễn ra mạnh mẽ cắt sẻ vào các dải địa hình, thung lũng sông, suối thường rất hẹp, có dạng chữ “V” đặc trưng lòng sông dốc nhiều thác, ghềnh và gần như không lắng đọng trầm tích, nếu có thì cũng chỉ tập

trung thành các trũng có diện tích rất nhỏ với chiều dày không lớn

1.3.2.3 Các dạng địa hình khác

a Các trũng giữa núi

Nằm rải rác trong vùng nghiên cứu với hình dạng khác nhau kiểu hình thoi, kiểu địa hào.v.v phân bố theo quy luật nhất định phản ánh sự hoạt động kiến tạo mang tính cục bộ đặc trưng, điển hình là các trũng Mai Châu, Hiền Kiệt v.v Trũng Mai Châu có dạng địa hào, phát triển theo phương ĐB-TN với chiều dài đạt tới 10km (từ Tòng Đậu đến Vạn Mai), chiều rộng nơi rộng nhất đạt tới 1,5

km, bề mặt đáy khá bằng phẳng được lấp đầy bởi trầm tích aluvi và các nón phóng vật, chiều dày trầm tích có xu thế tăng dần từ ven rìa 0,5-1m đến 10 m ở phần trung tâm của vùng trũng Hai bên sườn là các vách đá vôi dốc đứng Điều này đã phản ánh tính chất hoạt động mang tính tách sụt kiểu địa hào trong giai đoạn tân kiến tạo

và kiến tạo hiện đại

Trũng Hiền Kiệt có dạng hình thoi với chiều dài đạt tới 3km rộng khoảng 500m trong trũng được lấp đầy bởi trầm tích aluvi (bãi bồi và các bậc thềm suối) và các nón phóng vật của các suối nhánh đổ vào Ngay bản thân trong trũng cũng có sự phân dị, chúng gồm nhiều trũng hình thoi với quy mô nhỏ hơn phát triển kế tiếp nhau

b Các vách kiến tạo

Trong vùng phát triển khá nhiều các vách dốc thể hiện dưới dạng “Pha sét” phân bố một cách hệ thống theo phương nhất định: TB-ĐN, á kinh tuyến, á vĩ tuyến kéo dài hàng km, thể hiện rõ nhất ở khu vực địa hình đá vôi như: Mai Hịch, Cung Pheo, Hang Kia, thôn Pu, Phu Lê, thôn Bo trong

tích lớn Tuy nhiên kết quả phân tích từ các mặt cắt địa hình và phân tích trên ảnh,

sơ đồ Dem, trên cơ sở nối các đỉnh có cùng độ cao cho thấy hiện nay còn tồn tại một số bề mặt đỉnh như sau: bề mặt đỉnh có độ cao 1000m - 1500m phân bố chủ

yếu ở phía tây vùng nghiên cứu, bề mặt đỉnh có độ cao từ 600 – 800m phân bố ở

phía tây bắc và tây nam vùng nghiên cứu và bề mặt đỉnh có độ cao từ 300 - 500m phân bố chủ yếu ở phía đông nam vùng nghiên cứu

c Địa hình Karst

Bao gồm các hang động, phễu karst, sông ngầm: phát triển chủ yếu ở khu vực địa hình đá vôi như ở Xuân Nha, Hang Kia, Cum Pheo, Mai Hịch, Chiềng Châu, Thôn Pu.v.v Các hang Karst phát triển ở độ cao khác nhau: hang Hịch ở độ cao tương đối 10m, hang Dền nằm ở độ cao 25m, Hang Trói cao 60m, phát hiện thấy hang ngầm ở độ sâu 21 đến 30m Tuy nhiên, do các hang động Karst phát triển chủ yếu ở khu vực đá vôi nằm ở xa hoặc dưới tuyến tập thuỷ điện dự kiến vì vậy chúng không ảnh hưởng đến sự thoát nước sau khi xây đập

Từ những mô tả khái quát về đặc điểm địa hình, địa mạo trên, có thể rút ra một số nhận xét chung như sau:

Địa hình phân bố theo những dải lớn kéo dài theo phương TB-ĐN, và gần như song song với nhau (vùng Đông Bắc và Tây Nam) và phương á vĩ tuyến (vùng Trung tâm) Sự khác biệt phân bố của các dải địa hình và các trũng giữa núi ở hai vùng Tây Nam, Trung tâm và Đông Bắc, phần nào phản ánh sự khác nhau về cấu trúc địa chất và tính chất hoạt động tân kiến tạo ở mỗi vùng

Xen kẽ giữa những dải núi cao với chiều rộng và chiều cao lớn là các dải địa hình trũng có chiều rộng và chiều cao địa hình nhỏ hơn rất nhiều

Địa hình khu vực nghiên cứu phản ánh khá rõ những đường nét kiến trúc tân kiến tạo Ngược lại, các yếu tố kiến trúc tân kiến tạo ảnh hưởng to lớn đến địa hình

và các quá trình địa mạo ở đây

Chương 2 PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Cơ sở phương pháp luận

Động đất là hệ quả tác động của nhiều tham số mà chúng ta không thể đo được chính xác Tính bất định trong việc phát sinh động đất là một trong những đặc điểm khiến chúng ta phải xem xét chúng bằng các công nghệ khoa học kỹ thuật đặc biệt, trong đó có phép toán xác suất và phân tích đánh giá các chấn đoạn đứt gãy hoạt động Trong mấy chục năm trở lại đây, nhờ tích lũy được một khối lượng lớn các tài liệu địa chất và địa chấn, người ta đã hiểu rõ hơn mối quan hệ giữa hoạt động của đứt gãy kiến tạo và động đất cũng như qui luật phát sinh của chúng theo không gian và thời gian Các nghiên cứu kiến tạo, địa chất như phân tích cấu trúc, vách kiến tạo, đo vẽ các đứt gãy trên bề mặt phát sinh đồng thời với động đất, v.v , đã giúp làm sáng tỏ mối quan hệ bản chất này Các phân tích cổ động đất cho thấy các trận động đất mạnh trong quá khứ có thể nhận biết được từ các các dữ liệu địa chất Mặt khác chúng còn cung cấp thông tin về tốc độ dịch trượt của đứt gãy, biên độ chuyển dịch của đứt gãy ứng với mỗi lần động đất cũng như thời gian tích lũy kể từ khi xảy ra trận động đất lớn gần hiện tại nhất Các dữ liệu này được phân tích theo nhiều hướng khác nhau, giúp phát triển nhiều trong nghiên cứu dự báo động đất Trong hai chục năm trở lại đây, có lẽ hai thành tựu nổi bật trong nghiên cứu dự báo động đất là phân tích chấn đoạn đứt gãy và phân tích xác suất các trận động đất Phân tích chấn đoạn cung cấp cơ sở vật lý cho việc đánh giá kích thước và vị trí động đất có thể xảy ra dọc theo đới đứt gãy Mô hình lặp lại động đất cung cấp thông tin về tần số lặp lại của các trận động đất khác nhau Việc phát triển mô hình

dự báo tai biến động đất có sử dụng phương pháp xác suất trong việc liên kết tính bất định của quá trình phát sinh động đất với tính tất định của quá trình biến dạng gây ra động đất Hai hướng nghiên cứu này có xu thế hội nhập và liên kết, bổ xung cho nhau Điều đó cho phép kết hợp các tài liệu địa chất, kiến tạo với tài liệu thống

kê động đất

Ở những vùng có mật độ động đất cao hoặc những đới sinh chấn có tốc độ biến dạng lớn, nguy hiểm động đất thường được đánh giá bởi mô hình xác suất từ số liệu của các động đất lịch sử và ghi được bằng máy Phương pháp trên tỏ ra kém hiệu quả khi thời gian ghi quá ngắn và trên những vùng có chu kỳ lặp động đất lâu dài Khi đó, người ta có thể đánh giá nguy hiểm động đất bằng phương pháp địa chấn kiến tạo kết hợp với phân tích xác suất trong việc dự báo nguy hiểm động đất cho từng vị trí hay từng vùng nhất định Độ chính xác của đánh giá nguy hiểm động đất phụ thuộc rất lớn vào việc hiểu biết chế độ địa động lực ở qui mô khác nhau ở vùng nghiên cứu Phân tích địa chấn kiến tạo và kiến tạo hiện đại trong khoảng bán kính 200km bao quanh điểm quan tâm nghiên cứu cần thực hiện theo một tiến trình

từ nghiên cứu khái quát từ kiến tạo mảng tới nghiên cứu cụ thể trên thực địa Biên

độ chuyển dịch, tính phân đoạn, mức độ hoạt động của mỗi đứt gãy sẽ được đánh giá từ cự li chuyển dịch của các đặc trưng địa mạo và địa chất Khảo sát thực địa cho phép xác định những thông tin chính xác hơn về đứt gãy đang hoạt động, bao gồm cả việc đánh giá định lượng tốc độ chuyển dịch, chu kỳ lặp, véctơ chuyển dịch, biên độ chuyển dịch tích luỹ Điều đó bao gồm việc phân tích biến dạng trầm tích

Đệ tứ và các đặc trưng địa mạo có nguồn gốc kiến tạo Tốc độ chuyển dịch của đứt gãy có thể xác định một khi biết được biên độ chuyển dịch của bề mặt địa hình Các vách kiến tạo được tạo bởi một vài trận động đất cần thiết được khảo sát trên thực địa nhằm đánh giá sự chuyển dịch đồng địa chấn đặc trưng và đánh giá chu kỳ lặp của động đất dọc theo mỗi đới đứt gãy cụ thể Nếu như biên độ chuyển dịch của cấu trúc địa mạo bị xoá nhoà bởi quá trình xói mòn, chuyển dịch đồng địa chấn dọc theo các đới đứt gãy đang hoạt động sẽ được suy ra từ chiều dài và rộng của đứt gãy Cho đến nay, đã có khá nhiều công trình nghiên cứu được thực hiện với mục đích đánh giá và thành lập bản đồ độ nguy hiểm động đất cho lãnh thổ Việt Nam Các nghiên cứu này dù được thực hiện trong nhiều thời kỳ khác nhau như vẫn có thể được chia làm hai loại, căn cứ vào cách tiếp cận vấn đề và phương pháp luận áp dụng: đó là cách tiếp cận tất định (địa chấn kiến tạo) và cách tiếp cận xác suất

Bản đồ nguy hiểm động đất được xây dựng theo cách tiếp cận xác suất là các bản đồ biểu thị sự phân bố theo không gian và thời gian của gia tốc cực đại nền

a max, một thông số dao động nền đóng vai trò quan trọng trong các tính toán thiết kế xây dựng hay ước lượng thiệt hại do động đất gây ra đối với các công trình xây dựng Phương pháp đánh giá độ nguy hiểm động đất theo hướng tiếp cận xác suất

do Cornell A.C giới thiệu từ năm 1968 Phương pháp này sử dụng các tuyến và hình hình học đơn giản để mô phỏng các nguồn chấn động và cho phép đánh giá

xác suất PY để cho trong vòng T năm cường độ dao động nền cực đại tại một điểm

bị vượt quá một giá trị Y nào đó do ảnh hưởng tổng cộng của các vùng nguồn chấn

động xung quanh điểm đó Đồng thời, kết quả tính toán tại một mạng lưới các điểm được sử dụng để xây dựng bản đồ độ nguy hiểm động đất trong vùng nghiên cứu, biểu thị dưới dạng tập bản đồ các đường đồng mức của cường độ dao động nền dự báo cho các chu kỳ thời gian khác nhau Phương pháp này đạt hiệu quả nếu như việc đánh giá theo xác suất chỉ mang tính khái quát cho từng vùng rộng lớn Các vùng áp dụng theo phương pháp này phải có mật độ động đất cao hoặc các đới sinh chấn có mật độ biến dạng lớn Phương pháp trên tỏ ra kém hiệu qua khi đi vào đánh giá chi tiết, cụ thể dựa trên sự có mặt của từng đứt gãy sinh chấn và vùng có số liệu các trận động đất lịch sử quá ngắn, chu kỳ lặp động đất lâu dài Khi đó người ta thường dùng phương pháp địa chấn kiến tạo (phương pháp tất định), có kết hợp với phân tích xác suất để đánh giá nguy hiểm động đất

Trong công trình này, học viên sẽ đánh giá nguy hiểm động đất (đánh giá động đất và gia tốc rung động nền cực đại) theo cách tiếp cận tất đinh - địa chấn kiến tạo

2.2 Phương pháp nghiên cứu

Để hoàn thành mục tiêu và nhiệm vụ đặt ra, chúng tôi đã sử dụng tổ hợp các phương pháp sau: