Luận văn Nghiên cứu đặc điểm thạch học các đá magma và biến chất khu vực thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang phục vụ đánh giá điều kiện địa chất công trình cho thủy điện Sông Chảy 6

Luận văn Nghiên cứu đặc điểm thạch học các đá magma và biến chất khu vực thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang phục vụ đánh giá điều kiện địa chất công trình cho thủy điện Sông Chảy 6

Luận văn Nghiên cứu đặc điểm thạch học các đá magma và biến chất khu vực thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh

Hà Giang phục vụ đánh giá điều kiện địa chất công

trình cho thủy điện Sông Chảy 6

MỞ ĐẦU

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước, việc phát triểnngành công nghiệp năng lượng đã trở thành một tiền đề cho sự phát triển của cácngành công nghiệp khác Việt Nam là một đất nước có hệ thống sông ngòi chằngchịt nên có rất nhiều tiềm năng để phát triển ngành công nghiệp năng lượng này.Hiện nay nước ra có rất nhiều các nhà máy thủy điện lớn nhỏ như : Hòa Bình, Yaly,Trị An, Hàm Thuận, Đa Mi, Đa Nhim, Thác Mơ, Thác Bà,… Tuy nhiên tình trạngthiếu điện vẫn thường xuyên xảy ra, vấn đề đặt ra là phải xây dựng thêm các nhàmáy thủy điện để sớm đáp ứng nhu cầu sử dụng điện trong sản xuất và tiêu dùng

Các nhà máy thủy điện thường được xây dựng hầu hết ở các vùng núi, nơikinh tế xã hội còn chậm phát triển Hà Giang là một tỉnh miền núi phía bắc của Tổquốc, đang có nhiều thay đổi to lớn trong mọi lĩnh vực của đời sống, kinh tế xã hội.Tỉnh đang có chủ trương tập trung phát triển cơ sở hạ tầng, các công trình côngnghiệp và dịch vụ để phát triển kinh tế, chính vì vậy như cầu điện phục vụ cho sảnxuất và sinh hoạt của tỉnh là rất lớn Trên địa bàn tỉnh Hà Giang có một số tuyếnsông chính Đó là hệ thống sông Nho Quế, hệ thống sông Gâm, hệ thống sôngChảy Trên các tuyến sông và chi nhánh của chúng đã và đang tiến hành các côngtác khảo sát và xây dựng các công trình thủy điện vừa và nhỏ Hệ thống Sông Chảytrên địa bàn tỉnh Hà Giang thuộc phần thượng lưu nằm trên địa bàn các huyện Xín

Mần, và Hoàng Su Phì, theo quy hoạch sẽ xây dựng 5 công trình thủy điện nhỏ Dự

án thủy điện Sông Chảy 6 là một trong các dự án trên

Được sự đồng ý của Ban giám hiệu trường Đại học Mỏ- địa chất, Ban chủnhiệm khoa địa chất, Bộ môn Khoáng Thạch, dưới sự hướng dẫn của cô Phạm ThịVân Anh và thây Lê Tiến Dũng, tôi đã tiến hành thực hiện đề tài tốt nghiệp với tiêuđề:

“Nghiên cứu đặc điểm thạch học các đá magma và biến chất khu vực thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang phục vụ đánh giá điều kiện địa chất công trình cho thủy điện Sông Chảy 6 ”.

Mục đích của đề tài

Nghiên cứu đặc điểm thạch học các đá magma và biến chất khu vực Cốc Pài

Từ đó đánh giá điều kiện địa chất công trình phục vu xây dựng thủy điện SôngChảy 6

Nhiệm vụ của đề tài

Thành lập bản đồ địa chất thạch học và nghiên cứu thành phần vật chất các

đá magma và biến chất khu vực Cốc Pài

Đánh giá mực độ ảnh hưởng đến điều kiện địa chất công trình khu thủy điện

Dự báo quy mô mức độ nguy hiểm của chúng và kiến nghị các giải pháp giảm thiểucũng như các giải pháp khắc phục

Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp tổng hợp tư liệu về địa chất

Đó là tổng hợp tất cả các tư liệu về địa chất khu vực nghiên cứu trước thờigian đi thực tập và trong thời gian viết đồ án.Trong khoảng thời gian này tôi đã thuthập được nhiều tài liệu liên quan như các bản vẽ, bản báo cáo “Thuyết minh vềđiều kiện địa chất thủy điện Sông Chảy 6” của PGS.TS Lê Tiến Dũng

Phương pháp lấy mẫu và thí nghiệm trong phòng

Trong công tác nghiên cứu địa chất công trình việc lấy mẫu, thí nghiệm tínhchất cơ lý của đất đá và xử lý số liệu thí nghiệm là công việc không thể thiếu

Mẫu thạch học lát mỏng: được lấy tại cac điểm lộ tự nhiên hoặc nhân tạo củacác loại đá khác nhau trên các lộ trình địa chất, gồm hai loại: Mẫu mắt thường vàmẫu lát mỏng

Mẫu mắt thường: được lấy nhằm nghiên cứu thành phần, cấu tạo, kiến trúccủa đá ở ngoài thực địa và trong phòng Kích thước của mẫu (6x9x12)cm

Mẫu lát mỏng: được lấy tại các điểm quan sát của các đá nhằm nghiên cứuthành phần, cấu tạo, kiến trúc và xácđịnh tên đá dưới kính hiển vi phân cực Kíchthước của mẫu (2x3x4)cm

Cấu trúc đồ án bao gồm các chương mục sau:

Mở đầu

Chương 1 Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế, nhân văn và lịch sử nghiên của địa chất vùng Xín Mần.

Chương 2 Cấu trúc địa chất vùng Xín Mần- Hà Giang

Chương 3 Đặc điểm các đá magma và biến chất khu vực Xín Mần

Chương 4 Đánh giá điều kiện địa chất công trình phục vụ xây dựng thủy điện Sông Chảy 6.

Kết luận

Trong thời gian đi thực tập và làm đồ án tốt nghiệp tôi luôn nhận được sựgiúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo trong bộ môn Khoáng Thạch, Đặc biệt là sựgiúp đỡ và chỉ bảo tận tình của Th.S Phạm Thị Vân Anh và PGS.TS Lê TiếnDũng.Tôi xin bảy tỏ lòng cảm ơn chân thành đối với tất cả sự giúp đỡ quý báu đó

Do kiến thức còn hạn chế cộng với đối tượng nghiên cứu còn mới mẻ do đóbản đồ án của tôi không tránh khỏi những thiếu và sai sót, rất mong sự đóng góp ýkiến của các thầy, ác cô cùng các bạn đồng nghiệp để bản đồ án được hoàn thiệnhơn

Xin chân thành cảm ơn !

Chương 1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ, NHÂN VĂN VÀ LỊCH SỬ

NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT VÙNG XÍN MẦN

1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên

1.1.1 Vị trí địa lý

Vùng nghiên cứu nằm ở phía tây tỉnh Hà Giang, thuộc thị trấn Cốc Pài,huyện Xín Mần, cách thị xã Hà Giang khoảng 120km, cách Hà Nội 400km về phíabắc Toàn bộ vùng nghiên cứu nằm về phía thượng lưu cầu Cốc Pài khoảng 0,3-0,4km với tọa độ 22˚41'24.57"N và 104˚27'59.36"E

1.1.2 Đặc điểm địa hình

Vùng nghiên cứu có địa hình khá phức tạp Địa hình chủ yếu là núi cao, độdốc khá lớn, xen kẽ là các thung lũng, sông suối chia cắt nhiều Các khối núi kéodài theo phương đông bắc tây nam

1.1.3 Mạng sông suối

Sông Chảy là một phụ lưu cấp 1 của Sông Lô và lớn thứ 2 sau nhánh SôngGâm Lưu vực Sông Chảy nằm ở phía đông bắc Việt Nam, phía tây giáp với lưu

vực sông Hồng, với dãy núi Con Voi là đường phân nước giữa hai lưu vực này,phía bắc và đông bắc giáp với lưu vực Sông Lô.

Địa hình dọc lòng sông Chảy khá bình ổn, chênh cao không lớn Tại điểmđuôi hồ chứa, độ cao mặt đáy sông khoảng 291m Như vậy chênh lệch về độ caogiữa đỉnh hồ và đuôi hồ khoảng 23-25m, Dọc lòng sông, không có thác ghềnh Lớptrầm tích aluvi có phân bố hẹp, chủ yếu là các tích tụ lòng hiện đại, bãi bồi quy mônhỏ Phần bờ sông sát mép nước, thường lộ một vệt đá gốc thành phần granitoit.Trên đoạn sông, vắng mặt hoàn toàn các bậc thềm Sông Chảy đoạn Xín Mần thuộckiểu xâm thực dọc cường độ cao.

Mặt cắt ngang sông hình chữ V khá đối xứng Bề mặt sườn hai bên lòng sông

có độ dốc lớn, trung bình 20-25˚

Đoạn tuyến đập, sông Chảy có phương á kinh tuyến, lòng sông mở rộng mộtchút so với thượng lưu Bề mặt sườn phải thoải hơn so với bên bờ trái Các đá gốc

lộ khá mạnh sát mép bờ sông nhất là bên bờ trái Lòng sông lấp đầy bởi tầng cát vàcuội, chiều dày theo tài liệu khoan và địa vật lý đến 15m

Các nhánh Sông Chảy

Trong đoạn hồ chứa, sông Chảy có một số nhánh nhỏ ở hai bên bờ phải và

bờ trái Các suối nhánh có lưu vực không lớn từ vài km2 đến 40-50 km2 Suốinhánh lớn nhất là suối Nấm Dần có cửa nằm cách tuyến đập 500m về phía bờ trái

suối này sẽ có dự án thủy điện nhỏ với công suất 5-6MW Các suối nhánh khác như

Tà Lai, Đồng Ké, Tà Đồng Lủng, Nà Sai, Nậm Hai đều là các suối nhỏ, diện tích

Trên dòng suối lộ rất nhiều đá gốc tạo nên các thác và ghềnh rất đẹp

1.1.4 Đặc điểm khí hậu

Khu vực nghiên cứu thuộc tỉnh miền núi cao nên khí hậu mang tính chấtnhiệt đới gió mùa, lạnh rõ rệt so với vùng thấp và trung du kế cận Độ ẩm trongnăm cao, mưa nhiều và kéo dài nhiệt độ mát và lạnh Nhiệt độ trung bình ở Xínmần dao động từ 18- 20˚C Dao động nhiệt độ ngày đêm diễn ra mạnh mẽ hơn

vùng đồng bằng Biên độ nhiệt trong năm có sự dao động trên 10˚C và trong ngàycũng từ 6 - 7˚C Hàng năm được phân thành 2 mùa: mùa mưa và mùa khô

Mùa mưa: từ tháng 4 đến tháng 10

Mùa khô: từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau

Lượng mưa tương đối nhiều, trung bình từ 2000-3000 mm và có nhiều sươngmù

Chế độ mưa khá phong phú Lượng mưa hàng năm đạt 2860mm Độ ẩm bình quânhàng năm đạt 85% sự dao động cũng không lớn lắm

1.1.5 Đặc điểm thực vật

Lớp phủ thực vật khá nghèo nàn, không có rừng cây cỏ lấy gỗ và rừng già.Dọc hai bên bờ Sông Chảy, một số nương rẫy và rừng tái sinh Tuy nhiên phần lớnchúng nằm ở độ cao trên 295m

1.2 Kinh tế nhân văn

1.2.1 Dân cư

Vùng nghiên cứu là bộ phận của các tỉnh miến núi phía Bắc.Mật độ dân cư

trong các bản làng như Kinh, Nùng, Mông, Mèo, La Chí, Phù Lá …Một số dân tộcsống ở các vùng núi cao, chủ yếu nhờ vào phát nương làm rẫy vẫ còn tình trạng ducanh, du cư, đời sống còn rất nhiều khó khăn, chủ yếu là tự cung tự cấp

1.2.2 Giao thông vận tải

Là khu vực nằm ở vùng sâu vùng xa, nhưng điều kiện giao thông đến vùnglại không mấy khó khăn Từ Bắc Quang trên quốc lộ số 2, theo đường nhựa qua thịtrấn Hoàng Su Phì đến vùng nghiên cứu với tổng chiều dài gần 100km Tuyếnđường nhựa nhìn chung đảm bảo cho các loại phương tiện đi lại dễ dàng.Tuy nhiênvào mùa mưa, có thể xảy ra các sự cố do trượt lở đất dọc theo taluy âm và taluydương

Ngoài ra trong vùng còn có các đường mòn lối liền giữa các bản làng Nhữngcon đường này thường nhỏ hẹp, cheo leo trên sườn núi, mùa mưa việc đi lại rất khókhăn Phương tiện vận chuyển chủ yếu là mang vác và ngựa thồ

Nhìn chung giao thông trong vùng thuận lợi cho công tác nghiên cứu địa chấtvào mùa khô Dự án thủy điện Sông Chảy 6 nằm sát tuyến đường nhựa nói trên do

đó khá thuận lợi cho công tác khảo sát và xây dựng

1.2.3 Kinh tế

Vùng nghiên cứu gồm các xã của tỉnh miền núi phía Bắc Kinh tế nhìn chungcòn gặp nhiều khó khăn, chủ yếu là sản xuất nông nghiệp, năng suất cây trồng thấpchỉ đủ tự cung tự cấp cho nhân dân địa phương

Do điều kiện địa hình hiểm trở, giao thông bị phân cắt bởi nhiều núi cao, vựcsâu nên việc đi lại của người dân vùng cao này rất khó khăn, mật độ dân cư thấp,

phân bố không đều, tập chủ yếu ở các thị trấn và ven đường quốc lộ và các vùngchuyên canh sản xuất lương thực tập trung nên việc đi lại giao lưu hàng hóa giữacác vùng trong khu vực và các địa phương khác còn gặp nhiều khó khăn.

Ngoài ra, huyện Xín Mần càng ở thế khó khăn hơn so với các huyện kháctrong tỉnh vì chưa được một doanh nghiệp nào đỡ đầu về hỗ trợ phát triển Chính

vì vậy huyện Xín Mần giờ vẫn được xét là huyện nghèo với 3884 hộ nghèo/10388,

số hộ cận nghèo cũng lớn đến 6000 hộ

Bên cạnh những khó khăn hạn chế trên, điều kiện tự nhiên cũng có nhiềutiềm năng phát triển kinh tế, nhất là phát triển nông - lâm nghiệp và thương mại -dịch vụ - du lịch với các ưu thế nổi bật như: có diện tích đất đai chưa được khaithác rất rộng lớn; có nhiều danh lam thắng cảnh với bản sắc văn hóa dân tộc phongphú Trong khu vực này đã có lưới điện quốc gia, đáp ứng về cơ bản nhu cầu sửdụng điện cho sản xuất và sinh hoạt

Tóm lại: Vùng nghiên cứu nằm trong khu vực địa hình miền núi hiểm trở,chủ yếu là núi cao, sườn dốc nhưng nhìn chun các đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế,nhân văn của khu vực vẫn thuận lợi cho công tác nghiên cứu đại chất, các khó khănđều có thể khắc phục trong quá trình nghiên cứu

1.3 Lịch sử nghiên cứu địa chất

Công tác nghiên cứu địa chất vùng công tác gắn liền với việc nghiên cứu địachất vùng Đông Bắc Việt Nam Trong hệ thống bản đồ địa chất tỷ lệ 1: 200.000,vùng công tác thuộc tờ bản độ địa chất F48 – IX thành lập vào khoảng thời giannăm 1988 và xuất bản hiệu đính năm 2000 Khu vực này chưa được khảo sát lậpbản đồ địa chất tỷ lệ 1: 50.000.

Trong vùng của dự án chưa có các công trình thăm dò, khảo sát và khai tháckhoáng sản nào đáng kể ngoài một số bãi khai thác cát dưới lòng sông

Theo các tài liệu đã có, vùng công tác thuộc phần tiếp giáp giữa batholitSông Chảy với các thành tạo trầm tích lục nguyên cacbonat mức tuổi Cambri – hệtầng Hà Giang Khối xâm nhập batholit Sông Chảy là một thể địa chất phực tạp và

có nhiều công trình nghiên cứu trong và ngoài nước

Về mặt địa chất công trình, trên tuyến Sông Chảy thuộc phạm vi tỉnh HàGiang, Tổng công ty Sông Đà và các công ty thành viên đang tiến hành khảo sátmột loạt dự án thủy điện trong đó có dự án thủy đện Sông Chảy 6

Về phía hạ lưu, trên địa bản tỉnh Lào Cai, có dự án thủy điện Bắc Hà hiệnđang được xây dựng và một số dự án thủy điện nhỏ khác

Chương 2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC 2.1 Địa tầng

Giới Paleozoi

Hệ Cambri

Hệ tầng Hà Giang (€hg)

Hệ tầng Hà Giang do Bourret R 1922 ( Lamede HaGiang); Trần Văn Trị

1975 (Hệ tầng Hà Giang) xác lập năm để chỉ cho các thành tạo lục nguyên và

carbonat phân bố rất rộng rãi ở vùng Đông Bắc Việt nam Theo các tác giả trên,thành phần hóa học vủa hệ tầng bao gồm:

a) đá phiến biotit-thạch anh có granat, đá phiến sericit-clorit có vật chất than,thấukính đá vôi hoa hóa,600m;

b)đá vôi dăm kết xen lớp mỏng đá phiến sericit, 100m;

c)đá phiến sét-sericit có vật chất than (shungit),Phylit,đá vôi,400m

d)đá vôi trứng cá xen những lớp phylit vôi có sericit 200m

e)đá phiến sét-sericit xen lớp mỏng bột kết hoặc thấu kính đá vôi,300m

f)đá phiến bột kết xen đá vôi,500m

Trong vùng công tác và diện tích kế cận, hệ tầng Hà Giang có hai tập thạchhọc rất khác nhau Đó là tập đá phiến thạch anh Sericit và tập đá carbonat Mối quan

hệ địa chất giữa hai tập đá đang mô tả là chuyển tiếp chỉnh hợp Từ trên cầu CốcPài, có thể quan sát được cấu tạo chỉnh hợp giữa đá vôi ở phần trên và đá trầm tíchlục nguyên ở phần thấp

Tập dưới (€hg 1)Chiếm toàn bộ diện tích khu đầu mối và vùng kế cần Mặt cắt tiêu biểu cóthể quan sát từ mép nước sông Chảy đoạn tuyến đập lên trên khu vực thị trấn CốcPài Các hố khoan của dự án hoàn toàn phân bố trong tập dưới của hệ tầng HàGiang

Về mặt địa hình địa mạo, tập dưới trùng với các dải địa hình núi có bề mặtthoải, độ dốc 15-20˚, lớp tàn tích có chiều dày lớn,chủ yếu sét lẫn dăm sạn và cúc

đá Các lớp đá gốc chỉ được bóc lộ dọc bờ sông và các taluy đường lớn

Các quan sát ngoài trời cho thấy,thành phần thạch học bao gồm các lớp đáphiến thạch anh sericit, đá phiến sét, đá phiến argilit,các thấu kính đá phiến sétthan quy mô nhỏ

Về mặt cấu tạo địa chất tập dưới đóng vai trò là nhân nếp lồi Tại khu vựctuyến đập các đá có thế nằm chung là cắm về phía tây nam góc dốc 10˚ đến 20˚

Do ảnh hưởng của đứt gãy, các lớp đá phiến nguyên thủy bị dịch chuyển thế nằmxáo trộn khá mạnh nhất là phía bờ phải

Tập trên (€hg 2 )

Từ cầu Cốc Pài có thể quán sát được các dải núi đá vôi phân cắt rất mạnh mẽvới các lớp đá vôi phân lớp dày đến dạng khối Dọc lòng sông, về phía hạ lưu cầuCốc Pài 500m, các đá vôi đã kéo xuống và tràn ngập khu vực lòng sông và hai bênbờ

Thành phần thạch học bao gồm các đá vôi màu xanh và đá vôi trắng xám Đá

có cấu tạo dải phân lớp Chiều dày lớp từ 5-10cm đến vài chục cm, đôi khi có cấutạo khối

Giới Kainozoi

Hệ Đệ tứ (aQ),Thống Holocen, phụ thống trên (aQ 2 3 )

Các trầm tích Kainozoi trong vùng công tác phát triển rất yếu ớt hiện diệndưới dạng các trầm tích lòng và bãi bồi hiện đại Thành phần đa phần gồm cát lẫn ítsét và cuội sạn

Trên tuyến đập, các hố khoan thăm dò cho thấy, lớp trầm tích lòng gồm haiphần Phần trên gồm cát hạt mịn đến cạt hạt trung dày 2-3m, phần dưới gồm cuộisỏi lẫn sạn và cát dày đến 15-16 m Đây chính là nguồn vật liệu xây dựng có giátrị

2.2 Magma xâm nhập

Các thành tạo magma xâm nhập trong vùng được mô tả trong phức hệ SôngChảy mức tuổi Devon Trên quy mô khu vực, khối Sông Chảy có diện tích trên

Yên Minh và kéo sang Trung Quốc

Cho đến nay, cấu trúc địa chất và nguồn gốc của granitoit Sông Chảy còn córất nhiều ý kiến khác nhau Tuy nhiên điều đó không làm ảnh hưởng đến việc đánh

giá điều kiện địa chất công trình dự án thủy điện Sông Chảy 6 Trong phạm vi dự

án, diện tích lòng hồ trùng với một bộ phận của khối Sông Chảy Ranh giới giữađịa chất giữa khối Sông Chảy và các trầm tích lục nguyên hệ tầng Hà Giang nằmcách cầu Cốc Pài về phía thượng lưu ngót 2km Tại dải đá gốc phía bờ trái khutuyến đập, quan sát thấy các thấu kính nhỏ đá granit xuyên cắt chỉnh hợp với cáclớp đá phiến thạch anh sericit

Thành phần thạch học của khối Sông Chảy bao gồm các đá granit, biotit,granitognei,granit dạng nổi ban Đá có cấu tạo gneis và gneis dạng mắt Kiến trúcnổi ban, kiến trúc cà nát và milonit

2.3 Kiến trúc và cấu tạo

Vùng công tác nằm trong đới kiến tạo Đông Bắc Việt Nam thuộc đới tướngcấu trúc Hà Giang Về phía tây là dãy núi Con Voi tạo nên bởi các đá biến chất caothuộc tướng Amphibolit phức hệ sông Hồng Phía đông bắc là khối Sông Chảy tạonên bởi các đá granitoid dạng gneis

Các thành tạo của hệ tầng Hà Giang trong vùng dự án có nguồn gốc từ cáctrầm tích sét và carbonat, biến chất thấp trong điều kiện nhiệt độ 300-450˚

Trên bình đồ hiện đại, chúng bị uốn nếp và biến dạng mạnh mẽ Trên quy mô hẹpcủa vùng công tác, không các định được chính xác cấu tạo uốn nếp nguyên thủy

của các thành tạo địa chất Các khối núi nằm độc lập hoặc bị che phủ dưới tầngtrầm tích hoặc phong hóa có chiều dày khá lớn.

Cắn cứ theo đặc điểm thành phần vật chất, khu vực công tác được phân chiathành hai tầng cấu trúc chính như sau:

Tầng cấu trúc dưới : bao gồm toàn bộ diện phân bố của hệ tầng Hà Giang.

Thành phần thạch học bao gồm đá phiến thạch anh sericit và đá vôi, dolomit.Đường phương cấu trúc chung trong vùng công tác là tây bắc đông nam Tầng cấutrúc dưới tạo thành một phức nếp lồi, nhân trùng với các đá phiến thạch anh sericit,cánh là các đá vôi dolomit Một bộ phận phần nhân bị khối granit Sông Chảy xuyêncắt và làm biến dạng

Tầng cấu trúc trên : trùng với diện phân bố của batholit Sông Chảy Một đặc

điểm nổi bật và mang tính đặc thù, các đá granit khối Sông Chảy có tính phânphiến và gneis hóa rất mạnh Đường phương cấu tạo phân phiến trùng với đườngphương cấu trúc của đá vây quanh Chính vì đặc điểm này, nhiều nhà địa chất gọi

đó là ‘Vòm Sông Chảy ”

Đặc điểm hoạt động phá hủy đứt gãy kiến tạo

Các hoạt động đứt gãykiến tạo trong vùng phát triển khá mạnh mẽ qua nhiềugiai đoạn địa chất

Pha kiến tạo liên quan đến biến dạng dẻo

Các pha kiến tạo cổ liên quan với biến dạng dẻo của batholit Sông Chảy cótuổi cổ nhất, dự kiến trong pha kiến tạo Indoxini Liên quan với pha biến dạng này,các đá bị ép phiến, milonit hóa và siêu milonit Ảnh hưởng của pha biến dạng cổđối với điều kiện địa chất dự án thủy điện Sông Chảy 6 là không lớn.

Các pha kiến tạo liên quan với biến dạng dòn

Dấu tích để lại trên bình đồ địa chất là các đới dập vỡ,cà nát Các dấu hiệuđịa mạo thể hiện rất tích cực đặc biệt là khu vực thung lũng Sông Chảy đoạn tuyếnđập

* Hoạt động đứt gãy

Căn cứ theo mức tuổi địa chất tương đối, có thể phân chia các hệ thống đứtgãy chính sau đây

Hệ thống đứt gãy tây bắc đông nam và đông bắc tây nam.

Đây là các đứt gãy quy mô nhỏ cấp IV Dấu hiệu của chúng là các đới dập vỡ

cà nát và các đới uốn nếp trên các lớp đá phiến Tác động của hệ thống đứt gãy nàyđối với ổn định của dự án thủy điện Sông Chảy 6 là không lớn

Hệ thống đứt gãy á kinh tuyến

Đây là các đứt gãy có tuổi trẻ nhất và để lại dấu ấn rõ nhất trong vùng tuyếnvới các dấu hiệu địa mạo, dấu hiệu thạch học và các dấu hiệu địa chất khác

Về địa mạo, thung lũng Sông Chảy đoạn tuyến đập trùng với phương á kinhtuyến, bên vai trái quan sát các cấu tạo bậc thang được tạo nên bởi các khối lộ đágốc Theo các bậc thang có thể quan sát đươc các mặt trượt kéo dài từ vài chục métđến hàng trăm mét Chiều cao của các bậc thang dạo động từ 2-3m đến 40-50m.Hình thái bậc thang đang mô tả không quan sát thấy hoặc không rõ trong phần vaiphải Cấu tạo bậc thang liên quan với đứt gãy á kinh tuyến có thể biểu diễn trongcác mặt cắt vùng tuyến.

Dấu hiệu cấu tạo địa chất rõ nhất khi quan sát các khối lộ đá dọc hai bênSông Chảy Tại đây, các mặt trượt kéo dài nghiêng về phía bờ trái với góc dốc 75đến 80˚ Đồng sinh với đới mặt trượt là các khe nứt tách và dập vỡ yếu trên nền đá

Do tác động của đứt gãy á kinh tuyến, khối đá cứng đoạn tuyến đập có xuhướng thu hẹp ở đáy sông và mở rộng khi đi lên cao Và tạo nên mặt cắt hình chữ

V rất điển hình Dòng Sông Chảy hiện đại trùng với phần trũng nhất của mặt cắtđang mô tả

Căn cứ vào nhận xét trên đây, có thể khái quát hóa đới đứt gãy á kinh tuyếntrong vùng tuyến bằng các mặt trượt cùng phương Theo phân loại đứt gãy, chúngtương đương với cấp V và cấp VI hoặc tương đương với các khe nứt lớn

Trên bản đồ địa chất tỷ lệ 1:2000 vùng tuyến và diện tích kế cận, bản đồ địachất tỷ lệ 1:25000 vùng hồ đã thể hiện các hệ thống đứt gãy vừa mô tả

Có thể đứa ra một số nhận xét khái quát sau đây:

- Trong vùng công tác và đặc biệt là vùng tuyến của dự án thủy điện SôngChảy 6 không tồn tại các đứt gãy lớn từ cấp III trở lên

- Hiện tại không quan sát thấy các đứt gãy đang hoạt động hoặc các đứt gãyđương đại

*Các nếp uốn

Trong vùng nghiên cứu hoạt động uốn nếp phát triển chủ yếu là các nếp lõmphân bố nửa phía tây của tờ bản đồ Các nếp lõm ở đây có phương trục theo hướngđông bắc tây nam và bị các đứt gãy chia cắt mạnh mẽ

2.4 Đặc điểm địa mạo và tân kiến tạo

Trong vùng tồn tại các dạng địa hình tương phản nhau rất rõ rệt

Dạng địa hình xâm thực bóc mòn trùng với diện phân bố granitoit Sông Chảy

và tập 1 hệ tầng Hà Giang Bề mặt địa hình khá thoải, dạng lượn sóng.Lớp vỏphong hóa gồm sét bột cát khá dày, có thể lên đến hàng chục mét Dạng địa hìnhnày chiếm toàn bộ diện tích vùng hồ và vùng tuyến

Dạng địa hình karsto Trùng với diện phân bố tập 2 hệ tầng Hà Giang Đây là

các khối núi đá vôi địa hình phân cắt mạnh, có tiềm năng phát triển các hệ thốnghang động liên quan với quá trình mất nước Dạng địa hình này phân bố rộng rãi ở

phía tây bắc, tây nam cầu Cốc Pài và không liên quan đến hồ chứa và vùng tuyếnđập.

Dạng địa hình tích tụ Có quy mô hẹp phân bố dọc lòng và hai bên bờ sông.

Chúng là các bãi bồi và các doi cát, các bãi cuội sỏi quy mô nhỏ Liên quan vớidạng địa hình này là các mỏ cát cuội sỏi xây dựng tại chỗ có giá trị

Các yếu tố địa hình phi tỷ lệ

Trong vùng khảo sát tồn tại một số yếu tố địa hình địa mạo phi tỷ lệ Đó làcác mương xói, các dòng suối cạn, các thác đá nằm dọc theo các dòng suối cạn.Đặc biệt trong vùng tuyến tồn tại một khe cạn bị chôn vùi (yếu tố địa mạo ẩn)

Cá dấu hiệu hoạt động tân kiến tạo

Về mặt lý luận, các yêu tố tấn kiến tạo các đứt gãy đang hoạt động có mốiliên quan với các yếu tố địa hình địa mạo, các mặt facet, các dấu hiệu trượt lở vànứt đất định kỳ mang tính lặp lại, một số dấu hiệu cướp dòng của các hệ thống suốthiện đại

Đối chiếu với các dấu hiệu kể trên, vùng dự án thủy điện Sông Chảy 6 vắngmặt các dấu hiệu đứt gãy đương đại đang hoạt động Tất cả các đứt gãy đang đượcquan sát đều là các đứt gãy chôn vùi, đứt gãy á kinh tuyến đã mô tả chi tiết ở vùngtuyến có tuổi muộn nhất, tướng ứng với Pleistocen, các đây khoảng 5-7 triệu năm

2.5 Đặc điểm địa chất thủy văn

2.5.1 Đặc điểm nguồn nước mặt

Nước trên dòng Sông Chảy có lưu lượng lớn Chất lượng nước phụ thuộctheo mùa Vào mùa khô: nước trong suốt, vị ngọt Vào mùa mưa: nước mang nhiềuphù sa và độ đục rất cao

Một số kết quả phân tích hóa học cho thấy, nguồn nước Sông Chảy không ănmòn bê tông và kim loại Chúng có thể sử dụng để chế tạo dăm bê tông phục vụcho công trình thủy điện

2.4.2 Các tầng chứa nước dưới đất

Liên quan với khu vực khảo sát, nguồn nước ngầm tồn tại dưới dạng các đơn

vị chứa nước sau đây:

Tầng chứa nước trong trầm tích aluvi lòng hiện đại và bãi bồi

Thực chất đây là nước mặt được tích tụ trong các bãi cát, cuội sỏi và đặc biệt

là các trầm tích lòng hiện đại Nước tồn tại trong các lỗ hổng giữa các hạt cuộidăm sạn Khả năng giữ nước rất kém do thành phần sét rất thấp

Tầng chứa nước trong đới phong hóa tàn tích

Tầng chứa nước có quy mô nhỏ và phụ thuộc vào hoạt động của nước mưa.Nước tồn tại trong các khe nứt trong đới IA2, IB là chủ yếu Nơi xuất lộ nước làcác nới địa hình thấp ven suối và ven bờ Sông Chảy Nước ngầm thoát ra dưới dạngthẩm rỉ Nguồn nước này có thể khai thác sử dụng nước sinh hoạt

Đới chưa nước theo các đới đứt gãy kiến tạo

Trong các đới dập vỡ kiến tạo, nước ngầm dễ dàng di chuyển và tích tụ ở các

độ sâu khác nhau Nguồn nước cung câp cho dạng nước này chính là nước mưa.Miền thoát chính là các điêm giao giữa đới chứa nước vớicác nơi địa hình thấp nhưven suối và ven sông Hiện đã quan sát được một vài vết lộ nước thấm dỉ ven dòngSông Chảy

Các kết quả phân tích hóa học nước trong đề án được thể hiện trong bảngdưới đây Có thể nhận thấy, nước ngầm và nước mặt đều có chung tính chất nướcBicarbonat Calci Natri Căn cứ theo tiêu chuẩn xây dựng, các loại nước trên không

ăn mòn bê tông và kim loại Có thể sự dụng nước Sông Chảy để chế tạo bê tôngcho công trình xây dựng; các nguồn nước dưới đất có thể sử dụng cho ăn uống vàsinh hoạt

Chương 3 ĐẶC ĐIỂM CÁC ĐÁ MAGMA VÀ BIẾN CHẤT KHU VỰC CỐC PÀI 3.1 Đặc điểm địa chất

Theo mối quan hệ địa chất, trong phạm vi vùng tuyến trên tờ bản độ tỷ lệ 1 :10.000 có thể phân làm hai lớp như sau

Lớp dưới (€hg 1 1 ).Phân bố ở phần thấp nhất của mặt cắt Vết lộ tiêu biểu là

dải đá ven mép nước phía bờ trái khu tuyến đập Thành phần thạch học gồm cáclớp đá phiến thạch anh sericit chiều dày đến 200-300m Đá cứng chắc do bị biếnchất mạnh ở trình độ tướng phiến lục Toàn bộ khu đầu mối của dự án thủy điệnSông Chảy 6 nằm trong phạm vi phân bố của tập dưới

Ảnh 3.1 Đá phiến thạch anh sericit lộ ra tại bờ trái Sông Chảy 6

Lớp trên (€hg 1 2) Chuyển tiếp với lớp dưới Về thành phần đánh dấu bởi sựxuất hiện các lớp đá phiến chứa than và đặc biệt là các thấu kính sét than màu đen

có chiều dày 1-2m đến dưới 10m Càng lên trên cột địa tầng, khối lượng các đá

phiến sét than càng lớn và dần xuất hiện các lớp đá sét vôi và đá vôi phân lớp mỏng

để chuyển tiếp lên tập trên gồm các đá vôi

Ảnh 3.2 Đá phiến sét chứa than

3.2 Đặc điểm thạch học

Các đá phiến thạch anh sericit phần thấp của hệ tầng Hà Giang

Tập trung về phía tuyến đập thuộc đoạn trên của hồ chứa Thành phần gồm

đá phiến thạch anh sericit cấu tạo phân lớp và phân phiến mỏng Vỏ phong hóagồm

sét và dăm sạn dày 1-5m Đây là tầng cách nước hoàn toàn, không có tiềm năngsinh karstơ Các đá vôi màu xám xanh cấu tạo khối và phân lớp dày thuộc tập trên

hệ tầng Hà Giang

Đá granioit thuộc phức hệ Sông Chảy

Phân bố tập trung ở đoạn trên của hồ chứa Thành phần thạch học bao gồmcác đá granitoit và granitogneis Đá cấu tạo phân phiến và cấu tạo gneis rất đặctrưng cho một khối vòm đồng tâm

-Đá magma:

Đá biến chất:

+

Chương 4 ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH VÀ CÁC VẤN ĐỀ ĐỊA

CHẤT CÔNG TRÌNH 4.1 Đặc điểm điều kiện địa chất công trình

4.1.1 Phong hóa và vỏ phong hóa

Các thành tạo địa chất trong vùng nhiệt đới ẩm bị phong hóa vật lý và phonghóa hóa học rất mãnh liệt Đây là một trong các quá trình ngoại sinh phát triển

mạnh nhất trong vùng công tác Cấu trúc mặt cắt vỏ phong hóa trong vùng tuântheo quy luật chung của vùng nhiệt đới ẩm Có thể phân biệt hai quá trình phonghóa chủ yếu Đó là phong hóa hóa học và phong hóa cơ học Sản phẩm của hai quátrình phong hóa là vỏ phong hóa.

Cấu trúc chung của vỏ phong hóa gồm nhiều đới Trên cùng là đới sét với sựphong phú các khoáng vật sét nguồn gốc từ quá trình hidrat hóa các khoáng vậtalumosilicat và silicat có trong các đá gốc nhất là các đá magma xâm nhập Tiếptheo là vỏ phong hóa vỡ vụn, sản phẩm của phong hóa cơ học Tại đây vai trò cáctác nhân phong hóa hóa học giảm mạnh và vắng mặt trong các đới dưới Theo quyluật này, hàm lượng các khoáng vật càng giảm dần khi xuống sâu

Chiều dày của vỏ phong hóa phụ thuộc nhiều vào các đặc điểm địa mạo hìnhnhư: độ dốc mặt địa hình, độ dầy thảm thực vật, các dòng chảy tạm thời, các đớikiến tạo chôn vùi ( các đứt gãy cổ đã ngừng hoạt động) Dọc theo các đới dập vỡkiến tạo, do các đá gốc bị cà nát dập vỡ, nước ngầm và nước mặt có thể di chuyển

và thấm sâu hơn, nên chiều sâu các đới phong hóa tăng mạnh so với các vị trí lâncận Cũng do đó, theo các đới kiến tạo chôn vùi, các tai biến địa chất thường xảy ravới cường độ lớn hơn Đây là những quy luật chung, đã được các tác giả lưu ý trênbản đồ và các mặt cắt địa chất công trình

Dưới đây sẽ mô tả chi tiết vỏ phong hóa trên đá thạch anh sericit và đá

vô-đỏ hoa phân lớp hệ tầng Hà Giang Vỏ phong hóa tiêu biểu nhất của vùng tuyếnđược hình thành do quá trình phát triển trên các đá phiến thạch anh sericit thuộc tậpdưới hệ tầng Hà Giang

Các quan sát theo hình trụ hố khoan và các vết lộ địa chất trong vùng tuyếncho thấy, vỏ phong hoá phát triển không hoàn chỉnh Trên cùng là đới edQ, IA1,IA2 sau đó gặp đới IB và đới IIA

Đới edQ bao gồm các mảnh dăm sạn đi cùng sét - cát trạng thái bở rời khônggắn kết Chiều dày dao động từ 1-2 m đến trên chục mét Mặt cắt rõ nhất có thểquan sát ngay tại vùng tuyến trên taluy đường đoạn vai đập dâng

Đới IA1 tương tự đới edQ nhưng số lượng mảnh đá tăng cao, cấu tạo phânlớp và phân phiến được kế thừa rõ từ đá mẹ

Đới IA2 gồm các lớp đá phiến phong hoá chuyển thành mầu nâu, trạng tháicứng đến nửa cứng Bề mặt phân phiến có nhiều khoáng vật sét Các hố đào và cácvết lộ tự nhiên có thể nhận rõ được các mặt cắt của đới IA1 và IA2

Đới IB gồm tổ hợp các đá phiến thạch anh sericit phân lớp Đá bị biến mầuloang lổ và nứt nẻ không đều, bề mặt có nhiều limonit Đới IB không chứa sét Đới

IB có thể quan sát trong các hố khoan và các vết lộ tự nhiên dọc hai bên bờ sông

Đới IIA và IIB lộ ra ở hai bên lòng dưới dạng các bãi đá và nằm ở độ caotương đối so với đáy sông, hoặc ngay dưới lòng sông bị chôn vùi dưới lớp trầm tíchaluvi hiện đại, hoặc trên các vách đá kéo dài vài chục mét theo phương á vĩ tuyến ởvai trái trên độ cao tương đối 10m đến 100m Trong các hố khoan vai đập, chúng bịchôn vùi ở độ sâu 10-20m Đới IIA và IIB không phân biệt rõ ràng về thành phầnthạch học Chúng bao gồm các lớp đá phiến thạch anh sericit rất tươi màu xámxanh cứng chắc, không có limonit lấp đầy khe nứt

4.1.2 Các dòng bùn cát chôn vùi

Được phát hiện bên vai phải phương án tuyến hai lưu Đây là bề mặt sườn có

độ dốc không lớn hơi trũng so với xung quanh Tại hố khoan HK5 toạ độ X =

39349, Y = 2510662 và HK8 toạ độ X = 393482, Y = 2510702 đã ghi nhận được

lớp sét bùn màu đen lẫn dăm sạn cuội sỏi nằm dưới lớp đất sét dăm sạn màu vàngnguồn gốc tàn tích hoặc sườn tích Lớp sét màu đen lẫn cuội dăm dày 7- 8m đếntrên 15m Bùn màu đen sờ bẩn tay và bóp nát dễ dàng Chúng tiêu biểu cho nguồngốc hồ đầm Việc xuất hiện dòng bùn nguồn gốc hồ đầm quy mô nhỏ này đã làmảnh hưởng đến tính khả thi của phương án tuyến hạ lưu

4.1.3 Các hệ thống mương xói và suối đá

Lộ ra dọc các lòng suối ven hồ chứa Các dải đá gốc cứng chắc nằm dọc lòng

quy mô của dòng suối.

4.1.4 Xói lở và các dải đá lăn ven sông

Các hiện tượng xói lở ven sông và ven suối sảy ra rất hạn hẹp Hiện tại mớiquan sát được một đoạn ngắn khoảng 300m ven bờ phải phía trước cầu Cốc Pài.Các cung xói lở quy mô nhỏ định vị trên lớp tích tụ proluvi Tuy nhiên, dải xói lởnày không có mối liên quan với công trình

4.1.5 Trầm tích hiện đại

Hiện diện dưới dạng các doi cát, bãi cuội sỏi và các tích tụ trầm tích lòngsông hiện đại

Quy mô của các bãi bồi thấp và trầm tích doi cát là không lớn Chúng phân

bố ở ven dòng sông kéo dài 20-30m đến 100m, chiều rộng 20-30m Chúng thườngxuyên bị ngập nước vào mùa mưa

Các trầm tích lòng lấp đầy dòng sông với chiều dày từ 4-5m đến 15-16m tạikhu vực tuyến Theo các kết quả khoan thăm dò, lớp trầm tích aluvi lòng hiện đạigồm có hai phần Phần trên dày 2-3m chủ yếu gồm cát sạn, phần dưới 10-15m gồmcuội sỏi ít dăm sạn

4.1.6 Hang hốc kastơ

động karstơ Đó là sản phẩm của quá trình phong hoá hoá học Các hang độngkarstơ thường có cường độ cao dọc theo các đứt gẫy, các bề mặt tiếp xúc giữa cáckhối đá vôi Ngoài ra còn phụ thuộc vào đặc điểm địa hình địa mạo Trong vùngcông tác và diện tích kế cận, đã có khá nhiều hang động được phát hiện liên quanvới địa hình karstơ Tuy nhiên trong phạm vi phân bố của hồ chứa, chúng hoàntoàn vắng mặt.

4.2 Điều kiện địa chất khu đầu mối

4.2.1 Điều kiện địa chất công trình phương án thượng lưu

4.2.1.1 Đặc điểm địa mạo

Dòng sông Chảy tạo khu vực phương án thượng lưu chảy hướng bắc với

phía tấy bắc tạo nên hình chữ S ngược Sự uốn khúc của dòng chảy liên quan vớicác yêu tố địa chất và tân kiến tạo Lòng sông khá bằng phẳng được lấp đầy bởi lớptrầm tích aluvi cát cuội sỏi dày đến 15-16m

Hai bên vai đập, có sự tương phản về mặt hình thái mặt sườn thung lũng.Tính tương phản này liên quan với sự xuất hiện của hệ thống đứt gãy và các mặttrượt cùng phương á kinh tuyến

Phần vai phải, bề mặt sườn thung lũng sông tương đối thấp và điều hòa, độ