MỞ ĐẦU Đới đứt gãy Mƣờng La-Bắc Yên (ML-BY) là một đới đứt gãy phân đới cấu trúc Tú Lệ và Sông Đà, thuộc trũng nội lục Paleozoi muộn-Kainozoi, miền Bắc Việt Nam. Trong khu vực nghiên cứu, đới đứt gãy là một phần của đới đứt gãy Mƣờng La - Chợ Bờ (Nguyễn Văn Hùng, 2002 [8]), hay Mƣờng La - Bắc Yên - Chợ Bờ (Nguyễn Ngọc Thủy và nnk, 2005), phƣơng kéo dài theo hƣớng TB-ĐN qua thị trấn Ít Ong rồi kéo xuống gần Sông Đà ở khu vực Mƣờng La. Trong giai đoạn kiến tạo hiện đại, dọc đới đứt gãy ML-BY có nhiều biểu hiện hoạt động hiện đại nhƣ sự dịch chuyển địa hình - địa mạo, hiện tƣợng nứt - trƣợt đất, xuất lộ nguồn nƣớc khoáng - nƣớc nóng (tại khu vực bản Chiến, Mƣờng La), dị thƣờng Rd- hơi Hg và gần đây nhất là động đất năm 2014. Do đó việc nghiên cứu đặc điểm kiến tạo hiện đại của đới đứt gãy Mƣờng La - Bắc Yên là việc làm rất có ý nghĩa.
Cho tới nay có nhiều công trình nghiên cứu về đới đứt gãy này nhƣ: nghiên cứu đặc điểm động học đới đứt gãy của Nguyễn Văn Hùng (2002) [8] ; nghiên cứu và dự báo động đất của Cao Đình Triều (2008) [2]; Tính toán đƣợc cƣờng độ động đất lớn nhất có thể phát sinh trên đới đứt gãy ML-BY là 5,9 ± 0,3 độ richter và chu kỳ lặp lại trung bình khoảng 450 năm của Bùi Văn Duẩn (2013) [1]. Tuy nhiên chƣa có công trình nghiên cứu nào nghiên cứu chi tiết về một vùng cụ thể thuộc đới đứt gãy và đƣa ra đƣợc con số cụ thể về tuổi hoạt động hiện đại của đứt gãy. Khu vực thị trấn Ít Ong, Mƣờng La nằm trong đới đứt gãy Mƣờng La - Bắc Yên với nhiều biểu hiện hoạt động trong giai đoạn hiện đại, có biểu hiện xuất lộ nguồn nƣớc khoáng, nƣớc nóng tại bản Chiến cùng những tai biến địa chất đặc biệt là động đất trong khu vực khi xây dựng công trình thủy điện Sơn La. Dựa trên những biểu hiện đặc trƣng này, học viên đã lựa chọn đề tài “ Đặc điểm hoạt động của đới đứt gãy Mường La - Bắc Yên tại khu vực thị trấn Ít Ong, Mương La” làm luận văn thạc sĩ của mình.
Phạm Thị Thúy 1 K24 – Địa chất học LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trường ĐH KHTN - ĐH QGHN Mục tiêu của luận văn Làm sáng tỏ đặc điểm hoạt động của đới đứt gãy Mƣờng La - Bắc Yên tại khu vực thị trấn Ít Ong, Mƣờng La dựa trên đặc trƣng về hình thái nhƣ đặc điểm địa mạo - địa chất, đặc điểm động hình học, những biểu hiện về tai biến, địa chấn và đƣa ra kết quả mang tính định lƣợng về tuổi hoạt động của đứt gãy dựa trên kết quả phân tích tuổi Nhiệt huỳnh quang các trầm tích bị dịch chuyển do hoạt động của đứt gãy. Nhiệm vụ của luận văn Để đạt đƣợc mục tiêu nghiên cứu đề ra, trong luận văn sẽ giải quyết các nội dung nghiên cứu sau: - Thu thập, tổng hợp các tài liệu về địa chất, địa mạo, kiến tạo, địa vật lý liên quan tới đới đứt gãy trong khu vực nghiên cứu từ các công trình nghiên cứu trƣớc đó; - Thu thập, phân tích và tổng hợp tài liệu về phƣơng pháp Nhiệt huỳnh quang (TL); - Tìm kiếm những vị trí có dấu hiệu dịch chuyển trầm tích hạt mịn so với trầm tích hạt thô do hoạt động của đứt gãy; - Khai đào hào hố, chụp ảnh, vẽ phác họa, lấy mẫu trầm tích phân tích tuổi Nhiệt huỳnh quang (TL) tại các vị trí có sự dịch chuyển trầm tích Đệ tứ do hoạt động của đứt gãy; - Luận giải về sự hoạt động của đứt gãy Mƣờng La- Bắc Yên trong khu vực nghiên cứu từ kết quả phân tích mẫu. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Góp phần làm sáng tỏ đặc điểm hoạt động kiến tạo hiện đại của đới đứt gãy Mƣờng La - Bắc Yên; - Mở rộng ứng dụng phƣơng pháp phân tích tuổi nhiệt huỳnh quang (TL) vào nghiên cứu đặc điểm hoạt động hiện đại của đới đứt gãy trong khu vực nghiên cứu. Phạm Thị Thúy 2 K24 – Địa chất học LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trường ĐH KHTN - ĐH QGHN Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tƣợng nghiên cứu: địa hình - địa mạo, địa chất, và trầm tích Đệ tứ trong khu vực thị trấn Ít Ong, Mƣờng La; - Phạm vi nghiên cứu: Thị trấn Ít Ong, Mƣờng La Cấu trúc luận văn Chƣơng 1: Tổng quan về hoạt động kiến tạo của đới đứt gãy Mƣờng La - Bắc Yên 1.
Vị trí khu vực nghiên cứu trong đới đứt gãy 1. Đặc điểm cấu trúc địa chất, địa mạo, kiến trúc - kiến tạo đới đứt gãy 1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nƣớc Chƣơng 2: Cơ sở lý luận và phƣơng pháp nghiên cứu 2. Cơ sở dữ liệu và lý luận 2.
Cơ sở dữ liệu 2.Phương pháp nghiên cứu 2. Phƣơng pháp thu thập, tổng hợp và xử lý tài liệu 2. Phƣơng pháp khảo sát địa chất - địa mạo - trầm tích Đệ tứ 2. Phƣơng pháp khai đào, lấy mẫu trầm tích bị dịch chuyển Chƣơng 3: Đặc điểm hoạt động của đới đứt gãy Mƣờng La – Bắc Yên trên cơ sở định tuổi các trầm tích Đệ tứ bị dịch chuyển bằng phƣơng pháp Nhiệt huỳnh quang (TL) 3.
Cơ sở xây dựng tuyến hành trình khảo sát phát hiện sự dịch chuyển trầm tích Đệ tứ do hoạt động của đứt gãy 3. Vị trí lấy mẫu và mô tả chi tiết 3. Kết quả phân tích tuổi 3. Luận giải tính chất hoạt động của đới đứt gãy trên kết quả phân tích tuổi Phạm Thị Thúy 3 K24 – Địa chất học LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trường ĐH KHTN - ĐH QGHN CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HOẠT ĐỘNG KIẾN TẠO ĐỚI ĐỨT GÃY MƢỜNG LA - BẮC YÊN TRONG KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.
Vị trí khu vực nghiên cứu trong đới đứt gãy Thị trấn Ít Ong nằm ở trung tâm huyện Mƣờng La, cách thành phố Sơn La khoảng 40 km về hƣớng Đông Bắc (hình 1). Diện tích tự nhiên là 3. Thị trấn có tọa độ địa lý: 21029' - 210 31' vĩ độ Bắc. - Phía Bắc giáp xã Nậm Păm và Pi Tong.
- Phía Nam giáp xã Tạ Bú. - Phía Đông giáp xã Chiềng San. - Phía Tây giáp xã Pi Toong và xã Liệp Tè (huyện Thuận Châu) Hình 1: Khu vực thị trấn Ít Ong trên ảnh vệ tinh Cness/Spot Phạm Thị Thúy 4 K24 – Địa chất học LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trường ĐH KHTN - ĐH QGHN Trong đới đứt gãy ML-BY, khu vực nghiên cứu nằm ở phân đoạn đứt gãy có phƣơng TB-ĐN, trong ranh giới giữa hai đơn vị cấu trúc là đới nâng Tú Lệ phía Đông Bắc và đới sụt võng Sông Đà phía Tây Nam (hình 2). Hình 2: Khu vực nghiên cứu trong đới đứt gãy ML-BY [4] Phạm Thị Thúy 5 K24 – Địa chất học LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trường ĐH KHTN - ĐH QGHN 1.
Đặc điểm cấu trúc địa chất, địa mạo, kiến trúc - kiến tạo đới đứt gãy 1. Đặc điểm cấu trúc địa chất Theo Vũ Văn Chinh (2004) [10], đới đứt gãy ML-BY là ranh giới giữa hai đơn vị cấu trúc là đới nâng Tú lệ phía Đông Bắc và đới sụt võng Sông Đà phía Tây Nam. Trong đó đóng vai trò ranh giới giữa cấu trúc Tú Lệ đƣợc tạo nên bởi các thành tạo trầm tích phun trào tuổi Jura muộn - Creta , ranh giới với cấu trúc Sông Đà đƣợc tạo nên bởi các thành tạo trầm tích, trầm tích phun trào tuổi Permi muộn - Trias muộn. Trong khu vực nghiên cứu, đới đứt gãy cắt qua các thành tạo phun trào bazan nhƣ plagiobasalt, andesitbasalt, trachytobasalt và tuf của chúng thuộc hệ tầng Suối Bé; đá phiến sét, bột kết, cát kết phân hệ tầng trên hệ tầng Mƣờng Trai (T2lmt3); đá vôi, sét vôi phân hệ tầng giữa hệ tầng Mƣờng Trai (T2lmt2); bột kết, cát kết tuf phân hệ tầng dƣới hệ tầng Mƣờng Trai (T2lmt1); đá basalt, andesitbasalt của hệ tầng Cẩm Thủy (P3ct) (hình 3).
Về trầm tích, đới đứt gãy cắt qua các thành tạo trầm tích sông, sông lũ có tuổi giả định apQ2 và apQ13 + Trầm tích Holocen tƣớng sông lũ (apQ2): sạn sỏi chuyển lên cát, bột lẫn ít sét. + Trầm tích Pleistocen thƣợng, tƣớng sông lũ (apQ13): cuội, tảng, sạn, sỏi ít nhiều bị laterit hóa Về cấu trúc địa chất, đới đứt gãy ML-BY là một phức nếp lồi không cân có trục TB-ĐN với nhân là đá phiến sét hệ tầng Mƣờng Trai (T2lmt1) và các cánh là đá vôi, vôi sét hệ tầng Mƣờng Trai (T2lmt2) (hình 3). Cấu trúc này bị hệ đứt gãy phƣơng TB-ĐN và cộng ứng với hệ đứt gãy phƣơng ĐB phá hủy trong các giai đoạn Jura-Kreta đƣa phun trào ryolit Suối Bé đi lên. Cũng tại nơi giao nhau của hai hệ đứt gãy này xuất hiện các nguồn nƣớc nóng mà tiêu biểu là nguồn Ít Ong (nóng đến 40oC ?).
Phạm Thị Thúy 6 K24 – Địa chất học LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trường ĐH KHTN - ĐH QGHN 1. Đặc điểm địa mạo Đứt gãy ML-BY mang tính phân đới giữa một bên là các khối núi có đỉnh cao trên dƣới 2000m của đới nâng Tú Lệ (đỉnh núi cao nhất cao 2133m) với một bên là đới sụt võng sông Đà có địa hình hạ thấp tƣơng đối, các đỉnh ở đây có độ cao từ 600m đến 1100m [1]. Dọc theo đới đứt gãy phát triển các thung lũng hẹp đƣợc phủ bởi các trầm tích Đệ tứ có nguồn gốc bồi tích từ các phụ lƣu của sông Đà. Theo phƣơng TB-ĐN, thung lũng kéo dài chục km và rộng mở rộng tới hơn 300m, theo Vũ văn Chinh, (2004) [10] cho rằng phƣơng cấu trúc của thung lũng Đệ tứ này không chỉ thể hiện hoàn cảnh địa động lực tách giãn nằm ngang theo phƣơng ĐB - TN trong khu vực mà còn thể hiện tính chất tách giãn trong Đệ tứ của những đoạn đứt gãy ML-BY có phƣơng TB - ĐN.
Theo phƣơng ĐB - TN, thung lũng kéo dài hơn 5 km và mở rộng hơn 600m. Đặc điểm kiến trúc - kiến tạo Bùi Văn Duẩn (2012)[1] dựa trên 7 tiêu chí đánh giá đã phân chia đới đứt gãy ML - BY làm 3 phân đoạn chính. Trong đó khu vực Ít Ong, Mƣờng La thuộc phân đoạn 1 (Tà Gia - Bản Chiến). Phân đoạn này có phƣơng TB - ĐN, bắt đầu từ Tà Gia đoạn đứt gãy tách làm 2 nhánh chạy gần nhƣ song song với nhau dọc thung lũng sông Nậm Mu.
Nhành chính từ Tà Gia qua bản Đốc, bản Lếch, Pi Tong về kết thúc ở bản Chiến.