Luận án tiến sĩ về cấu trúc địa chất trũng Ba River và vùng Đông Triều, Quảng Ninh

Luận án tiến sĩ nghiên cứu nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc địa chất trũng ba river và vùng đông triều quảng ninh theo tài, phát triển phương pháp mới, đánh giá hiệu quả ứng

• Tác giả: Nguyễn Duy Bình
• Người hướng dẫn: TSKH Phạm Khoản
• Trường học: Viện Khoa Học Địa Chất Và Khoáng Sản
• Chuyên ngành: Địa Chất Học
• Đề tài: Nghiên Cứu Cấu Trúc Địa Chất Trũng Ba River Và Vùng Đông Triều, Quảng Ninh
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT TRŨNG SÔNG BA VÀ VÙNG ĐÔNG TRIỀU – QUẢNG NINH
• 1.1. Tổng quan đặc điểm địa chất trũng Sông Ba
• 1.1.1. Vị trí địa lý
• 1.1.2. Đặc điểm địa chất – kiến tạo
• 1.1.3. Một số tồn tại trong nghiên cứu cấu trúc địa chất trũng Sông Ba
• 1.2. Tổng quan đặc điểm địa chất vùng Đông Triều – Quảng Ninh
• 1.2.1. Vị trí địa lý
• 1.2.2. Đặc điểm địa chất – kiến tạo
• 1.2.3. Một số tồn tại trong nghiên cứu địa chất vùng Đông Triều – Quảng Ninh
• 2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ THU NỔ, XỬ LÝ ĐỊA CHẤN PHẢN XẠ 2D TẠI TRŨNG SÔNG BA VÀ VÙNG ĐÔNG TRIỀU – QUẢNG NINH
• 2.1. Phương pháp địa chấn phản xạ và một số tồn tại
• 2.1.1. Mức độ nghiên cứu địa chấn phản xạ ở Việt Nam
• 2.1.2. Một số tồn tại cần giải quyết
• 2.2. Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật thu nổ tại trũng Sông Ba
• 2.2.1. Nguồn phát là thuốc nổ trong hố khoan
• 2.2.2. Chọn chiều sâu đặt nguồn gây sóng
• 2.2.3. Chọn lượng thuốc nổ
• 2.2.4. Các tham số của hệ thống quan sát sóng phản xạ
• 2.2.5. Lựa chọn hệ thống quan sát sóng
• 2.2.6. Tham số thu nổ ở trũng Sông Ba
• 2.3. Nghiên cứu lựa chọn tham số thu nổ địa chấn phản xạ ở vùng Đông Triều – Quảng Ninh
• 2.3.1. Xây dựng mô hình truyền sóng lý thuyết của tuyến đo
• 2.3.2. Tham số thu nổ thực tế ở vùng Đông Triều - Quảng Ninh
• 2.4. Nghiên cứu phương pháp xử lý số liệu để hiệu chỉnh tĩnh (2D)
• 2.4.1. Ảnh hưởng của địa hình và lớp vận tốc thấp
• 2.4.2. Một số phương pháp hiệu chỉnh tĩnh
• 2.5. Hiệu quả của phương pháp hiệu chỉnh tĩnh bằng giao thoa khúc xạ
• 2.5.1. Hiệu chỉnh tĩnh bằng giao thoa khúc xạ ở trũng Sông Ba
• 2.5.2. Hiệu chỉnh tĩnh bằng giao thoa khúc xạ vùng Đông Triều - Quảng Ninh
• 2.5.3. Kết quả xử lý tài liệu địa chấn phản xạ 2D các vùng nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT Ở TRŨNG SÔNG BA VÀ VÙNG ĐÔNG TRIỀU – QUANG NINH THEO TÀI LIỆU ĐỊA CHẤN PHẢN XẠ
• 3.1. Phân tích các mặt cắt địa chấn
• 3.2. Một số đặc điểm cấu trúc địa chất trũng Sông Ba theo tài liệu địa chấn phản xạ
• 3.2.1. Giải thích địa chất số liệu địa chấn tuyến Krôngpa
• 3.2.2. Giải thích địa chất số liệu địa chấn tuyến Ayunpa
• 3.3. Một số đặc điểm cấu trúc địa chất vùng Đông Triều theo tài liệu địa chấn phản xạ
• 3.3.1. Ranh giới và các tập địa chấn
• 3.3.2. Hệ thống đứt gãy
• 3.3.3. Cấu trúc uốn nếp
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan đặc điểm địa chất trũng Sông Ba và vùng Đông Triều Quảng Ninh

Nghiên cứu cấu trúc địa chất trũng Sông Ba và vùng Đông Triều – Quảng Ninh là một công trình quan trọng trong lĩnh vực địa chất học. Khu vực này có vị trí địa lý đặc biệt, nằm trong hệ thống sông Ba, với các đặc điểm địa chất và kiến tạo phong phú. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng trũng Sông Ba có chiều sâu lớn và cấu trúc địa chất phức tạp, bao gồm các lớp trầm tích Neogen. Việc phân tích các tài liệu địa chất hiện có giúp xác định rõ hơn về cấu trúc địa chất của khu vực này, từ đó đưa ra những đánh giá chính xác về tiềm năng khoáng sản và các hoạt động kiến tạo trong khu vực. Đặc biệt, việc áp dụng phương pháp địa chấn phản xạ đã cho thấy hiệu quả trong việc xác định các đặc điểm cấu trúc địa chất, góp phần vào việc nghiên cứu và khai thác tài nguyên khoáng sản.

1.1 Vị trí địa lý

Trũng Sông Ba nằm trong hệ thống sông Ba, bắt nguồn từ các dãy núi ở phía đông tỉnh Kon Tum và Gia Lai. Hệ thống này chảy qua nhiều huyện và có diện tích lưu vực lớn. Vị trí địa lý của trũng Sông Ba không chỉ ảnh hưởng đến đặc điểm địa chất mà còn đến các hoạt động kinh tế và xã hội trong khu vực. Việc nghiên cứu vị trí địa lý giúp hiểu rõ hơn về sự hình thành và phát triển của các cấu trúc địa chất trong khu vực, từ đó có thể đưa ra các giải pháp khai thác tài nguyên hợp lý và bền vững.

1.2 Đặc điểm địa chất kiến tạo

Đặc điểm địa chất của trũng Sông Ba và vùng Đông Triều – Quảng Ninh rất đa dạng, với nhiều loại đá và trầm tích khác nhau. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng khu vực này có sự hiện diện của các lớp cát kết, bột kết, sét kết và các lớp than nâu. Những đặc điểm này không chỉ phản ánh quá trình hình thành địa chất mà còn ảnh hưởng đến các hoạt động khai thác khoáng sản. Việc phân tích các lớp địa chất giúp xác định rõ hơn về cấu trúc và tính chất của các tài nguyên khoáng sản, từ đó hỗ trợ cho các hoạt động nghiên cứu và khai thác trong tương lai.

1.3 Một số tồn tại trong nghiên cứu cấu trúc địa chất

Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu về cấu trúc địa chất trũng Sông Ba và vùng Đông Triều, nhưng vẫn còn tồn tại một số vấn đề cần giải quyết. Các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào mô tả mà chưa đi sâu vào phân tích chi tiết các đặc điểm cấu trúc. Điều này dẫn đến việc chưa xác định được rõ ràng các yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc địa chất trong khu vực. Việc khắc phục những tồn tại này là cần thiết để nâng cao hiệu quả nghiên cứu và khai thác tài nguyên khoáng sản, đồng thời đảm bảo tính bền vững trong phát triển kinh tế xã hội.

II. Nghiên cứu nâng cao hiệu quả thu nổ xử lý địa chấn phản xạ 2D

Nghiên cứu nâng cao hiệu quả thu nổ và xử lý địa chấn phản xạ 2D tại trũng Sông Ba và vùng Đông Triều – Quảng Ninh là một phần quan trọng trong luận án. Phương pháp địa chấn phản xạ đã được áp dụng để thu thập dữ liệu địa chất, giúp xác định các đặc điểm cấu trúc địa chất một cách chính xác. Việc nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật thu nổ tại trũng Sông Ba cho thấy sự cần thiết phải lựa chọn nguồn phát và chiều sâu đặt nguồn gây sóng một cách hợp lý. Các tham số của hệ thống quan sát sóng cũng cần được điều chỉnh để đảm bảo tính chính xác trong việc thu thập dữ liệu.

2.1 Phương pháp địa chấn phản xạ và một số tồn tại

Phương pháp địa chấn phản xạ là một trong những phương pháp chủ đạo trong nghiên cứu địa chất hiện nay. Tuy nhiên, ở Việt Nam, phương pháp này vẫn chưa được áp dụng rộng rãi, đặc biệt là trong các khu vực có địa hình phức tạp như trũng Sông Ba. Việc nghiên cứu và khắc phục các tồn tại trong phương pháp này là cần thiết để nâng cao hiệu quả nghiên cứu địa chất. Các vấn đề như lựa chọn thiết bị thu nổ, chiều sâu đặt nguồn và các tham số quan sát sóng cần được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong việc thu thập dữ liệu.

2.2 Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật thu nổ tại trũng Sông Ba

Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật thu nổ tại trũng Sông Ba cho thấy sự cần thiết phải lựa chọn nguồn phát là thuốc nổ trong hố khoan. Việc chọn chiều sâu đặt nguồn gây sóng và lượng thuốc nổ cũng cần được thực hiện một cách cẩn thận để đảm bảo hiệu quả thu nổ. Các tham số của hệ thống quan sát sóng cũng cần được điều chỉnh để phù hợp với điều kiện địa hình và cấu trúc địa chất của khu vực. Kết quả nghiên cứu này sẽ góp phần nâng cao hiệu quả thu nổ và xử lý dữ liệu địa chấn phản xạ trong khu vực.

2.3 Nghiên cứu phương pháp xử lý số liệu để hiệu chỉnh tĩnh 2D

Việc nghiên cứu phương pháp xử lý số liệu để hiệu chỉnh tĩnh trong điều kiện địa hình phức tạp là rất quan trọng. Các ảnh hưởng của địa hình và lớp vận tốc thấp cần được xem xét để đảm bảo tính chính xác trong việc xử lý dữ liệu địa chấn phản xạ. Một số phương pháp hiệu chỉnh tĩnh đã được đề xuất và áp dụng, cho thấy hiệu quả trong việc cải thiện chất lượng dữ liệu thu thập được. Kết quả của nghiên cứu này sẽ giúp nâng cao độ tin cậy của các phân tích địa chất và hỗ trợ cho các hoạt động khai thác tài nguyên khoáng sản.

III. Một số đặc điểm cấu trúc địa chất ở trũng Sông Ba và vùng Đông Triều Quảng Ninh

Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc địa chất ở trũng Sông Ba và vùng Đông Triều – Quảng Ninh theo tài liệu địa chấn phản xạ đã chỉ ra nhiều thông tin quan trọng về cấu trúc địa chất của khu vực. Phân tích các mặt cắt địa chấn cho thấy sự hiện diện của các lớp địa chất khác nhau, từ đó giúp xác định rõ hơn về các đặc điểm cấu trúc và tính chất của các tài nguyên khoáng sản. Việc giải thích địa chất số liệu địa chấn tuyến Krôngpa và Ayunpa đã cung cấp những thông tin quý giá về cấu trúc địa chất trong khu vực.

3.1 Phân tích các mặt cắt địa chấn

Phân tích các mặt cắt địa chấn là một phần quan trọng trong việc nghiên cứu cấu trúc địa chất. Các mặt cắt địa chấn cho thấy sự phân bố của các lớp địa chất khác nhau, từ đó giúp xác định rõ hơn về cấu trúc và tính chất của các tài nguyên khoáng sản. Việc phân tích này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về quá trình hình thành địa chất mà còn hỗ trợ cho các hoạt động khai thác khoáng sản trong khu vực. Kết quả phân tích các mặt cắt địa chấn sẽ cung cấp những thông tin quý giá cho các nghiên cứu tiếp theo.

3.2 Một số đặc điểm cấu trúc địa chất trũng Sông Ba theo tài liệu địa chấn phản xạ

Các đặc điểm cấu trúc địa chất trũng Sông Ba theo tài liệu địa chấn phản xạ cho thấy sự hiện diện của các lớp cát kết, bột kết, sét kết và các lớp than nâu. Những đặc điểm này không chỉ phản ánh quá trình hình thành địa chất mà còn ảnh hưởng đến các hoạt động khai thác khoáng sản. Việc xác định rõ các đặc điểm cấu trúc địa chất sẽ giúp nâng cao hiệu quả trong việc khai thác và sử dụng tài nguyên khoáng sản trong khu vực.

3.3 Một số đặc điểm cấu trúc địa chất vùng Đông Triều theo tài liệu địa chấn phản xạ

Vùng Đông Triều cũng có những đặc điểm cấu trúc địa chất riêng biệt, với sự hiện diện của các ranh giới và các tập địa chấn. Hệ thống đứt gãy và cấu trúc uốn nếp là những yếu tố quan trọng trong việc xác định cấu trúc địa chất của khu vực. Việc nghiên cứu các đặc điểm này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về quá trình hình thành địa chất mà còn hỗ trợ cho các hoạt động khai thác khoáng sản và nghiên cứu địa chất trong tương lai.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ địa chất của nghiên cứu sinh Nguyễn Duy Bình với đề tài "Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc địa chất trũng Sông Ba và vùng Đông Triều – Quảng Ninh theo tài liệu địa chấn phản xạ" thuộc chuyên ngành Địa chất học (mã số 9440201), được thực hiện tại Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản dưới sự hướng dẫn khoa học của GS. TSKH Phạm Khoản và TS. Trịnh Hải Sơn (bảo vệ năm 2019).

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Phương pháp địa chấn phản xạ là công cụ địa vật lý chủ đạo trên thế giới trong nghiên cứu cấu trúc địa chất sâu và nông nhờ khả năng phân tách rõ các ranh giới phản xạ địa chấn khác nhau. Tuy nhiên, tại Việt Nam, phương pháp địa chấn phản xạ trước đây chủ yếu được ứng dụng trong thăm dò dầu khí ở bồn trũng Sông Hồng và thềm lục địa nơi có địa hình bằng phẳng. Việc áp dụng địa chấn phản xạ 2D trên đất liền phục vụ nghiên cứu địa chất, điều tra khoáng sản ẩn sâu (than, bentonite), địa chất công trình và tai biến địa chất tại các khu vực đồi núi có địa hình và cấu trúc phức tạp còn rất hạn chế.

Tại khu vực trũng Sông Ba (Tây Nguyên) và vùng than Đông Triều – Quảng Ninh, công tác nghiên cứu cấu trúc địa chất gặp phải các khoảng trống cụ thể:

• Tại trũng Sông Ba: Chưa có sự thống nhất về tuổi, khối lượng và chiều dày các phân vị địa tầng Kainozoi (hệ tầng Sông Ba, hệ tầng Kon Tum). Bề dày đáy bồn trầm tích Neogen chưa được xác định chính xác bằng tài liệu địa vật lý định lượng; bối cảnh kiến tạo và thời gian bắt đầu hoạt động của các đứt gãy kéo tách còn nhiều quan điểm trái chiều.
• Tại vùng Đông Triều – Quảng Ninh: Cấu trúc móng, sự phân bố các đứt gãy sâu, đứt gãy ngang, các nếp uốn và sự liên hệ tầng chứa than ở độ sâu dưới -300 m đến -500 m còn thiếu các tài liệu tổng hợp, gây khó khăn cho việc đồng danh vỉa than và tính toán tài nguyên than.
• Về kỹ thuật địa vật lý: Khó khăn lớn nhất khi thi công địa chấn phản xạ trên vùng đồi núi là ảnh hưởng của địa hình mấp mô và lớp vận tốc thấp (lớp phong hóa bở rời). Nếu không có phương pháp hiệu chỉnh tĩnh thích hợp và lựa chọn tham số thu nổ tối ưu (đặc biệt khi sử dụng các thiết bị ghi số có cấu hình kênh thấp), kết quả mặt cắt địa chấn sẽ bị biến dạng, dẫn đến giải thích sai cấu trúc địa chất.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án

Mục tiêu nghiên cứu được xác định rõ:

1. Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tại khu vực có các tuyến đo địa chấn ở trũng Sông Ba và vùng Đông Triều – Quảng Ninh theo tài liệu địa chấn phản xạ 2D.
2. Đánh giá hiệu quả, khả năng áp dụng của phương pháp địa chấn phản xạ 2D trong điều kiện địa hình và cấu trúc địa chất phức tạp tại các đối tượng nghiên cứu trên.

Nhiệm vụ nghiên cứu

Luận án thực hiện 4 nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

1. Nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả thu nổ địa chấn phản xạ 2D đối với các trạm máy cấu hình thấp và trạm máy đa kênh.
2. Nghiên cứu và xác định ảnh hưởng của địa hình, lớp vận tốc thấp đến số liệu địa chấn phản xạ 2D.
3. Nghiên cứu áp dụng các phương pháp hiệu chỉnh tĩnh trong xử lý tài liệu địa chấn phản xạ 2D, đặc biệt là phương pháp giao thoa sóng khúc xạ trong điều kiện địa hình phức tạp.
4. Thu thập, xử lý, phân tích và minh giải địa chất các tài liệu địa chấn phản xạ 2D để làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc địa chất tại trũng Sông Ba và vùng Đông Triều – Quảng Ninh.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu: Chính xác hóa chiều sâu đáy trầm tích Neogen, liên kết với tài liệu khoan để phân chia các tập trầm tích trong Neogen của trũng Sông Ba; cấu trúc ranh giới các tập địa chấn chứa than, hệ thống đứt gãy và nếp uốn ở vùng than Đông Triều; quy trình thu nổ và kỹ thuật hiệu chỉnh tĩnh số liệu địa chấn 2D ở vùng đồi núi.
• Phạm vi không gian: Tuyến địa chấn Krôngpa và Ayunpa thuộc đới trũng Sông Ba (Gia Lai); tuyến địa chấn tại khối Mạo Khê – Uông Bí thuộc vùng than Đông Triều – Quảng Ninh.
• Phạm vi chiều sâu: Nghiên cứu cấu trúc địa chất nằm sát mặt đất từ độ sâu vài chục mét đến 1 km.

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Lịch sử nghiên cứu địa chất tại trũng Sông Ba

• Giai đoạn trước năm 1975: Trầm tích Neogen Tây Nguyên được ghi nhận sơ lược qua các công trình bản đồ địa chất của F. Saladin (1882, tỷ lệ 1:4.000.000), J. Fromaget (1941, tỷ lệ 1:2.000.000), E. Saurin (1930–1934, 1959, 1972) với các công trình nghiên cứu địa chất Nam Trung Bộ và Từ điển địa tầng Đông Dương; công tác đo từ hàng không tỷ lệ 1:1.000.000 của Mỹ (1967); bản đồ địa chất và kiến tạo Nam Việt Nam của Trần Kim Thạch (1974).
• Giai đoạn sau năm 1975: Đo vẽ bản đồ địa chất miền Nam Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 do Nguyễn Xuân Bao chủ biên (1976–1981); loạt tờ bản đồ tỷ lệ 1:200.000 và 1:50.000 của Nguyễn Đức Thắng (1988), Trần Tính (1994), Nguyễn Văn Cường (1995), Nguyễn Quang Lộc (1998), Thân Đức Duyện (2000). Các nghiên cứu cổ sinh – địa tầng xác lập hệ tầng Sông Ba và hệ tầng Kon Tum của Trịnh Dánh (1982, 1984, 1985, 1988, 1989, 2000), Nguyễn Địch Dỹ và nnk (1980, 1987, 1995), Atlas địa tầng Việt Nam (1982), Nguyễn Đức Thái (1988), Tống Duy Thanh và Vũ Khúc (2005, 2006), Trần Văn Trị và Vũ Khúc (2009). Dự án khoan thăm dò phân tích bể ENRECA-1 (2001–2004) tại Krôngpa đạt độ sâu 500 m (480 m qua hệ tầng Sông Ba).

Lịch sử nghiên cứu địa chất vùng than Đông Triều – Quảng Ninh

Các trầm tích chứa than Đông Triều – Uông Bí – Hòn Gai đã trải qua nhiều đợt khảo sát: Fuchs và Saladin (1882), R. Zeiller (xác định tuổi Trias muộn, bậc Reti), J. Fromaget, E. Patte (lập bản đồ địa chất Đông Bắc 1:200.000); Đoàn khảo sát 5 Liên Xô (1959); Đoàn Địa chất II (1951–1961); Đoàn 33 Mạo Khê với Đỗ Chí Uy (1963, 1970); Đoàn 20 với Đovjikov A. (1965, bản đồ 1:500.000 miền Bắc xác định hệ tầng Hòn Gai tuổi Nori); Lưu Khánh Dân (1970); Hoàng Văn Cân (1979); các báo cáo thăm dò của Xí nghiệp Thăm dò Than II (1986, 1988), Xí nghiệp Địa chất 906 (Phí Chí Thiện, 1994); Công ty VITE (2002, 2006, 2008, 2012) và Viện Khoa học Công nghệ Mỏ – TKV (2008).

Tình hình ứng dụng địa chấn phản xạ 2D trên đất liền ở Việt Nam

• Giai đoạn 2005–2008: Bắt đầu áp dụng máy STRATA-VISOR 48 kênh để đo địa chấn phản xạ nông tại Đắk Tô (Dương Đức Kiêm, 2006) và ĐắkH'ring (Nguyễn Duy Bình, 2008).
• Giai đoạn 2009–2017: Bộ Tài nguyên và Môi trường trang bị trạm địa chấn Sercel E428XL 480 kênh cho Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, ứng dụng tại Noọngbok – Lào (2010), bể than Sông Hồng (2013–2015), nghiên cứu cấu trúc lưu trữ CO2 (2016).

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết

Luận án tập trung giải quyết các bất cập tồn tại:

1. Thiếu tài liệu định lượng về chiều sâu đáy bồn trũng trầm tích Neogen Sông Ba (các tài liệu trước đây qua lỗ khoan nước chỉ ước lượng 350–400 m cho hệ tầng Sông Ba và 100–200 m cho hệ tầng Kon Tum).
2. Xử lý tài liệu địa chấn phản xạ trên vùng đồi núi bị sai lệch do địa hình và lớp phong hóa vận tốc thấp bằng phương pháp giao thoa sóng khúc xạ thay cho phương pháp truyền thống.
3. Làm sáng tỏ hệ thống đứt gãy, cấu trúc nếp uốn và ranh giới tầng than ở độ sâu lớn tại khu mỏ Mạo Khê – Tràng Bạch thuộc vùng Đông Triều.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết truyền sóng và nguồn phát

Luận án dựa trên lý thuyết đàn hồi truyền sóng địa chấn trong môi trường phân lớp và phương pháp phản xạ điểm sâu chung (ĐSC / CMP).

Khi kích nổ thuốc nổ trong lỗ khoan, quá trình chuyển hóa năng lượng tạo ra đới phá hủy và đới biến dạng dư (gọi chung là đới biến dạng dẻo). Bán kính vùng biến dạng dẻo quanh quả nổ ($a$) tuân theo quy luật: $$a = k \cdot Q^{1/3}$$ Trong đó:

• $Q$: Khối lượng thuốc nổ (kg).
• $k$: Hệ số tỷ lệ đặc trưng cho tính chất cơ lý của đất đá ($k = 1 \div 1{,}5$ đối với đá cứng).

Nghiên cứu chỉ ra rằng biên độ sóng tỷ lệ thuận với bán kính nguồn $a$ và tỷ lệ nghịch với mật độ cũng như vận tốc truyền sóng của môi trường. Gây sóng bằng quả nổ có khối lượng nhỏ trong môi trường dẻo, ngậm nước cho hiệu suất chuyển hóa năng lượng cao hơn và bảo toàn thành phần tần số cao, giúp tăng độ phân giải của mặt cắt địa chấn.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và thu nổ thực địa

• Thực nghiệm chọn độ sâu phát sóng ($h$): Thử nghiệm tại các độ sâu $h = 0\text{ m}$, $1{,}4\text{ m}$, $3\text{ m}$, và $6\text{ m}$ với lượng thuốc nổ cố định 200 g. Kết quả chọn $h = 6\text{ m}$ (dưới đáy lớp bở rời phong hóa) nhằm giảm suy giảm năng lượng và triệt tiêu sóng âm trong không khí.
• Thực nghiệm chọn khối lượng thuốc nổ ($Q$): Thử nghiệm các khối lượng $50\text{ g}$, $100\text{ g}$, $200\text{ g}$, và $300\text{ g}$ trong các hố khoan mới. Kết quả xác định $Q = 300\text{ g}$ đảm bảo tỷ số tín hiệu trên nhiễu (S/N) tối ưu ở các khoảng cách thu nổ xa ($offset$ lớn).
• Hệ thống quan sát: Xác định khoảng cách máy thu $\Delta x$, khoảng quan sát gần nhất ($X_{min}$ - cửa sổ dập nhiễu sóng mặt) và xa nhất ($X_{max}$), cùng chiều dài chặng máy $L = \Delta x \cdot (S - 1)$ ($S$ là số kênh trạm máy).

Phương pháp xử lý số liệu và hiệu chỉnh tĩnh

• Mô hình hóa truyền sóng lý thuyết: Xây dựng mô hình vận tốc RMS và mô phỏng băng sóng tổng hợp với số lượng kênh thu khác nhau (60 kênh, 120 kênh, 240 kênh) đối với tuyến Đông Triều.
• Kỹ thuật hiệu chỉnh tĩnh bằng phương pháp giao thoa sóng khúc xạ (Refraction Interferometry): Tính toán thời gian trễ và mô hình vận tốc lớp khúc xạ theo RCS và RVS, liên kết cộng sóng đầu để xác định chính xác giá trị hiệu chỉnh tĩnh tại từng vị trí điểm nổ và máy thu, khắc phục sai số do địa hình mấp mô và lớp vận tốc thấp gây ra.
• Chu trình xử lý 2D chuẩn: Lọc nhiễu liên kết, lọc tần số F-K, phân tích vận tốc, hiệu chỉnh động (NMO), cộng ĐSC (Stacking) và chuyển dịch thời gian/chiều sâu (Migration).

Tham số / Thiết bị	Tuyến đo tại trũng Sông Ba	Tuyến đo tại Đông Triều – Quảng Ninh
Trạm máy địa chấn	STRATA-VISOR ghi số	Sercel E428XL ghi số
Số kênh hoạt động	48 kênh	410 kênh (mô hình hóa 60–240 kênh)
Khoảng cách máy thu ($\Delta x$)	5 m	10 m – 20 m
Chiều dài cáp thu / chặng máy	235 m	Thay đổi theo thiết kế tuyến đa kênh
Nguồn phát sóng	Thuốc nổ hố khoan ($h = 6\text{ m}$, $Q = 300\text{ g}$)	Thuốc nổ hố khoan
Cửa sổ dập nhiễu ($X_{min}$)	120 m	Theo mô hình phân lớp thực tế
Bội quan sát (Fold)	12 lần	Bội cao đa kênh
Phương pháp hiệu chỉnh tĩnh	Giao thoa sóng khúc xạ	Giao thoa sóng khúc xạ & Thời gian tương hỗ

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan đặc điểm địa chất trũng Sông Ba và vùng Đông Triều – Quảng Ninh

Chương 1 hệ thống hóa toàn diện các điều kiện địa chất, cấu trúc kiến tạo và địa tầng của hai khu vực nghiên cứu:

1. Trũng Sông Ba

Trũng Sông Ba phân bố dọc theo thung lũng sông Ba, cắt qua địa phận 4 tỉnh Kon Tum, Gia Lai, Đắk Lắk và Phú Yên với diện tích lưu vực khoảng 13.000 km². Cấu trúc địa chất bồn trũng gồm các thành tạo:

• Địa tầng:
  • Hệ tầng Mang Yang ($T_2 my$): Gồm 4 tập thạch học (cuội sạn kết hỗn hợp, phun trào felsic anđesitođacit - ryolit, cát kết sa khoáng xen đá phiến sét chứa hóa thạch Podozamites, Cycadolepis, cuội sạn kết phân dải); chiều dày 285–880 m.
  • Hệ tầng Đơn Dương ($K_2 dd$): Dày 250–400 m, gồm cuội kết, cát kết tuf và phun trào ryođacit, ryolit.
  • Hệ tầng Sông Ba ($N_1^3 sb$): Mặt cắt đặc trưng dày khoảng 500 m (suối Ea Theo) đến 800 m (đông bắc Cheo Reo), chia làm 4 tập: Tập 1 (cuội kết, tảng kết cơ sở); Tập 2 (sạn kết thạch anh felspat); Tập 3 (cuội kết mài tròn tốt); Tập 4 (cát kết, sạn kết gắn kết yếu).
  • Hệ tầng Kon Tum ($N_1 kt$): Phân bố ở Kon Tum, Pleiku, Buôn Ma Thuột; dày 110–116 m tại mặt cắt chuẩn suối Đắk Lắk, gồm 3 tập cát sạn kết, sét diatomit xen kẽ các lớp basalt lỗ hổng và basalt đặc sít.
• Magma xâm nhập: Phức hệ Đèo Cả ($\gamma\delta-\gamma\xi-\gamma K dc$) gồm 3 pha granomonzonit, granosyenit, granit và pha đá mạch pegmatit; Phức hệ Vân Canh ($\gamma\delta-\gamma\xi-\gamma T_2 vc$) gồm 3 pha granođiorit, granosyenit, granit hạt vừa đến thô.
• Kiến trúc sâu và đứt gãy: Chiều sâu mặt Moho đạt 35–38 km, mặt Conrad sâu 16–17 km. Ba đới đứt gãy khu vực chiếm ưu thế: đới đứt gãy Sông Ba (phương TB–ĐN, dài trên 400 km, tạo địa hào Miocen), đới đứt gãy M'Drăk – An Khê (rộng >15 km, dài >40 km phương kinh tuyến, trượt bằng phải), đới đứt gãy Sơn Hoà – Vĩnh Thạnh (dài >120 km).

2. Vùng than Đông Triều – Quảng Ninh

Thuộc khối Mạo Khê – Uông Bí trong bể than Đông Bắc:

• Địa hình: Phân chia thành địa hình đồi núi thấp dạng bát úp (độ cao 20–40 m, sườn dốc 10–20°) và địa hình núi cao (đỉnh Cổ Yếm cao 514 m, sườn dốc 40–50°).
• Địa tầng chứa than – Hệ tầng Hòn Gai ($T_3n-r hg$):
  • Phụ hệ tầng Hòn Gai dưới ($T_3n-r hg_1$): Dày khoảng 600 m, thạch học gồm bột kết, cát kết, sạn kết, đá sét màu xám sáng đến xám đen, tiếp xúc bất chỉnh hợp với hệ tầng Đèo Bụt ($P_1-P_2^1 db$).
  • Phụ hệ tầng Hòn Gai giữa ($T_3n-r hg_2$): Phân bố rộng khắp, là đối tượng chứa than chính, chia thành 3 tầng: tầng chứa than dưới ($V_{1-6}$), tầng chứa than giữa ($V_{7-11}$ - chất lượng tốt nhất), tầng chứa than trên (từ vách $V_{12}$ trở lên).
  • Phụ hệ tầng Hòn Gai trên ($T_3n-r hg_3$): Trầm tích hạt thô, cát kết, bột kết sáng màu phân bố ở rìa bắc dãy núi Mạo Khê – Uông Bí.
  • Trầm tích Đệ tứ ($Q$): Bở rời, chiều dày 5–50 m phủ trên mặt.
• Cấu trúc kiến tạo:
  • Nếp uốn: Phức nếp lồi Mạo Khê – Tràng Bạch (kéo dài 10 km phương Đ–T, cánh bắc thoải 20–25°, cánh nam dốc đứng 40–70°); Nếp lõm Trung Lương (dài 15 km phương Đ–T).
  • Hệ thống đứt gãy: Đứt gãy nghịch $F_A$ (cắm bắc, dốc 70–80°, đới phá hủy 50–100 m); đứt gãy trượt bằng $F_{TB}$ (cắm ĐB, dốc 70–80°, biên độ trượt mặt 90–120 m, trượt ngang 220–500 m); đứt gãy $F_B$ (cắm bắc, dốc 60–75°, ngăn cách phụ hệ tầng dưới và giữa); đứt gãy thuận $F_{129}$ / $F_1$ (cắm ĐB, trượt mặt 300–350 m, dịch ngang 250–500 m); đứt gãy $F_{129-2}$ / $F_2$ (trượt mặt 70–100 m); đứt gãy $F_{11}$ (cắm bắc, dốc 70–75°, trượt dốc 100–250 m) và $F_{15}$ (cắm đông, trượt dốc ~50 m).

---

Chương 2: Nghiên cứu nâng cao hiệu quả thu nổ, xử lý địa chấn phản xạ 2D tại trũng Sông Ba và vùng Đông Triều – Quảng Ninh

Chương 2 trình bày các giải pháp kỹ thuật công nghệ được nghiên cứu, thử nghiệm và áp dụng thực tế:

1. Xác lập tham số thu nổ tối ưu với máy STRATA-VISOR 48 kênh tại trũng Sông Ba

• Lựa chọn nguồn nổ trong hố khoan ngậm nước sâu 6 m: giảm thiểu tổn hao năng lượng do phá hủy cơ học đất đá bở rời bề mặt, tăng biên độ sóng phản xạ và triệt tiêu sóng âm.
• Lựa chọn khối lượng thuốc nổ $Q = 300\text{ g}$: cân bằng giữa biên độ sóng phản xạ ở các kênh thu xa và việc hạn chế nhiễu liên kết.
• Xác định khoảng cách máy thu $\Delta x = 5\text{ m}$, chiều dài chặng máy $235\text{ m}$, khoảng cách dập nhiễu $X_{min} = 120\text{ m}$, đạt bội quan sát 12 lần.

2. Mô hình hóa và tham số thu nổ tại vùng Đông Triều – Quảng Ninh

• Sử dụng trạm địa chấn Sercel E428XL đa kênh.
• Xây dựng mô hình mặt cắt địa chất - địa chấn tổng hợp từ các tuyến địa chất tuyến V, IX, XI, XVII khối Mạo Khê – Uông Bí.
• Mô phỏng tính toán truyền sóng lý thuyết với các quả nổ giả định ở đầu tuyến, giữa tuyến và cuối tuyến. So sánh băng sóng lý thuyết 60 kênh, 120 kênh và 240 kênh để lựa chọn cấu hình thu nổ thực địa phù hợp với địa hình phân cắt mạnh.

3. Phương pháp xử lý hiệu chỉnh tĩnh bằng giao thoa sóng khúc xạ

• Luận án phân tích chi tiết bản chất của sai số do đới tốc độ thấp (TĐT) và địa hình nhấp nhô gây ra sự lệch pha, gián đoạn liên kết các trục đồng pha trên băng sóng phản xạ.
• Ứng dụng kỹ thuật giao thoa sóng khúc xạ (Refraction Interferometry) để trích xuất hàm Green của sóng khúc xạ từ chính các bản ghi địa chấn thực tế.
• Xây dựng mô hình vận tốc lớp phủ gần mặt đất, tính toán giá trị hiệu chỉnh tĩnh (ms) độc lập cho từng vị trí điểm nổ và máy thu trên các tuyến Ayunpa, Krôngpa và Đông Triều.
• So sánh kết quả: Phương pháp giao thoa khúc xạ phục hồi liên tục các trục đồng pha của ranh giới phản xạ dưới sâu, vượt trội so với phương pháp thời gian tương hỗ truyền thống trên các mặt cắt phức tạp.

---

Chương 3: Một số đặc điểm cấu trúc địa chất ở trũng Sông Ba và vùng Đông Triều – Quảng Ninh theo tài liệu địa chấn phản xạ

Chương 3 tổng hợp các kết quả minh giải địa chất từ các mặt cắt địa chấn phản xạ 2D sau khi đã được xử lý và hiệu chỉnh tĩnh:

1. Cấu trúc địa chất trũng Sông Ba theo tài liệu địa chấn phản xạ

Trên hai mặt cắt địa chấn tuyến Krôngpa (Tuyến 2) và tuyến Ayunpa (Tuyến 1), thông qua phân tích các mối quan hệ địa chấn địa tầng (dạng bất chỉnh hợp gá đáy, chống nóc, bao bọc), luận án xác định 4 ranh giới phản xạ chính ($R_1, R_2, R_3, R_4$):

• Xác định chiều sâu đáy Neogen: Tại khu vực Krôngpa, ranh giới đáy trầm tích Neogen ($R_1$) được xác định ở độ sâu lớn, có nơi đạt trên 800 m. Hình thái mặt đáy móng lồi lõm, gồ ghề phức tạp do hoạt động của các đứt gãy kéo tách đồng trầm tích.
• Phân chia các tập trầm tích:
  • Tập trầm tích dưới: Đặc trưng bởi các pha sóng phản xạ phân lớp kém liên tục, tần số biến đổi, tương ứng với tập cát kết, bột kết xen kẽ sạn kết, cuội kết cơ sở và các thấu kính than nâu mỏng.
  • Tập trầm tích trên: Các trục đồng pha phản xạ thể hiện tính phân lớp tốt hơn, biên độ ổn định, tương ứng với các lớp sét kết diatomit, cát kết hạt mịn và bột kết thuộc phần trên của hệ tầng Sông Ba và hệ tầng Kon Tum.

2. Cấu trúc địa chất vùng than Đông Triều theo tài liệu địa chấn phản xạ

Minh giải địa chấn trên các tuyến đo tại khu vực Mạo Khê – Tràng Bạch đã làm sáng tỏ:

• Ranh giới các tập địa chấn chứa than: Bóc tách ranh giới tiếp xúc giữa phụ hệ tầng Hòn Gai dưới ($T_3n-r hg_1$) và phụ hệ tầng Hòn Gai giữa ($T_3n-r hg_2$), khoanh định các dải phản xạ tương ứng với tầng chứa than có chất lượng cao ($V_{7-11}$).
• Hệ thống đứt gãy khống chế: Xác định chính xác vị trí trong không gian, góc dốc và biên độ dịch chuyển của các đứt gãy kiến tạo:
  • Đứt gãy nghịch $F_A$ cắm bắc với đới phá hủy rộng.
  • Đứt gãy trượt bằng $F_{TB}$ gây dịch chuyển ngang các vỉa than từ 220 m đến 500 m.
  • Đứt gãy $F_B$ đóng vai trò ranh giới cấu trúc địa mạo - kiến tạo phía nam.
  • Các đứt gãy thuận $F_{129}$ ($F_1$), $F_{129-2}$ ($F_2$), $F_{11}$, $F_{15}$ phân cắt tầng than thành các khối cấu trúc riêng biệt.
• Cấu trúc uốn nếp: Làm rõ hình thái phi đối xứng của phức nếp lồi Mạo Khê – Tràng Bạch và nếp lõm Trung Lương, cung cấp bức tranh cấu trúc phục vụ thiết kế công trình khai thác mỏ hầm lò xuống sâu dưới mức -300 m.

---

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt khoa học

1. Chính xác hóa chiều sâu đáy bồn trầm tích Neogen Sông Ba: Lần đầu tiên bằng phương pháp địa chấn phản xạ 2D, luận án đã xác định được bề mặt móng kết tinh / đáy trầm tích Neogen tại khu vực Krôngpa có chiều sâu đạt trên 800 m với hình thái lồi lõm phức tạp. Kết quả này cung cấp luận cứ định lượng cho nghiên cứu trầm tích luận các thành tạo Neogen Tây Nguyên theo xu hướng phân tích bồn trầm tích (Sedimentary Basin Analysis) và bối cảnh kiến tạo kéo tách Kainozoi.
2. Khẳng định hiệu quả của phương pháp giao thoa sóng khúc xạ trong hiệu chỉnh tĩnh: Luận án chứng minh phương pháp giao thoa sóng khúc xạ là giải pháp tối ưu để xử lý hiệu chỉnh tĩnh số liệu địa chấn phản xạ 2D trong điều kiện địa hình đồi núi phân cắt mạnh và lớp vận tốc thấp biến đổi phức tạp; thiết lập quy trình xử lý thực nghiệm phù hợp với điều kiện địa chất Việt Nam.

Đóng góp về mặt thực tiễn

1. Làm sáng tỏ cấu trúc bể than Đông Triều phục vụ khai thác: Chính xác hóa vị trí, góc dốc, biên độ dịch chuyển của hệ thống đứt gãy ($F_A, F_{TB}, F_B, F_{129}, F_{11}, F_{15}$) và cấu trúc uốn nếp ở phần sâu vùng mỏ Mạo Khê – Tràng Bạch, hỗ trợ công tác đồng danh vỉa than và giảm thiểu rủi ro cho các công trình khai thác hầm lò.
2. Khả năng nhân rộng quy trình kỹ thuật: Mở ra khả năng áp dụng phương pháp địa chấn phản xạ 2D trên đất liền (vốn chiếm ¾ diện tích là đồi núi tại Việt Nam) phục vụ điều tra đánh giá tài nguyên khoáng sản ẩn sâu (than, bentonite), khảo sát nền móng công trình và đánh giá tai biến trượt lở đất, kiến tạo trẻ đến độ sâu 1.000 m theo chiến lược điều tra cơ bản địa chất của Chính phủ.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế:
  • Khối lượng tuyến đo địa chấn phản xạ còn mang tính cục bộ (hai tuyến Krôngpa và Ayunpa tại trũng Sông Ba; một số tuyến tại vùng Mạo Khê – Uông Bí) do giới hạn về kinh phí và địa hình thi công.
  • Thiết bị sử dụng ở giai đoạn đầu tại trũng Sông Ba (máy 48 kênh) có cấu hình thấp, độ phân giải và chiều dài chặng máy bị giới hạn so với trạm máy đa kênh.
  • Số lượng lỗ khoan sâu khống chế đáy móng tại các vị trí sâu trên 800 m ở trũng Sông Ba còn ít để đối sánh toàn diện với toàn bộ các ranh giới địa chấn.
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  • Tiếp tục phát triển mạng lưới tuyến đo địa chấn phản xạ 2D và 3D đa kênh trên toàn bộ bồn trũng Sông Ba và các bồn trũng Neogen lân cận ở Tây Nguyên.
  • Bổ sung các công trình khoan sâu kiểm chứng địa tầng tại các trũng sâu >800 m để chính xác hóa cột địa tầng trầm tích luận.
  • Ứng dụng quy trình thu nổ và hiệu chỉnh tĩnh bằng giao thoa sóng khúc xạ cho các bể than và vùng khoáng sản ẩn sâu khác trên toàn quốc.

---

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu chuyên khảo có giá trị chuyên môn cao đối với:

• Nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên: Chuyên ngành Địa vật lý, Địa chất học, Trầm tích luận và Địa chất mỏ; đặc biệt là phương pháp thiết kế tham số thu nổ thực nghiệm và quy trình hiệu chỉnh tĩnh địa chấn 2D bằng giao thoa sóng khúc xạ ở Chương 2.
• Kỹ sư địa vật lý và địa chất công trình: Tham khảo quy trình lựa chọn lượng thuốc nổ, độ sâu đặt nguồn, khoảng cách máy thu và dập nhiễu sóng mặt khi sử dụng thiết bị đo địa chấn ghi số đa kênh hoặc cấu hình thấp.
• Các đơn vị sản xuất và cơ quan quản lý: Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam (TKV), Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản trong công tác quy hoạch thăm dò than phần sâu ở bể than Đông Bắc và đánh giá bồn trầm tích Kainozoi Tây Nguyên.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Chiều sâu đáy trầm tích Neogen tại trũng Sông Ba (khu vực Krôngpa) được xác định trong luận án là bao nhiêu và có ý nghĩa gì?

Theo kết quả phân tích mặt cắt địa chấn phản xạ tuyến 2 (Krôngpa), đáy trầm tích Neogen ($R_1$) được xác định có chiều sâu đạt trên 800 m với hình thái lồi lõm phức tạp. Kết quả này thay đổi các quan niệm trước đây (vốn chỉ dựa vào vết lộ hoặc lỗ khoan nước nông ước tính bề dày hệ tầng Sông Ba khoảng 350–400 m), cung cấp cơ sở định lượng quan trọng cho công tác phân tích bồn trầm tích Neogen Tây Nguyên.

2. Bộ tham số thu nổ thực nghiệm tối ưu được lựa chọn cho máy STRATA-VISOR 48 kênh tại trũng Sông Ba gồm những gì?

Qua các thử nghiệm thực địa, luận án lựa chọn:

• Độ sâu đặt quả nổ trong hố khoan: $h = 6\text{ m}$ (nằm dưới lớp bở rời phong hóa).
• Khối lượng thuốc nổ: $Q = 300\text{ g}$.
• Khoảng cách máy thu: $\Delta x = 5\text{ m}$.
• Chiều dài chặng máy: $L = 235\text{ m}$.
• Cửa sổ dập nhiễu sóng mặt ($X_{min}$): $120\text{ m}$.
• Bội quan sát (Fold): 12 lần.

3. Tại sao phương pháp giao thoa sóng khúc xạ lại vượt trội trong hiệu chỉnh tĩnh ở vùng đồi núi?

Ở vùng đồi núi, địa hình thay đổi mạnh và lớp phong hóa bề mặt có vận tốc thấp biến thiên phức tạp cả về bề dày lẫn tốc độ truyền sóng, làm méo mó các trục đồng pha sóng phản xạ sâu. Phương pháp giao thoa sóng khúc xạ trích xuất hàm Green trực tiếp từ sóng khúc xạ đầu, cho phép dựng mô hình vận tốc lớp gần mặt đất chính xác mà không phụ thuộc vào các giả định đơn giản hóa như phương pháp thời gian tương hỗ, giúp phục hồi liên tục các phản xạ địa chấn dưới sâu.

4. Hệ tầng Hòn Gai tại vùng than Đông Triều được phân chia như thế nào và tầng nào có giá trị kinh tế nhất?

Hệ tầng Hòn Gai ($T_3n-r hg$) tại khu mỏ Tràng Bạch – Mạo Khê được phân chia thành 3 phụ hệ tầng:

1. Phụ hệ tầng Hòn Gai dưới ($T_3n-r hg_1$): Dày khoảng 600 m, chủ yếu là bột kết, cát kết, ít than.
2. Phụ hệ tầng Hòn Gai giữa ($T_3n-r hg_2$): Chứa 3 tầng than (dưới $V_{1-6}$, giữa $V_{7-11}$, trên từ $V_{12}$ trở lên). Trong đó, tầng chứa than giữa ($V_{7-11}$) tập trung các vỉa than có chất lượng công nghiệp tốt nhất.
3. Phụ hệ tầng Hòn Gai trên ($T_3n-r hg_3$): Trầm tích lục nguyên hạt thô sáng màu.

5. Tài liệu địa chấn phản xạ tại vùng Đông Triều đã làm rõ những hệ thống đứt gãy chính nào?

Tài liệu địa chấn 2D đã làm rõ các đứt gãy lớn gồm: đứt gãy nghịch $F_A$ (cắm bắc, góc dốc 70–80°, đới phá hủy 50–100 m); đứt gãy trượt bằng $F_{TB}$ (cắm ĐB, góc dốc 70–80°, dịch chuyển ngang 220–500 m); đứt gãy $F_B$ (cắm bắc, dốc 60–75° phân tách phụ hệ tầng dưới và giữa); đứt gãy thuận $F_{129}$ (trượt dốc 300–350 m, trượt ngang 250–500 m); đứt gãy $F_{129-2}$ (trượt dốc 70–100 m); đứt gãy $F_{11}$ (trượt dốc 100–250 m) và đứt gãy $F_{15}$ (cắm đông, trượt dốc ~50 m).

---

Kết luận

Luận án của NCS. Nguyễn Duy Bình đã giải quyết thành công bài toán kỹ thuật thu nổ và xử lý hiệu chỉnh tĩnh tài liệu địa chấn phản xạ 2D bằng phương pháp giao thoa sóng khúc xạ trong điều kiện địa hình đồi núi phức tạp tại Việt Nam. Công trình đã xác định chính xác chiều sâu đáy trầm tích Neogen trũng Sông Ba tại khu vực Krôngpa đạt trên 800 m và làm sáng tỏ hệ thống đứt gãy, nếp uốn khống chế các tầng than thuộc hệ tầng Hòn Gai ở vùng mỏ Đông Triều – Quảng Ninh. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn tin cậy phục vụ công tác nghiên cứu trầm tích luận, điều tra đánh giá khoáng sản ẩn sâu và quy hoạch khai thác địa chất mỏ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Mở đầu cho giai đoạn này là công trình đo vẽ bản đồ địa chất miền Nam Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 do kỹ sư địa chất Nguyễn Xuân Bao làm chủ biên (1976-1981). Cùng với bản đồ địa chất, các bản đồ khoáng sản, địa mạo, vỏ phong hóa, trọng sa tỷ lệ 1:500.000 cũng đã được thành lập. Đây là công trình nghiên cứu tổng hợp đầu tiên có quy mô lớn nhất Việt Nam do tập thể các Nhà Địa chất giàu kinh nghiệm của nước ta tiến hành một cách khoa học và đồng bộ. Về cấu trúc Địa chất và lịch sử phát triển của chúng đã được các tác giả xác lập với đầy đủ cơ sở khoa học-thực tiễn.

Trong công trình này các thành tạo trầm tích Neogen khu vực Tây Nguyên được mô tả với thành phần gồm: cuội kết, sỏi kết chuyển lên cát kết, cát bột kết sét kết chứa di tích thực vật: Laurus; Dipterocarpus; castanopis sp. có tuổi Miocen muộn. Trong công trình Đo vẽ bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 nhóm tờ Bến Khế-Đồng Nai (Nguyễn Đức Thắng, 1988), nhóm tờ Kon Tum-Buôn Ma Thuột (Trần Tính, 1994), tỷ lệ 1:50.000 nhóm tờ Đà Lạt (Nguyễn Văn Cường, 1995), luan an 9 nhóm tờ Đắc Tô (Nguyễn Quang Lộc, 1998), nhóm tờ Kon Tum (Thân Đức Duyện, 2000), trong đó đã chính xác hóa vị trí, diện lộ và vị trí trong lỗ khoan của các thành tạo trầm tích Neogen Tây Nguyên và thể hiện các trầm tích Neogen trong vùng với thành phần: cuội kết, sỏi kết, cát kết, than nâu chuyển lên cát kết xen bột kết, sét kết chứa nhiều di tích thực vật có tuổi Neogen. Cũng trong giai đoạn này, đã có các công trình nghiên cứu chuyên đề và các xuất bản liên quan đến Neogen Tây Nguyên về cổ sinh-địa tầng.

(1978) xác định sự có mặt của các thành tạo Paleogen- Neogen vùng Di Linh. Nguyễn Địch Dỹ, Nguyễn Xuân Bao, Đỗ Công Dự (1980) từ các kết quả nghiên cứu các thành tạo Neogen Nam Trung bộ và tập hợp bào tử phấn hoa (BTPH) đã đề xuất thang địa tầng trong khu vực. Trên cơ sở kết quả nghiên cứu các phức hệ cổ thực vật Trịnh Dánh đã xác lập các hệ tâng Sông Ba, hệ tầng Kon Tum. Các tác giả Atlas địa tầng Việt Nam (1982) đã đưa ra sơ đồ liên kết địa tầng các thành tạo Paleogen - Neogen dựa trên phân tích tướng - trầm tích.

Nguyễn Địch Dỹ (1987) đã đưa ra sơ đồ phân chia và đối sánh các thành tạo Kainozoi trên toàn lãnh thổ Việt Nam. Về vi cổ sinh có các công trình nghiên cứu về bào tử phấn hoa của Nguyễn Địch Dỹ…; về Diatomeae của Đào Thị Miên, Đặng Đức Nga,… về Foraminifera của Nguyễn Ngọc,… Ngoài ra, Nguyễn Đức Thái (1988) cũng đã xác lập điệp Cheo Reo có tuổi Miocen (N1 cr) và liên hệ địa tầng trầm tích Neogen khu vực bắc Tây Nguyên. Hiện vẫn tồn tại nhiều quan điểm khác nhau về tuổi hình thành trầm tích Kainozoi đới đứt gãy Sông Ba. Hệ tầng Sông Ba được Trịnh Dánh, Trần Tính, Vũ Khúc, Tống Duy Thanh… xếp vào tuổi Miocen muộn (N13) dựa theo hóa đá thực vật và bào tử phấn hoa.

Năm 1982, các tác giả đề án Atlas địa tầng Việt Nam, phần thấp của hệ tầng Di Linh đã được xếp vào hệ tầng Phú Túc vào tuổi Miocen giữa (N12). Trong “Các phân vị địa tầng Việt Nam” do Tống Duy luan an 10 Thanh, Vũ Khúc (2006) chủ biên, hệ tầng Sông Ba được xếp vào tuổi Oligocen (E3) còn hệ tầng Kon Tum được xếp vào Miocen (N1). Trong “Địa chất và Tài nguyên Việt Nam” năm 2009, Trần Văn Trị và Vũ Khúc đã xác nhận lại tuổi Miocen muộn của hệ tầng Sông Ba (N13 sb) và Pliocen của hệ tầng Kon Tum (N2 kt). Trong đo vẽ bản đồ địa chất, các phân vị địa tầng Đệ Tứ đã được các tác giả phân chia khá chi tiết và xác lập mối quan hệ giữa chúng với các bậc thềm sông trong khu vực.

Tuy nhiên, vẫn còn nhiều tồn tại trong việc phân chia giữa các nhóm tờ khác nhau về khối lượng, tuổi thành tạo. Các thành tạo Đệ Tứ khu vực Tuy Hoà còn được nghiên cứu qua các công trình của Nguyễn Địch Dỹ (1995), Trịnh Nguyên Tính và Vũ Văn Vĩnh (1998), Ngô Quang Toàn (2000),. Các phân vị địa tầng Đệ Tứ đã được phân chia trên cơ sở gắn liền với các chu kỳ trầm tích trong Đệ Tứ. Như vậy, mặc dù đã có nhiều công trình nghiên cứu về các thành tạo Neogen Tây Nguyên trong thời gian tương đối dài với nhiều mục đích khác nhau, mặc dù đã đạt được nhiều thành công, nhưng còn một số vấn đề tồn tại: Các phân vị địa tầng Kainozoi chưa có sự thống nhất về khối lượng, về tuổi; giữa các tác giả và giữa các nhóm tờ; nghiên cứu về thành phần vật chất, tướng trầm tích, chu kỳ tích tụ trầm tích,.

còn thiếu chi tiết.3 Đặc điểm địa chất – kiến tạo Bồn trũng Neogen Sông Ba phát triển dọc theo đới đứt gãy Sông Ba, được các nhà địa chất cho là thành tạo theo cơ chế kiểu rift [7]. Trong diện tích nghiên cứu có mặt các thành tạo địa chất sau: 1.1 Địa tầng Hệ tầng Mang Yang (T 2my) Hệ tầng Mang Yang lộ thành dải ở khu vực đèo Mang Yang, An Khê và tây Vân Canh [4,7]. Mặt cắt chuẩn ở đèo Mang Yang gồm 4 tập: luan an 11 Tập 1: cuội sạn kết hỗn hợp. Mảnh cuội là vật liệu vụn từ đá móng kết tinh Arkei, Proterozoi và granitoiđ trước Mesozoi, xi măng gắn kết là cát, bột và vật liệu phun trào.

Tập 2: phun trào felsic gồm anđesitođacit, đacit, ryolit, felsit và tuf của chúng. Tập 3: cát kết sa khoáng xen kẽ cát - sạn kết, tufit, tufogen, đá phiến sét, sét vôi, đôi nới có vật liệu than. Trong đá phiến sét có nơi chứa các mảnh vỏ Bivalvia Entolium sp…, tảo vôi, hóa thạch thực vật thân đốt Podozamites, Cycadolepis, Yuccites, Baiera, Coniferales,… Dày 100 – 250m. Tập 4: cuội - sạn kết, tuf ryolit, ryolit porphyr phân dải dày hoặc không đều.

Chiều dày mặt cắt 285 – 880m. Hệ tầng Đơn Dương (K 2đd) Phân bố ở Ia R’sai (Đ. Cheo Reo) và ở Kỳ Lộ. Chiều dày: 250 – 400m và được phân chia ra thành 2 tập [4]: Tập 1: cuội kết, sạn kết tuf, cát kết tuf, tuf dung nham thành phần ryođacit, ryolit xen kẽ các lớp mỏng tuf vụn núi lửa.

Tập 2: tuf dung nham thành phần ryođacit, ryolit xen kẽ các lớp phun trào ryolit. Hệ tầng Sông Ba (N13sb) Phân bố trong các trũng nhỏ, dọc thung lũng sông Ba, chủ yếu ở các vùng Phú Túc và Cheo Reo [5], kéo dài từ Đắc Tô, qua Kon Tum (Kon Tum), Pleiku (Gia Lai) đến Buôn Ma Thuột (Đắc Lắc) [4]. Mặt cắt đặc trưng của hệ tầng được mô tả dọc theo suối Ea Theo vùng Phú Túc, bao gồm (Vũ Khúc, Bùi Phú Mỹ, 1989): Tập 1: Chủ yếu gồm cuội kết, tảng kết cơ sở, thành phần hạt chủ yếu là đá granit và phun trào ryolit. luan an 12 Tập 2: Sạn kết thạch anh feldspat xám trắng, phân lớp dày hoặc dạng khối, có xen các lớp kẹp hoặc thấu kính mỏng (5-10 cm) cát bột kết màu xám trắng.

Tập 3: Cuội kết, thành phần hạt gồm thạch anh, ryolit, ít đá biến chất, độ mài tròn tốt. Tập 4: Cát kết, sạn kết xám trắng, phân lớp dày 1-2 m, gắn kết yếu, phong hóa bở vụn. Bề dày chung của hệ tầng ở mặt cắt này khoảng 500 m. Phía đông bắc thị trấn Cheo Reo, mặt cắt hệ tầng Sông Ba lộ ra về cơ bản giống ở vùng Phú Túc, song phần trầm tích hạt thô ở phần dưới của mặt cắt giảm đi, ngược lại phần hạt mịn lại tăng lên.

Đá đôi chỗ bị biến vị nhẹ. Bề dày có nơi có thể đạt tới 800 m. Hệ tầng Kon Tum (N1kt) Phân bố ở vùng lân cận thị xã Kon Tum, Pleiku (Gia Lai), Buôn Ma Thuột (Đắk Lắk) và dọc thung lũng Sông Ba [6]. Mặt cắt ở suối Đắk Lắk, ngoại vi TP.

Kon Tum gồm 3 tập: Tập 1: Sạn kết đa khoáng chuyển lên cát kết thạch anh, trên cùng là cát – bột kết và sét kết diatomit xem nhiều lớp basalt lỗ hổng màu đen và tuf; dày 60-80m. Tập 2: Cát kết thạch anh chuyển lên bột kết xen các lớp basalt đặc sít và basalt lỗ hổng; dày 30-50m. Tập 3: Sạn sỏi kết, sét bột kết bở rời và diatomit xen các lớp basalt đang bị phong hóa; dày 20-35m. Bề dày chung của hệ tầng ở mặt cắt này là 110-116m.2 Magma Phức hệ Đèo Cả (γδ-γξ-γKđc) Lộ ở các khu vực núi Hành Sơn (108km2), núi Hiên (153km2), Chư Tun (86km2), Ba Nhông (102km2), gồm 3 pha xâm nhập và 3 pha đá mạch.

luan an 13 Pha 1(γKđc): gồm granomonzonit, granođiorit biotit. Đá có màu xám hồng, cấu tạo khối, kiến trúc nửa tự hình, đôi nới gặp kiến trúc dạng porphyr, ban tinh felpat kali màu hồng. Pha 2 (γξKđc2): gồm granosyenit biotit có horblenđ, granit biotit có horblenđ. Đá màu xám hồng, cấu tạo khối, kiến trúc nửa tự hình.

Pha 3(γKđc3): gồm granit, granosyenit. Đá hạt nhỏ, màu hồng nâu xám, cấu tạo khối, kiến trúc nửa tự hình, đôi nơi dạng porphyr. Pha đá mạch: gồm các mạch rộng vài decimét đến hàng mét, kéo dài hàng chục mét, gồm granit aplit, pegmatit và granosyenit porphyr. Phức hệ Vân Canh (γδ-γξ-γT2νc) Lộ thành chỏm nhỏ ở Chư Gongol (112km2), Chư Prô (56km2),Thanh An(50km2), Chư Go (17km2), Chư Đơn (24km2),, Ia Toe (25km2), gồm 3 pha xâm nhậm và pha đá mạch: - Pha 1(γδT2νc1): gồm các đá granođiori biotit, garnomonzonit.

Đá màu xám đốm hồng nâu, cấu tạo khối, kiến trúc nửa tự hình hạt vừa, đôi nơi có kiến trúc dạng porphyry. - Pha 2(γδT2νc2): gồm granosyenit biotit, granit biotit. Đá hạt vừa đến thô, màu hồng nâu, cấu tạo khối, kiến trúc nửa tự hình, rất thường gặp kiến trúc dạng porphyr. - Pha 3 (γδT2νc3): gặp ở khối Chư Đơ Nam (16km2), gồm granit, granosyenit.

Đá hạt nhỏ, màu hồng nâu, cấu tạo khối kiến trúc nửa tự hình. - Pha đá mạch: gồm granit aplit, pegmatoiđ. Đá có màu hồng nâu, thành phần chủ yếu là thạch anh và felspat kali, it biotit, zircon, ilmenit.3 Cấu trúc - kiến tạo Vị trí kiến tạo Địa phận Pleiku nằm ở rìa phía tây nam địa khối Kom Tum. Địa khối này từng tồn tại giữa đại dương paleotethys như một vi lục địa cấu tạo bởi các đá kết tinh tiền Cambri và đã ghép nối với các địa khối khác để hình thành lục địa Đông Nam Á vào Trias.

Một phần hoặc phần lớn địa khối này sau đó đã bị luan an 14 lôi kéo vào đai Pluton- Núi lửa rìa lục địa tích cực Đông Á trong Mesozoi muộn và tỉnh bazan cao nguyên Nam Đông Dương trong Kainozoi muộn [4,7].