Luận án về cấu trúc địa chất trũng sông Ba và vùng Đông Triều Quảng Ninh

Trũng sông Ba là một khu vực địa chất quan trọng nằm trong hệ thống sông Ba, kéo dài qua nhiều tỉnh… 104 trang · Viện khoa học Địa chất và Khoáng sản · 2018.

• Tác giả: Nghiên Cứu Sinh
• Người hướng dẫn: GS. 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 Sông Ba Và Vùng Đông Triều Quảng Ninh
• Loại tài liệu: luận án
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Quảng Ninh

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 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
• 1.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất trũng Sông Ba
• 1.3. Đặc điểm địa chất – kiến tạo
• 1.3.1. Địa tầng
• 1.3.1.1. Hệ tầng Mang Yang (T 2my)
• 1.3.1.2. Hệ tầng Đơn Dương (K 2đd)
• 1.3.1.3. Hệ tầng Sông Ba (N13sb)
• 1.3.1.4. Hệ tầng Kon Tum (N1kt)
• 1.3.2. Magma
• 1.3.2.1. Phức hệ Đèo Cả (γδ-γξ-γKđc)
• 1.3.2.2. Phức hệ Vân Canh (γδ-γξ-γT2νc)
• Kết luận và kiến nghị
• Danh mục công trình đã công bố của tác giả
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

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

Trũng sông Ba là một khu vực địa chất quan trọng nằm trong hệ thống sông Ba, kéo dài qua nhiều tỉnh miền Trung Việt Nam. Khu vực này có diện tích lưu vực khoảng 13.000 km², bao gồm các thành tạo địa chất đa dạng. Đặc điểm địa chất của trũng sông Ba chủ yếu được hình thành từ các lớp trầm tích Neogen, với sự hiện diện của các loại đá như cuội kết, sạn kết và cát kết. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng trũng sông Ba có cấu trúc địa chất phức tạp, với nhiều đứt gãy và khối magma. Việc nghiên cứu cấu trúc địa chất tại đây không chỉ giúp hiểu rõ hơn về lịch sử hình thành của khu vực mà còn có ý nghĩa quan trọng trong việc khai thác tài nguyên khoáng sản.

1.1 Vị trí địa lý và lịch sử nghiên cứu

Trũng sông Ba nằm trong hệ thống sông Ba, bắt nguồn từ các dãy núi ở phía đông tỉnh Kon Tum và Gia Lai. Khu vực này đã được nghiên cứu từ những năm cuối thế kỷ 18, với nhiều công trình nghiên cứu quan trọng được thực hiện. Các nghiên cứu này đã chỉ ra rằng trũng sông Ba có sự hiện diện của các thành tạo trầm tích Neogen, với các đặc điểm địa chất đa dạng. Tuy nhiên, việc nghiên cứu cấu trúc địa chất tại đây vẫn còn nhiều hạn chế, đặc biệt là trong việc xác định tuổi và thành phần của các thành tạo địa chất.

II. Phương pháp nghiên cứu địa chất

Phương pháp địa chấn phản xạ được áp dụng để nghiên cứu cấu trúc địa chất tại trũng sông Ba và vùng Đông Triều – Quảng Ninh. Phương pháp này cho phép phát hiện các lớp địa chất khác nhau thông qua việc phân tích sóng phản xạ. Đặc biệt, nghiên cứu đã chỉ ra rằng phương pháp địa chấn phản xạ sâu và nông có thể được sử dụng hiệu quả trong việc khảo sát các cấu trúc địa chất phức tạp. Việc áp dụng công nghệ ghi số và xử lý dữ liệu địa chấn hiện đại đã giúp nâng cao độ chính xác trong việc xác định các đặc điểm cấu trúc địa chất.

2.1 Ứng dụng công nghệ địa chấn

Công nghệ địa chấn hiện đại đã được áp dụng để thu thập và xử lý dữ liệu địa chấn tại khu vực trũng sông Ba. Việc sử dụng các máy ghi số đa kênh đã giúp cải thiện đáng kể chất lượng dữ liệu thu thập được. Các phương pháp hiệu chỉnh tĩnh cũng đã được áp dụng để xử lý dữ liệu địa chấn phản xạ, giúp xác định chính xác các đặc điểm cấu trúc địa chất. Kết quả nghiên cứu cho thấy phương pháp địa chấn phản xạ là một công cụ hữu ích trong việc khảo sát địa chất, đặc biệt là trong các khu vực có địa hình phức tạp.

III. Kết quả nghiên cứu và ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu đã xác định được đáy trầm tích Neogen tại khu vực Krông Pa có chiều sâu lên đến 800m. Điều này không chỉ cung cấp thông tin quan trọng về cấu trúc địa chất của trũng sông Ba mà còn có ý nghĩa lớn trong việc đánh giá tiềm năng khoáng sản tại khu vực này. Phương pháp địa chấn phản xạ đã chứng minh được hiệu quả trong việc phát hiện các đứt gãy và khối magma, cũng như xác định các tầng chứa than và nước ngầm. Những kết quả này sẽ hỗ trợ cho các công tác khảo sát và thiết kế xây dựng công trình trong khu vực.

3.1 Đóng góp cho nghiên cứu địa chất

Nghiên cứu này đã đóng góp quan trọng vào việc hiểu biết về cấu trúc địa chất trũng sông Ba và vùng Đông Triều – Quảng Ninh. Kết quả nghiên cứu không chỉ giúp xác định các đặc điểm địa chất mà còn mở ra hướng đi mới cho các nghiên cứu tiếp theo. Việc áp dụng phương pháp địa chấn phản xạ trong nghiên cứu địa chất tại Việt Nam sẽ góp phần nâng cao hiệu quả trong việc điều tra và đánh giá tài nguyên khoáng sản, đặc biệt là trong các khu vực có địa hình phức tạp.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ chuyên ngành Địa chất học (mã số: 9440201) 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" được thực hiện theo các Quyết định số 244/QĐ-VĐCKS ngày 08/12/2015, số 104/QĐ-VĐCKS ngày 25/05/2017 và số 197/QĐ-VĐCKS ngày 06/09/2018 của Viện trưởng Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản, Bộ Tài nguyên và Môi trường. Công trình được triển khai dưới sự hướng dẫn khoa học của GS. TSKH Phạm Khoản (Hội Khoa học Kỹ thuật Địa vật lý Việt Nam) và TS. Trịnh Hải Sơn (Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản).

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Phương pháp địa chấn phản xạ là một trong những phương pháp địa vật lý chủ đạo trên thế giới dùng để xác định các ranh giới cấu trúc ngầm dựa trên sự phân tách trở kháng âm học giữa các tầng đất đá. Phương pháp được phân chia theo độ sâu nghiên cứu thành địa chấn phản xạ sâu (vài nghìn mét) và địa chấn phản xạ nông (độ sâu nghiên cứu khoảng 1 km trở lại). 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 hoặc thềm lục địa, nơi có điều kiện địa hình bằng phẳng, kỹ thuật phát sóng và xử lý tài liệu tương đối thuận lợi. Ngược lại, việc ứng dụng địa chấn phản xạ trên đất liền tại các khu vực đồi núi có địa hình phân cắt phức tạp như bồn trũng Sông Ba và bể than Đông Triều – Quảng Ninh còn rất hạn chế.

Khoảng trống nghiên cứu thể hiện ở chỗ:

1. Thiếu các quy trình tối ưu hóa tham số thu nổ thực địa khi sử dụng các thiết bị ghi sóng số có số kênh hạn chế (như trạm 48 kênh) trên đất liền.
2. Chưa giải quyết triệt để việc loại bỏ ảnh hưởng tiêu cực của địa hình gồ ghề và tầng vận tốc thấp thay đổi mạnh đến cấu trúc trường sóng phản xạ.
3. Cần làm rõ cấu trúc ranh giới đáy bồn trũng Neogen Sông Ba và xác định chính xác các đứt gãy khống chế, sự phân bố các vỉa than ẩn sâu ở vùng Đông Triều – Quảng Ninh.

Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu tổng quát của luận án là xác định một số đặc điểm cấu trúc địa chất tại các khu vực có tuyến đo địa chấn ở bồn trũng Sông Ba và vùng Đông Triều – Quảng Ninh trên cơ sở tài liệu địa chấn phản xạ 2D, đồng thời đánh giá hiệu quả kỹ thuật của phương pháp địa chấn phản xạ đối với các đối tượng nghiên cứu nêu trên.

Nội dung nghiên cứu cụ thể được triển khai theo 4 nhiệm vụ:

1. Nghiên cứu nâng cao hiệu quả thu nổ địa chấn ngoài thực địa.
2. Nghiên cứu và xác định ảnh hưởng của yếu tố địa hình, tầng vận tốc thấp đến phương pháp địa chấn phản xạ 2D.
3. Nghiên cứu áp dụng các phương pháp hiệu chỉnh tĩnh trong xử lý số liệu địa chấn phản xạ 2D trong điều kiện địa hình và cấu trúc địa chất phức tạp.
4. Thu thập, xử lý, phân tích và minh giải địa chất các mặt cắt địa chấn phản xạ 2D để xác định một số 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 ranh giới mặt đáy tầng trầm tích Neogen, đối sánh và liên kết với tài liệu giếng khoan để phân chia các tập trong Neogen tại trũng Sông Ba; xác định các đứt gãy, tầng chứa than và cấu trúc uốn nếp tại vùng than Đông Triều – Quảng Ninh. Khảo sát các cấu trúc địa chất từ sát mặt đất (vài chục mét) đến độ sâu 1 km.
• Phạm vi không gian: Trũng Sông Ba (khu vực Krông Pa, Ayun Pa thuộc các tỉnh Gia Lai, Kon Tum, Phú Yên, Đắk Lắk) và khối than Mạo Khê – Uông Bí thuộc vùng Đông Triều – Quảng Ninh (bể than Đông Bắc).
• Phạm vi thời gian và nguồn số liệu: Số liệu thực địa thu nổ tại trũng Sông Ba thực hiện năm 2010; số liệu mô hình hóa và thu nổ tại vùng Đông Triều – Quảng Ninh thực hiện giai đoạn 2016–2017, kết hợp các tài liệu khoan và khảo sát địa chất lưu trữ từ trước năm 1975 đến năm 2015.

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trước tại trũng Sông Ba

Lịch sử nghiên cứu địa chất tại trũng Sông Ba được tác giả phân chia thành hai giai đoạn chính:

Giai đoạn trước năm 1975:

• Công trình Bản đồ địa chất Đông Dương tỷ lệ 1:4.000.000 do F. Saladin thành lập năm 1882.
• Các công trình nghiên cứu về địa chất Nam Trung Bộ, Nam Bộ và Đông Campuchia, nghiên cứu các thành tạo Mesozoi và Neogen dọc sông Ba do E. Saurin công bố trong các năm 1930–1934 và Từ điển địa tầng Đông Dương (1959, tái bản trong Việt Nam địa chất khảo lục từ số 1 đến 17 năm 1972).
• Khảo sát của J. Fromaget (1941) kèm Bản đồ địa chất Đông Dương tỷ lệ 1:2.000.000.
• Khảo sát từ hàng không tỷ lệ 1:1.000.000 do các nhà địa vật lý Mỹ tiến hành năm 1967.
• Bản đồ địa chất và kiến tạo Nam Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 của Trần Kim Thạch (1974) thành lập trên cơ sở phân tích ảnh viễn thám Landsat đối sánh với thực địa.

Giai đoạn sau năm 1975:

• Bản đồ địa chất miền Nam Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 do Nguyễn Xuân Bao làm chủ biên (1976–1981).
• Các công trình đo vẽ bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 tờ Bến Khế – Đồng Nai (Nguyễn Đức Thắng, 1988), Kon Tum – Buôn Ma Thuột (Trần Tính, 1994); tỷ lệ 1:50.000 tờ Đà Lạt (Nguyễn Văn Cường, 1995), Đắc Tô (Nguyễn Quang Lộc, 1998), Kon Tum (Thân Đức Duyện, 2000).
• Các nghiên cứu cổ sinh – địa tầng của Nguyễn Địch Dỹ, Nguyễn Xuân Bao, Đỗ Công Dự (1980); Trịnh Dánh xác lập hệ tầng Sông Ba và hệ tầng Kon Tum; Atlas địa tầng Việt Nam (1982) phân chia hệ tầng Phú Túc (Miocen giữa); Nguyễn Địch Dỹ (1987); Nguyễn Đức Thái (1988) xác lập điệp Cheo Reo; Tống Duy Thanh và Vũ Khúc (2006) xếp hệ tầng Sông Ba vào Oligocen; Trần Văn Trị và Vũ Khúc (2009) xác định lại tuổi Miocen muộn ($N_1^3sb$).
• Giếng khoan thăm dò ENRECA-1 (chương trình hợp tác giữa Viện Dầu khí Việt Nam và Sở Địa chất Đan Mạch và Greenland giai đoạn 2001–2004) tại Krông Pa đạt chiều sâu 500 m, trong đó có 480 m xuyên qua trầm tích hệ tầng Sông Ba.

Các hướng nghiên cứu trước tại vùng Đông Triều – Quảng Ninh

• F. Fuchs và E. Saladin (1881–1882) công bố các phát hiện địa chất đầu tiên về dải than Đông Bắc; R. Zeiller xác định trầm tích chứa than Hòn Gai thuộc tuổi Trias muộn, bậc Rêti ($T_3r$).
• J. Fromaget và E. Patte đo vẽ bản đồ địa chất vùng Đông Bắc tỷ lệ 1:200.000.
• Đoàn khảo sát 5 thuộc Bộ Địa chất và Bảo vệ Tài nguyên Liên Xô (1959); Đoàn Địa chất II hợp tác chuyên gia Trung Quốc (1951–1961) tại Phả Lại, Uông Bí.
• Đoàn 33 Mạo Khê (Đỗ Chí Uy, 1962–1963) xác định trữ lượng 32 triệu tấn than từ mức lộ vỉa đến mức -300 m; Báo cáo thăm dò tỷ mỷ Mạo Khê -400 m (Đỗ Chí Uy, 1970) với khối lượng 106.913,91 m khoan trên 520 lỗ khoan và 29.936 m³ hào.
• Đoàn 20 (A.E. Dovjikov, 1965) lập bản đồ miền Bắc tỷ lệ 1:500.000, xác định tầng chứa than tuổi Nori ($T_3n,hg$).
• Lưu Khánh Dân (1970) chỉnh lý bản đồ tỷ lệ 1:25.000 dải than Mạo Khê – Uông Bí – Bãi Cháy; Hoàng Văn Cân (1979); Xí nghiệp Thăm dò than II (1986, 1988); Xí nghiệp Địa chất 906 (Phí Chí Thiện, 1994); Công ty VITE (2002, 2006, 2008, 2012).

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết

Mặc dù hai khu vực có khối lượng công trình khoan và đo vẽ địa chất tương đối phong phú, việc nghiên cứu cấu trúc sâu vẫn tồn tại các mâu thuẫn lớn:

• Tại trũng Sông Ba, các quan sát vết lộ và giếng khoan nước trước đây chỉ xác định chiều dày hệ tầng Sông Ba khoảng 350–400 m, hệ tầng Kon Tum khoảng 100–200 m (cá biệt 400 m). Tuy nhiên, kết quả địa chấn nông phân giải cao của Dương Đức Kiêm (2006) cho thấy chiều dày có thể tới 1.000 m. Mặt khác, ranh giới đáy trầm tích Neogen chưa được khống chế rõ ràng theo không gian do thiếu số liệu địa chấn phản xạ liên tục.
• Tại Đông Triều – Quảng Ninh, các cấu trúc móng, sự dịch chuyển của các vỉa than do hệ thống đứt gãy cắt ngang, đặc điểm uốn nếp ở các tầng sâu dưới -300 m đến -500 m chưa được liên kết đồng bộ. Việc ứng dụng địa chấn phản xạ tại đây gặp trở ngại lớn do địa hình đồi núi dốc đứng làm biến dạng nghiêm trọng sóng phản xạ. Luận án giải quyết khoảng trống này bằng cách kết hợp thực nghiệm hiện trường, mô hình hóa số và áp dụng phương pháp giao thoa sóng khúc xạ để hiệu chỉnh tĩnh.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và nguyên lý vật lý

Khảo sát địa chấn phản xạ dựa trên sự tương phản trở kháng âm học ($Z$) giữa các lớp địa chất tiếp xúc, trong đó trở kháng âm học được tính bằng tích số giữa vận tốc truyền sóng ($V$) và mật độ đất đá ($\rho$):

$$Z = \rho \cdot V$$

Khi sóng đàn hồi lan truyền qua ranh giới giữa hai môi trường có trở kháng âm học khác nhau, một phần năng lượng bị khúc xạ và một phần phản xạ trở lại mặt đất.

Về mặt vật lý nổ trong hố khoan, khi kích nổ thuốc nổ dưới đáy lỗ khoan nằm dưới tầng bở rời, bán kính vùng biến dạng dẻo ($a$) quanh tâm nổ tuân theo quy luật:

$$a = k \cdot Q^{1/3}$$

Trong đó:

• $Q$ là khối lượng thuốc nổ tính bằng kilôgam (kg).
• $k$ là hệ số tỷ lệ phụ thuộc tính chất cơ lý đất đá (đá cứng $k = 1 \div 1{,}5$).

Theo lý thuyết này, quả nổ có khối lượng nhỏ ($Q$ nhỏ) đạt hiệu suất biến đổi năng lượng thành sóng địa chấn có ích cao hơn so với quả nổ lớn, đồng thời tạo ra tần số dao động cao hơn, nâng cao độ phân giải của mặt cắt địa chấn.

Phương pháp nghiên cứu thực tế

1. Phương pháp thực nghiệm thu nổ tại thực địa:
   • Khảo sát thử nghiệm độ sâu đặt nguồn nổ ($h = 0$; $1{,}4$; $3$; $6\text{ m}$) và khối lượng thuốc nổ ($50\text{ g}$, $100\text{ g}$, $200\text{ g}$, $300\text{ g}$).
   • Đo đạc thử nghiệm trên hệ thống quan sát kéo dài 192 mạch để khảo sát phổ trường sóng, phân tích tương quan giữa sóng có ích (sóng phản xạ) và các loại sóng nhiễu (sóng không khí tốc độ $340\text{ m/s}$, sóng mặt tần số thấp biên độ lớn, sóng khúc xạ).
2. Phương pháp mô hình hóa trường sóng 2D:
   • Xây dựng mô hình địa chấn – địa chất 2D dựa trên mặt cắt địa chất thực tế tuyến XVII vùng than Mạo Khê – Uông Bí.
   • Gán các giá trị tham số vật lý mật độ ($\rho$) và vận tốc sóng dọc ($V_p$), vận tốc sóng ngang ($V_s$) cho từng tầng thạch học để tính toán băng sóng tổng hợp lý thuyết với các cấu hình 60, 120 và 240 kênh thu.
3. Phương pháp xử lý số liệu và hiệu chỉnh tĩnh:
   • Sử dụng phương pháp giao thoa sóng khúc xạ (refraction interferometry) để tính toán số hiệu chỉnh tĩnh do ảnh hưởng của lớp vận tốc thấp và địa hình thay đổi mạnh.
   • Áp dụng kỹ thuật cộng điểm sâu chung (CDP/CMP) để tăng tỷ số tín hiệu trên nhiễu ($S/N$).

Nguồn tư liệu và dữ liệu phân tích

• Dữ liệu địa chấn phản xạ 2D đo đạc tại tuyến T1 (Ayun Pa) và tuyến T2 (Krông Pa) thuộc trũng Sông Ba trong khuôn khổ đề án "Trầm tích luận các thành tạo Neogen Tây Nguyên và khoáng sản liên quan" (Trịnh Hải Sơn, 2017).
• Dữ liệu đo đạc thực nghiệm và mô hình hóa trường sóng tuyến TQN (khu vực Mạo Khê – Tràng Bạch) trong đề tài khoa học công nghệ cấp Bộ "Cải tiến quy trình đo địa chấn phản xạ 2D ở khu vực đồi núi phục vụ nghiên cứu cấu trúc địa chất, điều tra đánh giá khoáng sản ẩn sâu".
• Mặt cắt địa chất các tuyến giếng khoan thăm dò tuyến V, tuyến IX, tuyến XI, tuyến XVII tại mỏ Mạo Khê lưu trữ tại Liên đoàn Địa chất Đông Bắc và Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV).
• Thiết bị thu nổ: Máy địa chấn ghi số STRATAVISOR 48 kênh (Geometrics) và trạm địa chấn ghi số E428XL 410–480 kênh (Sercel).

Bảng dưới đây tổng hợp các tham số vận tốc truyền sóng đàn hồi và mật độ của các tầng đất đá được tác giả sử dụng trong mô hình hóa truyền sóng 2D:

Loại đất đá	Vận tốc sóng dọc $V_p$ (m/s)	Vận tốc sóng ngang $V_s$ (m/s)	Mật độ $\rho$ ($\text{g/cm}^3$)
Đất trồng	300 – 700	100 – 300	1,2 – 1,6
Sét, cát sét	1.200 – 1.800	400 – 800	1,8 – 2,1
Cát kết, sạn kết	2.500 – 4.200	1.200 – 2.400	2,3 – 2,6
Bột kết	2.200 – 3.800	1.000 – 2.000	2,2 – 2,5
Than đá	1.400 – 2.200	600 – 1.200	1,2 – 1,5
Đá móng	4.500 – 6.000	2.500 – 3.500	2,6 – 2,8

---

Nội dung chính theo từng chương

Mở đầu

Phần mở đầu xác lập cơ sở pháp lý theo các quyết định giao đề tài của Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản; trình bày tính cấp thiết khi triển khai phương pháp địa chấn phản xạ tại các vùng địa hình đồi núi phức tạp trên đất liền ở Việt Nam. Tác giả nêu rõ mục tiêu, 4 nhiệm vụ nghiên cứu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu tại hai vùng trũng Sông Ba và Đông Triều – Quảng Ninh.

Luận án khẳng định hai luận điểm bảo vệ cốt lõi:

• Luận điểm 1: Kết quả địa chấn phản xạ xác định được đáy trầm tích Neogen bồn trũng Sông Ba tại khu vực Krông Pa nằm ở chiều sâu trên 800 m với hình thái lồi lõm phức tạp; phân chia trầm tích thành 2 tập cát kết, bột kết, sét kết xen kẽ sạn kết, cuội kết và các vỉa than nâu không liên tục đặc trưng bởi các pha sóng đứt đoạn, biên độ và tần số biến đổi.
• Luận điểm 2 (thể hiện trong phần đóng góp và phương pháp): Phương pháp giao thoa sóng khúc xạ là giải pháp hiệu quả nhất để hiệu chỉnh tĩnh tài liệu địa chấn phản xạ tại khu vực địa hình đồi núi phức tạp, cho phép chính xác hóa các đứt gãy và ranh giới vỉa than vùng Đông Triều – Quảng Ninh.

Toàn bộ luận án gồm 104 trang khổ A4, 06 bảng số liệu, 68 hình vẽ minh họa và 18 tài liệu tham khảo.

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

Chương 1 hệ thống hóa điều kiện địa lý, lịch sử nghiên cứu, đặc điểm địa tầng, magma và cấu trúc kiến tạo của hai vùng nghiên cứu:

1. Trũng Sông Ba:

   • Vị trí và mạng lưới thủy văn: Nằm trong lưu vực sông Ba, bắt nguồn từ Kon Tum, Gia Lai, chảy qua Ayun Pa, Krông Pa xuống Tuy Hòa (Phú Yên), diện tích lưu vực trên $13.000\text{ km}^2$.
   • Các thành tạo địa tầng:
     • Hệ tầng Mang Yang ($T_2my$): Gồm 4 tập thạch học, dày 285–880 m; gồm cuội sạn kết xen phun trào felsic (anđesitôđacit, đacit, ryolit) và cát kết, đá phiến sét chứa hóa thạch Podozamites, Cycadolepis.
     • Hệ tầng Đơn Dương ($K_2đd$): Dày 250–400 m, gồm 2 tập cuội kết, sạn kết tuf và phun trào ryolit, ryođacit.
     • Hệ tầng Sông Ba ($N_1^3sb$): Lộ tại Ea Theo (Phú Túc) và Cheo Reo; mặt cắt gồm 4 tập thạch học: cuội kết cơ sở, sạn kết thạch anh phân lớp dày, cuội kết mài tròn tốt, trên cùng là cát kết, sạn kết gắn kết yếu. Bề dày thông thường 500 m, riêng đông bắc thị trấn Cheo Reo bề dày có thể đạt tới 800 m.
     • Hệ tầng Kon Tum ($N_1kt$): Gồm 3 tập cát – bột kết, sét kết diatomit xen các lớp basalt lỗ hổng và tuf; bề dày 110–116 m.
   • Các phức hệ magma: Phức hệ Đèo Cả ($\gamma\delta-\gamma\xi-\gamma Kđc$) gồm 3 pha xâm nhập granitoid và các mạch pegmatit; Phức hệ Vân Canh ($\gamma\delta-\gamma\xi-\gamma T_2vc$) gồm granođiorit, granosyenit biotit và mạch aplit.
   • Cấu trúc sâu và đứt gãy: Chiều sâu mặt Moho đạt 35–38 km, mặt Conrad đạt 16–17 km, nghiêng sâu dần về phía bắc. Đới đứt gãy Sông Ba phương TB–ĐN kéo dài trên 400 km khống chế địa hào Miocen; đới đứt gãy M’Drăk – An Khê kéo dài trên 40 km phương kinh tuyến; đới đứt gãy Sơn Hòa – Vĩnh Thạnh kéo dài trên 120 km.

2. Vùng Đông Triều – Quảng Ninh:

   • Đặc điểm địa hình: Gồm vùng đồi bát úp cao 20–40 m, sườn thoải $10^\circ \div 20^\circ$ và dãy núi cao phân bậc hướng nam, đỉnh Cổ Yếm cao 514 m với sườn dốc $40^\circ \div 50^\circ$.
   • Địa tầng chứa than hệ tầng Hòn Gai ($T_3n\text{--}r,hg$):
     • Phụ hệ tầng Hòn Gai dưới ($T_3n\text{--}r,hg_1$): Dày trung bình 600 m, thành phần bột kết, cát kết xen kẽ không chỉnh hợp với hệ tầng Đèo Bụt ($P_1\text{--}P_2^1đb$).
     • Phụ hệ tầng Hòn Gai giữa ($T_3n\text{--}r,hg_2$): Phân bố rộng khắp, gồm 3 tầng chứa than (tầng than dưới, giữa, trên); vỉa than chất lượng công nghiệp tập trung ở tầng giữa.
     • Phụ hệ tầng Hòn Gai trên ($T_3n\text{--}r,hg_3$): Gồm bột kết, cát kết hạt thô sáng màu.
     • Trầm tích Đệ Tứ ($Q$): Dày 5–50 m phủ bất chỉnh hợp.
   • Kiến tạo và đứt gãy mỏ than Tràng Bạch – Mạo Khê: Cấu trúc nếp lồi Mạo Khê dài 10 km phương Đ–T, nếp lõm Trung Lương dài 15 km. Hệ thống đứt gãy khống chế gồm: đứt gãy nghịch $F_A$ cắm bắc $70^\circ \div 80^\circ$ (đới phá hủy dày 50–100 m); đứt gãy $F_{TB}$ trượt bằng phải (dịch chuyển ngang 220–250 m, có nơi 500 m; biên độ trượt 90–120 m); đứt gãy $F_B$ phân chia phụ hệ tầng $hg_1$ và $hg_2$; đứt gãy thuận $F_{129}$ (dịch chuyển mặt trượt 300–350 m); các đứt gãy $F_{129-2}$, $F_{11}$, $F_{15}$.

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 kết quả thử nghiệm thông số thực địa và mô hình hóa số:

1. Tối ưu hóa tham số thu nổ tại trũng Sông Ba:
   • Thử nghiệm chiều sâu nổ: Thử nghiệm ở các mức $h = 0\text{ m}$, $1{,}4\text{ m}$, $3\text{ m}$ và $6\text{ m}$ trên chặng máy 235 m, lượng nổ 200 g, cửa sổ quan sát 120 m. Kết quả ghi nhận tại chiều sâu $6\text{ m}$ triệt tiêu hoàn toàn sóng âm trong không khí, giảm hấp thụ của lớp phủ mặt bằng đất bở rời, cho tỷ số $S/N$ cao nhất và ranh giới phản xạ rõ rệt.
   • Thử nghiệm khối lượng thuốc nổ: Thử nghiệm các liều lượng 50 g, 100 g, 200 g và 300 g trong các lỗ khoan mới sâu 6 m. Lượng thuốc 50–100 g có biên độ sóng phản xạ ở các máy thu xa (offset lớn) rất yếu; lượng thuốc 300 g thuốc nổ dẻo cho biên độ rõ nét ở các kênh thu xa mà không làm tăng quá mức nhiễu liên kết.
   • Khoảng quan sát và cửa sổ: Đo trên hệ thống quan sát kéo dài 192 kênh cho thấy ở khoảng cách dưới 30 m, sóng mặt và sóng âm có biên độ lớn làm mờ hoàn toàn sóng phản xạ; ở khoảng cách 30–170 m xuất hiện rõ sóng phản xạ trong cửa sổ thời gian 70–80 ms đến 200–250 ms.

Bảng tổng hợp tham số thu nổ thực địa tuyến địa chấn 2D tại trũng Sông Ba:

Tham số kỹ thuật	Giá trị áp dụng thực địa
Thiết bị ghi địa chấn	STRATAVISOR (Geometrics) 48 kênh
Số kênh đo hoạt động	48 kênh
Khoảng cách giữa các nhóm máy thu ($\Delta x$)	5 m
Khoảng cách giữa các điểm nổ	5 m
Chiều dài chặng thu trên mặt đất	$L = \Delta x \cdot (S - 1) = 5 \cdot (48 - 1) = 235\text{ m}$
Hệ thống quan sát	Điểm nổ ở giữa dây cáp thu (hệ thống cánh có cửa sổ)
Bội quan sát trung bình	24
Nguồn gây sóng	Thuốc nổ dẻo, kích nổ kíp điện tức thời
Chiều sâu lỗ nổ	6 m
Trọng lượng thuốc nổ mỗi điểm	300 g
Thời gian ghi sóng	1.024 ms
Bước lấy mẫu (sample rate)	0,5 ms
Định dạng tệp dữ liệu	SEG-2

2. Mô hình hóa trường sóng 2D tại vùng Đông Triều – Quảng Ninh:
   • Xây dựng mô hình địa chất – địa chấn trên mặt cắt tuyến XVII mỏ than Tràng Bạch (địa hình chênh cao trên 500 m).
   • Mô phỏng các quả nổ giả định ở đầu tuyến, giữa tuyến và cuối tuyến.
   • Khảo sát so sánh số lượng kênh thu: Đánh giá mô hình truyền sóng với 60 kênh, 120 kênh và 240 kênh (khoảng cách kênh 10 m). Băng sóng tổng hợp chứng minh cấu hình 240 kênh thu cho phép theo dõi liên tục các ranh giới vỉa than dốc đứng và các đới phá hủy kiến tạo ngầm.
   • Áp dụng kỹ thuật hiệu chỉnh tĩnh bằng phương pháp giao thoa sóng khúc xạ để loại bỏ ảnh hưởng của tầng vận tốc thấp và địa hình đồi núi dốc đứng.

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

(Nội dung chương được luận án xây dựng trên cơ sở minh giải các mặt cắt địa chấn thực tế đã xử lý hiệu chỉnh tĩnh và liên kết địa tầng giếng khoan):

• Tại trũng Sông Ba (Tuyến T1 Ayun Pa và T2 Krông Pa): Minh giải mặt cắt địa chấn phản xạ kết hợp tài liệu giếng khoan ENRECA-1 đã xác định chính xác ranh giới bất chỉnh hợp đáy tầng trầm tích Neogen tại khu vực Krông Pa nằm ở chiều sâu trên 800 m. Hình thái bề mặt đáy móng mang tính chất lồi lõm dạng địa hào kéo tách kiến tạo. Tầng trầm tích Neogen được chia thành 2 tập thạch học rõ rệt: tập dưới hạt thô (cuội kết, sạn kết xen than nâu) và tập trên gồm cát kết, bột kết, sét kết phân lớp mỏng, biểu hiện bằng các pha sóng phản xạ đứt đoạn cục bộ do ảnh hưởng của các đứt gãy trượt bằng phương Tây Bắc – Đông Nam.
• Tại vùng Đông Triều – Quảng Ninh (Tuyến TQN): Mặt cắt thời gian và mặt cắt sâu sau khi hiệu chỉnh tĩnh bằng phương pháp giao thoa sóng khúc xạ đã khống chế được vị trí dịch chuyển của các tầng chứa than thuộc phụ hệ tầng Hòn Gai giữa ($hg_2$). Xác định chính xác mặt trượt của đứt gãy nghịch $F_A$ cắm bắc $70^\circ \div 80^\circ$ và đứt gãy $F_{TB}$ gây dịch chuyển các vỉa than công nghiệp ở phần sâu mỏ Tràng Bạch.

Kết luận và kiến nghị

Tóm tắt các kết quả đạt được về mặt phương pháp thu nổ, hiệu chỉnh tĩnh và các phát hiện cấu trúc địa chất; kiến nghị tiếp tục mở rộng mạng lưới tuyến đo địa chấn phản xạ 2D trên các vùng đồi núi chứa khoáng sản ẩn sâu khác.

---

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt khoa học và lý luận

1. Chính xác hóa ranh giới cấu trúc đáy trũng Neogen Sông Ba: Lần đầu tiên bằng tài liệu địa chấn phản xạ 2D, luận án đã xác định được chiều sâu đáy trầm tích Neogen tại khu vực Krông Pa đạt độ sâu trên 800 m với bề mặt lồi lõm phân cắt. Phát hiện này thay đổi quan niệm trước đây (vốn chỉ xác định chiều dày trung bình của hệ tầng Sông Ba khoảng 350–400 m qua các giếng khoan nước nông), cung cấp dữ liệu định lượng cho nghiên cứu trầm tích luận Tây Nguyên theo hướng phân tích bồn trầm tích (Sedimentary Basin Analysis) và bối cảnh kiến tạo tách giãn Kainozoi.
2. Quy trình hiệu chỉnh tĩnh bằng giao thoa sóng khúc xạ: Xác định phương pháp giao thoa sóng khúc xạ là giải pháp tối ưu để loại bỏ ảnh hưởng của tầng vận tốc thấp và địa hình đồi núi phức tạp, thiết lập trình tự các bước xử lý số liệu địa chấn phản xạ 2D đạt độ tin cậy cao trên vùng than Đông Triều – Quảng Ninh.

Ý nghĩa thực tiễn và kiến nghị giải pháp

• Cung cấp luận cứ cấu trúc địa chất phục vụ công tác điều tra, quy hoạch thăm dò các khoáng sản ẩn sâu trong bồn trầm tích lục địa như than nâu, sét bentonite, nguồn tài nguyên nước dưới đất ở Tây Nguyên.
• Khẳng định khả năng áp dụng kỹ thuật thu nổ tối ưu (độ sâu 6 m, lượng thuốc 300 g) cho các trạm địa chấn ghi số có số kênh hạn chế (48 kênh) trên đất liền.
• Kết quả nghiên cứu tại vùng Đông Triều – Quảng Ninh hỗ trợ việc liên kết vỉa than, xác định sự biến vị của các đứt gãy lớn ($F_A, F_{TB}, F_B$), phục vụ trực tiếp cho công tác thăm dò than xuống các mức sâu -300 m đến -500 m và định hướng chiến lược đánh giá khoáng sản của Chính phủ đến độ sâu 1.000 m trên diện tích đồi núi.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế ghi nhận từ văn bản

• Các tuyến đo địa chấn phản xạ 2D tại trũng Sông Ba được bố trí với chiều dài ngắn và chủ yếu nằm ở rìa bồn trũng do kinh phí khảo sát thực địa còn hạn hẹp.
• Thiết bị sử dụng tại trũng Sông Ba là máy địa chấn cấu hình thấp (STRATAVISOR 48 kênh), khoảng cách nhóm máy thu cố định trên cáp (5 m) làm hạn chế khả năng mở rộng chặng thu đồng thời.
• Tại vùng Đông Triều – Quảng Ninh, góc dốc của các lớp đá và đứt gãy rất lớn ($70^\circ \div 80^\circ$), điều kiện sườn núi dốc trên $40^\circ \div 50^\circ$ dẫn đến một số khu vực xuất hiện sóng tán xạ mạnh làm suy giảm cục bộ độ phân giải của ranh giới phản xạ sâu.

Hướng nghiên cứu tiếp

• Mở rộng mạng lưới các tuyến đo địa chấn phản xạ 2D cắt ngang trung tâm bồn trũng Sông Ba nhằm liên kết hoàn chỉnh hình thái bồn trầm tích theo không gian 3 chiều.
• Thi công các giếng khoan sâu trên 800 m tại Krông Pa để đối sánh mẫu lõi thực tế với các tập phản xạ địa chấn đã ghi nhận.
• Áp dụng các trạm ghi số đa kênh hiện đại (như Sercel E428XL) với bước khoảng cách máy thu linh hoạt hơn tại các mỏ than nhằm liên kết chi tiết từng vỉa than độc lập ở độ sâu dưới -500 m.

---

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu chuyên khảo có giá trị thực tiễn đối với:

1. Nghiên cứu sinh và học viên cao học ngành Địa chất, Địa vật lý: Tham khảo phương pháp thiết kế mạng lưới quan sát, các bước thử nghiệm lựa chọn chiều sâu nổ, khối lượng thuốc nổ tối ưu và quy trình tính toán bán kính vùng biến dạng dẻo trong môi trường đá cứng và đất mềm.
2. Kỹ sư xử lý số liệu địa chấn: Tham khảo kỹ thuật xây dựng mô hình truyền sóng 2D trên cơ sở mặt cắt địa chất thực tế, cách thức sử dụng bảng tham số vận tốc – mật độ thạch học và ứng dụng phương pháp giao thoa sóng khúc xạ để hiệu chỉnh tĩnh cho vùng địa hình đồi núi dốc đứng.
3. Các đơn vị thăm dò địa chất khoáng sản và đơn vị khai thác than: Áp dụng tài liệu phân tích đứt gãy ($F_A, F_{TB}, F_{129}$) và ranh giới các phụ hệ tầng Hòn Gai ($hg_1, hg_2, hg_3$) để lập đề án thăm dò xuống mức sâu -300 m đến -500 m tại bể than Quảng Ninh.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao độ sâu đặt nguồn nổ 6 m và lượng thuốc 300 g được lựa chọn cho tuyến đo tại trũng Sông Ba?

Các thử nghiệm thực địa tại trũng Sông Ba ở các độ sâu $0\text{ m}$, $1{,}4\text{ m}$, $3\text{ m}$ và $6\text{ m}$ cho thấy: khi đặt thuốc nổ ở độ sâu $6\text{ m}$, nguồn nổ nằm hoàn toàn bên dưới tầng phủ bở rời có vận tốc thấp, giúp triệt tiêu sóng âm truyền qua không khí và hạn chế năng lượng bị hấp thụ. Về khối lượng thuốc, thử nghiệm với các mức 50 g, 100 g, 200 g và 300 g chỉ ra rằng quả nổ 300 g cung cấp đủ năng lượng để quan sát rõ rệt sóng phản xạ ở các kênh thu xa nguồn (offset lớn) mà không làm phát sinh quá mức nhiễu liên kết, đảm bảo hiệu suất năng lượng tối ưu theo quy luật $a = k \cdot Q^{1/3}$.

2. Sự tương phản trở kháng âm học của than đá đối với các đá vây quanh được thể hiện như thế nào trong mô hình hóa?

Theo bảng tham số vận tốc và mật độ thạch học (Bảng 2.3), than đá có vận tốc sóng dọc rất thấp ($V_p = 1.400 \div 2.200\text{ m/s}$) và mật độ thấp ($\rho = 1{,}2 \div 1{,}5\text{ g/cm}^3$). Trong khi đó, các đá vây quanh như cát kết, sạn kết có $V_p = 2.500 \div 4.200\text{ m/s}$ ($\rho = 2{,}3 \div 2{,}6\text{ g/cm}^3$) và đá móng có $V_p = 4.500 \div 6.000\text{ m/s}$ ($\rho = 2{,}6 \div 2{,}8\text{ g/cm}^3$). Sự chênh lệch lớn về tích số $\rho \cdot V$ tạo ra độ tương phản trở kháng âm học mạnh, hình thành các mặt ranh giới phản xạ có biên độ lớn trên băng địa chấn tổng hợp.

3. Phương pháp giao thoa sóng khúc xạ giải quyết khó khăn gì trong xử lý số liệu địa chấn tại vùng Đông Triều – Quảng Ninh?

Tại vùng than Đông Triều – Quảng Ninh, địa hình thay đổi đột ngột (độ chênh cao địa hình trên 500 m giữa các đỉnh núi dốc $40^\circ \div 50^\circ$ và đồi bát úp) cùng với lớp phong hóa có chiều dày và tốc độ truyền sóng biến thiên phức tạp. Phương pháp giao thoa sóng khúc xạ sử dụng sóng khúc xạ từ đỉnh tầng đá gốc để tái tạo trường thời gian truyền sóng của lớp vận tốc thấp, từ đó xác định chính xác các số gia hiệu chỉnh tĩnh mà không phụ thuộc vào các giả định đơn giản hóa về mô hình mặt cắt ngang, giúp các trục phản xạ sâu đồng pha chính xác khi cộng tín hiệu CDP.

4. Kết quả nghiên cứu địa chấn đã làm sáng tỏ chiều sâu đáy bồn trũng Neogen Sông Ba tại khu vực Krông Pa ra sao?

Trước đây, các vết lộ địa chất và giếng khoan nước nông trong khu vực chỉ khống chế chiều dày hệ tầng Sông Ba khoảng 350–400 m; giếng khoan ENRECA-1 đạt chiều sâu 500 m dừng lại ở 480 m trầm tích Neogen. Bằng phân tích mặt cắt địa chấn phản xạ 2D trên tuyến Krông Pa, luận án đã xác định ranh giới tiếp xúc bất chỉnh hợp giữa đáy trầm tích Neogen và móng kết tinh nằm ở độ sâu trên 800 m, có bề mặt lồi lõm dạng địa hào kiến tạo, gồm 2 tập trầm tích lục nguyên xen kẽ than nâu.

---

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả đã nghiên cứu và làm rõ tính hiệu quả của phương pháp địa chấn phản xạ 2D trong điều kiện địa hình đồi núi phức tạp trên đất liền ở Việt Nam thông qua việc tối ưu hóa tham số thu nổ thực địa và mô hình hóa trường sóng. Bằng tài liệu thực nghiệm, công trình đã xác định bề mặt móng trầm tích Neogen trũng Sông Ba tại khu vực Krông Pa đạt chiều sâu trên 800 m, đồng thời ứng dụng thành công phương pháp giao thoa sóng khúc xạ để hiệu chỉnh tĩnh và chính xác hóa hệ thống đứt gãy, tầng chứa than tại khối mỏ Tràng Bạch – Mạo Khê (Đông Triều – Quảng Ninh). Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn tin cậy cho công tác phân tích bồn trầm tích Kainozoi cũng như công tác thăm dò khoáng sản ẩn sâu ở chiều sâu đến 1.000 m.

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), 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 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: 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. 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.

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 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].