ĐẶC ĐIỂM HOẠT ĐỘNG ĐỚI ĐỨT GÃY SÔNG HỒNG

NGUYỄN ĐĂNG TÚC

Viện Địa chất, Viện KH & CNVN, Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội

Tóm tắt: Đới đứt gãy Sông Hồng bắt đầu từ Veixi, Vân Nam (Trung Quốc) kéo dài đến vịnh Bắc Bộ với chiều dài > 1560 km, tách thành 5 đoạn (Veixi - Midu, Midu - Manpan, Manpan - Việt Trì, Việt Trì - vịnh Bắc Bộ và vịnh Bắc Bộ) theo dấu hiệu địa mạo, cấu trúc.

     Đới đứt gãy Sông Hồng gồm đứt gãy chính và nhiều đứt gãy phụ phương tây bắc - đông nam và á kinh tuyến. Trên lãnh thổ Việt Nam đới này tách thành đới đứt gãy Sông Chảy và đới đứt gãy dọc thung lũng sông Hồng, giới hạn hai rìa của dải biến chất Dãy Núi Con Voi. Đứt gãy chính phương tây bắc - đông nam có mặt trượt ~ 80⁰ nghiêng về đông bắc.

      Trường ứng suất kiến tạo trong Pliocen - Đệ tứ có phương nén cực đại á kinh tuyến, phương giãn cực đại á vĩ tuyến. Trong thời gian hiện đại đới đứt gãy Sông Hồng hoạt động tích cực, chuyển dịch phải, gây ra động đất, nứt - trượt lở đất đá, lũ bùn đá, xói lở bờ sông, bờ biển, tạo ra các suối nước nóng, nước khoáng, các dị thường Rn, Hg, địa nhiệt.

I. MỞ ĐẦU    

Vùng chịu ảnh hưởng của đới đứt gãy Sông Hồng (ĐSH), bao gồm những vùng dân cư rộng lớn, đông đúc và nhiều khu vực có vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, như các công trình thuỷ điện Thác Bà, Hoà Bình, các khu công nghiệp Việt Trì, Hà Nội, Nam Định, hệ thống đê điều của đồng bằng Bắc Bộ, các mỏ khoáng sản, dầu khí, than nâu ở miền núi, trũng Hà Nội và vịnh Bắc Bộ.

ĐSH hoạt động tích cực trong giai đoạn Hiện đại, gây ra nhiều tai biến địa chất môi trường (động đất, nứt - trượt lở đất đá, lũ bùn đá, xói lở bờ sông, bờ biển), để lại hậu quả nghiêm trọng đối với nền kinh tế quốc dân và đời sống của cư dân địa phương. Do vậy, nghiên cứu hoạt động kiến tạo ĐSH và lân cận để đánh giá nguyên nhân, dự báo các tai biến địa chất môi trường có ý nghĩa khoa học và thực tiễn to lớn.

Xuất phát từ nhu cầu cấp bách của thực tiễn đặt ra, trong công trình này tác giả phân tích tổng hợp các kết quả nghiên cứu bằng các phương pháp địa chất địa mạo, viễn thám, hình hài cấu trúc, kiến tạo vật lý để làm rõ đặc điểm hoạt động kiến tạo của ĐSH trong Pliocen - Hiện đại, đặc biệt là làm sáng tỏ cơ chế dịch chuyển, bối cảnh địa động lực đứt gãy, nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc xử lý tai biến địa chất môi trường, xây dựng nhà máy thuỷ điện, quy hoạch, phát triển đô thị bền vững trong khu vực nghiên cứu.

Công trình được đề tài Nghiên cứu cơ bản năm 2004 mã số 71 29 04 tài trợ với sự giúp đỡ của Hội đồng Khoa học tự nhiên, Hội đồng Khoa học Trái đất, lãnh đạo Viện Địa chất (Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam). Tập thể tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc.

II. ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ ĐỚI ĐỨT GÃY SÔNG HỒNG

ĐSH, hay còn gọi là đới Ailao Shan - Sông Hồng, có chiều dài trên 1560 km, bắt đầu từ Veixi, Trung Quốc (27^o15’ B; 99^o10’ Đ) chạy dọc thung lũng sông Hồng qua lãnh thổ Việt Nam, ra vịnh Bắc Bộ và hội nhập vào đới đứt gãy Kinh tuyến 109 (16^oB; 109^oĐ). ĐSH nằm trùm lên ranh giới phân chia khối lục địa Nam Trung Hoa và khối Đông Dương. Đới đứt gãy gồm cả bốn khối biến chất cao là Dãy Núi Con Voi ở Việt Nam và Ailao Shan, Diancang Shan, Xuelong Shan ở Vân Nam Trung Quốc.

ĐSH thấy rõ trên ảnh vệ tinh, trên bản đồ địa hình, trên các sơ đồ mật độ lineamen, chiều dày lớp ngoại sinh. Theo tài liệu địa mạo, cấu trúc, ĐSH được chia thành 5 đoạn: Veixi - Midu, Midu - Manpan, Manpan - Việt Trì, Việt Trì - vịnh Bắc Bộ và vịnh Bắc Bộ.

Đoạn Veixi - Midu gọi là đới đứt gãy Tongdian, dài khoảng 300 km.

Đoạn từ Midu đến vĩ tuyến 16⁰ còn gọi là đới đứt gãy Ailao Shan - Sông Hồng, dài khoảng 1260 km.

Từ Manpan ĐSH tách thành hai đới chính: đới thứ nhất vẫn gọi là đới đứt gãy Sông Hồng (còn gọi là đới đứt gãy dọc thung lũng Sông Hồng), đới thứ hai gọi là đới đứt gãy Sông Chảy. Hai đới này là những đới đứt gãy hoạt động, giới hạn hai rìa của dải biến chất Dãy Núi Con Voi.

Trong bài báo này chỉ trình bày các kết quả nghiên cứu ở phần lãnh thổ Việt Nam.

1. Hệ thống đứt gãy dọc thung lũng sông Hồng

Đới đứt gãy dọc thung lũng sông Hồng gồm đứt gãy chính (ĐGc), một đứt gãy phụ (ĐGp) lớn và một số ĐGp nhỏ (Hình 1).

ĐGc giới hạn phía TN dải biến chất Dãy Núi Con Voi và cũng là giới hạn phía TN các trũng Kainozoi, nằm ở phía nam sông Hồng, biểu hiện rõ trên bề mặt địa hình.

Về phía đông bắc ĐGc có ĐGp Lào Cai - Việt Trì dài chừng 250 km, phương TB-ĐN, giới hạn ĐB các trũng Kainozoi, nằm ở phía bắc sông Hồng. Đứt gãy Lào Cai - Việt Trì tách từ ĐGc ở gần điểm địa đầu biên giới Việt-Trung, cách ĐGc chừng 1 km ở thị xã Lào Cai, chừng 9 km ở Việt Trì.

Đứt gãy Lào Cai - Việt Trì tách ra ít nhất 4 ĐGp dài 4-5 km về phía ĐB, kết hợp với hướng trượt phải của đới đứt gãy tạo nên cấu trúc kiểu đuôi ngựa, có tính chất đứt gãy nghịch (Hình 1).

Ở giữa ĐGc và đứt gãy Lào Cai - Việt Trì, theo dấu hiệu địa mạo còn có các ĐGp ngắn phương á kinh tuyến, dài 1-5 km.

Về phía tây nam ĐGc từ Lào Cai đến Việt Trì chia làm ba phân đoạn: Bát Xát - Bảo Thắng, Bảo Thắng - Văn Yên, Văn Yên - Thanh Thuỷ. Ngăn cách giữa các phân đoạn là trũng tách giãn lớn lấp đầy trầm tích Đệ tứ (Hình 1).

- Phân đoạn Bát Xát - Bảo Thắng, dài chừng 80 km, gồm ít nhất bốn ĐGp phương TB-ĐN và một số ĐGp á kinh tuyến. ĐGp lớn nhất dài chừng 50 km, chạy song song và cách ĐGc chừng 2 km. Các ĐGp khác cũng chạy song song với ĐGc, nhưng chỉ dài 20-30 km.

Hai ĐGp á kinh tuyến lớn nhất là giới hạn đông và tây trũng Đệ tứ nằm ở phía tây Bảo Thắng, kích thước 15 x 3 km. Ngoài ra còn một số ĐGp á kinh tuyến khác, dài 4-5 km.

- Phân đoạn Bảo Thắng - Văn Yên, dài chừng 80 km, gồm ít nhất ba ĐGp phương TB - ĐN và hai ĐGp á kinh tuyến. ĐGp lớn nhất dài chừng 45 km, cách ĐGc chừng 4 km. ĐGp thứ hai dài chừng 40 km, cách ĐGc chừng 8 km, và các ĐGp khác dài 10-15 km.

Hai ĐGp á kinh tuyến lớn nhất giới hạn đông và tây trũng Đệ tứ nằm ở phía tây Văn Yên, kích thước 20 x 4 km.

- Phân đoạn Văn Yên - Thanh Thuỷ, dài chừng 109 km, gồm một số ĐGp phương TB - ĐN và á kinh tuyến. ĐGp lớn nhất dài chừng 60 km, cách ĐGc chừng 4 km. Các ĐGp khác chỉ dài 15-20 km.

Hai ĐGp á kinh tuyến lớn nhất giới hạn đông và tây trũng Đệ tứ Thanh Thuỷ, kích thước 25 x 5 km. Đoạn này còn có một số đứt gãy á kinh tuyến dài 5-6 km.

Từ Việt Trì đến vịnh Bắc Bộ có ba ĐGp lớn, phương TB - ĐN và phát triển đến vịnh Bắc Bộ:

ĐGp Sơn Tây - Hải Hậu là ĐGp lớn nhất, dài 160 km, tách khỏi ĐGc Sông Hồng từ Việt Trì, chạy qua đồng bằng đến Hải Hậu, giới hạn ĐB khối nâng Thanh Liêm - Vụ Bản, kích thước 40 x 10 km.  

ĐGp Phủ Lý - Kim Sơn dài chừng 65 km, giới hạn TN của khối nâng Thanh Liêm, Vụ Bản và giới hạn ĐB trũng Ninh Bình.

ĐGp Phú Xuyên - Xuân Thuỷ dài trên 100 km, cắt qua các lớp trầm tích Kainozoi.

2. Hệ thống đứt gãy Sông Chảy

ĐGc đới đứt gãy Sông Chảy giới hạn phía ĐB dải biến chất Núi Con Voi, chạy liên tục về phía ĐN, qua Xuân Thuỷ vào vịnh Bắc Bộ, dài khoảng 900 km.

Từ Lào Cai đến Việt Trì đới đứt gãy Sông Chảy có ba ĐGp lớn và một số ĐGp nhỏ phương TB - ĐN và á kinh tuyến (Hình 1):

ĐGp lớn nhất là đứt gãy Đoan Hùng - Tiền Hải, tách khỏi ĐGc từ Đoan Hùng, rồi chạy qua đồng bằng đến vịnh Bắc Bộ, dài khoảng 650 km. ĐGp lớn thứ hai cách ĐGc chừng 5 km, dài khoảng 120 km. ĐGp lớn thứ ba cách ĐGc chừng 2 km, dài khoảng 50 km và một số ĐGp dài 10 - 20 km.

Về phía đông bắc ĐGc có hai ĐGp á kinh tuyến lớn nhất, là giới hạn đông-tây trũng Yên Bình, kích thước 10 x 4 km và một vài ĐGp á kinh tuyến dài 6-7 km.

Về phía tây nam ĐGc có ít nhất bốn ĐGp, dài 4 - 5 km, kết hợp với hướng trượt phải của đới đứt gãy, tạo nên cấu trúc kiểu đuôi ngựa, có tính chất đứt gãy nghịch (Hình 1).

Từ Việt Trì đến vịnh Bắc Bộ đới đứt gãy Sông Chảy còn có ĐGp Kim Động - Tiền Hải phương TB - ĐN, dài trên 80 km, chia cắt các lớp trầm tích Kainozoi ở trũng Phượng Ngãi và một số ĐGp dài vài chục km, chỉ cắt các lớp trầm tích Kainozoi.

3. Thế nằm mặt trượt của các đứt gãy

Trên lãnh thổ Việt Nam, phân tích ba hệ khe nứt cộng ứng và dải khe nứt ở các mặt cắt ngang ĐSH cho kết quả thống nhất về thế nằm của các đứt gãy [8]:

ĐGc dọc thung lũng sông Hồng và sông Chảy đều nghiêng về phía ĐB với độ dốc rất lớn: 39-60⁰ Ð 80^o (Hình 3-4).

ĐGp Đoan Hùng - Tiền Hải nghiêng về TN với độ dốc rất lớn: 230^o Ð 70-79^o. ĐGp Lào Cai - Việt Trì nghiêng về TN với độ dốc cũng rất lớn: 206-255^o Ð 60-84^o. ĐGp Phủ Lý - Kim Sơn nghiêng về TN với thế nằm: 257-276^o Ð 39-71^o.

Trên cánh TN đới đứt gãy dọc thung lũng sông Hồng, phần TB phát triển nhiều ĐGp có mặt trượt nghiêng về ĐB, song song với ĐGc. Ngược lại, ở cánh ĐB phát triển nhiều ĐGp nghiêng về phía TN (Hình 3-4). Về phía ĐN đới đứt gãy phát triển nhiều ĐGp nghiêng về TN.

Trong đới đứt gãy Sông Chảy, trên cả hai cánh ở phần TB, nhiều ĐGp nghiêng về ĐB (Hình 3-4). Còn về phía ĐN trên cả 2 cánh phát triển nhiều ĐGp nghiêng về phía TN.

Theo tài liệu trọng lực và địa chấn thế nằm mặt trượt đứt gãy ở đoạn từ Việt Trì đến vịnh Bắc Bộ cho kết quả như sau [4]:

ĐGc Sông Hồng nghiêng về ĐB với góc dốc 74-76^o, ở Phủ Lý là 60-80^o. ĐGc Sông Chảy nghiêng về ĐB với góc dốc 64-80^o.

ĐGp Đoan Hùng -  Tiền Hải nghiêng về TN với góc dốc rất khác nhau: doạn từ Phúc Yên đến Phủ Cừ góc dốc 72-73^o, từ Phủ Cừ ra biển là 80-85^o và càng xuống sâu góc dốc càng thẳng đứng. ĐGp Kim Động - Tiền Hải nghiêng về ĐB với góc dốc gần bằng ĐGc (60-80^o). ĐGp Phú Xuyên - Xuân Thuỷ nghiêng về TN với góc dốc 82-87^o. ĐGp Sơn Tây - Hải Hậu nghiêng về ĐB với góc dốc 75-80^o.

III. CHUYỂN DỊCH CỦA CÁC ĐỨT GÃY TRONG PLIOCEN - HIỆN ĐẠI

1. Trường ứng suất kiến tạo trong Pliocen - Đệ tứ

Kết quả phân tích khe nứt kiến tạo theo phương pháp kiến tạo động lực đã khôi phục được hai trường ứng suất kiến tạo (TƯSKT) trong vùng nghiên cứu. Đáng chú ý là: a) trong các đá Pliocen - Đệ tứ (N₂ - Q) chỉ thu được một TƯSKT duy nhất có trục ứng suất nén gần nằm ngang phương á kinh tuyến, trục ứng suất giãn phương á vĩ tuyến (Hình 2); b) trong khi đó những đá Eocen trung-thượng - Miocen (E₂^2-3 - N₁) và cổ hơn lại thu được cả hai TƯSKT: trường thứ nhất có trục ứng suất nén gần nằm ngang phương á vĩ tuyến, trục ứng suất giãn phương á kinh tuyến; trường thứ hai có trục ứng suất nén gần nằm ngang phương á kinh tuyến, trục ứng suất giãn phương á vĩ tuyến, c) Hơn thế, có địa điểm còn thấy hai TƯSKT chồng lên nhau [4].

Như vậy, TƯSKT thứ hai sớm nhất cũng chỉ xuất hiện trong Pliocen. So sánh với TƯSKT hiện đại Đông Nam Á [7] ta thấy TƯSKT Pliocen - Đệ tứ tương tự như TƯSKT hiện đại phân bố ở khu vực này. Các đứt gãy kiến tạo ĐSH hoạt động trong Pliocen - Hiện đại thể hiện rõ tính chất chuyển dịch phù hợp với TƯSKT có trục ứng suất nén cực đại phương á kinh tuyến, trục ứng suất giãn cực đại phương á vĩ tuyến, trục ứng suất trung gian gần thẳng đứng.

2. Cơ chế hoạt động của đứt gãy trong Pliocen - Đệ tứ

- Kết quả phân tích khe nứt kiến tạo bằng phương pháp ba hệ khe nứt cộng ứng và phương pháp dải khe nứt cho thấy tính chất và cơ chế dịch chuyển của đới đứt gãy: đoạn Lào Cai - Yên Bái chủ yếu là trượt bằng phải,

đoạn Yên Bái - Ninh Bình yếu tố tách giãn tăng, đặc trưng bởi kiểu trượt bằng phải - tách giãn (Hình 3, 4) [4].

- Các cấu trúc Đệ tứ phân bố theo một quy luật phản ánh bối cảnh địa động lực chung. Các hình hài cấu trúc phổ biến là kiểu song song hoặc cánh gà phân bố ở hai cánh của đới đứt gãy. Kiểu cấu trúc này thể hiện bằng  những trũng tách giãn kéo dài theo phương á kinh tuyến, dài chừng 10 km, rộng chừng vài trăm mét đến vài kilomet (Hình 1).

- Kết quả phân tích cấu trúc hình thái địa mạo cho thấy ĐSH chuyển dịch trượt bằng phải trong giai đoạn phát triển N₂-Q. Dấu hiệu địa mạo thể hiện chuyển dịch phải, chủ yếu là mạng khe suối phương ĐB-TN chảy vào các thung lũng phương TB-ĐN, bị gấp khúc đột ngột, và những thềm bào mòn, nón phóng vật bị chuyển dịch. Hình thái cấu trúc địa mạo này quan sát được ở nhiều nơi dọc đới đứt gãy:

Phía tây nam ĐSH, tại bắc Sin Quyền có ba khe suối chảy theo hướng TN, trước khi đổ vào trũng giữa núi đã chuyển hướng dòng chảy về TB từ 70 đến 90 m và thị trấn Bát Xát là 60-100 m. Ở Cốc My (Bát Xát) quan sát thấy đổi hướng dòng chảy và biến vị trũng trầm tích Đệ tứ chừng 500 m.

Ở Phong Hải (Bảo Thắng), thuộc đới đứt gãy Sông Chảy cũng quan sát thấy rõ sự đổi hướng dòng chảy từ ĐB về ĐN chừng 50-80 m [5].

- Kết quả phân tích nứt đất phát sinh do chuyển động kiến tạo hiện đại:

Phần TN và ĐB, nứt đất xảy ra mạnh mẽ ở nhiều nơi: Móng Sến (Sa Pa), Sín Chải A, Pha Long (Mường Khương), Si Ma Cai, Can Cấn, Lùng Sui (Bảo Hà) .... Các điểm nứt đất này phát triển theo phương kinh tuyến, thường phá huỷ một phần quả núi, kích thước dài hàng km, rộng 1-2 m, sụt sâu từ  5 đến 10 m.

Phần trung tâm ĐSH, nứt đất phát triển mạnh ở Đan Phượng, Phúc Thọ, Ba Vì (Hà Tây), Tam Dương, Mê Linh (Vĩnh Phúc), Phủ Lý (Hà Nam), Kim Động (Hưng Yên). Các dải nứt đất này phát triển theo phương TB - ĐN, tạo thành những hố sụt dạng quả nhót, chiều dài hàng trăm m, rộng từ vài chục cm đến hàng m, chiều sâu > 10 m (số liệu đo sâu điện của Đoàn Văn Tuyến, 1998).

Như vậy, kết quả phân tích cấu trúc nứt đất kiến tạo cho thấy ĐSH  chuyển động theo cơ thức trượt bằng. Ngoài ra, cơ thức dịch trượt phải ĐSH còn được khẳng định bằng số liệu đo trắc địa và GPS [9, 11, 14].

IV. HOẠT ĐỘNG HIỆN ĐẠI CỦA ĐỚI ĐỨT GÃY SÔNG HỒNG

ĐSH đang hoạt động biểu hiện rất rõ theo các dấu hiệu sau:

1. Trong ĐSH và lân cận đã và đang phát triển một số tai biến thiên nhiên như nứt đất, trượt lở đất, xói lở bờ sông, lũ bùn đá. Những tai biến thiên nhiên này xảy ra tập trung chủ yếu dọc các đứt gãy (Hình 5).

Nứt đất kèm theo trượt lở đất đá phát triển ở những nơi có độ dốc lớn, đất đá bị phong hoá mạnh mẽ như ở Pa Cheo, Cốc San (Bát Xát, 2000), Móng Sến (Sa Pa, 1997), Trung Đô (Bắc Hà, 2000), thị trấn Bắc Hà, phường Đồng Tâm (thị xã Yên Bái). Các vị trí nứt - trượt lở đất này phát triển thành dải kéo dài theo phương á kinh tuyến, hoặc TB-ĐN qua nhiều đồi núi liên tiếp. Các khối trượt có kích thước lớn, kéo dài từ đỉnh núi xuống chân núi. Nứt đất trên địa hình có độ dốc nhỏ, phát triển phù hợp với bối cảnh địa động lực hiện đại có phương nén cực đại á kinh tuyến và trượt bằng của các đứt gãy phương TB-ĐN. Nứt đất xảy ra mạnh nhất dọc đứt gãy Sông Hồng và Sông Chảy như ở Bất Bạt (Ba Vì), Phủ Lý (Hà Nam), Tân Hội (Đan Phượng), thôn Thượng (Tam Dương), Liên Mạc, Viên Nam (Mê Linh), Sen Chiểu, Linh Chiểu, Vân Cốc (Phúc Thọ), Kim Động (Hưng Yên). Nứt đất thường phát triển thành dải, kéo dài phương TB - ĐN hoặc á kinh tuyến. Trong dải nứt đất phát triển các hố sụt thấy rõ trên mặt đất. Nhiều hố sụt có dạng quả nhót, kích thước từ vài chục centimet đến hàng chục mét, độ sâu đo được bằng những dụng cụ đơn giản khoảng vài mét. Kiểu nứt đất này thường gây ra những tai biến thiên nhiên, là mối lo ngại cho các công trình xây dựng và hệ thống đê ở đồng bằng Bắc Bộ.

Xói lở bờ sông hiện nay phát triển chủ yếu dọc sông Hồng, sông Chảy, đặc biệt ở thị xã Lào Cai, Bảo Thắng, Sơn Tây, Phúc Thọ ... đã phá hủy nhiều đoạn đê và làng mạc ven sông. Các đoạn sông xói lở mạnh mẽ này, cũng như các dải nứt - trượt lở đất đá ở miền núi, nứt đất ở đồng bằng thường trùng với đứt gãy phương TB-ĐN và đứt gãy phương á kinh tuyến.

Lũ bùn đá xảy ra ở miền núi thường tàn phá cả một vùng rộng lớn ở Tả Giang Phìn (1992), thung lũng Mường Hoa (Sa Pa, 2000), Nậm Than, Khau Cọ (Than Uyên). Đặc biệt ở Móng Sến (1997) không có đập nước hoặc hồ nước, nhưng khi gặp mưa lớn vẫn phát sinh dòng bùn đất lớn với mức phá hủy tương tự như lũ bùn đá. Tất cả những nơi xảy ra các tai biến thiên nhiên này đều trùng với đới dập vỡ của đứt gãy trong vùng.

2. Một số nguồn nước khoáng, nước nóng phát sinh trong đới đứt gãy như suối nước khoáng Thanh Thuỷ, Kim Bôi ở cánh TN, nước nóng Yên Sơn (Tuyên Quang) ở cánh ĐB và nước khoáng Vital ở Tây Ninh (Tiền Hải), khai thác ở độ sâu 425 m (Hình 5).

3. Trong ĐSH phát hiện được những dị thường Rn, Hg, CO₂, CH₄ và địa nhiệt:

- Dị thường Rn: ở bờ trái sông Hồng thuộc Phố Lu (Bảo Thắng) > 2000 vết/cm², cực đại đạt 7000 vết/cm² ở bờ phải sông Hồng. Tại thị xã Yên Bái dị thường Rn đạt 15000 vết/cm² ở ĐB và 4500 vết/cm² ở TN sông Hồng. Tại Sơn Tây - Ba Vì dị thường Rn ở điểm gần Suối Hai đạt 5000 vết/cm² và 3200 vết/cm² ở gần Sơn Tây. Vùng Thác Bà, có hai dải dị thường Rn phương TB-ĐN và á kinh tuyến, nồng độ Rn cao nhất đạt 273139 Bq/m³. Vùng Tứ Liên, dải dị thường Rn phương TB - ĐN, nồng độ cao nhất là 423 xung/phút [13].

- Dị thường Hg ở Tứ Liên kéo dài phương TB - ĐN, nồng độ cao nhất là 128 ng / m³ [12]. 

- Dị thường địa nhiệt biểu hiện rõ ở Hưng Hà, Thanh Sơn và kéo dài phương á kinh tuyến.

4. ĐSH biểu hiện trượt bằng rất rõ trên địa hình ở nhiều vùng khác nhau cả ở phần lãnh thổ Trung Quốc và Việt Nam:

- C.R. Allen et al [1] khảo sát biến vị của các khe suối ở Yaojie, sự dịch chuyển phải từ 1 đến 5 km của bậc thềm suối và trũng trầm tích Đệ tứ ở Nabing - Panzhua. Ông cũng xác định được biến vị của các khe suối trên các bề mặt sườn thung lũng sông Hồng ở Daqiao là 5,3 km, ở Nabing - Atu là 5,5 km, bắt đầu từ Pliocen muộn, khoảng 2-3 tr.n.

- P.H. Leloup et al [2] xác định biên độ biến vị của các khe suối ở Shitian - Danuo từ 20 đến 50 km trong N₂-Q khoảng ~ 5 tr.n., và tính tốc độ trượt bằng phải trung bình của ĐSH là 7 ± 3 mm /năm.

- E. Wang et al [14] xác định đoạn uốn khúc đổi hướng dòng chảy sông Hồng ở Majie (phía nam) với biên độ 6 km trong khoảng ~ 4 tr.n., tốc độ trượt bằng phải của ĐSH là 1-3 mm/năm.

- Lê Đức An và nnk [3] xác định biên độ dịch chuyển có hệ thống của các dòng suối chảy cắt qua đứt gãy ở TB Lào Cai gần 2000 m, trong thời gian khoảng 250.000 năm, ứng với tốc độ là 7-8 mm/năm.

- Phan Trọng Trịnh và nnk [8] phân tích mạng suối bị lệch qua đứt gãy ở ĐSH với biên độ 300-560 m, khoảng thời gian 55.000-150.000 năm, ứng với tốc độ từ 1,9 - 2,7 mm/năm.

- Nguyễn Đăng Túc [4] khảo sát sự đổi dòng đột ngột của các suối và dịch chuyển của các nón phóng vật và xác định biên độ dịch chuyển đó ở Sin Quyền là 70-90 m, Bát Xát là 60-100 m, Phong Hải (Bảo Thắng) là 50-80 m. Ngoài ra còn xác định được biên độ dịch chuyển của các suối lớn từ 13 đến 17 km ở Bảo Yên, 8-9 km ở Yên Bình.

- Số liệu GPS từ năm 1994 - 1996 ở các điểm thuộc Ba Vì - Thanh Sơn - Tam Đảo được xử lý bằng phần mền BERNE, toạ độ 3 chiều các điểm được tính trong hệ WGS - 84, với việc nhận điểm ở giữa ĐSH và đới đứt gãy Sông Chảy làm gốc (điểm trung tâm của lưới). Kết quả cho thấy véctơ chuyển động về phía TN ở các điểm thuộc phần ĐB đới đứt gãy Sông Chảy và về phía TB ở các điểm thuộc phần tây nam ĐSH với tốc độ đạt 10 - 20 mm/năm [11].

- Số liệu trắc địa các năm 1963-1983 ở các điểm thuộc huyện Yên Bình, Trấn Yên, thị xã Yên Bái, Thanh Hà, Đoan Hùng, Yên Sơn được xử lý theo phương án cố định các điểm đo phía ĐB đới đứt gãy Sông Chảy và phương án cố định các điểm đo ở giữa ĐSH và đới đứt gãy Sông Chảy, để xác định véctơ chuyển động của các khối. Kết quả cho thấy khối ĐB đới đứt gãy Sông Chảy dịch chuyển về phía TN, khối tây nam ĐSH dịch chuyển về phía TB tốc độ 20 mm/năm [10].

- Số liệu đo lặp lưới thuỷ chuẩn ở ĐSH từ năm 1963 - 1983, cho thấy tốc độ nâng trung bình ở Dãy Núi Con Voi là 3-4 mm/năm và ở đồng bằng là 2mm/năm. Đường 0 mm/năm bao quanh vùng trũng Hà Nội. Tuy nhiên sự nâng hạ cũng khác nhau ở từng cấu trúc địa chất: vùng nâng ở ven rìa phía bắc trũng Hà Nội có tốc độ chuyển động 0,3-1,2 mm/năm, phía tây vùng trũng thuộc khu vực Xuân Mai có tốc độ nâng trung bình 10-15 mm/năm. Vùng hạ chiếm đại bộ phận diện tích vùng trũng, trong đó có những điểm chuyển động mang tính dị thường như điểm Gia Lương (Bắc Ninh) lún chìm với tốc độ -8,8 mm/năm, điểm Ninh Thanh (Hải Dương) lún chìm với tốc độ -7,6 đến -11,3 mm/năm, điểm Phủ Lý lún chìm với tốc độ -3 mm/ năm. Đồng thời trong vùng hạ nổi lên 3 khu vực chuyển động nâng là Vụ Bản (49,5 mm/năm), Đông Hưng (11,5 mm / năm), Quỳnh Phụ (20,7 mm / năm) [11].

5. Theo số liệu địa chấn chúng tôi có một số nhận định sau:

- Qua bản đồ địa chấn Trung Quốc từ năm 780 đến 1976 và cả đến hiện nay, và theo Danh mục động đất Trung Quốc từ năm 1850 đến nay, dọc ĐSH từ Midu đến biên giới Việt Nam không có trận động đất nào có Ms ³ 6, ở đoạn này cũng không phải là nơi sinh ra nhiều động đất nhỏ [14]. Động đất với Ms = 6-6,1 chỉ xuất hiện không nhiều ở đoạn từ Midu về phía bắc. Ở đoạn này cũng chỉ thấy một trận động đất duy nhất Ms = 7-7,9.

Trên lãnh thổ nước ta, với những tài liệu có được cho đến hiện nay cũng chưa xác định được trận động đất nào có Ms ³ 6 và chỉ có 6 trận động đất Ms = 5,1-5,3 (Hình 5) [6].

- ĐSH được dự đoán theo công thức thực nghiệm có thể phát sinh động đất Ms = 6,1- 6,5.

- ĐSH có cấu trúc sâu vỏ Trái đất phức tạp. Độ sâu vỏ Trái đất (mặt Moho) giảm dần về phía ĐN. Giá trị tuyệt đối độ sâu mặt Moho ở vùng miền núi khoảng 30-34 km, ở trũng Hà Nội và vịnh Bắc Bộ là 22-24 km [6].

Kết quả phân tích số liệu địa chấn ở ĐSH cho thấy, tầng sinh chấn chủ yếu nằm ở độ sâu  5-20 km và chấn cấp tăng dần về phía tây bắc: ở trũng Hà Nội động đất chỉ xảy ra với Ms < 5,3, còn miền núi động đất đã xảy ra với chấn cấp Ms > 5,3, đặc biệt ở Dali đạt cực đại M = 7-7,9 [6, 14].

Như vậy, động đất không chỉ phụ thuộc vào chiều dài liên tục của đứt gãy mà còn phụ thuộc vào độ sâu, tức là phụ thuộc vào khối vật chất (bề dày vỏ Trái đất) đã tích luỹ năng lượng đến mức tới hạn và được giải phóng trong động đất.

- ĐSH có quy mô rất lớn, lại đang hoạt động, vì sao trong một thời gian rất dài (> 1000 năm) lại không phát sinh một động đất lớn nào (Ms > 6). Đó còn là câu hỏi lớn. Phải chăng ĐSH đã chết hẳn? hay vẫn còn hoạt động ?

Allen et al [1] cho rằng ĐSH đang ở thời kỳ nghỉ ở giữa 2 trận động đất lớn. Thời gian nghỉ khoảng 1800 năm, hoặc vài ngàn năm. Theo các tác giả này nếu ĐSH dài 500 km, với 1 trận động đất M = 8,3 có thể làm cho nó trượt bằng ngang tới 8,5 m. Nếu v = 5 mm/năm thì thời gian lặp lại động đất có thể là 1700 năm. Với ĐSH cự ly dịch chuyển 9 m, v = 5 mm/năm thì thời gian ngừng nghỉ chừng 1800 năm.

Cũng có ý kiến cho rằng, có thể ĐSH đã chết theo quan điểm phát sinh động đất mạnh, nhưng vẫn sống từ quan điểm phát sinh nứt đất. Việc giải toả năng lượng được diễn ra ở dạng sau thì không còn để sinh ra dạng trước, đủ lớn như người ta thường mong đợi (?)  

Chuyển dịch trượt bằng của ĐSH liên quan trực tiếp tới sự va chạm giữa mảng Ấn Độ và Âu-Á ngày càng được nhiều tác giả trong và ngoài nước khẳng định. Hoạt động kiến tạo của ĐSH trong xu thế yếu dần hay đang ngưng nghỉ để tích lũy năng lượng, rồi mạnh lên vẫn là câu hỏi lớn ? Nhưng, với biểu hiện hoạt động hiện đại của nó cho thấy ĐSH vẫn hoạt động tích cực, là tác nhân quan trọng gây ra tai biến địa chất môi trường.

KẾT LUẬN

1) ĐSH phương TB-ĐN,  bắt đầu từ Veixi đến nam vịnh Bắc Bộ, dài chừng 1560 km. Trên lãnh thổ Việt Nam, ĐSH tách thành đới đứt gãy dọc thung lũng Sông Hồng và đới đứt gãy Sông Chảy. Hai đới này là các đới đứt gãy hoạt động, giới hạn hai rìa của dải biến chất Dãy Núi Con Voi.

2) Phương của các đứt gãy trong vùng nghiên cứu chủ yếu là TB-ĐN và á kinh tuyến. Hoạt động đứt gãy trong Pliocen - Đệ tứ ứng với trường ứng suất có phương nén á kinh tuyến và phương giãn á vĩ tuyến. Các đứt gãy phương TB-ĐN phần lớn có mặt trượt cắm thẳng đứng hoặc nghiêng dốc đứng về ĐB hoặc TN, chuyển dịch của chúng trong Pliocen - Đệ tứ là trượt bằng phải.

3) ĐSH hoạt động tích cực trong thời gian hiện tại. Hoạt động đứt gãy gây ra nứt đất, trượt lở đất đá, lũ bùn đá, phát sinh các suối nước nóng, nước khoáng, các dị thường Rn, Hg, địa nhiệt và chuyển dịch của các cấu trúc địa chất.

VĂN LIỆU

1. Allen C. R., A.R. Gillepie, Y. Han, K.E. Sieh, C. Zhu, 1984. Red River and associated faults, Yunnan province, China: Quaternary geology, slip rates, and seismic hazard. Geol. Soc. of America Bull. 95 : 686-700.

2. Leloup P. H., R. Lacassin, P. Tapponnier, U. Scharer, Zhong Dalai, Liu Xaohan, Zhangshan L., Ji Shaocheng and Phan Trong Trinh, 1995. The Ailao Shan - Red River shear zone (Yunnan, China): Tertiary transform boundary of Indochina. Tectonophysics, 251 : 3-84.

3. Lê Đức An, Lại Huy Anh, Võ Thịnh, Ngô Anh Tuấn, Đỗ Minh Tuấn, Trần Hằng Nga, 2000. Kết quả nghiên cứu địa mạo đới đứt gãy Sông Hồng. TC Các Khoa học về Trái đất, 22/4 : 253-257. Hà Nội.

4. Nguyễn Đăng Túc, 2000. Đặc điểm động học hệ đứt gãy Sông Hồng - Sông Chảy trong Kainozoi. TC Các Khoa học về Trái đất, 22/3 : 13-21. Hà Nội.

5. Nguyễn Đăng Túc, 2001. Biên độ và tốc độ dịch trượt của đới Sông Hồng trong Kainozoi. TC Các Khoa học về Trái đất, 23/ 4 : 13-21. Hà Nội.

6. Nguyễn Đình Xuyên, Phạm Quang Hùng, Phạm Đình Nguyên, Lê Từ Sơn, Trần Thị Mỹ Thành, 2000. Một số đặc trưng địa chấn của đới đứt gãy Sông Hồng. TC Các Khoa học về Trái đất, 22/4 : 258-265. Hà Nội.

7. Nguyễn Trọng Yêm, Gusenko O.I., Lê Minh Quốc, Mostrikov V.A., 1996. Trường ứng suất hiện đại và cơ thức biến dạng vỏ Trái đất Đông Nam Á. Địa chất tài nguyên, 2 : 8-13. Nxb KH&KT, Hà Nội.

8. Phan Trọng Trịnh, Hoàng Quang Vinh, Nguyễn Đăng Túc, Bùi Thị Thảo, 2000. Hoạt động kiến tạo trẻ của đới đứt gãy Sông Hồng và lân cận. TC Các Khoa học về Trái đất, 22/4 : 325-336. Hà Nội.

9. Trần Đình Tô, Nguyễn Trọng Yêm, 1991. Những kết quả đầu tiên nghiên cứu chuyển động ngang đới đứt gãy Sông Hồng - Sông Chảy bằng phương pháp đo lặp lưới tam giác. Địa chất tài nguyên, 1: 23-27. Nxb KH&KT, Hà Nội.

10. Trần Đình Tô, Nguyễn Trọng Yêm, 1991. Chuyển động thẳng đứng lãnh thổ Việt Nam theo số liệu đo lặp thuỷ chuẩn chính xác. TC Địa chất, A/202-203 : 20 - 27. Hà Nội.

11. Trần Đình Tô, Nguyễn Trọng Yêm, Kurt Feigl, Dương Chí Công, Vi Quốc Hải, 2001. Về hoạt động của đới đứt gãy Sông Hồng theo số liệu GPS. TC Các Khoa học về Trái đất, 23/4 : 436-441. Hà Nội.

12. Trần Trọng Huệ, Lê Thị Lài, 1996. Ứng dụng phương pháp đo thuỷ ngân khí đất để nghiên cứu địa động lực hiện đại. TC Địa chất, A/236 : tr. 44 - 49. Hà Nội.

13. Trần Trọng Huệ, 1996. Một số kết quả bước đầu nghiên cứu địa động lực hiện đại bằng xạ khí Radon trong khí đất (phương pháp máy Radon). Địa chất tài nguyên. 1 : 179-186. Nxb KH&KT, Hà Nội.

14. Wang Erchie, B.C. Burchfiel, L.H. Royden, Chen Liangzhong, Chen Jishen, Li Wenxin, Chen Zhiliang, 1998. Late Cenozoic Xianshuihe-Xiaojiang, Red River, Dali Fault Systems of Southwestern Sichuan and Central Yunnan, China. Geol. Soc. of America Bull.