Viện khoa học và công nghệ việt nam
viện vật lý địa cầu
***o0o***

Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật Đề tài :

Nghiên cứu kiến tạo đứt gy hiện đại
và động đất liên quan ở khu vực
Hòa Bình làm cơ sở đánh giá ổn định
công trình thủy điện Hòa Bình
PGS.TS. Nguyễn Ngọc Thủy 8631
tạo hiện đại khu vực Hoà Bình và lân cận. 74
III.1. Các hệ kiến tạo - địa động lực Kainozoi muộn khu vực Hoà Bình và kế cận 74
III.1.1. Hệ kiến tạo - địa động lực Hoàng Liên Sơn 74
III.1. 2. Hệ kiến tạo - địa động lực Sông Đà: 77
III.1.3. Hệ kiến tạo - địa động lực Sông Mã 78
III.2. Đặc điểm các đới đứt gãy hoạt động chính trong khu vực nghiên cứu 78
III.2.1. Khái niệm chung và cơ sở tài liệu sử dụng. 78
III.2.2. Đặc điểm các đới đứt gãy hoạt động chính trong khu vực nghiên cứu 87
Hình III.14chơng IV: Hoạt động động Đất tại khu vực công trình
Thủy điện hòa bình và lân cận 130
chơng IV: Hoạt động động Đất tại khu vực công trình Thủy
điện hòa bình và lân cận 130
IV .1. hoạt động động đất 130
IV.1.1. Mạng lới trạm quan trắc động đất 130
IV.1.2. Mức động đất đại diện ở khu vực Hòa Bình và lân cận 131
IV.1.3 Danh mục động đất khu vực Hòa Bình và lân cận 131
IV.2. Đặc điểm cơ bản của chế độ địa chấn khu vực Hòa Bình 140
IV.2.1 Động đất và năng lợng động đất giải phóng hàng năm 140
IV.2.2. Phân bố động đất theo độ sâu ở khu vực Hòa Bình và lân cận. 141
IV.2.3. Tần suất lặp lại động đất 148
Hình IV.12 Đồ thị lặp lại động đất khu vực Hòa Bình và lân cận 149 IV.2.4 Quy luật biểu hiện tiền chấn và d chấn 149
IV.3. Mối liên quan động đất với cấu trúc kiến tạo và đứt gãy hoạt động 151
IV.3.1 Mối liên quan động đất với cấu trúc kiến tạo và đứt gãy kiến tạo 151
IV.3.2. Vai trò của các hệ thống phá hủy hớng kinh tuyến trong bình đồ hoạt động
động đất 152
IV.4. Các đới phát sinh động đất mạnh ở khu vực Hòa Bình và lân cận 155
IV.4.1. Phơng pháp xác định các vùng phát sinh động đất mạnh. 155

trong khoảng thời gian từ 2005 - 2007 là:
1. Thiết lập mạng lới trạm địa chấn địa phơng khu vực Hoà Bình và
các trạm động đất lân cận Hoà Bình, thu thập và chỉnh lý số liệu động đất, lập
danh mục động đất ở khu vực Hoà Bình và lân cận.
2. Tổ chức quan sát các trờng Địa vật lý, địa hoá và công nghệ GPS,
chuyển động hiện đại và các phơng pháp địa chất kiến tạo, địa chấn, động đất
kích thích. Quan trắc độ lún và biến dạng thân đập đáp ứng yêu cầu đánh giá
ổn định công trình.
3. Đánh giá mức độ ổn định công trình theo tập hợp chỉ tiêu kiến tạo địa
động lực ở khu vực công trình và lân cận.
Hoàn thành các nội dung nói trên, trong thời gian từ đầu năm 2005 đến
hết năm 2007, Viện Vật lý Địa cầu đã thực hiện các công tác chính sau đây:
- Thiết lập mạng lới trạm động đất địa phơng và tăng cờng hoạt
động mạng lới trạm động đất quốc gia, mạng trạm ghi động đất mạnh ở khu
vực Hoà Bình.
- Xây dựng phơng pháp xử lý số liệu động đất của các mạng trạm địa
chấn khu vực Hoà Bình và lân cận.
- Thu thập số liệu động đất từ các mạng trạm địa chấn, đánh giá các
thông số cơ bản của động đất bằng một hệ phơng pháp nhất quán và thành
lập danh mục động đất khu vực Hoà Bình và lân cận với M 1.
- Khảo sát địa chất kiến tạo, đo đạc Địa vật lý, địa hoá và công nghệ
GPS trên khu vực nghiên cứu, nghiên cứu bình đồ cấu trúc kiến tạo, địa động
lực khu vực nghiên cứu.
- Quan trắc độ lún, chuyển động ngang và biến dạng thân đập, đối sánh
với thông số thiết kế để theo dõi mức độ ổn định của công trình.
- Nghiên cứu chế độ địa chấn và các quy luật biểu hiện động đất trên
lãnh thổ nghiên cứu.

2


- Thực hiện việc đo đạc địa vật lý, trọng lực, từ trờng, từ tellua, GPS,
địa hoá khí nghiên cứu đứt gãy : PGS.TS. Cao Đình Triều, PGS.TS. Nguyễn
Văn Giảng, TS. Lê Huy Minh, TS. Võ Thanh Sơn, TS. Đặng Thanh Hải, PGS.
Nguyễn Văn Phổ, PGS. Nguyễn Thị Lài, TS. Nguyễn Phú Duyên.
- Đo đạc chuyển động hiện đại bằng GPS: PGS.TS. Trần Đình Tô. TS.
Dơng Chí Công, TS. Vy Quốc Hải, TS. Nguyễn Quang Xuyên
- Nghiên cứu địa chất kiến tạo, thành lập bản đồ địa chất kiến tạo, các
vùng phát sinh động đất mạnh: PGS.TS. Nguyễn Ngọc Thuỷ, TSKH. Lê Duy
Bách.

3

- Thực hiện việc khảo sát địa chất, kiến tạo, địa mạo tổng hợp các tài
liệu địa chất kiến tạo và thành lập bản đồ cấu trúc kiến tạo khu vực Hoà Bình:
TS. Trần Văn Thắng, TS. Phùng Văn Phách, TS. Vũ Văn Chinh, TS. Ngô Gia
Thắng.
- Nghiên cứu đánh giá cấp động đất và gia tốc cực đại: PGS.TS. Nguyễn
Ngọc Thuỷ, ThS. Nguyễn ánh Dơng, KS. Vũ Minh Tuấn và CN. Bùi Văn
Duẩn.
- Quan sát độ lún thân đập thuỷ điện Hoà Bình: KS. Mai Văn Biểu, KS.
Nguyễn Văn Hùng, Hoàng Mạnh Cờng và Hoàng Thế Giang.
- Hoàn thiện bản đồ và các hình vẽ trong báo cáo : KS. Vũ Minhh Tuấn,
CN. Bùi Văn Duẩn, Cán bộ phòng kỹ thuật : Trần Thị An.
Báo cáo tổng kết đề tài do tập thể cán bộ sau đây thực hiện:
Danh mục động đất khu vực Hoà Bình và lân cận do tập thể tác giả
tham gia thu thập, xử lý số liệu động đất do KS. Nguyễn Văn Yêm và KS.
Đinh Quốc Văn
Chơng I: Khái quát về đặc điểm địa chất kiến tạo,
hoạt động động đất
- Do PGS.TS. Nguyễn Ngọc Thuỷ với sự tham gia của TSKH. Lê Duy

Đề tài đợc hoàn thành với sự chỉ đạo của Vụ KHCN các ngành Kỹ
thuật, Vụ Khoa học Xã hội và Tự nhiên, Viện Vật lý Địa cầu, Ban kế hoạch tài
chính viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, đặc biệt là chuyên viên ThS. Lê
Quang Thành, KS. Nguyễn Bá Vinh và nhiều cán bộ của Vụ Khoa học Xã hội
và Tự nhiên và Vụ KHCN các ngành Kỹ thuật.
Ban chủ nhiệm đề tài ĐTĐL-2005/19G xin bày tỏ sự cảm ơn chân thành
tới lãnh đạo Bộ Khoa học Công nghệ, Lãnh đạo Viện Khoa học và Công nghệ
Việt Nam, Vụ Khoa học Xã hội và Tự nhiên, Vụ KHCN các ngành Kỹ thuật,
Viện Vật lý Địa cầu đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc thực hiện đề tài.
Tập thể tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới các nhà khoa học, các đồng
nghiệp trong và ngoài cơ quan về những đóng góp quý báu cho đề tài.

5

Chơng I: Khái quát về đặc điểm địa chất kiến tạo,
hoạt động động đất và độ nguy hiểm động đất khu
vực Hoà Bình và những vấn đề tồn tại cần giải quyết
I.1. Khái quát về đặc điểm địa chất kiến tạo khu
vực Hoà Bình.
Đặc điểm về địa chất kiến tạo khu vực Hoà Bình lần đầu tiên đợc đề
cập tới khi thực hiện công trình "Động đất miền Bắc Việt Nam" (của Nguyễn
Khắc Mão, Rezanov, 1968) và về sau trong "Đánh giá tính địa chấn xuất phát
và phân vùng nhỏ động đất khu vực công trình thuỷ điện Hoà Bình" của tác
giả Streinberg V.V 1980. Thông qua hai công trình trên, lịch sử phát triển kiến
tạo của khu vực Hoà Bình đợc đề cập đến nh là đơn vị kiến tạo nằm ở phần
Đông Nam của miền uốn nếp Tây Bắc Việt Nam- miền có cấu trúc địa chất và
hoạt động kiến tạo tích cực, phân dị nhất trên lãnh thổ Việt Nam.

đã thiết lập đợc bản đồ đờng đẳng chấn, xác định đợc một cách tin cậy
chấn tâm, độ sâu chấn tiêu và độ lớn (magnitude) của các trận động đất đó.
Sử dụng phơng pháp thống kê động đất với tình hình địa chất kiến tạo
khi phân chia các vùng động đất khác nhau xuất phát từ ba nguyên tắc cơ bản
sau đó là:
a. Nếu trong một đới kiến tạo bất kỳ nào đó từng xảy ra động đất thì
toàn bộ đới ấy đợc coi là có mức độ nguy hiểm về động đất giống nhau. Hơn
nữa, độ mạnh của động đất dự đoán sẽ xảy ra sau này trong đới đó đợc đánh
giá căn cứ vào trận động đất mạnh nhất đã gặp trớc đây trong đới ấy rồi.
b. Trong đới nào mà Gradient của tốc độ vận động kiến tạo mới cùng
lớn thì tính động đất trong đới ấy càng cao.
c. Sát liền bên cạnh các vùng động đất có độ mạnh này hay khác đợc
khoanh định các vùng chịu ảnh hởng chấn động từ vùng chính. Kích thớc
của chúng lấy căn cứ theo khoảng cách tối đa giữa các đờng đẳng chấn của
những trận động đất đã từng xảy ra ở vùng chính kề bên.
Trong nghiên cứu này các tác giả cha vạch rõ các vùng phát sinh động
đất, và chỉ đánh giá độ mạnh động đất theo cờng độ chấn động (cấp động
đất). Các thông số khác nhau nh độ lớn (Magnitude), độ sâu chấn tiêu, tần
suất cha đợc nghiên cứu.
Phải nói rằng những tiến bộ rõ rệt trong nghiên cứu động đất đợc minh
hoạ trong công trình "Đánh giá tính địa chấn và phân vùng nhỏ động đất khu
vực công trình thuỷ điện Hoà Bình" của Steinberg V.V và nnk, 1980. Trong
công trình này tập thể tác giả đã thu thập và phân tích tất cả các tài liệu hiện
có nh các báo cáo về địa chất, kiến tạo, tính địa chấn của các vùng trên lãnh
thổ miền Bắc Việt Nam, tài liệu địa chất công trình khu vực xây dựng nhà
máy thuỷ điện Hoà Bình.
Trên cơ sở phân tích tổng hợp tài liệu địa chất kiến tạo và động đất,
phân tích tập hợp sơ đồ đờng đẳng chấn của các trận động đất xảy ra dọc lu
vực Sông Đà, Sông Hồng các tác giả đa ra những công thức xác định cấp
động đất ở chấn tâm, magnitude, độ sâu chấn tiêu, quy luật suy giảm chấn

số địa chấn cơ bản của chúng là M
max
, h(M
max
) và tần suất trên lãnh thổ Việt
Nam trong đó có khu vực Hoà Bình nh sau :
+ Vùng cấp VIII-IX; M
max
=6,8; h=25km; Sông Mã, Sơn La
+ Vùng phát sinh động đất cấp VII: M
max
=6,2; h=17km, Sông Hồng,
Sông Chảy.
+ Các vùng phát sinh động đất cấp VII: M
max
=5,5; h=12km; Phong
Thổ, Mờng La- Bắc Yên; Sông Đà; Trung Hà-Hoà Bình.
+ Vùng phát sinh cấp động đất địa phơng M
max
=5,3; h=12km là đứt
gãy Chợ Bờ có thể gây chấn động cấp VII cho khu vực công trình. Tuy vậy,
khi thiên về an toàn cho các công trình, ngời ta đã không chú ý lắm đến sự
phân đoạn của đứt gãy, tức là không tính đến sự thay đổi khả năng sinh chấn
trên các đoạn đứt gãy mà đã gán cho mọi phần đứt gãy mức độ nguy hiểm cao
nhất. Những điều nói ở trên cho thấy các nghiên cứu đã qua cha đáp ứng yêu
cầu mức độ đánh giá nguy hiểm động đất trong các vùng phát sinh động đất,
nh vậy càng không thể đánh giá đầy đủ khả năng phát sinh động đất của tất
cả các segment sinh chấn gây ra.
Hơn thế nữa, trong những năm gần đây các phơng pháp động đất kích
thích, trờng ứng suất kiến tạo hiện đại khu vực Hoà Bình, tốc độ chuyển

Các phơng pháp đề cập ở trên sẽ đợc chúng tôi trình bày kỹ khi đợc
ứng dụng để giải quyết các vấn đề của đề tài.
Theo hớng đó các công trình nghiên cứu trớc đây về đứt gãy kiến tạo
hiện đại chuyển động hiện đại về động đất và động đất kích thích liên quan
cũng nh vấn đề lún khu vực Hoà Bình đã đạt đợc nhiều kết quả nhng cũng
còn nhiều vấn đề bị bỏ qua cha đợc đề cập.
Để có cơ sở đánh giá ổn định công trình thuỷ điện Hoà Bình theo yêu
cầu của đề tài chúng tôi kế thừa các kết quả đã có và nghiên cứu chi tiết các
vấn đề sau:
1. Nghiên cứu đặc điểm đứt gãy kiến tạo - hiện đại bằng tổ hợp các
phơng pháp :
- Nghiên cứu cấu trúc sâu tính chất các lớp trong vỏ trái đất đứt gãy
bằng phơng pháp trọng lực và biến dạng, từ và từ tellua.
- Phân tích ảnh viễn thám có độ phân giải cao làm chính xác vị trí các
đứt gãy để biết và phát hiện các đứt gãy khác.

9

- Khảo sát bổ sung về địa chất, kiến tạo, địa mạo làm chính xác bình đồ
cấu trúc, nghiên cứu chi tiết các đứt gãy, đặc điểm hoạt động kiến tạo, chú ý
đặc biệt đến tính phân đoạn của đứt gãy.
- Tính toán thành lập bản đồ phân bố ứng suất kiến tạo.
- Phân tích tổng hợp tài liệu địa chất kiến tạo, địa mạo, tài liệu địa vật lý
để thành lập sơ đồ các đứt gãy hoạt động chính và khả năng phát sinh động
đất của chúng.
2. Nghiên cứu hoạt động động đất, các quy luật biểu hiện động đất vùng
Hoà Bình và lân cận.
Đặt thêm 4 trạm động đất khu vực gần đập và nhà máy nhằm ghi nhận
những trận động đất yếu (M 1) khu vực công trình.
Nghiên cứu bổ sung, làm chính xác quy luật phân bố động đất, làm rõ

vực Hoà Bình, đề tài sử dụng tổ hợp các phơng pháp địa vật lý xác định đứt
gãy, đó là: phơng pháp trọng lực, phơng pháp cờng độ từ trờng và phơng
pháp từ tellua mà Viện Vật lý địa cầu có u thế. Ngoài ra, đề tài còn sử dụng
các phơng pháp: đo đạc chuyển động hiện đại khu vực bằng công nghệ GPS,
địa hoá khí, điện trờng tự nhiên, trờng ứng suất kiến tạo hiện đại nhằm làm
rõ đặc điểm chuyển động hiện đại của các đứt gãy và cấu trúc khu vực Hoà
Bình, làm cơ sở vững chắc cho đánh giá động đất liên quan và đánh giá ổn
định công trình thuỷ điện Hoà Bình.
Trong tập hợp các phơng pháp kể trên phơng pháp trọng lực sử dụng
tài liệu khảo sát thực địa kết hợp với tài liệu sẵn có trớc đây nhằm nghiên cứu
đặc trng hệ thống các đứt gãy và cấu trúc sâu khu vực Hòa Bình. Phơng
pháp cờng độ từ trờng, địa hoá khí, điện tự nhiên đợc bố trí nghiên cứu các
đới đứt gãy chính trong khu vực. Đo sâu từ tellua nghiên cứu cấu trúc sâu 2 hệ
thống đứt gãy đới địa hào Hoà Bình và đứt gãy Chợ Bờ - Bãi Chạo. Phơng
pháp GPS nghiên cứu dịch chuyển hiện đại các đới đứt gãy chính. Phơng
pháp trờng ứng suất sẽ tính các đặc trng ứng suất khu vực Hoà Bình. Thuật
toán phân tích tài liệu của từng phơng pháp, cũng nh kết quả nhận đợc sau
khi phân tích số liệu mới thu thập trong thời gian qua sẽ đợc trình bầy ở các
phần dới đây.
II.2.Các phơng pháp nghiên cứu đứt gãy
II.2.1. Phơng pháp trọng lực
Trớc tiên là phơng pháp trọng lực để đánh giá đặc trng cấu trúc của
đứt gãy. Theo đó, tài liệu trọng lực sử dụng các phép biến đổi và tính toán sau
của (Triều C.Đ, 1986, 1999):
- Xây dựng mặt cắt thẳng đứng gradient ngang, gradient thẳng đứng,
gradient chuẩn hoá toàn phần;
- Thiết lập mặt cắt hệ số cấu trúc/mật độ trên cơ sở mô hình lăng trụ
tròn nằm ngang;
- Giải bài toán ngợc trọng lực 2D để chính xác hoá đặc trng cấu trúc
đứt gãy.

),,(


dydxyxgxxz
zyxV
zx
(II.1.1)

(
)
(
)

=

+

+
x
x
y
y
z
' '
2 2
22
;

3
4
22
2
3
222
23
2
3
222
222
22









+++

++

=

(II.1.2)
f - hệ số hấp dẫn trọng trờng, - giá trị mật độ, g/cm
3

- Số điểm giá trị trọng lực Bouguer
ZZ
W - Gradient thẳng đứng dị thờng Bouguer
XZ
W - Gradient nằm ngang dị thờng Bouguer
II.2.1.1.3. Bài toán mô hình lăng trụ tròn nằm ngang xác định hệ số mật
độ/cấu trúc

12

Trên tuyến mặt cắt vuông góc với trục của lăng trụ tròn nằm ngang ta
có công thức xác định giá trị dị thờng trọng lực nh sau:
( )
[ ]
( )
mGal
zxz
R
zx
zR
g
z
22
2
22
2
/1
77.122
+
=

R
(km)
một cách riêng biệt là hết sức khó khăn, vì vậy ta đa vào công thức tính dị
thờng trọng lực đại lợng
t
sao cho:

22
jjj
tR =

và phản ánh đầy đủ dấu của mật độ d, ta có:

22
)(
jjjj
tsignR

=
Trong đó:



<

=
0,1
0,1
)(
j















+

=
n
i
m
j
jji
jijjj
iQSxz
hdx
dxhtsign
kxVF


(II.1.5)

kFtt
j
tk
k
j
k
j
)(
)()1(

=
+

,
kFhh
j
hk
k
j
k
j
)(
)()1(

=
+

, (II.1.6)
kFdd
j

ksignF
j
1
2
22
)(
)(
)(16

(II.1.7)
[
]
[ ]

=
+

=

n
i
jji
jjijij
ijh
hdx
hdxdxt
ksignF
j
1
3

)(3
)(8


ở đây: )()(
)()( iLTxziQSxzi
xVxV =


và
[ ]

=










+

=
m
j
jj
jjj


++

+

=

(II.1.9)
Quá trình giải hàm (II.1.5) bằng phơng pháp xấp xỉ tối u sẽ xác định
hàm F cuối cùng, từ đó xác định đợc toạ độ tâm của vật thể ),(
jj
dh và
j
t .
Giả sử biết trớc đợc
j

của trụ tròn nằm ngang thì dễ dàng xác định
đợc bán kính theo công thức sau:

j
j
j
t
R


= (II.1.10)
II.2.1.2. Thiết lập mô hình mật độ


=
=

2
1

(II.1.11)

g G X
x i
i
n
=
=

2
1

(II.1.12)
Trong đó: Z
i
và X
i
là tích phân đờng dọc theo cạnh thứ i của đa giác;
G- Hệ số hấp dẫn trọng trờng (cm
3
/g*s
2
); - Mật độ của đa giác.
Trong hệ toạ độ vuông góc, nếu xác định đợc toạ độ của điểm thứ i

r
r
= +







1 2
2
1
ln , (II.1.14)

15

Với:
(
)
(
)
( ) ( )
A
x x x z x z
x x z z
=

+
2 1 1 2 2 1

2
ta sử dụng công thức:


j
j
j
z
x
=









tan
1
đối với j = 1,2. (II.1.15)
Biết rằng góc
1
và
2
biến đổi trong giới hạn từ - đến + vì vậy trong
khi xác định (
1
-

và z
1
0 thì
2
=
2
+2;
- khi x
1
z
2
=x
2
z
1
thì X=Z=0.
b/. Nếu x
1
=z
1
=0 hoặc x
2
=z
2
=0 thì X=Z=0
c/. Nếu x
1
=x
2
, thì Z x

2,84 g/cm
3
.
- Mật độ lớp dới vỏ là 3,30 g/cm
3
.
+ Đứt gãy: Dọc theo tuyến nghiên cứu phát hiện đợc 3 đới đứt gãy có
độ sâu xuyên vỏ Trái đất (20-30 km). Lần lợt từ trái sang phải trên hình II.2
đó là:
16

Ngã 3 Phơng Lâm
Ngã 3 Mờng Khến
Bu điện Kỳ Sơn
Ngã 3 Tinh Nhuệ
Ngã 3 Cao Phong
Yên Mông
Ngã 3 Hoà Bình-Đà Bắc
130
140
150
160
170
180
190
200
210

350
360
370
379
1
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
105 105 105 105 105 106
105.0 105.1 105.2 105.3 105.4 105.5
20.50
20.60
20.70
20.80

Hình II.1: Các tuyến đo trọng lực khu vực Hoà Bình

17

- Đứt gãy Mờng Khến, cắm về phía tây nam với một góc cỡ 50-70
0
so
với mặt phẳng nằm ngang.
- Đứt gãy Mờng La-Chợ Bờ (1), cắm về phía bắc với góc cắm khoảng
70-80
0
so với mặt phẳng nằm ngang.
- Đứt gãy Mờng La-Chợ Bờ (2), cắm về phía bắc với góc cắm khoảng
70-80
0
so với mặt phẳng nằm ngang.
-10
0
2.64
2.65
2.67
2.64
2.63
2.62
2.65
2.66
2.67
2.62
2.84
2.83
2.82
2.83
3.30
g (mGal)
B
Số điểm trên tuyến
Km
Mặt kết tinh Mặt Moho Đứt gãy
2.65
Giá trị mật độ
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
-60
-50
-40
-30
-20

2.65
Giá trị mật độ
200 220 240 260 280 300 320 340 360
-36
-32
-28
-24
-20
-16
Đờng cong đo đạc
Đờng cong tính toán

18 Hình II.4: Mặt cắt cấu trúc - mật độ dọc tuyến 3
(Cao Sơn - Đà Bắc - Hoà Bình)


2.63
2.64
2.67
2.62
2.63
2.62
2.66
2.65
2.63
2.83
2.84
2.83
3.30
0 20 40 60 80 100 120
-50
-40
-30
-20
-10
Đờng cong đo đạc
Đờng cong lý thuyết
130 140 150 160 170 180 190 200 210 220
-40
-30
-20
-10
0
-40
-30
-20

Bình - Tinh Nhuệ - Tất Thắng (xem hình II.3)
+. Độ sâu mặt Moho: có giá trị độ sâu nằm trong giới hạn 22-28km
+. Độ sâu mặt kết tinh: biến đổi trong giới hạn độ sâu 2-5km
+. Mô hình mật độ:
- Mật độ lớp trầm tích biến đổi trong giới hạn 2,62-2,64 g/cm
3
.
- Mật độ vỏ kết tinh (lớp granit và bazan) biển đổi trong giới hạn 2,83-
2,84 g/cm
3
.
- Mật độ lớp dới vỏ là 3,30 g/cm
3
.
+. Đứt gãy: Dọc theo tuyến nghiên cứu phát hiện đợc 2 đới đứt gãy có
độ sâu xuyên vỏ Trái đất (20-30 km). Lần lợt từ trái sang phải trên hình II.3,
đó là:
- Đứt gãy Nghĩa Lộ-Hoà Bình, cắm về phía đông bắc với một góc cỡ
60-75
0
so với mặt phẳng nằm ngang.
- Đứt gãy Thanh Sơn, cắm về phía đông bắc với góc cắm khoảng 65-80
0

so với mặt phẳng nằm ngang.
c. Mô hình cấu trúc-mật độ vỏ Trái đất dọc theo tuyến nghiên cứu Cao
Sơn - Đà Bắc - Hoà Bình (xem hình II.4)
+. Độ sâu mặt Moho: có giá trị độ sâu nằm trong giới hạn 22-28km
+. Độ sâu mặt kết tinh: biến đổi trong giới hạn độ sâu 2-5km
+. Mô hình mật độ:

20

- Mật độ vỏ kết tinh (lớp granit và bazan) biển đổi trong giới hạn 2,83-
2,84 g/cm
3
.
- Mật độ lớp dới vỏ là 3,30 g/cm
3
.
+. Đứt gãy : Dọc theo tuyến nghiên cứu phát hiện đợc đới đứt gãy có
độ sâu xuyên vỏ Trái đất (20-30 km), đó là:
- Đứt gãy Yên Bình, cắm về phía tây với một góc cỡ 40-60
0
so với mặt
phẳng nằm ngang.
II.2.1.4.2. Đặc điểm cấu trúc sâu khu vực Hoà Bình
a. Đặc trng phân khối cấu trúc
Cơ sở lý thuyết của hệ phơng pháp phân tích hình thái cấu trúc dị
thờng trọng lực (từ) là dựa trên mối quan hệ trực tiếp giữa tính chất vật lý và
hình thái cấu trúc của đối tợng địa chất đợc phản ánh trực tiếp hình thái cấu
trúc và cờng độ của dị thờng trọng lực (từ). ở đây chúng ta có thể đa ra
một số nét đặc trng phản ánh mối quan hệ đó nh sau:
- Một vùng có môi trờng dị thờng trọng lực (từ) tơng ứng sẽ phản
ánh một dạng cấu trúc địa chất nhất định. Sự khác biệt về hình thái cấu trúc và
cờng độ trờng của khu vực này so với khu vực khác phản ánh sự khác biệt
về đặc trng cấu trúc địa chất của hai khu vực đó.
- Cấu trúc trờng dị thờng trọng lực (từ) phức tạp phản ánh cấu trúc
địa chất phức tạp.
- Dạng và hớng phát triển cấu trúc trờng trọng lực (từ) phản ánh rõ
nét dạng cấu trúc và hớng phát triển của cấu trúc địa chất.

tinh biến đổi trong giới hạn từ 1 km đến 5 km. Mặt móng này có biểu hiện
phân khối cấu trúc rõ nét.
+ Cấu trúc mặt Moho (Ranh giới phía dới vỏ Trái đất)
Đẳng sâu mặt Moho có giá trị biến đổi trong giới hạn từ 22 km đến 34
km. Khối Phú Sơn là nơi có mặt Moho chìm sâu nhất, đạt tới 33-34 km. Mặt
Moho nâng lên cao, nằm ở độ sâu có thể nhỏ hơn 23 km trong phạm vi khối
cấu trúc Đồng Cửu, Yên Hoà và Vĩnh Đồng. Các khối còn lại có độ sâu của
mặt Moho nằm trong giới hạn từ 23 đến 32 km. Đặc trng phân khối cấu trúc
của mặt móng này cũng có biểu hiện khá rõ nét.
c. Các hệ thống đứt gãy sâu chủ yếu
Có biểu hiện rõ nét trên tài liệu trọng lực và từ trong phạm vi khu vực
nghiên cứu là các đứt gãy bậc I, bậc II và bậc III (cấp Việt Nam).
+ Đứt gãy bậc I:
Đứt gãy Sông Hồng phơng tây bắc - đông nam, chạy qua khu vực xã
Xuân Lộc, Cẩm Lĩnh, Xuân Sơn. Đây là đứt gãy sâu bậc I (Cao Đình Triều,
2003), có độ sâu rất lớn, cắm về phía đông bắc với một góc gần thẳng đứng.
+Đứt gãy bậc II:
Đứt gãy bậc II tồn tại trong phạm vi khu vực nghiên cứu là những đứt
gãy có biểu hiện phân khối vỏ Trái đất rõ nét trên tài liệu trọng lực, từ và đặc
điểm cấu trúc các mặt ranh giới cơ bản nh Moho và Kết tinh. Đứt gãy loại
này thờng có độ sâu lớn, ảnh hởng tới mặt Moho. Đó là những đứt gãy: ĐG
Thanh Sơn; ĐG Nghĩa Lộ - Hoà Bình; ĐG Tân Minh; ĐG Yên Trung; ĐG
Yên Bình; ĐG Cao Sơn; ĐG Vây Na; ĐG Hoà Bình; ĐG Mờng La - Chợ
Bờ; ĐG Hợp Đồng; ĐG Mờng Khến; ĐG Sông Đà; và ĐG Sơn La.
Các đứt gãy bậc II này đã phân chia vỏ Trái đất khu vực nghiên cứu
thành các khối có đặc trng cấu trúc bên trong của vỏ và đặc tính trờng địa
vật lý khác biệt.
+ Đứt gãy bậc III:

22




+=
2
1
21
lnsincossin2),(
r
r
dkFczxF

(II.2.1)
trong đó:
k - tơng phản độ từ cảm,
F - cờng độ trờng toàn phần của Trái Đất (trờng khu vực),
c = 1 - cos
2
i sin
2
và = 2I - d - 90
i - độ từ khuynh của Trái Đất
- góc giữa hớng Bắc từ và hớng dơng của trục x,

cos
tgi
tgI =
d - góc giữa cạnh đa giác và hớng dơng của trục x.
r
1