Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam
HỘI KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐỊA VẬT LÝ VIỆT NAM
***
Báo cáo tổng kết
DỰ ÁN BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG

ĐÁNH GIÁ VÀ PHÂN VÙNG CÁC TAI BIẾN MÔI TRƯỜNG DỌC
ĐƯỜNG QUỐC LỘ TỪ HÀ NỘI ĐI CÁC TỈNH TÂY BẮC.
ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT - CÔNG TRÌNH VÀ MÔ
HÌNH PHÒNG NGỪA, KHẮC PHỤC TAI BIẾN MÔI TRƯỜNG Hội KHKT Địa Vật lý Việt Nam Chủ nhiệm dự án
PGS.TS.Cao Đình Triều
2. Chủ nhiệm dự án:
Họ và tên: Cao Đình Triều
Ngày, tháng, năm sinh: 06-12-1949 Nam/ Nữ: Nam
Học hàm, học vị: Phó Giáo sư, Tiến Sỹ
Chức danh khoa học: Nghiên cứu viên Cao Cấp Chức vụ: Phó chủ tịch Hội
ĐVL VN
Điện thoại: Tổ chức: 04 37564380 Nhà riêng: 04 37592721 Mobile: 0913380853
Fax: 04 38364696 / 04 37912969 E-mail:

Tên tổ chức đang công tác: Hội Khoa học Kỹ thuật Địa vật lý Việt Nam
Địa chỉ tổ chức: A8/18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy – Hà Nội
Địa chỉ nhà riêng: P5-C1, Số 208Đ Đội cấn – Hà Nội

3. Tổ chức chủ trì dự án:
Tên tổ chức chủ trì dự án: Hội Khoa học kỹ thuật Địa vật lý Việt Nam
Điện thoại: 04 37564380 Fax: 04 37912969
E-mail:
Website:

Địa chỉ: A8/18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy – Hà Nội
Họ và tên thủ trưởng tổ chức: GS. TS. Bùi Công Quế
Số tài khoản:
931.90.037
Ngân hàng: Chi nhánh kho bạc Nhà nước Ba Đình
Tên cơ quan chủ quản dự án: Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam
53 Nguyễn Du – Hà Nội

II. TÌNH HÌNH THỰC HIỆN
1. Thời gian thực hiện dự án:
- Theo Hợp đồng đã ký kết: Từ tháng 01 năm 2011 đến 16 tháng 12 năm 2012.

y
ếu
Sản phẩm
chủ yếu đạt
được
Ghi
chú*
1 Hội Kiến tạo
Việt Nam
Hội Kiến tạo
Việt Nam
Đứt gãy hoạt
động
Bản đồ Đứt
gãy hoạt
động

2

- Lý do thay đổi (nếu có):

5. Cá nhân tham gia thực hiện đề tài, dự án:
(Người tham gia thực hiện đề tài thuộc tổ chức chủ trì và cơ quan phối hợp, không quá 10 người kể
cả chủ nhiệm)
S
T
T
Họ và tên,
học hàm học vị
Tổ chức

Tai biến động đất
14
Số
TT
Số, thời gian ban
hành văn bản
Tên văn bản Ghi chú
1 Số 119/HĐ-LHH
Ngày 30 tháng 5
năm 2011
Hợp đồng giao nhiệm vụ thực
hiện dự án năm 2011

2 Hội KHKT ĐVL
VN
Dự toán chi tiết thực hiện dự án
năm 2011
Kèm theo hợp đồng
…

3
5 ThS. Mai Xuân Bách
Hội KHKT Địa vật lý
Việt Nam
Tham gia chính
Địa động lực
14
6 TS. Văn Đức Tùng
Hội Kiến tạo Việt
Nam

Số
TT
Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian,
kinh phí, địa điểm,
tên tổ chức hợp tác,
số đoàn, số lượng
người tham gia )
Thực tế đạt được
(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm,
tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng
người tham gia )
Ghi
chú*
1
- Lý do thay đổi (nếu có): Đột xuất, không có trong kế hoạch

7. Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị:
Số
TT
Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian,
kinh phí, địa điểm )
Thực tế đạt được
(Nội dung, thời gian, kinh phí,
địa điểm )
Ghi
chú*
1
- Tháng 5 năm 2011 tại Hà Nội

Thời
gian
Cá nhân

4
1 2 3 4 5
1 Nội dung 1: Thu thập các tư liệu hiện có về: trường địa vật lý, kết quả nghiên cứu
đặc trưng cấu trúc vỏ Trái đất và đứt gãy, Nghiên cứu đứt gãy hoạt động, địa động
lực hiện đại, các dạng tai biến tự nhiên có liên quan.
1.1 Các kết quả về trường địa
vật lý và cấu trúc sâu vỏ
Trái đất trong khu vực
nghiên cứu
Bộ số liệu hiện có về
địa vật lý và cấu trúc
sâu
1/ 2011
9/2011
PGS.TS. Cao Đình
Triều; Phạm Nam
Hưng (và đồng
nghiệp)
1.2 Các kết quả về nghiên
cứu đứt gãy
Bộ số liệu hiện có về
nghiên cứu đứt gãy
1/ 2011
9/2011
Lê Văn Dũng; Mai
Xuân Bách (và đồng

1.6 Các kết quả về nghiên
cứu các tai biến hiện có,
liên quan đến nghiên cứu
nứt - sụt đất, trượt - lở
đất.
Bộ số liệu hiện có về
nghiên cứu nứt - sụt
đất, trượt - lở đất.
1/ 2011
9/2011
TS. Vũ Văn Chinh
(và đồng nghiệp)
2 Nội dung 2: Đo đạc tài liệu trọng lực bổ sung, phân tích nghiên cứu đặc trưng cấu
trúc vỏ Trái đất và đứt gãy nhằm phục vụ thành lập sơ đồ đứt gãy hoạt động và sơ
đồ địa động lực hiện đại khu vực Tây Bắc Bộ (Các klhu vực có quốc lộ chạy qua), tỷ
lệ 1/ 250 000.

Đo đạc 8 tuyến trọng lực ở tỷ lệ
1/ 100 000 cắt qua các quốc lộ
trọng điểm phục vụ nghiên cứu
chi tiết đặc trưng cấu trúc đứt
gãy chính. Khoảng 1000 điểm.
Bảng số liệu,
giá trị trọng
lực dọc 8
tuyến ở tỷ lệ
1/100.000
1/2011-
8/2012
PGS.TS. Cao Đình

Hưng và ThS. Mai
Xuân Bách

5
3 Nội dung 3: Khảo sát và đo đạc khe nứt kiến tạo và nghiên cứu thành lập sơ đồ đứt
gãy hoạt động, sơ đồ địa động lực hiện đại (Các klhu vực có quốc lộ chạy qua), tỷ lệ
1/ 250 000.
Khảo sát địa chất, đo đạc khe nứt
kiến tạo dọc các quốc lộ thuộc
Tây Bắc Bộ
Tài liệu, số
liệu
5/2011-
6/2012
TS. Vũ Văn Chinh và
các đồng nghiệp

Phân tích tài liệu địa vật lý, ảnh
viễn thấm, địa mạo, địa hình và
kết quả đo khe nứt kiến tạo
Sơ đồ tỷ lệ 1/
250 000
5/2011-
6/2012
PGS. TS. Cao Đình
Triều và các đồng
nghiệp
Thành lập sơ đồ đứt gãy hoạt
động Tây Bắc, thể hiện ở tỷ lệ 1/
250 000

biến động đất Tây Bắc Việt
Nam, thể hiện ở tỷ lệ 1/ 250 000
Báo cáo 1/2012-
6/2013
PGS. TS. Cao Đình
Triều và các đồng
nghiệp

Thành lập sơ đồ vùng nguồn
phát sinh động đất Tây Bắc
Báo cáo 1/2012-
6/2012
PGS. TS. Cao Đình
Triều và các đồng
nghiệp

Tính toán các thông số tai biến
động đất (Mmax, Amax, Vmax,
Dmax)
Báo cáo 1/2012-
6/2012
PGS. TS. Cao Đình
Triều và các đồng
nghiệp

Thành lập sơ đồ phân vùng dự
báo tai biến động đất Tây Bắc,
thể hiện ở tỷ lệ 1/ 250 000
Báo cáo 1/2012-
6/2012

12/2012
TS. Lê Văn Dũng
Và các đồng nghiệp

6
9 Nội dung 5: Đề xuất các giải pháp kỹ thuật - công trình và mô hình phòng ngừa
khắc phục (các giải pháp ứng phó, tuyên truyền, tài chính ).

Giải pháp phòng tránh và khắc
phục hậu quả sau khi động đất
xẩy ra
Báo cáo 6/2012-
12/2012
PGS. TS. Cao Đình
Triều

Giải pháp phòng tránh và khắc
phục hậu quả sau khi tai biến
nứt - sụt đất, trượt - lở đất xẩy
ra.
Báo cáo 6/2012-
12/2012
PGS. TS. Cao Đình
Triều
- Lý do thay đổi (nếu có):

III. SẢN PHẨM KH&CN CỦA ĐỀ TÀI, DỰ ÁN
1. Sản phẩm KH&CN đã tạo ra:
a) Sản phẩm Dạng I:
Số

phẩm tạo ra
1 2 3 4 5 6 7
1 Sơ đồ đứt gãy hoạt động
và sơ đồ địa động lực
hiện đại Tây Bắc, thể
hiện ở tỷ lệ 1/ 250 000.
Sơ đồ Thể hiện
ở tỷ lệ 1/
250 000
Việt
Nam

2 sơ đồ
2 Sơ đồ hiện trạng và dự
báo tai biến động đất
dọc theo các quốc lộ
thuộc Tây Bắc, thể hiện
ở tỷ lệ 1/ 250 000.
Sơ đồ Thể hiện
ở tỷ lệ 1/
250 000
Việt
Nam

2 sơ đồ
3 Sơ đồ hiện trạng và dự
báo tai biến nứt - sụt
đất, trượt - lở đất
(nguyên nhân nội sinh)
dọc theo các quốc lộ

Báo
cáo 1 bộ

c) Sản phẩm Dạng III:
Yêu cầu khoa học
cần đạt

Số
TT
Tên sản phẩm

Theo
kế hoạch
Thực tế
đạt được
Số lượng, nơi công bố
(Tạp chí, nhà xuất bản) - Lý do thay đổi (nếu có):

d) Kết quả đào tạo:
Số lượng
Số
TT
Cấp đào tạo, Chuyên
ngành đào tạo

Thời gian
Địa điểm
(Ghi rõ tên, địa
chỉ nơi ứng
dụng)
Kết quả
sơ bộ
1

2. Đánh giá về hiệu quả do dự án mang lại:
a) Hiệu quả về khoa học và công nghệ:
(Nêu rõ danh mục công nghệ và mức độ nắm vững, làm chủ, so sánh với trình độ công nghệ so
với khu vực và thế giới…)
Đã thành lập được sơ đồ khoanh vùng dự báo nguy cơ tai biến địa chất dọc các quốc lộ từ
Hà Nội đi các tỉnh Tây Bắc.

b) Hiệu quả về kinh t
ế xã hội:
(Nêu rõ hiệu quả làm lợi tính bằng tiền dự kiến do đề tài, dự án tạo ra so với các sản phẩm cùng
loại trên thị trường…)

8
Đề xuất được các giải pháp kỹ thuật – công trình và mô hình phòng ngừa, khắc phục tai
biến môi trường.

3. Tình hình thực hiện chế độ báo cáo, kiểm tra của đề tài, dự án:
Số
TT
Nội dung
Thời gian


9

MỤC LỤC

Nội dung Trang
BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 1
MỞ ĐẦU 14
Chương 1: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA ĐỘNG LỰC HIỆN ĐẠI TÂY BẮC VIỆT NAM
20
1.1. Đặc trưng cấu trúc vỏ Trái đất 20
1.2. Các đứt gãy hoạt động 31

sụt đất
1334.3. Giải pháp kỹ thuật - công trình và mô hình phòng ngừa trượt –
lở đất
136

4.4. Thiết kế các công trình giao thông trong vùng ảnh hưởng của
đới động lực đứt gãy
152
KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 155
TÀI LIỆU THAM KHẢO 157 10

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC ẢNH MINH HỌA

Ảnh 3.1: Đá vôi lớn lăn xuống phía bên phải đường QL6 từ Hoà Bình đi Sơn La. Km 150, tọa độ:
20
o

xuống suối Nậm Mức, khối trượt nằm phía bên phải đường QL12 hướng Điện Biên đi Lai Châu.
Tọa độ: 21
o
37'23''; 103
o
02'33'' (nguồn: Cao Đình Triều, 2012)
Ảnh 3.7: Trượt – lở và nứt – sụt QL 12. Khối trượt dài 100m cao 50m làm đoạn đường qua đây
sụt xuống khoảng 1m. Nếu có động đất xảy ra nguy cơ mất đoạn đường này là rất cao.Tọa độ:
21
o
51'58''; 103
o
07'34'' (nguồn: Cao Đình Triều, 2012)
Ảnh 3.8: Trượt – lở, đá lăn nguy cơ rất cao bên phải đường Mường Lay đi Lai Châu bắt đầu từ
toạ độ (22
o
03'04'', 103
o
09'49'') đến (22
o
04'29'', 103
o
10'09'') -cầu Hang Tôm.(nguồn: Cao Đình
Triều, 2012)
Ảnh 3.9: Trượt - lở và nứt – sụt rất lớn, khối trượt từ đỉnh núi xuống suối Nậm Mức dài 300m,
gần khu vực xây dựng thuỷ điện Nậm Na, 1 bắt đầu từ toạ độ: 22
o
17'35'', 103
o
09'46'' đến tọa độ:


11
Bảng 2.6: Kết quả tính toán áp dụng một số công thức thực nghiệm về đánh giá động đất cực đại
trên cơ sở đứt đoạn sinh chấn động đất Tuần Giáo năm 1983 (M
TG
= 6,7 và L=33,1 km)
Bảng 3.1: Danh mục điểm trượt – lở và nứt – sụt đất dọc đường quốc lộ 6 (Hà Nội – Mường Lay)
Bảng 3.2: Danh mục điểm trượt - lở đất và nứt – sụt đất dọc đường quốc lộ 279, từ cửa khẩu Tây
Trang đi Tuần Giáo
Bảng 3.3: Danh mục điểm trượt - lở đất và nứt – sụt đất dọc QL 12, Điệ
n Biên – Lai Châu
Bảng 3.4: Danh mục điểm trượt - lở đất, nứt – sụt đất dọc đường quốc lộ 4D (Phong Thổ – Lào
Cai)
Bảng 3.5: Danh mục điểm trượt - lở đất và nứt – sụt đất dọc QL 32(Tam Đường – Hà Nội)
Bảng 4.1: Yêu cầu phân tích động đất tối thiểu đối với vùng động đất

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 0.1: Vị trí khu vực nghiên cứu
Hình 1.1: Dị thường trọng lực Bouguer Tây Bắc Việt Nam (thu nhỏ từ bản đồ tỷ lệ 1/200 000)
Hình 1.2: Dị thường từ hàng không Tây Bắc Việt Nam (thu nhỏ từ bản đồ tỷ lệ 1/200 000)
Hình 1.3: Bản đồ địa chất Tây Bắc Việt Nam (nguồn Tổng cục Địa chất, thu nhỏ từ tỷ lệ 1/ 200
000)
Hình 1.4: Sơ đồ phân bố tuy
ến mặt cắt cấu trúc vỏ Trái đất và mật độ năng lượng Tây Bắc trên cơ
sở phân tích tài liệu trọng lực Bouguer
Hình 1.5: Mô hình cấu trúc vỏ Trái đất và mật độ động đất dọc tuyến 1
Hình 1.6: Mô hình cấu trúc vỏ Trái đất và mật độ động đất dọc tuyến 2
Hình 1.7: Mô hình cấu trúc vỏ Trái đất và mật độ động đất dọc tuyến 3
Hình 1.8: Mô hình cấu trúc v
ỏ Trái đất và mật độ động đất dọc tuyến 4


12
Hình 1.24: Thay đổi độ cao theo kết quả đo lặp thủy chuẩn miền bắc (1983 so với 1960 Nguyễn
Thế Lữ, 1987)
Hình 1.25: Giá trị trung bình vận tốc dịch chuyển thẳng đứng vỏ Trái đất trong Tân kiến tạo Tây
Bắc Việt Nam (Cao Đình Triều 1997)
Hình 1.26: Sơ đồ địa động lực hiện đại Tây Bắc Việt Nam (thu nhỏ từ tỷ lệ 1/200 000)
Hình 2.1: Phân bố chấn tâm động
đất Tây Bắc Việt Nam
Hình 2.2. Đường đẳng chấn động đất Điện Biên ngày 1 tháng 11 năm 1935.
Hình 2.3. Đường đẳng chấn các trận động đất Lục Yên năm 1953, 1954
Hình 2.4. Bản đồ đường đẳng chấn động đất Tuần Giáo 24-6-1983, M = 6,7 (theo Nguyễn Đình
Xuyên, Nguyễn ngọc Thủy, Nguyễn Kim Lạp, Nguyễn Lê Yêm, Nguyễn Thanh Tùng, Nguyễn Thế
Hùng).
Hình 2.5. Đường đẳng chấn trận động đất Mườ
ng Luân ngày 23 tháng 6 năm 1996 (theo Cao
Đình Triều, Lê Tử Sơn, 1997)
Hình 2.6. Đường đẳng chấn trận động đất Thin Tóc ngày 19 tháng 2 năm 2001 (theo Cao Đình
Triều, 2001)
Hình 2.7: Vị trí các điểm sạt lở nghi ngờ do động đất gây ra
Hình 2.8: Mặt cắt địa chất tại điểm lấy mẫu Bình Lư 2 (Điểm số 18). 1- Đất trồng trọt; 2- Các
khối tảng granite (blocks of granite); 3- Laterite màu đỏ; 4- Vị trí lấy mẫu phân tích tuổi tuyệ
t đối
(place of the sample for radiocarbon dating extraction).
Hình 2.9: Mặt cắt địa chất tại điểm lấy mẫu Phong Thổ 2 (Điểm số 20). 1- Laterite màu vàng có
chứa mảnh vụn đá granite bị phong hoá (weathered granite); 2- Đới vụn nát trên đứt gãy nghịch
chờm (gauche zone of the overthrust); 3- Laterit màu vàng kề mặt đứt gãy (near fault light-yellow
laterite); 4- Laterit màu đỏ (red laterite); 5- Các khối tảng granite (blocks of granite); 6- Vị trí
lấy mẫu phân tích tuổi tuyệt đối (place of the sample for radiocarbon dating extraction).
Hình 2.10: Mặt cắt địa chất tại điểm lấ

Hình 3.3: Phân bố
các điểm Nứt – sụt đất dọc các quốc lộ Tây Bắc Việt Nam
Hình 3.4: Đới phá hủy của các đứt gãy hoạt động khu vực Tây Bắc
Hình 3.5: Vùng ảnh hưởng do tác động của động đất dọc theo các đường quốc lộ Tây Bắc
Hình 3.6: Khoanh vùng dự báo nguy cơ nứt – sụt đất dọc quốc lộ Tây Bắc Việt Nam
Hình 3.7: Khoanh vùng dự báo nguy cơ trượt – lở đất dọc qu
ốc lộ Tây Bắc Việt Nam
Hình 4.1: Giải pháp chống nứt - sụt đất cho các công trình dân sinh
Hình 4.2: Giải pháp công trình công nghệ cao chống trượt, chi phí không lớn. Chú thích: giải
pháp công trình tường chắn bê tông và trồng cỏ (trên), găm dán lưới thép bê tông, tường chắn và
trồng cỏ (dưới)
Hình 4.3: Giải pháp chống trượt công nghệ cao, chi phí lớn. Chú thích: giải pháp công trình bê
tông tổng hợp
Hình 4.4: Giải pháp chống trượt công nghệ cao, chi phí lớn. Chú thích: giải pháp công trình
chống trượt găm đinh bê tông và dán bê tông
Hình 4.5: Giải pháp chống trượt công nghệ cao, chi phí lớn. Chú thích: giải pháp công trình
chống trượt bằng neo
Hình 4.6: Hệ thống tiêu thoát nước mặt chảy vào khu trượt
Hình 4.7: Hệ thống tiêu thoát nước mặt và nước ngầm chảy vào khu trượt
Hình 4.8: Phân bố lại các khối đất đá ở khu trượt
Hình 4.9: Tường chắn chống trượt – lở đất đá
Hình 4.10: Sơ đồ xây dựng bệ đế (trên) và b
ệ phản áp (dưới)
Hình 4.11: Sơ đồ gia cố trượt bằng cọc (H1) và chốt (H2)
Hinh 4.12: Giải pháp xây dựng cầu cạn

14

MỞ ĐẦU


cộng khác gây tổn thất về tài sản lớn. “Nứt - sụt đất là hiện tượng làm nứt vỡ vỏ Trái đất do
những chuyển động kiến tạo hiện đại từ từ, mà chủ yếu là chuyển động trượt từ từ sinh ra,
làm ảnh hưởng xấu đến sự phát triển kinh tế, xã hội và môi trường”.
Hai nguyên nhân chủ yếu của nứt - sụt đất g
ồm:
- Nứt - sụt đất do hoạt động kiến tạo của vỏ Trái đất tạo ra, người ta thường gọi là các
đứt gãy hay các đới đứt gãy. Đây là nguyên nhân chủ yếu để phát sinh và hình thành nứt
đất. Nứt đất được sinh ra bởi nguyên nhân này thường kéo dài và trên diện rộng và diễn ra
từ từ theo thời gian.
- Nứt – sụt đất gián tiếp do con người gây ra, như khai thác khoáng sản dưới lòng
đất, khai thác nước ngầm, khai thác gỗ đốt phá rừng làm n
ương rẫy, làm đường giao thông,
đắp đập thủy điện, thủy lợi, Những hoạt động đó của con người đã gián tiếp gây ra nứt
đất, sụt lún đất ở một số vùng nào đó. Động đất cũng không nằm ngoài những nguyên nhân
để gây ra hiện tượng nứt đất. Tùy theo vào độ mạnh của động đất mà diện tích vùng ảnh
hưởng lớn hay nhỏ.

Vùng Tây Bắc Việt Nam là nơi đ
á cacbonat phân bố khá rộng rãi, riêng dải đá vôi
Sơn La-Bỉm Sơn rộng 20km dài trên 400km đã chiếm diện tích gần 8000km
2
. Tổng diện
tích đá vôi toàn Tây Bắc cỡ 11.000km
2
. Nhiều nơi đã từng xảy ra NSĐ và thực sự trở thành
TBĐC nguy hiểm đối với các vùng phát triển đá cacbonat. Tuy nhiên vấn đề tai biến nứt -
sụt đất vẫn chưa được chú ý và nghiên cứu đúng mức. 15

trường tự nhiên đặc thù đ
ã được tiến hành có kết quả tại Tây Bắc Việt Nam. Song tổng hợp
lại vẫn bộc lộ những hạn chế sau:
1. Vẫn chưa thành lập được một sơ đồ địa động lực hiện đại ở tỷ lệ cần thiết trên cơ
sở luận thuyết kiến tạo mới nhằm phục vụ cho việc đánh giá mức độ nguy cơ tai biế
n môi
trường tự nhiên đặc thù dọc các quốc lộ. Đối với đứt gãy cũng vậy, từ qui mô, tính phân
đoạn, thế nằm mặt trượt đến cơ chế dịch trượt của chúng trong giai đoạn Tân kiến tạo, đặc
biệt là thời kỳ hiện đại cũng rất cần được làm sáng tỏ thêm theo những tiêu chí nhất quán
cho mỗi đối tượng nghiên cứu. Đề án này xem đây là nội dung trướ
c tiên cần ưu tiên giải
quyết để làm cơ sở cho việc nghiên cứu đánh giá các loại hình tai biến địa chất như động
đất, nứt- trượt và sụt đất.
2. Cho đến nay, việc đánh giá cực đại động đất có khả năng xảy ra tại Tây Bắc chủ
yếu dựa theo phương pháp thông kê. Phương pháp này chỉ đúng đắn khi số liệu động đất rất
đầy đủ và vớ
i thời gian quan trắc dài, lớn hơn một chu trình động đất. Ở Tây Bắc, số liệu
động đất là không đầy đủ, vì vậy việc điều tra động đất theo các tài liệu khác nhau là cần
thiết mà đề tài này sẽ tiến hành như: Động đất lịch sử và cổ động đất.
3. Tính toán cấp động đất phụ thuộc rất nhiều vào khả năng phân đoạn đứt gãy, trong
khi đó nhữ
ng nghiên cứu phân đoạn đứt gãy trong các công trình trước đây vẫn chưa được
giải quyết thoả đáng. Trước tình hình đó đề tài sẽ áp dụng thêm phương pháp phân vùng
động đất có tính tới môi trường gây phát sinh động đất với mong muốn sẽ khắc phục những
khiếm khuyết hiện nay.
4. Nhiều phễu và cánh đồng karst là nơi có đường quốc lộ chay qua. Không ai biết
phía sâu trong lòng đất có hang động ngầm hay không? và liệu lớ
p phủ trên mặt có nguy cơ
sụt hay không? Nhìn chung những nghiên cứu theo hướng này cho đến nay còn rất khiêm
tốn trên phạm vi cả nước nói chung và Tây Bắc Việt Nam nói riêng. Bởi vậy việc cảnh báo

Vấn đề nghiên cứu nguyên nhân, cơ chế hình thành các dạng tai biến là cơ sở khoa học cho
việc đề xuất các giải pháp tổng hợp phòng tránh và giảm nhẹ thiệt hại đượ
c nhiều quốc gia
và các tổ chức khác nhau trên thế giới chú trọng đầu tư nghiên cứu (Trung Quốc, Đài Loan,
Nhật Bản, Indonexia, Mỹ, Đức, Pháp, Thổ Nhĩ Kỳ, Mexico v.v.). Các yếu tố nội sinh đóng
vai trò to lớn và là nguyên nhân sâu xa của các quá trình phát sinh tai biến môi trường tự
nhiên.
Các kiến trúc kiến tạo kiểu tách giãn, nâng, trượt bằng là những loại biến dạng cơ
bản của vỏ Trái đất thể hiện trên bình đồ kiế
n trúc dưới dạng các đới Rift, địa hào, bán địa
hào, các trũng tách giãn (kiểu giữa núi), vùng nâng cao địa hình là những yếu tố kiến trúc
thuận lợi cho việc phát sinh các dạng tai biến đặc thù như động đất, nứt - sụt đất và trượt - lở
đất. Đây là những tai biến được nhiều nước trên thế giới quan tâm điều tra nghiên cứu với
mục đích làm sáng tỏ đặc điểm kiến tạo-đị
a động lực, quá trình tiến hóa và mối liên quan
của chúng tới sự phát sinh, phát triển các dạng tai biến môi trường tự nhiên.
Các công trinh nghiên cứu về tai biến môi trường tự nhiên đặc thù này thường được
tiến hành tuần tự từ vấn đề nghiên cứu cơ bản như đặc điểm kiến tạo - địa động lực, điều tra
cơ bản nghiên cứu bản chất của tai biến nhằm ph
ục vụ cho công tác dự báo. Trong các công
trình đó các nhà nghiên cứu đều chỉ ra mối liên quan mật thiết giữa hoạt động địa động lực
hiện đại, kiến tạo hiện đại và tai biến.
Ngoài những kiến trúc thể hiện rõ trên bình đồ kiến tạo nêu trên, kết quả nghiên cứu
gần đây của các nhà kiến tạo Liên Xô cũ còn phát hiện một loại kiến trúc ẩn, độ sâu phát
sinh lớn phát triển kiểu “xuyên su
ốt” thể hiện đứt đoạn trên địa hình liên quan tới hoạt động
động đất và tai biến nội sinh.
Nhiều phương pháp đã được sử dụng để nghiên cứu như phương pháp địa chất-địa
mạo, nghiên cứu biến dạng kiến tạo, phương pháp từ Telua, phương pháp địa chấn, phương
pháp mô hình hóa và phương pháp quan trắc Radar, GIS, viễn thám, vv

tâm đặc biệt. Nhà nước cũng đầu tư kinh phí cho việc nghiên cứ
u động đất ở khu vực này,
trong khuôn khổ các đề tài cấp nhà nước như: đề tài độc lập mã số KT-ĐL 92-07 “Cơ sở dữ
liệu cho các giải pháp giảm nhẹ hậu quả động đất ở Việt Nam”(1994-1996) do GS. Nguyễn
Đình Xuyên làm chủ nhiệm; đề tài độc lập “Nghiên cứu dự báo động đất và dao động nền ở
Việt Nam” (2001-2004) do GS. Nguyễn Đình Xuyên làm chủ nhiệm; đề tài” Phân vùng dự

báo chi tiết động đất vùng Tây Bắc” (2001-2005) do PGS.TS. Nguyễn Ngọc Thuỷ làm chủ
nhiệm. Các đề tài này đều tiến hành lập bản đồ phân vùng động đất cho khu vực Tây Bắc
Việt Nam theo các tài liệu động đất đã phát sinh và các đứt gãy kiến tạo hoạt động có khả
năng phát sinh động đất.

Về nứt - sụt đất:
Thực tế nứt - sụt đất trên lãnh thổ Việt Nam xảy ra trong thời gian qua
đều diễn ra tại
vùng đá vôi carbonat như: sụt đất ở Cam Lộ (Quảng Trị); Lạc Thủy (Hoà Bình); Hàm Yên,
TX. Tuyên Quang (Tuyên Quang); Thanh Ba (Phú Thọ); Mỹ Đức, Quốc Oai (Hà Nội), v.v.
và đều liên quan đến các hang động ngầm. Việc nghiên cứu hiện tượng sụt đất này, cho đến
nay, vẫn chỉ dừng ở mức giải quyết tình thế, rất nhỏ lẻ, thí dụ như: đề tài “Khảo sát dự báo
khoanh vùng nguy cơ sụt đấ
t khu kinh tế mới Đầm Vi, xã Phú Lão, huyện Lạc Thuỷ, tỉnh
Hoà Bình” (2005), do PGS.TS. Đinh Văn Toàn làm chủ nhiệm; đề tài “Tai biến sụt đất trên
vùng đá carbonat ở các tỉnh miền núi phía Bắc và giải pháp phòng tránh, giảm nhẹ thiệt hại”
(2007-2008), do TS. Phạm Tích Xuân làm chủ nhiệm. Những nghiên cứu này đã tập trung
làm rõ nguyên nhân của hiện tượng sụt đất ở những nơi đã xảy ra sụt và khoanh vùng dự
báo nguy cơ sụt đất trong phạ
m vi hẹp xung quanh vị trí sụt.
Khu vực Tây Bắc Việt Nam là nơi có diện tích đá vôi chiếm tới 30-40%. Chúng tạo
thành các dải kéo dài theo phương TB-ĐN. Các dải đá vôi này có đặc điểm thạch học, tuổi
địa chất và mức độ dập vỡ rất khác nhau, có chỗ chúng bị nghiền thành bột. Trên ảnh vệ

1:500 000” (Mã số: KC.08.01) và “Nghiên c
ứu đánh giá trượt - lở, lũ quét một số vùng
nguy hiểm miền núi Bắc Bộ. Kiến nghị các giải pháp phòng tránh, giảm nhẹ thiệt hại” (Mã
số: KC.08.01BS) (2002 – 2006) do GS. Nguyễn Trọng Yêm làm chủ nhiệm; đề tài “Các tai
biến địa chất ở Tây Bắc bộ” do TS. Đào Văn Thịnh làm chủ nhiệm (2002-2004), v.v
Trên địa bàn Tây Bắc trượt - lở đất xảy ra khá mạnh mẽ, 15-25% diện tích có nguy
cơ xảy ra trượ
t - lở đất mạnh thuộc về phần Tây Bắc (Trần Trọng Huệ và nnk, 2003). Ngoài
những cung trượt nhỏ liên quan tới các quá trình ngoại sinh (vỏ phong hoá, sườn dốc, lượng
mưa v.v.) thì tại một số khu vực ở Tây Bắc trượt - lở đất xảy ra nhiều lần, lặp đi lặp lại với
quy mô lớn (kéo dài tới 500-1000m) với các cung trượt cao hàng trăm mét, nhiều khi trượt
cả trong đá gốc: khu vực C
ổng Trời, Bắc Đèo Hoa, Đồi Khau Cả (Tp. Sơn La), đồi Ông
Tượng (Tp. Hoà Bình). Chúng thường xảy ra trong các đới phá huỷ đứt gãy tích cực quy mô
lớn.

* Ý nghĩa của dự án, tính mới, tính độc đáo, tính sáng tạo
Đây là dự án nghiên cứu vừa có tính khoa học, thực tiễn và ý nghĩa nhân văn sâu sắc.
Dự án huy động một lực lượng cán bộ khoa học lớn với sự tham gia của các cơ sở nghiên
c
ứu mạnh trong lĩnh vực tai biến tự nhiên. Các nhiệm vụ của dự án có tính đa ngành,
phương pháp tiếp cận mới và hiện đại. Một số nhiệm vụ trong dự án là tiền đề cho sự phát
triển những định hướng nghiên cứu của Việt Nam và lần đầu tiên được triển khai tại các khu
vực Tây Bắc như:
- Áp dụng phương pháp địa vật lý trong nghiên cứu đặc trưng cấu trúc vỏ
Trái đất,
đứt gãy làm cơ sở cho nghiên cứu đứt gãy hoạt động và địa động lực;
- Điều tra khảo sát các hệ thống đứt gãy hoạt động hiện đại, làm cơ sở cho nghiên
cứu đánh giá và dự báo các khu vực có nguy cơ phát sinh và phát triển các loại hình tai biến
môi trường tự nhiên đặc thù (động đất, nứt – sụt đất, trượt – lở đất);
20

Chương 1:

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA ĐỘNG LỰC HIỆN ĐẠI TÂY BẮC VIỆT NAM

1.1. ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC VỎ TRÁI ĐẤT

1.1.1. Đặc điểm phân bố trường Địa vật lý (trọng lực và từ)
1. Dị thường trọng lực Bouguer
Bản đồ dị thường trọng lực Bouguer Tây Bắc Việt Nam được thành lập trên cơ sở tài
liệu trọng lực thu thập được từ đo vẽ trọng lực của đoàn 36T (Thuộc tổng cục địa ch
ất trước
đây), Liên đoàn Vật lý Địa chất và một số kết quả đo đạc của Viện Vật lý Địa cầu dọc các
đường quốc lộ, một số điểm dọc tuyến Nam Định-Thái Bình và toàn bộ kết quả đo đạc trọng
lực phục vụ đề án mà Hội Khoa học Kỹ thuật Địa vật lý Việt Nam tiến hành trong năm 2011
và 2012, đề tài cấ
p Trung tâm Khoa học tự nhiên và Công nghệ quốc gia (2001-2002) về
điều kiện địa chất, tân kiến tạo khu vực động đất Tuần Giáo [Lưu trữ phòng Địa Động lực,
Viện VLĐC]. Mức độ chi tiết của bản đồ được xác định là tương ứng với tỷ lệ 1/200 000
(Hình 1.1). Hình 1.1: Dị thường trọng lực Bouguer Tây Bắc Việt Nam (thu nhỏ từ bản đồ tỷ lệ 1/200
000)

Hồng là đới dị thường từ ∆Ta có giá trị biến đổi trong giới hạn từ + 20 tới - 50 nT.
2. Đới dị thường âm Tú Lệ: Nằm kẹp giữa đứt gãy Sông Đà về phía Tây Nam và đứt
gãy Phan Si Pan về phía Đông Bắc. Biên độ dao động trung bình trong toàn đới là từ - 100
đến - 200 nT. Nhìn chung trong đới này trường từ biến đổi phức tạ
p, đôi chỗ tồn tại các dị
thường địa phương có cường độ, diện phân bố và phương trục rất khác nhau.
3. Trong phạm vi các đới cấu trúc khác: Trong phạm vi các đới cấu trúc khác dị
thường từ có đường đẳng trị biến đổi đều đặn, phát triển theo hướng Tây bắc - Đông nam và
là chủ yếu. Nhiều dị thường địa phương có dạng tương đối đẳng thước
đến đẳng thước
cường độ biến đổi trong phạm vi - 20 đến - 80 nT, có nơi đạt tới - 200 đến - 300 nT như tại
đới Mường Tè.

Hình 1.2: Dị thường từ hàng không Tây Bắc Việt Nam (thu nhỏ từ bản đồ tỷ lệ 1/200 000) 22
1.1.2. Phương pháp phân tích tài liệu Địa vật lý nguyên cứu đặc trưng cấu trúc
vỏ Trái đất
1. Phương pháp biến đổi trường dị thường trọng lực, từ
Phép biến đổi trường trọng lực (từ) là một phần không thể thiếu trong quá trình phân
tích và xử lí tài liệu. Các dị thường trọng lực quan sát được là trường tổng cộng phản ảnh
toàn bộ các yếu tố địa chất, trong đó mỗ
i yếu tố địa chất có phần đóng góp nhất định tạo nên
trường đó. Do vậy, để nghiên cứu từng phần trường trong trường tổng đó, ta phải tiến hành
các phép biến đổi trường, tức là tách trường tổng cộng ra các phần trường tương ứng với các
đối tượng địa chất có kích thước, hình dạng, mật độ khác nhau, nằm ở các độ sâu khác nhau
gây ra. Trong quá trình biến đổi trường, vấ
n đề mấu chốt là ta phải áp dụng các thuật toán
để làm yếu những phần trường không quan tâm và nhấn mạnh phần trường quan tâm phục

sz
và tính đạo hàm bậc I
và bậc II là hai phương pháp đơn giản nhất.
2. Sự thay đổi của các thành phần trường không theo qui luật tuyến tính mà tuân theo
qui luật phức tạp như: theo phân thức hữu tỉ, đa thức. Trong trường hợp này ta nên sử dụng
các phương pháp phân chia trường là các phương pháp tính đạo hàm bậc I, bậc II với công
thức chính xác là thích hợp hơn cả.
3. Các thành phần trường thay đổi hoàn toàn theo một qui luật nhất định do tác động
trườ
ng trọng lực của đối tượng địa chất khu vực và địa phương nằm kề bên gây ra. Trong
trường hợp này thì việc phân chia trường đòi hỏi phải nghiên cứu đồng thời các đối tượng
địa chất và phải có thêm các thông tin địa chất và địa vật lý bổ sung. Các phương pháp phân
chia trường thích hợp là các phương pháp tính xấp xỉ theo công thức đúng, tính gradien
trọng lực, nâng trường, trung bình trường. Độ tin cậy và độ chính xác của kế
t quả phân chia

23
trường phụ thuộc chủ yếu vào mức độ tính toán đầy đủ các đặc điểm cấu tạo địa chất vùng
nghiên cứu và các đặc điểm trường trọng lực.

4. Phương pháp tính đạo hàm bậc cao
Việc tính các đạo hàm bậc cao thế trọng lực giữ vai trò rất quan trọng trong khi minh
giải địa chất các số liệu trọng lực. Bởi vì đạo hàm bậc cao trong nhiều trường hợ
p cho phép
ta đơn giản được nhiều bài toán xác định các tham số vật thể gây dị thường và cho phép ta
phân chia trường trọng lực ra các thành phần khu vực và địa phương riêng biệt nhau. Nhằm
mục đích đó các phương pháp tính đạo hàm bậc cao dưới đây được đưa vào lựa chọn trong
tổ hợp phương pháp.

a) Gradient ngang dị thường trọng lực

H
XZ
G nào đó gọi là hàm gradien thẳng đứng chuẩn hoá và tính
các giá trị của hàm đó cho các độ sâu (z) khác nhau trên cùng một tuyến dị thường trọng
lực có độ dài biết trước để xác định vị trí các điểm đặc biệt liên quan đến khối vật chất gây
dị thường nằm dưới tuyến quan sát.

5. Phương pháp giải bài toán mô hình trường dị thường trọng lực
Các phương pháp giải bài toán mô hình được chúng tôi áp dụng cho phân tích tài liệu
trọng l
ực và từ Tây Bắc Việt Nam gồm [1,3,5]:
1. Mô hình đa giác nhiều cạnh
2. Mô hình lăng trụ nhiều cạnh
3. Bài toán mô hình lăng trụ tròn nằm ngang
Đây là các phương pháp được các tác giả sử dụng nhiều lần và trên nhiều khu vực thuộc
lãnh thổ Việt Nam. Các phương pháp này tỏ ra có hiệu quả trong nghiên cứu đặc trưng cấu trúc vỏ
Trái đất ở những nơi có điều kiện cấu trúc địa chất phức tạp như Tây Bắc Việt Nam (Hình 1.3)
24

Hình 1.3: Bản đồ địa chất Tây Bắc Việt Nam (nguồn Tổng cục Địa chất, thu nhỏ từ tỷ lệ 1/
200 000) Hình 1.4: Sơ đồ phân bố tuyến mặt cắt cấu trúc vỏ Trái đất và mật độ năng lượng Tây Bắc trên cơ
sở phân tích tài liệu trọng lực Bouguer