ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Phùng Thị Thu Hằng NGHIÊN CỨU ĐỐI SÁNH MỨC ĐỘ HOẠT ĐỘNG KIẾN TẠO
HIỆN ĐẠI ĐỚI ĐỨT GÃY SÔNG HỒNG VÀ ĐIỆN BIÊN – LAI CHÂU
TRÊN CƠ SỞ CÁC CHỈ SỐ ĐỊA MẠO – KIẾN TẠO LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – Năm 2011

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Phùng Thị Thu Hằng
2.1.1 Tính đối xứng bồn thoát nước ………………………………………… 26
2.1.2 Chỉ số gradient chiều dài dòng chảy sông suối ……………………… 27
2.1.3 Chỉ số uốn khúc chân sườn núi ………………………………………… 27
2.1.4 Tỉ số giữa độ rộng đáy thung lũng và chiều cao thung lũng ……… 28
2.2 Phƣơng pháp viễn thám ……………………………………………… 28
2.3 Phƣơng pháp phân tích địa hình – địa mạo …………………………… 29
Chƣơng 3. ĐẶC ĐIỂM HOẠT ĐỘNG KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI HAI ĐỚI ĐỨT
GÃY SÔNG HỒNG VÀ ĐIỆN BIÊN – LAI CHÂU TRÊN CƠ SỞ CÁC CHỈ
SỐ ĐỊA MẠO …………………………………………………………………… 30
3.1 Đới đứt gãy Sông Hồng …………………………………………………. 30
3.1.1 Hoạt động kiến tạo hiện đại qua các chỉ số địa mạo – kiến tạo… 30
3.1.2 Các đặc điểm địa hình – địa mạo khác ………………………… 45
3.2 Đới đứt gãy Điện Biên – Lai Châu …………………………………… 52
3.2.1 Hoạt động kiến tạo hiện đại qua các chỉ số địa mạo – kiến tạo 52
3.2.2 Các đặc điểm địa hình – địa mạo khác ………………………… 61
Chƣơng 4: ĐỐI SÁNH MỨC ĐỘ HOẠT ĐỘNG KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI VÀ
LIÊN HỆ TÍNH ĐỊA CHẤN …………………………………………………… 70

2
4.1 Đối sánh hoạt động kiến tạo hiện đại hai đới đứt gãy trên cơ sở kết quả
các phƣơng pháp đã sử dụng …………………………………………… 70
4.2 Đối sánh hoạt động kiến tạo hiện đại hai đới đứt gãy trên cơ sở các tài
liệu địa chấn – địa vật lý khác ………………………………………… 73
KẾT LUẬN ……………………………………………………………………… 80
TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………………………… 81

3
Danh mục hình vẽ
Hình 1.1: Biểu hiện của đới xiết trượt Sông Hồng trên ảnh DEM ………………….11
Hình 1.2: Biên độ dịch trượt phải của ĐSH tại Yaojie (cự ly tại điểm a và b từ vài

đới đứt gãy Sông Hồng …………………. 39
Hình 3.6: Sơ đồ các sông suối nhánh tính giá trị gradient dòng chảy ……………. 40

4
Hình 3.7: Trắc diện dọc gradient một số lưu vực sông suối nhánh lưu vực sông
Hồng ……………………………………………………………………………………… 42
Hình 3.8: Sơ đồ phân bố các độ cao và tuyến mặt cắt cắt qua đới đứt gãy Sông
Hồng khu vực từ Biên giới Việt – Trung đên TP. Việt Trì ………………………… 46
Hình 3.9: Các mặt cắt địa hình cắt ngang đới đứt gãy Sông Hồng ……………… 50
Ảnh 3.1: Toàn cảnh địa hình hai bên đới đứt gãy Sông Hồng đoạn từ biên giới Việt
– Trung đến TP. Việt Trì ………………………………………………………………… 51
Ảnh 3.2: Toàn cảnh địa hình hai bên đới đứt gãy Sông Hồng đoạn từ biên giới Việt
– Trung đến TP. Việt Trì ………………………………………………………………… 51
Ảnh 3.3: Địa hình phía bắc đới đứt gãy Sông Hồng trong phạm vi lãnh thổ Việt
Nam ………………………………………………………………………………………… 52
Hình 3.10: Sơ đồ mạng lưới thủy văn khu vực đới đứt gãy Lai Châu – Điện Biên. 53
Hình 3.11: Sơ đồ các vị trí tính điểm V
f
……………………………………………… 54
Hình 3.12: Sơ đồ các đường đẳng trị V
f
cả khu vực đới đứt gãy Sông Hồng
và Điện Biên - Lai Châu ………………………………………………………………… 59
Hình 3.13: Sơ đồ vị trí tính giá trị S
mf
khu vực đới đứt gãy Điện Biên – Lai Châu .60
Hình 3.14: Sơ đồ phân bố vị trí các tuyến mặt cắt ngang qua đới đứt gãy Điện Biên
- Lai Châu …………………………………………………………………………………. 62
Hình 3.15: Các mặt cắt địa hình ngang qua đới đứt gãy Điện Biên - Lai Châu … 66
Ảnh 3.4: Biểu hiện trên ảnh DEM của đới đứt gãy Điện Biên - Lai Châu………… 67

cánh tây đới đứt gãy Điện Biên - Lai Châu ……… 57
Bảng 3.11: Các đoạn tính giá trị S
mf
khu vực đới đứt gãy Điện Biên – Lai Châu
và lân cận ……………………………………………………………………………… 60 6
BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu
Giải thích
AKT
Á kinh tuyến
BĐB – NTN
Bắc đông bắc – Nam đông nam
DNCV
Dãy núi Con Voi
ĐSC
Đới Sông Chảy
ĐB – LC
Điện Biên – Lai Châu
ĐB – TN
Đông bắc – tây nam
ĐSH
Đới Sông Hồng
KZ
Kainozoi
SH
Sông Hồng
TB-ĐN

với ảnh viễn thám, ảnh DEM, phân tích địa hình – địa mạo.
Nhiệm vụ đề tài
Xác định hoạt động kiến tạo hiện đại hai đới đứt gãy Sông Hồng và Điện Biên –
Lai Châu thông qua việc tính toán các chỉ số địa mạo – kiến tạo kết hợp thêm một
số đặc điểm địa hình – địa mạo trên ảnh viễn thám, ảnh DEM.

8
Đối sánh hoạt động kiến tạo hiện đại hai đới đứt gãy qua việc đối sánh kết quả
nghiên cứu các chỉ số địa mạo – kiến tạo.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Mở rộng ứng dụng phương pháp địa mạo – kiến tạo (trắc lượng hình thái, viễn
thám và các chỉ số địa mạo – kiến tạo) vào việc xác định hoạt tính kiến tạo hiện đại
của các hệ thống đứt gãy tại các khu vực khác nhau trên lãnh thổ Việt Nam.
Đưa ra những kết quả khoa học có tính đúng đắn và chính xác cao.
Góp phần làm sáng tỏ đặc điểm và biểu hiện hoạt động kiến tạo hiện đại của đới
đứt gãy Sông Hồng và Điện Biên – Lai Châu.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Trong đề tài, đối tượng nghiên cứu là các địa hình – địa mạo trong phạm vi và
lân cận khu vực hai đới đứt gãy. Phạm vi nghiên cứu là một phần hai đới đứt gãy
Sông Hồng và Điện Biên – Lai Châu trong phạm vi lãnh thổ Việt Nam (Hình 1).

Trong luận văn thạc sĩ này, học viên sử dụng các tài liệu thu thập được từ các
công trình nghiên cứu trước đây về hai đới đứt gãy Sông Hông và Điện Biên – Lai
Châu đã công bố. Ngoài ra, học viên sử dụng các bản đồ địa hình để tính toán các
chỉ số địa mạo – kiến tạo, các mặt cắt địa hình, phân tích địa hình - địa mạo trên cơ
sở bản đồ địa hình tỷ lệ 1:500.000 và 1: 250.000, ảnh vệ tinh ASTER, Google và
ảnh DEM. Quá trình phân tích và thể hiện các kết quả đó được tiến hành bằng sử
dụng các phần mềm Map Info 7.5; Surfer 7.0, Global Mapper 8.5.

8

n-r).
Phần trung tâm là đá biến chất thuộc phức hệ Sông Hồng (PR
1
sh). Các đứt
gãy sâu phương TB-ĐN là ranh giới của đới biến chất. Các đứt gãy bậc cao phát
sinh trong quá trình dịch trượt của hệ đứt gãy thường song song hoặc cắt chéo đới
biến chất.
Phần tây nam của hệ là các thành tạo biến chất thuộc hệ tầng Sinh Quyền
(PR
1
sq), hệ tầng Sa Pa (PR
2
- sp), các thành tạo đá trầm tích, biến chất, thành tạo
lục nguyên, đá phiến sét, carbonat hệ tầng Sông Mua (D
1
sm), hệ tầng Bản Nguồn

9
(D
1
bn), các thành tạo Permi – Trias (P
2
– T
1
), trầm tích lục nguyên hệ tầng Nậm
Thẳm (T
2
nt) và các thành tạo magma.
Các đứt gãy chính đoạn từ Việt Trì đến Vịnh Bắc Bộ, cắt qua móng trước
KZ, phân chia giữa các yếu tố cấu trúc kiến tạo. Móng trước KZ ở vùng này là các

Kết quả nghiên cứu khe nứt kiến tạo theo phương pháp kiến tạo động lực của
Nguyễn Đăng Túc (2004) đã khôi phục được một trường ứng suất duy nhất trong
các đá Pliocen – Đệ tứ (N
2
- Q) có trục ứng suất nén gần nằm ngang phương á kinh
tuyến, trục ứng suất giãn phương á vĩ tuyến. Trong khi đó những đá Eocen trung –
thượng – Miocen (E
2
2-3
- N
1
) và cổ hơn thu được hai trường ứng suất: trường thứ
nhất có trục ứng suất nén gần nằm ngang phương á vĩ tuyến, trục ứng suất giãn

10
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. Có nơi lại quan sát thấy hai
TƯSKT chồng lên nhau. Trường ứng suất thứ hai được coi như sớm nhất cũng chỉ
xuất hiện trong Pliocen và cũng tương tự như TƯSKT hiện đại khu vực Đông Nam
Á.
d. Đặc điểm địa mạo
Đới đứt gãy Sông Hồng trong lãnh thổ Việt Nam nằm trùng vào thung lũng
sông Hồng. Đặc trưng cơ bản nhất của hình thái sông Hồng là dòng chảy của nó
thẳng tắp phương TB – ĐN kéo dài trên 400km. Độ uốn khúc của dòng chảy mở
rộng dần về đông nam. Sự mở rộng nêu trên của hệ thống đứt gãy có liên quan đến
hoạt động tách giãn tạo rift của võng Hà Nội và bồn trũng Sông Hồng nói chung
[2].
Hình thái mạng thủy văn bờ phải sông Hồng phản ánh khá rõ cấu trúc địa
chất khối tảng và vòng cung, cũng như đặc điểm đứt gãy. Có sự mất cân đối về
mạng lưới thủy văn giữa hai bên bờ trái và phải sông Hồng.

ngang khá rõ nét và khá gần gũi với kiến trúc kiểu rift nội lục.

12
Hàng loạt các mặt xiết ép tạo thành do sự phát triển quá trình xiết ép trong các
đới đứt gãy tây bắc – đông nam càng khẳng định tính chất dịch chuyển ngang. Các
đới xiết ép cắt cả các thành tạo cổ Proterozoi, Mesozoi và cả các thành tạo trẻ
Neogen [20].
b. Đặc điểm địa mạo
Đặc điểm về địa mạo của ĐSH đã được công bố trong nhiều công trình, bài
báo và tạp chí khác nhau dựa vào các đặc điểm về các bậc thềm, cấu trúc và hình
thái địa hình, mạng lưới thủy văn, Các phương pháp đã được sử dụng đều đưa ra
đặc điểm đặc trưng nhất của ĐSH để chứng minh đặc điểm trượt bằng phải của
ĐSH trong giai đoạn từ Miocen trở lại đây. Tốc độ dịch trượt trung bình vài
mm/năm. Tính hiện đại của đứt gãy còn được thể hiện qua tốc độ nâng hạ kiến tạo
của các khối cấu trúc dọc theo ĐSH như khối Phan Si Păng, khối Tú Lệ, khối Con
Voi có tốc độ nâng tương đối trong giai đoạn hiện đại: vài mm/năm. Nhưng ngược
lại đoạn dưới từ Yên Bái ra đến Vịnh Bắc Bộ có đặc trưng trũng thấp và mở rộng
hơn nữa khi ra ngoài Vịnh Bắc Bộ. Dọc ĐSH không quan sát thấy sự chênh lệch độ
cao địa hình hai bên cánh đứt gãy Sông Hồng, cũng như dấu hiệu chuyển dịch thẳng
đứng dọc đứt gãy Sông Chảy.
Đặc trưng trượt bằng phải còn được thể hiện khá rõ qua những nghiên cứu
phần ĐSH nằm trên lãnh thổ Trung Quốc, đặc điểm địa mạo biểu hiện khá rõ rệt
trên địa hình. Một số kết quả nghiên cứu như sau:
- C.R. Allen (1984) quan sát các dấu hiệu địa mạo ở Yaojie (hình 1.2) và ước
tính sự biến vị của khe suối từ vài chục mét đến 70m. Sự dịch chuyển này xảy ra
trong Holocen, khoảng 10.000 năm, ứng với tốc độ dịch chuyển chừng 7mm/năm.
Ở Daquiao, ông cũng tính được sự biến vị các khe suối là 5,3km và ở Nabing-Atu
(hình 1.3) là 5,5km và xác định sự dịch chuyển này băt đầu từ Pliocen muộn,
khoảng 2 – 3 tr.n., ứng với tốc độ 2 – 3mm/năm. C.R. Allen đánh giá chung về tốc
độ dịch trượt phải của ĐSH trong N

– Q biên độ trượt bằng phải
của ĐSH được tính khoảng 5 tr.n. ứng với tốc độ là 7,4mm/năm.
Hình 1.2: Biên độ dịch trượt phải của
ĐSH tại Yaojie (cự ly tại điểm a và b
từ vài chục mét đến 70m)
Hình 1.3: Biên độ dịch trượt phải của
ĐSH tại Nabing - Atu

14 Hình 1.4: Biên độ dịch trượt
của ĐSH giai đoạn Pliocen -
Đệ tứ tại Shuitian - Danuo
Hình 1.5: Chuyển dịch phải của đới
Sông Hồng tại Sinh Quyền
1-thềm bào mòn; 2-trầm tích hiện đại;
3-khe suối và nón phóng vật;
4-đứt gãy và hướng trượt
Hình 1.6: Chuyển dịch phải của đới
Sông Hồng tại thị trấn Bát Xát
Hình 1.7: Chuyển dịch phải của đới Sông
Hồng tại Phong Hải – Bảo Thắng

15
Các nghiên cứu về đặc điểm trắc lượng hình thái là cần thiết khi nghiên cứu
về các đặc trưng tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại của ĐSH. Kết quả nghiên cứu

2
); bậc địa hình 600 –
1000m và 800 – 1200m được xếp vào tuổi Miocen (N
1
). Như vậy, cư ly nâng tân
kiến tạo của dẫy Con Voi ở các vị trí khác nhau là không bằng nhau. Từ đó ta có:
tốc độ nâng bề mặt Miocen lớn nhất 0,16mm/năm và nhỏ nhất 0,10mm/năm; Tốc
độ nâng bề mặt Pliocen lớn nhất 0,32mm/năm và nhỏ nhất 0,07mm/năm; Tốc độ
nâng thềm xâm thực Q
1
là 0,005mm/năm.
c. Số liệu đo GPS
Bằng các phương pháp đo lưới tam giác trắc địa từ năm 1982 – 1991 Trần Đình
Tô và nnk (2004) đã đưa ra những đánh giá định lượng đầu tiên về hoạt động của

16
đứt gãy Sông Hồng và Sông Chảy, trong đó đánh giá về tốc độ chuyển dịch tương
đối 5mm/năm giữa các khối. Từ năm 1994 – nay ứng dụng kỹ thuật định vị toàn
cầu GPS trên lưới GPS Tam Đảo – Ba Vì và Thác Bà đã đưa ra những giá trị
chuyển dịch tương đối chính xác của ĐSH đó là ĐSH có sự dịch chuyển ngang
không lớn hơn 1 hoặc 2mm/năm trong khoảng thời gian hiện tại. Điều đó giải thích,
trong giai đoạn hiện tại biến dạng không tích tụ trên đới xiết trượt Sông Hồng.
d. Đặc điểm hoạt động địa chấn
Trên lãnh thổ Trung Quốc từ năm 780 – 1976 và cả đến ngày nay, hoạt động địa
chấn không có biểu hiện nhiều, dọc ĐSH từ Mindu đến biên giới Việt Nam không
có trận động đất nào có Ms> 6, các trận động đất nhỏ cũng không nhiều. Đoạn từ
Mindu lên phía bắc cũng chỉ có 1 trận động duy nhất Ms = 7 – 7.9 [41].

Hình 1.8: Sơ đồ phân bố các điểm động đất, nứt đất, nước nóng, nước khoáng
đới đứt gãy Sông Hồng – Sông Chảy (N.Đ.Xuyên, 2000)

nhiên như nứt trượt đất, xói lở bờ sông, lũ bùn đá dọc theo các đứt gãy (hình 1.9).
Hiện tượng nứt trượt lở đất xảy ra ở những nơi có độ dốc lớn, phong hóa mạnh như
Pa Cheo, Cốc San (Bát Xát, Lào Cai), Móng Sến (Sa Pa),… Các khối trượt có kích
thước và khối lượng lớn, phát triển theo tuyến tây bắc – đông nam [35].

18
Hình 1.10: Lớp phủ Pliocen – Đệ tứ không bị các đứt gãy cắt qua
(tuyến địa chấn 93-23) (Phạm Năng Vũ, 2004)
Hình 1.9: Sơ đồ đứt gãy kiến
tạo của đới đứt gãy Sông Hồng ở
khu vực vịnh Bắc Bộ
(Phạm Năng Vũ, 2004)
1-Đứt gãy trước Pliocen – Đệ tứ;
2- Đứt gãy cắt qua Pliocen – Đệ
tứ theo số liệu địa chấn dầu khí;
3- Đứt gãy cắt qua Pliocen – Đệ
tứ theo số liệu địa chấn nông
phân giải cao; 4- Phun trào núi
lửa

19

Hình 1.11: Trường sóng phân lớp ngang của lớp phủ Pliocen – Đệ tứ không bị
các đứt gãy cắt qua (tuyến địa chấn 83-84) (Phạm Năng Vũ, 2004) Hình 1.12: Các đứt gãy trẻ của đới đứt gãy Sông Hồng cắt qua lớp phủ Pliocen

nhất là 128 ng/m
3
[7]

21
- Dị thường địa nhiệt biểu hiện rõ ở Hưng Hà, Thanh Sơn và kéo dài phương
á kinh tuyến.
1.2 Đới đứt gãy Điện Biên - Lai Châu
Đới đứt gãy Điện Biên - Lai Châu là một đoạn của đới đứt gãy Lai Châu –
Luông Pra Băng – Pursat là đứt gãy lớn, bắt đầu từ lãnh thổ Trung Quốc, cắt qua
Việt Nam, Lào đến tận vịnh Thái Lan. Đoạn đi qua lãnh thổ nước ta có chiều dài
khoảng 160km, chạy từ biên giới Việt – Trung tại Chiềng Chai, qua thị xã Lai
Châu, nhánh chính xuống gần Na Pheo chạy qua bản Nậm Ty sang Lào, nhánh phụ
chạy qua thành phố Điện Biên phương AKT. Đới đứt gãy Điện Biên – Lai Châu có
phương chung BĐB – NTN, thể hiện rất rõ trên ảnh vệ tinh, ảnh máy bay, bản đồ
địa hình,…
1.2.1 Đặc điểm địa chất, kiến trúc – kiến tạo và địa mạo đới đứt gãy
a. Đặc điểm địa chất
Đới đứt gãy Điện Biên - Lai Châu là ranh giới giữa các đới kiến trúc
Paleozoi – Mezozoi ở phía tây và các đới kiến trúc từ Proterozoi đến Mezozoi ở
phía đông [9]. Rìa phía đông, các đứt gãy cắt qua chủ yếu các đá tuổi từ PR
3
đến D
2
,
riêng phía nam cắt vào các đá T
2
và T
3
. Rìa phía tây, đới đứt gãy cắt qua các đá có

rồi kéo dài xuống Điện Biên, chiều dài khoảng 40 km và mặt trượt gần thẳng đứng.
[36]
Đới đứt gãy Điện Biên - Lai Châu được đánh giá như một đứt gãy sâu phân
miền kiến tạo giữa một bên phía tây là miền vỏ lục địa hình thành vào Trias muộn –
Jura thuộc hệ uốn nếp Thái Lan – Malaixia và phía đông là vỏ lục địa hình thành
vào Paleozoi sớm – giữa (đới sông Mã), đầu Cacbon sớm (hệ uốn nếp Trường Sơn)
và miền tách lặp vỏ lục địa Paleozoi sớm – giữa hình thành lại vỏ mới vào đầu Trias
muộn (kẹp giữa đới đứt gãy Sơn La và Sông Hồng).
Hoạt động kiến tạo của đới đã phá hủy mạnh mẽ các thành tạo địa chất tuổi
khác nhau, đặc biệt các thành tạo Mezozoi. Dọc theo đứt gãy hoạt động nội sinh khá
mạnh mẽ, các khối granitoit, phun trào bazan, gabro-diabaz tuổi khác nhau phát
triển dọc đới. Đặc biệt chuyển dịch ngang dọc theo đứt gãy Điện Biên – Lai Châu
theo kiểu trượt bằng phải trong Kainozoi sớm đã tạo ra cấu trúc kiến tạo dạng cánh
cung ở hai cánh đứt gãy.
c. Đặc điểm trường ứng suất kiến tạo
Khôi phục trường ứng suất kiến tạo (TƯSKT) bằng phương pháp địa chất –
kiến trúc (sử lý khe nứt kiến tạo và mặt trượt) đã tái dựng được 4 trường ứng suất
kiến tạo khác nhau: Ứng suất kiến tạo kiểu trượt bằng ứng với hai pha kiến tạo ? –
N
1
và N
2
– Q. Pha muộn (N
2
– Q) đặc trưng bởi kiểu trượt bằng với trục nén ép cực
đại (
1
) gần nằm ngang phương á kinh tuyến, trục tách giãn cực đại (
3
) gần nằm