Hình Thành Một Số Trũng Kainozo Miền Đông Bắc Bộ, Việt Nam Lê Triều Việt

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

Tóm tắt: Bài báo giới thiệu những nét chính về cấu trúc - kiến tạo một số trũng Đệ tam miền Đông Bắc Bộ. Các trũng này (chỉ đề cập đến 7 trũng phân bố dọc theo các hệ thống đứt gãy Sông Hồng, Sông Chảy, Sông Lô và Chí Linh - Hn Gai) khác nhau về hình thái địa hình, hình hài cấu trúc và kích thước, nhưng cùng hình thành vào một giai đoạn. Hình hài cấu trúc của các trũng thể hiện sự hình thành và phát triển của chúng có mối quan hệ chặt chẽ với hoạt động trượt bằng của các hệ thống đứt gãy liên quan. Trên cơ sở phân tích đặc trưng hình hài cấu trúc và lịch sử phát triển, các trũng được chia thành 2 nhóm có cơ chế hình thành như sau: các trũng trượt bằng - tách giãn và các trũng kéo tách.

MỞ ĐẦU

Lịch sử nghiên cứu địa chất khu vực các trũng Kainozoi miền Đông Bắc Bộ, Việt Nam bắt đầu từ đầu thế kỷ trước và ngày nay, tài liệu thu được đă trở thành một khối lượng to lớn và vô cùng quý giá. Tuy nhiên, phần lớn các công trình nghiên cứu đó mới chỉ dừng lại ở việc đánh giá đặc điểm phát triển địa chất của từng trũng và liên kết đối sánh địa tầng, nhằm xác định thời gian hình thành của chúng [5, 12, 13, 16-18, 21-24]. Còn việc nghiên cứu chi tiết cấu trúc kiến tạo của các trũng để làm sáng tỏ mối quan hệ giữa chúng với hoạt động của các đới đứt gãy liên quan, nhất là đối với đới đứt gãy Sông Hồng, thì chưa được quan tâm. Hơn nữa, các trũng thường thuộc địa hình thấp, là nơi trú ngụ và sinh sống của phần lớn dân cư miền Bắc, nơi mà tai biến địa chất thường xuyên đe doạ xảy ra, lại có quan hệ trực tiếp với sự phát triển địa động lực hiện đại, lại ít được quan tâm. Vì vậy, việc nghiên cứu cấu trúc kiến tạo cùng với việc lý giải cơ chế hình thành các trũng và làm sáng tỏ hoàn cảnh địa động lực trong quá khứ cũng như dự báo trong tương lai là một vấn đề có ý nghĩa nhất định cả về khoa học và thực tiễn.

Trong bài báo này, tác giả xin đề cập đến một số kết quả nghiên cứu mới nhằm góp phần thúc đẩy hướng nghiên cứu nêu trên. Đây là kết quả nghiên cứu tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu đă công bố và tài liệu quan sát thực tế của tác giả trong thời gian gần đây.

I. ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC - KIẾN TẠO CỦA CÁC TRŨNG KAINOZOI Ở ĐÔNG BẮC BỘ

Các trũng Kainozoi khá phát triển ở miền Đông Bắc Bộ với số lượng trũng có quy mô lớn lên tới hơn 10 trũng. Chúng phân bố dọc theo các đứt gãy lớn như: dọc đứt gãy Cao Bằng - Tiên Yên có các trũng Cao Bằng, Thất Khê, Lạng Sơn và Nà Dương; dọc đứt gãy Sông Chảy có các trũng Phan Lương (Đoan Hùng), Lục Yên, Bảo Yên; trên đứt gãy Sông Lô có trũng Tuyên Quang; dọc đứt gãy Đông Triều - Hòn Gai có các

trũng Hoành Bồ, Đông Triều và dọc theo đứt gãy Sông Hồng có dải trũng nhỏ phân bố từ Lào Cai đến Việt Trì, mà tiêu biểu nhất là trũng Yên Bái. Các trũng này có kích thước, hình dạng và đặc trưng cấu trúc kiến tạo hoàn toàn khác nhau. Trong công trình [8], các trũng phân bố dọc đứt gãy Cao Bằng - Tiên Yên đă được đề cập chi tiết. ở công trình này, tác giả giới thiệu những nét chính về cấu trúc - kiến tạo của một số trũng Kainozoi phân bố dọc các đứt gãy Sông Chảy, Sông Lô, Sông Hồng và Chí Linh - Hn Gai.

1. Trũng Phan Lương

Đây là trũng có diện tích lớn nhất dọc đứt gãy Sông Chảy, phân bố ở phần hạ lưu thung lũng sông Lô. Trũng kéo dài từ vùng Đại Thân (cách ngă ba Cát Lâm ≈ 4 km về phía TB) qua Đoan Hùng đến Vĩnh Yên với chiều dài 40-45 km, chiều rộng lớn nhất khoảng 9-10 km. Địa hình hiện đại của trũng tương đối bằng phẳng, chủ yếu là địa hình xâm thực - bóc mòn và cấu tạo từ các bậc thềm sông bậc I-II có độ cao 5-15 m, rải rác là các mảnh thềm bậc III-IV có độ cao tuyệt đối 18-25 và 50-80 m. Chỉ một phần diện tích rất nhỏ của trũng là các đồi cao, núi thấp với độ cao tuyệt đối đạt đến 292 m (núi Bai Tai), 343 m (Bạch Lưu Thượng).

Trũng Phan Lương ngăn cách với đới Sông Hồng ở phía TN bởi đứt gãy Sông Chảy và với đới Sông Lô ở phía ĐB bởi đứt gãy Vĩnh Ninh (hay đứt gãy Đoan Hùng - Tiền Hải) (Hình 1). Hai đứt gãy này đều có mặt trượt dốc đứng và đổ vào nhau. Kiến trúc móng trước Kainozoi của trũng thuộc về đới biến chất Sông Lô (xem [3]) nên cấu trúc đáy móng trũng có lẽ gồm đá vôi trứng cá, phylit, đá phiến hai mica, quarzit của hệ tầng Hà Giang.

Chú giải: 1. Đứt gãy sâu; 2. Đứt gãy chưa phân loại; 3. Sông; 4. Đường đồng mức địa hình; 5. Độ cao địa hình; 6. Ranh giới trũng; 7. Trầm tích Đệ tứ; 8. Trầm tích Kainozoi hạ; 9.

Đới Sông Hồng; 10. Đới Sông Lô.

Hình 1. Sơ đồ cấu trúc trũng Phan Lương

Chú giải: 1. Ranh giới trũng; 2. Đới đứt gãy; 3. Đứt gãy thuận; 4. Đường đồng mức địa

hình; 5. Sông, suối; 6. Loạt Sông Hồng; 7. Hệ tầng Hà Giang; 8. Trầm tích Kainozoi hạ; 9. Trầm tích Đệ tứ.

Hình 2. Sơ đồ cấu trúc trũng Lục Yên

Trũng Kainozoi Phan Lương có kiểu cấu trúc dạng nêm nằm kẹp giữa đứt gãy Sông Chảy và đứt gãy Vĩnh Ninh, đầu TB thót lại và đầu ĐN mở rộng. Trầm tích Kainozoi trong phạm vi trũng lộ ra từng khoảnh nhỏ như ở Hùng Long, Vũ Quang (Đoan Hùng) và Bạch Lưu, Trị Quận (Phan Lương), thế nằm các tầng trầm tích có góc dốc thoải (20-25°) nghiêng về nam, tây nam (210-245°) [7].

Chú giải: 1. Đới đứt gãy sâu; 2. Đới đứt gãy chưa phân loại; 3. Đứt gãy thuận; 4. Ranh

giới trũng; 5. Đường đồng mức địa hình; 6. Sông, suối; 7. Loạt Sông Hồng; 8. Hệ tầng Chang Pung; 9. Hệ tầng Pia Phương; 10. Trầm tích Kainozoi hạ; 11. Trầm tích Đệ tứ

Hình 3. Sơ đồ cấu trúc trũng Bảo Yên

Ngoài hai đứt gãy (Sông Chảy và Vĩnh Ninh) là đứt gãy ranh giới kể trên, trong phạm vi trũng tồn tại một số đứt gãy nhỏ như: đứt gãy Hải Lưu (ĐN núi Bạch Lưu Thượng), đứt gãy Ngòi Thủy Sơn phương ĐB-TN và đứt gãy Tây Cốc phương á kinh tuyến.

Trầm tích Kainozoi lấp đầy trũng Phan Lương có chiều dày khoảng 750-1500 m [5, 14] và được chia làm 2 tầng cấu trúc [11]. Tầng dưới gồm hệ tầng Phan Lương, tầng trên gồm chủ yếu là hệ tầng Tuyên Quang, phần còn lại là trầm tích bở rời Đệ tứ.

Về tuổi hình thành của trũng, cho đến nay vẫn chưa có ý kiến thống nhất. Theo cách phân chia của Trịnh Dánh [24, 25] với hệ tầng Phan Lương là trầm tích lót đáy trũng, thì trũng được hình thành vào Miocen muộn; A. E. Đovjikov và nnk [3], Tống Duy Thanh [21] cho là vào Mio-Pliocen; Nguyễn Địch Dỹ [12] cho là Miocen sớm, còn Lê Thị Nghinh [5] và Phạm Quang Trung [19] cho là Oligocen.

Trên cơ sở phân tích tài liệu tham khảo và thực địa, tác giả công trình này cho rằng trũng có tuổi hình thành muộn hơn trũng Hà Nội, tức là vào khoảng cuối Oligocen*.

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

* Nên tham khảo bài: Sơ đồ mới về phân chia và đối sánh các trầm tích Đệ tam phần đất liền Việt Nam trong TCĐC số A/288 (BBT.).

2. Trũng Lục Yên

Trũng Lục Yên phân bố ở phần trung lưu sông Chảy, từ Lỏi Ngỏ (TB thị trấn Lục Yên 4 km) đến xã Đại Đồng, thuộc huyện Yên Bình, Yên Bái (Hình 2). Địa hình trũng gồm chủ yếu là đồi cao dạng dải với độ cao tuyệt đối trung bình 40-60 m, một vài nơi cao đến 140-180 m (núi Ban, núi Làng Trang). Chiều rộng của trũng là 1-3 km, dài hơn 20 km, nơi mở rộng nhất (đến 3 km) là vùng Ngòi Biếc đổ vào sông Chảy. Dòng sông Chảy trong phạm vi trũng ngoằn nghèo uốn khúc với nhiều đoạn thắt nghẽn (Lục Yên Châu).

Quan hệ với móng trước Kainozoi của trũng này tương tự như trũng Phan Lương, tức là ở rìa TN trũng nằm tiếp giáp với đá biến chất của loạt Sông Hồng [3] và ở rìa ĐB thì tiếp giáp với đá vôi trứng cá, phylit, đá phiến hai mica, quarzit của hệ tầng Hà Giang thuộc đới Sông Lô.

Trũng Lục Yên có dạng kéo dài và nằm về phía ĐB của đới đứt gãy sâu Sông Chảy. Ở rìa ĐB, nó ngăn cách với cấu trúc vòm nâng Sông Lô bằng đứt gãy nhỏ dạng cánh gà của đới đứt gãy trên. Trong phạm vi trũng, trầm tích Kainozoi lộ ra không nhiều và không đầy đủ, vì vậy rất khó xác định được cấu trúc nội tại cũng như tuổi của trũng. Một số công trình [3, 5] đề cập đến các vết lộ trầm tích Kainozoi trong phạm vi trũng, nhưng còn ở mức độ sơ sài. Do vậy, trên cơ sở tổng hợp tài liệu, chỉ có thể dự đoán trũng Lục Yên có khoảng tuổi hình thành như trũng Phan Lương, nghĩa là vào cuối Oligocen - đầu Miocen sớm.

3. Trũng Bảo Yên

Trũng Bảo Yên phân bố ở phần thượng nguồn thung lũng Sông Chảy, nơi sông uốn khúc đột ngột từ phương TB-ĐN sang phương kinh tuyến trên một khoảng dài 5 km, rồi sau đó lại tiếp tục kéo dài theo hướng cũ (Hình 3). Địa hình trũng không bằng phẳng, chủ yếu là núi thấp dạng dải với các khe sâu, vách dốc; nơi cao đạt đến hơn 400 m, nơi thấp chỉ có độ cao tuyệt đối chưa tới 100 m. Trũng này có cấu trúc móng khá phức tạp so với các trũng trong cùng một dải (Lục Yên và Phan Lương), nhưng có điểm tương tự như hai trũng trên ở chỗ là cũng ngăn cách với đới Sông Hồng ở phía TN bởi đứt gãy sâu Sông Chảy. Trầm tích Kainozoi trong trũng nằm trực tiếp trên các thành tạo tuổi Cambri thuộc hệ tầng Hà Giang, hệ tầng Chang Pung và Đevon thuộc hệ tầng Pia Phương.

Trũng bị khống chế bởi 2 đứt gãy phương TB-ĐN dọc theo chiều dài của trũng, trong đó có đứt gãy sâu Sông Chảy. Còn ở phía TB, trũng được giới hạn bởi đứt gãy Làng Tiom - Làng Bon; phía ĐN bởi đứt gãy Làng Khoa - Miêu Hạ. Trũng được phân chia thành 3 khối: tây bắc, trung tâm và đông nam; khối trung tâm hạ tương đối so với hai khối kề bên. Trong số các đứt gãy bậc cao, đứt gãy Miêu Hạ - Làng Bon hoạt động mạnh với xu hướng chuyển dịch phải trong pha muộn.

Trầm tích Kainozoi trũng Bảo Yên được chia làm 2 tầng cấu trúc; tầng dưới có tuổi Oligocen - Miocen sớm bao gồm chủ yếu là cuội kết dày 350-600 m; tầng trên có tuổi Pliocen và gồm cuội, sỏi, cát, sét kết và trầm tích bở rời Đệ tứ.

Tuổi hình thành trũng Bảo Yên cũng được xem như cùng thời với trũng Phan Lương và Lục Yên, tức là vào thời kỳ Oligocen - Miocen sớm.

4. Trũng Tuyên Quang

Trũng Tuyên Quang nằm trên cánh tây nam của đới đứt gãy Sông Lô và mở rộng về phía tây dọc theo thung lũng sông Lô ở vùng này. Địa hình trũng tương đối bằng phẳng với độ cao tuyệt đối trung bình từ 16 đến 23 m. Bề mặt địa hình trũng bị phân cắt bởi mạng suối khá dày đặc. Bao quanh trũng là địa hình gồm đồi núi sườn thoải (góc dốc chỉ trên 20°) và độ cao tuyệt đối gần 200 m. Cá biệt có đỉnh cao hơn 500 m (Nghiên Sơn cao 553 m).

Móng trước Kainozoi của trũng được cấu tạo từ trầm tích Đevon hệ tầng Pia Phương (D1 pp) và hệ tầng Đại Thị (D1 đt) [15] .

Trũng hình thành và phát triển thành 2 thời kỳ với các kiểu cấu trúc hoàn toàn khác biệt nhau. Vào thời kỳ Kainozoi sớm, trũng có hình bình hành với cạnh dài là một đoạn của đứt gãy Sông Lô có phương TB-ĐN, mặt trượt nghiêng về tây nam (215-230°) với góc dốc đến 70-80°. Hai cạnh ngắn có phương ĐB- TN phân bố trùng với các đoạn của đứt gãy F4 và đứt gãy Ngòi Chả. Diện tích của trũng ở thời kỳ này khoảng 0,8 x 2 km2, kéo dài từ làng Am đến xã Nông Tiến. Trầm tích lấp đầy trũng có thành phần tương tự như hệ tầng Phan Lương [7]. Sang thời kỳ Đệ tứ, trũng phát triển rộng về phía tây, tây bắc, tây nam, tạo nên một trũng lớn hình tam giác có cạnh đáy chạy theo phương ĐB-TN (song song đứt gãy Ngòi Thục) dài hơn 6 km. Diện tích trũng trong Đệ tứ khoảng 25-30 km2. Trũng bị các đứt gãy bậc cao phân chia thành các khối kéo dài theo phương TB-ĐN, trong đó khối nằm kẹp giữa đứt gãy Sông Lô và đứt gãy F2, có dạng địa hào hạ lún liên tục, tạo thành trũng Kainozoi sớm và tiếp tục phát triển đến hiện đại; các khối dọc đứt gãy F3 và F5 có xu hướng hạ lún nghiêng về sông Lô (Hình 4).

Chú giải: 1. Đứt gãy khu vực; 2. Đới đứt gãy chưa phân loại; 3. Đứt gãy: thuận (a),

nghịch (b); 4. Ranh giới trũng Đệ tam; 5. Ranh giới trũng Đệ tứ; 6. Sông, suối; 7. Trục cấu trúc dương; 8. Trục cấu trúc âm; 9. Hệ tầng Pia Phương; 10. Hệ tầng Đại Thị; 11. Trầm tích

Kainozoi hạ; 12. Trầm tích Đệ tứ; 13. Đường đồng mức địa hình; 14. Vị trí lỗ khoan.

Hình 4. Sơ đồ cấu trúc - kiến tạo trũng Tuyên Quang

Trong số các đứt gãy có quan hệ mật thiết với trũng thì đứt gãy Sông Lô có vai trò quan trọng nhất trong việc hình thành nên cấu trúc trũng Tuyên Quang. Trong giai đoạn sớm (đầu Kainozoi), đứt gãy này hoạt động trượt bằng trái, tạo ra kiến trúc hạ lún - tách giãn kiểu địa hào bên bờ phải sông Lô; trong giai đoạn muộn, đứt gãy này hoạt động với cơ chế trượt bằng phải và tạo ra trũng Đệ tứ có hình tam giác như đề cập ở trên. Một đứt gãy nữa cũng đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành trũng Kainozoi sớm là đứt gãy F2. Đứt gãy này có phương song song với đứt gãy Sông Lô và kéo dài từ xã Thắng Quân qua Ỷ La, thị xã Tuyên Quang, xã Nông Tiến đến xã An Khang, dài hơn 11 km. Mặt trượt của đứt gãy này đổ về ĐB với góc dốc gần 70°. Cánh

TN của nó nâng lên, cánh ĐB hạ tạo nên địa hào nêu trên. Ngoài ra, còn một số đứt gãy đóng vai trò phân chia kiến trúc trũng trong thời kỳ Đệ tứ như: đứt gãy F3, các đứt gãy phương ĐB-TN, AKT. Đứt gãy F3 kéo dài từ xã Thắng Quân đến xã An Khang. Đứt gãy này cũng đổ về ĐB với góc dốc 60-70°. Đây là đứt gãy nghịch với cánh TN hạ, cánh ĐB nâng lên tương đối. Các đứt gãy phương ĐB-TN gồm có các đứt gãy Ngòi Chả và Ngòi La. Đứt gãy Ngòi Chả thể hiện rõ nhất trên địa hình cũng như trên ảnh. Đây là đứt gãy thuận, mặt trượt nghiêng về TB với góc dốc 60-80° trùng với đới phá huỷ rộng 400-600 m [15]. Đứt gãy này làm dịch chuyển các đứt gãy phương TB-ĐN đến 100-150 m [15]. Các đứt gãy á kinh tuyến gồm có: F5, F6, F7, F8, trong số đó đứt gãy F5 dài nhất, kéo từ xã Trảng Đà về phía nam. Đứt gãy này là đứt gãy thuận có mặt trượt nghiêng về phía đông với góc dốc 70-80°. Hoạt động của nó trong Đệ tứ đã tạo nên một vùng sình lầy rộng lớn ở phía đông LK5. C n đứt gãy F7 hoạt động mạnh tạo nên đới dập vỡ lớn ở phà Trảng Đà.

Trầm tích Kainozoi ở trũng này nằm phủ bất chỉnh hợp lên hệ tầng Đại Thị, được phân thành 2 tầng cấu trúc: tầng dưới gồm hệ tầng Phan Lương và hệ tầng Tuyên Quang có tuổi Oligocen-Miocen và tầng trên gồm chủ yếu trầm tích Đệ tứ.

Về tuổi hình thành trũng Tuyên Quang, cho đến nay vẫn chưa có sự thống nhất. Trần Đnh Nhân, Trịnh Dánh [22] dựa theo hoá thạch thực vật cho là Miocen muộn; Phạm Đình Long [17] cho là Mio-Pliocen, Trịnh Dánh [24, 25] cho là Pliocen; còn Phạm Quang Trung [20] dựa theo bào tử phấn hoa cho là Oligocen. Trên cơ sở tổng hợp tài liệu, tác giả công trình này cho rằng trũng Tuyên Quang có thể được hình thành từ trước Miocen sớm như nhận xét của [20].

5. Trũng Hoành Bồ

Trũng Hoành Bồ nằm kẹp giữa 2 đứt gãy phương á vĩ tuyến là đứt gãy Trung Lương ở phía bắc và đứt gãy Chí Linh - Hòn Gai (hay Đường 18) ở phía nam với diện tích khoảng 80 km2. Trũng có hình dạng gần giống hình thang với cạnh đáy lớn ở phía bắc (Đá Trắng - Vũ Oai), đáy nhỏ ở phía nam (Băi Cháy - Cái Dăm), một cạnh bên chạy trùng với sông Diễn Vọng, cạnh cn lại chạy từ Cái Dăm qua Tiêu Giao rồi dọc sườn ĐB núi Dốc San lên phía TB (Hình 5). Địa hình trũng dạng trũng chậu, ven rìa có các dải đồi cao 30-40 m, thấp dần vào trung tâm rồi chìm dưới mực nước vịnh Cuốc Bê. Sự hình thành và phát triển của trũng gắn liền với sự hoạt động của 2 đứt gãy: Trung Lương và Chí Linh - Hn Gai. Trầm tích Kainozoi hạ ở đây được phân ra thành 2 tầng cấu trúc: tầng dưới đặc trưng bởi sự có mặt của đá phiến cháy, đá phiến tẩm dầu xen với trầm tích cuội, cát, bột, sét và dày chưa đến 50 m, còn tầng trên đặc trưng bởi trầm tích nhiều sét mịn màu sắc loang lổ, bề dày tới 150-200 m. Cấu trúc trũng bị phân cắt mạnh bởi các hệ thống đứt gãy các phương ĐB-TN, TB-ĐN và á kinh tuyến. Theo sự phân bố trầm tích có thể nhận thấy là trầm tích Đệ tam hạ phân bố phổ biến ở phần TN trũng

(vùng Trới, Đồng Ho) và hiện tại được nâng lên, lộ trên địa hình; còn ở phần ĐB trũng chúng dường như thiếu vắng (không thấy lộ, cũng như không bắt gặp trong các lỗ khoan). Trầm tích Pliocen có xu thế thống trị ở phần ĐB. Trũng Hoành Bồ hình thành và phát triển không chỉnh hợp trên địa hào chứa than Hòn Gai tuổi Trias muộn. Tuổi hình thành của trũng có thể từ Oligocen [13].

Chú giải: 1. Đứt gãy khu vực; 2. Đới đứt gãy chưa phân loại; 3. Đứt gãy: thuận (a), nghịch (b); 4. Ranh giới trũng; 5. Vùng ngập nước biển; 6. Hệ tầng Băi Cháy; 7. Hệ tầng Hòn

Gai; 8. Hệ tầng Hà Cối; 9. Hệ tầng Đồng Ho; 10. Hệ tầng Tiêu Giao; 11. Trầm tích Đệ tứ;

Hình 5. Sơ đồ cấu trúc trũng Hoành Bồ

6. Trũng Đông Triều

Trũng này được giới hạn bởi đứt gãy Trung Lương ở phía bắc và đứt gãy Chí Linh - Hòn Gai ở phía nam. Trũng có hình bình hành với chiều dài khoảng 7-8 km; chiều rộng 3,5-4 km; kéo dài theo phương vĩ tuyến từ xã Việt Dân qua Tân Việt, Tràng An đến xã Bình Khê (Hình 6). Địa hình trũng thường có độ cao 2-15 m, bao quanh bởi địa hình đồi, gò cao 30-40 m (ở phía nam) và đồi núi cao 200-300 m (ở phía bắc). Trũng bị phân cắt thành các khối bậc cao bởi các đứt gãy phương á vĩ tuyến và TB-ĐN. Trầm tích Đệ tam hạ ít lộ ra trên địa hình và có chiều dày thay đổi từ vài chục đến hơn 400 m, với thành phần chủ yếu là sét, sét than, bột kết. Tài liệu nghiên cứu về trũng này chưa nhiều, nhưng có thể ghi nhận là trầm tích Đệ tam hạ ở đây cũng chứa than và khá phát

triển trên phần TN trũng (theo tài liệu khoan). Đối sánh lịch sử phát triển chung của các trũng cùng trong dải này, có thể suy đoán trũng Đông Triều cũng được hình thành vào Oligocen [20] và có đặc điểm phát triển, biến dạng như trũng Hoành Bồ.

Chú giải: 1.Đứt gãy sâu; 2. Đới đứt gãy chưa phân loại; 3. Đứt gãy thuận; 4. Sông, suối; 5. Ranh giới trũng; 6. Trầm tích Đệ tứ; 7. Chiều

chuyển dịch của đứt gãy; 8. Vị trí lỗ khoan; 9. Hệ tầng Hòn Gai.

Hình 6. Sơ đồ cấu trúc trũng Đông Triều

Chú giải:1. Đứt gãy khu vực; 2. Đới đứt gãy chưa phân chia; 3. Ranh giới vùng trũng; 4. Đường đồng mức địa hình; 5. Ranh giới địa chất; 6. Sông, suối; 7. Trầm tích Eocen-Miocen hạ; 8. Trầm tích Oligocen-Miocen hạ; 9. Trầm tích Miocen-Pliocen; 10. Trầm tích Đệ tứ; 11.

Hệ tầng Bản Nguồn; 12. Loạt Sông Hồng.

Hình 7. Sơ đồ cấu trúc - kiến tạo trũng Yên Bái

7. Trũng Yên Bái

Trũng Yên Bái là trũng có quy mô lớn nhất thuộc dải trũng Kainozoi dọc đới đứt gãy Sông Hồng. Trũng phân bố dọc theo thung lũng sông, kéo dài hơn 13 km theo phư-ơng TB-ĐN từ xã Quy Mông đến xã Phúc Lộc và rộng gần 4 km (Hình 7). Địa hình trũng chủ yếu là vùng đồi cao thuộc thềm sông bậc III (ở Phúc Lộc thềm bậc III rộng đến 3 km), xen ít mảnh thềm bậc IV tuổi Pleistocen sớm-giữa và có độ cao 25-60 m, đôi nơi cao đến 100 m (như ở TN xã Phúc Lộc). Địa hình thềm bậc II và bậc I chỉ tồn tại ở

sát bờ sông. Ở rìa TN trũng, địa hình cao hơn và dốc hơn so với rìa ĐB và xu thế địa hình thấp dần về phía lòng sông. Trũng phân bố trùng với đới đứt gãy Sông Hồng và ngăn cách giữa một bên được cấu tạo từ đá gneis, amphibolit, đá phiến kết tinh giàu nhôm (hệ tầng Núi Con Voi, hệ tầng Thái Ninh) [9] có tuổi Proterozoi thuộc đới Sông Hồng (ở đông bắc) và bên kia là đới Phan Si Pan được cấu tạo bởi đá phiến sét vôi, đá vôi, cát bột kết, đá phiến silic thuộc hệ tầng Bản Nguồn có tuổi Đevon giữa (ở tây nam). Trũng Yên Bái nằm kẹp giữa hai đứt gãy thuận sâu F1, F2 có phương vị tương ứng: 60∠80 và 219∠77 thuộc hệ thống đới đứt gãy Sông Hồng. Với dạng địa hào kéo dài theo phương TB-ĐN, trũng bị các đứt gãy F3, F5, song song với trục trũng, phân chia thành 3 dải: tây nam, trung tâm và đông bắc. Dải trung tâm cấu tạo từ trầm tích Kainozoi (cuội là chủ yếu) có tuổi sớm nhất và được nâng lên, lộ ra ở vùng Văn Yên hay ở đầu cầu Yên Bái bên bờ phải sông Hồng trên độ cao 40-60 m. Trong khi đó dải tây nam và dải đông bắc được cấu tạo chủ yếu từ các trầm tích mịn hơn có chứa ít than nâu (hệ tầng Cổ Phúc) và có tuổi trẻ hơn.

Về tuổi hình thành của trũng vẫn chưa có sự thống nhất. Theo đặc trưng trầm tích, các tác giả Đovjikov và nnk [3], Nguyễn Vĩnh [16] nhận định là trũng hình thành vào Miocen-Pliocen; Trịnh Dánh [24, 25] và Trần Minh [23] cho là Miocen giữa; Phạm Quang Trung [19] cho là Oligocen; Đặng Thanh Giáng [16] và Lê Thị Nghinh [5] cho là vào Paleogen-Oligocen.

Trên cơ sở đối sánh, tổng hợp tài liệu và dựa vào tuổi bào tử phấn hoa của công trình [19], tác giả bài báo này cho rằng trũng Yên Bái hình thành vào Eocen-Oligocen - thời kỳ hoạt động kịch phát của đứt gãy sâu Sông Hồng.

Từ những đặc trưng cấu trúc của từng trũng có thể rút ra kết luận sau: sự hình thành và phát triển cấu trúc các trũng trên có mối quan hệ chặt chẽ với hoạt động chuyển dịch trượt bằng của các hệ thống đứt gãy trong thời kỳ Kainozoi. Hầu hết các trũng nằm gọn trong đới trượt bằng của các đứt gãy (như các trũng Yên Bái, Hoành Bồ) và ở nơi giao nhau của các hệ thống đứt gãy (Tuyên Quang), hay ở nơi phân nhánh, uốn lượn của các hệ thống đứt gãy chính (Bảo Yên, Phan Lương)

II. CƠ CHẾ H NH THÀNH CÁC TRŨNG

Mặc dù việc nghiên cứu cơ chế hình thành các bồn trũng (chủ yếu là các bồn chứa dầu khí trên thềm lục địa) đă được tiến hành từ lâu [1, 4, 10], song đối với các trũng trên lục địa (“trũng” khác “bồn” về cấu trúc hình thái, hình thái địa hình, về cơ chế lấp đầy và quy mô phát triển) cho đến nay vẫn còn ít được chú ý. Vì vậy, chưa có mô hình nào lý giải thấu đáo về cơ chế hình thành các trũng nội lục. Chỉ trong nghiên cứu hoạt động trượt bằng của các hệ thống đứt gãy, một số công trình [2] có đề cập đến cơ chế hình thành các trũng như các cấu trúc đi kèm. Nhưng đó cũng mới chỉ đề cập đến nguyên lý chung nhất, chưa tính đến đặc thù cấu trúc khu vực và trạng thái địa động lực ở thời điểm xảy ra chuyển dịch đó. Vì vậy việc phân tích, lư giải cơ chế hình thành các trũng Đệ tam trên phạm vi miền Đông Bắc Bộ để làm sáng tỏ mối quan hệ giữa chúng với hoạt động trượt bằng của các hệ thống đứt gãy liên quan là việc làm mới mẻ và còn nhiều điều cần thảo luận. Tuy nhiên, ở mức độ tài liệu hiện có, tác giả xin nêu suy nghĩ của mình về vấn đề này, mong được cùng đồng nghiệp trao đổi, góp ý.

Sự hình thành các bồn trũng nói chung là hệ quả hoạt động của một hoặc kết hợp nhiều yếu tố như: tách giăn, trượt bằng, xoay, nén ép, sụt lún nhiệt, sụt lún đền bù đẳng tĩnh, oằn võng kiến tạo. Trong trường hợp cụ thể, các trũng Đệ tam nêu trên phân bố dọc theo đứt gãy, ắt sự hình thành của chúng bị chi phối chủ yếu bởi hoạt động của các đứt gãy. Trên cơ sở tính chất này cùng với đặc trưng về hình thái cấu trúc nói trên, các trũng được phân ra:

- Nhóm trũng hình thành do trượt bằng - tách giăn. Đây là các trũng nằm kề đứt gãy hoặc ở nơi xung yếu của đứt gãy. Chúng thường hình thành trong đới trượt bằng khi có mặt của hai hoặc nhiều đứt gãy song song (có thể là 2 cánh của một đứt gãy). Trong quá trình hoạt động trượt bằng của hệ thống đứt gãy, các khối địa chất kề hai bên đứt gãy bị lôi cuốn vào trượt bằng với vận tốc, cự ly khác nhau, làm xuất hiện các tách giăn cục bộ tiền đề để hình thành cấu trúc hạ sau này. Đại diện cho nhóm này là các trũng Yên Bái, Tuyên Quang, Đoan Hùng, Lục Yên, Hoành Bồ và Đông Triều.

- Nhóm trũng hình thành do trượt bằng - kéo tách thường hình thành ở chỗ giao cắt của hai hệ thống đứt gãy khác phương hay ở nơi uốn lượn, phân nhánh của một đứt gãy chính. Đôi khi chúng cũng hình thành ở giữa các đứt gãy song song. Khi xảy ra chuyển dịch trượt bằng nơi giao nhau của các đứt gãy bị kéo tách - rời xa nhau với hướng ngược nhau và không gian giữa chúng (hay chỗ uốn lượn của các đứt gãy) bị kéo giãn ra tạo nên trũng. Đại diện cho nhóm trũng này là trũng Bảo Yên.

Ngoài các trũng nêu trên, trên phạm vi miền Đông Bắc Bộ cn tồn tại một số trũng với cơ chế kéo tách như các trũng Cao Bằng, Thất Khê và Nà Dương, mà chúng tôi đã có dịp đề cập trong công trình [8]. Ngoài ra, còn một kiểu trũng nữa hình thành theo cơ chế tách giãn - xoay, mà đại diện là trũng Hà Nội, có hình thái cấu trúc kiểu nan quạt mở rộng dần về phía đông nam và hình thành do sự trôi trượt về phía ĐN của khối TN đới đứt gãy Sông Hồng, kèm với hợp phần xoay phải của khối này, cũng đă được giới thiệu trong công trình [6].

KẾT LUẬN

Kết quả đối sánh các tài liệu địa chất - địa mạo, tài liệu xử lý ảnh và bản đồ địa hình cho phép xây dựng một cách chi tiết sơ đồ cấu trúc - kiến tạo một số trũng Đệ tam phân bố trên miền Đông Bắc Bộ. Thông qua hình hài cấu trúc, vị trí phân bố, đặc điểm phát triển và biến dạng của chúng, các trũng được phân thành hai nhóm có cơ chế hình thành khác nhau. Đó là các nhóm trũng trượt bằng - tách giăn và trượt bằng - kéo tách.

Lời cảm ơn

Công trình được hoàn thành với sự hỗ trợ kinh phí của Chương trình Nghiên cứu cơ bản giai đoạn 2004-2005 cho đề tài 71 33 04. Tác giả xin cảm ơn Ban chủ nhiệm Chương trình.

VĂN LIỆU

1. Allen A. Philip, John R.A., 1990. Basin analysis (Principles and Application), London Blackwell Sci. Publ., 451 p.

2. Burtman V. S. và nnk, 1963. Chuyển động ngang dọc theo đứt gãy và một số phương pháp nghiên cứu chúng. Trong: Đứt gãy và chuyển động ngang vỏ Trái đất. Công trình Viện Địa chất, Viện HLKH Liên Xô, 80 (tiếng Nga).

3. Đovjikov A. E. (Chủ biên), 1971. Địa chất miền Bắc Việt Nam. Nxb KHKT, Hà Nội.

4. Lê Như Lai, 2000. Phân loại các bồn trũng ở Đông Á. Địa chất và địa vật lư biển, IV: 62- 73. Hà Nội.

5. Lê Thị Nghinh, Nguyễn Xuân Huyên, Nguyễn Trọng Yêm, Trần Thị Sáu, Đào Thị Miên, 1991. Trầm tích Kainozoi đới Sông Hồng. Địa chất - tài nguyên, tr. 105- 115, Nxb KHKT, Hà Nội.

6. Lê Triều Việt, 2001. Sự phát triển cấu trúc kiến tạo vùng trũng Hà Nội trong Kainozoi. TC Các khoa học về Trái đất, 22/3: 25- 230. Hà Nội.

7. Lê Triều Việt, 2003. Đặc điểm cấu trúc kiến tạo và địa động lực các trũng Kainozoi miền Bắc Việt Nam. Luận án TS, Thư viện Quốc gia, Hà Nội.

8. Lê Triều Việt, 2004. Về các trũng Kainozoi dọc đới đứt gãy Cao Bằng - Tiên Yên. Phụ trương TC Các khoa học về Trái đất, 25/4. Hà Nội.

9. Lưu Hữu Hùng (Chủ biên), 1998. Bản đồ địa chất và khoáng sản nhóm tờ Bảo Yên tỷ lệ 1:50.000. Lưu trữ Địa chất, Hà Nội.

10. Miall Andrew D., 1990. Principles of sedimentary basin analysis. New York - Spinger - Verlag.

11. Nguyễn Đăng Túc, 2002. Một số đặc điểm tân kiến tạo hệ đứt gãy Sông Hồng - Sông Chảy. Luận án TS. Thư viện Quốc gia, Hà Nội.

12. Nguyễn Địch Dỹ, 1987. Địa tầng và cổ địa lý trầm tích Kainozoi Việt Nam. Luận án TS. Thư viện Quốc gia, Hà Nội (tiếng Nga).

13. Nguyễn Đnh Uy (Chủ biên), 1995. Báo cáo Điều tra địa chất đô thị thành phố Hạ Long tỷ lệ 1:50.000. Lưu trữ Địa chất, Hà Nội.

14. Nguyễn Xuân Huyên, Phan Đông Pha, Nguyễn Quang Hưng, 2004. Lịch sử phát triển các thành tạo trầm tích Paleogen-Neogen trong mối quan hệ với đới đứt gãy Sông Hồng. Trong: Đới đứt gãy Sông Hồng, đặc điểm địa động lực, sinh khoáng và tai biến thiên nhiên. Kết quả nghiên cứu cơ bản 2001- 2003. Nxb KHKT, Hà Nội.

15. Nguyễn Văn Nghĩa, 1992. Báo cáo Kết quả thăm dò nước dưới đất vùng thị xã Tuyên Quang tỷ lệ 1: 25.000. Lưu trữ Địa chất, Hà Nội.

16. Nguyễn Vĩnh (Chủ biên), 1978. Địa chất tờ Yên Bái. Tổng cục Địa chất, Hà Nội.

17. Phạm Đnh Long (Chủ biên), 2001. Địa chất tờ Tuyên Quang. Cục ĐC&KSVN, Hà Nội.

18. Phạm Đồng Điệt (Chủ biên), 1975. Báo cáo thăm dò và thành lập bản đồ địa chất vùng Đông Triều (Quảng Ninh) tỷ lệ 1: 25.000. Lưu trữ Địa chất, Hà Nội.

19. Phạm Quang Trung (Chủ biên), 1998. Các phức hệ bào tử phấn hoa trong trầm tích Paleogen bắc bể Sông Hồng và vùng ven rìa, mối liên quan của chúng với môi trường trầm tích. Báo cáo nhiệm vụ cấp ngành. Lưu trữ Viện Dầu khí, Hà Nội.

20. Phạm Quang Trung, Đỗ Bạt, Nguyễn Quốc An, Đặng Vũ Khởi, Đỗ Việt Hiếu, 1999. Tài liệu bào tử phấn hoa mới trong hệ tầng Đồng Ho. TC Dầu khí, 3:2- 8, Hà Nội.

21. Tống Duy Thanh, 2000. Mối quan hệ có thể của các thành tạo trầm tích - phun trào Phanerozoi ở hai phía đới Sông Hồng với lịch sử hoạt động của đới đứt gãy. TC Các khoa học về Trái đất, 22/4: 241- 252. Hà Nội.

22. Trần Đnh Nhân, Trịnh Dánh, 1975. Những kết quả về nghiên cứu sinh địa tầng các trầm tích Neogen miền Đông Bắc Bộ. Tuyển tập nghiên cứu về địa tầng. Nxb KH&KT, Hà Nội.

23. Trần Minh (Chủ biên), 1997. Báo cáo Điều tra địa chất đô thị vùng đô thị Yên Bái. Lưu trữ Địa chất , Hà Nội.

24. Trịnh Dánh, 1979. Sơ đồ so sánh sinh địa tầng các trầm tích Neogen ở Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ Việt Nam. TC Các khoa học về Trái đất, 1/4: 106-114. Hà Nội.

25. Trinh Dzanh, 1995. Stratigraphic correlation of Neogene sequences of Việt Nam and adjacent areas. J. of Geology, B/5-6: 114-120. Hà Nội.