BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ *** LẠI HỢP PHỊNG MƠ HÌNH CẤU TRÚC VỎ TRÁI ĐẤT MIỀN BẮC VIỆT NAM TRÊN CƠ SỞ TÀI LIỆU ĐỊA CHẤN VÀ TRỌNG LỰC Chuyên ngành: Địa vật lý Mã số: 62 44 02 10 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA VẬT LÝ Hà Nội - 2016 Cơng trình hồn thành tại: Học viện Khoa học Công nghệ Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Đinh Văn Toàn GS TS Chau Huei-Chen Phản biện 1: GS TS Bùi Công Quế Phản biện 2: PGS TS Đỗ Đức Thanh Phản biện 3: TS Lê Tử Sơn Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ, họp Học Viện Khoa học Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam vào hồi phút ngày tháng năm 20 Có thể tìm luận án tại: - Thư viện Học viện Khoa học Công nghệ - Thư viện Quốc Gia Việt Nam MỞ ĐẦU Tính cấp thiết luận án Cho đến sơ đồ cấu trúc sâu vỏ Trái Đất cho tồn lãnh thổ vùng lãnh thổ phía Bắc xây dựng phân tích tài liệu trọng lực Do tốn trọng lực có tính đa trị tương đối cao làm cho việc đánh giá độ tin cậy sơ đồ gặp khó khăn Ngoài ra, số kết nghiên cứu cấu trúc sâu địa chấn động đất, mạng máy ghi thưa nên tài liệu phản ánh tính trung bình cấu trúc vỏ, thích hợp cho nghiên cứu mang tính khu vực Ngồi tài liệu số tuyến đo sâu từ Tellua thực hiện, kết nghiên cứu tiến hành dự đoán cấu trúc vỏ Trái đất thông qua đặc điểm phân bố cấu trúc dẫn điện Như thời điểm chưa có sơ đồ cấu trúc sâu khẳng định độ tin cậy bảo đảm Tài liệu địa chấn dò sâu tài liệu nghiên cứu cấu trúc sâu định lượng phương pháp địa vật lý Do đề tài " Mơ hình cấu trúc vỏ Trái đất miền Bắc Việt Nam sở tài liệu địa chấn trọng lực" nghiên cứu sinh (NCS) đặt cách tiếp cận giải vấn đề nêu trên, đề tài nghiên cứu có tính thời sự, khoa học thực tiễn Mục tiêu luận án Xây dựng mơ hình cấu trúc sâu vỏ Trái đất lãnh thổ Bắc Việt Nam tài liệu địa chấn tài liệu trọng lực Nhiệm vụ luận án - Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc sâu vỏ Trái đất theo tài liệu địa chấn dò sâu - Phân tích kết hợp tài liệu địa chấn dò sâu tài liệu trọng lực nghiên cứu đặc điểm cấu trúc sâu vỏ Trái đất lãnh thổ Bắc Việt Nam Phạm vi nghiên cứu Phạm vi vùng nghiên cứu đề tài dự kiến giới hạn phần lãnh thổ phía Bắc, khoảng từ vĩ tuyến 190N trở ra, bao gồm vùng Tây Bắc vùng Đông Bắc theo đồ địa chất, kiến tạo Những điểm - Luận án khai thác tài liệu địa chấn dò sâu lần thực Việt Nam Kết mơ hình hóa tài liệu địa chấn xây dựng mặt cắt cấu trúc vỏ Trái đất có sở tin cậy, vận tốc truyền sóng dọc trung bình lớp trầm tích khoảng 5,3 đến 5,5 km/s, lớp granit khoảng 6,0 đến 6,2 km/s lớp bazan khoảng 6,8 7,0 km/s lớp vỏ xấp xỉ 8,0 km/s - Sử dụng mặt cắt cấu trúc theo tài liệu địa chấn làm tài liệu tựa, toán mơ hình hóa tài liệu trọng lực cho tuyến dọc theo tuyến đo địa chấn đánh giá mối quan hệ mật độ lớp vỏ Trái đất vận tốc truyền sóng Kết cho phép giảm tính đa trị tốn ngược trọng lực vùng nghiên cứu Điều phản ánh sở tin cậy sơ đồ cấu trúc vỏ Trái đất miền Bắc Việt Nam xây dựng thơng qua giải tốn ngược trọng lực vùng nghiên cứu Luận điểm bảo vệ - Cấu trúc vận tốc vỏ Trái đất dọc theo hai tuyến địa chấn dò sâu lãnh thổ miền Bắc Việt Nam - Phân tích kết hợp tài liệu địa chấn tài liệu trọng lực xây dựng mơ hình cấu trúc sâu vỏ Trái đất miền Bắc Việt Nam Ý nghĩa khoa học thực tiễn - Mô hình cấu trúc vận tốc sóng địa chấn vỏ Trái đất kết phân tích tài liệu trọng lực với độ tin cậy cao sở góp phần làm sáng tỏ thêm đặc điểm cấu trúc sâu vỏ Trái đất lãnh thổ Bắc Việt Nam - Sơ đồ cấu trúc sâu vỏ Trái đất hoàn thiện thêm bước nghiên cứu nguồn tài liệu có ích cho nghiên cứu sâu địa động lực nguy tai biến địa chất vùng nghiên cứu Cơ sở tài liệu Luận án xây dựng chủ yếu sở tài liệu thân NCS thu thập Viện Địa chất thực trình tham gia đề tài nghiên cứu khoa học cấp từ năm 2002 đến nay; từ 10 công bố tạp chí hội thảo khoa học ngồi nước Ngồi ra, NCS cịn chọn lọc tham khảo 70 cơng trình nghiên cứu cơng bố có liên quan Cấu trúc luận án Ngoài phần mở đầu, kết luận kiến nghị, phụ lục tài liệu tham khảo luận án gồm 04 chương Luận án trình bày 118 trang đánh máy 50 hình vẽ bảng biểu Cấu trúc Luận án trình bày sau: - Chương 1: Lịch sử nghiên cứu cấu trúc sâu vỏ Trái đất lãnh thổ miền Bắc Việt Nam - Chương 2: Cơ sở tài liệu phương pháp nghiên cứu cấu trúc sâu vỏ Trái đất miền Bắc Việt Nam - Chương 3: Kết nghiên cứu cấu trúc sâu vỏ Trái đất miền Bắc Việt Nam tài liệu địa chấn tài liệu trọng lực - Chương 4: Đặc điểm cấu trúc sâu vỏ Trái đất lãnh thổ miền Bắc Việt Nam CHƯƠNG 1: LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC SÂU VỎ TRÁI ĐẤT MIỀN BẮC VIỆT NAM 1.1 SƠ LƯỢC VỀ CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU Miền Bắc Việt Nam có bốn miền cấu trúc: Đông Bắc Bộ, Tây Bắc Việt Nam, Bắc Trung Bộ Thượng Lào Ranh giới chúng đứt gãy lớn Sông Hồng, Lai Châu-Điện Biên Sơng Mã Bình đồ cấu trúc miền gồm có cấu trúc vịm, phức nếp lồi, phức nếp lõm, trũng chồng gối, hố sụt cấu trúc tách giãn dạng Rift Miền Đông Bắc Bộ đặc trưng kiểu cấu trúc đẳng thước, vòng cung, có phức nếp lồi Sơng Lơ, phức nếp lồi Dãy núi Con Voi, phức nếp lồi Bắc Thái - Hạ Lang, phức nếp lồi Quảng Ninh, phức nếp lõm Sông Gâm, phức nếp lõm An Châu, võng chồng Sông Hiến Ranh giới cấu trúc thường đứt gãy: Sơng Chảy, Sơng Phó Đáy, Phú Lương-n Minh, QL13A-Sơng Thương n Tử Ngồi cịn có cấu trúc dạng Rift Sông Hồng hố sụt: Cao Bằng, Thất Khê, Lộc Bình, Hồnh Bồ Miền Tây Bắc Việt Nam đặc trưng kiểu cấu trúc tuyến tính, kéo dài theo phương tây bắc - đơng nam, có phức nếp lồi Fansipan, phức nếp lồi Sơng Mã, phức nếp lõm Sông Đà, trũng chồng gối Tú Lệ Ranh giới cấu trúc đứt gãy Phong Thổ, Than Uyên, Mường La-Bắc Yên-Chợ Bờ, Sơn La Ngồi cịn có hố sụt, trũng - địa hào Kainozoi: Nghĩa Lộ, Hồ Bình - Bất Bạt, Thanh Hoá Trong miền cấu trúc Bắc Trung Bộ, thuộc khu vực Miền Bắc Việt Nam, có khối nhơ Phu Hoạt, phức nếp lõm Sông Cả, trũng chồng gối Sầm Nưa Còn miền cấu trúc Thượng Lào, thuộc khu vực Miền Bắc Việt Nam có phức nếp lõm Mường Tè 1.2 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC SÂU VỎ TRÁI ĐẤT KHU VỰC MIỀN BẮC VIỆT NAM Có nhiều cách tiếp cận sử dụng phương pháp địa vật lý để nghiên cứu cấu trúc sâu vỏ Trái đất: phương pháp mơ hình hố tài liệu trọng lực từ, phương pháp từ Tellua, phương pháp phân tích trường sóng địa chấn động đất gây ra, v.v Tuy nhiên, phương pháp địa vật lý coi có độ tin cậy cao nghiên cứu cấu trúc sâu vỏ Trái đất phương pháp địa chấn dò sâu [32, 33, 57, 61, 64, 65, 68, 69, 72] Ở nước ta, việc nghiên cứu xây dựng sơ đồ cấu trúc sâu vỏ Trái đất sở sử dụng tài liệu địa vật lý lãnh thổ Việt Nam bắt đầu đề cập đến số cơng trình từ sau năm 70 kỷ trước [12] Dưới nêu số kết bật nghiên cứu cấu trúc vỏ Trái đất miền Bắc Việt nam theo phương pháp nghiên cứu khác 1.2.1 Phương pháp từ Tellua Tổng cục Dầu khí nơi áp dụng phương pháp từ Tellua cho việc nghiên cứu cấu trúc sâu miền võng Hà Nội vào năm 1971 1976 [12] Năm 1994 - 1995 tác giả thuộc Viện Vật lý Địa cầu thực số tuyến đo sâu từ Tellua Kết đo đạc tuyến cho phép đưa mặt cắt tương đối sâu cấu trúc địa điện miền võng Hà Nội [47, 48] Trong năm 2004 - 2005, tuyến đo sâu từ Tellua, tuyến dài khoảng 35 km tiến hành khu vực miền võng Hà Nội (vùng Thái Bình – Nam Định), với mục đích đánh giá chi tiết cấu trúc sâu vùng trũng, đánh giá độ sâu móng cố kết trước Kainozoi phục vụ việc tìm kiếm dầu khí [13, 14] Trong cơng trình [15] tác giả tiến hành 02 tuyến đo sâu từ tellua từ Thái Ngun Hịa Bình Hịa Bình - Thanh Hóa Kết xây dựng mơ hình mặt cắt cấu trúc sâu dựa theo đặc điểm độ dẫn vật chất vỏ Trái đất Các tác giả phân chia vỏ Trái đất dọc tuyến đo theo ranh giới phân lớp theo kiểu vỏ Phanerozoi Phân bố điện trở suất dọc theo hai tuyến cho phép tác giả khoanh định đứt gãy lớn đứt gãy Sông Hồng, đứt gãy Sông Chảy, đứt gãy Sơn La, Mường La - Bắc Yên, 1.2.2 Phương pháp thăm dò từ trọng lực thăm dò Sơ đồ bề dày vỏ Trái đất lãnh thổ Bắc Việt Nam xây dựng sở tính tương quan tài liệu trọng lực địa hình đời vào năm 1971 [12] Năm 1978, sở sử dụng thuật toán biến đổi trường trọng lực từ, tác giả Quách Văn Gừng nghiên cứu mối quan hệ trường biến đổi với ranh giới bề mặt vỏ Trái đất xây dựng sơ đồ cấu trúc bề mặt móng kết tinh, Conrad Moho cho vùng lãnh thổ phía Bắc Việc nghiên cứu cấu trúc sâu phương pháp từ trọng lực đẩy mạnh lên nhiều nhờ ứng dụng thuật tốn phân tích bổ sung nhiều số liệu khảo sát, từ đồ dị thường từ tỉ lệ 1: 200 000 đồ trọng lực Bouguer tỉ lệ 1: 500 000 phủ kín lãnh thổ nước đời Trong số đó, đáng ghi nhận phải kể đến cơng trình Bùi Cơng Quế Cao Đình Triều thực vào năm 80 90 kỷ trước Bằng phân tích tổng hợp tài liệu trọng lực từ, kết hợp sử dụng kết nghiên cứu cấu trúc theo tài liệu địa chấn động đất năm 80 tác giả Bùi Công Quế xây dựng sơ đồ cấu trúc vỏ Trái đất hệ thống đứt gãy cho lãnh thổ Việt Nam [18,19] Năm 1985 sở phân tích tài liệu trọng lực, kết hợp sử dụng tài liệu địa chất địa vật lý khác, tác giả Cao Đinh Triều xác định mối quan hệ đặc điểm trường trọng lực nâng lên độ cao khác với ranh giới cấu trúc vỏ [36, 37] Trong cơng trình [38, 39, 40, 41, 45, 76] tác giả sử dụng số liệu trọng lực nguồn số liệu khác liên quan, phương pháp biến đổi trường nghiên cứu cấu trúc sâu lãnh thổ Việt nam xây dựng đồ cấu trúc đứt gãy địa động lực đại lãnh thổ Việt Nam lân cận Trong cơng trình [42] tác giả sử dụng sở quan hệ hồi quy độ sâu mặt ranh giới vỏ Trái đất thành phần trường trọng lực để phân chia cấu trúc vỏ Trái đất khu vực miền Bắc Việt Nam theo dạng vỏ lục địa với miền khác biệt Năm 1989 tác giả cơng trình [28] sử dụng nhóm phương pháp phân tích thống kê biến đổi trường để xây dựng đồ đẳng sâu móng trước Kainozoi vùng đồng Sông Hồng Trên sở coi kết nghiên cứu phương pháp từ Tellua tài liệu tựa, tác giả cơng trình [7] tiến hành phân tích lại tài liệu trọng lực xây dựng sơ đồ bề mặt ranh giới vỏ Trái đất vùng lãnh thổ phía Bắc Kết thu có mức độ chi tiết cao có nhiều điểm khác so với nghiên cứu trước độ sâu phân bố lẫn hình thái cấu trúc mặt ranh giới Moho Conrad Ngồi cơng trình vừa nêu, kết nghiên cứu phân bố hệ thống đứt gãy cấu trúc vỏ Trái đất, xác định bề dày bồn trầm tích phản ánh cơng trình tác giả khác [11, 16, 17, 24, 25, 30, 39, 46] 1.2.3 Phương pháp địa chấn Ngoài nghiên cứu nêu trên, cấu trúc sâu số tác giả tận dụng số liệu ghi động đất để tính tốn bề dày vỏ Trái đất lãnh thổ Việt Nam nói riêng tiến hành cơng trình khác [4, 8, 9, 10, 22, 27] Dựa phân tích thời gian truyền sóng tính phổ Fourier tác giả cơng trình [4, 22] xây dựng mơ hình lát cắt vận tốc truyền sóng số điểm khác miền Bắc Việt Nam Mơ hình lát cắt cấu trúc phản ánh mặt cắt phân bố vận tốc truyền sóng địa chấn vỏ Trái đất lãnh thổ Bắc Việt Nam theo lý thuyết tia [26, 73] Một số đặc điểm cấu trúc sâu thạch phản ánh theo cấu trúc trường sóng ngang xây dựng sở phân tích đặc điểm phân tán vận tốc sóng mặt vỏ [31] Với việc sử dụng băng sóng động đất mạnh giai đoạn 1966-1990, tác giả cơng trình [43,44] áp dụng phương pháp phân tích cách xấp xỉ Taylor giải toán động học phi tuyến ba chiều sóng địa chấn nhận số mơ hình vận tốc truyền sóng dọc P thạch manti Năm 1996 tác giả cơng trình [20] nghiên cứu xác định biểu đồ thời khoảng dựa số liệu động đất Việt Nam giới, xây dựng mơ hình lát cắt vận tốc vỏ Trái đất khu vực Miền Bắc Việt Nam Từ xác định vận tốc sóng p (Vp) mơ hình lớp Mơ hình kiểm nghiệm qua trận động đất mạnh khu vực Tuần Giáo (24.6.1983) Trong cơng trình [51, 77, 52, 53, 54] sở phân tích thời gian truyền sóng P tài liệu khác, tác giả xây dựng mặt cắt vận tốc sóng P vỏ Trái đất Việt Nam Tác giả cơng trình [8] đề cách tiếp cận tổng hợp áp dụng đồng thời kết nghiên cứu thời gian truyền sóng P mơ hình hóa tốn học q trình lan truyền sóng địa chấn để xác mơ hình lát cắt tốc độ vỏ Trái đất lãnh thổ Việt Nam Các tác giả cơng trình [32, 33, 34] sử dụng mơ hình hóa tài liệu địa chấn dò sâu tuyến đo Thái Nguyên - Hịa Bình Hịa Bình - 11 2.2.2 Mơ hình hóa tài liệu địa chấn dị sâu Bài tốn thuận sử dụng phép mơ hình hố xây dựng sở lý thuyết tia với đường truyền rời rạc hố qua lưới [79] Theo đó, thời gian sóng tới máy thu từ điểm nổ theo đường truyền dọc tia L tính theo cơng thức ( 2.27 ): ( 2.27 ) Trong đó, t0i – thời gian truyền sóng từ nguồn phát đến máy thu, Li vi – độ dài đoạn tia vận tốc sóng P khối cấu trúc thứ i mơ hình cấu trúc, n – số khối mơ hình Thời gian truyền sóng lý thuyết từ nguồn phát đến máy thu điều chỉnh theo công thức: = ( 2.28 ) Trong công thức m – số tham số mơ hình (độ sâu đến mặt phản xạ, vận tốc truyền sóng lớp) 2.3 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TRỌNG LỰC NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC SÂU VỎ TRÁI ĐẤT MIỀN BẮC VIỆT NAM 2.3.1 Phương pháp nâng trường Phương pháp nâng trường trường hợp tính tốn thực thơng qua biến đổi Fourier Thuật tốn biến đổi trường cách tổng qt biểu diễn công thức: ( 2.29) 12 Trong f(x,y) hàm kết quả; h(x,y) nhân phép biến đổi; g(x,y) giá trị trường trọng lực quan sát 2.3.2 Phương pháp tính gradient ngang cực đại Cơng thức tính modul gradient ngang viết sau: G(x,y,z) = (2.33) Giá trị cực đại gradient ngang tính cách tiến hành so sánh giá trị tính điểm với điểm xung quanh Hướng ranh giới cực đại gradient ngang trường trọng lực xác định hướng vng góc với vectơ gradient ngang 2.3.3 Phương pháp phân tích định lượng tài liệu trọng lực 2.3.3.1 Bài toán ngược trọng lực Nội dung tốn tìm mơ hình cấu trúc môi trường địa chất xấp xỉ tập hợp vật thể gây dị thường cho phù hợp tốt với thông tin địa chất - địa vật lý có sẵn, với độ lệch trường quan sát lý thuyết nhỏ ( 2.35 ) Trong Glt Gqs trường trọng lực lý thuyết tính theo mơ hình đường cong quan sát tương ứng; i thứ tự điểm quan sát, i = 1,2, ,N; Pj vectơ tham số mơ hình mơi trường, gồm: kích thước hình học mật độ lớp, j = 1,2, ,M 13 2.4.3.2 Mơ hình hóa tài liệu trọng lực toán 2,5D Thuật toán Talwani dựng từ năm 1959 [62], theo hiệu ứng trọng lực vật thể có thiết diện đa giác tính theo tích phân đường sau: (2.36) Ở f số hấp dẫn;  mật độ đất đá tính g/cm3; L1 chu vi đa giác Kết hiệu ứng trọng lực thiết diện vật thể gây viết: (2.39) CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC SÂU VỎ TRÁI ĐẤT MIỀN BẮC VIỆT NAM BẰNG TÀI LIỆU ĐỊA CHẤN VÀ TRỌNG LỰC 3.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH TÀI LIỆU ĐỊA CHẤN 3.1.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH TÀI LIỆU ĐỊA CHẤN PHẢN XẠ 3.1.1.1 Mơ hình hố tuyến địa chấn Thái Ngun – Hồ Bình: Kết phân tích cho thấy, tuyến đo Thái Ngun – Hồ Bình độ sâu bề mặt móng kết tinh thay đổi từ km đến khoảng km với vận tốc truyền sóng xấp xỉ 4,6 đến km/s Lớp đá granit có bề dày trung bình 14 km Phần phía lớp granit vận tốc truyền sóng tăng dần từ 6,1 km/s đến 6,2 km/s Phần lớp granit vận tốc trung bình đạt 6,4 km/s Bề mặt Moho khu vực La Hiên đạt 30,6 km, nâng dần lên phía nam đạt đến 28,5 km khu vực thành phố Thái Nguyên Tại đoạn phía nam tuyến đo, mặt lại tiếp tục chìm dần đến 29,7 km 14 khu vực Hồ Bình Vận tốc truyền sóng lớp bazan phản ánh đồng phần 6,6 km/s, phần đạt đến 7,0 km/s bề mặt Moho 3.1.1.2 Kết mơ hình hố tài liệu địa chấn phản xạ theo tuyến Hồ Bình– Thanh Hố Theo kết phân tích độ sâu trung bình bề mặt Moho tuyến chìm sâu hẳn so với tuyến T1, đến 36 km Mơ hình 1D tính cho trường sóng phản xạ vụ nổ Ân Nghĩa cho độ sâu 35 km đến mặt Moho Độ sâu trung bình mặt Conrad sâu tuyến thứ đạt đến 16 km Riêng mặt móng kết tinh phản ánh nơng tuyến T1, khoảng từ đến km 3.1.2 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH TÀI LIỆU ĐỊA CHẤN KHÚC XẠ 3.1.2.1 Kết mơ hình hố cấu trúc vỏ Trái đất theo sóng khúc xạ tuyến Thái Ngun-Hồ Bình Theo kết phân tích, bề mặt kết tinh đạt độ sâu xấp xỉ km vùng nâng lên đoạn Võ Nhai - Đồng Hỷ, Phổ n - Mê Linh hay khu vực Hịa Bình Xen kẽ vào vùng lõm xuống, sâu đoạn thành phố Thái Nguyên đến xấp xỉ km Hình thái bề mặt Conrad chia làm khối cấu trúc Đoạn từ đầu tuyến Võ Nhai đến hết đất Đồng Hỷ cấu tạo lõm có độ sâu từ 13 đến 18 km Đoạn đến Phúc Thọ phản ánh khối cấu tạo nâng cao 10 km Tam Đảo Phần lại tuyến đo mặt Conrad lại phản ánh vùng lõm, độ sâu lớn đạt đến 18 – 19 km khu vực Lương Sơn – Hồ Bình Bề mặt Moho ghép vào ranh giới có vận tốc đạt xấp xỉ km/s Theo đó, cấu trúc bề mặt đơn giản so với hai bề mặt Bề mặt tạo thàng vòm nâng lên phần tuyến đoạn qua Sông Hồng - Sông Chảy (độ sâu 27 km) sâu hai đầu tuyến (30 - 31 km) 15 3.1.2.2 Kết mơ hình hố tài liệu sóng khúc xạ tuyến Hồ Bình – Thanh Hố Theo kết phân tích bề mặt móng kết tinh từ đoạn đầu tuyến có độ sâu thay đổi khoảng từ 2,5 đến 3,5 km Đoạn bề mặt kết tinh chìm dần từ 2,5 km đến gần km Từ tiếp phía nam đến điểm cuối tuyến, độ sâu mặt thay đổi khoảng từ đến km Bề mặt Conrad xác định phản ánh lồi lõm phức tạp Tại phần phía bắc từ Lạc Thuỷ đến Cẩm Thuỷ độ sâu thay đổi khoảng từ 15 km đến gần 19 km Từ phía nam huyện Cẩm Thuỷ bề mặt nâng lên nhanh xấp xỉ 10 km Đoạn cuối tuyến mặt Conrad lại tăng lên đến độ sâu khoảng 13 km Bề mặt Moho tuyến đo có bề dày tăng dần từ bắc xuống nam Độ sâu phần đầu tuyến đạt giá trị 31 km, tăng nhanh phía đứt gãy Nghĩa Lộ đến xấp xỉ 33 km, phía cuối tuyến đo đạt khoảng 37 km Kết củng cố thêm dựa kết phân tích toán ngược tổng quát số liệu địa chấn động đất khu vực tây Thanh Hóa Kết tính tốn cho thấy độ sâu lớp trầm tích vào khoảng km với vận tốc sóng dọc Vp lớn khoảng 5,2 km/s Lớp granit có vận tốc trung bình khoảng 5,6 đến 6,2 km/s đạt độ sâu đáy 17 km Vận tốc lớp bazan nằm khoảng 6,2 - 6.5 km/s Độ sâu bề mặt Moho phân tích đạt xấp xỉ 35 km 3.1.3 XÂY DỰNG MẶT CẮT CẤU TRÚC THEO TÀI LIỆU ĐỊA CHẤN 3.1.3.1 Mặt cắt cấu trúc vỏ Trái đất tuyến Thái Ngun - Hồ Bình Theo kết phân tích địa chấn cấu trúc vỏ Trái đất theo tuyến T1 xây dựng hình vẽ 3.17 Phóc Thä S Chảy -7 Kỳ Sơn Hoà Bình S Hồng Mường La - Bắc Yên Yên Lạc Nghĩa Lộ - Ninh Bình Vĩnh Ninh Đường 18 Phổ Yên S lô Trung Lương Yên Tử S Thương La Hiên N1 S Th­¬ng 16 VËn tèc 8.5 8.0 7.5 - 17 7.0 6.5 6.0 - 27 5.5 5.0 4.0 3.0 - 37 2.0 1.0 km/s - 47 km 20 10 30 BỊ mỈt mãng kÕt tinh 40 50 60 70 BỊ mỈt Conrad 80 100 90 BỊ mỈt Moho 110 120 km Đứt gÃy kiến tạo Hỡnh 3.17: Mt ct cu trúc tuyến Thái Ngun - Hịa Bình theo địa chấn 3.1.3.2 Mặt cắt cấu trúc vỏ Trái đất tuyến Hoà Bình – Thanh Hố: Tương tự tuyến số 1, cấu trúc vỏ Trái đất tuyến T2 biểu diễn hình 3.18 Thä Xu©n Vtb = 5,2 - 5,5 km/s N1 S M· Ngäc LỈc S M· CÈm Thđy N2 S M ·  S¬n La _ Bỉm Sơn Ân Nghĩa S Đà Nghĩa Lộ - Kim Bôi Đồng Môn Bái Trành Vtb = 6,1 - 6,4 km/s Vtb = 6,6 - 7,0 km/s Vtb = km/s Km Km giải: Bề mặt móng kết tinh Bề mặt Conrad Bề mặt Moho Điểm nổ mìn Đứt gÃy Hỡnh 3.18: Mt ct cu trỳc tuyến Hịa Bình - Thanh Hóa theo địa chấn 17 3.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC SÂU VỎ TRÁI ĐẤT MIỀN BẮC VIỆT NAM BẰNG TÀI LIỆU TRỌNG LỰC 3.2.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỨT GÃY KIẾN TẠO 3.2.1.1 Xác định hệ thống đứt gãy sơ đồ cực đại gradient ngang trọng lực: Cực đại gradient ngang tính cho trường trọng lực nâng lên độ cao khác nhau: 2, 5, 8, 10, 12, 15, 20, 25 km Kết cho thấy, giá trị cực đại gradient ngang trọng lực tính cho trường nâng lên độ cao 5, km phản ánh đầy đủ hệ thống đứt gãy vùng nghiên cứu Trong sơ đồ nâng lên độ cao lớn phản ánh đứt gãy mang tính khu vực 3.2.1.2 Kết đánh giá hướng nghiêng số đới đứt gãy lớn vùng nghiên cứu: Thông qua kết nghiên cứu hướng nghiêng đới đứt gãy vùng xác định Đáng ý hướng nghiêng số đới đứt gãy nghiên cứu khác với nghiên cứu trước đây: đới Sơn La - Bỉm Sơn nghiên cứu đoạn Thanh Hóa có hướng nghiêng tây nam, đới đứt gãy Phong Thổ - Than Uyên nghiêng tây nam 3.3 PHÂN TÍCH KẾT HỢP TÀI LIỆU TRỌNG LỰC VÀ ĐỊA CHẤN 3.3.1 MỐI QUAN HỆ VẬN TỐC TRUYỀN SÓNG VÀ MẬT ĐỘ ĐẤT ĐÁ DỌC THEO TUYẾN ĐỊA CHẤN DÒ SÂU Việc xác định giá trị mật độ đất đá sâu thông qua mối quan hệ với vận tốc truyền sóng dọc địa chấn Theo kết tính phân tích giá trị mật độ lớp trầm tích thay đổi khoảng từ 2,54 đến 2,65 g/cm3 Ở phía đầu tuyến khu vực Thái Nguyên giá trị mật độ thấp khoảng 2,54 - 2,55 g/cm3 Về phía cuối tuyến mật độ 18 đất đá tăng đến giá trị 2,6 - 2,62 g/cm3 Mật độ lớp granit có giá trị thay đổi khoảng 2,74 đến 2,76 g/cm3, với giá trị nhỏ nằm đoạn đứt gãy Sông Hồng Sông Lô giá trị lớn đạt khu vực nam đứt gãy Nghĩa Lộ - Ninh Bình Mật độ lớp bazan có khoảng giá trị thay đổi nhỏ từ 2,855 g/cm3 khu vực tuyến đến 2,877 g/cm3 vùng rìa phía nam phía bắc tương ứng Mật độ lớp vỏ nhỏ đoạn tuyến lớn vùng rìa, với khoảng giá trị thay đổi từ 3,110 đến 3,130 g/cm3 Kết phân tích tương tự cho tuyến thứ hai: Hịa Bình - Thanh Hóa Mật độ lớp đất đá trầm tích thay đổi thấp đầu tuyến phía bắc cao cuối tuyến khoảng từ 2,548 g/cm3 đến 2,620 g/cm3 Mật độ lớp bazan cao khu vực cấu trúc Sông Mã đạt 2,908 g/cm3 thấp đầu tuyến cuối tuyến phân tích Đối với lớp vỏ, tuyến đo đới đứt gãy Sông Mã cắt qua vỏ Trái đất chia thành khối: phần đầu tuyến có mật độ thấp đạt 3.130 g/cm3 phần cuối tuyến có mật độ cao đạt 3,136 g/cm3 3.3.2 GIẢI BÀI TOÁN NGƯỢC TRỌNG LỰC CHO CÁC TUYẾN XA TUYẾN ĐỊA CHẤN SÂU Dựa mô hình mật độ khối, lớp đá vỏ Trái đất phần số tuyến phân tích trọng lực thực vùng nghiên cứu Bằng tốn đa giác với thơng tin có ranh giới mặt bản, phân bố mật độ, vị trí hướng nghiêng đứt gãy có từ tài liệu địa chấn phân tích định tính trọng lực Kết phân tích xây dựng cấu trúc vỏ Trái đất dọc theo tuyến phân tích Đã tiến hành 11 tuyến phân tích trọng lực cho toàn vùng 19 KẾT LUẬN CHƯƠNG - Trên sở tài liệu tuyến địa chấn dò sâu, luận án xây dựng mơ hình cấu trúc vỏ Trái đất chạy dọc theo hai tuyến đo Theo đó, bề dày lớp trầm tích thay đổi mạnh từ km vùng lộ granit đến xấp xỉ 10 km vùng trũng Vận tốc truyền sóng lớp thay đổi mạnh từ km/s lớp phủ gần bề mặt đến xấp xỉ km/s phần đáy lớp Vận tốc lớp granit thay đổi khoảng từ 6,1 km/s phần đến 6,4 km/s phần đáy với bề dày lớp thay đổi khoảng 10 đến 18 km Trong lớp bazan vận tốc xác định khoảng từ 6,6 km/s đến 7,0 km/s phần đáy lớp tương ứng Bề dày lớp thay đổi khoảng 12- 20 km tùy vị trí Vận tốc lớp vỏ cho 8,0 km/s đến 8,1 km/s - Đã xây dựng sơ đồ phân bố đới đứt gãy dựa phân tích định tính tài liệu trọng lực Dựa chồng chập sơ đồ kết tính gradient cực đại cho giá trị trường nâng lên độ cao khác xác định hướng nghiêng đới đứt gãy lớn khu vực nghiên cứu Các kết tài liệu quan trọng cho xây dựng mô hình ban đầu giải tốn ngược trọng lực - Việc tiến hành tốn mơ hình hố 2,5D trọng lực dọc theo tuyến địa chấn dò sâu, sở sử dụng tài liệu địa chấn làm tài liệu tựa xây dựng mối quan hệ vận tốc truyền sóng mật độ lớp vỏ Trái đất khối cấu trúc mà tuyến địa chấn cắt qua Bằng phân tích kết hợp xác định giá trị mật độ vỏ Trái đất tuyến đo địa chấn đảm bảo độ tin cậy Đây tham số quan trọng để đưa vào tính tốn cho tuyến phân tích trọng lực vùng khơng có tuyến địa chấn cắt qua 20 CHƯƠNG 4: ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC SÂU VỎ TRÁI ĐẤT MIỀN BẮC VIỆT NAM 4.1 BỀ MẶT MÓNG KẾT TINH MIỀN BẮC VIỆT NAM Bề mặt móng kết tinh vùng nghiên cứu có hình thái cấu trúc phức tạp, từ lộ móng số vị trí đến độ sâu 8- km số vùng trũng Hệ đứt gãy Sông Hồng vùng ranh giới phân chia bề mặt móng kết tinh thành vùng Đơng Bắc Tây Bắc có nhiều điểm khác biệt theo đặc điểm cấu trúc (hình 4.1) 106 105 104 -3 -4 -3 -2 -4 ĐĐĐ Đ HHH HHHààààààGGG GGGia ia ia ia ia iannnnnnggg ggg -1 -2 §§ § §§ NN NN N aaaRRR RR××××× -3 -3 phó thä § §§ §§ § TTT SB Néi Bµi TTTrrrru §§ rrru ruuuuuunnn ĐĐ ĐĐĐru Đ -4 ĐĐĐưưưưưườờggggggLLLLLLưưưưưươơơ ờờờnnnnnggg ơơơnnnggg ggg1111188 ggg 888 -2 bắc giang Sg Đà hai dương -3 hoà bình -9 nam định -3 Đường Đường đẳng đẳng giá giá trị trị độ độ sâu sâu mặt mặt kÕt kÕt tinh tinh -2 -3 -2 -1 §øt §øt g·y g·y kiÕn kiÕn t¹o t¹o Thùc hiƯn: NCS L¹i Hợp Phòng Đ ĐĐggg SSSôôô nnnnngggggCCC CCCảảảả Đ Đ Đggg § gg SSSS« g-1 «««nnnnnngggggg H H H HiÕiÕ H iÕuuuuu iÕiÕ -3 -2 tróc lâm CÊu CÊu tróc lâm CÊu CÊu tróc tróc låi låi -2 Cưa Ba L¹t ĐÔ NG ninh bình -1 -2 hoá 20 BI ểN -5 -1 -1 -2 -7 hà nam thái bình Ãà MMMÃÃà gggMMM ôôôôônnnnngg SSSSSS L àO 21 Cg Hải Phòng -2 -1 ĐĐĐĐĐggg giới Ranh Ranh giới tỉnh tỉnh quảng ninh -1 -2 Sg Mà TTTTửửử êêênnnnnn YYYê ĐĐ ĐĐ nnngggggg Đ Đ ưưươơơơơơnnn gggLLLLLLưưư uuunnnnnnggg rru rru ru ru ru TTrru §§ § TTT §§ -1 - hải phòng chú giải giải -1 -3 Đ Đ Đ.Yê Yên Yên Yên Đ Đ Đ Yª Yª Yªn Yªn Yªn nnnTư Tư Tư ng Hå Sg hà tây hưng yên Lộ Lộ móng móng kết kết tinh tinh trên bề bề mặt mặt -2 vĩnh phúc -3 -4 àà ĐĐĐààà gggg Đ ôôôônnnn SSSS §gggggg §§§ -1 § § § S« § § S« Sônng ng nng nng ng ng gggTh Thươ Th Th Th Th ­¬ng ­¬ ­¬ ­¬ ­¬ ng ng ng ng ng -2 -5 ªªªnnnnn nnnYYY TTTiªiªiª ggg »»»nnn oooBBB CCCaaaaa ĐĐ ĐĐ CC Đ thái nguyên ggg ồồồnnnnnngg H HH HHồồồ nnngggggg SSSôôôôôônnn ggg SSS Đ Đggg ĐĐ ĐĐ -3 SSSSS¬¬¬¬¬nnn Øm mØm ØØØm Ømm BBBBBB LLLLLaaa ơơơơơơnnnnn SSSSS Đ ĐĐ Đggg ĐĐ Sơn La -2 -1 -1 22 lạng sơn -4 -2 điện biên -3 yyy hhhảảảảảyy CC Chh CC nnnggggg SSSôôôôôônn ggg SS Đ Đggg ĐĐ ĐĐ -4 yên bái Đ ĐĐ ĐĐ Đgggg NNN NNggggg hhhhhÜa ÜaÜÜa ÜÜa Üa Üa Üa aaLLL Léééé K KKKim iim iim im im mm miim BBBôôô iii -4 bắc kạn tuyên Quang Hồ Thác Bà -4 -2 -1 aaaaaa HHHãããããã mm mHHH mm iªiªiªm iªiª iê ôôô Chhhhhh CC gggLLLLLLôôô CC C ôôônnnggg ĐĐ Đ ĐĐ SSSSSSôôônnn Đ ĐĐ ĐĐ -1 -1 òòòaaaa HH Hò HH gggH ảảảnnnnnnggg QQQuuuuảảả ĐĐĐ Q Đ -2 -2 -3 lào cai nnnggggg ưưươơơơơơnnn úúLLLLLưư Phhhhhúúú PPP inininhhhhhh M M Mininin M êêênnnnnn YYYYYêê ĐĐ ĐĐ § -1 -1 lai ch©u cao b»ng §§ §§ § Đ SSSS ô ôôônnnn gggggg PPPPhhh hhhóóóó ĐĐ ĐĐ Đ Đáááááá yyyyyy hà giang -1 -2 23 -4 T R U N G Q U èC -1 107 -1 103 -3 -2 nghệ an -1 CBHD: PGS.TS Đinh Văn Toµn, GS.TS Chau Huei-Chen Hình 4.1: Sơ đồ phân bố độ sâu bề mặt móng kết tinh miền Bắc Việt Nam 4.2 BỀ MẶT CONRAD MIỀN BẮC VIỆT NAM Có thể thấy ba vùng có đặc trưng khác bề mặt Conrad vùng Đông Bắc, vùng Sông Hồng vùng Tây Bắc 21 Độ sâu đến bề mặt dao động khoảng rộng từ xấp xỉ 10 km số cấu trúc vùng ven biển đến khoảng 25 km số nơi vùng núi (hình 4.2) 103 106 105 104 107 23 T R U N G Q U ốC Đ ĐĐĐ Đ NNN NNNaaaaaa RRRRRRììì ììì -1 -18 22 -18 -20 lạng sơn Đ Đ Sô § § § S«ng S« S« S« ngTh ng ng ng Th Th TT T Th Th Th ­¬ h­ ­¬ ­¬ h­ h­ ­¬ ­¬ ­¬ ng ¬n ng ng ¬n ¬n ng ng ng ggg g ååånnnggg H HHHồ nnngggggg SSSôôô ĐĐĐgggg Đ -1 thái nguyên Sg hà tây -14 ĐĐĐ TTT TTTrrruuu SB Nội ĐĐ Đ Đ Bài ĐĐ ĐĐĐrrruuunnnnnnggggggLLL ưưườờờ LLLưưưưưươơơơơơnnn nnnggg nnngggggg 111888 ng Hå Sg § -18 -1 vÜnh phó thọ -1 ààà gggĐĐĐ ôôônnn SSS ĐĐĐggg n Sơơơơnnn mØØm mSSS mm Øm m ØØØØØm BBBBBØm aaa LLLLLLaaa ơơơnnnnnn SSSSSSơơơ ĐĐ Đggggg ĐĐ yên bái Đg Đ ĐĐĐ ggg NN NNNggggghhh hhhÜÜÜaÜÜa ÜaaÜÜÜaaaaaLL LLLééééé KK KKKiiim iim im m m mm miiim BBBBBôôô ôôiiiii Sơn La bắc kạn tuyên Quang nnn êêêêêênnn nnnYYYYYY êiê iê iiiª iªªnnn -TTTTTTiªiªiª nnngggggg BBB»»»»»»nnn aaaoooooBBB CCC Caa C Đ ĐĐĐ Đ ảảảyyyyyy CCChhhhhhảảả nnggggCCC SSôôôôônnn ggg SSS ĐĐ Đ ĐĐ Đggg -20 điện biên -18 lào cai aaa HHHóóóóóóaaa mmmHHH êiiê iê iiêiiê iêêêmmm hhhiê ôôô gggLLLLLLô CCCh Đ SSôôôôônnnnngg ĐĐĐ ĐĐ ĐĐ SSS Đ -2 -16 Đ Đ Đ HH ĐĐ HHààààààGGG H GGGia ia iannnnngg iaia ggg cao -22 lai châu òaaaaa HHHòòò nnngggg uuuảảảảnn QQQu Q Đ ĐĐĐ -1 Đ ĐĐ ĐĐ SSSSSSôôô ôônnnnngg gggPPPPP hhhhhóóó óóĐ ĐĐ ĐĐ Đááááá yyyyy nnnggggg ­­­¬¬¬¬¬nnn óóóóóóLLLLL­­ PP PP Phhh P inininhhhhhh M M M M Mininin nnnnnM YYYYYYêêê ĐĐ ĐĐ Đ Đ hà giang -24 chú giải giải bắc giang -16 Đ Đ Đ Yên Yên Yên § §.Yªn Yª Yª Yª Yªn Yªn Tư Tư Tư nnnTử Tử Tử TTửửửử nnnTTT YYYêêêêêênn Đ Đ YY §§ g §§ ¬¬¬nnnnnnggg LLL­­­ nnngggg L TTrrrruuuun T T ĐĐ ĐĐ quảng ninh 21 hai dương hưng yên hải phòng Cg Hải Phòng hoà bình - 20 đẳng trị giá trị Đường Đường đẳng trị và giá trị độ độsâu sâu mặt mặt Conrad Conrad thái bình ÃÃà MÃÃà MM MM M nnngggggg SSSôôôôôônnn .SSS ĐĐgggggg ĐĐ Đ L àO ninh bình -14 nam định Cửa Ba Lạt hoá -16 Ranh Ranh giới giới các tỉnh tỉnh ĐÔ NG Hà Nội Thủ Thủđô đôHà Nội hà nam -14 Sg Mà Đường Đường biên biêngiới giới -20 -12 Đứt Đứt gÃy gÃykiến kiến t¹o t¹o 20 BI ĨN -12 -14 tróc CÊu CÊutróc tróc lâm lâm CÊu CÊu tróc tróc låi låi Thùc hiện: NCS Lại Hợp Phòng -18 nghệ an -1 CBHD: PGS.TS Đinh Văn Toàn, GS.TS Chau Huei-Chen Hỡnh 4.2: Sơ đồ phân bố độ sâu bề mặt Conrad miền Bắc Việt Nam 4.3 BỀ MẶT MOHO MIỀN BẮC VIỆT NAM Hình thái bề mặt Moho phạm vi nghiên cứu có tính phân vùng rõ Đới đứt gãy Sông Hồng dải ranh giới rõ ngăn cách vùng Đông Bắc Tây Bắc với đặc trưng hình thái khác hẳn (hình 4.3) Nhìn chung độ sâu đến mặt tăng dần theo hướng từ đông nam lên tây bắc với giá trị 26 km trung tâm 22 trũng Hà Nội lớn đến 40 km khu vực góc tây nam vùng nghiên cứu thuộc địa phận tỉnh Lai Châu, Lào Cai T R U N G Q U ốC -34 ĐĐ Đ H Đ HHàààààà H GGG Gia G iiia iia aaannnnnggggg tuyªn Quang -36 chó giải giải Đứt Đứt gÃy gÃy kiến kiến tạo tạo Thực hiện: NCS Lại Hợp Phòng 21 Đ Đ § g g § §g S« S« g g.S« S«ng S« ng ngH ng H HiÕ iÕ H iÕuuuu iÕ ninh bình ĐÔ NG hoá thái bình nam định BI ĨN ··· MM MM··· gggM «««nnnnnnggg SSSSSS«« gggggg ĐĐ Đ Đ ĐĐ L àO Thủ Thủ đô đô Hà Hà Nội Nội Ranh Ranh giới giới các tỉnh tỉnh ửửử nnTTTTTửửử YYYêêêêênnn nnnggggg ĐĐĐ YY Đ ưưươơơơơnnn gggLLLL­­ rruuuunnnnggg r r T T T T T T Đ Đ Đ ĐĐ Đ hoà bình Đường Đường đẳng đẳng trị trị và giá giá trị trị mặt mặt Moho Moho Đường Đường biên biên giới giới -32 bắc giang -31 Đ Đ Đ.Yê Yê Yê YênnnnnnTử Yê Yê Tử Tử Tử Tử Tử quảng ninh hai dương hưng yên -27 hải phòng hà nam -26 -36 -33 Đ Đ Đ Sô thái nguyên Đ Đ Đ Sô Sôôônng SSSô nng nng gggTT Thhhhhhưưư TT ươ ươ ươ ơơơnng ng nnng ggg -2 Đ ĐĐ § T T T §§§ TTTrrrruuuunnn § § n g § g g §§­­­­ê g LLLL­ -28 ờờờnnnnggg ưưươơơơnnn ggg1111188 nnngggg hà NOI 888 vĩnh phúc -29 ggg ồồồnnnnnnggg HH Hồồồ HH nnnggggg SSSôôôôônnn ggg S ĐĐ ĐĐ Đgg ààà Đ ĐĐ Đààà ĐĐ nnngggggg SSSôôôôôônnn gggggg SSS ĐĐ ĐĐ Đ Đ Sơn La phú thọ 22 lạng sơn -30 -37 nnn SSSSSSơơơơơơnnn ỉỉỉỉmỉỉm mm m BBBBBB LLLaaaaaa nnnLL SSSơơơơơ ggg SS Đ ĐĐĐg -39 -38 ĐĐ ĐĐ Đggggg yên bái NNN ggghhhĩĩĩ ĩĩaĩaa L LLLộộộộ -KKK iim imm BBBôôô iii êêênnnnnn YYYYYYêêê iiiêêiiêêênnnnnn TTTiê -TTT nnngggggg BBBằằằằằnnn ooooooBBB CCCaaaaaa ĐĐ C ĐĐ Đ bắc kạn aaaaa Hòòòòò HHH gggH ảảảnnnnngg QQQuuuuuuảả ĐĐĐ Đ QQ Đ aaaaa HHóóó mmHHH mm m iêêiiêêêêêm iiêiê LLLôôôôôô CChhhhhiii CC C C n n nggggggLLL § §§§ § .SSSSSS««««««nnn § § § §§ § yyy hhhảảảảảảyyy CC C CC Chhh nnngggggg SSSôôôôôônnn SSS §§ §gggggg §§ § § § §g §g g g § §g §g § § §iÖn §i §i §i iÖn iƯn iƯn § § ƯnBi Ưn Ưn iƯn iƯn Bi Biªn ªn Bi ªn -La ªn La LaiiiiiiCh La La Ch Ch Ch©u Ch ©u ©u ©u ©u -40 -38 cao -36 Đ Đ ĐĐĐ SSSSôôô ôônnnnnnggg gggPPPPPP hhhhhhóóóóó ĐĐ Đááá ĐĐ Đ áááyyyyyy -35 lào cai lai châu điện biên 23 gg ơơơnnnnnnggg LLLưưưưưươơơ hhúúúúúú L PP PPhhh h -PP nnhhh iniin iin Min M M nnnM YYYêêêêêên ĐĐ Đ Y ĐĐ hà giang -39 107 -3 -36 -40 106 105 104 § §§ §§ N N NN NN aaaRRR ììì 103 nghệ an Đ § §g g g § § S« g g g Sô Sông ng Sô Sô ngCả ng ng Cả Cả C C C ảảả CBHD: PGS.TS Đinh Văn Toàn, GS.TS Chau Huei-Chen Hình 4.3: Sơ đồ phân bố độ sâu bề mặt Moho miền Bắc Việt Nam 20 23 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ - Luận án xây dựng mơ hình cấu vận tốc vỏ Trái đất theo tài liệu hai tuyến đo địa chấn sâu Mơ hình cấu trúc nhận không phản ánh thay đổi vận tốc truyền sóng địa chấn theo chiều sâu mà dọc theo chiều dài tuyến đo Theo đó, bề dày lớp trầm tích thay đổi mạnh từ km vùng lộ granit đến xấp xỉ 10 km vùng trũng Vận tốc truyền sóng lớp thay đổi mạnh từ km/s lớp phủ gần bề mặt đến xấp xỉ km/s phần đáy lớp Vận tốc lớp granit thay đổi khoảng từ 6,1 km/s phần đến 6,4 km/s phần đáy với bề dày lớp thay đổi khoảng 10 đến 18 km Trong lớp bazan vận tốc xác định khoảng từ 6,6 km/s đến 7,0 km/s phần đáy lớp tương ứng Bề dày lớp thay đổi khoảng 12- 20 km tùy vị trí Vận tốc lớp vỏ cho 8,0 km/s đến 8,1 km/s Các mơ hình dùng làm tài liệu tựa để xây dựng mơ hình cấu trúc vỏ Trái đất cho toàn miền Bắc Việt Nam, đảm bảo độ tin cậy cao kết tính toán - Đã xây dựng sơ đồ phân bố đới đứt gãy hướng nghiêng đới đứt gãy lớn khu vực nghiên cứu sở phân tích tài liệu trọng lực Các đới đứt gãy ranh giới khối cấu trúc khác sử dụng mơ hình tính toán ngược trọng lực cạnh đa giác với giá trị mật độ khác - Thơng qua kết địa chấn có, tiến hành phân tích kết hợp tài liệu địa chấn trọng lực dựa giải toán ngược trọng lực với mơ hình tốn thuận địa chấn, xây dựng mối tương quan mật độ vận tốc truyền sóng dọc tuyến đo địa chấn giá trị mật độ đất đá khối cấu trúc mà tuyến địa chấn cắt qua Các giá trị mật độ thông số quan trọng cho lập mơ hình tốn thuận phân tích tốn ngược trọng lực Trên sở phân tích kết hợp 24 tài liệu địa chấn trọng lực xác định độ sâu ranh giới vỏ Trái đất xây dựng mơ hình cấu trúc vỏ Trái đất miền Bắc Việt Nam với độ tin cậy cao KIẾN NGHỊ - Địa chấn dò sâu phương pháp tin cậy phương pháp địa vật lý nghiên cứu cấu trúc sâu Tuy nhiên với tuyến địa chấn nêu nghiên cứu cấu trúc sâu vỏ Trái đất miền Bắc Việt Nam nói riêng hay cho tồn lãnh thổ Việt Nam nói chung Dựa kết luận án NCS cho nên tiến hành tuyến địa chấn sâu nghiên cứu cấu trúc vỏ Trái đất Việt Nam, đặc biệt vùng có chế độ hoạt động địa chấn cao vùng Tây Bắc Việt Nam, cung cấp thông tin chi tiết, tin cậy cấu trúc, đứt gãy cho dự báo tốt nguy động đất Việc triển khai phương pháp nghiên cứu vùng trọng điểm quốc gia giúp nâng cao chất lượng nghiên cứu giúp hoạch định chiến lược phát triển kinh tế xã hội giảm nhẹ thiệt hại có gây tai biến địa chất 25 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Dinh Van Toan, Steven Harder, Pham Nang Vu, Trinh Viet Bac, Doan Van Tuyen, Lai Hop Phong, Tran Anh Vu, Nguyen Thi Hong Quang, 2008 The first deep seismic investigations in North Viet Nam, Tạp chí Địa chất, Series B N31-32,213-219 Lại Hợp Phòng, Trịnh Việt Bắc, Trần Anh Vũ, 2009 Một số kết xây dựng mơ hình mật độ vỏ Trái đất miền Bắc Việt Nam toán 2,5 chiều trọng lực, kết hợp sử dụng tài liệu địa chấn dị sâu Tạp chí CKHvTĐ, T31(4)[CĐ], 390-396 Đinh Văn Toàn, Steven Harder, Phạm Năng Vũ, Trịnh Việt Bắc, Đồn Văn Tuyến, Lại Hợp Phịng, Trần Anh Vũ, Nguyễn Thị Hồng Quang, 2009 Kết bước đầu phân tích tài liệu địa chấn dị sâu nghiên cứu cấu trúc vỏ Trái đất Miền Bắc Việt Nam Tạp chí CKHvTĐ, T31(4)[CĐ], 289-298 Đinh Văn Tồn, Steven Harder, Phạm Năng Vũ, Trịnh Việt Bắc, Đoàn Văn Tuyến, Lại Hợp Phòng, Trần Anh Vũ, Nguyễn Thị Hồng Quang, 2010 Cấu trúc vỏ Trái đất miền Bắc Việt Nam theo kết phân tích tổ hợp địa chấn sâu lực Tuyển tập hội nghị khoa học kỷ niệm 35 năm thành lập Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam ISBN: 978-604-913-016-8,V9, 80-88 Lại Hợp Phòng, Đinh Văn Toàn, Trần Anh Vũ, 2011 Xác định hướng nghiêng số đứt gãy lãnh thổ miền Bắc Việt Nam phương pháp tính cực đại gradient ngang trọng lực, Tạp chí CKHvTĐ, T33(3), 554 – 560 Đinh Văn Tồn, Lại Hợp Phịng, nnk, 2011 Kết nghiên cứu cấu trúc vỏ Trái đất tài liệu sóng khúc xạ hai tuyến địa chấn dị sâu miền Bắc Việt Nam Tạp chí CKHvTĐ, T33(3), 538-548 Strong Wen, Yu-Lien Yeh, Chi-Cha Tang, Lai Hop Phong, Dinh Van Toan, Wen-Yen Chang, Chau-Huei Chen The tectonic structure of the Song Ma fault zone, Vietnam Journal of Asian Earth Sciences 107 (2015) 26–34