Đặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chất

Đặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chấtĐặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chất

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

NGUYỄN QUỐC HƯNG

ĐẶC ĐIỂM KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI BỒN TRŨNGKAINOZOI QUẢNG NAM (PHẦN ĐẤT LIỀN) VÀ

VAI TRÒ CỦA NÓ ĐỐI VỚI TAI BIẾN ĐỊACHẤT

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

HÀ NỘI – 2024

NGUYỄN QUỐC HƯNG

ĐẶC ĐIỂM KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI BỒN TRŨNGKAINOZOI QUẢNG NAM (PHẦN ĐẤT LIỀN) VÀVAI TRÒ CỦA NÓ ĐỐI VỚI TAI BIẾN ĐỊA CHẤT

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào khác.

Tác giả luận án

Nguyễn Quốc Hưng

1.Tính cấp thiết của luận án . 1

2.Mục tiêu của luận án . 3

3.Nhiệm vụ của luận án . 3

4.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án . 3

5.Nội dung nghiên cứu . 3

6.Phương pháp nghiên cứu . 4

7.Luận điểm bảo vệ . 5

8.Những điểm mới của luận án . 6

9.Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án . 7

10.Cơ sở tài liệu của luận án . 7

TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU, PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ CÁCPHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 10

1.Tổng quan khu vực nghiên cứu . 10

1.1.Vị trí và phạm vi vùng nghiên cứu . 10

1.2.Lịch sử nghiên cứu địa chất – kiến tạo – tai biến . 11

1.2.1.Trong nước và vùng nghiên cứu . 11

1.2.2.Trên thế giới . 14

1.3.Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu . 16

1.3.1.Phương pháp luận nghiên cứu kiến tạo hiện đại . 16

1.3.2.Phương pháp luận nghiên cứu tai biến địa chất . 24

1.4.Các phương pháp nghiên cứu . 27

1.4.1.Phương pháp thu thập và xử lý thông tin . 27

1.4.2.Phương pháp viễn thám . 27

1.4.3.Phân tích mô hình DEM . 28

1.4.4.Phương pháp điều tra khảo sát . 29

1.4.5.Phương pháp phân tích số liệu địa vật lý . 29

1.4.6.Phương pháp giải đoán cấu trúc . 30

1.4.7.Nhóm phương pháp phân tích mẫu . 30

1.4.8.Phương pháp mô hình hóa . 33

2.1.3 Kiến tạo . 50

2.2.Hiện trạng tai biến địa chất vùng bồn trũng Kainozoi Quảng Nam . 50

2.2.1.Động đất . 50

2.2.2.Hiện tượng nhiễm mặn . 51

2.2.3.Hiện tượng xói lở bờ . 52

2.2.4.Sự biến động dòng chảy của sông . 53

ĐẶC ĐIỂM VẬN ĐỘNG KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI VÙNG BỒN TRŨNGKAINOZOI QUẢNG NAM (PHẦN ĐẤT LIỀN) 56

3.1.Vị trí khu vực nghiên cứu trong bối cảnh địa động lực Kainozoi Đông nam Á 56

3.1.1Vị trí và các nguồn lực tác động chính . 56

3.1.2 Lịch sử trường ứng suất khối Đông Dương trong Kainozoi . 56

3.2.Đặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng Kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) 58

3.2.1.Đặc điểm đứt gãy hoạt động trong vùng đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam

.58

3.2.1.1Hệ thống đứt gãy phương á vĩ tuyến (F1) . 58

3.2.1.2.Hệ thống đứt gãy phương Đông Bắc - Tây Nam . 61

3.2.1.3.Hệ thống đứt gãy phương Tây Bắc - Đông Nam . 70

3.2.1.4 Các biểu hiện của hoạt động kiến tạo và kiến tạo hiện đại trong khu vực

3.2.2.Vận động nâng hạ kiến tạo . 101

3.2.2.1.Vận động nâng kiến tạo . 101

VAI TRÒ CỦA HOẠT ĐỘNG KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI VỚI TAI BIẾN ĐỊACHẤT BỒN TRŨNG KAINOZOI QUẢNG NAM 113

4.1.Các tai biến địa chất nguồn gốc nội sinh . 113

4.1.1.Vai trò của vận động kiến tạo hiện đại liên quan đến Động đất . 113

4.1.2 Vai trò của vận động kiến tạo hiện đại liên quan đến sóng thần . 116

4.2 Vai trò của hoạt động kiến tạo hiện đại với tai biến ngoại sinh . 118

4.2.1.Vai trò của hoạt động kiến tạo hiện đại với hiện tượng nhiễm mặn . 118

4.2.2.Vai trò của hoạt động hoạt động kiến tạo hiện đại tới xói lở . 121

4.2.3.Vai trò của hoạt động hoạt động kiến tạo hiện đại tới sự biến động dòng chảy của sông . 126

4.2.4.Tổ hợp tai biến liên quan nâng hạ kiến tạo . 129

4.2.5.Vai trò của hoạt động hoạt động kiến tạo hiện đại tới tai biến khác . 137

KẾTLUẬN 141

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH DO NCS CHỦ TRÌ HOẶC THAM GIA143TÀI LIỆU THAM KHẢO 146

PHỤ LỤC 161

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾTChữ viết tắt

Nội dung

Biến đổi khí hậu

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Vị trí vùng nghiên cứu 10

Hình 1.2 Sự hình thành của thũng sông dạng chữ V với bờ sông dốc (thường >600)tạo thành thung lũng dạng chữ V do nâng cao địa hình đáy sông(www.geocaching.co) 21

Hình 1.3 Mối quan hệ giữa đứt gãy với các hệ thống nước mặt và nước dưới đất,trong đó đứt gãy đóng vai trò tạo ra địa hình trên mặt, bồn thu nước và tạo đườngdẫn, đới thẩm thấu và tái nạp hoặc tàng trữ nước dưới đất (Trần Thanh Hải 2020)

Hình 1.4 Một mô hình mô phỏng mối quan hệ giữa các hệ thống khe nứt, đút gãytrong đá và sự di chuyển, thành tạo các hệ thống hang hốc, đới chứa nước trong đáở các độ sâu khác nhau, tùy theo mức độ dao động kiến tạ(https:// www.bgs.ac.uk/mendips/) 23

Hình 1.5 Khu vực bờ biển Cửa Đại được quan sát trên ảnh viễn thám năm 2017

(hìnhtrái), đường bờ biển và sông Thu Bồn qua các năm 1975,1989, 2014 (hìnhphải) 28

Hình1.6: Bản đồ địa hình tỷ lệ 1: 25000 29

Hình 1.7: Thềm sông trên mô hình DEM 29

Hình 1.8 Vị trí tuyến khảo sát (phải) và mặt cắt địa chấn tuyến T7(trái) 30

Hình 1.9 Đứt gãy (F) trên mặt cắt địa chấn tuyến T7 30

Hình 1.10 Ảnh chụp lấy mẫu định tuổi OSL thềm sông vùng nghiên cứu 31

Hình 1.11 Sơ đồ tiến trình xử lý mẫu trong phòng thí nghiệm (Hancock, Williams,1986) 32

Hình 1.12 Tín hiệu ESR trong mẫu thạch anh phân tích trong điều kiện 77 K và giátrị đỉnh Al-centers xác định 33

Hình 1.13 Toàn cảnh kết quả thí nghiệm và sự hình thành đới trượt cắt Riedel dọctheo đới trượt phải chính (PDZ), hai hệ thống trượt kèm ngược chiều R và R' (Cloos

(1928) và Riedel (1929) 34

Hình 1.14 Sơ đồ tổng hợp của các đới trượt cắt liên quan đến hệ thống trượt phải(PDZ): R, P và đới trượt chính (PDZ) có tính chất trượt tương đồng; R’, P’ là cặptrượt cắt có tính chất trượng ngược với đới trượt chính Cặp trượt cắt cộng ứng R và tạoR’ góc khoảng 60 o ; trục ứng suất nén ép cực đại tạo góc khoảng 45 o so với

hướngtrượt chính và tạo nên các trường nén ép, căng giãn liên quan (Wilcox et al.(1973,Nandan Roy và Arnab Roy, 2022) 35

Hình 2.1 Sơ đồ địa chất bồn trũng Kainozoi Quảng Nam 48

Hình 2.2 Bầu Phong Thử chảy ra sông Thu Bồn (ảnh Google Earth) 53

Hình 2.3 Sông Vĩnh Điện chảy ra sông Thu Bồn (ảnh Google Earth) 53

Hình 3.1 Khu vực nghiên cứu trong bối cảnh địa động lực Kainozoi Đông NamChâuÁ, (Tapponnier P) 56

Hình 3.2 Các trạng thái cổ giai đoạn Oligocen đến nay (Theo Nguyễn Văn Vượngvà Lường Thị Thu Hoài, 2019) Các ký hiệu tương ứng (1) Hệ thống đứt gãy hoạtđộng dưới trường ứng suất kiến tạo tương ứng giai đoạn; (2) Hệ thống đứt gãy

ngừnghoạt động dưới trường ứng suất kiến tạo tương ứng; (3) Đai bazan; (4) Khả

năng mở rộng dưới trường ứng suất kiến tạo được; (5) Đứt gãy thuận tương ứngvới trườngứng suất giai đoạn; (6) trục ứng suất chính cực đại (σ1); (7) Trục ứngsuất cực tiểu(σ3) 57

Hình 3.3 Mặt trượt đứt gãy ghi nhận trong sét mềm dẻo với tính chất trượt nghịchtại bồn Nông Sơn (Quảng Nam) và các dấu hiệu trượt đi cùng (Ảnh Nguyễn QuốcHưng, 2019) 60

Hình 3.4 Đới phá hủy gây ra do hoạt động của đứt gãy hệ thống á vĩ tuyến và mặttrượt nghịch ghi nhận được tại khu vực Duy Xuyên và các dấu hiệu trượt đi cùng 60

Hình 3.5 Thống kê hệ thống đứt gãy phương á vĩ tuyến khu vực Quảng Nam Đồ thịhoa hồng thể hiện hệ thống đứt gãy F1 60 Hình 3.6 Mặt trượt đứt gãy phương 65o – 245 tại moong khai thác đá khu vực o Đại Chánh (bồn Nông Sơn) và các dấu hiệu trượt đi cùng thể hiện hướng trượt trái Mũitên màu đỏ chỉ hướng dịch trượt (Ảnh Nguyễn Quốc Hưng, 2017) 62 Hình 3.7 Mặt trượt đứt gãy phương 60 o – 240 o xuất hiện cùng hệ thống mặt trượtđứtgãy phương á vĩ tuyến và phương 155 – 335 tại moong khai thác đá khu vực ĐạiChánh (bồn Nông Sơn) và các dấu hiệu trượt đi cùng thể hiện hướng trượt phải Mũitên màu đỏ chỉ hướng dịch trượt (Ảnh Nguyễn Quốc Hưng, 2017) 63 Hình 3.8 Hệ thống mặt trượt đứt gãy phương 65 o – 245 o xuất hiện cùng hệ thốngmặttrượt đứt gãy phương 42 o - 222 o tại khu vực Núi Eo (Duy Xuyên) Mũi tên màuđỏchỉ hướng dịch trượt (Ảnh Nguyễn Quốc Hưng, 2017) 64 Hình 3.9 Hệ thống mặt trượt đứt gãy phương 65o – 245o xuất hiện trong mỏ khaithác

đá Vinaconex (Chu Lai) và các dấu hiệu trượt đi cùng thể hiện hướng trượttrái.Vị trí ngón tay thể hiện các gờ trượt và đường trượt rõ ràng Mũi tên màu đỏ chỉhướng dịch trượt (Ảnh Nguyễn Quốc Hưng, 2017) 64 Hình 3.10 Dấu hiệu vết xước và gờ đứt gãy ghi nhận trượt trái Đứt gãy F2-6 Mũitên màu đỏ chỉ hướng dịch trượt (Ảnh Nguyễn Quốc Hưng, 2017) 65 Hình 3.11 Đứt gãy F2-6 tạo nên ranh giới sắc nét giữa đá granit (màu xám sáng,chứa mặt trượt đứt gãy) và đới phong hóa (màu vàng) 65 Hình 3 12 Đồ thị hoa hồng thể hiện phương của hệ thống đứt gãy ĐB – TN: F2: (60-

tay thể hiện các gờ trượt và đường trượt rõ rang Mũi tên màu đỏ chỉ hướng dịchtrượt (Ảnh Nguyễn Quốc Hưng, 2017) 66 Hình 3.14 Hệ thống mặt trượt đứt gãy phương 40o – 220o và dấu hiệu đứt gãy thểhiện

hướng trượt trái xuất hiện trong mỏ khai thác đá khu vực Chu Lai Mũi tên màuđỏ chỉ hướng dịch trượt (Ảnh Nguyễn Quốc Hưng, 2017) 67 Hình 3.15 Hệ thống mặt trượt đứt gãy phương 40o – 220o và dấu hiệu đứt gãy thểhiện hướng trượt trái tại vết lộ khu vực Duy Xuyên Mũi tên màu đỏ chỉ hướng dịchtrượt (Ảnh Nguyễn Quốc Hưng, 2017) 68 Hình 3.16 Hệ thống mặt trượt đứt gãy phương 40o – 220o và dấu hiệu đứt gãy thểhiện hướng trượt trái xuất hiện trong vết lộ khu vực Duy Xuyên Mũi tên màu đỏ chỉhướng dịch trượt (Ảnh Nguyễn Quốc Hưng, 2017) 68 Hình 3.17 Hệ thống mặt trượt đứt gãy phương 42 o – 222 o cắt qua tập cuội kết và dấuhiệu đứt gãy thể hiện hướng trượt trái xuất hiện trong vết lộ khu vực Duy Sơn

2017) 69

Hình 3.18 Mặt trượt trái nghịch ghi nhận trong các đá granit khu vực Quế Sơn,Quảng Nam (Ảnh Nguyễn Quốc Hưng, 2017) 69 Hình 3.19 Mặt trượt đứt gãy nghịch trái đã ghi nhận các mùn kiến tạo và vết xước,gờ trượt của đứt gãy (vị trí lấy mẫu QN1707) Định tuổi ESR 12141.04 sai số -7.43.

Hình 3.20 Mặt trượt đứt gãy nghịch trái F3 – 20 cắt qua lớp phong hóa (Đứt gãyHòa An Mũi tên màu đỏ chỉ hướng dịch trượt (Ảnh Nguyễn Quốc Hưng, 2017) 70 Hình 3.21 Đới dập vỡ rộng 10-15 mét, mùn dày 5-10 cm trong đứt gãy F3-4 Vị trílấy

mẫu ESR (QN1702) Tuổi ESR 11,997 năm Mũi tên màu đỏ chỉ hướng dịch trượt(Ảnh Nguyễn Quốc Hưng, 2017) 70 Hình 3.22 Đồ thị hoa hồng thể hiện hệ thống đứt gãy F3 theo phương ĐB - TN dựatrên thống kê 18 mặt đứt gãy trượt bằng trái phương F3 (30-40o ) - (210-220 ) o 70

Hình 3.23 Hệ thống đứt gãy và mặt trượt phương TB-ĐN ((140-150) – (320-330))phát hiện tại khu vực Cẩm Hòa, Cẩm Lệ thể hiện các đứt gãy trượt bằng phải hợpphần thuận Mũi tên màu đỏ chỉ hướng dịch trượt (Ảnh Nguyễn Quốc Hưng, 2017).

Hình 3.24 Hệ thống đứt gãy phương TB-ĐN ((140-150) – (320-330)) phát hiện tạikhu vực bãi biển Kỳ Hà Mũi tên màu đỏ chỉ hướng dịch trượt (Ảnh Nguyễn QuốcHưng, 2017) 72 Hình 3.25 Hệ thống đứt gãy thuận với mặt trượt nghiêng về phía Đông Bắc ghi nhậntrong vách đá moong khai thác đá mỏ Vinaconex (Chu Lai, Quảng Nam) 73 Hình 3.26 Mặt trượt đứt gãy thuận phương TB-ĐN ghi nhận tại vách núi khu vựcTam Thanh (Núi Thành) 73 Hình 3.27 Mặt trượt đứt gãy thuận phải phương TB ĐN ghi nhận tại vách núi khuvực Phú Ninh, Quảng Nam (Ảnh Nguyễn Quốc Hưng, 2017) 73Hình 3.28 Đứt gãy phương TB - ĐN cắt qua các trầm tích hệ tầng Nông Sơn và làmxê dịch lớp vỏ phong hóa tại mỏ Duy Phú (Ảnh Nguyễn Quốc Hưng, 2017) 73 Hình 3.29 Đồ thị hoa hồng thể hiện hệ thống đứt gãy trượt bằng phải thuận nhómF4 theo phương ĐB - TN dựa trên thống kê 43 mặt đứt gãy phương F4 74 Hình 3.30 Hệ thống đứt gãy và mặt trượt phương TB-ĐN (160-165) – (340-345) vàmặt trượt thể hiện hướng trượt phải đi cùng hệ thống đứt gãy phương ĐB-TN (F2)phát hiện tại khu vực bồn trũng Nông Sơn Ảnh Nguyễn Quốc Hưng, 2017 74 Hình 3.31 Hệ thống đứt gãy và mặt trượt phương TB-ĐN (160-165) – (340-345)(đường màu đỏ) và mặt trượt thể hiện hướng trượt phải đi cùng hệ thống đứt gãyphương ĐB-TN (F2) phát hiện tại khu vực bồn trũng Nông Sơn và các mặt trượt xácđịnh hướng đi cùng Vị trí ngòn tay thể hiện gờ trượt trên mặt trượt Ảnh NguyễnQuốc Hưng, 2017 75

Hình 3.32 Hệ thống đứt gãy và mặt trượt phương TB-ĐN (160-165) – (340-345) vàmặt

trượt thể hiện hướng trượt phải tại khu vực Duy Xuyên Mũi tên màu đỏ thể hiệnhướng trượt Ảnh Nguyễn Quốc Hưng, 2017 75 Hình 3.33 Đồ thị hoa hồng thể hiện hệ thống đứt gãy trượt bằng phải thuận nhómF5 dựa trên thống kê 21 mặt đứt gãy phương F4 76 Hình 3.34 Đới trượt cắt qua lớp vỏ phong hóa và trầm tích Neogen ghi nhận trongkhu vực biển Quảng Nam Đới trượt nghịch phương á vĩ tuyến cắt qua trầm tíchNeogen khu vực Nông Sơn (A) và cắt qua lớp phong hóa khu vực Duy Xuyên (B);

phonghóa ghi nhận khu vực Núi Thành (E) và Chu Lai (F), Tam Kỳ (G); Hệ thốngđứt gãyphương ĐB-TN (F4) cắt qua đới phong hóa ghi nhận tại khu vực Chu Lai (H)

và khu vực Núi Thành (K) (Ảnh Nguyễn Quốc Hưng, 2017) 77 Hình 3.35 Đới trượt phương TB-ĐN ven biển đồng bằng Quảng Nam cắt qua lớp vỏphong hóa ghi nhận trong khu vực biển Quảng Nam (Tam Kỳ) (A) và hiện tượng

ThăngBình (Hình chụp trên mặt phẳng nằm ngang, B) 79 Hình 3.36 Thống kê kết quả định tuổi ESR cho thạch anh trong mùn đứt gãy thuộccác hệ thống đứt gãy khác nhau khu vực Quảng Nam (trục nằm ngang biểu thị tuổituyệt đối, thang tuổi tương đối được đưa ra để đối sánh, trục thẳng đứng biểu thị tầnsuất mẫu trong các khoảng tuổi ghi nhận được) 82 Hình 3.37 Dịch chuyển tuyệt đối tại 10 trạm GPS khu vực Bắc Trà My và lân cận(Theo Viện Vật lý Địa cầu) 83 Hình 3.38 Địa hình thành tạo liên quan đến hệ thống đứt gãy á vĩ tuyến (trên ảnhDEM) 85

Hình 3.39 Một ví dụ về các dấu hiệu địa hình minh chứng cho sự tồn tại các đứt gãyhoạt động hoặc tân kiến tạo phương á vĩ tuyến (F1) tạo nên các mặt địa hình kiến

tạo khu vực trũng Nông Sơn (Ảnh Nguyễn Quốc Hưng, 2017) 86 Hình 3.40 Hệ thống địa hình khu vực phía bắc vùng nghiên cứu được khống chế bởihệ thống đứt gãy phương (60-70o )-(240-250o ) (mũi tên màu đỏ) Ảnh Nguyễn Quốc Hưng, 2017 87 Hình 3.41 Hệ thống địa hình khu vực bồn trũng Nông Sơn được khống chế bởi hệthống đứt gãy phương (60-70o )-(240-250o ) (Hình địa hình và ảnh DEM (Hình nhỏ góc phải) (mũi tên màu đỏ) Ảnh Nguyễn Quốc Hưng, 2017 87 Hình 3.42 Một ví dụ về các dấu hiệu địa hình minh chứng cho sự tồn tại các đứt

(Hìnhchụp ở khu vực Cẩm Lệ, Đà Nẵng Ảnh Nguyễn Quốc Hưng, 2017 88 Hình 3.43 Hệ thống địa hình khu vực Duy Xuyên, Cầu Cửa Đại được khống chếbởihệ thống đứt gãy trượt trái phương (30-40o )-(210-220 ) Mũi tên màu đỏ chỉo

hướngdịch chuyển Ảnh Google Earth 89 Hình 3.44 Một số địa hình điển hình tuyến tính theo phương TB-ĐN khu vực ven

Hình 3.45 Một ví dụ về các dấu hiệu địa hình minh chứng cho sự tồn tại các đứt

(Hìnhchụp ở khu vực trũng Nông Sơn, Nguyễn Quốc Hưng, 2017) 91 Hình 3.46 Mặt cắt địa chất-địa vật lý tuyến 1 phương TB-ĐN khu vực đồng bằngHộiAn cho thấy sự tồn tại của nhiều hệ thống đứt gãy khống chế các thành tạo địachấtKainozoi, trong đó có các thành tạo địa chất Đệ Tứ trong phạm vi bồn trũng

triển (TrầnThanh Hải, 2020) 92

Hình 3.48 Mặt cắt địa chất-địa vật lý tuyến DDT5, ĐT5 phương TB-ĐN khu vực ĐạiLộc cho thấy sự tồn tại của nhiều hệ thống đứt gãy khống chế các thành tạo địachấtKainozoi Kainozoi Quảng Nam (Trần Thanh Hải, 2020) 93 Hình 3.49 Hiện tượng phun khí tại cửa Đại – Hội An (Dương Quốc Hưng, 2019)

Hình 3.50 Trạm khai thác nước khoáng nóng Phù Ninh 95 Hình 3.51 Bể nước khoáng nóng Hố Ông - Tây Viên - Quế Lâm 95 Hình 3.52 Tổng hợp các hệ thống đứt gãy và phương, hướng trượt tương ứng ghinhận được trong khu vực Quảng Nam 96 Hình 3.53 Phân bố trường ứng suất Pleitocen muộn – Holocen các điểm nghiêncứukhu vực bồn trũng Kainozoi Quảng Nam 98 Hình 3.54 Trường ứng suất cực đại tạo với đới trượt chính một góc cực đại khoảng45

(Stephen &o Michael, 2021) 98 Hình 3.55 (A) Ảnh DEM và sự phân bố một số đứt gãy chính phương TB-ĐN (F4:(140-150 )-(320-330oo )) vùng đồng bằng Quảng Nam (Nguyễn Quốc Hưng, 2017) cóphương gần như song song với các hệ thống đứt gãy trượt bằng phải khu vực ĐôngNam Á (B) 99 Hình 3.57 Lòng sông cổ bị nâng lên cùng thềm bậc 1 khu vực Duy Xuyên (TheotrầnThanh Hải, 2020) 102 Hình 3.56 Sơ đồ các hệ thống đứt gãy ghi nhận trong khu vực Đồng bằng QuảngNam (Nguyễn Quốc Hưng, 2023) 102 Hình 3.58 Lớp sét biển tuổi Pleistocen màu xám (ở phần thấp) thuộc Hệ tầng ĐàNẵng lộ ra cục bộ dọc bờ trái sông Thu Bồn ở khu vực Điện Phước, thể hiện hoạtđộng nâng kiến tạo trong khu vực; Hình vẽ mô phỏng quan hệ của lớp sét biển vớicác trầm tích trẻ hơn ở B (Theo Trần Thanh Hải, 2017) 103

Hình 3.59 DEM thềm sông Tam Kỳ - Trường Giang 103 Hình 3.60 DEM thềm sông Cầu Đỏ 103 Hình 3.61 Một số ví dụ về bằng chứng của hoạt động nâng kiến tạo tác động tới

giữasông Vu Gia và Thu Bồn và bậc thềm 1 (khu vực cầu Giao Thủy; C Thềm bậc 1 và 2 ghi nhận dọc sông Thu Bồn tại khu vực Vĩnh Điện, Các bậc thềm phát triểnliên tiếpcho thấy sự nâng lên liên tục của địa hình bờ sông ở vùng Quế Sơn (TrầnThanh Hải 2020); E: Thềm sông Tam Kỳ - Trường Giang; G: Bãi biển được mởrộng do nângkiến tạo quan sát được tại khu vực nam Cửa Đại 104 Hình 3.62 a Vị trí lấy mẫu dọc thềm bậc 1 sông Ly Ly, b Vị trí lấy mẫu trong trầmtích cát hạt thô (1) và hạt mịn (2) thềm sông Ly Ly tại cầu Hương An 105 Hình 3.63 Sơ đồ Sự phân bố dòng chảy của sông Thu Bồn, Tam Kỳ, Trường Giangvà các nhánh của nó xung quanh các khối nâng trung tâm Đông Giang, Quế Sơn,Quế

Hiệp Các khối nâng này định hướng các dòng chảy và nhánh của nó vây quanh.

Hình 3.64 Mô hình độ cao 3D toàn bộ khu vực đồng bằng và vùng núi phía tây

Hình 3.65 Các mặt cắt theo dải địa hình (Swath profile) phương Bắc – Nam (B, C,D,

E) trên 4 vùng nghiên cứu A) bao quanh trũng Quảng Nam Các dải có chiềurộng2 km và có kích thước bước cơ sở là 15 m, mỗi vùng chọn chạy 51 mặt cắt địahình.

Hình 3.66 Sơ đồ DEM 3D thể hiện vùng hạ Điện Bàn – Hội An và mặt cắt mô hìnhthể

hiện vai trò cửa các đứt gãy phương ĐB-TN với vùng nâng Quế Sơn, ĐôngGiangvà vùng hạ Điện bàn – Hội An 109

Hình 3.67 Một số ví dụ về dấu hiệu địa mạo liên quan tới sụt hạ kiến tạo trong khuvực trung -hạ lưu sông Vu Gia – Thu Bồn: A sự tịnh tiến của lòng sông và bờ sôngvề phía bắc do sự nâng cao nền địa chất ở phía nam và sụt lún ở phía bắc ở khu vựcGiao Thủy; B Vị trí dòng chảy mới đang được hình thành nối sông Vu Gia với ThuBồn do phía sông Thu Bồn nền địa chất bị hạ thấp tương đối, dẫn tới sự đoạt dòng

tại Đại Cường (Theo Trần Thanh Hải và nnk., 2020) 110

Hình 3.68 A Dấu vết của kè biển và móng các công trình xây dựng bị chìm xuốngdưới đáy biển còn bảo tồn khá nguyên vẹn ở khu vực bắc Cửa Đại Các mũi tên

trắngchỉ vị trí các công trình quan sát được từ Hình Google Earth; B Phần còn sót

lại của một công trình xây dựng hiện bị chìm xuống biển và cách xa bờ hàng trămmét Sự tồnbảo hình dáng công trình (không bị làm nghiêng) chứng tỏ sự sụt lún

theo phươngthẳng đứng (Theo trần Thanh Hải, 2020) 111

Hình 4.1.a Động đất liên quan đến hồ chứa Sông Tranh 2 ở miền trung Việt Namtrênảnh DEM (a) và trên sơ đồ cấu trúc khu vực (b) Tất cả các số liệu địa chấnghi lạiđược đánh dấu bằng các vòng tròn màu xám và bộ dữ liệu được phân tích từ

tháng 5 năm 2014 đến tháng 5 năm 2015 được đánh dấu bằng màu cam Kích thướccủa các vòng tròn phản ánh độ lớn Các hình tam giác màu xanh biểu thị các trạmđịa chấn(Theo Sikora và nnk., 2023) 115

Hình 4.2 Vùng nhiễm mặn sông Hàn, Đà Nẵng (Nguyễn Quốc Hưng, 2020) 119

Hình 4.3 Vùng nhiễm mặn nước mặt khu vực Cửa Đại (sông Thu Bồn) Nguyễn

QuốcHưng, 2020) 120

Hình 4.4 Cấu trúc sụt lún vùng Hội An Mũi tên màu đỏ thể hiện dướng dịch

chuyển(Nguyễn Quốc Hưng, 2020) 120

Hình 4.5 Vùng nhiễm mặn sông Tam Kỳ 120

Hình 4.6 Cấu trúc sụt lún vùng Kỳ Hà Mũi tên màu đỏ thể hiện dướng dịch chuyển(Nguyễn Quốc Hưng, 2020) 121

Hình 4.7 Sự biến đổi bờ sông và bờ biển tại khu vực Cửa Đại quan sát được trên

Hình 4.8 Ảnh quan sát trên thực địa sự khác nhau giữa 2 bờ biển tại khu vực NamCửa Đại (Hình trái), và khu vực bãi biển Bắc Cửa Đại (Hình phải) (mũi tên màu đỏ

chỉ mực nước biển) 122

Hình 4.9 Mặt cắt địa chất I-I đường Lạc Long Quân – Âu Cơ (Nguyễn Quốc Hưng,2019) 124

Hình 4.10 Mặt cắt địa chấn tuyến T7 (Đứt gãy F2-6 dịch chuyển các thành tạo ĐệTứ) (Nguyễn Quốc Hưng, 2019) 124

Hình 4.11 Sự dịch chuyển dòng chảy ở trung lưu và hạ lưu LVS Vu Gia – Thu Bồn(Trần Thanh Hải, 2015) 125

Hình 4.12 Thềm bậc 2 bên bờ trái sông Vu Gia 126

Hình 4.13 Thềm sông Tam Kỳ - Trường Giang 127

Hình 4.14 Sông Trường Giang nằm trên cấu trúc nâng hiện đại 127

Hình 4.15 Đứt gãy F3-6 gây dịch chuyển sông Trường Giang và sông Ly Ly 129

Hình 4.16 Hoạt động nâng hạ liên quan đến đứt gãy làm cho hoạt động dịch

chuyểncủa dòng sông và tạo nên vùng hạ mạnh khu vực Hội An 130

Hình 4.17 Đoạn sông Quảng Huế bị xâm thực ngang mạnh mẽ và liên tục Các

đoạnkè được làm xong thường bị phá hủy, dẫn tới việc phải gia cố kè liên tục (theoTrầnThanh Hải, 2020) 131

Hình 4.18 Một số hình ảnh về xâm thực bờ biển khu vực bắc Cửa Đại theo thời

gian:A-C: khu vực bãi biển Cửa Đại chụp các năm 3/2014, 7/2015 và 7/2016 Sự

xâm thực liên tục dẫn đến sự phá hủy liên tục bờ biển, kể cả hệ thống kè biển xây

dựng liên tục và khá tốn kém (Trần Thanh Hải, 2020) 132

Hình 4.19 300 m bờ biển Cửa Đại, đoạn qua khối phố Thịnh Mỹ, phường Cẩm An,TP Hội An bị nước biển ăn sâu 30 m, kéo sập bốn ngôi nhà (Theo VN Express,9/3/2023 133 Hình 4.20 Thôn Trung Phường, xã Duy Hải, huyện Duy Xuyên nằm cuối sông ThuBồn giáp với biển Cửa Đại bị sạt lở Gió mùa đông bắc khiến biển động, sóng đánhmạnh vào bờ biển gây sạt lở 3-5 m (Theo VN Express, 9/3/2023 133 Hình 4.21 Một ngôi nhà còn nằm trên mặt nước Khu vực này bị xâm thực hơn 50

Hình 4.22 Bãi biển Hòa Trung, TP Tam Kỳ năm 2006 được xây dựng bờ kè, songđến tháng 3 năm 2023 sạt lở hơn 200 m, sâu 3 m (Theo VN Express, 9/3/2023) 133 Hình 4.23 Sơ đồ thể hiện đứt gãy tác động vào khu vực Hội An, Vĩnh Điện, Đà

chảyvà phá hủy, xói lở bờ sông (theo hướng mũi tên màu vàng), tập trung dòngchảy (mũitên màu nâu đỏ) vào các khu vực kinh tế xã hội quan trọng Vòng đứt nétmàu đenchỉ khu vực hạ với sự phát triển phức tạp của các hệ thống thủy văn 135 Hình 4.24 Mất bờ cát, sập bờ kè một cơ sở lưu trú ở biển Mỹ Khê, Đà Nẵng.(vtc.vn,2021) 136 Hình 4.25 Xâm thực sâu vào bờ, cuốn trôi cát chung quanh khu nghỉ dưỡng ven biển(báo Nhà Đầu Tư, 2020) 136 Hình 4 26 Sạt lở tại khu vực bãi biển Mỹ Khê, kéo sập bờ kè tạo ra vực sâu 1,5 - 2 m (Báo Pháp luật, 2021) 136 Hình 4.27 Xói lở bờ biển gây hư hỏng một số công trình ven biển phía Đông ĐàNẵng (Báo Pháp luật, 2021) 136 Hình 4.28 Theo Ban Quản lý Bán đảo Sơn Trà, sóng biển xâm thực sâu và đánhvàocác vùng đất, gây sạt lở (Theo báo Nhà Đầu Tư, 2020) 136

Hình 4.29 Trượt lở ta luy đường cao tốc Đà Nẵng – Quảng Nam, mũi tên màu đỏ chỉhướng trượt 139 Hình 4.30 Dăm kết kiến tạo b Mặt trượt trên các mảnh vụn sạt lở ở Hòa Sơn 139 Hình 4.31 Cầu Hà Tân bị sụt lún (Nguyễn Quốc Hưng 2018) 140

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Kết quả phân tích tuổi tuyệt đối bằng phương pháp OSL 161 Bảng 2.1 Danh mục động đất khu vực bắc Trà My và lân cận thời kỳ 2011-2015diễnra 2637 trận động đất Trong đó có 19 trận động dất có độ lớn trên 3 độ Mag.(ViệnVật Lý Địa cầu) 161 Bảng 3.1 Kết quả tuổi xác định bằng ESR trên mùn đứt gãy khu vực Quảng Nam vàBảng 3.3 Đo nồng độ hoạt độ 222 Rn và tính toán liều hiệu quả hàng năm cho con người do tiêu thụ và hít phải Rn thải ra từ nước (Dương Văn Hào và nnk., 2024)165Bảng 3.4 Kết quả tuổi đồng vị K-Ar các đá basalt kainozoi khu vực Quảng Ngãi168

MỞ ĐẦU1 Tính cấp thiết của luận án

Vùng đồng bằng ven biển Quảng Nam – Đà Nẵng có ý nghĩa quan trọng đối với kinh tế xã hội của tỉnh Quảng Nam và thành phố Đà Nẵng Đây là khu vực có tiềm năng kinh tế lớn, đang phát triển nhanh chóng đồng thời cũng chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của các tai biến thiên nhiên Trong đó có các tai biến trực tiếp hoặc gián tiếp liên quan tới các vận động địa chất hiện đại như xói lở bờ sông, bờ biển, sụt lún, hoặc động đất Cấu tạo nên nền địa chất trong phạm vi đới đồng bằng ven biển Quảng Nam

– Đà Nẵng là bồn trũng Kainozoi Quảng Nam khá phức tạp Phần lớn diện tích là một bồn trũng được lấp đầy bởi các trầm tích Neogen - Đệ tứ bị khống chế chặt chẽ bởi hàng loạt hệ thống đứt gãy có phương khác nhau, có lịch sử hoạt động phức tạp (Nguyễn Chí Trung, 2012; Hoàng Ngô Tự Do và nnk, 2016) Các hoạt động kiến tạo hiện đại đang diễn ra khá mạnh mẽ (Trần Thanh Hải, 2020; Nguyễn Quốc Hưng 2021) với nhiều dấu hiệu khác nhau có thể nhận dạng được Trong thời gian gần đây, các vận động kiến tạo hiện đại là nguyên nhân gây nên hiện tượng nâng hạ địa hình, thay đổi hướng chảy của các con sông, tạo nên các điểm xói lở, bồi tụ bờ sông, bờ biển, của nhiều khu vực trong vùng nghiên cứu (Trần Thanh Hải, 2015; Hoàng Ngô Tự Do và nnk, 2016, Nguyễn Quốc Hưng 2021) Hiện tượng xói lở bờ sông Thu Bồn, Cửa Đại và đới ven biển đang diễn ra mạnh và liên tục Đặc biệt vùng Cửa Đại là nơi có diễn tiến biến dạng đường bờ hết sức phức tạp, trong đó vùng bắc Cửa Đại xâm thực một cách có hệ thống trong thời gian dài gây nên những xáo trộn về dân cư cũng như quy hoạch kinh tế vùng Ngoài ra trong khu vực còn có các hiện tượng xâm thực tạo nên các địa hình khe rãnh phát triển mạnh trong những năm qua Hiện tượng nâng hạ kiến tạo hiện đại cũng được cho là nguyên nhân gây nên hiện tượng nghẽn dòng do bị bồi lấp, thoái hóa dần của sông Bầu Xấu, sông Trường Giang chảy trong khu vực Trong khu vực Quảng Nam năm 1991 đã ghi nhận được các rung chấn động đất đến cấp 4,1 độ richter Gần đây ở Bắc Trà My liên tiếp xảy ra động đất, nguyên nhân là do tích nước hồ chứa đập thủy điện sông Tranh Động đất kích thích này chắc chắn xảy ra dọc theo các đới xung yếu kiến tạo trẻ và cần được nghiên cứu như là biểu hiện

của hoạt động kiến tạo hiện đại bởi vì khi xảy ra động đất nó gây tác hại lớn đến các công trình khác chưa được tính toán tích hợp thông số kiến tạo.

Như vậy, các nghiên cứu và thông tin địa chất hiện có cho thấy, vùng đồng bằng ven biển Quảng Nam – Đà Nẵng hội tụ khá nhiều dạng biến dạng kiến tạo hiện đại mạnh mẽ Trong đó có các tác động nội sinh như chuyển động nâng hạ kiến tạo, động đất và các tác động thứ sinh của chúng tạo nên các tai biến địa chất và tiềm ẩn nhiều thiên tai… Bên cạnh đó, các hoạt động địa chất ngoại sinh như xói lở, xâm thực bờ biển, biến đổi dòng chảy, bồi tụ… đang ảnh hưởng trực tiếp tới môi trường và có khả năng tạo ra các thiên tai nghiêm trọng trong khu vực Nếu các tai biến tiềm năng này được cộng hưởng với các tác động tiêu cực của các tác nhân khí hậu trong bối cảnh biến đổi khí hậu thì hậu quả sẽ lớn hơn Mặc dù (Hoàng Ngô Tự Do và nnk, 2016) chỉ ra các yếu tố kiến tạo hiện đại trong vùng nghiên cứu và (Trần Thanh Hải, 2015) phát hiện vấn đề liên quan giữa kiến tạo hiện đại và tai biến địa chất nhưng do diện tích nghiên cứu chưa bao trùm hoàn toàn vùng đồng bằng, cũng chưa áp dụng các thông số định lượng nghiên cứu về mức độ vận động kiến tạo hiện đại và tác động của chúng tới tai biến địa chất Gần đây, đề tài “Nghiên cứu tác động của hoạt động tân kiến tạo đối với sự biến đổi dòng chính các lưu vực sông khu vực Miền Trung phục vụ bảo vệ các dòng chảy, thử nghiệm cho lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn” do GS TS Trần Thanh Hải 2020 làm chủ nhiệm đã áp dụng tổ hợp phương pháp nghiên cứu, làm rõ quan hệ hoạt động tân kiến tạo với tai biến địa chất vùng hạ lưu Vu Gia – Thu Bồn Là một thành viên nghiên cứu của đề tài, NCS nghiên cứu một cách chi tiết, định lượng các hoạt động kiến tạo hiện đại khu vực bồn trũng Kainozoi Quảng Nam bằng những phương pháp nghiên cứu hiện đại, ưu việt và mới trên thế giới (tuổi đứt gãy hoạt động, tuổi chôn vùi vật liệu trầm tích) có độ tin cậy cao trong nghiên cứu đối tượng này Đồng thời nghiên cứu này sẽ đưa ra được vai trò của các yếu tố địa chất kiến tạo hiện đại, kiến tạo hoạt động với các tai biến địa chất khu vực Đó là lý do

NCS chọn đề tài: “Đặc điểm kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam

(phần đất liền) và vai trò của nó đối với tai biến địa chất.” làm luận án Tiến sỹ của

mình.

2 Mục tiêu của luận án

Làm sáng tỏ các đặc điểm của vận động kiến tạo hiện đại bồn trũng Kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) và xác định vai vai trò hoạt động kiến tạo hiện đại đối với tai biến địa chất để phục vụ việc phòng chống thiên tai trong vùng nghiên cứu.

3 Nhiệm vụ của luận án

Để đạt được mục tiêu đề ra, luận án tập trung vào các nhiệm vụ chính sau: a) Nghiên cứu đặc điểm của hoạt động kiến tạo hiện đại vùng Quảng Nam bằng các số liệu phân tích định lượng hiện đại.

b) Nghiên cứu vai trò hoạt động kiến tạo hiện đại đối với các tai biến địa chất vùng đồng bằng ven biển Quảng Nam.

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án

a) Đối tượng nghiên cứu: Các thể địa chất, hiện tượng địa chất nội và ngoại sinh, cấu trúc địa chất, địa hình và địa mạo vùng đồng bằng Quảng Nam trên cấu trúc Kainozoi Quảng Nam.

b) Phạm vi nghiên cứu: Bồn trũng kainozoi Quảng Nam (Bao gồm vùng đồng bằng ven biển Quảng Nam – Đà Nẵng và các sườn núi khống chế bồn trũng).

5 Nội dung nghiên cứu

Để giải quyết hiệu quả các nhiệm vụ đặt ra, nội dung nghiên cứu của luận án được đặt ra bao gồm:

a) Nghiên cứu đặc điểm của hoạt động kiến tạo hiện đại vùng Quảng Nam: nghiên cứu chuyển động kiến tạo hiện đại trong vùng nghiên cứu và chuyển động chung trong khu vực; các đặc điểm biến dạng, tính chất dịch chuyển, phương hướng dịch chuyển chính, kèm theo và sự phân bố của các đứt gãy; tuổi hoạt động của các đứt gãy.

b) Nghiên cứu mối liên quan của chuyển động kiến tạo với các thành tạo địa chất và các yếu tố địa hình như di chuyển dòng chảy, hình thành thềm.

c) Nghiên cứu tổng hợp tài liệu xác định hoạt động tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại vùng nghiên cứu Lấy mẫu trên các mùn đứt gãy để xác định tuổi dịch chuyển của

chúng nhằm xác nhận các dịch chuyển của đứt gãy trong pha kiến tạo gần đây nhất của chúng.

4 Đánh giá mức độ ảnh hưởng của các yếu tố kiến tạo hiện đại đến các tai biến địa chất nội sinh, ngoại sinh, tổng hợp nội sinh và ngoại sinh… trong vùng nghiên cứu, xác định vai trò chuyển động kiến tạo đối với xói lở bờ biến Cửa Đại, suy thoái dòng chảy sông Trường Giang, nhiễm mặn và di chuyển dòng chảy.

6 Phương pháp nghiên cứu

Trong nghiên cứu này, NCS đã sử dụng tổ hợp các phương pháp nghiên cứu sau:

a) Phương pháp thu thập và xử lý thông tin: thu thập, tổng hợp và xử lý các thông tin từ các nguồn tài liệu đã công bố trong các tạp chí, kỷ yếu hội thảo chuyên đề, báo cáo của các công trình lưu trữ, luận văn, luận án, các tài liệu… lưu trữ có nội dung liên quan đến nội dung nghiên cứu của đề tài.

b) Phương pháp viễn thám: Thu thập, xử lý và phân tích là ảnh Landsat 8 đa thời gian, bao gồm ảnh từ năm 1973 đến 2017 vùng nghiên cứu nhằm xác định biến dạng, biến đổi của địa hình theo theo gian do các hiện tượng xói lở, bồi tụ, thay đổi hình thái và di chuyển đường bờ, xác định các dấu hiệu đứt gãy, kiến trúc nâng hạ, biến hình thái lòng sông, các bậc thềm sông và giải đoán cấu trúc địa chất.

c) Phân tích mô hình DEM: Phân tích các mô hình số độ cao (DEM) được sử dụng để phân tích sự thay đổi các yếu tố địa hình trong không gian 3 chiều nhằm hỗ trợ nhận dạng mối quan hệ gián tiếp liên quan tới các cấu trúc địa hình.

d) Phương pháp điều tra khảo sát: Bao gồm khảo sát địa chất nhằm nghiên cứu đặc đặc điểm địa chất, sự phân bố các cấu tạo, yếu tố thế nằm và tính chất dịch chuyển đứt gãy hiện đại và hoạt động magma; nghiên cứu địa hình các bậc thềm sông biển, biên độ nâng của các thềm, các biểu hiện nâng hạ Thu thập mẫu phân tích OSL, ESR.

e) Phương pháp phân tích số liệu địa vật lý: Thu thập các số liệu, mặt cắt địa vật lý từ các nguồn có độ tin cậy từ đó xác định các đứt gãy và đối chiếu với phát hiện trên mặt để đánh giá dấu hiệu đứt gãy hoạt động vùng nghiên cứu.

f) Phương pháp giải đoán cấu trúc: Giải đoán tổng hợp các số liệu làm sáng tỏ cấu trúc địa chất (được thể hiện trên các sơ đồ).

g) Nhóm phương pháp phân tích mẫu: Bao gồm phân tích tuổi OSL (phân tích tại phòng thí nghiệm Viện năng lượng Nguyên tử Trung Quốc Trung Quốc Trung Quốc), phân tích tuổi bằng phương pháp ESR (phân tích tại phòng thí nghiệm Trường Đại học Okayama Nhật Bản).

h) Phương pháp mô hình hóa: Mô hình hóa các thông tin nhằm xây dựng các sơ đồ, mặt cắt địa chất, mô hình động học (trường ứng suất, quy luật hoạt động kiến tạo).

7 Luận điểm bảo vệ

Luận điểm 01

Khu vực bồn trũng Kainozoi Quảng Nam có hoạt động kiến tạo hiện đại diễn ra khá mạnh mẽ, trong đó họat động dịch chuyển dọc các hệ thống đứt gãy có vai trò chủ đạo tạo nên hiện tượng nâng, hạ kiến tạo các khu vực khác nhau Khu vực nghiên cứu tồn tại 5 hệ thống đứt gãy hoạt động trong Pleistocen muộn - Holocen, gồm hai hệ thống phương TB-ĐN, hai hệ thống ĐB-TN và hệ thống á vĩ tuyến, chúng hoạt động do một trường ứng suất có trục ứng suất cực đại theo phương khoảng (005±10)o

– (185±10)0, góc nghiêng khoảng 10-20o về phía Nam Sự dịch chuyển của các cánh trong các hệ thống đứt gãy này tạo nên các khối nâng phía tây nam vùng nghiên cứu trong khi phần đông bắc bị hạ võng, đồng thời tạo nên các vùng nâng hạ cục bộ khác trong vùng đồng bằng Quảng Nam.

Luận điểm 02

Hoạt động kiến tạo hiện đại trong khu vực có vai trò quan trọng trong hình thành và phát triển các tai biến địa chất trong bồn trũng Kainozoi Quảng Nam, trong đó vận động theo các hệ thống đứt gãy là yếu tố quan trọng gây nên các hoạt động động đất, sụt lún, nâng Tác dụng cộng hưởng của hoạt động kiến tạo hiện đại với các yếu tố ngoại sinh là tác nhân quan trọng gây nên hiện tượng ngập lụt cục bộ, xói lở bờ và bồi tụ cửa sông, bờ biển, dịch chuyển dòng chảy sông, dịch chuyển cửa sông, hiện tượng nhiễm mặn, khô hạn Ngoài ra vùng nghiên cứu có khả năng bị tác động bởi các tai biến địa chất mang tính khu vực như sóng thần, núi lửa.

8 Những điểm mới của luận án

- Trong nghiên cứu này NCS đã nhận dạng một cách có hệ thống đặc điểm hoạt động kiến tạo hiện đại khu vực bồn trũng Kainozoi Quảng Nam, trong đó NCS đã sử dụng tổ hợp các phương pháp nghiên cứu khác nhau để xác định được đặc điểm phân bố trong không gian, đặc điểm động lực học của chúng, tổ hợp các số liệu địa chất, địa vật lý, địa mạo minh chứng hoạt động hiện đại của chúng Đặc biệt, trong nghiên cứu này lần đầu tiên tổ hợp mẫu xác định tuổi hoạt động của đứt gãy bằng phương pháp ESR sử dụng mùn kiến tạo được sử dụng trên các hệ thống đứt gãy khác nhau và đưa ra minh chứng định lượng về hoạt động hiện đại của các hệ thống đứt gãy trong khu vực.

- Nghiên cứu này cũng đã đánh giá được các đứt gãy hoạt động có vai trò cốt yếu trong hoạt động nâng hạ kiến tạo, trên cơ sở đó đánh giá được các vùng có biểu hiện nâng, hạ trong vùng nghiên cứu, số liệu phân tích tuổi OSL trong trầm tích thềm sông đã khẳng định chúng hình thành trong Holocen liên quan đến hoạt động nâng hạ của các đứt gãy.

- Nghiên cứu sinh cũng đã đánh giá được trường ứng suất kiến tạo Pleistocen – Holocen vùng nghiên cứu từ đó áp dụng mô hình Reidel shear NCS đã xác định được các hệ thống đứt gãy hiện đại trong vùng nghiên cứu được hình thành trong cùng trường ứng suất duy nhất, trong đó đánh giá hệ thống đứt gãy phương TB-ĐN là hệ thống đứt gãy trượt chính.

- Tổng hợp các yếu tố kiến tạo, nghiên cứu này đã xác định được vai trò của các hoạt động kiến tạo hiện đại để đánh giá các tai biến tác động hoặc co thể tác động vào vùng nghiên cứu Trong đó, các tai biến địa chất nội sinh vùng nghiên cứu đáng chú ý như động đất, nâng hạ sụt lún kiến tạo tác động đến kinh tế xã hội khu vực Các hoạt động địa chất nội sinh là yếu tố chính cộng hưởng với các hoạt động địa chất ngoại sinh vùng nghiên cứu gây nên hiện tượng ngập lụt cục bộ, xói lở bờ và bồi tụ cửa sông, bờ biển, dịch chuyển dòng chảy sông, dịch chuyển cửa sông, hiện tượng nhiễm mặn, khô hạn Ngoài ra, đánh giá số liệu tuổi K-Ar các đá núi lửa khu vực đảo

Lý Sơn cùng với số liệu đánh giá sóng thần đã cho thấy vùng nghiên cứu có khả năng bị tác động bởi các tai biến địa chất mang tính khu vực như sóng thần, núi lửa.

9 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án

- Ý nghĩa khoa học: Luận án đã làm sáng tỏ đặc điểm của hoạt động kiến tạo hiện đại bồn trũng kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) ; góp phần đề ra phương pháp, cách tiếp cận nghiên cứu kiến tạo nói chung, kiến tạo hiện đại vùng Quảng Nam - Miền Trung Việt Nam.

- Kết quả nghiên cứu của đề tài luận án là nguồn tài liệu tin cậy, có thể tham khảo, sử dụng trong công tác xây dựng kịch bản dự báo và phòng chống tai biến thiên nhiên phục vụ cho quy hoạch xã hội, kinh tế đảm bảo phát triển bền vững khu vực nghiên cứu.

10 Cơ sở tài liệu của luận án

Đề tài được hoàn thành trên cơ sở các tài liệu, số liệu do chính NCS thu thập và nghiên cứu về bồn trũng Kainozoi Quảng Nam trong thời gian từ 2016 đến nay bao gồm:

Nghiên cứu, đánh giá kiến tạo hiện đại khu vực ven biển miền Trung Việt Namvà vai trò của nó đối với các tai biến thiên nhiên phục vụ dự báo và phòng tránhthiên tai trong điều kiện BĐKH, do GS TS Trần Thanh Hải chủ trì, hoàn thành

năm 2015.

Đặc điểm trầm tích Đệ Tứ và tài nghiên nước dưới đất khu vực đồng bằng venbiển Quảng Nam Tác giả Hoàng Ngô Tự Do, LATS Địa Chất 2017

Nghiên cứu tác động của hoạt động tân kiến tạo đối với sự biến đổi dòng chínhcác lưu vực sông khu vực Miền Trung phục vụ bảo vệ các dòng sông, thử nghiệmcho lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn do GS TS Trần Thanh Hải chủ trì, hoàn thành

năm 2020

Nghiên cứu xác lập mô hình nguồn gốc và quy luật phân bố một số khoángsản nội sinh có triển vọng khu vực địa khối Kon Tum, mã số: ĐTĐL.CN.112/21, do

Trường Đại học Mỏ - Địa chất chủ trì, PGS TS Lương Quang Khang làm chủ nhiệm (từ năm 2021).

Đề tài đã tổng hợp, phân tích hơn 100 km mặt cắt địa chất và cột địa tầng lỗ khoan địa chất, đường cao tốc Đà Nẵng – Quảng Ngãi, phân tích hàng chục kilomet mặt cắt địa vật lý vùng biển ven bờ Quảng Nam – Đà Nẵng.

Đề tài đã phân tích bổ sung được 47 mẫu tuổi tuyệt đối ESR tại Okayama Nhật Bản; 03 mẫu OSL hàm lượng các nguyên tố U, Th và K được phân tích bằng phương pháp kích hoạt neutron tại Viện năng lượng Nguyên tử Trung Quốc.

Ngoài ra đề tài còn tham khảo các tài liệu đã công bố, lưu trữ ở trong và ngoài nước có liên quan đề tài đề tài.

11 Cấu trúc luận án

Mở đầu

Chương 1 Tổng Quan khu vực nghiên cứu và các phương pháp nghiên cứuChương 2 Đặc điểm địa chất và hiện trạng tai biến địa chất khu vực nghiêncứu

Chương 3 Đặc điểm kiến tạo hiện đại hiện đại bồn trũng kainoizoi Quảng Nam(phần đất liền)

Chương 4 Vai trò của kiến tạo hiện đại hiện đại đối với tai biến địa chất bồn trũng kainoizoi Quảng Nam (phần đất liền).

Kết Luận

12 Lời cảm ơn

Luận án được hoàn thành tại Bộ môn Địa chất, Khoa Địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất với sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Ngô Xuân Thành và GS TSKH Đặng Văn Bát Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến các thầy đã tận tình hướng dẫn, động viên và tạo điều kiện tốt nhất cho NCS hoàn thành luận án của mình.

Trong suốt quá trình làm luận án, tác giả luôn nhận được sự động viên, giúp đỡ và góp ý tận tình của các thầy cô trong Bộ môn Địa chất - Trường ĐH Mỏ - Địa chất Bên cạnh đó NCS còn được tạo điều kiện và sự hỗ trợ của các chuyên viên phòng Đào tạo Sau đại học, Phòng Khoa học – Công nghệ của Trường ĐH Mỏ -Địa chất Tác giả xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quí báu đó.

NCS xin trân trọng cảm ơn sự hỗ trợ của đề tài “Nghiên cứu xác lập mô hình nguồn gốc và quy luật phân bố một số khoáng sản nội sinh có triển vọng khu vực địa khối Kon Tum, mã số: ĐTĐL.CN.112/21” do Trường Đại học Mỏ - Địa chất chủ trì trong quá trình nghiên cứu thực địa bổ sung, phân tích số liệu định tuổi K-Ar để NCS hoàn thành các chuyên đề khoa học cũng như luận án của mình.

Trong quá trình nghiên cứu, NCS cũng nhận được sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến từ nhiều nhà khoa học là GS TS Trần Thanh Hải, TSKH Nguyễn Biểu, PGS TS Hoàng Văn Long, TS Trần Quốc Cường, TS Văn Đức Tùng, TS Hoàng Ngô Tự Do, TS Dương Quốc Hưng, TS Nguyễn Xuân Nam ThS Vũ Anh Đạo và nhiều đồng nghiệp khác Tác giả xin chân thành cảm ơn những sự giúp đỡ quí báu của các nhà khoa học, các đồng nghiệp trên.

Để hoàn thành luận án của mình, NCS đã nhận được sự chia sẻ mọi khó khăn trong suốt thời gian làm luận án của những người thân trong gia đình; sự chia sẻ khó khăn của vợ và các con để NCS có thể dành thời gian tập trung cho luận án Xin phép được dành những lời cảm ơn đặc biệt nhất cho vợ và các con của NCS.

Chương 1

TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU, PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ CÁCPHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Tổng quan khu vực nghiên cứu1.1 Vị trí và phạm vi vùng nghiên cứu

Vị trí: Vùng nghiên cứu gồm phần đồng bằng và núi thấp Quảng Nam – Đà

Nẵng với diện tích tự nhiên gần 1835km2 nằm trong khoảng toạ độ: 107059’49” đến 108044’52” kinh độ Đông.

15021’38” đến 15010’01” vĩ độ Bắc.

Phía Bắc giáp sông Cu Đê, phía Đông giáp Biển Đông với trên 125 km bờ biển, phía Tây giáp vùng đồi, núi các huyện Đông Giang, Hiệp Đức và Trà My, phía Nam giáp tỉnh Quảng Ngãi Bao gồm 9 huyện, thành đồng bằng: huyện Điện Bàn, Duy Xuyên, Đại Lộc, Thăng Bình, Quế Sơn, Núi Thành và Phú Ninh, thành phố Tam Kỳ, thành phố Hội An và thành phố Đà Nẵng (Hình 1.1).

Hình 1.1 Vị trí vùng nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu: Để xác định phạm vi nghiên cứu, NCS sử dụng định

nghĩa “Bồn trũng trầm tích” theo Allen and Allen, 2005 trong “Basin Analysis Principles and Applications’’ là “Bể trầm tích là những vùng trũng nơi xảy ra sụt lún lâu dài và hình thành nên không gian tích tụ các vật liệu trầm tích” Như vậy, bồn trầm tích được hình thành qua quá trình sụt lún lâu dài tạo ra một vùng trũng cung cấp không gian cho sự tích tụ trầm tích trong một giai đoạn nào đó Theo đó, phạm vi nghiên cứu bồn trũng Kainozoi Quảng Nam (phần đất liền) được NCS xác định bao gồm phần chứa trầm tích Kainozoi và phần sườn của bồn Vì vậy phạm vi nghiên cứu gồm đồng bằng Quảng Nam (phần chứa trầm tích Kainozoi) và phần sườn bồn (chủ yếu là phần núi cao tính đến phần đường chia nước) hoặc giữa các dải núi cao tạo nên bồn.

1.2 Lịch sử nghiên cứu địa chất – kiến tạo – tai biến1.2.1 Trong nước và vùng nghiên cứu

Ở nước ta trước 1954, các công trình nghiên cứu của người Pháp J H Hofet (1941), Fromaget (1952), La Croix A, và Trần Huỳnh Anh (1932 -1968) về kiến tạo hiện đại và tai biến địa chất không được quan tâm Duy nhất một công trình của Saurin (1952) có đề cập đến các hoạt động núi lửa ở miền Trung Việt Nam Saurin cho rằng núi lửa đang có xu hướng dịch chuyển từ đất liền ra biển Từ 1954 – 1980, Lê Thạc Xinh (1967), Trần Kim Thạch (1974), cùng các công trình điều tra địa chất và tìm kiếm khoáng sản khác đã có những nghiên cứu về kiến tạo, đặc biệt là các hoạt động kiến tạo cổ Nghiên cứu về tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại trong giai đoạn này ít được chú trọng.

Từ 1980 đến nay: Công trình đo vẽ bản đồ địa chất và khoáng sản tỷ lệ 1:500.000 của Trần Đức Lương và Nguyễn Xuân Bao đồng chủ biên (1988), Bản đồ địa chất khoáng sản tờ Bà Nà tỷ lệ 1: 200.000 được Nguyễn Đức Thắng và nnk hiệu đính (2006); nhóm tờ Tam Kỳ - Hiệp Đức của Koliada A A và nnk (1990), Hồ Vương Bính và nnk (1991) lập bản đồ địa chất đô thị Đà Nẵng - Hội An, nhóm tờ A Hội của Bùi Thế Vinh và nnk (2011), nhóm tờ Đăk Glêi - Khâm Đức của Đỗ Văn Chi và nnk (1997) và Cát Nguyên Hùng (1996) là nguồn tài liệu tin cậy về sự phân bố các thành tạo địa chất trong vùng nhưng chưa chú ý tới Tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại.

Những công trình nghiên cứu tổng hợp đã tiến hành cho thấy: Các công trình tiêu biểu nghiên cứu tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại đã được đề cập nhiều trong các công trình nghiên cứu của Ngô Gia Thắng, Lê Duy Bách nghiên cứu đặc điểm tân kiến tạo khối Kontum (1989), tân kiến tạo khu vực Tây Bắc (1980), đặc điểm cấu trúc Kainozoi Việt Nam (1994) Ở một số công trình nghiên cứu đã có đề cập đến đặc điểm hoạt động kiến tạo hiện đại và mối quan hệ giữa chúng với tai biến địa chất (Trần Thanh Hải, 2020) Trong giai đoạn này cũng đã có nhiều công trình nghiên cứu được thực hiện bởi các Trung tâm, các Trường đại học và các tổ chức, cá nhân khác nhau nghiên cứu về vấn đề này như Viện Địa chất – Địa vật lý biển, Trung tâm Địa chất và Khoáng sản biển, Viện Tài nguyên và Môi trường biển Hải Phòng, Trường Đai học Mỏ Địa Chất, Trường Đai học KHTN, Viện Địa chất thuộc Viện hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Các công trình nghiên cứu được triển khai dưới dạng các dự án điều tra cơ bản, các đề tài nghiên cứu thuộc các chương trình biển từ cấp cơ sở đến cấp nhà nước Trong đó có một số công trình như của Nguyễn Văn Hướng (2012); Phan Trọng Trịnh (2010, 2012) đã chỉ ra khu vực ven biển Miền Trung Việt nam có đặc điểm cấu trúc địa chất phức tạp với nhiều biểu hiện của chuyển động kiến tạo hiện đại Khu vực này có sự tương tác trực tiếp biển-lục địa và là khu vực có mức độ tổn thương cao từ các hoạt động nội sinh như động đất cả địa phương và mang tính khu vực (Lê Đại Diện, 2010) cũng như hàng loạt yếu tố ngoại sinh từ sự xâm thực và xói mòn bờ biển (Vũ Thanh Ca, 2010), nứt đất (Bùi Văn Thơm, 2010), lũ lụt, hạn hán và sa mạc hóa Trong những năm 1980 đến 2000, một số công trình nghiên cứu địa chất và điều tra tài nguyên (sa khoáng ven biển) ở cả phần trên bờ và phần dưới đáy biển (chủ yếu từ 0-30 mét nước đã được tiến hành một cách có hệ thống (Nguyễn Kim Hoàn, 1983; Nguyễn Biểu 1986, 1995; Mai Thanh Tân, 2000; Đào Mạnh Tiến, 2004; Trần Nghi và nnk, 2008) Các kết quả đo vẽ này chủ yếu xác định các yếu tố địa chất và tài nguyên ven biển miền Trung Trong báo cáo của Đào Mạnh Tiến (2004), lần đầu tiên tính dễ bị tổn thương của các hệ thống tự nhiên được xác định và tính toán Tuy nhiên, các yếu tố dễ bị tổn thương chủ yếu dựa trên các thông số môi trường địa chất hiện tại mà không tính bởi các vận động kiến tạo địa

chất hiện đại Một số nghiên cứu về đặc điểm địa chất, địa mạo, để dự báo lũ lụt, phục vụ quy hoạch phát triển một số khu vực ở Miền Trung đã được Đặng Văn Bào và công sự thực hiện (Đặng Văn Bào, 2000., Đặng Văn Bào và nnk, 2002, Đặng Văn Bào và Nguyễn Hiệu, 2004; Trần Văn Bình, Trịnh Thế Hiếu, 2010)) Nguyễn Biểu (1998), Vũ Thanh Ca (2010) Nguyễn Vi Dân và nnk (2003), Phạm Huy Tiến và nnk (2005), Phạm Văn Thanh và nnk (2002), Nguyễn Địch Dỹ và nnk (1995) xác định một số dạng biến động địa chất và tai biến địa chất liên quan thuộc đới ven biển và biển Việt Nam Trần Nghi và cộng sự (1996, 2007) đã bước đầu xác định được các chu kỳ nước biển dâng và hạ trong thời gian Đệ Tứ và tác động của chúng với sự hình thành trầm tích ven biển Năm 2010, Bùi Thắng đã chỉ ra tác động của các hiện tượng địa chất nhân sinh đối với môi trường ở khu vực Thừa Thiên Huế Năm 2011, Nguyễn Chí Trung đã xác định một loạt yếu tố địa chất và địa mạo trong Holoxen và các tai biến địa chất liên quan đến chúng cho vùng lưu vực sông Thu Bồn và đưa ra một số kết luận quan trọng về ý nghĩa của vận động tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại đối với các tai biến trong khu vực nghiên cứu bao gồm sự phá hủy các công trình, thay đổi đường bờ, thay đổi dòng chảy, sụt lún Trần Thanh Hải, (2015), Hoàng Ngô Tự Do và nnk, (2016), đã chứng minh các vận động kiến tạo hiện đại là nguyên nhân gây nên hiện tượng nâng hạ địa hình, làm biến đổi hướng chảy của các con sông, tạo nên các điểm sụt lở, bồi tụ bờ sông, bờ biển, của nhiều khu vực dải ven biển Miền Trung Việt Nam Tuy nhiên, trừ công trình của Bùi Đình Khước và Nguyễn Hoàng Lân (1995) và Trần Thanh Hải (2015), hầu hết các nghiên cứu trước đây đều không tính đến tác động của kiến tạo hiện đại tới sự hình thành và biến đổi địa hình trong quá khứ và hiện tại, cũng như mối tương tác của chúng với các tai biến địa chất khu vực bờ biển khác nhau.

Hoàng Ngô Tự Do (2018), đánh giá ảnh hưởng của tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại đến hoạt động xói lở - bồi lấp bờ biển Cửa Đại, tuy nhiên vị trí đứt gãy chưa được xác định bằng mặt cắt địa chấn nông phân giải cao Nguyễn Quốc Huy (2019) Nghiên cứu tổng thể sông Trường Giang và vùng phụ cận đã khái quát sự suy thoái sông Trường Giang nhưng vai trò kiến tạo gây suy thoái không được nhắc tới.

Gần đây nhất đề tài Trần Thanh Hải (2020), đã áp dụng tổ hợp phương pháp nghiên cứu, sử dụng các kết quả định lượng làm rõ quan hệ hoạt động tân kiến tạo với tai biến địa chất vùng hạ lưu Vu Gia – Thu Bồn thuộc phía bắc vùng nghiên cứu Vũ Anh Đạo, Nguyễn Quốc Hưng (2018), Nguyễn Quốc Hưng (2021) đã tiến hành lấy lấy mẫu định lượng minh chứng các hệ thồng đứt gãy hoạt động tồn tại trong vùng bồn trũng Kainozoi Quảng Nam và lân cận.

Như vậy, có thể thấy rằng các nghiên cứu và thông tin địa chất hiện có, vùng bồn trũng Kainozoi ven Quảng Nam hội tụ khá nhiều dạng biến dạng kiến tạo hiện đại mạnh mẽ trong đó có các tai biến nội sinh như chuyển động nâng hạ kiến tạo, động đất, và các tác động thứ sinh của chúng tạo nên các tai biến địa chất và tiềm ẩn nhiều thiên tai và không loại trừ cả các ảnh hưởng của sóng thần Bên cạnh đó, các hoạt động địa chất ngoại sinh như xói lở, xâm thực bờ biển, suy thoái, biến đổi dòng chảy, bồi tụ… đang ảnh hưởng trực tiếp tới môi trường và có khả năng tạo ra các thiên tai nghiêm trọng trong khu vực Nếu các tai biến tiềm năng này được cộng hưởng với các tác động tiêu cực của các tác nhân khí hậu trong bối cảnh biến đổi khí hậu thì hậu quả sẽ lớn hơn Tuy nhiên, do thiếu hoặc chưa coi trọng các thông số định lượng về mức độ vận động kiến tạo hiện đại và tác động của chúng tới tai biến thiên nhiên, nên các kịch bản về tai biến địa chất thường coi các yếu tố địa chất-địa mạo khu vực luôn trong trạng thái cân bằng, ổn định mặc dù khu vực nghiên cứu có thể có chế độ kiến tạo hiện đại rất không bình ổn ở phạm vi khu vực và địa phương.

1.2.2 Trên thế giới

Nghiên cứu về kiến tạo hiện đại và mối quan hệ giữa kiến tạo hiện đại với tai biến địa chất từ lâu đã trở thành một trong số các lĩnh vực nghiên cứu cơ bản và chuyên sâu của khoa học Trái đất Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu Trong Tự điển về khoa học đới ven bờ (2005); Hancock và Williams, 1986, cho rằng kiến tạo hiện đại là các vận động địa chất địa mạo đang diễn ra hiện nay hoặc gần đây và ảnh hưởng của chúng tác động trực tiếp và quyết định tới hình thái bề mặt Trái đất hiện tại (National Research Council, 1986) cho thấy những nghiên cứu địa chất ở nhiều vùng đang có những diễn tiến địa chất hiện đại mạnh mẽ trên thế giới, các

chuyển động kiến tạo hiện đại có tác động quan trọng tới các tai biến địa chất và tác động tiêu cực tới cuộc sống của con người Các tai biến địa chất hiện đại diễn ra mạnh mẽ trong các vùng hoạt động của vỏ Trái đất và trong hầu hết các trường hợp đều là dẫn xuất của các vận động nội sinh, xảy ra ở các vùng rìa hoặc ranh giới các địa mảng và hiện đang tập trung mạnh mẽ ở vòng cung lửa Thái Bình Dương (Aubouin và Bourgois, 1989; Addicott et al., 1992; Moore, 1992; Blinkhorn, 2004).

National Research Council, 1986; Burbank, và Anderson, (2011) chỉ ra các vận động kiến tạo hiện đại được biểu hiện ở các mức độ khác nhau bởi hàng loạt dấu hiệu địa chất, địa mạo, trầm tích và các hoạt động địa chất khác nhau, điển hình nhất bao gồm động đất, núi lửa phun trào, chuyển động đứt gãy, biến dạng bề mặt Trái đất do nâng hạ kiến tạo, thay đổi địa hình, thay đổi chế độ và hình thái của các dòng chảy trên mặt, biến dạng đường bờ biển; Hậu quả của các vận động tân kiến tạo và đặc biệt là kiến tạo hiện đại có tác động to lớn đối với sự thay đổi cấu hình bề mặt Trái đất, là nguyên nhân trực tiếp gây ra các tai biến địa chất ở nhiều khu vực của vỏ Trái đất trong đó có động đất, sóng thần, xói lở, trượt đất, sụt lún bề mặt, sa mạc hóa hoặc ngập lụt Các vận động kiến tạo này và tác động của chúng ảnh hưởng trực tiếp tới đời sống con người, đặc biệt là trong các vùng mà vận động kiến tạo hiện đại diễn ta mạnh mẽ Do đó, hiểu biết về bản chất của các vận động kiến tạo, đặc biệt là các vận động kiến tạo hiện đại đang ngày càng có vai trò quan trọng, không chỉ trong việc tái lập lịch sử vận động của vỏ Trái đất mà quan trọng hơn để dự đoán những tác động tương lai và ảnh hưởng của chúng đối với cuộc sống con người Các nghiên cứu này càng có ý nghĩa đối với các công đồng dân cư sinh sống dọc theo các vùng có vận động kiến tạo hiện đại mạnh mẽ như vùng Vòng cung lửa quanh Thái Bình Dương.

Nghiên cứu quy luật vận động kiến tạo hiện đại bao gồm một tổ hợp các phương pháp phân tích cấu trúc, địa tầng, địa mạo kết hợp với các tài liệu địa vật lý, thạch học, địa hóa, viễn thám và tuổi sẽ cung cấp các thông tin chi tiết về bản chất các vận động và sự kiện kiến tạo xảy ra gần đây và ý nghĩa của chúng trong sự hình thành, vận động và biến đổi hình thái bề mặt Trái đất Những số liệu về sự vận động kiến tạo hiện đại sẽ là cơ sở quan trọng để dự báo các sự kiện tai biến địa chất như khả

năng động đất, sóng thần, sụt lở, ngập lụt…có hiệu quả và chính xác hơn, đặc biệt là dọc các vùng nhạy cảm về tai biến như các đới bờ hoặc dọc theo các đới động của vỏ Trái đất (National Research Council, 1986) Trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu mà ảnh hưởng của nó đang được dự đoán với ý nghĩa tiêu cực bao gồm nước biển dâng hoặc sa mạc hóa, các nghiên cứu tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại càng có ý nghĩa cảnh báo quan trọng đối với các khu vực có tính dễ bị tổn thương

cao như các đới bờ và vùng đồng bằng ven biển (Aubouin và Bourgois, 1989) Như vậy, đã có nhiều nghiên cứu trên Thế giới đã chỉ ra một cách có cơ sở khoa học về mối quan hệ giữa các tai biến địa chất và các vận động kiến tạo xảy ra trong thời gian gần đây hoặc đang xảy ra, hay nói cách khác là các vận động kiến tạo hiện đại hay hoạt động tân kiến tạo Do đó, hiểu biết về bản chất của các vận động kiến tạo, đặc biệt là các vận động kiến tạo hiện đại đang ngày càng có vai trò quan trọng, không chỉ trong việc tái lập lịch sử vận động của vỏ Trái đất mà quan trọng hơn để dự đoán những tác động tương lai và ảnh hưởng của chúng đối với cuộc sống con người Các nghiên cứu này càng có ý nghĩa đối với các cộng đồng dân cư sinh sống dọc theo các vùng có vận động kiến tạo hiện đại mạnh mẽ như vùng Vòng cung lửa quanh Thái Bình Dương.

1.3 Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu1.3.1 Phương pháp luận nghiên cứu kiến tạo hiện đại

a Về nghiên cứu kiến tạo hiện đại

Người đầu tiên dùng thuật ngữ tân kiến tạo (Neotectonics) là Obruchev (1948), khi nghiên cứu ở các vùng Đông Á thuộc Liên Xô trước đây, Obruchev đã đưa khái niệm Tân kiến tạo là giai đoạn kiến tạo xảy ra chủ yếu trong Neogen – Đệ tứ Tiếp theo, Shul.X.X (1949, 1950) khi nghiên cứu vùng Trung Á cũng đưa ra khái niệm Kiến tạo mới nhất Đó là những chuyển động kiến tạo thành tạo nên địa hình hiện tại, mặc dù những chuyển động này có thể xáy ra trước Neogen Từ hai quan điểm khác nhau đầu tiên đó, NCS cho rằng chuyển động tân kiến tạo là những chuyển động xảy ra chủ yếu trong Neogen – Đệ tứ và hình thành nên những nét địa hình đặc trưng của các địa hình hiện tại Tuy vậy, đến ngày nay vẫn còn có nhiều ý kiến khác nhau về

thời điểm bắt đầu của chuyển động Tân kiến tạo (Burbank (2011), Moores và Twiss (1995) và NRC (1986) Obruchev (1948) cho rằng đó là các hoạt động kiến tạo xảy ra trong giai đoạn Neogen muộn – Đệ tứ quyết định đến hình dáng bề mặt địa hình hiện tại Một số nhà địa chất khác cho rằng Tân kiến tạo tương đương với Kiến tạo hoạt động hay kiến tạo hiện đại (active tectonics) trong khi đó một số khác cho rằng các vận động kiến tạo từ Mioxen giữa trở lại đây Năm 1989, Pavlides đưa ra định nghĩa “Tân kiến tạo nghiên cứu các hoạt động kiến tạo trẻ đã xảy ra hoặc đang xảy ra sau chuyển động tạo núi hoặc sau khi pha kiến tạo cuối cùng (pha kiến tạo có ý nghĩa nhất) được thiết lập” Đây là định nghĩa nhiều nhà địa mạo, địa chất chấp nhận trong và ngoài nước.

Ở Việt Nam, nếu lấy mốc là hoạt động dịch trượt Sông Hồng thì vào khoảng 5 triệu năm trước chế độ kiến tạo thay đổi từ trượt trái sang trượt phải (Searle, 2006; Metcalfe, 2013) Trong hầu hết các bồn trũng thuộc rìa tây Biển Đông, một bất chỉnh hợp lớn được hình thành trong giai đoạn Pliocen tạo nên sự gián đoạn địa tầng mang tính khu vực trong Pliocen (Trần Văn Trị và Vũ Khúc, 2009) trong khi đó trên lục địa, ở ven biền Trung Bộ và Nam Trung Bộ, các thành tạo Plioxen không liên tục và chỉ phân bố rải rác ở một số bồn trũng nhỏ (Nguyễn Địch Dỹ, 2009) Trong khu vực Miền Trung Việt Nam Như vậy có thể thấy rằng, giai đoạn Plioxen ở Việt Nam đánh dấu giai đoạn địa chất trong đó pha kiến tạo cuối cùng (pha kiến tạo có ý nghĩa nhất) được thiết lập trên lãnh thổ Việt Nam là vào cuối Mioxen và do giai đoạn Plioxen bắt đầu một giai đoạn kiến tạo mới và chuyển tiếp lên Đệ Tứ Như vậy, giai đoạn Tân kiến tạo trong nghiên cứu này NCS xem là bắt đầu từ Plioxen vào khoảng 5,3 triệu năm (thời điểm bắt đầu giai đoạn thay đổi chế độ kiến tạo cho đến nay) theo định nghĩa của Moores and Twiss, 1995).

Theo các quan niệm địa chất hiện đại, kiến tạo hiện đại hay kiến tạo hoạt động (active tectonics) là các vận động địa chất-địa mạo đang diễn ra hiện nay hoặc gần đây và ảnh hưởng của chúng tác động và quyết định trực tiếp tới hình thái bề mặt Trái đất hiện tại (Encyclopedia of Coastal Science, 2005; Hancock and Williams, 1986) Theo Nicolaev (1962) kiến tạo hiện đại là kiến tạo xảy ra trong giai đoạn Holocen

(cách ngày nay khoảng 11.000 năm) Theo Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Mỹ (NRC, 1986) định nghĩa kiến tạo hoạt động (active tectonics) hay kiến tạo hiện đại là các vận động kiến tạo có khả năng xảy ra trong một khoảng thời gian trong tương lai tác động tới xã hội Từ khái niệm về kiến tạo hoạt động, thuật ngữ ‘đứt gãy hoạt động’ cũng được mô tả nhưng có nhiều tranh cãi về giới hạn thời gian của đứt gãy hoạt động Một số nhà nghiên cứu cho rằng kiến tạo hoạt động là những hoạt động kiến tạo xảy ra trong lịch sử gần đây hoặc không hoạt động nhưng có khả năng hoạt động trong tương lai, nhưng thời gian rất mơ hồ (Slemmons và nnk., 1986) Trong USGS Earthquake Hazards Program (2009 – 2011) đưa ra định nghĩa kiến tạo hoạt động là kiến tạo có bằng chứng về sự dịch chuyển Holocen (khoảng 11 000 năm qua).

Về khái niệm đứt gãy hoạt động hiện nay cũng còn nhiều ý kiến khác nhau: Boschi et al (1996) đề xuất một đứt gãy hoạt động là những đứt gãy có các hoạt động được ghi nhận trong Pleistocene muộn (tức là trong 125 ngàn năm trước đây đến nay) và khả năng có thể chứng minh hoặc suy đoán được tạo ra những trận

Theo hướng dẫn mới nhất của IAEA (2010) phân biệt giữa các cấu trúc đang hoạt động trong các môi trường kiến tạo khác nhau bằng cách đề xuất xem xét khung thời gian Pleistocen muộn-Holocene ở các vùng ranh giới mảng và khung thời gian Pliocen - Đệ tứ ở các khu vực nội mảng.

Trong nghiên cứu này, NCS sử dụng theo hướng dẫn mới nhất của IAEA (2010) phân biệt giữa các cấu trúc đang hoạt động Trong đó Việt Nam trong giai đoạn từ

Paleocen thuộc chế độ nội mảng Vì vậy NCS lấy ranh giới Pliocen – Đệ Tứ (2,5 triệu năm) đến nay là ranh giới kiến kiến tạo hoạt động.

b Về nghiên cứu các biểu hiện của kiến tạo hiện đại và tác động của nó đốivới địa hình địa mạo và tai biến địa chất

National Research Council, 1986; Burbank, and Anderson, (2011) chỉ ra các vận động kiến tạo hiện đại được biểu hiện ở các mức độ khác nhau bởi hàng loạt dấu hiệu địa chất, địa mạo, trầm tích và các hoạt động địa chất khác nhau, điển hình nhất bao gồm động đất, núi lửa phun trào, chuyển động đứt gãy, biến dạng bề mặt Trái đất do nâng hạ kiến tạo, thay đổi địa hình, thay đổi chế độ và hình thái của các dòng chảy trên mặt, biến dạng đường bờ biển.

Hậu quả của các vận động tân kiến tạo và đặc biệt là kiến tạo hiện đại có tác động to lớn đối với sự thay đổi cấu hình bề mặt Trái đất, là nguyên nhân trực tiếp gây ra các tai biến địa chất ở nhiều khu vực của vỏ Trái đất trong đó có động đất, sóng thần, xói lở, trượt đất, sụt lún bề mặt, sa mạc hóa hoặc ngập lụt… (National Research Council, 1986; Burbank, and Anderson, 2011) Các vận động kiến tạo này và tác động của chúng ảnh hưởng trực tiếp tới đời sống con người, đặc biệt là trong các vùng mà vận động kiến tạo hiện đại diễn ta mạnh mẽ Do đó, hiểu biết về bản chất của các vận động kiến tạo, đặc biệt là các vận động kiến tạo hiện đại đang ngày càng có vai trò quan trọng, không chỉ trong việc tái lập lịch sử vận động của vỏ Trái đất mà quan trọng hơn để dự đoán những tác động tương lai và ảnh hưởng của chúng đối với cuộc sống con người Các nghiên cứu này càng có ý nghĩa đối với các cộng đồng dân cư sinh sống dọc theo các vùng có vận động kiến tạo hiện đại mạnh mẽ như vùng Vòng cung lửa quanh Thái Bình Dương.

Nghiên cứu các vận động tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại bao gồm một tổ hợp các phương pháp phân tích cấu trúc, địa tầng, địa mạo kết hợp với các tài liệu địa vật lý, thạch học, địa hóa, viễn thám và tuổi sẽ cung cấp các thông tin chi tiết về bản chất các vận động và sự kiện kiến tạo xảy ra gần đây, ý nghĩa của chúng trong sự hình thành, vận động, biến đổi hình thái bề mặt Trái đất Những số liệu về sự vận động này sẽ là cơ sở quan trọng để dự báo các sự kiện tai biến địa chất như khả năng động