Hình Thành Một Số Trũng Kainozo Miền Đông Bắc Bộ, Việt Nam
Lê Triều Việt
Viện Địa chất, Viện KH&CN VN, Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội
Tóm tắt: Bài báo giới thiệu những nét chính về cấu trúc
- kiến tạo một số trũng Đệ tam miền Đông Bắc Bộ. Các
trũng này (chỉ đề cập đến 7 trũng phân bố dọc theo các
hệ thống đứt gãy Sông Hồng, Sông Chảy, Sông Lô và Chí
Linh - Ḥn Gai) khác nhau về hình thái địa hình, hình hài
cấu trúc và kích thước, nhưng cùng hình thành vào một
giai đoạn. Hình hài cấu trúc của các trũng thể hiện sự
hình thành và phát triển của chúng có mối quan hệ chặt
chẽ với hoạt động trượt bằng của các hệ thống đứt gãy
liên quan. Trên cơ sở phân tích đặc trưng hình hài cấu
trúc và lịch sử phát triển, các trũng được chia thành 2
nhóm có cơ chế hình thành như sau: các trũng trượt bằng
- tách giãn và các trũng kéo tách.
MỞ ĐẦU
Lịch sử nghiên cứu địa chất khu vực các trũng Kainozoi miền Đông Bắc Bộ,
Việt Nam bắt đầu từ đầu thế kỷ trước và ngày nay, tài liệu thu được đă trở thành một
khối lượng to lớn và vô cùng quý giá. Tuy nhiên, phần lớn các công trình nghiên cứu đó
mới chỉ dừng lại ở việc đánh giá đặc điểm phát triển địa chất của từng trũng và liên kết
đối sánh địa tầng, nhằm xác định thời gian hình thành của chúng [5, 12, 13, 16-18, 21-
24]. Còn việc nghiên cứu chi tiết cấu trúc kiến tạo của các trũng để làm sáng tỏ mối
quan hệ giữa chúng với hoạt động của các đới đứt gãy liên quan, nhất là đối với đới đứt
gãy Sông Hồng, thì chưa được quan tâm. Hơn nữa, các trũng thường thuộc địa hình
thấp, là nơi trú ngụ và sinh sống của phần lớn dân cư miền Bắc, nơi mà tai biến địa chất
thường xuyên đe doạ xảy ra, lại có quan hệ trực tiếp với sự phát triển địa động lực hiện
đại, lại ít được quan tâm. Vì vậy, việc nghiên cứu cấu trúc kiến tạo cùng với việc lý giải
cơ chế hình thành các trũng và làm sáng tỏ hoàn cảnh địa động lực trong quá khứ cũng
như dự báo trong tương lai là một vấn đề có ý nghĩa nhất định cả về khoa học và thực
tiễn.
Trong bài báo này, tác giả xin đề cập đến một số kết quả nghiên cứu mới nhằm
góp phần thúc đẩy hướng nghiên cứu nêu trên. Đây là kết quả nghiên cứu tổng hợp từ
nhiều nguồn tài liệu đă công bố và tài liệu quan sát thực tế của tác giả trong thời gian
gần đây.
I. ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC - KIẾN TẠO CỦA CÁC TRŨNG KAINOZOI Ở ĐÔNG BẮC
BỘ
Các trũng Kainozoi khá phát triển ở miền Đông Bắc Bộ với số lượng trũng có
quy mô lớn lên tới hơn 10 trũng. Chúng phân bố dọc theo các đứt gãy lớn như: dọc đứt
gãy Cao Bằng - Tiên Yên có các trũng Cao Bằng, Thất Khê, Lạng Sơn và Nà Dương;
dọc đứt gãy Sông Chảy có các trũng Phan Lương (Đoan Hùng), Lục Yên, Bảo Yên; trên
đứt gãy Sông Lô có trũng Tuyên Quang; dọc đứt gãy Đông Triều - Hòn Gai có các
trũng Hoành Bồ, Đông Triều và dọc theo đứt gãy Sông Hồng có dải trũng nhỏ phân bố
từ Lào Cai đến Việt Trì, mà tiêu biểu nhất là trũng Yên Bái. Các trũng này có kích
thước, hình dạng và đặc trưng cấu trúc kiến tạo hoàn toàn khác nhau. Trong công trình
[8], các trũng phân bố dọc đứt gãy Cao Bằng - Tiên Yên đă được đề cập chi tiết. ở công
trình này, tác giả giới thiệu những nét chính về cấu trúc - kiến tạo của một số trũng
Kainozoi phân bố dọc các đứt gãy Sông Chảy, Sông Lô, Sông Hồng và Chí Linh - Ḥn
Gai.
1. Trũng Phan Lương
Đây là trũng có diện tích lớn nhất dọc đứt gãy Sông Chảy, phân bố ở phần hạ
lưu thung lũng sông Lô. Trũng kéo dài từ vùng Đại Thân (cách ngă ba Cát Lâm ≈ 4 km
về phía TB) qua Đoan Hùng đến Vĩnh Yên với chiều dài 40-45 km, chiều rộng lớn nhất
khoảng 9-10 km. Địa hình hiện đại của trũng tương đối bằng phẳng, chủ yếu là địa hình
xâm thực - bóc mọ̀n và cấu tạo từ các bậc thềm sông bậc I-II có độ cao 5-15 m, rải rác là
các mảnh thềm bậc III-IV có độ cao tuyệt đối 18-25 và 50-80 m. Chỉ một phần diện tích
rất nhỏ của trũng là các đồi cao, núi thấp với độ cao tuyệt đối đạt đến 292 m (núi Bai
Tai), 343 m (Bạch Lưu Thượng).
Trũng Phan Lương ngăn cách với đới Sông Hồng ở phía TN bởi đứt gãy Sông
Chảy và với đới Sông Lô ở phía ĐB bởi đứt gãy Vĩnh Ninh (hay đứt gãy Đoan Hùng -
Tiền Hải) (Hình 1). Hai đứt gãy này đều có mặt trượt dốc đứng và đổ vào nhau. Kiến
trúc móng trước Kainozoi của trũng thuộc về đới biến chất Sông Lô (xem [3]) nên cấu
trúc đáy móng trũng có lẽ gồm đá vôi trứng cá, phylit, đá phiến hai mica, quarzit của hệ
tầng Hà Giang.
Chú giải: 1. Đứt gãy sâu; 2. Đứt gãy chưa phân loại; 3. Sông; 4. Đường đồng mức địa
hình; 5. Độ cao địa hình; 6. Ranh giới trũng; 7. Trầm tích Đệ tứ; 8. Trầm tích Kainozoi hạ; 9.
Đới Sông Hồng; 10. Đới Sông Lô.
Hình 1. Sơ đồ cấu trúc trũng Phan Lương
Chú giải: 1. Ranh giới trũng; 2. Đới đứt gãy; 3. Đứt gãy thuận; 4. Đường đồng mức địa
hình; 5. Sông, suối; 6. Loạt Sông Hồng; 7. Hệ tầng Hà Giang; 8. Trầm tích Kainozoi hạ; 9.
Trầm tích Đệ tứ.
Hình 2. Sơ đồ cấu trúc trũng Lục Yên
Trũng Kainozoi Phan Lương có kiểu cấu trúc dạng nêm nằm kẹp giữa đứt gãy
Sông Chảy và đứt gãy Vĩnh Ninh, đầu TB thót lại và đầu ĐN mở rộng. Trầm tích
Kainozoi trong phạm vi trũng lộ ra từng khoảnh nhỏ như ở Hùng Long, Vũ Quang
(Đoan Hùng) và Bạch Lưu, Trị Quận (Phan Lương), thế nằm các tầng trầm tích có góc
dốc thoải (20-25°) nghiêng về nam, tây nam (210-245°) [7].
Chú giải: 1. Đới đứt gãy sâu; 2. Đới đứt gãy chưa phân loại; 3. Đứt gãy thuận; 4. Ranh
giới trũng; 5. Đường đồng mức địa hình; 6. Sông, suối; 7. Loạt Sông Hồng; 8. Hệ tầng Chang
Pung; 9. Hệ tầng Pia Phương; 10. Trầm tích Kainozoi hạ; 11. Trầm tích Đệ tứ
Hình 3. Sơ đồ cấu trúc trũng Bảo Yên
Ngoài hai đứt gãy (Sông Chảy và Vĩnh Ninh) là đứt gãy ranh giới kể trên, trong
phạm vi trũng tồn tại một số đứt gãy nhỏ như: đứt gãy Hải Lưu (ĐN núi Bạch Lưu
Thượng), đứt gãy Ngòi Thủy Sơn phương ĐB-TN và đứt gãy Tây Cốc phương á kinh
tuyến.
Trầm tích Kainozoi lấp đầy trũng Phan Lương có chiều dày khoảng 750-1500 m
[5, 14] và được chia làm 2 tầng cấu trúc [11]. Tầng dưới gồm hệ tầng Phan Lương, tầng
trên gồm chủ yếu là hệ tầng Tuyên Quang, phần còn lại là trầm tích bở rời Đệ tứ.
Về tuổi hình thành của trũng, cho đến nay vẫn chưa có ý kiến thống nhất. Theo
cách phân chia của Trịnh Dánh [24, 25] với hệ tầng Phan Lương là trầm tích lót đáy
trũng, thì trũng được hình thành vào Miocen muộn; A. E. Đovjikov và nnk [3], Tống
Duy Thanh [21] cho là vào Mio-Pliocen; Nguyễn Địch Dỹ [12] cho là Miocen sớm, còn
Lê Thị Nghinh [5] và Phạm Quang Trung [19] cho là Oligocen.
Trên cơ sở phân tích tài liệu tham khảo và thực địa, tác giả công trình này cho
rằng trũng có tuổi hình thành muộn hơn trũng Hà Nội, tức là vào khoảng cuối
Oligocen*.
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
* Nên tham khảo bài: Sơ đồ mới về phân chia và đối sánh các trầm tích Đệ tam phần đất liền
Việt Nam trong TCĐC số A/288 (BBT.).
2. Trũng Lục Yên
Trũng Lục Yên phân bố ở phần trung lưu sông Chảy, từ Lỏi Ngỏ (TB thị trấn
Lục Yên 4 km) đến xã Đại Đồng, thuộc huyện Yên Bình, Yên Bái (Hình 2). Địa hình
trũng gồm chủ yếu là đồi cao dạng dải với độ cao tuyệt đối trung bình 40-60 m, một vài
nơi cao đến 140-180 m (núi Ban, núi Làng Trang). Chiều rộng của trũng là 1-3 km, dài
hơn 20 km, nơi mở rộng nhất (đến 3 km) là vùng Ngòi Biếc đổ vào sông Chảy. Dòng
sông Chảy trong phạm vi trũng ngoằn nghèo uốn khúc với nhiều đoạn thắt nghẽn (Lục
Yên Châu).
Quan hệ với móng trước Kainozoi của trũng này tương tự như trũng Phan
Lương, tức là ở rìa TN trũng nằm tiếp giáp với đá biến chất của loạt Sông Hồng [3] và ở
rìa ĐB thì tiếp giáp với đá vôi trứng cá, phylit, đá phiến hai mica, quarzit của hệ tầng
Hà Giang thuộc đới Sông Lô.
Trũng Lục Yên có dạng kéo dài và nằm về phía ĐB của đới đứt gãy sâu Sông
Chảy. Ở rìa ĐB, nó ngăn cách với cấu trúc vòm nâng Sông Lô bằng đứt gãy nhỏ dạng
cánh gà của đới đứt gãy trên. Trong phạm vi trũng, trầm tích Kainozoi lộ ra không nhiều
và không đầy đủ, vì vậy rất khó xác định được cấu trúc nội tại cũng như tuổi của trũng.
Một số công trình [3, 5] đề cập đến các vết lộ trầm tích Kainozoi trong phạm vi trũng,
nhưng còn ở mức độ sơ sài. Do vậy, trên cơ sở tổng hợp tài liệu, chỉ có thể dự đoán
trũng Lục Yên có khoảng tuổi hình thành như trũng Phan Lương, nghĩa là vào cuối
Oligocen - đầu Miocen sớm.
3. Trũng Bảo Yên
Trũng Bảo Yên phân bố ở phần thượng nguồn thung lũng Sông Chảy, nơi sông
uốn khúc đột ngột từ phương TB-ĐN sang phương kinh tuyến trên một khoảng dài 5
km, rồi sau đó lại tiếp tục kéo dài theo hướng cũ (Hình 3). Địa hình trũng không bằng
phẳng, chủ yếu là núi thấp dạng dải với các khe sâu, vách dốc; nơi cao đạt đến hơn 400
m, nơi thấp chỉ có độ cao tuyệt đối chưa tới 100 m. Trũng này có cấu trúc móng khá
phức tạp so với các trũng trong cùng một dải (Lục Yên và Phan Lương), nhưng có điểm
tương tự như hai trũng trên ở chỗ là cũng ngăn cách với đới Sông Hồng ở phía TN bởi
đứt gãy sâu Sông Chảy. Trầm tích Kainozoi trong trũng nằm trực tiếp trên các thành tạo
tuổi Cambri thuộc hệ tầng Hà Giang, hệ tầng Chang Pung và Đevon thuộc hệ tầng Pia
Phương.
Trũng bị khống chế bởi 2 đứt gãy phương TB-ĐN dọc theo chiều dài của trũng,
trong đó có đứt gãy sâu Sông Chảy. Còn ở phía TB, trũng được giới hạn bởi đứt gãy
Làng Tiom - Làng Bon; phía ĐN bởi đứt gãy Làng Khoa - Miêu Hạ. Trũng được phân
chia thành 3 khối: tây bắc, trung tâm và đông nam; khối trung tâm hạ tương đối so với
hai khối kề bên. Trong số các đứt gãy bậc cao, đứt gãy Miêu Hạ - Làng Bon hoạt động
mạnh với xu hướng chuyển dịch phải trong pha muộn.
Trầm tích Kainozoi trũng Bảo Yên được chia làm 2 tầng cấu trúc; tầng dưới có
tuổi Oligocen - Miocen sớm bao gồm chủ yếu là cuội kết dày 350-600 m; tầng trên có
tuổi Pliocen và gồm cuội, sỏi, cát, sét kết và trầm tích bở rời Đệ tứ.
Tuổi hình thành trũng Bảo Yên cũng được xem như cùng thời với trũng Phan
Lương và Lục Yên, tức là vào thời kỳ Oligocen - Miocen sớm.
4. Trũng Tuyên Quang
Trũng Tuyên Quang nằm trên cánh tây nam của đới đứt gãy Sông Lô và mở
rộng về phía tây dọc theo thung lũng sông Lô ở vùng này. Địa hình trũng tương đối
bằng phẳng với độ cao tuyệt đối trung bình từ 16 đến 23 m. Bề mặt địa hình trũng bị
phân cắt bởi mạng suối khá dày đặc. Bao quanh trũng là địa hình gồm đồi núi sườn
thoải (góc dốc chỉ trên 20°) và độ cao tuyệt đối gần 200 m. Cá biệt có đỉnh cao hơn 500
m (Nghiên Sơn cao 553 m).
Móng trước Kainozoi của trũng được cấu tạo từ trầm tích Đevon hệ tầng Pia
Phương (D
1
pp) và hệ tầng Đại Thị (D
1
đt) [15] .
Trũng hình thành và phát triển thành 2 thời kỳ với các kiểu cấu trúc hoàn toàn
khác biệt nhau. Vào thời kỳ Kainozoi sớm, trũng có hình bình hành với cạnh dài là một
đoạn của đứt gãy Sông Lô có phương TB-ĐN, mặt trượt nghiêng về tây nam (215-230°)
với góc dốc đến 70-80°. Hai cạnh ngắn có phương ĐB- TN phân bố trùng với các đoạn
của đứt gãy F4 và đứt gãy Ngòi Chả. Diện tích của trũng ở thời kỳ này khoảng 0,8 x 2
km
2
, kéo dài từ làng Am đến xã Nông Tiến. Trầm tích lấp đầy trũng có thành phần
tương tự như hệ tầng Phan Lương [7]. Sang thời kỳ Đệ tứ, trũng phát triển rộng về phía
tây, tây bắc, tây nam, tạo nên một trũng lớn hình tam giác có cạnh đáy chạy theo
phương ĐB-TN (song song đứt gãy Ngòi Thục) dài hơn 6 km. Diện tích trũng trong Đệ
tứ khoảng 25-30 km
2
. Trũng bị các đứt gãy bậc cao phân chia thành các khối kéo dài
theo phương TB-ĐN, trong đó khối nằm kẹp giữa đứt gãy Sông Lô và đứt gãy F2, có
dạng địa hào hạ lún liên tục, tạo thành trũng Kainozoi sớm và tiếp tục phát triển đến
hiện đại; các khối dọc đứt gãy F3 và F5 có xu hướng hạ lún nghiêng về sông Lô (Hình
4).
Chú giải: 1. Đứt gãy khu vực; 2. Đới đứt gãy chưa phân loại; 3. Đứt gãy: thuận (a),
nghịch (b); 4. Ranh giới trũng Đệ tam; 5. Ranh giới trũng Đệ tứ; 6. Sông, suối; 7. Trục cấu trúc
dương; 8. Trục cấu trúc âm; 9. Hệ tầng Pia Phương; 10. Hệ tầng Đại Thị; 11. Trầm tích
Kainozoi hạ; 12. Trầm tích Đệ tứ; 13. Đường đồng mức địa hình; 14. Vị trí lỗ khoan.
Hình 4. Sơ đồ cấu trúc - kiến tạo trũng Tuyên Quang
Trong số các đứt gãy có quan hệ mật thiết với trũng thì đứt gãy Sông Lô có vai
trò quan trọng nhất trong việc hình thành nên cấu trúc trũng Tuyên Quang. Trong giai
đoạn sớm (đầu Kainozoi), đứt gãy này hoạt động trượt bằng trái, tạo ra kiến trúc hạ lún -
tách giãn kiểu địa hào bên bờ phải sông Lô; trong giai đoạn muộn, đứt gãy này hoạt
động với cơ chế trượt bằng phải và tạo ra trũng Đệ tứ có hình tam giác như đề cập ở
trên. Một đứt gãy nữa cũng đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành trũng
Kainozoi sớm là đứt gãy F2. Đứt gãy này có phương song song với đứt gãy Sông Lô và
kéo dài từ xã Thắng Quân qua Ỷ La, thị xã Tuyên Quang, xã Nông Tiến đến xã An
Khang, dài hơn 11 km. Mặt trượt của đứt gãy này đổ về ĐB với góc dốc gần 70°. Cánh
TN của nó nâng lên, cánh ĐB hạ tạo nên địa hào nêu trên. Ngoài ra, còn một số đứt gãy
đóng vai trò phân chia kiến trúc trũng trong thời kỳ Đệ tứ như: đứt gãy F3, các đứt gãy
phương ĐB-TN, AKT. Đứt gãy F3 kéo dài từ xã Thắng Quân đến xã An Khang. Đứt
gãy này cũng đổ về ĐB với góc dốc 60-70°. Đây là đứt gãy nghịch với cánh TN hạ,
cánh ĐB nâng lên tương đối. Các đứt gãy phương ĐB-TN gồm có các đứt gãy Ngòi
Chả và Ngòi La. Đứt gãy Ngòi Chả thể hiện rõ nhất trên địa hình cũng như trên ảnh.
Đây là đứt gãy thuận, mặt trượt nghiêng về TB với góc dốc 60-80° trùng với đới phá
huỷ rộng 400-600 m [15]. Đứt gãy này làm dịch chuyển các đứt gãy phương TB-ĐN
đến 100-150 m [15]. Các đứt gãy á kinh tuyến gồm có: F5, F6, F7, F8, trong số đó đứt
gãy F5 dài nhất, kéo từ xã Trảng Đà về phía nam. Đứt gãy này là đứt gãy thuận có mặt
trượt nghiêng về phía đông với góc dốc 70-80°. Hoạt động của nó trong Đệ tứ đã tạo
nên một vùng sình lầy rộng lớn ở phía đông LK5. C̣n đứt gãy F7 hoạt động mạnh tạo
nên đới dập vỡ lớn ở phà Trảng Đà.
Trầm tích Kainozoi ở trũng này nằm phủ bất chỉnh hợp lên hệ tầng Đại Thị,
được phân thành 2 tầng cấu trúc: tầng dưới gồm hệ tầng Phan Lương và hệ tầng Tuyên
Quang có tuổi Oligocen-Miocen và tầng trên gồm chủ yếu trầm tích Đệ tứ.
Về tuổi hình thành trũng Tuyên Quang, cho đến nay vẫn chưa có sự thống nhất.
Trần Đ́nh Nhân, Trịnh Dánh [22] dựa theo hoá thạch thực vật cho là Miocen muộn;
Phạm Đình Long [17] cho là Mio-Pliocen, Trịnh Dánh [24, 25] cho là Pliocen; còn
Phạm Quang Trung [20] dựa theo bào tử phấn hoa cho là Oligocen. Trên cơ sở tổng hợp
tài liệu, tác giả công trình này cho rằng trũng Tuyên Quang có thể được hình thành từ
trước Miocen sớm như nhận xét của [20].
5. Trũng Hoành Bồ
Trũng Hoành Bồ nằm kẹp giữa 2 đứt gãy phương á vĩ tuyến là đứt gãy Trung
Lương ở phía bắc và đứt gãy Chí Linh - Hòn Gai (hay Đường 18) ở phía nam với diện
tích khoảng 80 km
2
. Trũng có hình dạng gần giống hình thang với cạnh đáy lớn ở phía
bắc (Đá Trắng - Vũ Oai), đáy nhỏ ở phía nam (Băi Cháy - Cái Dăm), một cạnh bên chạy
trùng với sông Diễn Vọng, cạnh c̣n lại chạy từ Cái Dăm qua Tiêu Giao rồi dọc sườn ĐB
núi Dốc San lên phía TB (Hình 5). Địa hình trũng dạng trũng chậu, ven rìa có các dải
đồi cao 30-40 m, thấp dần vào trung tâm rồi chìm dưới mực nước vịnh Cuốc Bê. Sự
hình thành và phát triển của trũng gắn liền với sự hoạt động của 2 đứt gãy: Trung
Lương và Chí Linh - Ḥn Gai. Trầm tích Kainozoi hạ ở đây được phân ra thành 2 tầng
cấu trúc: tầng dưới đặc trưng bởi sự có mặt của đá phiến cháy, đá phiến tẩm dầu xen với
trầm tích cuội, cát, bột, sét và dày chưa đến 50 m, còn tầng trên đặc trưng bởi trầm tích
nhiều sét mịn màu sắc loang lổ, bề dày tới 150-200 m. Cấu trúc trũng bị phân cắt mạnh
bởi các hệ thống đứt gãy các phương ĐB-TN, TB-ĐN và á kinh tuyến. Theo sự phân bố
trầm tích có thể nhận thấy là trầm tích Đệ tam hạ phân bố phổ biến ở phần TN trũng
(vùng Trới, Đồng Ho) và hiện tại được nâng lên, lộ trên địa hình; còn ở phần ĐB trũng
chúng dường như thiếu vắng (không thấy lộ, cũng như không bắt gặp trong các lỗ
khoan). Trầm tích Pliocen có xu thế thống trị ở phần ĐB. Trũng Hoành Bồ hình thành
và phát triển không chỉnh hợp trên địa hào chứa than Hòn Gai tuổi Trias muộn. Tuổi
hình thành của trũng có thể từ Oligocen [13].
Chú giải: 1. Đứt gãy khu vực; 2. Đới đứt gãy chưa phân loại; 3. Đứt gãy: thuận (a),
nghịch (b); 4. Ranh giới trũng; 5. Vùng ngập nước biển; 6. Hệ tầng Băi Cháy; 7. Hệ tầng Hòn
Gai; 8. Hệ tầng Hà Cối; 9. Hệ tầng Đồng Ho; 10. Hệ tầng Tiêu Giao; 11. Trầm tích Đệ tứ;
Hình 5. Sơ đồ cấu trúc trũng Hoành Bồ
6. Trũng Đông Triều
Trũng này được giới hạn bởi đứt gãy Trung Lương ở phía bắc và đứt gãy Chí
Linh - Hòn Gai ở phía nam. Trũng có hình bình hành với chiều dài khoảng 7-8 km;
chiều rộng 3,5-4 km; kéo dài theo phương vĩ tuyến từ xã Việt Dân qua Tân Việt, Tràng
An đến xã Bình Khê (Hình 6). Địa hình trũng thường có độ cao 2-15 m, bao quanh bởi
địa hình đồi, gò cao 30-40 m (ở phía nam) và đồi núi cao 200-300 m (ở phía bắc). Trũng
bị phân cắt thành các khối bậc cao bởi các đứt gãy phương á vĩ tuyến và TB-ĐN. Trầm
tích Đệ tam hạ ít lộ ra trên địa hình và có chiều dày thay đổi từ vài chục đến hơn 400 m,
với thành phần chủ yếu là sét, sét than, bột kết. Tài liệu nghiên cứu về trũng này chưa
nhiều, nhưng có thể ghi nhận là trầm tích Đệ tam hạ ở đây cũng chứa than và khá phát
triển trên phần TN trũng (theo tài liệu khoan). Đối sánh lịch sử phát triển chung của các
trũng cùng trong dải này, có thể suy đoán trũng Đông Triều cũng được hình thành vào
Oligocen [20] và có đặc điểm phát triển, biến dạng như trũng Hoành Bồ.
Chú giải: 1.Đứt gãy sâu; 2. Đới đứt gãy chưa phân loại; 3. Đứt gãy thuận; 4. Sông, suối; 5. Ranh giới trũng; 6. Trầm tích Đệ tứ; 7. Chiều
chuyển dịch của đứt gãy; 8. Vị trí lỗ khoan; 9. Hệ tầng Hòn Gai.
Hình 6. Sơ đồ cấu trúc trũng Đông Triều
Chú giải:1. Đứt gãy khu vực; 2. Đới đứt gãy chưa phân chia; 3. Ranh giới vùng trũng;
4. Đường đồng mức địa hình; 5. Ranh giới địa chất; 6. Sông, suối; 7. Trầm tích Eocen-Miocen
hạ; 8. Trầm tích Oligocen-Miocen hạ; 9. Trầm tích Miocen-Pliocen; 10. Trầm tích Đệ tứ; 11.
Hệ tầng Bản Nguồn; 12. Loạt Sông Hồng.
Hình 7. Sơ đồ cấu trúc - kiến tạo trũng Yên Bái
7. Trũng Yên Bái
Trũng Yên Bái là trũng có quy mô lớn nhất thuộc dải trũng Kainozoi dọc đới đứt
gãy Sông Hồng. Trũng phân bố dọc theo thung lũng sông, kéo dài hơn 13 km theo phư-
ơng TB-ĐN từ xã Quy Mông đến xã Phúc Lộc và rộng gần 4 km (Hình 7). Địa hình
trũng chủ yếu là vùng đồi cao thuộc thềm sông bậc III (ở Phúc Lộc thềm bậc III rộng
đến 3 km), xen ít mảnh thềm bậc IV tuổi Pleistocen sớm-giữa và có độ cao 25-60 m, đôi
nơi cao đến 100 m (như ở TN xã Phúc Lộc). Địa hình thềm bậc II và bậc I chỉ tồn tại ở
sát bờ sông. Ở rìa TN trũng, địa hình cao hơn và dốc hơn so với rìa ĐB và xu thế địa
hình thấp dần về phía lòng sông. Trũng phân bố trùng với đới đứt gãy Sông Hồng và
ngăn cách giữa một bên được cấu tạo từ đá gneis, amphibolit, đá phiến kết tinh giàu
nhôm (hệ tầng Núi Con Voi, hệ tầng Thái Ninh) [9] có tuổi Proterozoi thuộc đới Sông
Hồng (ở đông bắc) và bên kia là đới Phan Si Pan được cấu tạo bởi đá phiến sét vôi, đá
vôi, cát bột kết, đá phiến silic thuộc hệ tầng Bản Nguồn có tuổi Đevon giữa (ở tây nam).
Trũng Yên Bái nằm kẹp giữa hai đứt gãy thuận sâu F1, F2 có phương vị tương ứng:
60∠80 và 219∠77 thuộc hệ thống đới đứt gãy Sông Hồng. Với dạng địa hào kéo dài
theo phương TB-ĐN, trũng bị các đứt gãy F3, F5, song song với trục trũng, phân chia
thành 3 dải: tây nam, trung tâm và đông bắc. Dải trung tâm cấu tạo từ trầm tích
Kainozoi (cuội là chủ yếu) có tuổi sớm nhất và được nâng lên, lộ ra ở vùng Văn Yên
hay ở đầu cầu Yên Bái bên bờ phải sông Hồng trên độ cao 40-60 m. Trong khi đó dải
tây nam và dải đông bắc được cấu tạo chủ yếu từ các trầm tích mịn hơn có chứa ít than
nâu (hệ tầng Cổ Phúc) và có tuổi trẻ hơn.
Về tuổi hình thành của trũng vẫn chưa có sự thống nhất. Theo đặc trưng trầm
tích, các tác giả Đovjikov và nnk [3], Nguyễn Vĩnh [16] nhận định là trũng hình thành
vào Miocen-Pliocen; Trịnh Dánh [24, 25] và Trần Minh [23] cho là Miocen giữa; Phạm
Quang Trung [19] cho là Oligocen; Đặng Thanh Giáng [16] và Lê Thị Nghinh [5] cho là
vào Paleogen-Oligocen.
Trên cơ sở đối sánh, tổng hợp tài liệu và dựa vào tuổi bào tử phấn hoa của công
trình [19], tác giả bài báo này cho rằng trũng Yên Bái hình thành vào Eocen-Oligocen -
thời kỳ hoạt động kịch phát của đứt gãy sâu Sông Hồng.
Từ những đặc trưng cấu trúc của từng trũng có thể rút ra kết luận sau: sự hình
thành và phát triển cấu trúc các trũng trên có mối quan hệ chặt chẽ với hoạt động
chuyển dịch trượt bằng của các hệ thống đứt gãy trong thời kỳ Kainozoi. Hầu hết các
trũng nằm gọn trong đới trượt bằng của các đứt gãy (như các trũng Yên Bái, Hoành Bồ)
và ở nơi giao nhau của các hệ thống đứt gãy (Tuyên Quang), hay ở nơi phân nhánh, uốn
lượn của các hệ thống đứt gãy chính (Bảo Yên, Phan Lương)
II. CƠ CHẾ H̀NH THÀNH CÁC TRŨNG
Mặc dù việc nghiên cứu cơ chế hình thành các bồn trũng (chủ yếu là các bồn
chứa dầu khí trên thềm lục địa) đă được tiến hành từ lâu [1, 4, 10], song đối với các
trũng trên lục địa (“trũng” khác “bồn” về cấu trúc hình thái, hình thái địa hình, về cơ
chế lấp đầy và quy mô phát triển) cho đến nay vẫn còn ít được chú ý. Vì vậy, chưa có
mô hình nào lý giải thấu đáo về cơ chế hình thành các trũng nội lục. Chỉ trong nghiên
cứu hoạt động trượt bằng của các hệ thống đứt gãy, một số công trình [2] có đề cập đến
cơ chế hình thành các trũng như các cấu trúc đi kèm. Nhưng đó cũng mới chỉ đề cập đến
nguyên lý chung nhất, chưa tính đến đặc thù cấu trúc khu vực và trạng thái địa động lực
ở thời điểm xảy ra chuyển dịch đó. Vì vậy việc phân tích, lư giải cơ chế hình thành các
trũng Đệ tam trên phạm vi miền Đông Bắc Bộ để làm sáng tỏ mối quan hệ giữa chúng
với hoạt động trượt bằng của các hệ thống đứt gãy liên quan là việc làm mới mẻ và còn
nhiều điều cần thảo luận. Tuy nhiên, ở mức độ tài liệu hiện có, tác giả xin nêu suy nghĩ
của mình về vấn đề này, mong được cùng đồng nghiệp trao đổi, góp ý.
Sự hình thành các bồn trũng nói chung là hệ quả hoạt động của một hoặc kết hợp
nhiều yếu tố như: tách giăn, trượt bằng, xoay, nén ép, sụt lún nhiệt, sụt lún đền bù đẳng
tĩnh, oằn võng kiến tạo. Trong trường hợp cụ thể, các trũng Đệ tam nêu trên phân bố
dọc theo đứt gãy, ắt sự hình thành của chúng bị chi phối chủ yếu bởi hoạt động của các
đứt gãy. Trên cơ sở tính chất này cùng với đặc trưng về hình thái cấu trúc nói trên, các
trũng được phân ra:
- Nhóm trũng hình thành do trượt bằng - tách giăn. Đây là các trũng nằm kề đứt
gãy hoặc ở nơi xung yếu của đứt gãy. Chúng thường hình thành trong đới trượt bằng khi
có mặt của hai hoặc nhiều đứt gãy song song (có thể là 2 cánh của một đứt gãy). Trong
quá trình hoạt động trượt bằng của hệ thống đứt gãy, các khối địa chất kề hai bên đứt
gãy bị lôi cuốn vào trượt bằng với vận tốc, cự ly khác nhau, làm xuất hiện các tách giăn
cục bộ tiền đề để hình thành cấu trúc hạ sau này. Đại diện cho nhóm này là các trũng
Yên Bái, Tuyên Quang, Đoan Hùng, Lục Yên, Hoành Bồ và Đông Triều.
- Nhóm trũng hình thành do trượt bằng - kéo tách thường hình thành ở chỗ giao
cắt của hai hệ thống đứt gãy khác phương hay ở nơi uốn lượn, phân nhánh của một đứt
gãy chính. Đôi khi chúng cũng hình thành ở giữa các đứt gãy song song. Khi xảy ra
chuyển dịch trượt bằng nơi giao nhau của các đứt gãy bị kéo tách - rời xa nhau với
hướng ngược nhau và không gian giữa chúng (hay chỗ uốn lượn của các đứt gãy) bị kéo
giãn ra tạo nên trũng. Đại diện cho nhóm trũng này là trũng Bảo Yên.
Ngoài các trũng nêu trên, trên phạm vi miền Đông Bắc Bộ c̣n tồn tại một số
trũng với cơ chế kéo tách như các trũng Cao Bằng, Thất Khê và Nà Dương, mà chúng
tôi đã có dịp đề cập trong công trình [8]. Ngoài ra, còn một kiểu trũng nữa hình thành
theo cơ chế tách giãn - xoay, mà đại diện là trũng Hà Nội, có hình thái cấu trúc kiểu nan
quạt mở rộng dần về phía đông nam và hình thành do sự trôi trượt về phía ĐN của khối
TN đới đứt gãy Sông Hồng, kèm với hợp phần xoay phải của khối này, cũng đă được
giới thiệu trong công trình [6].
KẾT LUẬN
Kết quả đối sánh các tài liệu địa chất - địa mạo, tài liệu xử lý ảnh và bản đồ địa
hình cho phép xây dựng một cách chi tiết sơ đồ cấu trúc - kiến tạo một số trũng Đệ tam
phân bố trên miền Đông Bắc Bộ. Thông qua hình hài cấu trúc, vị trí phân bố, đặc điểm
phát triển và biến dạng của chúng, các trũng được phân thành hai nhóm có cơ chế hình
thành khác nhau. Đó là các nhóm trũng trượt bằng - tách giăn và trượt bằng - kéo tách.
Lời cảm ơn
Công trình được hoàn thành với sự hỗ trợ kinh phí của Chương trình Nghiên cứu
cơ bản giai đoạn 2004-2005 cho đề tài 71 33 04. Tác giả xin cảm ơn Ban chủ nhiệm
Chương trình.
VĂN LIỆU
1. Allen A. Philip, John R.A., 1990. Basin analysis (Principles and
Application), London Blackwell Sci. Publ., 451 p.
2. Burtman V. S. và nnk, 1963. Chuyển động ngang dọc theo đứt gãy và một
số phương pháp nghiên cứu chúng. Trong: Đứt gãy và chuyển động ngang vỏ Trái đất.
Công trình Viện Địa chất, Viện HLKH Liên Xô, 80 (tiếng Nga).
3. Đovjikov A. E. (Chủ biên), 1971. Địa chất miền Bắc Việt Nam. Nxb KHKT,
Hà Nội.
4. Lê Như Lai, 2000. Phân loại các bồn trũng ở Đông Á. Địa chất và địa vật lư
biển, IV: 62- 73. Hà Nội.
5. Lê Thị Nghinh, Nguyễn Xuân Huyên, Nguyễn Trọng Yêm, Trần Thị Sáu,
Đào Thị Miên, 1991. Trầm tích Kainozoi đới Sông Hồng. Địa chất - tài nguyên, tr.
105- 115, Nxb KHKT, Hà Nội.
6. Lê Triều Việt, 2001. Sự phát triển cấu trúc kiến tạo vùng trũng Hà Nội trong
Kainozoi. TC Các khoa học về Trái đất, 22/3: 25- 230. Hà Nội.
7. Lê Triều Việt, 2003. Đặc điểm cấu trúc kiến tạo và địa động lực các trũng
Kainozoi miền Bắc Việt Nam. Luận án TS, Thư viện Quốc gia, Hà Nội.
8. Lê Triều Việt, 2004. Về các trũng Kainozoi dọc đới đứt gãy Cao Bằng - Tiên
Yên. Phụ trương TC Các khoa học về Trái đất, 25/4. Hà Nội.
9. Lưu Hữu Hùng (Chủ biên), 1998. Bản đồ địa chất và khoáng sản nhóm tờ
Bảo Yên tỷ lệ 1:50.000. Lưu trữ Địa chất, Hà Nội.
10. Miall Andrew D., 1990. Principles of sedimentary basin analysis. New York
- Spinger - Verlag.
11. Nguyễn Đăng Túc, 2002. Một số đặc điểm tân kiến tạo hệ đứt gãy Sông
Hồng - Sông Chảy. Luận án TS. Thư viện Quốc gia, Hà Nội.
12. Nguyễn Địch Dỹ, 1987. Địa tầng và cổ địa lý trầm tích Kainozoi Việt Nam.
Luận án TS. Thư viện Quốc gia, Hà Nội (tiếng Nga).
13. Nguyễn Đ́nh Uy (Chủ biên), 1995. Báo cáo Điều tra địa chất đô thị thành
phố Hạ Long tỷ lệ 1:50.000. Lưu trữ Địa chất, Hà Nội.
14. Nguyễn Xuân Huyên, Phan Đông Pha, Nguyễn Quang Hưng, 2004. Lịch
sử phát triển các thành tạo trầm tích Paleogen-Neogen trong mối quan hệ với đới đứt
gãy Sông Hồng. Trong: Đới đứt gãy Sông Hồng, đặc điểm địa động lực, sinh khoáng và
tai biến thiên nhiên. Kết quả nghiên cứu cơ bản 2001- 2003. Nxb KHKT, Hà Nội.
15. Nguyễn Văn Nghĩa, 1992. Báo cáo Kết quả thăm dò nước dưới đất vùng thị
xã Tuyên Quang tỷ lệ 1: 25.000. Lưu trữ Địa chất, Hà Nội.
16. Nguyễn Vĩnh (Chủ biên), 1978. Địa chất tờ Yên Bái. Tổng cục Địa chất,
Hà Nội.
17. Phạm Đ́nh Long (Chủ biên), 2001. Địa chất tờ Tuyên Quang. Cục
ĐC&KSVN, Hà Nội.
18. Phạm Đồng Điệt (Chủ biên), 1975. Báo cáo thăm dò và thành lập bản đồ
địa chất vùng Đông Triều (Quảng Ninh) tỷ lệ 1: 25.000. Lưu trữ Địa chất, Hà Nội.
19. Phạm Quang Trung (Chủ biên), 1998. Các phức hệ bào tử phấn hoa trong
trầm tích Paleogen bắc bể Sông Hồng và vùng ven rìa, mối liên quan của chúng với môi
trường trầm tích. Báo cáo nhiệm vụ cấp ngành. Lưu trữ Viện Dầu khí, Hà Nội.
20. Phạm Quang Trung, Đỗ Bạt, Nguyễn Quốc An, Đặng Vũ Khởi, Đỗ Việt
Hiếu, 1999. Tài liệu bào tử phấn hoa mới trong hệ tầng Đồng Ho. TC Dầu khí, 3:2- 8,
Hà Nội.
21. Tống Duy Thanh, 2000. Mối quan hệ có thể của các thành tạo trầm tích -
phun trào Phanerozoi ở hai phía đới Sông Hồng với lịch sử hoạt động của đới đứt gãy.
TC Các khoa học về Trái đất, 22/4: 241- 252. Hà Nội.
22. Trần Đ́nh Nhân, Trịnh Dánh, 1975. Những kết quả về nghiên cứu sinh địa
tầng các trầm tích Neogen miền Đông Bắc Bộ. Tuyển tập nghiên cứu về địa tầng. Nxb
KH&KT, Hà Nội.
23. Trần Minh (Chủ biên), 1997. Báo cáo Điều tra địa chất đô thị vùng đô thị
Yên Bái. Lưu trữ Địa chất , Hà Nội.
24. Trịnh Dánh, 1979. Sơ đồ so sánh sinh địa tầng các trầm tích Neogen ở Bắc
Bộ và Bắc Trung Bộ Việt Nam. TC Các khoa học về Trái đất, 1/4: 106-114. Hà Nội.
25. Trinh Dzanh, 1995. Stratigraphic correlation of Neogene sequences of Việt
Nam and adjacent areas. J. of Geology, B/5-6: 114-120. Hà Nội.