Kiến tạo Kainozoi khu vực Cao nguyên đá Đồng Văn qua phân tích hệ thống các hang động karst

hông qua việc phân tích định hướng của các lối thông trong hang động và độ cao phân bố của các tầng thành tạo hang động, bài viết xác định đặc điểm trường ứng suất khu vực và vận động nâng trong giai đoạn Tân kiến tạo và Hiện đại. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kiến tạo Kainozoi khu vực Cao nguyên đá Đồng Văn qua phân tích hệ thống các hang động karstTạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 45-58Kiến tạo Kainozoi khu vực Cao nguyên đá Đồng Văn quaphân tích hệ thống các hang động karstNguyễn Văn Hướng1,*, Nguyễn Thùy Dương1, Nguyễn Thị Ánh Nguyệt1,Phạm Nữ Quỳnh Nhi1, Đặng Thị Phương Thảo1,Trần Văn Phong2, Nguyễn Ngọc Anh31Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội,334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam2Viện Địa chất, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam3Viện Tài Nguyên và Môi Trường Biển, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt NamNhận ngày 15 tháng 8 năm 2016Chỉnh sửa ngày 20 tháng 9 năm 2016; chấp nhận đăng ngày 28 tháng 10 năm 2016Tóm tắt: Hệ thống hang động karst vùng cao nguyên đá Đồng Văn phát triển chủ yếutrên các thành tạo carbonat tuổi Carbon - Permi và Trias. Sự phát triển của chúng bịkhống chế bởi vận động kiến tạo trong Kanozoi. Thông qua việc phân tích định hướngcủa các lối thông trong hang động và độ cao phân bố của các tầng thành tạo hang động,bài viết xác định đặc điểm trường ứng suất khu vực và vận động nâng trong giai đoạn Tânkiến tạo và Hiện đại. Kết quả cho thấy hệ thống hang động karst vùng cao nguyên đá ghinhận hoạt động phá hủy kiến tạo với hai pha biến dạng có trục ứng suất nén ngang cực đại(SHmax) định hướng chủ đạo theo phương đông-tây trong pha sớm (Miocen - Pliocen) vàbắc - nam trong pha muộn (Pliocen - Hiện tại). Các tầng thành tạo hang động karst ở caonguyên đá thể hiện hoạt động nâng Tân kiến tạo diễn ra theo bốn giai đoạn phát triển từMiocen đến ngày nay.Từ khóa: Tân kiến tạo, trường ứng suất, lối thông hang động, karst, Đồng Văn.1. Giới thiệu *karst kỳ thú. Cao nguyên đá (CNĐ) Đồng Văn,bao gồm toàn bộ diện tích 4 huyện của tỉnh HàGiang gồm Đồng Văn, Mèo Vạc, Yên Minh vàQuản Bạ, là công viên địa chất đầu tiên củaViệt Nam được UNESCO vinh danh năm 2010[1]. Trong số các di sản địa chất của CNĐ ĐồngVăn, đối tượng hang động thuộc kiểu di sản Địamạo [2], phân bố chủ yếu trên địa bàn cáchuyện Đồng Văn, Mèo Vạc và Yên Minh.Nhiều hang động có giá trị di sản trong khuvực, tiêu biểu như Động Nguyệt, Hang Ong,hang Xả Lũng, hang Sung Khe… đã được khámphá và lập sơ đồ hang chi tiết [3] (Hình 1).Việt Nam có tỷ lệ diện lộ đá vôi so với diệntích phần lục địa của lãnh thổ thuộc loại caotrên thế giới, lại nằm trong vùng nhiệt đới, nênhoạt động karst xảy ra rất mãnh liệt. Ở Bắc Bộ,diện tích lộ đá vôi chiếm tới 18% tổng diệntích, với khoảng 22.000 km2. Địa hình karst đadạng, phát triển trong những tầng đá vôi dày tớihàng trăm mét, đã tạo nên những cảnh quan_______*Tác giả liên hệ. ĐT.: 84-973272608Email: huongtectonics@vnu.edu.vn4546N.V. Hướng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 45-58Các yếu tố liên quan đến sự hình thành vàkhống chế sự phát triển của các cảnh quan karstnhiệt đới Việt Nam gồm đặc điểm thạch họccủa đá carbonat, chuyển động kiến tạo và vị trícủa mực nước ngầm [4]. Thông thường, các quátrình karst bề mặt thường bắt đầu với sự nânglên của các khối đá vôi hoặc sự hạ thấp mựcnước ngầm. Sự thay đổi vị trí mực nước ngầmhầu hết đều do kết quả của chuyển động trongKainozoi theo phương thẳng đứng của vỏ TráiĐất. Do vậy chuyển động kiến tạo nói chung làyếu tố quyết định sự phát triển của địa hìnhkarst, trong đó có hang động.Các chuyển động thẳng đứng của vỏ TráiĐất có nguyên nhân sâu xa từ các chuyển độngtheo phương ngang, gây ra các phá hủy. Theothống kê, khoảng 57% hang động hình thànhtrên các mặt phân lớp của đá trầm tích, 42% bịkhống chế bởi đứt gãy, còn lại 1% hình thànhliên quan tới độ rỗng của đá [5]. Số liệu này chothấy gần một nửa số hang động hình thành liênquan đến hoạt động kiến tạo. Ngoài ra, các hangđộng phát triển trên các mặt phân lớp cũng cóthể ảnh hưởng bởi hoạt động kiến tạo do chúngcó xu thế hình thành ở vị trí giao nhau của cáckhe nứt với mặt phân lớp hơn là chỉ hình thànhtrên các mặt lớp riêng rẽ.Ngoại trừ các hang có hình thái dạng vòmtròn, các hang động karst thường có hình tháigồm các lối thông không liên tục và có nhiềunhánh. Các ngã rẽ là nơi ghi nhận sự thay đổiphương phát triển ở mỗi lối thông, đóng vai tròkết nối các lối thông để thành hệ thống hangđộng. Các lối thông hang động thường có xuthế định hướng vuông góc với thành phần cănggiãn của trường ứng suất hiện thời [6]. Do vậymối liên hệ giữa định hướng kéo dài của các hangđộng và ứng suất kiến tạo cho thấy các hệ thốngkarst có thể là chỉ thị tốt cho việc phục hồi trườngứng suất kiến tạo, đặc biệt là trong giai đoạn Tânkiến tạo và kiến tạo hiện đại [6, 7].Nghiên cứu được thực hiện trên cơ sở phântích, thống kê phương kéo dài của các hangđộng hình thành trên đá vôi khu vực CNĐĐồng Văn, trong đó chủ đạo là các hang nằmtrong địa phận các huyện Đồng Văn, Mèo Vạcvà Yên Minh (Hình ...