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

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

1. Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Mơi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 45-58 Kiến tạo Kainozoi khu vực Cao nguyên đá Đồng Văn qua phân tích hệ thống các hang động karst Nguyễn Văn Hướng1,*, Nguyễn Thùy Dương1, Nguyễn Thị Ánh Nguyệt1, Phạm Nữ Quỳnh Nhi1, Đặng Thị Phương Thảo1, Trần Văn Phong2, Nguyễn Ngọc Anh3 1Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội, 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam 2Viện Địa chất, Viện Hàn lâm Khoa học và Cơng nghệ Việt Nam 3Viện Tài Nguyên và Mơi Trường Biển, Viện Hàn lâm Khoa học và Cơng nghệ Việt Nam Nhận ngày 15 tháng 8 năm 2016 Chỉnh sửa ngày 20 tháng 9 năm 2016; chấp nhận đăng ngày 28 tháng 10 năm 2016 Tĩm tắt: Hệ thống hang động karst vùng cao nguyên đá Đồng Văn phát triển chủ yếu trên các thành tạo carbonat tuổi Carbon - Permi và Trias. Sự phát triển của chúng bị khống chế bởi vận động kiến tạo trong Kanozoi. Thơng qua việc phân tích định hướng của các lối thơng 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. Kết quả cho thấy hệ thống hang động karst vùng cao nguyên đá ghi nhận hoạt động phá hủy kiến tạo với hai pha biến dạng cĩ trục ứng suất nén ngang cực đại (SHmax) định hướng chủ đạo theo phương đơng-tây trong pha sớm (Miocen - Pliocen) và bắc - nam trong pha muộn (Pliocen - Hiện tại). Các tầng thành tạo hang động karst ở cao nguyên đá thể hiện hoạt động nâng Tân kiến tạo diễn ra theo bốn giai đoạn phát triển từ Miocen đến ngày nay. Từ khĩa: Tân kiến tạo, trường ứng suất, lối thơng hang động, karst, Đồng Văn. 1. Giới thiệu * karst kỳ thú. Cao nguyên đá (CNĐ) Đồng Văn, bao gồm tồn bộ diện tích 4 huyện của tỉnh Hà Việt Nam cĩ tỷ lệ diện lộ đá vơi so với diện Giang gồm Đồng Văn, Mèo Vạc, Yên Minh và tích phần lục địa của lãnh thổ thuộc loại cao Quản Bạ, là cơng viên địa chất đầu tiên của trên thế giới, lại nằm trong vùng nhiệt đới, nên Việt Nam được UNESCO vinh danh năm 2010 hoạt động karst xảy ra rất mãnh liệt. Ở Bắc Bộ, [1]. Trong số các di sản địa chất của CNĐ Đồng diện tích lộ đá vơi chiếm tới 18% tổng diện Văn, đối tượng hang động thuộc kiểu di sản Địa tích, với khoảng 22.000 km2. Địa hình karst đa mạo [2], phân bố chủ yếu trên địa bàn các dạng, phát triển trong những tầng đá vơi dày tới huyện Đồng Văn, Mèo Vạc và Yên Minh. hàng trăm mét, đã tạo nên những cảnh quan Nhiều hang động cĩ giá trị di sản trong khu vực, tiêu biểu như Động Nguyệt, Hang Ong, ___ * hang Xả Lũng, hang Sung Khe đã được khám Tác giả liên hệ. ĐT.: 84-973272608 phá và lập sơ đồ hang chi tiết [3] (Hình 1). Email: huongtectonics@vnu.edu.vn 45
2. 46 N.V. Hướng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Mơi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 45-58 Các yếu tố liên quan đến sự hình thành và cao phân bố chủ yếu của các tầng thành tạo khống chế sự phát triển của các cảnh quan karst hang động theo tài liệu địa hình và thơng tin địa nhiệt đới Việt Nam gồm đặc điểm thạch học chất - kiến tạo bề mặt. Từ đĩ xác định, đánh giá của đá carbonat, chuyển động kiến tạo và vị trí chuyển động Tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại của mực nước ngầm [4]. Thơng thường, các quá cũng như ảnh hưởng của chúng đến sự hình trình karst bề mặt thường bắt đầu với sự nâng thành và phát triển của hang động trong vùng lên của các khối đá vơi hoặc sự hạ thấp mực nghiên cứu. nước ngầm. Sự thay đổi vị trí mực nước ngầm hầu hết đều do kết quả của chuyển động trong 2. Đặc điểm địa chất khu vực Kainozoi theo phương thẳng đứng của vỏ Trái Đất. Do vậy chuyển động kiến tạo nĩi chung là 2.1. Các thành tạo địa chất yếu tố quyết định sự phát triển của địa hình karst, trong đĩ cĩ hang động. Trên Bản đồ Địa chất và Khống sản tỉ lệ 1: Các chuyển động thẳng đứng của vỏ Trái 200.000 tờ Bảo Lạc [8] và các văn liệu khác [9, Đất cĩ nguyên nhân sâu xa từ các chuyển động 10], khu vực CNĐ bao gồm chủ yếu các thành theo phương ngang, gây ra các phá hủy. Theo tạo carbonat, lục nguyên và phun trào. Theo thống kê, khoảng 57% hang động hình thành thời gian hình thành cĩ thể mơ tả các thành tạo trên các mặt phân lớp của đá trầm tích, 42% bị này trong 3 khoảng tuổi: Paleozoi sớm, khống chế bởi đứt gãy, cịn lại 1% hình thành Paleozoi muộn và Mesozoi (Hình 4). liên quan tới độ rỗng của đá [5]. Số liệu này cho Các hang động xuất hiện khơng phổ biến thấy gần một nửa số hang động hình thành liên trong các thành tạo các thành tạo đá vơi quan đến hoạt động kiến tạo. Ngồi ra, các hang Paleozoi sớm. Các thành tạo Paleozoi muộn động phát triển trên các mặt phân lớp cũng cĩ phân bố rộng khắp và là nhĩm thành tạo phổ thể ảnh hưởng bởi hoạt động kiến tạo do chúng biến nhất trong vùng CNĐ Đồng Văn. Đặc biệt, cĩ xu thế hình thành ở vị trí giao nhau của các hang động phân bố thường xuyên nhất trên các khe nứt với mặt phân lớp hơn là chỉ hình thành thành tạo đá vơi dạng khối, đá vơi trứng cá trên các mặt lớp riêng rẽ. phân lớp dày đến trung bình, đá sét vơi thuộc hệ Ngoại trừ các hang cĩ hình thái dạng vịm tầng Bắc Sơn (C-P2 bs). Các thành tạo Mesozoi trịn, các hang động karst thường cĩ hình thái gồm các đá sét vơi hệ tầng Hồng Ngài (T1 hn) và gồm các lối thơng khơng liên tục và cĩ nhiều đá phun trào xen lục nguyên hệ tầng Sơng Hiến nhánh. Các ngã rẽ là nơi ghi nhận sự thay đổi (T1 sh). Các đá carbonat của hệ tầng Hồng Ngài là phương phát triển ở mỗi lối thơng, đĩng vai trị đối tượng liên quan đến sự phân bố hang động kết nối các lối thơng để thành hệ thống hang chủ đạo trong nhĩm thành tạo Meosozoi. động. Các lối thơng hang động thường cĩ xu Các phễu karst (hay hố sụt karst) thường thế định hướng vuơng gĩc với thành phần căng phân bố ở phần trũng của các thung lũng karst, giãn của trường ứng suất hiện thời [6]. Do vậy nơi cĩ sự phân bố của các trầm tích hiện đại. mối liên hệ giữa định hướng kéo dài của các hang Các trầm tích này thường cĩ bề dày khơng lớn, động và ứng suất kiến tạo cho thấy các hệ thống thành phần chủ yếu gồm trầm tích hạt mịn và là karst cĩ thể là chỉ thị tốt cho việc phục hồi trường đối tượng canh tác nơng nghiệp quan trọng của ứng suất kiến tạo, đặc biệt là trong giai đoạn Tân cư dân địa phương. kiến tạo và kiến tạo hiện đại [6, 7]. Nghiên cứu được thực hiện trên cơ sở phân 2.2. Đặc điểm địa hình tích, thống kê phương kéo dài của các hang Sơng Nho Quế là sơng chính trong vùng động hình thành trên đá vơi khu vực CNĐ chảy theo phương tây bắc - đơng nam từ Đồng Đồng Văn, trong đĩ chủ đạo là các hang nằm Văn sang Mèo Vạc sau đĩ chuyển hướng sang trong địa phận các huyện Đồng Văn, Mèo Vạc hướng gần bắc nam ở phía đơng nam huyện và Yên Minh (Hình 1), kết hợp với phân tích độ Mèo Vạc. Trên diện tích huyện Yên Minh cịn
3. N.V. Hướng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Mơi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 45-58 47 cĩ sơng Nhiệm chảy theo phương tây bắc - gồm (1) Địa hình kiến tạo và kiến trúc bĩc đơng nam đến khu vực Lý Bơn, đơng nam mịn; (2) Địa hình bĩc mịn tổng hợp; (3) Địa huyện Mèo Vạc thì hợp lưu với Sơng Nho Quế hình karst; và (4) Địa hình dịng chảy [13]. Đá tạo thành chi lưu chính của Sơng Gâm (Hình 1). vơi chiếm hơn một nửa diện tích khu vực Đồng Địa hình khu vực bị phân cắt mạnh bởi hệ Văn - Mèo Vạc và Yên Minh do vậy địa hình thống sơng vừa nêu với độ cao chiếm ưu thế karst cĩ tầm quan trọng đặc biệt, tiêu biểu là khoảng 1300 - 1500 m, cực đại cĩ thể lên tới phần trung tâm của CNĐ Đồng Văn, gồm các hơn 1700 m ở khu vực Phĩ Bảng và phía nam nhĩm đỉnh karst đặc trưng, xen giữa là các thị trấn Mèo Vạc. Trung tâm của huyện Đồng trũng giữa núi. Từ Xà Phìn theo hướng đơng Văn và Mèo Vạc nằm ở các độ cao khoảng 900 - nam đến Lũng Chinh, cĩ thể quan sát thấy địa 1000 m trong khi đĩ trung tâm của Yên Minh hình cao nguyên karst đặc trưng với đỉnh dạng nằm ở độ cao khoảng 450 m. Mực xâm thực cơ nĩn ở các mức độ cao trên 1500 m, 1400 - 1500 sở địa phương ở Đồng Văn - Mèo Vạc nằm ở m, 1000-1200 m và 800 - 1000 m [14]. Trong khoảng cao 400 - 500 m, trong khi ở Yên nhĩm địa hình bĩc mịn tổng hợp, đáng chú ý, Minh - đơng nam Mèo Vạc ở khoảng cao cĩ thể quan sát thấy tính phân bậc địa hình 250-300 m [12]. thơng qua sự phân bố 5 mặt san bằng ở các mức Về tổng thể địa hình khu vực CNĐ Đồng độ cao khác nhau [13]. Văn được chia thành 4 nhĩm nguồn gốc bao O H Hình 1. Vị trí các hang động, hố sụt karst và thủy hệ khu vực Đồng Văn - Mèo Vạc - Yên Minh thể hiện trên mơ hình số địa hình (GDEM). Phân bố đứt gãy địa chất theo [8] và [11]. Vị trí các mặt cắt địa hình được biểu diễn cho Hình 6.
4. 48 N.V. Hướng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Mơi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 45-58 2.3. Bối cảnh kiến tạo động hoặc biến dạng chồng chập dẫn đến sự phức tạp về đặc điểm biến dạng trong các loại CNĐ Đồng Văn nằm trong khối cấu trúc đá cĩ mặt trong khu vực [10]. Nếu như pha biến Đơng Bắc Bộ. Khu vực này trải qua lịch sử phát dạng Indosini trong Mesoizoi được cho là hình triển kiến tạo đa kỳ từ giữa Paleozoi đến thành nên những cấu trúc địa chất chính trên đá carbonat trong vùng CNĐ, thì biến dạng dịn Kainozoi với 3 pha kiến tạo ghi nhận được rõ trong Kainozoi được xem là yếu tố quyết định nét. Pha kiến tạo cổ nhất được ghi nhận trên các khống chế sự hình thành và phát triển của các thành tạo Paleozoi sớm (hệ tầng Chang Pung và dạng địa hình và hệ thống hang động. Lutxia) xảy ra trong giai đoạn Ordovic - Silur với sự xuất hiện các đới trượt cắt - chờm nghịch biến dạng dẻo quy mơ khu vực và các nếp uốn 3. Cơ sở tài liệu và phương pháp nghiên cứu đẳng nghiêng đi kèm xuất hiện [10]. Trong Mesozoi xảy ra pha biến dạng dẻo đến dịn-dẻo Các hang động vùng CNĐ Đồng Văn được kịch phát cuối Trias do va chạm lục địa, được khảo sát chi tiết và tồn diện đầu tiên trong dự biết đến dưới tên gọi pha kiến tạo Indosini với án hợp tác Việt - Bỉ [3]. Các sơ đồ hang được đo vẽ ở mức độ khái lược, trong đĩ cĩ một số phổ biển các hiện tượng uốn nếp và đứt gãy hang đã được xây dựng cả mặt cắt ngang và chờm nghịch quy mơ lớn [11, 10]. Ngồi ra cĩ mặt cắt dọc. Đây là nguồn tài liệu chính dùng thể quan sát thấy rõ dấu vết front biến dạng phủ để phân tích định hướng hệ thống lối thơng chờm Indosini Đơng Bắc Việt Nam dọc đơng trong các hang động. Năm 2015, nhĩm nghiên nam Sơng Nhiệm [11] (Hình 4). Pha biến dạng cứu cũng đã đo vẽ và thành lập sơ đồ Hang này về cơ bản đã định hình nên các cấu trúc địa Rồng (xã Sảng Tủng - huyện Đồng Văn). Các chất chính ở Việt Nam nĩi chung và khu vực đoạn hang mở rộng thành các phịng rộng) nghiên cứu nĩi riêng [9]. khơng được lựa chọn để phân tích do khơng cĩ Trong Kainozoi, khu vực CNĐ xảy ra pha định hướng chung rõ ràng. Dựa trên sơ đồ của 30 hang động thu thập biến dạng dịn với biểu hiện hoạt động đứt gãy và khảo sát, các lối thơng trong mỗi hang được cơ chế thuận và trượt bằng tái hoạt động trên gắn định hướng so với phương bắc Trái Đất các đứt gãy hình thành trước đĩ [10]. Pha biến bằng phần mềm GMDE, chẳng hạn sơ đồ hang dạng này được cho là hệ quả của quá trình xơ Sung Khe 2 (Hình 2a, b) [17]. Tiếp theo, biểu húc Ấn Độ - Âu Á khởi phát vào đầu Kainozoi đồ hoa hồng thể hiện định hướng các lối thơng khiến khối Đơng Dương (Indochina) trơi trượt được xây dựng bằng phần mềm TectonicsFP về khía đơng nam và biến dạng được tiêu tán [ ] với khoảng o thơng qua hoạt động trượt bằng trái quy mơ lớn đếm phương vị 20 (Hình 2c). khởi phát vào cuối Oligocen, phát triển mạnh Sau đĩ, các phương phát triển chủ đạo của mẽ trong Miocen dọc đứt gãy Sơng Hồng [15 các hang động được xác định để phân tích các phương tách giãn dựa trên quan điểm định và 9]. Oligocen muộn - Miocen cũng được coi hướng của các hang động vuơng gĩc với ứng là giai đoạn Tân kiến tạo ở Việt Nam. Từ suất ngang cực tiểu [6, 7]. Khi các lối thơng Pliocen đến ngày nay, tính chất dịch trượt của trong hang cĩ nhiều hơn một phương phát triển đứt gãy Sơng Hồng chuyển từ trượt bằng trái chủ đạo, phương ứng suất được luận giải để gắn sang trượt bằng phải [16]. với hai pha kiến tạo. Khi hai phương phát triển Kết quả của biến dạng đa pha khiến các đá chủ đạo tạo thành một gĩc nhọn, hang được cho carbonat trong khu vực nghiên cứu bị biến dạng là hình thành do kết quả của các cặp phá hủy ở mức độ khác nhau. Các kiến trúc hình thành cộng ứng (Hình 2d) [6]. trong các pha kiến tạo trước đĩ thường tái hoạt
5. N.V. Hướng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Mơi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 45-58 49 Hình 2. Khái quát các bước cơ bản phân tích phương các lối thơng trong hang động để thu được thơng tin về kiến tạo (dựa theo cách tiếp cận của Littva và nnk. 2015 [6]): (a) Thu thập sơ đồ hang theo phương ngang và phương thẳng đứng; (b) Xây dựng sơ đồ phương của các lối thơng; (c) Xây dựng biểu đồ hoa hồng; (d) minh giải. Sơ đồ hang Sung Khe 2 dựa theo [3]. j Từ 30 hang ban đầu, một số hang ở vị trí NASA [ ] gần nhau được gộp chung vào thành một nhĩm với độ phân giải ban đầu 30m. Số liệu độ cao hang. Từ đĩ thu được biểu đồ hoa hồng thể hiện được đan dày bằng cách nội suy để tạo DEM độ định hướng các lối thơng của 24 hang/nhĩm phân giải 15 m, sau đĩ các mặt cắt địa hình đặc hang (Hình 3) và minh giải ứng suất (Hình 4). trưng được lựa chọn (Hình 6) để phân tích độ Các hang động vùng CNĐ Đồng Văn cao phát triển của các hang động. Một số hình thường phân bố ở các độ cao khác nhau và vẽ được thực hiện bằng phần mềm GMT [18]. trong mỗi khoảng độ cao, độ dài của từng đoạn hang cũng khác nhau (Hình 2b, dưới). Để phân cấp các độ cao thành tạo hang chủ yếu, nghiên 4. Phân bố phương của các lối thơng hang động cứu đã tiến hành xác định độ dài của mỗi đoạn hang trong khoảng độ cao đều 50 m đối với 73 Phân tích tổng hợp định hướng chung của hang cĩ thơng tin tương đối đầy đủ. Trong số 620 lối thơng thuộc 24 hang/nhĩm hang động 73 hang bao gồm cả 30 hang đã nêu ở phần karst vùng Đồng Văn, Mèo Vạc và Yên Minh trước. Tổng độ dài của tất cả các đoạn hang của cho thấy các hang động nĩi chung và các lối thơng trong hang nĩi riêng phát triển mạnh nhất tất cả các hang trong mỗi khoảng độ cao đều được o tính tốn và biểu diễn trên biểu đồ (Hình 5). theo phương tây bắc - đơng nam (280 - 310 ) Số liệu để xây dựng mơ hình số độ cao (Hình 3). Ngồi ra cĩ thể thấy sự phát triển (DEM) (Hình 1) được tải về từ trang web của mạnh của các lối thơng theo phương đơng bắc -
6. 50 N.V. Hướng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Mơi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 45-58 tây nam (40 - 70o). Phân tích chi tiết biểu đồ hang/nhĩm hang), nhĩm Xã Xà Phìn & hoa hồng của từng hang/nhĩm hang cho thấy cĩ H’Mong castle (#5), Rồng (#6), Phố Cáo 1 (#7), 3 nhĩm với các đặc điểm như sau (Hình 3): Động Nguyệt (#9), Mèo Vạc 1 (#11), Lũng - Các hang động cĩ 1 phương chính tây Tung 1 (#16) và Keo Hen 1 (#21) phát triển bắc - đơng nam bao gồm 13 hang/nhĩm hang, theo phương duy nhất tây bắc - đơng nam; trong đĩ cĩ 8 hang/nhĩm hang phát triển theo nhĩm Ma Lé 1&2 (#2), Hang Ong (#8), Lũng một phương duy nhất, 4 hang/nhĩm hang phát Pù 3 (#10), và Noịng Khất (#17) phát triển triển thêm 1 phương phụ và 1 hang phát triển 2 thêm một phương phụ đơng bắc - tây nam; cịn phương phụ. Cụ thể Hang Hồ (#4 - để người lại Mèo Vịng (#13) phát triển thêm hai phương đọc tiện theo dõi, trong mục 4 và 5 sẽ gọi tên phụ đơng bắc - tây nam và bắc tây bắc - nam hang/nhĩm hang kèm theo số thứ tự trong Hình đơng nam. 3 với dấu # được đặt trước số thứ tự của d g Hình 3. Biểu đồ hoa hồng thể hiện định hướng của các lối thơng của 24 hang/nhĩm hang động được nghiên cứu khu vực Đồng Văn, Mèo Vạc và Yên Minh.
7. N.V. Hướng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Mơi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 45-58 51 - Các hang động cĩ 1 phương chính đơng phương nén ép ngang cực đại (SHmax). Kết quả bắc - tây nam bao gồm 6 hang/nhĩm hang, minh giải ứng suất được thể hiện trên Hình 4. trong đĩ cĩ 2 hang phát triển theo một phương Theo đĩ, trong số 24 hang/nhĩm hang được duy nhất, 2 hang phát triển thêm 1 phương phụ lựa chọn phân tích, cĩ 5 hang/nhĩm hang được và 2 hang/nhĩm hang phát triển thêm 2 phương minh giải phát triển trên các phá hủy cộng ứng phụ. Cụ thể hang Sảng Chai A1 (#12) và Hữu bao gồm: Tia Sáng (#3), Sủng Khe 1&2 (#14), Vinh (#23) phát triển theo phương duy nhất nhĩm Thẩm Lin (#18), Yên Minh 1&2 (#22) và đơng bắc - tây nam; Hà Sứ 1 (#19) phát triển Lao Và Chải A (#24) (tên hang cụ thể xem thêm phương phụ gần bắc nam, Sung Dia 2 Hình 3). So sánh với sơ đồ địa chất cho thấy (#20) phát triển thêm phương phụ tây bắc - các hang động được minh giải liên quan đến đơng nam; Xà Lủng 2 (#1) phát triển hai phá hủy cộng ứng đều phân bố ở gần các vị trí phương phụ đơng đơng bắc - tây tây nam và tây cĩ hai hệ thống phá hủy chéo nhau (Hình 4). tây bắc - đơng đơng nam; và nhĩm Sủng Khe Khi đĩ, trục SHmax sẽ nằm ở phân giác của gĩc 3&4 (#15) phát triển thêm hai phương phụ bắc nhọn hợp bởi 2 phương chính; ngoại trừ nhĩm đơng bắc - nam tây nam và tây bắc - đơng nam. Thẩm Lin (#18) cĩ trục SHmax định hướng theo - Các hang động cĩ 2 phương chính tây phương đơng - tây, các hang cịn lại đều cĩ bắc - đơng nam và đơng bắc - tây nam, bao SHmax định hướng theo phương bắc - nam. gồm 5 hang/nhĩm hang: Tia Sáng (#3), nhĩm Trong số các hang/nhĩm hang cĩ 1 phương Sủng Khe 1&2 (#14), nhĩm Thẩm Lin (gồm phát triển chính và 1 hoặc 2 phương phụ, cĩ 4 Thẩm Lin, Nà Luơng, Bản An và Khau Cua - hang với số lượng tập hợp lối thơng lớn (n ≥ #18), nhĩm Yên Minh 1&2 (#22) và Lao Và 45) bao gồm: Xà Lủng 2 (#1), Hang Ong (#8), Chải A (#24). Khi minh giải ứng suất, các hang Noịng Khắt (#17) và Sủng Khe 3&4 (#15). Các cĩ 2 phương phát triển chính hợp với nhau tạo hang này được cho là phát triển trên các phá thành gĩc nhọn được minh giải là các phá hủy hủy gây ra trong hai giai đoạn khác nhau cộng ứng. (phương pháp minh giải xem mục 3. Cơ sở tài Hai phương phát triển chính của hệ thống liệu và phương pháp nghiên cứu). Tuy nhiên hang động phù hợp với sự cĩ mặt của hai hệ minh giải ứng suất từ các phá hủy theo phương thống đứt gãy phổ biến nhất trong vùng phụ chỉ mang tính chất tham khảo. phương tây bắc - đơng nam và đơng bắc - tây Cịn lại 15 trên tổng số 24 hang/nhĩm nam được thể hiện trên bản đồ địa chất [8]. hang cĩ các lối thơng được minh giải phát Chỉ cĩ 3 hang gồm Xà Lủng 2 (#1), Sủng Dìa triển trên các phá hủy căng giãn với phương 2 (#20) và Lao Và Chải A (#24) cĩ phương Shmin vuơng gĩc với phương chủ đạo của các phát triển khác biệt hẳn với phương của các lối thơng hang động, hay nĩi cách khác đứt gãy lân cận (Hình 4). phương SHmax song song với phương phát triển chủ đạo của các lối thơng. Chế độ địa động lực thời kỳ Kainozoi trên 5. Trường ứng suất kiến tạo lãnh thổ Việt Nam và vùng lân cận phát triển theo mơ hình biến dạng hai pha do ảnh hưởng Dựa trên cách tiếp cận cho rằng các lối của sự va chạm giữa lục địa Ấn Độ và Âu - Á thơng hang động cĩ xu thế định hướng vuơng xảy ra trong Paleogen [15, 19]. Trong pha sớm gĩc với thành phần căng giãn của trường ứng (Eocen - Miocen), chế độ địa động lực khu vực suất tại thời điểm hình thành phá hủy (phá hủy đặc trưng bởi trường ứng suất kiến tạo cĩ lực này về sau khống chế sự hình thành hang động) [6 và 7], các biểu đồ hoa hồng (Hình 3) thể hiện nén ép (SHmax) theo phương á vĩ tuyến, tách phương phát triển ưu trội của các lối thơng hang giãn (Shmin) theo phương á kinh tuyến [19, 20]; động được phân tích nhằm tìm ra phương căng trong pha muộn (Pliocen - Đệ Tứ), trường ứng giãn ngang cực đại (Shmin), và từ đĩ suy ra suất cĩ chế độ nén ép theo phương á kinh tuyến và tách giãn theo phương á vĩ tuyến [19, 20, 21].
8. 52 N.V. Hướng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Mơi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 45-58 Cảnh quan địa hình nĩi chung và hệ thống nam (nén ép tương ứng là bắc tây bắc - nam hang động vùng CNĐ Đồng Văn nĩi riêng phát đơng nam) (Hình 4). Đối chiếu với chế độ địa triển trong Kainozoi bị khống chế bởi hoạt động động lực chung trong Kainozoi trên lãnh thổ Tân kiến tạo [13, 12, 10]. Kết quả minh giải Việt Nam và lân cận như đã nêu, cĩ thể phân định hướng của hệ thống hang động cho thấy cĩ chia theo tuổi các chỉ thị ứng suất cho vùng hai phương của các trục tách giãn (Shmin) chủ CNĐ Đồng Văn thu được từ định hướng của yếu: bắc - nam (trục nén ép tương ứng - SHmax các lối thơng hang động theo hai pha phương đơng tây) và đơng đơng bắc - tây tây (Hình 4): Hình 4. Sơ đồ địa chất khu vực Đồng Văn - Mèo Vạc - Yên Minh với kết quả minh giải ứng suất từ phân tích biểu đồ hoa hồng thể hiện phương của các lối thơng của 24 hang/nhĩm hang động trong khu vực. Các chữ số thể hiện tên hang/nhĩm hang như Hình 3. Nền địa chất phỏng theo [8, 10 và 11]. Pha sớm với SHmax định hướng theo hang: #1, #3, #6, #8, #10, #14, #16, #19, #20, phương đơng - tây bao gồm 12 hang/nhĩm #21, #22 và #24. Chỉ thị từ hang #3, #14 và #24 hang: #2, #4, #5, #7, #9, #11, #12, #13, #15, thu được từ phân tích phá hủy cộng ứng. Hang #17, #18 và #23. Hang #18 thu được từ phân #1 và #8 cĩ khả năng phát triển trên các phá tích phá hủy cộng ứng. Hang #15 và #17 cĩ khả hủy đa pha. năng phát triển trên các phá hủy đa pha. Đối chiếu lại các hang được phân chia theo Pha muộn với SHmax định hướng theo hai pha kiến tạo nêu trên với mơ tả trong quá phương gần bắc nam bao gồm 12 hang/nhĩm trình khảo sát các hang (theo [3]) cho thấy: trong
9. N.V. Hướng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Mơi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 45-58 53 số các chỉ thị thuộc nhĩm pha sớm, cĩ 2 hang 6. Các tầng thành tạo hang động và vận động phát hiện đứt gãy (#11 và #17); trong số các chỉ nâng Tân kiến tạo thị thuộc nhĩm pha muộn, cĩ 6 hang phát hiện Các độ cao thành tạo hang động được thống đứt gãy #3, #6, #8, #10, #14, #19, #24. kê và thể hiện trên biểu đồ tương quan giữa độ Các dấu vết hoạt động ở mặt trượt của đứt cao và độ dài tổng của các đoạn hang trong gãy hình thành trên đá carbonat thường sớm bị khoảng độ cao đều 50 m dựa trên thơng tin của xĩa nhịa do hoạt động hịa tan với sự cĩ mặt 73 hang (theo [3]). Theo đĩ, cĩ thể xác định 4 của nước. Số lượng lớn hơn các chỉ thị ứng suất khoảng độ cao tập trung hang động chủ yếu, được cho thuộc về pha muộn so với pha sớm bao gồm 1250-1650 m, 950-1225 m, 750-925 m thu được từ phân tích các hang bắt gặp đứt gãy và 225-425 m (Hình 5). Các khoảng độ cao tập cho thấy ảnh hưởng của hoạt động kiến tạo trung hang động vừa nêu được gán lên các mặt thuộc pha muộn được bảo tồn tốt hơn trong hệ cắt địa hình và vị trí gần đúng của các hang động (Hình 6). Kết hợp với các mơ tả trong thống hang động karst so với pha sớm, mặc dù từng hang [3], cĩ thể khái quát các đặc điểm cường độ hoạt động kiến tạo pha muộn thường các tầng thành tạo hang động chủ yếu ở vùng được xem kém mãnh liệt hơn [15, 16]. Cĩ 3 chỉ CNĐ Đồng Văn theo 4 cấp như sau: thị ứng suất được gán pha muộn được minh giải Cấp 0: phân bố chủ yếu trong khoảng độ từ các phá hủy cộng ứng dựa trên sơ đồ hang cao 1250 - 1650 m, thường nằm ở các tháp (#3, #14, #24), và 3 hang này được mơ tả cĩ karst phía trên mực dịng chảy thường xuyên xuất hiện đứt gãy [3]. Từ đĩ cho phép nhận hiện tại. Các hang tiêu biểu gồm: Động Nguyệt, định: định hướng của các hang động vùng CNĐ Hang Rồng, Xã Xà Phìn 1&3, Tả Lủng, Pa Ca Đồng Văn bị khống chế bởi hoạt động Tân kiến 1&2, Hmong castle, Lũng Tung 1 và phần cao tạo và kiến tạo hiện đại và cĩ thể tin cậy việc của Hang Ong. Các hang động cấp 0 thể hiện mức ngập lụt trong quá khứ hoặc sự tồn tại của phân tách chúng thành các pha biến dạng khác các dịng chảy ngầm cổ. Chúng khơng cịn hoạt nhau cũng như tin tưởng cách tiếp cận phân tích động bởi quá trình nâng lên của bề mặt địa hình định hướng của hệ thống lối thơng hang động hoặc sự hạ thấp mực xâm thực cơ sở. Các hang karst để tìm ra định hướng ứng suất. hình thành ở cấp này thường được gọi là hang hĩa thạch [3]. Hình 5. Phân bố theo độ cao của các nhánh hang động vùng Đồng Văn - Mèo Vạc - Yên Minh. H.
10. 54 N.V. Hướng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Mơi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 45-58 Cấp 1: phân bố chủ yếu trong khoảng độ Mặt san bằng được thành tạo tương ứng với cao 950-1225 m, thường nằm ở chân của các giai đoạn bình ổn kiến tạo, là giai đoạn cuối của tháp karst với các hang tiêu biểu bao gồm: Ma một chu kỳ phát triển địa hình do kiến tạo và Lé 1&2, Mèo Vạc 1, Sủng Dìa 2, Italia (Pải các quá trình ngoại sinh. Các bậc địa hình hiện Lủng), Tia Sáng, Lao Và Chải 1, 2, 3, Hang Hồ, tại quan sát được trên lục địa chính là các di phần sâu nhất của Hang Ong và các phần cao tích của các chu kỳ phát triển đĩ, mà các bậc của các hang Mèo Vịng 1, Sủng Khe 34 và Xà cao hơn thường cĩ tuổi cổ hơn [13]. Các vận Lủng 2. động nâng kiến tạo xảy ra theo từng chu kỳ xen Cấp 2: phân bố chủ yếu trong khoảng độ kẽ với các giai đoạn tương đối yên tĩnh hình cao 750 - 925 m, thường nằm ở đáy của các thành tính phân tầng của địa hình (các mặt san thung lũng sơng chính với các hang tiêu biểu bằng, các bậc thềm sơng, các tầng hang động) bao gồm: Ha Su 1, Sàng Chải A1, Sủng Khe và các hố sụt, các thung lũng sơng, suối lớn ở 1A, 1B, Kho Cho, và phần sâu của các hang những độ cao khác nhau [22] Mèo Vịng 1, Sủng Khe 34 và Xà Lủng 2. Sự hình thành hang động do hịa tan thường Cấp 3: phân bố chủ yếu trong khoảng độ phụ thuộc đặc điểm thạch học của đá carbonat, cao 225 - 425 m, thường nằm ngang mực nước chuyển động kiến tạo và vị trí của mực nước ngầm khu vực, tiêu biểu bao gồm Noong Khắt, ngầm. Vì điều kiện khí hậu từ Neogen đến ngày Khau Cua, Nậm Luơng, Tham Lin, Yên Minh nay trong khu vực nhiệt đới khơng cĩ nhiều 1, Hữu Vinh 2, Bản An 1 và Keo Hen 1. thay đổi đáng kể, cĩ thể bỏ qua nguyên nhân Các hang cấp 1, 2 và 3 hình thành liên quan thay đổi mực nước ngầm do khí hậu [4]. Tạm mật thiết đến hệ thống dịng chảy ngầm ở mức thời chưa xem xét yếu tố thạch học, vận động phía dưới tầng hang hĩa thạch, và được phân nâng kiến tạo được quan tâm hàng đầu trong loại là các hang hoạt động [3]. Các hang cấp 3 việc hình thành các tầng hang động. Các hang thường chỉ tồn tại ở vùng phía nam trung tâm động cĩ thể tồn tại ở dạng đang hoạt động hoặc của khu vực nghiên cứu. Do bề mặt địa hình cĩ dạng tàn dư (dạng hang hĩa thạch) khi các điều xu thế nghiêng dần về phía đơng nam, trên mặt kiện hình thành hang động khơng cịn. Các tầng cắt A-A’ cắt qua phía tây bắc của CNĐ Đồng hang động cổ phân bố ở vị trí cao hơn so với Văn khơng xuất hiện các hang ở cấp 3, trong các tầng hang động trẻ. Bề mặt san bằng khi đĩ trên mặt cắt C-C’ cắt qua phía động nam peneplen Đơng Dương (1800-1900 m) là bề mặt của CNĐ hang cấp 0 khơng xuất hiện (Hình 6). cổ nhất trong vùng tồn tại dưới dạng các bề mặt Mặt cắt X-X’ mặc dù khơng cắt qua vị trí thực đỉnh sĩt cao nhất trong vùng CNĐ Đồng Văn của các hang cấp 3 nhưng ở độ cao tương với diện tích hạn chế ở khu vực Lũng Táo - đương trên mặt cắt C-C’ vẫn tồn tại nhiều hang Đồng Văn và đỉnh cao ngay sát phía nam thị động thuộc cấp này (Hình 1). trấn Mèo Vạc và hầu như khơng tồn tại các Trong vùng CNĐ Đồng Văn tồn tại tính hang động ở mức bề mặt này. Theo đĩ, bốn bề phân bậc địa hình thơng qua sự phân bố các mặt san bằng mặt trẻ hơn cĩ thể liên hệ với bốn tầng san bằng ở các mức độ cao 1800-1900 m hang động đã mơ tả phía trên. Tổng hợp khoảng (peneplen Đơng Dương) tuổi Paleogen (Eocen - độ cao phân bố của các tầng hang động với các Oligocen), 1500-1600 m (pediplen Phĩ Bảng) tham số thống kê chiều dài và chiều sâu trung 1-2 tuổi Miocen sớm - giữa (N1 ), 1200-1300 m bình của các hang, được liên hệ với các bề mặt 3 (pediplen Mèo Vạc) tuổi Miocen muộn (N1 ), san bằng và luận giải kiến tạo được thể hiện chi 800-1000 m (pediplen Làng Đán - Quản Bạ) tiết trong Bảng 1. tuổi Pliocen (N2) và 400-600 m (pedimen thung Trong quá trình phát triển của hang động, lũng Sơng Nho Quế và Sơng Nhiệm) tuổi Đệ nếu mực xâm thực cơ sở địa phương duy trì ổn Tứ. Tuổi tương đối của các bề mặt san bằng định, các hang sẽ phát triển tạo thành hệ thống được xác định dựa trên sự cĩ mặt của trầm tích nhiều nhánh phức tạp phía trên mực nước Neogen vùng Đồng Văn [13]. ngầm. Nghĩa là trong giai đoạn bình ổn kiến tạo
11. N.V. Hướng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Mơi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 45-58 55 hoặc nâng chậm, hang động sẽ cĩ xu thế phát các giai đoạn tương đối yên tĩnh hình (Bảng 1). triển theo chiều ngang [5]. Các hang động hình Các vận động chậm trong Miocen sớm tương thành trong quá khứ vẫn tiếp tục phát triển theo đối phù hợp với hoạt động trượt bằng xảy ra thời gian khi cĩ tác dụng của dịng nước ở mực mãnh liệt cùng kỳ ở đới đứt gãy Sơng Hồng - xâm thực cơ sở địa phương. Tuy nhiên xét trên Sơng Chảy, theo sau là giai đoạn bình ổn kiến quy mơ tồn CNĐ Đồng Văn, sự hình thành của tạo kéo dài trong Miocen giữa. Giai đoạn nâng các tầng hang động cĩ liên quan mật thiết với nhanh hoặc trung bình trong Miocen muộn và các bề mặt san bằng nguồn gốc kiến tạo đã nêu, Pliocen tương ứng với gian đoạn vận động trượt và từ đĩ, đặc điểm chiều dài và chiều sâu của bằng đã giảm cường độ hoạt động cũng trên đới các tầng hang động cĩ thể phản ánh vận động đứt gãy Sơng Hồng - Sơng Chảy [15, 9, 16]. kiến tạo hình thành nên các bề mặt san bằng. Trong giai đoạn Hiện đại, địa hình khu vực vẫn Theo đĩ, trong vùng CNĐ Đồng Văn trong tiếp tục nâng lên tạo điều kiện phát triển các giai đoạn Tân kiến tạo từ Miocen đến nay, các hang động. Điều này phù hợp với kết quả đo lặp vận động nâng xảy ra theo bốn giai đoạn: thủy chuẩn miền Bắc Việt Nam cho thấy hiện Miocen sớm - giữa, Miocen muộn, Pliocen và tại khu vực CNĐ Đồng Văn đang tiếp tục nâng Đệ Tứ với tốc độ nâng khác nhau xen kẽ với lên với tốc độ 2-3 mm/năm [23]. Jp GBảng 1. Độ dài và độ sâu trung bình của các hang động theo các cấp hình thành hang động vùng CNĐ Đồng Văn và luận giải vận động nâng Tân kiến tạo Khoảng độ Tỉ lệ Tổng Chiều Độ Mặt san bằng Luận giải cao phân số chiều dài sâu tương ứng bố (m) (*) lượng dài trung trung (m) bình bình (m) (m) Pedimen Phĩ Bảng, Nâng chậm với biên độ tuổi Miocen sớm - 400 m trong Miocen Cấp 0 1250-1650 16% 4139 345 79 1-2 giữa (N1 ) (23- sớm và bình ổn kéo dài 11,6 triệu năm) trong Miocen giữa Nâng nhanh với biên Pedimen Mèo Vạc, độ 300 m và bình ổn tuổi Miocen muộn Cấp 1 950-1250 46% 6887 203 36 kiến tạo trong giai (N 3) (11,6-5,3 1 đoạn ngắn cuối triệu năm) Miocen Nâng trung bình đến Pediment Làng Đán, nhanh với biên độ 450 Cấp 2 500-950 18% 3485 268 82 tuổi Pliocen (N2) m và bình ổn kiến tạo (5,3 - 2,6 triệu năm) trong giai đoạn ngắn cuối Pliocen Pediment thung lũng Sơng Nho Quế và Nâng chậm với biên độ Cấp 3 225-500 19% 7446 532 28 Sơng Nhiệm tuổi Đệ 225 m và tiếp tục phát Tứ (Q) (2,6 triệu triển hang động năm - nay) Pediment thung lũng Sơng Nho Quế và Nâng chậm với biên độ Cấp 3 225-500 19% 7446 532 28 Sơng Nhiệm tuổi Đệ 225 m và tiếp tục phát Tứ (Q) (2,6 triệu triển hang động năm - nay) (*) Độ cao tính so với mực nước biển
12. 56 N.V. Hướng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Mơi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 45-58 Hình 6. Mặt cắt địa hình thể hiện các cấp phân bố phát triển hang động chủ yếu khu vực Đồng Văn - Mèo Vạc và Yên Minh. Vị trí mặt cắt xem Hình 1. Thơng thường, các hang động ở tầng cổ đồng vị các trầm tích hang động để chính xác nhất thường cĩ chiều dài nhỏ hơn các hang ở hơn tuổi hình thành hang động và tốc độ nâng các tầng trẻ hơn. Tuy nhiên ở vùng CNĐ Đồng trong Tân kiến tạo khu vực tây huyện Đồng Văn, các hang cấp 0 lại cĩ chiều dài trung bình Văn nĩi riêng và CNĐ Đồng Văn nĩi chung. lớn hơn hang cấp 1 và cấp 2. Điều này cĩ thể do sự cĩ mặt của tầng chắn khu vực với sự tồn tại 7. Kết luận của các thành tạo Devon phía dưới sâu ở vùng Hệ thống hang động karst vùng cao nguyên lịng chảo thị trấn Đồng Văn và lân cận phía tây đá Đồng Văn cĩ các tập hợp lối thơng trong [12] hoặc sự tồn tại của các trầm tích sét hiện hang định hướng theo hai phương chủ đạo: tây đại ở đáy hang tương tự như quan sát thấy trong bắc- đơng nam và đơng bắc - tây nam. Hang Rồng. Cần cĩ các nghiên cứu định tuổi
13. N.V. Hướng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Mơi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 45-58 57 Trong Kanozoi, hệ thống hang động karst [5] Palmer, A.N., Origin and morphology of vùng cao nguyên đá ghi nhận hoạt động phá limestone caves. Geol. Soc. Am. Bull. 103 hủy kiến tạo với hai pha biến dạng. Trong pha (1991), 1e21. sớm, trục ứng suất nén ngang cực đại (SH ) [6] Littva Juraj, Jozef Hok, Pavel Bella. Cavitonics: max Using caves in active tectonic studies (Western định hướng chủ đạo theo phương đơng - tây. Carpathians, case study). Journal of Structural Trong pha muộn, trục ứng suất nén ngang cực Geology 80 (2015). đại định hướng chủ đạo theo phương bắc - nam. [7] Shanov, S., Kostov, K. Dynamic Tectonic and So sánh với các khu vực khác trên lãnh thổ Karst. In: Cave and Karst Systems of the World. Việt Nam và lân cận, pha sớm tương ứng với Springer, Heidelberg, (2015). giai đoạn hoạt động Miocen - Pliocen và pha [8] Hồng Xuân Tình (chủ biên). Bản đồ địa chất và muộn tương ứng với gian đoạn từ Pliocen đến khống sản tờ Bảo Lạc, (F-48-X). Cục Địa chất ngày nay. và Khống sản Việt Nam, (2000). Hoạt động nâng Tân kiến tạo diễn ra với [9] Tran Van Tri, Vu Khuc (Eds.), Geology and bốn giai được xác định từ Miocen đến ngày nay Earth Resources of Vietnam. General Dept of Geology, and Minerals of Vietnam, Hanoi, thơng qua sự tồn tại bốn tầng thành tạo hang Publishing House for Science and Technology, động karst ở cao nguyên đá tương ứng với bốn 634 p. (2011) bề mặt san bằng địa hình khu vực trong Miocen [10] Tran Thanh Hai, Dang Van Bat, Ngo Kim Chi, sớm - giữa, Miocen muộn, Pliocen và Đệ Tứ. Hoang Dinh Que, Nguyen Minh Quyen, Structural controls on the occurrence and morphology of karstified assemblages in Lời cảm ơn northeastern Vietnam: a regional perspective. Environ. Earth Sci. 70 (2) (2013), 511-520. Nghiên cứu này được tài trợ bởi Trường [11] Lepvrier, C., Faure, M., Nguyen, V.V., Vu, V.T., Đại học Khoa học Tự nhiên trong đề tài mã số Lin, W., Thang, T.T., Phuong, H., North- TN.16.19. directed Triassic nappes in northeastern Vietnam (East Bac Bo). J. Asian Earth Sci. 41 (2011), 56-68. Tài liệu tham khảo [12] Tran Tan Van; Lagrou, D., Masschelein J.; Dusar M.; Thai Duy Ke; Hoang Anh Viet; Dinh [1] Global Geopark Network (GGN), 2010. Dong Xuan Quyet; Do Van Thang; Ho Tien Chung & Van Karst Plateau Geopark. Doan The Anh: Karst Water Management in Dong Van and Meo Vac Districts, Ha Giang nam/6509.htm (truy cập 19/6/2016). Province, Vietnam. Contribution of Geological [2] La Thế Phúc, Trần Tân Văn, Lương Thị Tuất, and Speleological Investigations - Trans- Đồn Thế Anh, Hồ Tiến Chung, Đặng Trần KARST 2004, Proceedings of the Huyên, Nguyễn Xuân Khiển, Đàm Ngọc, Đỗ Thị International Transdisciplinary Conference on Yến Ngọc, Nguyễn Đại Trung, Phạm Khả Tùy, Development and Conservation of Karst Trương Quang Quý, Cao nguyên đá Đồng Văn - Regions, Hanoi, Vietnam, 13-18.9.2004,p. Cơng viên địa chất tồn cầu đầu tiên của Việt 265-271; Hanoi, (2004). Nam và vấn đề bảo tồn di sản địa chất, Tạp chí [13] Lê Đức An, Đặng Văn Bào, Cao nguyên Đồng các khoa học về Trái đất - Số 3/(2011). Văn - Mèo Vạc: Một di sản địa mạo karst quý [3] Masschelein, J., Coessens V., Lagrou D., Dusar giá. Tạp chí các Khoa học về Trái Đất, T.30(4) M., Tran T.V. (Eds.). Northern Vietnam 1993 - Phụ chương: 534-544, (2008). Hà Nội. 2006 (Belgian-Vietnamese Speleological [14] Tạ Hịa Phương, Đặng Văn Bào, Đồn Nhật Projects in the Provinces of Bac Kan, Ha Giang, Trưởng, Nghiên cứu điều kiện tự nhiên vùng cao Hoa Binh, Lai Chau and Son La). Berliner nguyên đá Đồng Văn - Mèo Vạc phục vụ xây Hưhlenkundliche Berichte 22, 1-212, (2007). dựng Cơng viên địa chất (Geopark), Báo cáo [4] Pham Khang, The development of karst tổng kết đề tài đặc biệt Đại học Quốc gia Hà Nội landscape in Vietnam. Acta Geologica Polonica, mã số QG.08.12. Lưu trữ, ĐHQGHN, (2010). Vol. 35, N. 3 – 4 (1985), p 305-319. [15] Tapponnier P, Lacassin R, Leloup PH et al (1990) The Ailao Shan/Red River metamorphic
14. 58 N.V. Hướng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Mơi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 45-58 belt: tertiary left-lateral shear between Indochina [19] Nguyễn Trọng Yêm, Các chế độ trường ứng suất and South China. Nature 343 (1990), 431-437. kiến tạo Kainozoi ở lãnh thổ Việt Nam. Tạp chí [16] Wang, E., Burchfiel, B.C., Royden, L.H., Địa chất, Loạt A, số 236, 9-10 (1996), tr.1-6. Liangzhong, C., Jishen, C., Wenxin, L. & [20] Phan Trong Trinh, Cenozoic stress field in the Zhiliang, C. (eds), Late Cenozoic Xianshuihe- Northwestern region of Vietnam. Journal of Xiaojiang, Red River, and Dali Fault Systems of Geology (Hanoi), series B (3-4) (1994), 12-18. Southwestern Sichuan and Central Yunnan, [21] Heidbach, O., Tingay, M., Barth, A., Reinecker, J., China. Geological Society of America, Special Kurfe, D. & Muller, B., Global crustal stress Papers, (1998) 327. pattern based on the 2008 World Stress Map [17] Allmendinger, R. W., and Judge, P. A., database release. Tectonophysics, 482 (2010), 3-15. Stratigraphic uncertainty and errors in shortening [22] Trần Tân Văn (chủ nhiệm), Báo cáo tổng kết đề from balanced sections in the North American tài “Điều tra, nghiên cứu các di sản địa chất và Cordillera: Geological Society of America đề xuất xây dựng cơng viên địa chất ở Miền Bắc Bulletin, v. 125, no. 9/10 (2013) p. 1569-1579, Việt Nam”. Mã số KC.08.20/06-10. Lưu trữ doi: 10.1130/B30871.1. Viện Khoa học Địa chất và Khống sản (2011). [18] Wessel, P., Smith, W. H. F, Scharroo R., Luis J., [23] Trần Đình Tơ, Nguyễn Trọng Yêm, Chuyển Wobbe, F. Generic Mapping Tools: Improved động thẳng đứng lãnh thổ Việt Nam theo số liệu version released. EOS, Trans. Amer. Geophys. đo lắp thuỷ chuẩn chính xác. Tạp chí Địa chất, Union 94 (45) (2013), 409-410. Số 202-203 (1-4) (1991), Hà Nội. Cenozoic Tectonics in Dong Van Karst Plateau Recorded in Karst Cave System Nguyen Van Huong1, Nguyen Thuy Duong1, Nguyen Thi Anh Nguyet1, Pham Nu Quynh Nhi1, Dang Thi Phuong Thao1, Tran Van Phong2, Nguyen Ngoc Anh3 1Faculty of Geology, VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Thanh Xuan, Hanoi, Vietnam 2Institute of Geological Sciences, Vietnam Academy of Science and Technology 3Institute of Marine Environment and Resources, Vietnam Academy of Science and Technology Abstract: Karst cave system in Dong Van karst plateau develops mainly in Carboniferous and Permian carbonate rocks, and is controlled by Cenozoic tectonic activities. Through analyzing of cave passage orientation and attitude of cave floors, it can be defined regional tectonic stress fields in Neotectonics and Recent tectonics. The orientation of cave passage shows two main tectonic phases: early phase with east - west orientation of maximun horizontal stress (SHmax); and late phase with north - south orientation of SHmax. Four cave levels recorded indicates that four uplifting events has been occurred in the region since Miocene time. Keywords: Neotectonics, stress field, cave passage, karst, Dong Van.