Luận án Tiến sĩ Địa chất: Đặc điểm biến dạng, trường ứng suất kiến tạo hiện đại và mối quan hệ của chúng với các tai biến địa chất khu vực Biển Đông Việt Nam và các vùng lân cận

VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM<br /> <br /> VIỆN ĐỊA CHẤT<br /> <br /> Nguyễn Văn Hướng<br /> <br /> ĐẶC ĐIỂM BIẾN DẠNG, TRƯỜNG ỨNG SUẤT<br /> KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI VÀ MỐI QUAN HỆ CỦA CHÚNG<br /> VỚI CÁC TAI BIẾN ĐỊA CHẤT KHU VỰC<br /> BIỂN ĐÔNG VIỆT NAM VÀ CÁC VÙNG LÂN CẬN<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT<br /> <br /> Hà Nội – Năm 2012<br /> <br /> VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM<br /> <br /> VIỆN ĐỊA CHẤT<br /> <br /> Nguyễn Văn Hướng<br /> <br /> ĐẶC ĐIỂM BIẾN DẠNG, TRƯỜNG ỨNG SUẤT<br /> KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI VÀ MỐI QUAN HỆ CỦA CHÚNG<br /> VỚI CÁC TAI BIẾN ĐỊA CHẤT KHU VỰC<br /> BIỂN ĐÔNG VIỆT NAM VÀ CÁC VÙNG LÂN CẬN<br /> Chuyên ngành: Địa Kiến tạo<br /> Mã số: 62 44 55 05<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT<br /> <br /> NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:<br /> 1. PGS.TS Phan Trọng Trịnh<br /> 2. PGS.TS Nguyễn Trọng Tín<br /> <br /> Hà Nội – Năm 2012<br /> <br /> Lời cam đoan<br /> Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,<br /> kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất<br /> kỳ công trình nào khác.<br /> <br /> Tác giả luận án<br /> <br /> Nguyễn Văn Hướng<br /> <br /> MỤC LỤC<br /> <br /> Trang<br /> <br /> DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT<br /> <br /> iii<br /> <br /> DANH MỤC CÁC BẢNG<br /> <br /> iv<br /> <br /> DANH MỤC HÌNH VẼ<br /> <br /> iv<br /> <br /> MỞ ĐẦU<br /> <br /> 1<br /> <br /> CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU<br /> VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU<br /> <br /> 6<br /> <br /> 1.1 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU<br /> <br /> 6<br /> <br /> 1.1.1 KHÁI QUÁT BỐI CẢNH KIẾN TẠO KAINOZOI<br /> <br /> 6<br /> <br /> 1.1.2. KIẾN TẠO TRẺ BIỂN ĐÔNG VIỆT NAM VÀ CÁC VÙNG LÂN CẬN<br /> <br /> 9<br /> <br /> 1.1.2.1. Khu vực Vịnh Bắc Bộ và ngoài khơi Bắc Trung Bộ<br /> <br /> 10<br /> <br /> 1.1.2.2. Khu vực ngoài khơi Trung Trung Bộ<br /> <br /> 14<br /> <br /> 1.1.2.3 Khu vực ngoài khơi Nam Trung Bộ và Nam Bộ<br /> <br /> 14<br /> <br /> 1.1.2.4. Khu vực Bắc Biển Đông<br /> <br /> 16<br /> <br /> 1.1.2.5. Khu vực Trung tâm Biển Đông<br /> <br /> 16<br /> <br /> 1.1.2.6. Khu vực Nam Biển Đông<br /> <br /> 17<br /> <br /> 1.1.2.7. Khu vực Đông Biển Đông<br /> <br /> 17<br /> <br /> 1.2 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU<br /> <br /> 19<br /> <br /> 1.2.1. NGHIÊN CỨU VỀ VẬN TỐC BIẾN DẠNG KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI<br /> <br /> 20<br /> <br /> 1.2.2. NGHIÊN CỨU VỀ TRƯỜNG ỨNG SUẤT KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI<br /> <br /> 22<br /> <br /> 1.2.3. NGHIÊN CỨU VỀ ĐỘNG ĐẤT-SÓNG THẦN<br /> <br /> 25<br /> <br /> CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU<br /> <br /> 27<br /> <br /> 2.1. KHÁI NIỆM KIẾN TẠO-ĐỊA ĐỘNG LỰC HIỆN ĐẠI<br /> <br /> 27<br /> <br /> 2.2. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH VẬN TỐC BIẾN DẠNG<br /> THEO SỐ LIỆU CHUYỂN DỊCH GPS<br /> <br /> 27<br /> <br /> 2.2.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN NGHIÊN CỨU VẬN TỐC BIẾN DẠNG THEO SỐ LIỆU<br /> CHUYỂN DỊCH GPS<br /> <br /> 27<br /> <br /> 2.2.2. BIẾN DẠNG MỘT CHIỀU<br /> <br /> 29<br /> <br /> 2.2.3. BIẾN DẠNG HAI CHIỀU<br /> <br /> 30<br /> <br /> 2.2.3.1. Các vận tốc biến dạng<br /> <br /> 30<br /> <br /> 2.2.3.2. Biểu diễn tensor vận tốc biến dạng theo biến dạng chính<br /> <br /> 32<br /> <br /> 2.2.3.3. Chuyển đổi ngược<br /> <br /> 34<br /> <br /> 2.2.3.4. Biểu diễn biến dạng trượt cực đại<br /> <br /> 34<br /> <br /> 2.2.3.5. Các đại lượng bất biến của biến dạng<br /> <br /> 36<br /> <br /> 2.2.4. KHÁI QUÁT VỀ PHẦN MỀM QOCA TÍNH BIẾN DẠNG<br /> <br /> 38<br /> <br /> 2.3. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TRƯỜNG ỨNG SUẤT<br /> KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI<br /> <br /> 38<br /> <br /> 2.3.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN<br /> <br /> 38<br /> <br /> 2.3.1.1. Ứng suất<br /> <br /> 38<br /> <br /> 2.3.1.2. Chỉ thị ứng suất trong giếng khoan<br /> <br /> 40<br /> <br /> i<br /> <br /> 2.3.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ỨNG SUẤT<br /> <br /> 42<br /> <br /> 2.3.2.1. Phương pháp xác định α[SHmax] từ tài liệu hình ảnh thành giếng khoan<br /> <br /> 42<br /> <br /> 2.3.2.2. Phương pháp xác định độ lớn ứng suất thẳng đứng - Sv từ log mật độ<br /> <br /> 44<br /> <br /> 2.3.2.3. Phương pháp xác định áp suất lỗ rỗng - Pp<br /> <br /> 45<br /> <br /> 2.3.2.4. Phương pháp xác định độ lớn ứng suất ngang cực tiểu - Shmin từ tài liệu thử vỡ vỉa<br /> <br /> 46<br /> <br /> 2.3.2.5. Phương pháp xác định độ lớn ứng suất ngang cực đại – SHmax<br /> <br /> 48<br /> <br /> CHƯƠNG 3: VẬN TỐC BIẾN DẠNG KHU VỰC BIỂN ĐÔNG VIỆT NAM VÀ<br /> CÁC VÙNG LÂN CẬN THEO SỐ LIỆU CHUYỂN DỊCH GPS<br /> <br /> 50<br /> <br /> 3.1. CƠ SỞ DỮ LIỆU<br /> <br /> 50<br /> <br /> 3.2. PHÂN CHIA LƯỚI ĐA GIÁC TÍNH TOÁN<br /> <br /> 52<br /> <br /> 3.3. NỘI SUY TRƯỜNG VẬN TỐC CHUYỂN DỊCH<br /> <br /> 54<br /> <br /> 3.4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br /> <br /> 57<br /> <br /> 3.4.1. Biến dạng chính<br /> <br /> 57<br /> <br /> 3.4.3. Độ lớn biến dạng<br /> <br /> 61<br /> <br /> 3.4.4. Biến dạng trương nở hai chiều<br /> <br /> 63<br /> <br /> 3.4.5. Biến dạng trượt cực đại<br /> <br /> 65<br /> <br /> 3.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3<br /> <br /> 67<br /> <br /> CHƯƠNG 4: TRƯỜNG ỨNG SUẤT KIẾN TẠO HIỆN ĐẠI KHU VỰC BIỂN<br /> ĐÔNG VIỆT NAM VÀ CÁC VÙNG LÂN CẬN<br /> <br /> 68<br /> <br /> 4.1. PHƯƠNG ỨNG SUẤT NGANG CỰC ĐẠI (α[SHmax])<br /> <br /> 68<br /> <br /> 4.1.1 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH α[SHmax] BỂ CỬU LONG VÀ NAM CÔN SƠN<br /> <br /> 68<br /> <br /> 4.1.2. ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ α[SHmax] TRÊN TOÀN BỘ KHU VỰC NGHIÊN CỨU<br /> <br /> 74<br /> <br /> 4.1.2.1. Khu vực TN Biển Đông<br /> <br /> 77<br /> <br /> 4.1.2.2. Khu vực Nam Biển Đông - Bắc Borneo<br /> <br /> 77<br /> <br /> 4.1.2.3. Khu vực Đông Biển Đông<br /> <br /> 78<br /> <br /> 4.1.2.4. Khu vực Bắc Biển Đông<br /> <br /> 80<br /> <br /> 4.1.2.5. Khu vực trũng Trung tâm Biển Đông<br /> <br /> 81<br /> <br /> 4.2. ĐỘ LỚN BA THÀNH PHẦN ỨNG SUẤT CHÍNH<br /> <br /> 81<br /> <br /> 4.2.1. ĐỘ LỚN ỨNG SUẤT THẲNG ĐỨNG – SV<br /> <br /> 81<br /> <br /> 4.2.2. ĐẶC ĐIỂM ÁP SUẤT LỖ RỖNG<br /> <br /> 83<br /> <br /> 4.2.3. ĐỘ LỚN ỨNG SUẤT NGANG CỰC TIỂU - Shmin<br /> <br /> 84<br /> <br /> 4.2.4. ĐỘ LỚN ỨNG SUẤT NGANG CỰC ĐẠI – SHmax<br /> <br /> 90<br /> <br /> 4.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 4<br /> <br /> 89<br /> <br /> CHƯƠNG 5: TAI BIẾN ĐỘNG ĐẤT – SÓNG THẦN KHU VỰC<br /> BIỂN ĐÔNG VIỆT NAM<br /> <br /> 92<br /> <br /> 5. 1. LÝ THUYẾT VỀ ĐỘNG ĐẤT VÀ SÓNG THẦN<br /> <br /> 92<br /> <br /> 5.1.1. ĐỘNG ĐẤT<br /> <br /> 92<br /> <br /> 5.1.2. SÓNG THẤN<br /> <br /> 93<br /> <br /> 5.2. SO SÁNH VÀ PHÂN TÍCH BIẾN DẠNG XÁC ĐỊNH TỪ CHUYỂN DỊCH<br /> <br /> 93<br /> <br /> ii<br /> <br />