NHỮNG DẤU HIỆU ĐỊA CHẤT, ĐỊA VẬT LÝ VÙNG VEN BIỂN NINH THUẬN CẦN KIỂM TRA

Hội tư vấn HASCON nhận được ba bài viết của tác giả chính tác giả, Tiến sĩ Lê Huy Y, Nguyên GĐ Liên hiệp Khoa học địa chất và du lịch, thuộc Tổng hội Địa chất Việt Nam. Xin trân trọng giới thiệu với Quý đọc giả. Với sự phát triển của kinh tế nước nhà, xét nguồn tài nguyên năng lượng của nước ta, với sự tiến bộ của kỹ nghệ hạt nhân, việc xây dựng một số nhà máy điện hạt nhân ở nước ta là rất cần thiết và có thể. Tuy vậy, tiêu chuẩn an toàn về mặt địa chất phải là trước tiên khi chọn địa điểm xây nhà máy. Nhà máy ĐHN Fukusima bị động đất phá hủy bộ phận làm mát trước khi sóng thần tràn đến.

Theo kết quả phân tích những tài liệu địa chất, địa vật lý hàng không và kinh nghiệm 50 năm công tác địa chất – địa vật lý của tôi, có thể nói khu vực đã được Nhà nước chọn làm địa điểm xây dựng NMĐHN 1 và 2 có đặc điểm địa chất rất phức tạp và tiềm ẩn sự không an toàn về mặt kiến tạo. Tại đây, mỗi nơi có hàng chục đứt gẫy sâu, chúng phân bố theo 4 phương Bắc – Nam, TB – ĐN, ĐB – TN và á vĩ tuyến. Chúng tạo ra  nhiều giao điểm của các đứt gẫy. Tại các giao điểm các đứt gẫy này đã có núi lửa phun lên. Dấu hiệu của các hoạt động đứt gẫy và núi lửa cổ này là:

1. 1. Dấu hiệu địa vật lý.

Phân tích bản đồ từ hàng không do Hải quân Mỹ bay đo trước các năm 1970 cho thấy vùng ven biển Đông Nam Ninh thuận có khá nhiều dị thường địa vật lý từ hàng không ( Hình 1). Các bản đồ đo từ hàng không của Liên đoàn Vật lý – địa chất thuộc Tổng cục Địa chất ( Hình 2) cũng cho thấy: Các dị thường từ này có cường độ Delta T = 30 – 50 nT ( ở vùng Phước Dinh), 200 – 300 nT( ở vùng Vĩnh Hải), cá biệt có dị thường từ mạnh đến 580 nT ở vùng TN xã Phước Dinh). Trong khi đó dị thường từ ở vùng Trà My, nơi đã có nhiều trận động đất trong các năm 2011 – 2013 cũng chỉ ghi nhận được  đến – 180 nT ( Hình 3).

Hình 1. Bản đồ từ hàng không vùng ven biển ĐN Ninh Thuận ( Theo kết quả đo vẽ của Hải quân Mỹ) cho thấy có nhiều dị thường từ hàng không lớn về diện tích và biên độ. Có dị thường còn kéo dài ra biển. Chúng phản ánh có nhiều khối XNNANL trẻ thành phần bazơ- kiềm. Khi chúng tái hoạt động thì khu vực không thể được yên.

Hình 2. Dị thường từ hàng không vùng Đông Ninh Thuận.(*) là các chấn tâm động đất – phân tích theo tài liệu từ hàng không.

-  Theo kết quả nghiên cứu nhiều năm trên nhiều vị trí ở Việt Nam, có thể nói các dị thường từ hàng không này phản ánh các khối xâm nhập nông á núi lửa thành phần bazơ, có tuổi trẻ ( vài chục triệu năm trở lại đây) và chúng là nguyên nhân của các hoạt động động đất, đứt gẫy và núi lửa của Việt Nam, nói chung, vùng Ninh Thuận, nói riêng.   Khó dám nói các khối xâm nhập nông núi lửa này đã thôi hoạt động. Khi chúng hoạt động trở lại có thể sẽ gây ra động đất, đứt gẫy và phun trào núi lửa trong vùng.

2. Dấu hiệu địa chất.

-   Các đới dập vỡ của các đứt gẫy sâu phá hủy khối granit ( Hinh 4)

Đá granit bị đứt gẫy ép thành lớp, phiến mỏng cắm dốc đứng bên cạnh mạch đá phun lên từ dưới sâu cũng theo phương thẳng đứng ( Bên trái hình vẽ). 

-  Các bãi đá chồng, thực chất là các bãi bom núi lửa nằm trên họng núi lửa cổ. Chúng gồm các tảng cuội lớn đá granit bị phong hóa dạng bóc vỏ, tròn cạnh xếp chồng lên nhau ( Hình 5,6).

Sự thành tạo của những tảng đá chồng, cuội tròn cạnh này có thể giải thích như sau: các mảnh đá vụn do đứt gẫy tạo ra có kích thước từ rất nhỏ đến rất lớn bị cuốn hút vào các họng núi lửa, chúng trở thành đá tù binh. Dưới tác dụng của nhiệt độ rất cao, áp suất rất lớn, các mảnh đá này nếu có kích thước nhỏ thì bị nóng chảy, vo tròn lại do sức căng mặt ngoài biến thành giống cuội sỏi tròn cạnh, nhưng có mặt xù xì ( làm nhiều người nhầm là sản phẩm trầm tích); các tảng đá to thì bị biến chất, nóng chảy phần rìa vây quanh làm mất đi các góc cạnh và biến thành các tảng đá tròn cạnh và bị tung lên mặt đất rồi rơi xuống, nguội lại ( Bom núi lửa) như chúng ta thấy ngày nay ở nhiều nơi gần các họng núi lửa cổ. Sự phong hóa bóc theo các lớp tròn cạnh của chúng cũng được giải thích bằng sự biến chất từ ngoài vào tâm tảng đá dưới tác dụng nhiệt của dung nham núi lửa.

-  Đảo Hòn Đỏ ( hình 6) nằm ngoài khơi ven bờ biển phía Nam thôn Thái An. Phần đất đỏ nằm giữa đảo là sản vật phong hóa tại chỗ của dung nham núi lửa. Các tảng đá granit màu trắng tròn cạnh là do đứt gẫy và núi lửa đã đẩy chúng từ dưới sâu lên. Do bị nung trong dung nham núi lửa nhiệt độ cao, nên các tảng đá granit bị biến chất mạnh ở ngoài rìa, nhẹ dần khi vào trong nên chúng bị phong hóa theo kiểu bóc lớp hình cầu. Có thể kiểm tra thành phần đất đỏ trên đảo bằng cách giã đãi và phân tích mẫu trọng sa toàn diện sẽ thấy rất nhiều khoáng vật nặng, pyrit, sulfua đa kim, sắt, .... đặc trưng cho các khoáng vật của sản phẩm từ họng núi lửa.

Cát màu đỏ ở các bãi biển bình thuận, Ninh Thuận cũng có thể giải thích là: Cát thành phần thạch anh từ dưới sâu và đã thành tạo trên mặt bị “ luộc” trong dung nham núi lửa, làm chúng bị nhiễm sắt ở nhiệt độ cao, sau này bị đẩy lên mặt đất sắt bị oxy hóa thành sắt hóa trị 3 có màu đỏ nâu rất bền vững.

-  Các vùng đá màu nâu đỏ ( Hình 9) gồm sét – kaolin, cuội sỏi nhiều thành phần, cát, chứa nhiều khoáng vật nặng ( Titan, sắt, monazit, Ziercon,…).  Dày hàng chục mét, có nơi hàng trăm mét. Loại nham thạch này bị xếp nhầm là trầm tích tuổi Đệ tứ ( Q). Theo tôi, các bãi đất ở đây là dăm, cuội, dung nham núi lửa trẻ được phun lên từ các họng núi lửa trong vùng ngập nước rồi bị phong hóa tại chỗ mà thành. Tuổi của các núi lửa này là hàng vài chục triệu năm trở lại đây ( Hình 10). Trầm tích Đệ tứ chỉ tồn tại ở các bãi cát và bãi trũng do bào mòn từ các bãi dung nham đưa xuống. Do có tỷ trọng cao ( khoảng 4Gr/cm3) và luôn tạo thành một khối hỗn hợp gồm quặng, khoáng vật nặng, sét-kaolin ( bùn đỏ) và cuội, sỏi, đá tảng nên không thể giải thích các bãi sa khoáng titan ở miền trung là có nguồn gốc trầm tích được. Chúng có nguồn gốc phong hóa tại chỗ của dăm, cuội dung nham núi lửa chứa quặng. Loại đất đá có nguồn gốc phong hóa tại chỗ từ dăm cuội dung nham núi lửa trẻ này phân bố rất rộng rãi ở Việt Nam, nói chung, Ninh Thuận, nói riêng. 

Năm 1923 đã có động đất mạnh kèm núi lửa tại đảo Hòn Tro ( Tọa độ: 10⁰ 11’45,78” E và 109⁰ 00’ 53,81” N). Về vị trí, đảo Hòn Tro chỉ cách Phước Dinh  127 kM về phía Nam, và có thể nói chúng cùng nằm trên một đới đứt gẫy hường Kinh tuyến.
Theo Bách khoa toàn thư mở, Hòn Tro ( Nơi mũi tên màu vàng) là một hòn lẻ mới hình thành vào năm 1923. Lịch sử hòn Tro được các bô lão ở địa phương kể lại rằng:
“ Đêm 30 tháng chạp năm Nhâm Tuất, vào lúc nhân dân đang chuẩn bị đón giao thừa thì bổng nhiên nhà cửa bị rung chuyển, làm nghiêng đổ các chân đèn trên bàn thờ. Các đợt rung chuyển mỗi lúc một mạnh thêm và tiếp tục mãi cho đến 2 tuần sau thì đột nhiên ngoài biển khơi phía tây nam xã Tam Thanh ngày nay có một cột khói đen dựng đứng phun lên mù mịt cả một vùng trời. Khoảng 5 ngày sau xuất hiện một cột lửa đỏ rực bốc lên cao và cũng chừng 5 ngày sau nữa khi cột lửa từ từ hạ xuống và tắt hẳn thì dân làng thấy một hòn đảo nhỏ nhô lên khỏi mặt nước cao độ vài chục mét và ở cách xa chừng 60km. Hòn này hình tròn với đường kính khoảng 40m, trên mặt có cát trắng và xung quanh có những cạnh đá bậc thang thoai thoải. Sau 3 tháng kể từ ngày có hiện tượng lạ đó, hòn này bị chìm xuống cách mặt nước 33m và hình thành nên một bãi đá ngầm dài 700m và rộng gần 500m”.

-  Tháng 3 năm 2011, chỉ cách xã Vĩnh Tường hơn bốn chục Km về phía Tây Bắc, bùn dưới đất tự nhiên phun lên ở 3 điểm ( Hình 10). Hiện tượng này được người ta gọi là núi lửa bùn. Tuy có quy mô nhỏ, nhưng không thể coi thường được. Về vị trí, điểm bùn tự phun suối Mớ Đá – xã Lợi Hải nằm trên đới đứt gẫy hướng Tây Bắc – Đông Nam cùng với thung lũng Thái AN.

Hình 8. Núi lửa bùn tự phun ở Suối Mớ Đá, Tây bắc Vĩnh Hải

So sánh 2 vùng Thái An và Phước Dinh thì Phước Dinh có độ ổn định tốt hơn, ít đứt gẫy và họng núi lửa cổ hơn.

3. Đề xuất công việc kiểm tra.

-   Muốn xây dựng NMĐHN trong khu vực này ( để được gần biển, thưa dân, ….) Thì phải chọn các vị trí xa hơn các đứt gẫy, các họng núi lửa cổ để lỡ chúng tái hoạt động thì không ảnh hưởng nhiều đến nhà máy.  Điều này có thể thực hiện được bằng công tác địa vật lý, địa chất và địa mạo.

-  Trong giai đoạn hiện tại, khi mà các quan điểm về đứt gẫy, họng núi lửa cổ, bom núi lửa, bản chất địa chât của các dị thường địa vật lý hàng không với các khối xâm nhập nông á núi lửa dưới sâu chưa được thống nhất và làm rõ thì các hội thảo về tình hình địa chất ven biển Ninh Thuận có thể dẫn đến các kết luận vội vàng như đã từng xảy ra các nơi khác ( Ví dụ: Kết luận không có đứt gẫy kiến tạo nào cắt vào vùng đáy đập thủy điện Sơn La là không đúng thực tế: Bauxits Tây nguyên có nguồn gốc phong hóa từ bazan cũng là sai).

-  Việc kết luận có hay không các đứt gẫy kiến tạo và các họng núi lửa cổ trong diện tích sẽ xây dựng nhà máy điện hạt nhân là rất quan trọng. Vì vậy, tác giả đề nghị các cấp có thẩm quyền cho tiến hành kiểm tra mặt đất để làm rõ hơn bản chất của một số dấu hiệu địa chất, địa vật lý nêu trên trong vùng nghiên cứu:

1.  Xử dụng tối đa các dấu hiệu địa chất, địa hình, địa vật lý ... để xác định đủ và chính xác các đứt gẫy có trong khu vực, từ đó xác định vào bản đồ và ra thực địa các nút giao nhau của các đứt gẫy, đặc biệt là giao điểm của 4 đứt gẫy. Công việc địa chất khó nhất là xác định được các đứt gẫy và các họng núi lửa ngầm nằm dưới lớp đất đá lẫn cuội sỏi màu đỏ ( tạm gọi là dăm cuội dung nham hay tro núi lửa bị phong hóa tại chỗ) và lớp đất – cát bồi Đệ tứ). Công việc này sẽ được tiến hành khi chọn vị trí xây dựng chính thức các nhà máy điện hạt nhân.

2. Tại các nút giao điểm của 4 đứt gẫy, trước mắt là trên các bãi đá chồng, tiến hành khảo sát sơ bộ bằng các phương pháp từ ( bằng từ kế Proton) và xạ mặt đất chính xác cao, nếu gặp dị thường thì tiến hành đo chi tiết với mạng lưới 2 x 2 mét phủ toàn bộ diện tích dị thường. Cần bố trí để trung tâm mạng lưới trùng với tâm dị thường. Do nằm gần xích đạo từ, nên dị thường từ thu được sẽ giống với trường từ gây ra bởi các cột cắm thẳng đứng bị từ hóa nghiêng với góc nghiêng 5 – 15⁰ và theo hướng Bắc – Nam    ( Do các họng núi lửa được thành tạo từ Paleogen trở lại đây và bị từ hóa bởi trường địa từ của Trái đất. Cũng do đó, các tuyến đo từ cần bố trí theo hướng Bắc – Nam và kéo dài ra ngoài vùng dị thường 3 – 5 điểm đo ).

Dự kiến, theo kết quả nhiều nơi của chúng tôi, dị thường từ mặt đất đo được trong các họng núi lửa sẽ có giá trị âm hơn ( thấp hơn về giá trị tuyệt đối) đất đá vây quanh. Các phương pháp địa vật lý xạ có ít tác dụng hơn, vì gần như toàn vùng bị phủ bởi dung nham núi lửa thành phần bazơ-kiềm có độ phóng xạ cao tạo ra lớp có chiều dày phóng xạ bão hòa, nên có thể chưa cần áp dụng.

1. Dùng công trình khai đào ( hào, hố) để lấy mẫu trong lớp đất chứa cuội sỏi dạng khối rắn chắc để xác định bản chất dị thường.
2. Tiến hành lấy mẫu phân tích thạch học đá cuội, đá tảng, đá chồng để phân tích lát mỏng nhằm xác định xem có phải chúng bị tái nóng chảy hoặc biến chất nhiệt bởi dung nham núi lửa không. Nếu chúng bị nóng chảy ( Thủy tinh hóa) hoặc biến chất nhiệt giảm dần từ ngoài vào tâm các tảng đá, cuội thì có thể kết luân chúng là đá, cuội, sỏi ( đá tù binh) sản phẩm của hoạt động núi lửa.
3. Tiến hành lấy và phân tích mẫu trọng sa giã đãi các đất đá chứa cuội sỏi dạng khối để xác định xem chúng là sản phẩm trầm tích hay núi lửa. Nếu trong các mẫu giã đãi gặp sắt, titan và tổ hợp các tổ hợp các khoáng vật nặng, nhôm, pyrit- sulfua đa kim,... thì có thể nói trong vùng đã có hoạt động núi lửa. Vật liệu núi lửa chính là nham thạch màu đỏ lẫn cuội sỏi, đá tảng bị phong hóa tại chỗ. Dễ dàng thấy rằng: nếu là đá trầm tích do nước hoặc gió tuổi Đệ tứ thì các lớp sản phẩm phải có sự đồng nhất về độ hạt và thành phần.  Chỉ có là sản phẩm núi lửa thì mới có các khối vững chắc lẫn lộn giữa đá, cuội,cát, sét – kaolin ( giống khối beton đá – sỏi – cát – ximang), chứa các khoáng vật nặng và quặng kim loại.
4. Công việc kiểm tra xin đề nghị giao cho một số nhà địa chất, địa vật lý xuât sắc trong nước có khả năng giải thích đúng các hiện tượng địa chất, địa vật lý mà không bị lệ thuộc vào sách vở.
5. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Ninh Thuận về những ngày thực địa ở miền Đông Ninh Thuận, tới Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Liên đoàn Vât lý địa chất, tới các đơn vị và cá nhân đã làm ra và cung cấp những tài liệu và những bức ảnh về địa chất Ninh Thuân

Tôi khẩn thiết đề nghị các đ/c Lãnh đạo Đảng và Nhà nước, các cơ quan chức năng và các nhà khoa học kiểm tra thực tế trước khi cho xây dựng hạ tầng cơ sở ở đây. Tôi cũng xin sẵn sàng tham gia làm sáng tỏ những vấn đề này ( không đòi hỏi đãi ngộ gì) để góp phần xây dựng nhà máy điện hạt nhân đầu tiên của Việt Nam./.

Hà Nội, 21h ngày 12 tháng 10 năm 2013                                                                                                           Người viết

( Đã ký)

Lê Huy Y