Vu van loi 2016 sedimentary facies and e

Tạp chí Các Khoa học Trái Đất, 38 (1), 108-117 Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Tạp chí Các Khoa học Trái Đất Website: http://www.vjs.ac.vn/index.php/jse (VAST) Đặc điểm tướng trầm tích địa chất cơng trình thành tạo Holocen khu vực ven biển huyện Tiên Lãng, Thành phố Hải Phòng Vũ Văn Lợi Cơng ty Cổ phần Tư vấn Thiết kế cơng trình xây dựng Hải Phòng Chấp nhận đăng: 12 - - 2016 ABSTRACT Sedimentary facies and engineering geological characteristics of Holocene deposits in the coastal area of Tien Lang district, Hai Phong city Infrastructural construction has recently been an important issue in the coastal zone of Tien Lang district, Hai Phong city The area is characterized by soft layers of Holocene deposits, causing difficulties to engineering construction and land use planning of the area Geological investigation has defined facies and subfacies of Holocene deposits in the coastal area of Tien Lang district, along with their sedimentary and engineering geological characteristics In the view point of engineering geology, these deposits are almost soft soil layers Their significant thicknesses and wide area of distribution, require specific consideration in construction design and ground reinforcement to ensure the longterm stability of engineering structures Keywords: Sedimentary, Sedimentary facies, Engineering geological, Holocene, Tien Lang ©2016 Vietnam Academy of Science and Technology Mở đầu Khai thác s d ng qu đất c hiệu bãi b i ven biển m t nh ng m c tiêu hàng đầu phát triển kinh t - xã h i thành phố Hải Phòng giai đoạn 2015-2025 Huyện Tiên Lãng m t bốn quận huyện nằm sát bờ biển thành phố Hải Phòng, c tọa đ địa l t 20°30’ đ n 20°43’ vĩ đ bắc t 106°34’ đ n 106°52’ kinh đ đông Khu vực nghiên cứu thu c vùng c a sơng Văn Úc - Thái Bình, kéo dài t bán đảo Đ Sơn phía đơng bắc đ n c a Diêm Điền phía tây nam xác định t bờ đê quốc gia, cắt qua c a sông đ n đ sâu 20-23m nước (hình 1) Đây khu vực ven biển c tốc đ b i t Email: vuvanloi36@gmail.com 108 mạnh, xét giai đoạn 1975 đ n 2010 xu hướng b i t thắng th tuyệt đối theo bậc địa hình khác tính đ n đ sâu 20m nước mở r ng lấn biển, trung bình 18,68m/năm, m t nh ng y u tố thuận lợi để ti n hành quy hoạch lấn biển (Nguyễn Đức Cự, 2011) Bên cạnh đ , c nh ng y u tố bất lợi, tác đ ng hoạt đ ng nhân sinh, nước biển dâng bão, nước dâng s ng mực nước cực trị bão (n u xét tần suất tức h i k 100 năm mực nước cực trị đạt t 494 cm tới 540cm, vượt hầu h t cao trình đê biển khoảng 5,5m) gây l t l i, v đê, tượng x i lở, bi n dạng đất y u (Nguyen Xuan Hien, et al., 2010; Hoang Trung Thanh, Pham Van Huan, 2009) Nh ng y u tố đ chưa đánh giá đầy đủ, vậy, việc nghiên cứu đặc điểm, quy luật phân bố đất y u thu c thành tạo Holocen khu vực nhiều hạn ch V.V Lợi/Tạp chí Các Khoa học Trái Đất, Tập 38 (2016) n Sơ đ khu vực nghiên cứu Hiện nay, công tác nghiên cứu lập quy hoạch vùng bãi b i ven biển huyện Tiên Lãng thực Đây điểm mốc quan trọng, đặt m ng cho giai đoạn phát triển ti p theo, nhằm phát triển sở hạ tầng, ph c v tăng trưởng kinh t vùng trọng điểm Hà N i, Hải Phòng Quảng Ninh Do đ , nghiên cứu đặc điểm tướng trầm tích địa chất cơng trình thành tạo Holocen khu vực ven biển huyện Tiên Lãng nhiệm v hàng đầu, c vai trò quan trọng cấp thi t Khái quát k u vực ng iên cứu Khu vực nghiên cứu vùng ven biển huyện Tiên Lãng, thành phố Hải Phịng, bao g m tồn b khu vực bãi b i ven biển nằm gi a hai c a sơng Văn Úc sơng Thái Bình với tổng diện tích 4.600ha, chiều dài đường bờ 9,5km qua bốn xã Tây Hưng, Đông Hưng, Tiên Hưng, Vinh Quang (hình 2) 2.1 Đặc điểm địa hình, địa mạo Theo cao đ mực nước thủy triều dâng, khu vực nghiên cứu chia thành đới triều, đới gian triều đới triều - Đới triều: Bãi b i nằm hoàn toàn cạn cao đ t 3,0m trở lên (theo cốt l c địa), bao đê Quốc gia, bờ đắp ngăn với bãi b i phía biển, diện tích khoảng 200 Đây nơi hoạt đ ng nhân sinh diễn mạnh, chi m tới 8090 diện tích khu sinh thái, nhà tạm, đào ao nuôi tr ng thủy hải sản - Đới gian triều: Bãi b i cao với nhiều c n cát thể rõ hình thái c a sơng châu thổ, ngồi cịn c bãi b i phẳng tạo thành bãi b i phẳng nhiều c n cát chia cắt bề mặt địa hình thấp nghiêng phía biển, diện tích khoảng 2.400 Bãi gian triều chia thành: bãi triều cao (tính t cao đ t mực nước trung bình 1,86m đ n cao đ 3,0m) diện tích khoảng 400 ha, hoạt đ ng nhân sinh diễn tương đối mạnh chi m tới 40-50 diện nuôi tr ng thủy hải sản Bãi triều thấp (cao đ t 1,86m đ n 0,0m hải đ ) diện tích khoảng 2.000 ha, hoạt đ ng nhân sinh giảm hẳn, chủ y u bãi ni ngao, sị, m t số nơi c bãi c n cát cao, phân bố hai bên c a sơng Văn Úc, Thái Bình khu vực gi a vùng nghiên cứu 109 Tạp chí Các Khoa học Trái Đất, 38 (1), 108-117 - Đới triều: Tính t cao đ t 0,0m hải đ trở xuống, khu vực bãi b i tương đối phẳng thường xuyên ngập nước, dốc phía biển, diện tích khoảng 2.000 2.2 Đặc điểm địa chất Trong khu vực nghiên cứu thành tạo Holocen bao g m hai hệ tầng: Hệ tầng Hải Hưng (Q21-2 hh) Hệ tầng Thái Bình (Q23 tb) Hệ tầng Hải Hưng phân bố trải r ng khắp khu vực nghiên cứu, chiều dày t 3,5m đ n 23,0m, ngu n gốc biển Hệ tầng Thái Bình phân bố khắp khu vực nghiên cứu, trầm tích c ngu n gốc hỗn hợp sông biển, chiều dày t 7,0-10,0m đ n 15,0-17,0m; n t i i u Bài báo hoàn thành sở tổng hợp, x lý tài liệu địa chất vùng nghiên cứu, k t hợp 110 2.3 Chế độ thủy triều Đây vùng c ch đ nhật triều với biên đ dao đ ng thu c loại thủy triều lớn Việt Nam Tại khu vực nghiên cứu, biên đ triều mực nước lớn (spring tide) đạt tới 4,25m Khi mực nước nhỏ (neap tide) điểm xa n đê dự ki n quy hoạch, hoạt đ ng khai thác cát nên đ sâu mực nước dao đ ng t 1,50m đ n 3,20m, c chỗ lên tới 4,00-5,50m (Nguyễn Đức Cự, 2011) Sơ đ lỗ khoan, điểm n khảo sát khu vực nghiên cứu Cơ sở tài liệu p ương p áp ng iên cứu 3.1 C ngu n gốc biển, chiều dày t 3,0-5,0m đ n 10,012,8m (Nguyễn Đức Đại, 1996; Ngơ Quang Tồn, 1995) với k t khảo sát địa chất địa chất cơng trình khu vực ven biển huyện Tiên Lãng, thành phố Hải Phòng Liên danh nhà thầu khảo sát Công ty Cổ phần tư vấn thi t k CTXD Hải Phịng Cơng ty Cổ phần tư vấn xây dựng Hoàng Hà mà tác giả V.V Lợi/Tạp chí Các Khoa học Trái Đất, Tập 38 (2016) thành viên tham gia thực Khối lượng công tác khảo sát trình bày (bảng 1) Bảng Khối lượng công tác khảo sát địa chất công trình khu vực nghiên cứu Đơn vị Tổng số lỗ khoan Lỗ Tổng số mét khoan Mét Thí nghiệm mẫu đất ngun dạng Mẫu Thí nghiệm mẫu đất khơng ngun dạng Mẫu Thí nghiệm cắt cánh trường Điểm Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT hố khoan Điểm N i dung công việc 3.2 h Số lượng 102 2755 706 36 46 1130 n ph p n hi n c u 3.2.1 Nhóm phương pháp nghiên cứu ngồi trời - Phương pháp khảo sát địa chất - địa mạo: xác định sơ b đặc điểm trầm tích lỗ khoan, điểm khảo sát, k t hợp với tài liệu khoan, đào thăm dò, thu thập mẫu ph c v cho công tác nghiên cứu phòng - Phương pháp khoan: ti n hành khoan xoay bơm r a ống mẫu k t hợp với lấy mẫu thí nghiệm phịng, thí nghiệm trường xuyên tiêu chuẩn SPT, thí nghiệm cắt cánh hố khoan, nhằm ph c v cho nghiên cứu địa tầng, đặc điểm trầm tích, q trình tượng địa chất liên quan đ n thành tạo đất y u trầm tích Holocen khu vực nghiên cứu S d ng máy khoan không tự hành XY-1, XY-4 -1 k t hợp với hệ thống phao xà lan 400T ph c v trình khoan khảo sát cạn biển 3.2.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu phịng - Phương pháp phân tích đ hạt trầm tích: m c đích phương pháp xác định phần trăm trọng lượng cấp hạt cấu tạo nên trầm tích (P), qua đ , xác định thơng số kích thước hạt trung bình (Md), đ chọn lọc (So), hệ số bất đối xứng (Sk) Trong nghiên cứu này, s d ng thang phân cấp hạt Krumbein Folk; phương pháp rây, s d ng với cấp hạt c đường kính D ≥ 0,063mm; phương pháp pipet, s d ng với cấp hạt c đường kính D < 0,063mm Trên sở hàm lượng phần trăm cấp hạt sạn, cát, bùn phân chia kiểu trầm tích Holocen theo phân loại Folk, 1954 - Phương pháp thí nghiệm tiêu l mẫu đất: nhiệm v phương pháp xác định tiêu l đất theo tiêu chuẩn Việt Nam, t đ cho phép đánh giá mức đ đ ng bi n đổi đặc trưng, tính chất l đất, góp phần phân chia chi ti t xác địa tầng nghiên cứu Các tiêu xác định, dung trọng tự nhiên w (g/cm3), đ ẩm tự nhiên W ( ), đ ẩm giới hạn chảy (Casangrande), giới hạn dẻo, góc ma sát φ (đ ), lực dính k t C (kG/cm2) m t số tiêu khác - Phương pháp phân tích tướng trầm tích: Bản chất phương pháp sở tổ hợp tướng, dựa vào đặc điểm cấu trúc, ki n trúc trầm tích đặc điểm màu sắc, tính phân lớp, đặc điểm đ hạt, phân bố di tích đ ng thực vật với dấu hiệu điều kiện đ ng lực, thành phần khống vật, số địa hóa mơi trường để nghiên cứu phân chia tướng trầm tích - Phương pháp thống kê: S d ng phương pháp thống kê để tổng hợp số liệu thu thập được, tính tốn phân tích bi n đổi y u tố, tiêu l tính chất trầm tích, tìm quy luật bi n đổi, t đ c thể dự đốn q trình, tượng địa chất c thể xảy Kết ng iên cứu Trong khu vực nghiên cứu, sở tổng hợp, x l tài liệu địa chất, k t phân tích phịng xác lập 08 tướng ph tướng trầm tích Holocen (hình 3), tương ứng với 08 đơn nguyên địa chất công trình (trong đ đơn nguyên t n dạng thấu kính thu c tướng cát lạch triều) (bảng 2) 111 Tạp chí Các Khoa học Trái Đất, 38 (1), 108-117 n Các mặt cắt địa chất tiêu biểu khu vực nghiên cứu Bảng Tương quan tướng trầm tích địa chất cơng trình thành tạo Holocen Tuổi Hệ tầng K hiệu Tướng trầm tích amQ23tb2 Cát bãi triều c a sông ven biển amcQ23tb2 Cát lạch triều Bùn đầm lầy bãi gian triều ambQ23tb2 Thái Bình (Q23 tb) Bùn cát đầm lầy bãi gian triều amfQ23tb1 Cát, cát bùn tiền châu thổ (Delta front) Holocen ampQ23tb1 Bùn chân châu thổ (Pro delta) mQ21-2hh2 Bùn Estuary - vũng vịnh Hải Hưng (Q21-2 hh) 112 mQ21-2hh1 Cát lẫn sạn bãi triều Loại đất trạng thái Cát hạt mịn, màu xám nâu, xám; k t cấu xốp Cát hạt trung, màu xám; k t cấu xốp Bùn sét, màu xám, xám nâu; trạng thái chảy Bùn sét pha, màu xám, xám nâu; trạng thái chảy Cát, cát pha, màu xám, xám nâu; k t cấu xốp Bùn sét, màu xám, xám nâu phía trên, phía màu xám, xám nhạt; trạng thái chảy Sét, màu xám nhạt, xám xanh; trạng thái dẻo chảy Cát lẫn sạn, màu nâu vàng, vàng nhạt; k t cấu chặt v a V.V Lợi/Tạp chí Các Khoa học Trái Đất, Tập 38 (2016) Bảng Tổng hợp tiêu l trầm tích Holocen vùng ven biển Tiên Lãng Tướng trầm tích Holocen ambQ23tb2 Bùn, bùn cát đầm lầy bãi gian triều Bùn Bùn cát 0,0 0,0 7,0 23,3 52,3 53,5 40,7 23,2 amfQ23tb1 ampQ23tb1 Holocen dưới-gi a (Q21-2) mQ21-2hh2 mQ21-2hh1 Cát, cát bùn tiền châu thổ 0,0 60,4 32,7 6,9 Sét bùn chân châu thổ 0,0 7,7 52,5 39,8 Bùn sét estuaryvũng vịnh 0,0 8,7 53,5 37,8 1,63 1,77 1,88 1,65 1,72 1,037 1,306 1,524 1,077 1,191 57,14 52,66 28,50 24,16 1,19 2,69 1,5940 61,45 96,43 2°28’ 0,033 1°37’ 35,57 32,76 20,10 12,66 1,22 2,69 1,0597 51,45 90,29 7°08’ 0,042 5°37’ 23,33 21,97 16,70 5,27 1,26 2,67 0,7520 42,92 82,83 15°49’ 0,024 53,17 50,95 28,14 22,81 1,10 2,70 1,5070 60,11 95,26 3°32’ 0,046 2°31’ 44,44 48,10 25,94 22,16 0,83 2,71 1,2754 56,05 94,43 6°18’ 0,078 4°51’ 0,049 0,065 0,068 0,112 6°52’ 10°36’ 8°30’ 11°11’ 0,116 0,134 0,129 0,170 7°58’ 12°19’ 10°15’ 12°55’ 0,113 0,127 0,122 0,161 0,102 0,060 0,098 0,052 0,50 0,66 0,55 0,74 0,42 0,022 0,056 0,20 0,030 0,078 0,36 0,025 0,112 0,24 0,031 0,124 0,023 0,038 0,042 0,071 Holocen (Q23) Các tiêu Sỏi sạn Cát B t Sét Đơn vị amQ23 tb2 Cát bãi triều c a sông ven biển 0,0 94,5 5,5 0,0 amcQ23tb2 Cát lạch triều (%) (%) (%) (%) γw Dung trọng TN (g/cm3) γd Dung trọng khô (g/cm3) Đ ẩm tự nhiên W(%) Giới hạn chảy LL(%) Giới hạn dẻo PL(%) Chỉ số dẻo LI(%) Đ sệt Tỷ trọng 2,65  Hệ số rỗng  Đ rỗng n(%) Đ bão hồ S(%) Thí nghiệm cắt φ(đ ) trực ti p C (kG/cm2) Thí nghiệm φuu(đ ) tr c theo sơ đ Cuu UU (kG/cm2) φcu(đ ) Ccu Thí nghiệm (kG/cm2) tr c theo sơ đ φ'cu(đ ) CU C’cu (kG/cm2) a1-2 (cm2/kG) Thí nghiệm nén Pc cố k t (kG/cm2) Cc Cs Thí nghiệm cắt Sumax cánh trường Sumin (daN/cm2) G c nghỉ khô αd 26°18’ G c nghỉ ướt αw 22°46’ 0,0 89,6 7,6 2,8 4.1 C c t ớn trầm tích h (Ho ocen d ới - iữa - Q21-2) tần 2,66 27°07’ 22°25’ Cát lẫn sạn bãi triều 15,5 71,8 10,7 2,0 2,64 33°24’ 27°18’ Hải H n 4.1.1 Tướng cát lẫn sạn bãi triều (mQ21-2 hh1) Tướng trầm tích gặp m t số lỗ khoan vùng nghiên cứu (HD3, HD6, HD8, HD15, HD18, HD22), phủ bất chỉnh hợp bề mặt tầng sét loang lổ hệ tầng Vĩnh Phúc Bề dày thay đổi khoảng 0,30÷0,80m Thành phần cát mịn-trung, màu xám xanh lẫn sạn laterit màu nâu, nâu đỏ; k t cấu chặt v a Thành phần trầm tích g m: Sạn: 13,2÷17,4%, trung bình 15,5%; Cát: 66,6÷85,4%, trung bình 71,8 ; B t: 8,6÷12,6 , trung bình 10,7%; Sét: 1,4÷3,6%, trung bình 2,0% Thơng số đ hạt: Md: 0,22÷0,28mm; So: 1,42÷1,71; Sk: 1,5÷1,34 Tướng trầm tích tương ứng với lớp cát mịn lẫn sạn, k t cấu chặt v a theo phân loại đất địa chất cơng trình Thí nghiệm SPT cho N30 = 13÷17 búa/30cm M t số tiêu vật l : Khối lượng riêng (tỷ trọng): 2,63÷2.64g/cm3, trung bình 113 Tạp chí Các Khoa học Trái Đất, 38 (1), 108-117 2,64; G c nghỉ khơ: 32°18’÷33°47’, trung bình 33°24’; G c nghỉ ướt: 26°21’÷27o42’, trung bình 27°18’ 4.1.2 Tướng bùn sét estuary - vũng vịnh (mQ21-2 hh2) Trên mặt cắt địa chất (hình 3) cho thấy trầm tích phân bố đ ng toàn b khu vực nghiên cứu với thành phần chủ y u bùn màu xám, xám xanh đ ng nhất, lẫn hợp chất h u phân hủy, phân bố t đ sâu 11,40m đ n 38,50m Trầm tích c cấu tạo phân lớp song song dạng phân dải xen kẹp thấu kính cát mịn mỏng Thành phần trầm tích g m cát: 6,4÷11,5 , trung bình 8,7 ; B t: 47,8÷54,3 , trung bình 53,5 ; Sét: 34,5÷41,8 , trung bình 37,8 Thơng số đ hạt: Md: 0,0064÷0,0082mm; So: 2,76÷3,42; Sk: 0,87÷1,28 Hàm lượng khống vật sét: kaolinit: 20÷35%, hydromica: 25÷30%, montmorilonit: 25÷40 Các số địa h a mơi trường trầm tích: pH: 7,4÷7,8; Eh: 40÷90 mv; Cation trao đổi (Kt): 1,4÷ 1,9; Fe2+ S/Corg: 0,3÷0,5 Trầm tích chứa bào t phấn hoa: crostichum sp., Polypodium sp., Pteris sp., Taxus sp., Pinus sp., Tsuga sp., Bề dày trầm tích giảm dần t trung tâm vùng nghiên cứu hai c a sơng phía Thái Bình Văn Úc, trung bình đạt 6,14m Tướng trầm tích tương ứng với lớp sét trạng thái dẻo chảy theo phân loại đất địa chất cơng trình Thí nghiệm SPT cho N30 = 3÷6 búa/30 cm M t số tiêu l : Đ ẩm: 40,98÷50,06 , trung bình 44,44 ; Dung trọng tự nhiên: 1,67÷1,77 g/cm3, trung bình 1,72 g/cm3; φuu = 3o20’÷4o37’, trung bình φuu = 4o51’; Cuu = 0,106÷0,117 kG/cm2, trung bình Cuu = 0,112 kG/cm2 (bảng 3) 4.2 C c t ớn trầm tích h (Holocen trên- Q23) tần Th i Bình 4.2.1 Tướng sét bùn chân châu thổ (ampQ23 tb1) Tướng trầm tích bắt gặp hầu h t lỗ khoan vùng nghiên cứu Trầm tích c màu xám, xám nâu phía trên, chuyển dần sang màu xám, xám nhạt xuống phía dưới, cấu tạo phân lớp ngang song song Thành phần trầm tích g m Cát: 4,8÷10,7 , trung bình 7,7 ; B t: 48,6÷56,2 , trung bình 52,5%; Sét: 35,5÷43,3%, trung bình 39,8 Hàm lượng b t cát tăng dần t lên 114 Thông số đ hạt: Md: 0,006÷0,009mm; So: 2,97÷3,52; Sk: 0,75÷0,82 Hàm lượng khống vật sét trầm tích: kaolinit: 15÷20 , hydromica: 20÷25%, montmorilonit: 35÷45% Các số địa h a mơi trường: pH: 7,6÷8,4; Eh: 50÷90 mv; Cation trao đổi (Kt): 1,5÷1,8; Fe 2+ S/Corg: 0,3÷0,5 Trầm tích chứa Foraminifera: Quinqueloculina sp., Elphidium sp., E hispidulum, Ammonia beccarri, Pseudorotalia schroeteriana, P indopacific (Dỗn Đình Lâm, 2003) Bề dày trung bình đạt 6,02m Tướng trầm tích tương ứng với lớp bùn sét, trạng thái chảy theo phân loại đất địa chất cơng trình Thí nghiệm SPT cho N30 = 1÷3 búa/30cm M t số tiêu l : Đ ẩm: 50,68÷55,78 , trung bình 53,17 ; Dung trọng tự nhiên: 1,62÷1,68 g/cm3, trung bình 1,65 g/cm3; φuu = 2°09’÷3°08’, trung bình φuu = 2°31’; Cuu = 0,061÷0,077 kG/cm2, trung bình Cuu = 0,068 kG/cm2 (bảng 2) 4.2.2 Tướng cát, cát bùn tiền châu thổ (amfQ23 tb1) Tướng trầm tích gặp hầu h t lỗ khoan khu vực nghiên cứu, l bề mặt; phân bố chủ y u gi a khu vực nghiên cứu giảm dần hai phía c a sơng, đặc biệt giảm mạnh phía c a sơng Thái Bình Trầm tích c cấu trúc phân lớp xiên thoải, xen kẹp gi a lớp cát mịn lớp cát bùn, b t sét mỏng Thành phần trầm tích g m cát mịn: 55,8÷70,5 , trung bình 60,4 ; B t: 23,8÷37,3%, trung bình 32,7%; Sét: 3,5÷11,6%, trung bình 6,9 Trầm tích c đ chọn lọc trung bình So: 1,9÷2,5; kích thước hạt trung bình (Md): 0,21÷0,26mm Hàm lượng khống vật sét phần sét g m: kaolinit: 20÷25 , hydromica: 25÷30%, montmorilonit: 25÷35% Các số địa h a mơi trường: pH: 7,3÷7,8; Eh: 80÷110 mv; Cation trao đổi (Kt): 1,2÷1,5; trị số Fe 2+ S/Corg: 0,1÷0,4 Trầm tích chứa Foraminifera: Quinqueloculina sp., Elphidium sp., Ammonia beccarri, mmonia advenum, Spiroloculina sp Bề dày trung bình 4,51m Tướng trầm tích tương ứng với lớp cát, cát pha k t cấu xốp theo phân loại đất địa chất cơng trình; Thí nghiệm SPT cho N30 = 4÷8 búa/30cm, đơi chỗ N30 = 12 (búa/30cm) M t số tiêu l g m: Đ ẩm: 19,56÷24,14 , trung bình 23,33 ; Dung trọng tự nhiên: 1,82÷1,94 V.V Lợi/Tạp chí Các Khoa học Trái Đất, Tập 38 (2016) g/cm3, trung bình 1,88 g/cm3; φ = 14o34’÷16o44’, trung bình φ = 15o49’; C = 0,021÷0,028 kG/cm2, trung bình Cuu = 0,024 kG/cm2 (bảng 3) 4.2.3 Tướng bùn, bùn cát đầm lầy bãi gian triều (ambQ23 tb2) Trầm tích bùn, bùn cát đầm lầy bãi gian triều phân bố chủ y u khu vực phía tây bắc vùng nghiên cứu, với khoảng cách t đê quốc gia phía biển khoảng 2,5km, nơi c r ng ngập mặn hệ thống đầm nuôi thủy sản phát triển Trên cở sở đặc điểm phân bố, c thể phân chia hai ph tướng theo thành phần đ hạt: Phụ tướng bùn đầm lầy bãi gian triều tb2) (ambQ23 Trong vùng nghiên cứu, trầm tích phân bố tương đối khu vực bãi triều cao, xuất mặt địa hình bãi với chiều dày đạt đ n 11,80m khu vực c a sông Văn Úc, giảm dần theo hướng biển phía c a sơng Thái Bình với bề dày nhỏ 0,80m, trung bình 3,38m Trầm tích c màu xám đen nhạt, xám nâu đôi chỗ xám tối, xen kẹp dải cát hạt mịn phân lớp mỏng, dạng hạt đậu (bề dày 0,05÷0,15m), chứa mùn bã thực vật màu đen Thành phần trầm tích g m Cát: 5,4÷11,2 , trung bình 7,0 ; B t: 51,8÷ 55,6%, trung bình 52,3%; Sét: 37,8÷42,4%, trung bình 40,7% Ph tướng tương ứng với lớp bùn sét, trạng thái chảy theo phân loại đất địa chất cơng trình Thí nghiệm SPT cho < N30 búa/30cm M t số tiêu l : Đ ẩm: 54,20÷63,55 , trung bình 57,14 ; Dung trọng tự nhiên: 1,58÷1,64 g/cm3, trung bình 1,63 g/cm3; φuu = 1°12’÷1°44’, trung bình φuu = 1°37’; Cuu = 0,046÷0,052 kG/cm2, trung bình Cuu = 0,049 kG/cm2 (bảng 3) Phụ tướng bùn cát đầm lầy bãi gian triều (ambQ23 tb2) Ph tướng phân bố chủ y u khu vực c a sơng Thái Bình với chiều dày 4,69m, giảm dần phía c a sơng Văn Úc, trầm tích c màu xám, xám nâu, đơi chỗ xám đen, xen kẹp nhiều dải cát hạt mịn màu xám nâu phân lớp mỏng (dày 0,05÷0,18m), nhiều chỗ gần bùn cát, cát, cát bùn lẫn vỏ sò hợp chất h u phân hủy màu đen Thành phần trầm tích g m: Cát mịn: 18,6÷26,5 , trung bình 23,3 ; B t: 49,8÷55,3 , trung bình 53,5%; Sét: 14,7÷26,4%, trung bình 23,3% Ph tướng tương ứng với lớp bùn sét pha, trạng thái chảy theo phân loại đất địa chất cơng trình Thí nghiệm SPT cho N30 = 1÷5 búa/30cm M t số tiêu l : Đ ẩm: 28,36÷42,11 , trung bình 35,70 ; Dung trọng tự nhiên: 1,70÷1,84 (g/cm3), trung bình 1,77 g/cm3; φuu = 4°18’÷6°28’, trung bình φuu = 5°37’; Cuu = 0,060÷0,068 kG/cm2, trung bình Cuu = 0,065 kG/cm2 (bảng 3) Hàm lượng khống vật sét: kaolinit: 40÷45%, hydromica: 20÷35%, montmorilonit: 15÷20% Các số địa h a mơi trường: pH: 7,2÷7,5; Eh: 40÷10mv; Kt: 0,7÷0,8; Fe 2+ S/Corg: 0,08÷0,15 Trầm tích chứa tổ hợp Diatomeae lợ-mặn đặc trưng g m: Caloneis formosa, Caloneis sp., Coscinodiscus lacustris, Cyclotella striata, Diploneis smithii,… Bào t phấn bao c mặt trầm tích g m: Phragmite eriopoda, Paspadum vaginatum, Cynodon dactylon, Hibiscus sp., Cyperus sp., Ipomoea maritime,… (Dỗn Đình Lâm, 2003) 4.2.4 Tướng cát lạch triều (amcQ23 tb2) Tướng trầm tích cát lạch triều bắt gặp hạn ch m t số lỗ khoan HD11, HD18, HB24 l bề mặt vị trí lỗ khoan HD 43 Trầm tích c thành phần chủ y u cát hạt trung, màu xám, cấu tạo xiên chéo đặc trưng cho thành tạo lạch triều Tướng trầm tích cát lạch triều bị phủ chuyển tướng ngang với tướng cát bãi triều Hàm lượng thạch anh t 60-70 đ n 80-85%, mảnh đá t 15 đ n 20 (Dỗn Đình Lâm, 2003) Kích thước hạt trung bình (Md): 0,15÷0,45mm, hệ số chọn lọc (So): 1,6÷2,5 Do hoạt đ ng mạnh mẽ triều nên trầm tích tướng lạch triều nghèo nàn di tích bào t phấn hoa vi cổ sinh Tướng trầm tích tương ứng với thấu kính cát hạt trung, k t cấu xốp Khi phân chia đơn ngun địa chất cơng trình lớp t n dạng thấu kính, chiều dày t 1,5m đ n 2,2m (bảng 3) 4.2.5 Tướng cát bãi triều cửa sơng ven biển (amQ23 tb2) Tướng trầm tích bắt gặp phần lớn khu vực nghiên cứu, phân bố chủ y u khu vực bãi triều thấp tập trung khu vực gi a vùng nghiên cứu hướng biển Trầm tích c màu 115 Tạp chí Các Khoa học Trái Đất, 38 (1), 108-117 xám nâu, xám, xen kẹp dải bùn, bùn cát mỏng (dày 0,05÷0,20m) Bề dày trung bình 1,56m Thành phần trầm tích g m: Cát: 90,5÷95,5 , trung bình 94,5 ; B t: 2,2÷9,5 , trung bình 4,5 Kích thước hạt trung bình (Md): 0,21÷0,28mm; hệ số chọn lọc (So): 1,3÷1,8; Sk: 1,15-1,25 Tướng trầm tích tương ứng với lớp cát hạt mịn theo phân loại đất địa chất cơng trình; k t cấu xốp Thí nghiệm SPT N30 = 3÷5 búa/30cm M t số tiêu l : khối lượng riêng (tỷ trọng): 2,64÷2,66g/cm3, trung bình 2,65; G c nghỉ khơ: 25°44’÷27°17’, trung bình 26°18’; G c nghỉ ướt: 22°11’÷23°34’, trung bình 22°46’(bảng 3) 4.3 Đặc điểm phân bố c c th nh tạo Ho ocen khu vực ven biển h Tiên Lãng 4.3.1 Các tướng trầm tích Holocen - (Q21-2) G m trầm tích cát lẫn sạn bãi triều trầm tích bùn sét estuary - vũng vịnh Các tướng trầm tích phân bố tương đối phổ bi n khu vực nghiên cứu, chiều sâu t 11,40m đ n 39,00m, bề dày t 0,50m đ n 22,70m, dày trung tâm khu vực nghiên cứu giảm dần hai hướng đông bắc tây nam Các trầm tích c trị số thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT thay đổi t N30 = 3÷17 búa/30cm; tính nén lún lớn, không đều; áp lực tiền cố k t (Pc = 0,74 kG/cm2) đ bền kháng cắt (φuu = 4°51’; Cuu = 0,112 kG/cm2) nhỏ, c hướng tăng dần theo chiều sâu 4.3.2 Các tướng trầm tích Holocen muộn (Q23) G m tướng bùn chân châu thổ, tướng cát, cát bùn tiền châu thổ, tướng bùn cát đầm lầy bãi gian triều, tướng cát lạch triều tướng cát bãi triều Tướng bùn chân châu thổ phân bố khắp khu vực nghiên cứu, bề dày trung bình 6,02m Tướng cát, cát bùn tiền châu thổ phân bố chủ y u trung tâm khu vực nghiên cứu với bề dày lớn giảm dần hai phía c a sơng Văn Úc sơng Thái Bình, bề dày trung bình 4,51m Tướng bùn cát đầm lầy bãi gian triều phân bố phổ bi n khu vực bãi triều cao, l bề mặt với bề dày t 0,80m đ n 11,80m, giảm dần theo hướng biển sơng Thái Bình Tướng bùn cát bãi gian triều phân bố chủ y u khu vực c a sơng Thái Bình với chiều dày 4,69m, giảm dần phía c a 116 sơng Văn Úc Tướng cát lạch triều gặp khu vực c a sơng Văn Úc sơng Thái Bình hạn ch khu vực nghiên cứu, chiều dày t 1,5 đ n 2,2m Tướng trầm tích cát bãi triều c a sông ven biển phân bố tập trung chủ y u khu vực bãi triều thấp, khu vực trung tâm vùng nghiên cứu hướng biển, chiều dày 1,56m Các tướng trầm tích Holocen (Q23) c tính nén lún lớn, khơng đều; trị số thí nghiệm xun tiêu chuẩn SPT thấp (N30 = 0÷8 búa/30cm), áp lực tiền cố k t (Pc = 0,50÷0,60 kG/cm2) đ bền kháng cắt (φuu = 1°37’÷ 5°37’; Cuu = 0,049÷0,068 kG/cm2) nhỏ, c hướng tăng dần theo chiều sâu 4.3.3 Tương quan tướng trầm tích địa chất cơng trình K t nghiên cứu đặc điểm tướng trầm tích địa chất cơng trình thành tạo Holocen khu vực ven biển huyện Tiên Lãng, thành phố Hải Phòng, xác định tướng ph tướng trầm tích Holocen, tương ứng với đơn nguyên địa chất cơng trình, chúng c mối tương quan chặt chẽ với (bảng 2) So sánh đặc điểm địa chất công trình tướng trầm tích c thể thấy, tướng cát sạn bãi triều Holocen sớm - gi a thu c hệ tầng Hải Hưng với tuổi cổ c k t cấu chặt v a, tướng cát bãi triều Holocen mu n thu c hệ tầng Thái Bình c k t cấu xốp Tương tự, tướng bùn Estuary - vũng vịnh tuổi Holocen sớm - gi a trạng thái dẻo chảy đôi chỗ dẻo mềm tướng bùn đầm lầy bãi gian triều Holocen mu n (có tuổi trẻ) trạng thái chảy Trong thành tạo Holocen mu n, tướng tiền châu thổ bãi triều c thành phần hạt trung, đất y u; tướng đầm lầy, chân châu thổ c thành phần hạt mịn, đất y u Kết luận T k t trình bày trên, m t số k t luận rút sau: (i) Trên sở nghiên cứu đặc điểm tướng trầm tích địa chất cơng trình, khu vực ven biển huyện Tiên Lãng, thành phố Hải Phòng c mặt tướng ph tướng trầm tích Holocen với đặc trưng địa chất cơng trình g m: tướng cát lẫn sạn bãi triều, tướng bùn sét estuary - vũng vịnh, tướng sét bùn chân châu thổ, tướng cát-cát bùn tiền châu V.V Lợi/Tạp chí Các Khoa học Trái Đất, Tập 38 (2016) thổ, ph tướng bùn đầm lầy bãi gian triều, ph tướng bùn cát đầm lầy bãi gian triều, tướng cát lạch triều tướng cát bãi triều c a sông ven biển (ii) Các tướng trầm tích Holocen thể rõ tính qui luật phân bố theo chiều ngang chiều dọc khu vực nghiên cứu Chiều dày trầm tích c xu hướng tăng dần t khu vực n gi a vùng nghiên cứu hướng biển giảm dần phía hai c a sơng Văn Úc c a sơng Thái Bình (iii) Các loại đất thành tạo Holocen khu vực nghiên cứu c tiêu l cho thấy đất c tính nén lún lớn không đều, đ bền ki n trúc nhỏ, đất y u Đất thu c nh m tướng cát, cát-cát bùn hệ tầng Thái Bình y u so với đất thu c tướng cát lẫn sạn bãi triều hệ tầng Hải Hưng, với trị số xuyên tiêu chuẩn SPT nhỏ c hướng tăng dần theo chiều sâu Đối với đất thu c nh m tướng cịn lại hệ tầng Thái Bình y u so với đất thu c tướng bùn estuary - vũng vịnh hệ tầng Hải Hưng, đặc biệt ph tướng bùn đầm lầy bãi gian triều thu c hệ tầng Thái Bình, với trị số xuyên tiêu chuẩn SPT nhỏ, đ ẩm cao, đất y u Với đặc tính quan trọng đất y u, m t nh ng nguyên nhân gây tai bi n địa chất xây dựng cơng trình, vậy, thi t k quy hoạch cần đặc biệt quan tâm đ n thành tạo đất y u trầm tích Holocen i cảm ơn Nghiên cứu tài trợ Qũy Phát triển Khoa học Công nghệ Quốc gia (N FOSTED) đề tài mã số 105.99-2012.14 Tài liệu dẫn Nguyễn Đức Cự, 2011: Báo cáo đánh giá tác đ ng thủy thành đ ng lực ph c v lập dự án n quai đê lấn biển huyện Tiên Lãng, thành phố Hải Phòng, tr.27-68 Nguyễn Đức Đại, 1996: Báo cáo điều tra địa chất thị thành phố Hải Phịng, tr.45-57 Nguyen Xuan Hien, Dinh Van Uu, Tran Thuc, Pham Van Tien, 2010: Study on wave setup with the storm surge in Hai Phong coastal and estuarine region VNU Journal of Science, Earth Sciences 26, pp.82-89 Dỗn Đình Lâm, 2003: Lịch s ti n h a trầm tích Holocen châu thổ Sông H ng Luận án Ti n sĩ Địa chất, Đại học Quốc gia Hà N i Lưu tr Thư viện Viện Địa chất Hoang Trung Thanh, Pham Van Huan, 2009: Extreme values and rising tendencies of sea levels along Vietnam coast VNU Journal of Science, Earth Sciences 25, pp.116-124 Ngơ Quang Tồn, 1995: Đặc điểm trầm tích lịch s phát triển thành tạo Đệ tứ phần Đông Bắc đ ng Sông H ng Luận án Ph ti n s Địa l - Địa chất, Đại học Tổng hợp Hà N i 117 ... tr.45-57 Nguyen Xuan Hien, Dinh Van Uu, Tran Thuc, Pham Van Tien, 2010: Study on wave setup with the storm surge in Hai Phong coastal and estuarine region VNU Journal of Science, Earth Sciences 26,... Holocen châu thổ Sơng H ng Luận án Ti n sĩ Địa chất, Đại học Quốc gia Hà N i Lưu tr Thư viện Viện Địa chất Hoang Trung Thanh, Pham Van Huan, 2009: Extreme values and rising tendencies of sea levels... 7,6÷8,4; Eh: 50÷90 mv; Cation trao đổi (Kt): 1,5÷1,8; Fe 2+ S/Corg: 0,3÷0,5 Trầm tích chứa Foraminifera: Quinqueloculina sp., Elphidium sp., E hispidulum, Ammonia beccarri, Pseudorotalia schroeteriana,