Lịch sử phát triển trầm tích holocen khu vực cửa sông tiền trong mối quan hệ với sự dao động mực nước biển

Lịch sử phát triển trầm tích Holocen khu vực cửa sông Tiền mối quan hệ với dao động mực nƣớc biển Giáp Thị Kim Chi Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn ThS chuyên ngành: Thạch học, khống vật học địa hóa học Mã số: 60 44 57 Ngƣời hƣớng dẫn: TS Dỗn Đình Lâm Năm bảo vệ: 2012 Abstract: Làm sáng tỏ trình phát triển trầm tích Holocen khu vực cửa sơng Tiền mối quan hệ với dao động mực nƣớc biển Nghiên cứu đặc điểm quy luật phân bố tƣớng trầm tích Holocen khu vực cửa sơng Tiền Nghiên cứu phát triển trầm tích Holocen khu vực cửa sơng Tiền mối quan hệ với dao động mực nƣớc biển Nhằm làm sáng tỏ mối quan hệ đặc điểm thành phần trầm tích, tƣớng trầm tích quy luật phân bố chúng với thay đổi mực nƣớc biển Holocen Keywords: Trầm tích; Mực nƣớc biển; Thạch học; Sơng Tiền Content MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Khu vực cửa sông Tiền phận châu thổ sông Cửu Long - hai châu thổ lớn nƣớc ta Trải qua mƣời ngàn năm khu vực nghiên cứu xảy biến động lớn địa tầng, trầm tích, địa mạo đới bờ, thay đổi đƣờng bờ q trình dịch chuyển sơng Q trình phát triển trầm tích Holocen vùng cửa sơng Tiền tạo nên địa hệ cảnh quan tiêu biểu châu thổ bồi tụ mạnh mang nhiều ý nghĩa việc phát triển kinh tế-xã hội, khoa học-kỹ thuật an ninh quốc phòng: Địa hệ giồng cát hình lƣỡi liềm phân nhánh quay lƣng phía biển Đây nguồn tài nguyên quan trọng cát vật liệu xây dựng cát san lấp với trữ lƣợng lớn; Địa hệ đồng phù sa châu thổ phì nhiêu diện tích trồng lúa quan trọng; Địa hệ vùng đất ngập nƣớc rừng ngập mặn ven biển dạng tài nguyên đặc thù lồng ghép đan xen khai thác hệ sinh thái rừng ngập mặn nuôi trồng thủy sản; Địa hệ thủy vực vịnh cửa sông hải cảng cho tàu thuyền lớn Bên cạnh sơng Tiền cịn đƣờng giao thông đƣờng thủy quan trọng Với ý nghĩa thực tiễn nhƣ nên việc nghiên cứu quy luật hình thành lịch sử phát triển thành tạo Holocen khu vực cửa sông Tiền phục vụ cho công tác quy hoạch, phát triển kinh tế - xã hội điều cần thiết nhằm phát triển bền vững khu vực Vì vậy, tơi chọn đề tài luận văn thạc sỹ với tiêu đề: “Lịch sử phát triển trầm tích Holocen khu vực cửa sơng Tiền mối quan hệ với dao động mực nước biển” Nhằm làm sáng tỏ mối quan hệ đặc điểm thành phần trầm tích, tƣớng trầm tích quy luật phân bố chúng với thay đổi mực nƣớc biển Holocen MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI Làm sáng tỏ trình phát triển trầm tích Holocen khu vực cửa sơng Tiền mối quan hệ với dao động mực nƣớc biển - Nghiên cứu đặc điểm quy luật phân bố tƣớng trầm tích Holocen khu vực cửa sông Tiền - Nghiên cứu phát triển trầm tích Holocen khu vực cửa sơng Tiền mối quan hệ với dao động mực nƣớc biển Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI - Ý nghĩa khoa học: kết nghiên cứu đề tài góp phần làm sáng tỏ quy luật phát triển trầm tích Holocen khu vực cửa sơng Tiền mối quan hệ với dao động mực nƣớc biển - Ý nghĩa thực tiễn: Kết nghiên cứu sở khoa học phục vụ nghiên cứu biến động đƣờng bờ Holocen nhằm đề xuất giải pháp định hƣớng quy hoạch phát triển kinh tế xã hội bền vững ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Đối tượng nghiên cứu: trầm tích Holocen khu vực cửa sông Tiền - Khu vực nghiên cứu: Khu vực cửa sơng Tiền BỐ CỤC ĐỀ TÀI Ngồi phần mở đầu kết luận, bố cục luận văn gồm chƣơng: Chƣơng 1: Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội Chƣơng 2: Lịch sử phƣơng pháp nghiên cứu Chƣơng 3: Tƣớng trầm tích quy luật phân bố Chƣơng 4: Địa tầng phân tập lịch sử phát triển trầm tích Holocen khu vực cửa sông Tiền Chƣơng ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI 1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ Khu vực nghiên cứu dải ven biển cửa sông Tiền, bao gồm phía đơng nam huyện Gị Cơng Đơng - tỉnh Tiền Giang; phần lớn huyện Thạch Phú, huyện Ba Tri, huyện Bình Đại - tỉnh Bến Tre phía đơng bắc huyện Cầu Ngang, Châu Thành, phía đơng huyện Dun Hải - tỉnh Trà Vinh 1.2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 1.2.1 Khí hậu, khí tƣợng Khu vực nghiên cứu nằm miền khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa cận xích đạo bị tác động mạnh mẽ gió Đơng Nam từ biển thổi vào Chế độ mƣa, bão Khu vực nghiên cứu có hai mùa rõ rệt mùa mƣa mùa khô Mùa mƣa tháng đến tháng 11 với hƣớng gió chủ đạo hƣớng gió mùa Tây Nam đến Tây Tây Nam, chiếm khoảng 89% lƣợng mƣa năm mùa khô từ tháng 12 đến tháng năm sau với hƣớng gió chủ đạo Bắc đến Đông Bắc, chiếm khoảng 11% lƣợng mƣa năm Lƣợng mƣa trung bình hàng năm từ 1.250 mm đến 1.500 mm tập trung vào hai thời kỳ, thời kỳ thứ xuất vào tháng tháng 7, lƣợng mƣa tháng xấp xỉ 200mm, thời kỳ thứ hai xuất vào tháng tháng 10 lƣợng mƣa tháng dƣới 250mm Chế độ nắng Tổng số nắng năm đạt dƣới 2.709 Trong mùa khô, số nắng trung bình ngày đạt từ – Tháng mùa mƣa trung bình từ – ngày Chế độ gió Chế độ gió đƣợc phân làm mùa rõ rệt: Gió mùa Tây hoạt động tháng kết thúc vào tháng 9, mạnh từ tháng đến tháng Gió mùa Đơng Bắc xuất vào cuối tháng 10 kết thúc vào cuối tháng tới trung tuần tháng năm sau Độ ẩm: Do gần biển có hệ thống sơng ngịi chằng chịt, nên độ ẩm tƣơng đối khu vực nghiên cứu nhìn chung cao, trung bình từ 76 – 86% Nhiệt độ: Nhiệt độ khu vực tƣơng đối cao, Nhiệt độ bình quân hàng năm khoảng từ 26 - 27oC/năm Tháng nóng nhất: tháng (khoảng 28,9oC), tháng (khoảng 29,2oC); tháng mát nhất: tháng 12, tháng 1, tháng (khoảng 25 - 26oC) Độ bốc hơi: Vào mùa khô nắng nhiều, độ ẩm khơng khí thấp nên lƣợng bốc mạnh, bình quân từ – mm/ngày đêm Vào mùa mƣa độ bốc giảm rõ rệt khoảng 2,5 – 3,5 mm/ngày đêm Riêng tháng có độ bốc nhỏ đạt - mm ngày đêm 1.2.2 Đặc điểm thủy văn Mạng lƣới sông suối: Trƣớc nƣớc sông Tiền chảy biển Đông qua 6: cửa Tiểu, cửa Đại, cửa Ba Lai (đã đắp đập), cửa Cổ Chiên, cửa Cung Hầu cửa Hàm Luông Nhƣng nay, cửa Ba Lai ngừng chảy có đập cống Ba Lai ngăn lại (năm 1999), nên dịng sơng Tiền cịn cửa sơng hoạt động là: cửa Tiểu, cửa Đại, cửa Hàm Luông, cửa Cổ Chiên, cửa Cung Hầu 1.2.3 Đặc điểm hải văn Chế độ thủy triều: Vùng nghiên cứu có chế độ bán nhật triều khơng Hầu hết ngày tháng có lần triều lên lần triều xuống với chênh lệch rõ rệt độ cao nƣớc ròng Chế độ sóng: Vùng biển nghiên cứu, chế độ sóng phù hợp hồn tồn với chế độ gió.Chế độ mực nƣớc: Chế độ mực nƣớc đƣợc định chế độ thuỷ triều Các trình thuỷ thạch động lực khác có liên quan đến mực nƣớc, nhƣ nƣớc dâng bão, lũ 1.2.4 Đặc điểm địa hình - địa mạo Địa hình: Vùng nghiên cứu gồm nhóm địa hình: Nhóm thứ phân bố phạm vi biển ven bờ cửa sông Tiền, khu vực ngập nƣớc, phân bố độ sâu từ đến 20m nƣớc Nhóm thứ hai phân bố vùng ven bờ huyện Gị Cơng Đơng – tỉnh Tiền Giang; phần lớn huyện Thạch Phú, huyện Ba Tri, huyện Bình Đại – tỉnh Bến Tre phía đơng bắc huyện Cầu Ngang, Châu Thành, phía đơng huyện Dun Hải – tỉnh Trà Vinh Nhóm mang tính chất đồng ven biển với giồng cát, chạy liên tục theo hình vòng cung song song với bờ biển Càng phía biển, giồng cát cao lớn Địa mạo: Trên địa hình tại, vùng nghiên cứu thuộc đơn vị địa hình lớn đồng châu thổ biển nông ven bờ Ranh giới chúng đoạn đƣờng bờ với cửa sơng nối tiếp nhau, có phƣơng chung Đơng Bắc-Tây Nam, cong lồi phía Đơng Nam 1.3 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘI 1.3.1 Kinh tế a Sản xuất nông - lâm - thủy sản: Trong năm gần đây, gặp khó khăn khơ hạn, xâm nhập mặn kéo dài, môi trƣờng nƣớc diễn biến phức tạp, dịch bệnh xảy trồng, vật nuôi… nhƣng nhờ đẩy mạnh công tác khuyến nông, khuyến ngƣ, ứng dụng tiến khoa học kỹ thuật vào sản xuất, chủ động kiểm sốt, phịng trừ dịch bệnh, nên giá trị sản xuất ngành nông, lâm, thủy sản giữ mức tƣơng đối ổn định b Sản xuất công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp Thực sách kích thích tăng trƣởng kinh tế hỗ trợ sản xuất Chính phủ, sản xuất cơng nghiệp tiếp tục ổn định phát triển Tập trung sản xuất sản phẩm có lợi nguồn nguyên liệu có thị trƣờng tiêu thụ ổn định Giá trị sản xuất công nghiệp ƣớc đạt 7.330 tỷ đồng c Thƣơng mại - dịch vụ Hoạt động thƣơng mại, dịch vụ tiếp tục phát triển: Kinh doanh thƣơng mại nội địa ổn định, lƣợng hàng hóa thị trƣờng dồi dào, phong phú, đáp ứng tốt nhu cầu sản xuất, tiêu dùng mua sắm nhân dân Tổng mức bán lẻ hàng hóa dịch vụ ƣớc đạt 23.653 tỷ đồng Công tác quản lý thị trƣờng đƣợc tập trung đạo kiểm tra, kiểm sốt hoạt động kinh doanh Cơng tác quản lý, phát triển xây dựng chợ đƣợc địa phƣơng quan tâm Hoạt động xuất nhập khẩu: ƣớc tổng kim ngạch xuất năm 2010 370 triệu USD Một số mặt hàng xuất tăng nhƣ: loại thủy sản, hàng may mặc, cơm dừa nạo sấy, than thiêu kết,… ra, thị trƣờng xuất đƣợc mở rộng Bên cạnh số số mặt hàng giảm nhƣ: gạo, xơ dừa,… Ƣớc kim ngạch nhập 75,44 triệu USD Lĩnh vực du lịch, vận tải, bƣu viễn thơng tiếp tục phát triển, chất lƣợng phục vụ đƣợc cải thiện d Tài - Ngân hàng Tài chính: Ƣớc tổng thu ngân sách nhà nƣớc địa bàn 4.749,4 tỷ đồng, tổng chi ngân sách địa phƣơng ƣớc đạt 6122,8 tỷ đồng Ngân hàng: Tổng nguồn vốn hoạt động ƣớc đạt 21.420 tỷ đồng Văn phòng giao dịch máy ATM ngân hàng tăng lên Một số ngân hàng nhƣ: ngân TMCP Phƣơng Nam, Ngân hàng TMCP Á Châu mở chi nhánh Bến Tre Nhiều quan áp dụng trả lƣơng qua tài khoản ngân hàng, số lƣợng thẻ phát hành tăng cao 1.3.2 Xã hội a Dân số, dân tộc Trong vùng nghiên cứu có dân tộc Kinh, Khmer Hoa Trong đơng dân tộc Kinh (chiếm khoảng 68,5%), tiếp đến dân tộc Khmer (chiếm khoảng 30%), dân tộc Hoa (chiếm khoảng 1,4%) b Giáo dục Sự nghiệp giáo dục tỉnh vùng nghiên cứu đƣợc quan tâm phát triển, từ giáo dục mầm non đại học Các sách giáo dục cho em dân tộc thiểu số đƣợc quan tâm nên số học sinh phổ thông em dân tộc ngƣời đến trƣờng ngày gia tăng, hết năm 2010 tỉnh Trà Vinh có 44.797 học sinh Văn hố phát triển toàn vùng, đáp ứng phần nhu cầu xem, đọc, nghe, nhìn đồng bào, nhƣng chƣa đáp ứng kịp tiến độ phát triển xã hội c Y tế Cơng tác y tế chăm sóc sức khỏe cho ngƣời dân tỉnh vùng nghiên cứu đƣợc trọng Mạng lƣới chăm sóc sức khoẻ cộng đồng phát triển khắp địa bàn tỉnh Hầu nhƣ khơng cịn điểm trắng sở khám chữa bệnh vùng đồng bào dân tộc ngƣời 100% xã có trạm y tế, đội ngũ bác sỹ, y tá ngày đƣợc bổ sung Tuy vậy, phát triển mạng lƣới chăm sóc sức khoẻ cộng đồng cịn chƣa phù hợp với tốc độ phát triển dân cƣ vùng nhƣ nhu cầu mở rộng điểm dân cƣ, điểm khai hoang đê Chƣơng LỊCH SỬ VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU Khu vực cửa sôn Tiền có nhiều cơng trình nghiên cứu theo hƣớng tiếp cận mục tiêu khác nhau: Trong lĩnh vực địa mạo, đóng góp quan trọng nghiên cứu địa mạo thành lập đồ địa mạo tỷ lệ 1/500000 Lê Đức An,1984 Trong thể đƣợc phân vùng đơn vị địa mạo khu vực hạ lƣu sông Cửu Long Năm 2002 Vũ Văn Vĩnh nnk thành lập đồ địa mạo đới ven bờ, đoạn Bình Thuận –Hà Tiên tỷ lệ 1/200000 thuộc đề tài cấp nhà nƣớc KC-09-05:” Nghiên cứu trạng quy luật xói lở bồi tụ bờ biển Việt Nam” Năm 2010 đề tài KC-09-06/06-10 Nguyễn Địch Dỹ làm chủ nhiệm thành lập đồ địa mạo khu vực cửa sông Cửu Long tỷ lệ 1/250000 Bản đồ thể tƣơng đối chi tiết đơn vị địa mạo mối quan hệ chặt chẽ địa hình, địa mạo vùng biển nông ven bờ (0-30m nƣớc) Trong lĩnh vực địa tầng trầm tích, đối tƣợng nghiên cứu nhiều đề tài liên quan đến lý luận thực tiễn Năm 2004 Nguyễn Huy Dũng, Ngơ Quang Tồn nnk nghiên cứu địa tầng trầm tích Đệ Tứ đồng sông Cửu Long chia phân vị Holocen sớm (Q21-2,Q22-3 Q23) Cũng thời gian từ năm 1991 đến năm 2001 Nguyễn Biểu nnk đề án “Điều tra địa chất khống sản biển nơng ven bờ (0-30m nƣớc) tỷ lệ 1/500.000” thành lập đồ trầm tích tầng mặt, đồ tƣớng đá thạch động lực đồ địa chất Đệ tứ vùng biển từ sông Tiền đến Bạc Liêu Kết nghiên cứu quy luật phân bố tƣớng trầm tích thuộc châu thổ ngập nƣớc từ bờ độ sâu 25m nƣớc, từ đến 20m nƣớc thuộc tƣớng tiền châu thổ từ đến 25m nƣớc thuộc tƣớng chân châu thổ (prodelta) Trong lĩnh vực Nghiên cứu tiến hóa trầm tích mối quan hệ với thay đổi mực nƣớc biển Đệ tứ: Các công trình nghiên cứu Trần Nghi, Mai Thanh Tân, Dỗn Đình Lâm nghiên cứu “Đặc điểm tƣớng đá cổ địa lý Pliocen-Đệ tứ thềm lục địa Việt Nam” ,2000 Năm 2010, Nguyễn Địch Dỹ nghiên cứu tiến hóa trầm tích Holocen khu vực cửa sơng Cửu Long mối quan hệ với thay đổi mực nƣớc biển Trên sở tác giả chia trầm tích Pleistocen muộn - Holocen khu vực sơng Cửu Long thành tập bao gồm miền hệ thống: hệ thống biển thấp (LST) tƣơng đƣơng với pha biển thoái băng hà W2, hệ thống biển tiến (TST) tƣơng đƣơng với pha biển tiến Flandrian hệ thống trầm tích biển cao (HST) tƣơng đƣơng với giai đoạn đầu pha biển thoái Holocen muộn 2.2 CÁCH TIẾP CẬN VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.2.1 Cách tiếp cận Nghiên cứu phát triển trầm tích Holocen khu vực cửa sông Tiền (vùng cửa sông châu thổ bồi tụ mạnh) áp dụng ba phƣơng pháp nghiên cứu sau: phƣơng pháp hệ thống, phƣơng pháp nhân phƣơng pháp tiến hóa 2.2.2 Các phƣơng pháp nghiên cứu a Nhóm phương pháp địa chất trầm tích * Các phương pháp nghiên cứu thành phần vật chất - Phân tích độ hạt: phƣơng pháp sử dụng rây pipet (đối với trầm tích bở rời) để tính hàm lƣợng % cấp hạt (sạn, cát, bột, sét ) từ xây dựng biểu đồ tích luỹ độ hạt, biểu đồ phân bố độ hạt, tính tốn tham số Md, So, Sk để xác định chế độ thuỷ động lực mơi trƣờng Hình 2.1 Đƣờng cong tích lũy độ hạt - Phân tích lát mỏng thạch học bở rời giúp xác định đƣợc mẫu có khống vật nào, hàm lƣợng khoáng vật đặc điểm chúng nhƣ: kích thƣớc; biến đổi thứ sinh, tính chất; hình dáng (xác định hệ số mài trịn (Ro) xác định hệ số cầu (Sf), qua xác định nguồn gốc chế độ thuỷ động lực mơi trƣờng) - Phân tích hố để biết số thành phần quan trọng: SiO2, Al2O3, FeO, Fe2O3, CaO, Na2O, K2O, MgO - Phân tích hố mơi trƣờng phân biệt kiểu mơi trƣờng trầm tích, dựa tiêu sau: độ pH, Eh (thế oxi hoá khử), Fe+2S/Corg, Kt (Bảng 2.1) Kt=  K   Na    2  Ca  Mg     Bảng 2.1 Các tiêu địa hóa đặc trƣng cho mơi trƣờng trầm tích khác Loại phân tích Mơi trƣờng Lục địa Chuyển tiếp Biển Fe+2 S/Corg < 0,06 0,06 - 0,2 > 0,2 Kt < 0,5 0,5 – >1 pH 7 * Phương pháp phân loại trầm tích Kiểu trầm tích đƣợc phân loại sở hàm lƣợng phần trăm cấp hạt theo biểu đồ phõn loi ca Folk, 1954 (hỡnh 2.2) sạn 15 Cát 12 13 Tû lƯ (ph c¸t i tû : bù lệ ) n Hà ml (ph ợng i tỷ % s lƯ) ¹n 80 14 30 9:1 7a 7b 1:1 11 10 2a 2b 1:9 1 bïn 1:9 (bét sét) 1:1 Tỷ lệ cát : bùn (phi tû lƯ) 9:1 1a SÐt c¸t 1b 1:2 2:1 Tû lƯ bét : sÐt Bét Hình 2.2 Biểu đồ phân loại trầm tích Folk, 1954 1-Bùn 6-Cát 11-Cát bùn sạn 1a-Sét 2-Bùn cát 7-Cát bùn 12-Sạn bùn 1b-Bột 3-Bùn lẫn sạn 8-Cát bùn lẫn sạn 13-Sạn cát bùn 2a-Sét cát 4-Bùn cát lẫn sạn 9-Cát lẫn sạn 14-Sạn cát 2b-Bột cát 5-Bùn sạn 10-Cát sạn 15-Sạn sỏi 7a-Cát sét 7b-Cát bột b Phương pháp xác định tuổi tuyệt đối tuổi đồng vị 14C Phƣơng pháp tuổi đồng vị 14C cho phép xác định mẫu có tuổi nhỏ 40 nghìn năm Phƣơng pháp dựa sở khoa học sau: - Nguyên tử Carbon đƣợc hấp thu thể sống (chất liệu hữu cơ) - Tỉ lệ 14C 12C thể với tỉ lệ 14C 12 C môi trƣờng xung quanh - Khi thể chết đi, thể bắt đầu q trình phân rã nguyên tử 14C có (phân rã thành Nitrogen 14) Đây nguyên nhân dẫn đến thay đổi tỉ lệ 14 C 12C thể chết này, tỉ lệ thấp thời gian chết thể lâu - Sự phân rã 14 C có tỉ lệ mức độ cố định Trƣớc Libby, nhà hóa học ngƣời Mỹ xác định phải khoảng 5.568 năm nửa số 14 C mẫu phân tích (lấy từ thể hữu chết di tích khảo cổ học) phân rã Hiện ngƣời ta xác định chu kỳ bán phân rã 14C 5.730 năm - Dựa vào chu kỳ bán phân rã 14C xác định này, tính đƣợc thời gian từ thể hữu chết đến thời điểm cách đo tỉ lệ đồng vị Carbon lại Sau 5.730 năm lƣợng 14C giảm cịn nửa sau 23.000 năm lƣợng 14C 1/6 so với ban đầu c Phương pháp phân tích tướng Phân tích tƣớng phƣơng pháp tổng hợp khoa học trầm tích luận Trên sở nghiên cứu thạch học, khống vật, tham số trầm tích định lƣợng nhƣ: So, Md, Ro, Sf, Sk tiêu địa hố mơi trƣờng nhƣ pH, Eh, Kt, Fe2+S (sắt pirit), Chc loại vật chất hữu cho phép luận giải điều kiện lắng đọng trầm tích xác định tƣớng trầm tích d Phương pháp địa tầng phân tập Địa tầng phân tập phƣơng pháp phân tích địa tầng khoa học lẫn thực tiễn Các bồn trầm tích đƣợc lấp đầy nhƣ qua địa tầng phân tập , bên cạnh phƣơng pháp cịn áp dụng kỹ thuật tìm kiếm thăm dị tài ngun khống sản Ba yếu tố: nâng hạ kiến tạo, thay đổi mực nƣớc biển chân tĩnh q trình trầm tích xảy nhƣ nào, đâu, tốc độ chúng tác động lẫn nhƣ nguyên tắc trầm tích học địa tầng Đặc điểm trầm tích lắng đọng mơi trƣờng thay đổi từ sông đồng ngập lụt tới bờ biển, thềm lục địa chí biển sâu tác động ba yếu tố Nghiên cứu mối quan hệ thay đổi mực nƣớc biển trầm tích nội dung “địa tầng phân tập” Các đơn vị địa tầng phân tập: Tập (sequence), nhóm phụ tập (parasequence set), phụ tập (Parasequence) Các miền hệ thống trầm tích Theo mơ hình địa tầng phân tập Angela L Coe Kevin D Church (2003), tập (sequence) bao gồm miền hệ thống trầm tích: miền hệ thống trầm tích biển cao (Highstand systems tract - HST), miền hệ thống trầm tích biển hạ (Falling stage systems tract - FSST), miền hệ thống trầm tích biển tiến (Transgresive Systems Tract - TST), Miền hệ thống trầm tích biển thấp (Lowstand systems tract – LST) Chƣơng TƢỚNG TRẦM TÍCH VÀ QUY LUẬT PHÂN BỐ 3.1 KHÁI NIỆM TƢỚNG TRẦM TÍCH Rukhin, 1960 định nghĩa tƣớng trầm tích nhƣ sau: “Tƣớng trầm tích đƣợc thành tạo vị trí định có điều kiện địa lý tự nhiên khác với vùng lân cận” Trong luận văn học viên áp dụng định nghĩa tƣớng Rukhin để phân tích tƣớng trầm tích có tuổi Holocen khu vực cửa sông Tiền dựa sở lỗ khoan BT1 (hình 3.1), BT2 (hình 3.2), BT3 (hình 3.3) 3.2 PHÂN LOẠI TƢỚNG Dựa vào môi trƣờng thành tạo để phân chia nhóm tƣớng nhƣ sau: (1) Nhóm tƣớng lục địa bao gồm: - Deluvi (sƣờn tích) - Proluvi (lũ tích) - Aluvi (trầm tích sơng) (2) Nhóm tƣớng chuyển tiếp bao gồm: - Châu thổ - Vũng vịnh (3) Nhóm tƣớng biển bao gồm: - Ven biển - Biển nông ven bờ - Biển nông xa bờ - Biển sâu Trong khu vực nghiên cứu phân đƣợc làm hai nhóm tƣớng nhóm tƣớng châu thổ nhóm tƣớng biển 3.3 ĐẶC ĐIỂM TƢỚNG TRẦM TÍCH HOLOCEN KHU VỰC CỬA SƠNG TIỀN VÀ QUY LUẬT PHÂN BỐ 3.3.1 Đặc điểm tƣớng trầm tích Holocen khu vực cửa sơng Tiền * Nhóm tướng biển ven bờ: - Tƣớng cát bãi triều Bãi triều nơi nằm mực nƣớc dâng cao cao mực nƣớc hạ thấp thủy triều Bãi triều đƣợc thành tạo động lực sóng, dịng chảy sơng, dịng chảy ven bờ (dịng phù sa), thủy triều,… sóng, dịng chảy sơng, dịng phù sa giữ vai trị cung cấp vật liệu (phù sa), thủy triều (dòng triều) giữ vai trị q trình thành tạo bãi triều (bảng3.1) - Tƣớng bột cát bãi triều Trầm tích bột cát bãi triều phủ trực tiếp lên trầm tích cát bãi triều giai đoạn biển tiến Holocen sớm Trầm tích bột cát bãi triều cát bãi triều có tiêu địa hóa nhƣ Kt, pH, Fe+2 S/Corg tƣơng đối giống Hàm lƣợng cát chiếm từ 35 đến 40%, lƣợng bột sét từ 60 đến 65% Giá trị độ hạt trung bình (Md) khoảng 0,1mm Độ chọn lọc (So) từ 2,3 đến 2,8 (bảng3.1) - Tƣớng sét bột đầm lầy ven biển Trong giai đoạn đầu Holocen sớm, mực nƣớc biển dâng lên làm cho vùng đất thấp lục địa bị ngập nƣớc thƣờng xuyên định kỳ Các loài thực vật ƣa muối phát triển nhanh chóng vùng trở thành vùng đầm lầy ven biển với hệ động thực vật đặc trƣng cho vùng nƣớc lợ - mặn Các loài thực vật tiêu biểu nhƣ: Cyperus malaccensis, Cyperus sp., Impoea maritime, Phragmite eriopoda,…(bảng3.1) * Nhóm tướng biển nơng – vũng vịnh - Tƣớng sét bột xám xanh vũng vịnh: Khi mực nƣớc biển dâng đạt đến cực đại dừng lại thời gian, hình thành tầng trầm tích sét bột màu xám xanh đồng (bảng3.1) * Nhóm tướng châu thổ - Tƣớng bột sét chân châu thổ: Các trầm tích bột sét đƣợc lắng đọng từ vật liệu lơ lửng nên thƣờng có cấu tạo phân lớp ngang, song song Do tốc độ lắng đọng thấp nên phần dƣới trầm tích tƣớng bột sét chân châu thổ thƣờng có nhiều di tích vi cổ sinh phần (bảng3.1) - Tƣớng cát bột tiền bar: Trầm tích cát bột tiền bar hình thành vùng cửa sơng, phủ lên trầm tích chân châu thổ Trầm tích có độ phân bố khơng gian cao Một nét đặc trƣng trầm tích tiền bar xen kẽ lớp cát, bột sét Từ dƣới lên trên, chiều dày lớp cát, cát bột tăng dần, chiều dày lớp sét sét bột giảm dần Trầm tích có phân lớp xiên với kích thƣớc nhỏ Lƣợng cát chiếm 65-80%, sét bột chiếm 20-35% Cát có thành phần đa khống, thạch anh chiếm 75%, mảnh đá chiếm từ 10 - 15%., mica thành phần khác chiếm dƣới 10% Trầm tích có độ chọn lọc trung bình Giá trị Md dao động từ 0,05 đến 0,25mm Các di tích động tực vật giảm từ dƣới lên Phức hệ tảo mặn chiếm ƣu gồm: Navicula gracialis, N.distans, Diploneis interupta, D.bombus,… Phức hệ foraminifera gồm: Quinqueloculina seminulum, Elphidium sp., Ammonia beccarii,… (bảng3.1) - Tƣớng cát bột bar cát cửa phân lƣu: Khi nƣớc sông đổ vào biển với chế độ dòng chảy đáy vùng cửa phân lƣu tƣơng đối nơng vật liệu thơ đƣợc lắng đọng vùng cửa phân lƣu, tạo nên bar cửa phân lƣu Các bar cửa phân lƣu làm cho dòng chảy bị phân nhánh bar lại tiếp tục đƣợc thành tạo vùng cửa phân lƣu Cứ nhƣ châu thổ tiến biển Các cửa phân lƣu cạnh tạo nên tập bar cát cửa phân lƣu nối liên tục, cấu thành cát, bột Trầm tích bar cát cửa phân lƣu có xu thơ dần từ dƣới lên Phân lớp xiên với kích thƣớc nhỏ Cát bột có thành phần đa khống với hàm lƣợng thạch anh: 65-80%, mảnh đá: 15-20%, mica: – 10%, felspat: 3-5% Lƣợng bột trầm tích bar cát cửa phân lƣu thay đổi từ 15-20 đến 25-30% Kích thƣớc hạt trung bình (Md) dao động từ 0,15 đến 0,35 Trầm tích có độ chọn lọc trung bình, So thay đổi từ 1,3 đến 2,5 (bảng3.1) - Tƣớng cát bột lịng phân lƣu: Do bề mặt địa hình đồng châu thổ tƣơng đối thấp độ dốc địa hình nhỏ nên dịng sơng chảy phạm vi đồng châu thổ thƣờng bị phân nhánh Các nhánh sông gọi phân lƣu vùng phân lƣu gọi vụng gian lƣu Cấu thành lòng phân lƣu thành tạo cát, cát bột, bột cát màu xám, xám vàng nhạt Cát chiếm 70 – 80%, bột sét chiếm 20 – 25%, lƣợng sạn sỏi chiếm – 5% Độ chọn lọc (So) trung bình, dao động từ 1,7 đến 3,2 Giá trị độ hạt trung bình (Md) dao động từ 0,15 đến 0,45mm (bảng3.1) Cát có độ mài trịn trung bình (Ro) từ 0,5 – 0,6 Trầm tích tƣớng cát lịng phân lƣu có tính mịn dần từ dƣới lên Tính chất mịn dần từ dƣới lên hệ trình di chuyển ngang lòng phân lƣu tƣợng bỏ lòng - Tƣớng bột sét vụng gian lƣu: Trong vụng gian lƣu có kết hợp trình động lực vụng với ảnh hƣởng sơng lục địa nên mơi trƣờng trầm tích đa dạng thành phần thạch học cấu trúc trầm tích Các vụng đặc trƣng chế độ động lực dòng chảy tƣơng đối yếu, lƣợng dòng chảy nhỏ Do vùng vụng gian lƣu thƣờng đặc trƣng tập hợp trầm tích hạt mịn gồm sét, sét bột màu xám, xám nâu, xám xanh, bột sét pha cát mịn Lƣợng bột sét chiếm 85-90%, lƣợng cát mịn chiếm 10-15% Độ hạt trung bình (Md) dao động từ 0,02 đến 0,07mm Độ chọn lọc (So) từ 1,6 đến 2,7 (bảng3.1) Trầm tích có cấu tạo phân lớp ngang, mỏng, đơi nơi có dạng phân lớp hạt đậu Tuy nhiên nhiều chỗ có cấu trúc trầm tích bị xáo trộn hoạt động động thực vật - Tƣớng cát cồn cát chắn cửa sông: Tƣớng cát cồn cát chắn cửa sơng có dạng lƣỡi liềm, thận, hình cánh cung hình cánh cung có nhiều nhánh quay lƣng phía biển Ngƣời đồng Nam Bộ gọi cát cồn cát chắn cửa sông giồng cát Trầm tích có thành phần cấp chủ yếu cát (60-80%), lại bột sét vụn vỏ sị Các giồng cát có độ cao thay đổi từ đến m, rộng từ 100 đến 3000m phân bố có quy luật theo hệ thống hình vịng cung, cách từ đến 10km, chạy song song với đƣờng bờ đại (bảng3.1) 3.3.2 Quy luật phân bố tƣớng trầm tích Holocen khu vực cửa sông Tiền Quy luật phân bố tƣớng trầm tích Holocen khu vực cửa sơng Tiền gắn liền với dao động mực nƣớc biển Holocen hoạt động kiến tạo đại khu vực Về tổng thể, cấu trúc trầm tích khu vực cửa sơng Tiền bao gồm ba phần : dƣới thành tạo biển ven bờ gồm trầm tích cát bãi triều, cát bùn bãi triều bùn đầm lầy ven biển hình thành giai đoạn biển tiến Holocen sớm Phủ lên thành tạo biển ven bờ thành tạo biển nơng – vũng vịnh gồm trầm tích sét bột xám xanh vũng vịnh đƣợc hình thành giai đoạn biển tiến cực đại Holocen Tiếp đến thành tạo châu thổ gồm trầm tích bột sét chân châu thổ, cát bột lòng phân lƣu, bột sét lagoon cửa sông, bột sét đồng châu thổ cát cồn cát chắn cửa sơng hình thành giai đoạn Holocen – muộn Sự phân bố tƣớng trầm tích đƣợc thể qua ba lỗ khoan BT1, BT2, BT3 (hình 3.1, hình 3.2, hình 3.3) Hình 3.1 Lỗ khoan BT1 Hình 3.2 Lỗ khoan BT2 Hình 3.3 Lỗ khoan BT3 Bảng 3.1 Tổng hợp tham số trầm tích Holocen khu vực cửa sông Tiền Miền hệ Tƣớng trầm tích Md (mm) So pH Kt thống trầm tích Cát cồn cát chắn cửa sông Bột sét vụng gian lƣu Cát bột lòng phân lƣu Cát bột bar cát cửa phân lƣu Cát bột tiền bar Bột sét chân châu thổ Sét bột xám xanh vũng vịnh Sét bột đầm lầy ven biển 0,25 6000 năm BP: đƣờng bờ tiến vào đất liền nhanh (75m/năm), khoảng 6000 năm Bp mực nƣớc biển đạt cực đại Từ 6000 - 1500 năm Bp đƣờng bờ liên tục dịch chuyển phía biển với tốc độ 500 1000m/năm Từ 1.500 năm Bp đến đƣờng bờ tiến biển với tốc độ 30m – 50m/năm References Tiếng việt Lê Đức An nnk: Bản đồ địa mạo Việt Nam tỉ lệ 1/500.000, Liên đoàn đồ địa chất,1984 Nguyễn Biểu (Chủ biên), 2001 Kết điều tra địa chất khống sản biển nơng ven bờ 0-30 m nƣớc Việt Nam tỷ lệ 1/500.000 (1991-2001) Lưu trữ Địa chất, Hà Nội 3 Nguyễn Địch Dỹ (2010), KC09.06/06-10 “Nghiên cứu biến động cửa sông mơi trƣờng trầm tích Holocen – đại vùng ven biển châu thổ sông Cửu Long, phục vụ phát triển bền vững kinh tế xã hội” Nguyễn Huy Dũng, Ngơ Quang Tồn nnk., 2004 Địa tầng trầm tích Đệ tứ vùng đông Nam Bộ TT Địa tầng hệ Đệ tứ châu thổ Việt Nam, tr 133-148 Hội thảo KH, Hà Nội Dỗn Đình Lâm (2002), Lịch sử tiến hóa trầm tích Holocen châu thổ sông Hồng, Luận án Tiến sĩ Nguyễn Văn Lập, Tạ Thị Kim Oanh (2004), Mơi trƣờng trầm tích Pleistocen muộn - Holocen vùng Cà Mau Tạp chí Các Khoa Học Trái Đất Trần Nghi (2010), Giáo trình trầm tích luận nghiên cứu Dầu khí, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Trần Nghi, Mai Thanh Tân nnk, 2003 Về thay đổi mực nƣớc biển Đệ tứ sở nghiên cứu trầm tích vùng ven biển biển nơng ven bờ từ Nha Trang đến Bạc Liêu Tuyển tập cơng trình hội nghị khoa học: Địa kỹ thuật Địa chất Biển, Đà Lạt (2629/7/2003) Trần Nghi, Ngơ Quang Tồn (1991), Đặc điểm chu kỳ trầm tích lịch sử tiến hóa địa chất Đệ tứ đồng Sơng Hồng, Tạp chí địa chất (số 206-207) 10 Trần Nghi nnk (2010), Báo cáo chun đề “Tiến hóa mơi trƣờng trầm tích Holocen vùng cửa sơng ven biển từ cửa sông Tiền đến cửa sông Hậu” 11 Trần Nghi, Mai Thanh Tân, Dỗn Đình Lâm n.n.k (2000), Tiến hóa trầm tích cổ địa lý giai đoạn Pliocen – Đệ tứ lãnh thổ lãnh hải Việt Nam, tạp chí Địa chất 12 Đinh Xuân Thành, Trần Nghi, Nguyễn Thanh Lan, Phạm Đức Quang (2002), Một số đặc điểm tiến hóa trầm tích Holocen cửa sơng Hồng mối quan hệ với hoạt động nội sinh ngoại sinh, Tạp Chí Khoa học ĐH Quốc gia Hà Nội T13(số 3) 13 Phạm Huy Tiến, Trịnh Ích (1985), Thạch học đá Trầm tích, NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 14 Đinh Văn Thuận, Nguyễn Địch Dỹ, Đỗ Văn Tự, Mai Thanh Tân (1996), Vấn đề dao động mực nƣớc đại dƣơng với đợt biển tiến biển thoái kỷ Đệ tứ Việt Nam Địa chất tài ngun, Cơng trình kỷ niệm 20 năm thành lập Viện Địa chất 15 Nguyễn Trọng Yêm, Đào Thị Miên, Đỗ Văn Tự, Nguyễn Ngọc mên, Nguyễn Ngọc, Dỗn Đình Lâm, Đinh Văn Thuận, Đậu Hiển (1985), Cổ địa lý đồng ven biển Việt Nam, Báo cáo tổng kết đề tài cấp bộ, Lƣu trữ Viện Địa chất, Hà Nội 16 Cổng thông tin điện tử tỉnh Tiền Giang, Bến Tre, Trà Vinh 17 Niên giám thống kê 2010 tỉnh Bến Tre, tỉnh Trà Vinh, tỉnh Sóc Trăng Tiếng anh 18 Catuneanu O (2006), Principles of Sequence Stratigraphy, Elsevier’s Science & Technology Rights 19 Kre´zsek C., Filipescu S., Silye L., Matxenco L Doust H (2010), "Miocene facies associations and sedimentary evolution of the Southern Transylvanian Basin (Romania): Implications for hydrocarbon exploration", Marine and Petroleum Geology (27), tr 191–214 20 Tran Nghi, Dinh Xuan Thanh, Nguyen Dinh Thai (2010), "Evolution of holocene depositional environments in the coastal area from the Tien river to the Hau river mouths", VNU Journal of Science, Earth Sciences (26), tr 185-201 21 Paredes J.M., (2009), “Sedimentary evolution of Neogene continental deposits (Ñirihuau Formation) along the Ñirihuau River, North Patagonian Andes of Argentina”, Journal of South American Earth Sciences xxx (2009) xxx–xxx 22 Reuter M., Piller W.E., Harzhauser M., Berning B., Kroh A (2009), "Sedimentary evolution of a late Pleistocene wetland indicating extreme coastal uplift in southern Tanzania" Quaternary Research xxx (xxx–xxx) 23 Toru Tamura, Yoshiki Saito, Mark D Bateman, V Lap Nguyen, T.K Oanh Ta, Dan Matsumoto “Luminescence dating of beach ridge for characterizing multi-decadal to centennial deltaic shoreline changes during late Holocene,Mekong River delta” Marine Geology, volumes 326-328 (2012), tr.140-153 ... tiêu đề: ? ?Lịch sử phát triển trầm tích Holocen khu vực cửa sông Tiền mối quan hệ với dao động mực nước biển? ?? Nhằm làm sáng tỏ mối quan hệ đặc điểm thành phần trầm tích, tƣớng trầm tích quy luật... Holocen khu vực cửa sơng Tiền phát triển giai đoạn, tƣơng ứng với hệ thống trầm tích hệ thống trầm tích biển tiến hệ thống trầm tích biển cao * Hệ thống trầm tích biển tiến Hệ thống trầm tích biển. .. điểm quy luật phân bố tƣớng trầm tích Holocen khu vực cửa sơng Tiền - Nghiên cứu phát triển trầm tích Holocen khu vực cửa sông Tiền mối quan hệ với dao động mực nƣớc biển Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý