Phân vị địa tầng mới hệ tầng bình đại, tuổi holocen sớm vùng cửa sông ven biển châu thổ sông cửu long

Tạp chí Các khoa học trái đất 32(4), 335-342 12-2010 PHÂN Vị ĐịA TầNG MớI - Hệ TầNG BìNH ĐạI, TUổI HOLOCEN SớM VùNG CửA SÔNG VEN BIểN CHÂU THổ SÔNG CửU LONG Nguyễn Địch Dỹ, Don Đình Lâm, Vũ Văn Hà, Nguyễn Trọng Tấn, Đặng Minh Tuấn, Nguyễn Minh Quảng, Nguyễn Thị Thu Cúc I Mở ĐầU Kỷ Đệ Tứ giai đoạn niên đại địa chất, gồm hai thống Pleistocen Holocen Theo thang địa tầng Quốc tế xuất năm 2008, Đệ Tứ đợc xem nh− mét kû ®éc lËp, víi mèc ranh giíi Neogen Đệ Tứ 1,806 tr.n BP ranh giới Pleistocen Holocen 11.700 năm BP Do đó, đề tài KC09.06/06-10 sử dụng mốc ranh giới Pleistocen Holocen (trớc nhà địa chất Việt Nam thờng sử dụng ranh giới Pleistocen Holocen 10.000 năm BP) Ranh giới Pleistocen Holocen Việt Nam lâu đà đợc nhiều tác giả đề cập tới hội thảo đợc tổ chức nhà địa chất Đệ Tứ với nhà khảo cổ học nhà sinh học Các nhà địa chất Đệ Tứ Việt Nam gần nh thống vạch ranh giới dới Holocen theo đáy hệ tầng Bình Chánh ( Q12−2 bc ) hay hƯ tÇng HËu Giang (Q12−2 hg ) đồng Nam Bộ (ĐBNB) với mốc 10.000 năm, theo thang địa tầng quốc tế (2008) ghi nhận vào 11.700 năm BP Việc nghiên cứu phân chia địa tầng thành tạo trầm tích Holocen vùng châu thổ sông Cửu Long đợc nhiều nhà địa chất đề cập nh : Hoàng Ngọc Kỷ (1994), Vũ Đình Lu (2005), Tạ Kim Oanh, Nguyễn Văn Lập (2004), Nguyễn Địch Dỹ (2004), Nguyễn Địch Dỹ, Đinh Văn Thuận (2005), Đinh Văn Thuận (2005), Lê Đức An (2004), Nguyễn Huy Dũng, Ngô Quang Toàn (2004), Vũ Văn Vĩnh (2000) Các công trình trình bầy kết nghiên cứu địa chất, địa hình - địa mạo, môi trờng trầm tích, thay đổi mực nớc biển Holocen, kÕt qu¶ vỊ cỉ sinh nh− T¶o Diatomea, Trùng lỗ, bào tử phấn hoa tuổi tuyệt đối 14C , sở đà phác họa khái quát địa tầng Holocen châu thổ sông Cửu Long Mặt khác, kết cho phép nhận định xu phát triển thành tạo trầm tích Holocen - đại vùng cửa sông ven biển châu thổ sông Cửu Long (hình 1) Ii Thang địa tầng Holocen - đại vùng cửa sông ven biển châu thổ sông Cửu Long Nguyên tắc phân chia Các trầm tích Holocen phân vị địa tầng thuộc thống thang địa tầng Đệ Tứ, việc phân chia địa tầng Holocen tuân thủ nguyên tắc phân chia địa tầng Đệ Tứ nói chung Trầm tích Đệ Tứ thành tạo kỷ độc lập tiến hành phân chia chúng theo hớng chi tiết hoá mặt thời gian xuất phát từ hai quan điểm sau : - Thứ nhất, ranh giới kỷ Đệ Tứ Việt Nam phải đợc xem xét khuôn khổ quy luật chung phạm vi quốc tế khu vực ; - Thứ hai, từ mốc địa tầng có tuổi tuyệt đối, đợc sử dụng nh điểm tựa với tiêu khác để vạch ranh giới cho thành tạo trầm tích Đệ Tứ dới điểm tựa định khoảng thời gian thành tạo chúng Phân chia địa tầng Đệ Tứ cần tiến hành song song phơng pháp nêu (thạch địa tầng, sinh địa tầng, kiện địa tầng, địa tầng phân tập, ) Hai quan điểm cho thấy việc phân chia địa tầng Đệ Tứ hay địa tầng Holocen cần phải dựa tiêu chuẩn sau : 335 Hình Sơ đồ khu vực nghiên cứu a) Tiêu chuẩn tuổi tuyệt đối : tài liệu phân tích tuổi tuyệt đối mẫu vỏ sò, ốc thân gỗ lấy lỗ khoan đợc xem xét nh điểm tựa quan trọng để vạch ranh giới thành tạo Holocen vùng nghiên cứu ; b) Tiêu chuẩn cổ sinh : kết phân tích Foraminifera, Diatomae, bào tử phấn hoa mẫu lấy lỗ khoan làm sở để thiết lập nghiên cứu chi tiết mặt cắt đối sánh chúng ; c) Tiêu chuẩn thạch học trầm tích : đặt quy luật tích tụ trầm tích, tính chu kỳ, cấu tạo trầm tích, thành phần vật chất nh quy luật phân bố không gian theo thêi gian ë khu vùc c¸c sù kiƯn địa chất có tính toàn cầu để xem xét ranh giới thành tạo Holocen vùng nghiên cứu ; 336 d) Tiêu chuẩn kiến tạo trẻ - địa mạo : kiến tạo trẻ thể chuyển động nâng hạ tân kiến tạo, chuyển động hoạt động đới đứt gẫy, dựa vào nằm lớp trầm tích, vào mối quan hệ thềm sông, thềm biển với kiến tạo trẻ, dao động mực nớc đại dơng thành tạo trầm tích tơng ứng ; đ) Tiêu chuẩn cổ khí hậu : kết dới nhiều góc độ nh trầm tích, đặc điểm địa hóa, mức độ phong hóa đất đá, trầm tích với kiểu vỏ phong hóa, thay đổi thành phần khoáng vật, đặc biệt ý tới khoáng vật bền vững, cổ sinh với đặc điểm cỉ sinh th¸i cđa c¸c phøc hƯ nh− tû lƯ dạng a nóng, a mặn, a lợ, a xem xét nh tiêu chuẩn giải ranh giới địa tầng Holocen 2 Thang địa tầng Holocen - đại vùng nghiên cứu Địa tầng Holocen - đại vùng cửa sông ven biển châu thổ sông Cửu Long, đà đợc nhiều tác giả nghiên cứu phân chia phân vị trầm tích có nguồn gốc tuổi nh dới : Holocen dới nguồn gốc aluvi ( aQ12 ), Holocen dới-giữa nguồn gốc aluvi, sông đầm lầy, biển, sông biển (a, m, am, ab Q12 ), Holocen gi÷a ngn gèc biĨn (mQ 22 ), Holocen - phần nguồn gốc sông biển ( amQ 22 31), Holocen giữa-trên phần dới nguồn gốc sông biển (amQ 22 32), Holocen phần nguồn gốc aluvi (aQ 32 1), Holocen phần nguồn gốc aluvi (aQ 32 2) Đặc biệt, phân vị Holocen nguồn gốc biển đợc Nguyễn Ngọc Hoa nnk (1991) gọi hệ tầng Hậu Giang (mQ 22 hg ) [8] Hệ tầng thể đồ địa chất - khoáng sản tỷ lệ 1: 200.000 tờ Phú Quốc - Hà Tiên, Cà Mau - Bạc Liêu, Trà Vinh - Côn Đảo, Long Xuyên, Mỹ Tho tờ An Biên - Sóc Trăng Hệ tầng Hậu Giang đợc nhiều tác giả xếp vào Holocen dới ( Q122 hg ), tơng ứng với hệ tầng Bình Chánh (Q122 bc) [5] Hoàng Ngọc Kỷ (1994) xếp loại sét dẻo mầu xám, sét than bùn mầu tối đen, tơng đồng với trầm tích biển thềm biển bậc ( mQ12 ) trầm tích sông thềm bậc (aQ12 ) vào hƯ tÇng An Giang ( mQ12−2 ag ) cã ti Holocen dới-giữa nguồn gốc biển [9] Nguyễn Địch Dỹ nnk (1995) xếp hệ tầng Hậu Giang vào bậc Hải Hng (Q122) phạm vi nớc (khái niệm bậc khu vực theo quy phạm địa tầng Việt Nam), bao gồm hệ tầng Hậu Giang, Bình Chánh [5] Nguyễn Huy Dũng nnk (2004) sử dụng khái niệm bậc (bậc Hậu Giang) cho thành tạo Holocen dới-giữa [4] Lê Đức An (2004) xếp trầm tích Holocen dới-giữa vùng nghiên cứu vào hệ tầng Hậu Giang (Q122 hg) [2] Đối với trầm tích Holocen muộn, Nguyễn Ngọc Hoa nnk (1996) sử dụng hệ tầng Cửu Long ( Q 32 cl ) [6, 7] Lê Đức An (2004), Hoàng Ngọc Kỷ (2005) xem hệ tầng Cửu Long có tuổi Holocen giữa-muộn với nguồn gốc biển sông hỗn hợp ( maQ 22 −3 cl ) [2, 7] NguyÔn Huy Dũng nnk (2004) gọi bậc Cần Giờ tuổi Holocen giữa-muộn [4] Nguyễn Địch Dỹ nnk (1995) gọi bậc Thái Bình gồm hệ tầng Cần Giờ, Cửu Long ti Holocen mn (b¶ng 1) [4] B¶ng B¶ng liên hệ phân vị địa tầng Holocen - đại vùng đồng sông Cửu Long Pleistocen Tầng An Giang Q12−2 gåm : HƯ tÇng An Giang mQ12− Trầm tích biển, trầm tích sông Phù sa cổ Tầng loess Thủ Đức Bậc Cần Giờ Nguyễn Huy Dũng (2004) Bậc Hậu Giang Bậc Hải Tầng Cửu Long Q 22 −3 gåm : H−ng Q12−2 HƯ tÇng Cưu Long maQ 22 cl (Hậu Giang, Bình Trầm tích gió vQ 22 Chánh ) Bậc Thái Bình Q 23 (Cửu Long, CÇn Giê) HƯ tÇng Cưu Long TÇng U Minh gåm : HƯ tÇng U Minh mbQ 32 HƯ tÇng Đồng Tháp abQ 32 Trầm tích sông aQ 32 Trầm tích sông biển amQ 32 Hệ tầng Hậu Giang Hệ tầng Cửu Long Hoàng Ngọc Kỷ (1994) Nguyễn Địch Lê Đức An Dỹ nnk (2004) (1995) Hệ tầng Hậu Giang Phù sa trẻ Holocen giữa-trên Holocen dới-giữa Holocen Holocen d−íi Holocen Holocen trªn Thèng Ngun E Ngäc Hoa Phơ thèng Saurin vµ nnk (1973) (1991) HT BÕn Tre 337 Kết nghiên cứu đề tài KC 09.06/06-10 đà phân chia địa tầng Holocen vùng ven biển châu thổ sông Cửu Long bao gồm ba phân vị hệ tầng : hệ tầng Bình Đại Q12 bđ, hệ tầng Hậu Giang Q 22 hg hệ tầng Cửu Long Q 32 cl Hệ tầng Bình Đại (Q12 bđ) hệ tầng đợc thành lập từ kết nghiên cứu đề tài KC 09.06/06-10 (bảng 2) IiI Phân vị địa tầng - hệ tầng Bình Đại am (Q12 bđ) Các thiết lập phân vị địa tầng - Hệ tầng Bình Đại Trong thang địa tầng Holocen vùng cửa sông ven bờ châu thổ sông Cửu Long, tập thể tác giả tuân thủ quy phạm địa tầng Việt Nam (Cục địa chất Việt Nam xuất bản, 1994) xây dựng nên thang địa tầng Holocen nêu Đặc biệt, tập thể tác giả xác lập phân vị địa tầng theo điều 6.12, 6.13 quy phạm địa tầng Việt Nam với tiêu dới : - Tên phân vị : Hệ tầng Bình Đại - Thời gian thành tạo : Holocen sớm (11.700 8.000 năm cách ngày nay) - Ký hiệu : Q12bđ - Đặc điểm chung phân vị : trầm tích hệ tầng từ dới lên gồm sét mầu xám ghi, xám đen xen kẹp lớp cát mỏng chứa bà thực vật, cát hạt mịn mầu xám vàng, lớp mỏng thực vật Hệ tầng Bình Đại có nguồn gốc sông biển - Tên hệ tầng Bình Đại không trùng với tên phân vị địa tầng đà sử dụng văn liệu địa chất Việt Nam nói chung vùng nghiên cứu nói riêng - Trầm tích hệ tầng Bình Đại phủ trực tiếp thành tạo trầm tích sét loang lổ, đặc trng cho trầm tích tuổi Pleistocen muộn thuộc hệ tầng Long Mỹ Một mặt bị trầm tích sét xám xanh, sét mầu nâu phủ lên lớp mỏng bột Các trầm tích phủ lên trầm tích hệ tầng Bình Đại thuộc trầm tích hệ tầng Hậu Giang, đợc xếp vào tuổi Holocen có nguồn gốc trầm tích biển Nh vậy, trầm tích hệ tầng Bình Đại phủ trầm tích hệ tầng Long Mỹ, tuổi Pleistocen muộn bị trầm Bảng Thang địa tầng Holocen khu vực nghiên cứu Tuổi Phụ Hệ Ký (năm thống tÇng hiƯu Bp) Ngn gèc 3.000-nay CưU LONG 8.000-3.000 HËU GIANG Q12 BìNH ĐạI Sét mầu xám ghi, xám BT-PH : Polypodium sp., Cyathea sp., Tsuga sp ®en xen kĐp c¸c líp c¸t Q 12 bt máng chøa b· thùc vật, cát Tảo Diatomea : Centrophyceae sp., hạt mịn mầu xám vàng Cyclotella stylorum Q13 LONG Mỹ Cát hạt trung mầu xám Tảo Diatomeae : Cyclotella stylorum, nâu xen lớp sét mầu xám Cyclotella striata, Centrophyceae sp Sông Q 32 cl s¸ng chøa nhiỊu vÈy mica BT-PH : Gleichenia sp., Dicksonia sp., biĨn, vµ mïn b· thùc vËt SÐt Osmunda sp lục địa mầu nâu hồng có thấu VCS : Haplophragmium agglutinas, kính cát mầu nâu nhạt Trochammia nitida Sông Tảo Diatomea : Cyclotella stylorum, biển, Sét mầu nâu cã tÝch tơ Paralia sulcata, Cyclotella striata carbonat chøa m¶nh vơn BT-PH : Lycopodium sp., Cyathea sp., biĨn n«ng Q 22 hg vỏ sò ốc bà thực vật Alsophium sp ven bê SÐt x¸m xanh xen kÏ c¸c VCS : Quinquelloculina oblonga, thÊu kÝnh bét c¸t Bolovina dilatata, Trochammina sp., biển Globorotalia cultrata 11.700-8.000 HOLOCEN PLEISTOCEN Đặc điểm cổ sinh Q 22 Q13 lm Q 32 338 Đặc điểm trầm tích 125.000 Thống Sông biển BT-PH : Polypodium sp., Salvinia sp., BiĨn, SÐt loang lỉ cã kÕt vãn Tsuga sp lục laterit mầu vàng VCS : Adellosina pulchella, Operculina địa vẩy mica complanata, Ammonia beccarii tích hệ tầng Hậu Giang, tuổi Holocen phủ lên - Hệ tầng Bình Đại đợc thiết lập lỗ khoan Bến Tre 3, thuộc xà Ba Tri - huyện Bình Đại - tỉnh Bến Tre, toạ độ : X - 1001'21,1", Y - 10642'00" Mặt cắt chuẩn đợc thiết lập có phơng chạy dọc bờ biển cắt qua khu vực cửa sông Cửu Long cửa sông Mỹ Thạnh (hình 2) Trong lỗ khoan sâu đề tài K C09.06/06-10, lỗ khoan BT3, trầm tích hệ tầng Bình Đại gặp lỗ khoan LKBT2 độ sâu 38,35 m đến 54 m Trên mặt cắt cho thấy, trầm tích hệ tầng Bình Đại nằm thung lũng đào khoét Bến Tre Kết phân chia địa tầng phân tập lỗ khoan BT3 Nguyễn Biểu, phân chia trầm tích Holocen thành ba sequence phân bố từ đến 53,5 m : sequence ứng với trầm tích Holocen hạ Q12 độ s©u 53,5-34 m ; sequence øng víi Holocen trung sequence ứng với Holocen thợng [3] Nh hệ tầng Bình Đại ứng với sequence phân chia địa tầng phân tập Nguyễn Biểu (2009) Những nêu cho phép tập thể tác giả xác lập hệ tầng - Hệ tầng Bình Đại Mặt khác cho phép nhìn nhận địa tầng thành tạo trầm tích Holocen vùng cửa sông ven biển châu thổ sông Cửu Long có sở để phân chia thành ba phần ứng với ba hệ tầng : hệ tầng Bình Đại (Q12 bđ ), hệ tầng HËu Giang (Q 22 hg), hƯ tÇng Cưu Long (Q 32 cl ) Mô tả hệ tầng Bình Đại ( Q12 bđ ) Hệ tầng Bình Đại lần đợc tập thể tác giả đề tài K C09.06/06-10 (Nguyễn Địch Dỹ chủ biên, 2009) thiết lập mặt cắt lỗ khoan LKBT3 xà Ba Tri - huyện Bình Đại - tỉnh Bến Tre, tọa độ : X : 10°01'21,1", Y : 106°42'00" TrÇm tÝch cđa hƯ tầng Bình Đại mặt cắt lỗ khoan Bến Tre phân bố độ sâu từ 34 m ®Õn 53,5 m bao gåm ba tËp, tõ d−íi lªn nh− sau : - TËp tõ 53,5 m ®Õn 44 m gồm sét mầu xám nâu, xám đen phân líp ngang TrÇm tÝch chøa nhiỊu mïn b· thùc vËt, vẩy sericit tích tụ carbonat mầu vàng (ảnh 1) Thành phần độ hạt : sét 57,18 %, bột 38,35 %, c¸t 4,47 %, Md = 0,01, So = 3,53, Sk = 0,68 Kết phân tích 14C mẫu thực vật độ sâu 53,55 m có tuổi 10.130 110 năm BP Ngoài trầm tích có chứa vài mảnh vụn tảo Centrophyceace sp., Bào tử phấn hoa : Cyathea sp., Pteris sp., Taxodium sp., Cycas sp BỊ dÇy cđa tËp lµ 9,5 m - TËp tõ 44 m đến 39 m gồm cát - bột - sét mầu xám xanh, xám đen lẫn sét mầu xám nâu, chứa nhiều bà thực vật mảnh vỡ vỏ sò ốc (ảnh 2, 3) Thành phần độ hạt : sét chiÕm 24,69 %, bét chiÕm 35,77 %, c¸t chiÕm 39,55 % Md = 0,06, So = 2,97, Sk = 0,4 Trầm tích có chứa bào tử phấn : Cyathea sp., Pteris sp., Polypodium sp., Acrotichum sp Vi cæ sinh : Pseudorotalia schroeteriana, Rotalia calcar, Elphidium advernum, E maccellum BỊ dÇy tập m Hình Mặt cắt địa chất ven biển từ Mỹ Thạnh đến Cửa Tiểu 339 ảnh Trầm tích hệ tầng Bình Đại lỗ khoan BT3, độ sâu 48,7- 49 m ảnh Trầm tích hệ tầng Bình Đại lỗ khoan BT3, độ sâu 43,3-43,7m - Tập từ 39 m đến 34 m gồm cát - bột - sét mầu nâu, xám đen có chứa vỏ sò ốc Thành phần độ hạt : sÐt chiÕm 15,52 %, bét chiÕm 38,42 %, c¸t chiÕm 38,41 % Md = 0,06, So = 3,56, Sk = 0,76 Trầm tích có chứa phong phú bào tử phÊn : Acrostichum sp., Polypodium sp., Osmunda sp., Taxodium sp Vi cæ sinh : Elphidium advenum, Pararotalia sp., Asterorotalia sp Bề dầy tập m 340 Trầm tích Hệ tầng Bình Đại (amQ12 bđ) có tuổi Holocen sớm (11.700 - 8.000 năm BP), nguồn gốc sông - biển có bề dầy 19,5 m Trầm tích hệ tầng Bình Đại (amQ12 bđ) phủ trực tiếp lên hệ tầng Long Mỹ (Q13 lm ) Hệ tầng Bình Đại bắt gặp lỗ khoan LKBT2 với mặt cắt tơng tự nh lỗ khoan LKBT3 (hình 3) ảnh Trầm tích hệ tầng Bình Đại lỗ khoan BT3, độ sâu 41,7- 42,0 m Hình Hệ tầng Bình Đại lỗ khoan Bến Tre KếT LUậN Hệ tầng Bình Đại đợc xác lập lỗ khoan BT3 xà Ba Tri - huyện Bình Đại - tØnh BÕn Tre, täa ®é : X - 10°01'21,1", Y - 10642'00" Trầm tích hệ tầng Bình Đại có tuổi Holocen sớm, đợc thành tạo môi trờng cửa sông ven biển (amQ12 bđ), bao gồm ba tập trầm tÝch tõ d−íi lªn nh− sau : - TËp : từ 53,5 m đến 44 m gồm sét mầu xám nâu, xám đen phân lớp ngang Trầm tích có chøa nhiỊu mïn b· thùc vËt, vÈy sericit vµ tÝch tụ carbonat mầu vàng, dầy 9,5 m - Tập : từ 44 m đến 39 m gồm cát - bột - sét mầu xám xanh, xám đen lẫn sét mầu xám nâu, chứa nhiều bà thực vật mảnh vỡ vỏ sò ốc, dầy m 341 ... 09.06/06-10 đà phân chia địa tầng Holocen vùng ven biển châu thổ sông Cửu Long bao gồm ba phân vị hệ tầng : hệ tầng Bình Đại Q12 bđ, hệ tầng Hậu Giang Q 22 hg hệ tầng Cửu Long Q 32 cl Hệ tầng Bình Đại... giới địa tầng Holocen 2 Thang địa tầng Holocen - đại vùng nghiên cứu Địa tầng Holocen - đại vùng cửa sông ven biển châu thổ sông Cửu Long, đà đợc nhiều tác giả nghiên cứu phân chia phân vị trầm... lập hệ tầng - Hệ tầng Bình Đại Mặt khác cho phép nhìn nhận địa tầng thành tạo trầm tích Holocen vùng cửa sông ven biển châu thổ sông Cửu Long có sở để phân chia thành ba phần ứng với ba hệ tầng