Địa chất đối bờ potx

Đại học Quốc gia Hà nội Trờng đại học khoa học tự nhiên Phòng quân sự Tổng cục kỹ thuật quốc phòng Mỹ Washington, DC 20314-1000 địa chất đới bờ Ngời dịch: Trịnh Lê Hà Hà nội - 2005 Chơng 1 Lời giới thiệu 1.1. Mục đích Mục đích của tài liệu này là cung cấp cho ngời đọc khái niệm tổng hợp về địa chất đới bờ, giới thiệu các nguồn thông tin, dữ liệu có liên quan và các phơng pháp khoa học công nghệ có khả năng ứng dụng trong lĩnh vực nghiên cứu địa chất bờ. Địa chất bờ là một ngành khoa học chuyên về nghiên cứu các đặc điểm hình thái, cấu trúc, cấu tạo đá gốc và trầm tích ở khu vực đới bờ. Các t liệu tham khảo của tài liệu đều nằm trong các cuốn sách giáo khoa kinh điển và những t liệu chuyên môn trong các lĩnh vực địa chất, địa mạo, địa lý, hải dơng, khí tợng hải văn và các công nghệ kỹ thuật địa vật lý. Hy vọng rằng, cuốn sách này sẽ giúp cho ngời đọc, đặc biệt là những ngời hiện đang hoạt động trong các lĩnh vực liên quan đến chuyên ngành này có đợc những khái niệm tổng quát về mọi khía cạnh địa chất của khu vực đới bờ và các nguồn thông tin liên quan. 1.2. ý nghĩa thực tiễn Cuốn sách này đợc xuất bản nhằm đáp ứng nhu cầu chuyên môn và nâng cao hiểu biết về khu vực đới bờ cho các hoạt động quản lý, nghiên cứu phục vụ lợi ích kinh tế xã hội. Vì vậy đối tợng bạn đọc thờng là các kỹ s, các nhà địa chất và hải dơng học, những ngời đã có ít nhiều những kiến thức và kinh nghiệm hoạt động trong lĩnh vực đới bờ, muốn đợc mở rộng thêm những hiểu biết và tiếp cận với một số vấn đề chuyên biệt liên quan đến qúa trình động lực đới bờ, tơng tác biển khí và lục địa. ở đây Đới bờ đợc hiểu là một khu vực nằm giữa rìa của thềm lục địa và phần đất liền tiếp giáp còn chịu ảnh hởng của các hoạt động sóng, bão (chi tiết ở chơng II). Định nghĩa này có thể áp dụng cho các khu vực nằm ven bờ các đại dơng, các hồ lớn, các thủy vực chứa nớc, các cửa sông ven biển và cho một khu vực bờ biển bất kỳ nào có các qúa trình động lực ven bờ. Với cách sử dụng linh hoạt nh vậy, chúng tôi hy vọng rằng cuốn sách này sẽ trở thành tài liệu bổ ích cho các nhà nghiên cứu và là cuốn cẩm nang cho những ngời hiện đang hoạt động trong các lĩnh vực liên quan. 1.3. Sách tham khảo Danh mục sách và các tài liệu tham khảo sẽ đợc liệt kê ở phn phụ lục A. Do nội dung của cuốn sách bao trùm nhiều vấn đề trên quy mô lớn và phục vụ cho nhiều đối tợng bạn đọc nên trong phần phụ lục không có sự phân loại theo chủ đề hoặc nội dung đợc xuất bản. Một số cuốn sách mang tính kinh điển nh Môi trờng đới bờ của Carter (1988); Môi trờng trầm tích đới bờ của Davis (1985) và Hình thái học bờ biển của Pethick (1984) nên đợc tìm đọc, nhất là đối với những ngời hiện đang hoạt động trong các lĩnh vực liên quan tới đới bờ và điều này giống nh một tấm chứng chỉ khoa học với những ai đã đọc nó. 1.4. Cơ sở lý luận a. Kể từ khi con ngời biết tới biển cả, họ đã bị thu phục bởi sự đa dạng phong phú của những cảnh quan địa mạo và các hệ sinh thái nằm ven bờ. Ngoại trừ đỉnh núi cao Ampơ, tất cả những môi trờng đới bờ khác nhau đều đợc tìm thấy ở khắp mọi nơi trên thế giới. Từ những bờ biển băng hà ở cực bắc tới những bờ đá nằm trên các đứt gẫy, các barie cát ở vùng khí hậu ấm và những trảng cây lùm cỏ ở vùng nhiệt đới với vô số các hình dạng trung gian và hỗn hợp. Con ngời đã biết sử dụng biển cả để phục vụ cho các hoạt động của mình nh sản xuất thực phẩm, mỹ phẩm, giao thơng và cả chiến tranh. Nhiều nhà cửa và thành phố đã mọc lên ở các khu vực ven bờ, cũng vì vậy mà con ngời đã phải chịu những tổn thất do biển cả gây ra, những thiệt hại do thiên tai ập đến bất ngờ và những trở ngại bởi những thay đổi do biển cả tác động lên đất liền trong những nhịp thời gian ngắn đáng chú ý nh sự biến mất của các bãi biển trong từng giờ, sự biến mất của các lạch triều trong từng ngày và sự sụp đổ của các vách bờ trong một thời kỳ nào đó. Nhiều công trình xây dựng của con ngời đã bị chôn vùi trong cát, quét sạch và bị nghiền vụn thành những đống gạch vỡ làm nản lòng những phát kiến công nghệ của con ngời. Tại sao lại nh vậy? Điều gì đã chi phối những tác nhân gây ra sự thay đổi này của biển cả? b. Câu trả lời này đã bị lảng tránh, mặc dù trong nhiều thế kỷ qua, con ngời cha bao giờ từ bỏ những nỗ lực để làm chủ biển cả. Bỏ qua các yếu tố tự nhiên và sự qúa độ của thói hubris (đây là một từ Hy lạp không thể dịch đợc đủ nghĩa, từ này dùng để chỉ thái độ kiêu căng tự phụ, sẵn sàng thách thức mọi ngời và mọi thứ có thể xảy ra), con ngời đã xây dựng nhiều công trình để bảo vệ những thành phố của họ ở những khu vực xung yếu. Nhng một điều đáng tiếc là khi xây dựng những công trình đó họ đã không để ý đến những cấu trúc vật lý tự nhiên của khu vực, sự cân bằng mỏng manh giữa các nguồn cung cấp trầm tích, chất lợng nớc, các hệ sinh thái, những yếu tố không thể thiếu của một môi trờng đới bờ. c. Cho đến những năm cuối cùng của thế kỷ 20, ngời ta mới nhận biết đợc tầm quan trọng của ba yếu tố cơ bản sau trong vùng đới bờ: cấu trúc địa chất khu vực, các qúa trình vật lý - động lực ven bờ, sinh thái và sinh học của các loài động thực vật ven bờ. Tuy nhiên, trong cuốn sách này chúng tôi chủ yếu tập trung vào các nội dung liên quan đến chủ đề thứ nhất, đó là địa chất, trong đó sẽ bao gồm cả phần địa mạo cảnh quan (hình dạng và hình thái) và cấu trúc của các địa tầng cổ nằm bên dới hoặc lộ trên bề mặt. Mối tơng quan giữa các lực tác động và dạng địa hình, các mô tả bờ biển nh là một phần của bức tranh tổng quát trên cơ sở các khái niệm địa chất tổng hợp của các ngành khoa học trái đất khác nhau nh khí tợng và hải dơng. d. Mục đích của cuốn sách này là : - Khái quát các đặc điểm địa chất, khí hậu và môi trờng vùng bờ biển trên thế giới. - Mô tả chi tiết một số kiểu bờ biển đặc trng - Giải thích sự hình thành của các kiểu bờ khác nhau và mối tơng tác của chúng với các qúa trình sóng, dòng chảy và biến đổi của thời tiết (đôi khi đợc hiểu đơn giản là hình thái động lực. - Trình bày các phơng pháp khảo sát thực địa và quy trình phân tích, xử lý các số liệu điều tra phục vụ cho công tác nghiên cứu đới bờ. e. Trong các nội dung trình bày, chúng tôi sẽ nhấn mạnh đến các đặc điểm hình thái và các dạng địa hình có kích thớc khác nhau từ cm đến km cùng với những qúa trình hình thành và biến đổi của chúng trên quy mô thời gian từ phút đến hàng nghìn năm (hình 1-1). Và những tơng quan trên quy mô địa chất nhỏ nh sự chyển động của các hạt trầm tích trong dòng chảy hoặc các lực hấp dẫn- điện hóa học của các lớp ste trong các trầm tích gắn kết. Do giới hạn về thời lợng của cuốn sách nên ở đây chúng tôi chỉ có thể giới thiệu với bạn đọc một cách tóm tắt về các điều kiện khí tợng hải văn. f. Ngoài ra, trong cuốn sách này còn đề cập đến một chủ đề cũng khá quan trọng khác trong vùng đới bờ đó là sinh học. Các hoạt động của sinh học là một thành phần không thể thiếu trong cấu trúc môi trờng địa chất đới bờ, không những thế chúng còn tác động đến cấu tạo địa chất của khu vực theo nhiều cách: - Sự có mặt của các rạn san hô và rừng ngập mặn đã tạo điều kiện cho đờng bờ phát triển và lấn ra biển. - Do hoạt động của các tổ chức sinh vật, lợng dung dịch hóa học đợc tiết ra và những cơ chế đào mòn và đục khoét của một số loài đã thúc đẩy thêm qúa trình xói mòn vách bờ. - Sự có mặt của các loài thực vật đã giúp cho các bar cát và cồn cát đợc duy trì ổn định. - Tốc độ bồi lấp các vùng của sông và vũng vịnh giảm nhờ khả năng cản trầm tích của các loài thực vật và đồng thời hình thành nên các vùng đất ngập nớc. Tất cả những vấn đề này sẽ đợc đề cập một cách đầy đủ trong cuốn sách, song những chi tiết về thành phần các loài thực vật và động vật sẽ không đợc nhắc đến ở đây. g. Các khía cạnh địa kỹ thuật đới bờ nh việc khai thác và sử dụng các vật liệu phục vụ cho xây dựng hay tính toán độ dốc, sức bền trong địa chất công trình cũng sẽ không đợc đề cập đến. Nhng các bạn có thể tìm đọc vấn đề này trong cuốn sách của Eckert và Callender (1987) và cuốn Nghiên cứu trong công nghiệp xây dựng và những thông tin liên quan (1991) về khai thác đá phục vụ kỹ thuật xây dựng đới bờ và EM 1110-2-2302. h. Cuốn sách này sẽ đạt đợc những mục đích của nó nếu cuối cùng nó thuyết phục đợc các độc giả hiểu rằng không có một đặc điểm hoặc cấu trúc đới bờ nào tồn tại độc lập, không nhng thế mỗi thành phần đều có những mối tơng tác với nhau và đới bờ cũng là giống nh thực thể sống, có thể thay đổi, phát triển và tiến hóa. Vì vậy những hiểu biết và sự tôn trọng những đặc điểm cấu trúc địa chất tự nhiên của một khu vực đới bờ là cơ sở đảm bảo cho sự phát triển ổn định thành công và kinh tế của bất kỳ một công trình quy hoạch phát triển nào nh xây dựng thiết kế, bảo vệ quản lý và duy trì các dự án. 1-5. Cấu trúc và nội dung của cuốn sách Cuốn sách tập trung vào 3 nội dung chính: - Các khái niệm cơ bản liên quan đến địa chất đới bờ - Mô tả đặc điểm hình thái đặc trng của bờ biển và môi trờng ven bờ - Các hớng dẫn tiến hành khảo sát thực địa a. Chơng 2 sẽ cung cấp một cách cơ bản và khái quát về những thuật ngữ khoa học đợc sử dụng trong nghiên cứu đới bờ và những khái niệm cơ bản liên quan nh cao độ chuẩn và biến trình của mực nớc, các hoạt động của sóng, thủy triều và các qúa trình gây ra những biến động địa chất trong khu vực đới bờ. Mục đích của chơng này là giúp cho ngời đọc có những kiến thức cơ bản về các qúa trình liên quan đến sự biến đổi của đới bờ để có thể đi sâu vào các vấn đề cụ thể sẽ đợc thảo luận tiếp trong các chơng sau. b. Chơng 3 giới thiệu về cách phân loại đới bờ của Francis Shepard (1937; 1948; 1963; 1973) kèm các ví dụ cụ thể và những vấn đề xoay quanh phơng pháp phân loại này. c. Chơng 4 đề cập tới hình thái động lực của các đồng bằng châu thổ ven biển (delta), các vũng vịnh, thềm cát (sandy shoreface) và thềm cố kết (cohesive shoreface). d. Chơng 5 mô tả các phơng pháp kỹ thuật đợc sử dụng trong qúa trình nghiên cứu và đánh giá lịch sử địa chất, địa mạo đới bờ. Trong chơng này không hớng dẫn các bớc tiến hành một cuộc điều tra nghiên cứu mà chỉ đề cập tới các dạng số liệu cần thu thập, các công cụ kỹ thuật có thể trợ giúp và phơng pháp hạn chế các sai số, cách phân tích số liệu khảo sát bao gồm cả nguồn số liệu thứ cấp. Mục đích nhằm giúp ngời đọc hình dung đợc khối lợng các số liệu sau mỗi cuộc điều tra khảo sát, cách tổ chức phân tích, xử lý, và sử dụng một cách hiệu qủa trớc khi tiến hành các cuộc điều tra khác. Vì vậy nội dung chính của chơng chủ yếu tập trung vào việc phân tích, xử lý các số liệu khảo sát và kiểm tra độ sai số. 1-6. Lời đề xuất Tổng cục kỹ thuật quân sự Mỹ đề xuất lu hành cuốn sách này nh một tài liệu tham khảo chuyên môn về khoa học công nghệ, kỹ thuật địa chất đới bờ và là cuốn sách hớng dẫn cho các nghiên cứu trong lĩnh vực địa chất đới bờ (CECW-EG). Mọi ý kiến đóng góp hay thắc mắc liên quan đến nội dung của cuốn sách, xin gửi trực tiếp về địa chỉ sau : Headquater, US , Army Corps of egineers Attn : CECW-EG 20 Massachusetts Ave., NW Washington, DC 20314-1000 1-7. Lời cảm ơn Tên các tác giả cuốn sách và nhà phê bình sẽ đợc liệt kê trong phụ lục C Hình 1-1 : Sơ đồ quy mô (không gian và thời gian) của các hiện tợng tự nhiên Chơng 2 Các thuật ngữ khoa học và môi trờng địa chất đới bờ 2-1. Khái quát chung Hình thái và cấu trúc đới bờ hiện đại là sản phẩm tơng tác của nhiều quá trình phức tạp, trong đó có sự biến động không ngừng của đá gốc và trầm tích. Việc mô tả các đặc điểm địa chất đới bờ thờng gặp khó khăn do thiếu sự thống nhất trong việc sử dụng các thuật ngữ chuyên môn và những khái niệm liên quan đến các qúa trình địa chất nói chung và nói riêng. Mục 2-2 và 2-3 của chơng sẽ khái quát các đặc điểm chung của đới bờ và giải thích một số khái niệm thông dụng nh bờ biển và đờng bờ. Mục 2-4 đề cập đến các thuật ngữ liên quan đến mực nớc và thủy triều. Các mục còn là các quan điểm khác nhau của các nhà địa chất, hải dơng học và sinh học đối với qúa trình phát triển và hình thành cấu trúc địa mạo dải ven biển, trong đó có các yếu tố tác động của con ngời. Để giúp ngời đọc có thể hình dung và nắm bắt nhanh chóng cơ sở lý thyết ban đầu, các tác giả của cuốn sách đã lựa chọn một số khu vực đặc trng trên thế giới làm ví dụ minh họa. 2-2. Định nghĩa đới bờ và các yếu tố hình thành đới bờ a. Giới thiệu 1. Có rất nhiều các yếu tố đới bờ và qúa trình địa chất thành tạo khó xác định đợc ranh giới vì bản thân chúng luôn biến động theo không gian và thời gian. Hơn nữa, do cha có sự chuẩn hóa về thuật ngữ chuyên môn chung, nên khi đi vào mô tả các đặc điểm, mỗi một nhà nghiên cứu lại sử dụng một thuật ngữ khoa học riêng. Điều này dẫn đến sự bất đồng lớn trong công tác nghiên cứu khoa học. Đặc biệt là trong việc định nghĩa hai khái niệm dải ven bờ và dải ven biển. Việc xây dựng một hệ thống thuật ngữ chuyên môn thống nhất sẽ giúp cho các nhà nghiên cứu dễ dàng trao đổi kinh nghiệm và thuận lợi trong việc xuất bản các công trình nghiên cứu của mình. 2. Để phân loại và mô tả các cấu trúc hình thái, địa chất đới bờ, trớc tiên cần có sự thống nhất một số định nghĩa liên quan. ở đây, chúng tôi có sử dụng một số định nghĩa riêng đợc xây dựng dựa trên các nguyên tắc tổng hợp từ nhiều lĩnh vực nghiên cứu khác nhau, trong đó bao gồm cả địa chất, vì vậy cách phân loại của chúng tôi có thể không hoàn toàn trùng với cách phân loại trong địa chất hay địa mạo, v.v Nh chúng ta đã biết, đới bờ là một khu vực có sự phân dị lớn về mặt địa hình, sự khác nhau của chúng có thể gặp ở nơi này hoặc nơi khác. Mỗi một dạng hoặc kiểu địa hình đợc mô tả không phải lúc nào cũng đại diện cho tất cả các khu vực. Chẳng hạn, các đảo atoll san hô thờng không có đờng bờ nhng vẫn có thềm lục địa, trong khi các biển nội lục hay biển hồ có bờ biển nhng không có thềm lục địa. Vì vậy việc xây dựng một hệ thống phân loại đầy đủ các đơn vị địa hình đới bờ sẽ giúp cho việc mô tả cấu trúc địa chất của khu vực nghiên cứu đợc dễ dàng hơn và tạo cơ sở cho các nghiên cứu mở rộng khác. b. Đới bờ Theo định nghĩa riêng của chúng tôi, đới bờ là khu vực chuyển tiếp giữa lục địa và biển, đó là nơi chịu ảnh hởng trực tiếp của các qúa trình thủy động lực sông, biển. Giới hạn ngoài của khu vực là ranh giới kết thúc thềm lục địa, giới hạn trong là phần lục địa chịu ảnh hởng của sóng bão, trong đó bao gồm các vùng cửa sông delta ven biển vì đây là các khu vực có hình thái và cấu trúc phụ thuộc vào các qúa trình tơng tác động lực giữa sông và biển. Với cách xác định này, khu vực đới bờ đợc phân chia nh sau (hình 2.1): Phần bờ biển Phần ven bờ Sờn bờ ngầm Thềm lục địa c. Phần bờ biển Là dải lục địa nằm ven biển đợc tính từ đờng bờ lui vào trong lục địa tới vị trí bắt đầu xuất hiện sự biến đổi đột ngột về địa hình, ví dụ nh các vách biển, các dải cồn cát hoặc một ranh giới xác định nào đó của thảm thực vật. Nằm trong phần này còn có các hệ thống đầm lầy, vũng vịnh và bãi triều. Tuy nhiên ở những khu vực có vùng cửa sông delta lớn nh Mississipi thì việc xác định ranh giới trong (phía lục địa) thờng gặp khó khăn nhng với những khu vực có chế độ thủy triều ổn định thì lại khá thuận lợi. Ranh giới ngoài (về phía biển) chính là đờng bờ, nơi chịu ảnh hởng mạnh mẽ của sóng bão. Đờng bờ và định nghĩa về bờ biển luôn đợc xem là cơ sở cho việc thành lập và đo vẽ bản đồ, vì vậy phần này sẽ đợc đề cập thêm ở chơng 5, mục e. Đối với các bờ đá, phần lục địa và đờng bờ gần nh trùng nhau, đối với khu vực bờ nhân tạo do xây dựng đê kè ranh giới đờng bờ khó xác định hơn nhng ranh giới trong vẫn thể hiện rõ ràng dựa vào những biến đổi tự nhiên của địa hình. d. Phần ven bờ Là vùng biển nằm trong giới hạn từ đờng bờ tới vị trí mực nớc thấp. ở những khu vực bờ có bãi cát, thì phần ven bờ đợc chia ra làm 2 đới: đới trớc và đới sau. Đới trớc đợc xác định từ ranh giới ngoài của phần ven bờ đến giới hạn của mép nớc ở mực thủy triều cao nhất, đới sau là phần còn lại của vùng ven bờ. Về mặt hình thái, đới sau có dạng địa hình khá bằng phẳng nhng đới trớc có dạng địa hình nghiêng về phía biển. Vị trí tại đó có sự thay đổi đột ngột về độ dốc chính là điểm tiếp giáp giữa 2 đới và đợc gọi là các gờ biển (rìa bậc thềm). Phần mô tả chi tiết đặc điểm hình thái bãi biển và các thuật ngữ liên quan sẽ đợc trình bày ở chơng 3. e. Sờn bờ ngầm Là khu vực kế tiếp phần ven bờ với giới hạn bên trong là đờng mực nớc thấp nhất, giới hạn bên ngoài là ranh giới kết thúc của thềm lục địa. Đây là khu vực có độ dốc giảm dần so với đới trớc. Vị trí chuyển tiếp sang phần thềm lục địa chính là chân của sờn bờ ngầm, vị trí này có thể đợc xác định một cách tơng đối dựa vào sự biến đổi độ dốc. Mặc dù sờn bờ ngầm là một trong những đặc điểm cấu trúc chung của khu vực đới bờ, nhng không phải lúc nào chúng cũng có mặt đầy đủ ở tất cả các đới bờ, ví dụ nh các vùng bờ có năng lợng thấp hay các khu vực có đờng bờ cấu tạo bởi các vật liệu bền vững. Sờn bờ ngầm thể hiện rất rõ qua các mặt cắt ngang và biểu đồ độ sâu. Đây cũng là khu vực diễn ra các hoạt động vận chuyển trầm tích mạnh mẽ, đặc biệt là phần nằm gần giới hạn trên. f. Thềm lục địa Là phần đáy biển nông bao quanh lục địa (hình 2-2) với giới hạn ngoài là vị trí bắt đầu có sự thay đổi đột ngột về độc dốc để chuyển sang sờn lục địa. Thềm lục địa cũng đợc phân chia thành 3 đới, đới trong, đới ngoài, đới giữa mặc dù ranh giới giữa các đới khó xác định vì không có những đặc điểm địa chất địa mạo đặc trng để làm cơ sở phân định nhng chúng vẫn đợc sử dụng khá rộng rãi trong qúa trình nghiên cứu đới bờ. Tuỳ thuộc vào mỗi nghiên cứu cụ thể và điều kiện địa chất khu vực, các đới có thể đợc phân chia theo những ranh giới tạm thời trên cơ sở những quy định riêng. Tuy nhiên, nh đã nói ở trên, không phải khu vực đới bờ nào cũng có thềm lục địa. 2-3. Thang tuổi địa chất a. Tuổi hóa thạch. Trong thang tuổi địa chất, các nhà khoa học đã phân chia thành bốn đơn vị thời gian lớn là nguyên đại, kỷ, thế, kỳ (hình 2-3). Trên cơ sở những nghiên cứu hóa thạch ở nhiều vùng địa chất khác nhau, các nhà địa tầng học (1800) đã phát hiện ra sự xuất hiện và biến mất của một số loài hóa thạch trong các tầng trầm tích. Điều này cho phép so sánh và liên hệ tuổi các hóa thạch trên diện rộng. Ví dụ, ranh giới của 2 nguyên đại Mezoizoi và Cenozoi đợc đánh dấu bởi sự biến mất của hàng trăm loài, trong đó có khủng long, nhng đồng thời xuất hiện nhiều loài khác với sự phát triển mạnh mẽ (Stanley, 1986). Tuy nhiên, thang tuổi hóa thạch chỉ mang tính chất so sánh niên đại của các tầng đá mà cha định ra đợc giá trị tuổi tuyệt đối. Mãi đến giữa thế kỷ thức 20, nhờ sự ra đời của phơng phâp phân tích phóng xạ các nhà khoa học mới tính toán đợc tuổi tuyệt đối của các tầng đá và xây dựng thang tuổi địa chất (hình 2-3), với đơn vị thời gian là triệu năm. b. Tuổi địa chất của đới bờ Đối với các nhà nghiên cứu đới bờ, tuổi các địa tầng Pleitocen và Holocen đợc quan tâm nhiều nhất, với niên đại cách đây khoảng chừng 1,8 triệu năm. Ngoài ra các tầng trầm tích tuổi đệ tứ cũng khá phổ biến ở khu vực đới bờ. (1) Trong kỳ Pleitocen đã xảy ra những biến đổi lớn về khí hậu ở Bắc bán cầu, đã đánh dấu cho thời kỳ băng hà hiện đại. Những dòng sông băng xuất hiện trên khắp các lục địa phía Bắc, kèm theo các qúa trình địa chất băng hà diễn ra trong thời gian dài. Nghiên cứu các đặc điểm địa mạo ở khu vực Bắc Mỹ sẽ cho thấy những dấu ấn của thời kỳ này, thể hiện qua các tầng trầm tích đợc hình thành bởi các tảng băng (xem chơng 3). Trong cuốn sách Địa chất kỷ đệ tứ và thời kỳ băng hà của Flint (1971) bạn đọc có thể tìm thấy nghiên cứu toàn diện về địa chất vùng Bắc Mỹ trong thời kỳ Pleitocen. (2) Giai đoạn biển tiến Holocen bắt đầu xuất hiện cách đây khoảng chừng 15 18 nghìn năm với sự dâng cao mực nớc biển trên toàn cầu. Đồng thời với sự kiện này là dấu hiệu suy yếu của thời kỳ băng hà, nguyên nhân gây ra là sự nóng lên của khí hậu toàn cầu. Điều này đã tác động lớn đến hình thái động lực của môi trờng đới bờ trong thời kỳ này, tuy nhiên dấu vết của các thời kỳ địa chất trớc vẫn còn lu lại ở nhiều nơi và rất dễ nhận thấy. Chẳng hạn, các đồi băng còn sót lại ở Boston Harbor hay các đảo băng ở phía nam nớc Anh (Long Island, Marthas Vineyard, Block và Nantucket Island), đó là sản phẩm của các con sông băng trong thời kỳ băng hà Wisconsin (Woodsworth và Wigglesworth 1934), nhng các bãi biển hay các doi chắn ven bờ thì lại đợc hình thành trong thời kỳ Holocen. (3) Thời kỳ băng hà ở Bắc Mỹ, sự biến đổi khí hậu toàn cầu kèm theo các giai đoạn đóng băng và gian băng đan xen nhau trong suốt kỷ đệ tứ đã ảnh hởng rất lớn tới diện mạo bề mặt trái đất và tính đa dạng sinh học trên toàn thế giới. Hoạt động của các sông băng trong lục địa vào thời kỳ này cũng bị suy yếu dần dần do các chấn động địa tĩnh và sự biến đổi của mực nớc biển. Dựa vào kết quả phân tích đồng vị oxy trầm tích biển sâu, các nhà khoa học phát hiện ra rằng, có ít nhất 9 giai đoạn gian băng và đóng băng đã xảy ra trong khoảng thời gian 700.000 năm(Kraft và Chrzastowski 1985). Bảng 2.1 cho thấy, giai đoạn đóng băng gần đây nhất là Wisconsin (bắc Mỹ) va Wrm (châu Âu) , vào hai giai đoạn này, mực nớc biển đã bị hạ thấp xuống 100m so với bây giờ. Ngày nay, tại các vùng bờ ở vĩ độ Bắc, chúng ta có thể bắt gặp rất nhiều các vết tích địa chất, địa mạo của giai đoạn Wisconsin, nhng những dấu tích của các thời kỳ trớc thì còn lại rất ít, ngoại trừ dấu hiệu dễ nhận biết nhất là sự nâng [...]... đường bờ ở vùng bờ biển Đại Tây Dương của nước Mỹ và một số các vịnh biển (Winkler 1977; Winkler và Howard 1977) Hình 2-1: Các dạng địa hình đới bờ Hình 2-2: Thềm lục địa và đáy đại dương (hình phóng đại vùng ven bờ Đại Tây Dương của nước Mỹ) Hình 2-3: Thang tuổi địa chất (nguồn Stanley, 1986) 2-4 cao độ chuẩn của mực nước và các khái niệm liên quan Cơ sở để xây dựng các bản đồ biến động đường bờ và... định nghĩa, điểm 0 được lấy theo mựctrung bình nước ròng (theo Oregon, 1973) a Cấu tạo địa chất và hình thái địa mạo1 (1 hình thái địa mạo là những nghiên cứu về đặc điểm hình thái tự nhiên và các dạng địa hình trên bề mặt trái đất, trong đó bao gồm cả phần lục địa và phần đáy biển) Tại vùng ven bờ, các tầng địa chất bên dưới có ý nghĩa quyết định tới hình thái bề mặt, kiểu trầm tích và độ dốc của... hưởng đến địa chất đới bờ Bờ biển là khu vực thường xuyên biến động do những thay đổi phức tạp của các qúa trình động lực, điều này thể hiện rất rõ ở tất cả các vùng biển trên thế giới Các yếu tố quyết định hình thái đường bờ và bảo toàn chúng rất đa dạng bao gồm địa lý, vật lý, sinh học và hoạt động của con người Các tầng đá, các thể trầm tích được hình thành trong nhiều thời kỳ cổ địa chất đã tạo... lượng này sẽ bị tiêu tan ở vùng gần bờ và trên các bãi biển - Các con sóng là nguồn cung cấp năng lượng chính cho các qúa trình sau: hình thành các bãi biển phân dị trầm tích trên sườn bờ ngầm, vận chuyển trầm tích dọc bờ, xa bờ và dọc bờ Ngoài ra hoạt động của sóng còn gây ra những lực phá huỷ có khả năng tác động tới các công trình tại đới bờ Để nghiên cứu bản chất các qúa trình vật lý cơ bản liên... năng vận chuyển trầm tích ra xa bờ hoặc vào gần bờ hoặc song song với bờ (c) Chế độ sóng nói chung thay đổi theo mùa, vì vậy trắc diện của bờ biển cũng bị biến đổi theo Vào mùa đông, dọc theo vùng bờ biển của California và một vài nơi khác, có thể quan sát thấy qúa trình xói lở bờ mạnh mẽ của sóng biển, các vật liệu xói mòn sau đó được vận chuyển tới phần trên của sườn bờ ngầm, gặp điều kiện thuận lợi... hoạch đới bờ, phòng chống thiên tai và bảo vệ tài sản và sinh mạng con người c Các yếu tố sinh học Đới ven bờ là khu vực diễn ra nhiều hoạt động sống của sinh vật Các hoạt động này có thể giữ vai trò quan trọng trong cấu tạo địa chất của một vài khu vực, song cũng có thể chẳng có ý nghĩa gì ở một vài khu vực khác Ví dụ sự phát triển của các rạn san hô ven bờ vừa bảo vệ bờ biển vừa mở rộng bờ hay hoạt... đường bờ Các kết qủa nghiên cứu, dự báo nước dâng có ý nghĩa rất lớn đối với hoạt động phát triển đới bờ bao gồm các dự án kinh tế, thiết kế công trình cầu cảng và giao thông hàng hải (b) Rất nhiều các đặc điểm địa mạo đới bờ hiện đại là sản phẩm của qúa trình dâng cao đẳng tĩnh mực nước trong kỳ Holocen do sự ấm lên của khí hậu và băng tan Những biến đổi của mực nước biển trong các thời kỳ địa chất. .. cơ bản cấu tạo địa chất vùng bờ vẫn phụ thuộc vào yếu tố thạch học và kiến tạo Vấn đề này sẽ được tiếp tục bàn luận ở những phần sau (1) Thạch học là khái niệm liên quan đến đặc tính của các loại đá và trầm tích cấu thành nên đới bờ hiện đại Đó là các thông số về độ bền của đá đối với quá trình ăn mòn, độ hoà tan của khoáng vật và mức độ gắn kết Điều này thể hiện rất rõ giữa các khu bờ có cấu tạo đá... (1992) (b) Bờ kém gắn kết, khác với bờ gắn kết, tại vùng bờ kém gắn kết các quá trình xói lở và bồi tụ luôn chiếm ưu thế, nhất là ở khu vực bồi tụ cửa sông và vùng đồng bằng ven biển Kiểu bờ này thường có đường bờ bằng phẳng ít khúc khuỷu do quá trình xói lở, bồi tụ và lắng đọng trầm tích làm các mũi đất bị bào mòn, các doi cát được hình thành và xuất hiện vũng vịnh khi có đảo chắn Dọc theo đới ven bờ luôn... Dronkers (1964) và Godin (1972) (b) Đối với các qúa trình địa chất ven bờ, thủy triều có vai trò quan trọng gấp 3 lần Thứ nhất, nó ảnh hưởng gián tiếp thông qua các dao động của mực nước đến các vùng bờ chịu tác động của năng lượng sóng Tại những vùng có dao động triều lớn, độ chênh lệch giữa hai con nước (nước lớn và nước ròng) có thể đạt tới 10m và sự di chuyển đường bờ có thể đạt tới vài km Hiện tượng . cứu địa chất bờ. Địa chất bờ là một ngành khoa học chuyên về nghiên cứu các đặc điểm hình thái, cấu trúc, cấu tạo đá gốc và trầm tích ở khu vực đới bờ. . này, khu vực đới bờ đợc phân chia nh sau (hình 2.1): Phần bờ biển Phần ven bờ Sờn bờ ngầm Thềm lục địa c. Phần bờ biển Là dải lục địa nằm ven biển