Tiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quan

Tiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quanTiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quan

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

-

ĐÀO BÙI DIN

TIẾN HÓA TRẦM TÍCH ĐỆ TỨ ĐỚI BỜ

ĐÈO NGANG - ĐÈO HẢI VÂN VÀ KHOÁNG SẢN LIÊN QUAN

Ngành: Kỹ thuật Địa chất

Mã số: 9520501

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

Hà Nội - 2024

0

Công trình được hoàn thành tại:

Bộ môn Tìm kiếm - Thăm dò, Khoa Khoa học và Kỹ thuật Địa chất,

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Người hướng dẫn khoa học:

1 GS.TS Trần Nghi

2 PGS TS Nguyễn Quang Luật

Phản biện 1: PGS.TS Đỗ Đình Toát

Tổng hội Địa chất Việt Nam

Phản biện 2: TS Trịnh Hải Sơn

Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản

Phản biện 3: PGS.TS Hoàng Văn Long

Công ty Cổ phần Đầu tư Việt Phương

Luận án được bảo vệ tại Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường họp tại Trường Đại học Mỏ - Địa chất vào hồi , ngày tháng năm 2024

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:

- Thư viện Quốc Gia, Hà Nội;

- Thư viện Trường đại học Mỏ - Địa chất

Một vấn đề quan trọng trong quá trình nghiên cứu trầm tích là chưa nhận định được mối quan hệ giữa các chu kỳ trầm tích với quá trình thay đổi mực nước biển toàn cầu, các chu kỳ băng hà, gian băng Hầu hết các công trình chưa đề cập đến tiến hóa trầm tích trong vùng nghiên cứu Chính vì vậy Luận

án này sử dụng phương pháp địa tầng phân tập gắn với các chu kỳ trầm tích trong quá trình dao động mực nước biển sẽ làm sáng tỏ được quy luật phân

bố trầm tích Đệ tứ và khoáng sản liên quan

Để góp phần làm sáng tỏ các nội dung nêu trên NCS đã chọn đề tài của

luận án là “Tiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và khoáng sản liên quan”

2 Mục tiêu của luận án

Làm sáng tỏ quy luật tiến hóa của 5 chu kỳ trầm tích Đệ tứ đới bờ từ Đèo Ngang đến Đèo Hải Vân trong mối quan hệ với 5 chu kỳ biển thoái và biển tiến toàn cầu do ảnh hưởng của 5 chu kỳ băng hà và gian băng; chính xác hóa 5 chu kỳ trầm tích tương ứng với 5 phức tập (sequence): Q1 , Q12a,

Q12b, Q13a, Q13b-Q2; làm sáng tỏ mối quan hệ giữa quy luật phân bố và cơ chế thành tạo các khoáng sản rắn (sa khoáng và vật liệu xây dựng) trong mối quan hệ với các chu kỳ trầm tích

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Trầm tích Đệ tứ khu vực đới bờ từ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân gồm phần

2

đất liền và phần ngập nước, nơi đã bị ảnh hưởng hoạt động của biển trong giai đoạn Holocen muộn: các cồn cát ven biển, lagoon (đầm phá), bãi triều ven biển; phần ngập nước từ 0m hải đồ đến độ sâu 30m nước

4 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu làm sáng tỏ thành phần vật chất (thành phần độ hạt, thạch học, khoáng vật và hóa học…) nhằm xác định tướng trầm tích Đệ tứ;

- Nghiên cứu đặc điểm và điều kiện thành tạo trầm tích Đệ tứ trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển toàn cầu;

- Nghiên cứu địa tầng phân tập và tiến hóa trầm tích Đệ tứ;

- Nghiên cứu các loại hình khoáng sản liên quan đến các chu kỳ trầm tích trong Đệ tứ

5 Luận điểm bảo vệ

Luận điểm 1:

Theo chiều vuông góc với đường bờ từ Đèo Ngang tới Đèo Hải Vân trầm tích Đệ tứ đới bờ bị phân hoá thành 4 vùng cấu trúc: (1) vùng đồng bằng thấp ven rìa phía Tây; (2) vùng sụt lún dạng địa hào tạo lagoon Tam Giang-sông Nhật Lệ ven biển; (3) vùng nâng địa luỹ tạo cồn cát ven bờ và (4) vùng sụt lún mạnh đơn nghiêng biển ven bờ tạo sườn bờ ngầm (0-30m nước) Theo phương thẳng đứng có 5 chu kỳ trầm tích tương ứng với 5 phức tập (sequence) có quan hệ nhân quả với 5 chu kỳ thay đổi mực nước biển toàn cầu (1) phức tập 1: có tuổi Pleistocen sớm (Q1); (2) phức tập 2: có tuổi Pleistocen giữa phần sớm (Q12a); (3) phức tập 3: có tuổi Pleistocen giữa, phần muộn (Q12b); (4) phức tập 4: có tuổi Pleistocen muộn, phần sớm (Q13a); (5) phức tập 5: có tuổi Pleistocen muộn, phần muộn - Holocen (Q13b-Q2)

Luận điểm 2:

5 phức tập của trầm tích Đệ tứ tương ứng với 5 chu kỳ các phức hệ tướng đá Mỗi phức tập được cấu thành bởi 3 miền hệ thống Mỗi miền hệ thống được đặc trưng bởi 1 phức hệ tướng đá: (1) miền hệ thống trầm tích biển thấp được đặc trưng bởi phức hệ tướng cát bùn aluvi biển thấp (SmaLST); (2) miền hệ thống trầm tích biển tiến được đặc trưng bởi phức hệ tướng bùn cát ven biển và bùn biển nông vũng vịnh biển tiến (Msab, MbTST); (3) miền hệ thống trầm tích biển cao được đặc trưng bởi phức hệ

6 Những điểm mới của luận án

- Lần đầu tiên trầm tích Đệ tứ vùng biển ven bờ được liên kết với trầm tích Đệ tứ lục địa ven biển ở khu vực đới bờ Đèo Ngang đến Đèo Hải Vân trên cơ sở áp dụng phương pháp địa tầng phân tập

- Đới cồn cát khu vực nghiên cứu được hình thành bởi 5 chu kỳ tướng cát phân bố không phủ chồng liên tục lên nhau, mà tướng đê cát ven bờ (m) được hình thành trong giai đoạn biển tiến của chu kỳ sau thường phủ chồng lùi lên sườn các trầm tích cát biển gió (mv) có trước Các phức hệ tướng cát đụn được thành tạo chủ yếu do tái tạo các thể cát có trước nằm ở vị trí cao hơn mực nước biển trong pha biển thoái (LST) và biển cao (HST), thậm chí

có cả trong pha biển tiến (TST) khi địa hình cồn cát đó đã nâng cao tạo thành thềm biển

- Khu vực bờ biển giữa đới cồn cát và đới đơn nghiêng sườn bờ ngầm đang hình thành 2 tướng trầm tích trẻ: (1) tướng cát dưới triều và bãi triều (mQ2) phân bố ở độ sâu 0-10m nước; (2) tướng cát bãi trên triều (bãi biển)

có độ cao 0-3m Cả 2 tướng này hiện đang được thành tạo với xu thế dịch chuyển về phía đất liền do xói lở đường bờ

- Chu kỳ các phức hệ trầm tích bắt đầu từ tướng phức hệ cát bùn aluvi biển thấp (SmaLST) và kết thúc là tướng bùn cát aluvi vũng vịnh biển cao (MsabHST) Mở đầu phức hệ tướng trầm tích aluvi là trầm tích hạt thô và kết thúc là tướng vũng vịnh bãi bồi

7 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận án

a Ý nghĩa khoa học

- Luận án góp phần làm sáng tỏ đặc điểm thành phần vật chất, quy luật phân bố tướng trầm tích Đệ tứ đới ven bờ Đèo Ngang đến Đèo Hải Vân

- Xác định quy luật tiến hóa của 5 chu kỳ trầm tích Đệ tứ trong mối quan

hệ với sự thay đổi mực nước biển toàn cầu: Q1, Q12a, Q12b, Q13a, Q13b-Q2

- Xác định được quy luật phân bố khoáng sản cát thuỷ tinh và sa khoáng

4

liên quan đến phức hệ tướng cát đê cát ven bờ thuộc miền hệ thống trầm tích biển tiến (SmTST) của mỗi chu kỳ và đạt chất lượng và trữ lượng cao nhất trong phức hệ tướng cát đê cát ven bờ Holocen giữa (SmTSTQ2)

- Nghiên cứu đặc điểm tướng trầm tích, địa hình - địa mạo và xu thế biến động của đới bờ là cơ sở khoa học để xây dựng tiền đề tìm kiếm khoáng sản cát thuỷ tinh và sa khoáng trong các phức hệ tướng cát đê cát ven bờ tuổi Holocen giữa (SmTST) và đới bờ cổ độ sâu 25-30m nước tuổi Pleistocen muộn, phần muộn-Holocen sớm (SmTSTQ13b-Q2 )

8 Bố cục luận án

Mở đầu

Chương 1: Đặc điểm điều kiện tự nhiên

Chương 2: Lịch sử nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu

Chương 3: Đặc điểm và điều kiện thành tạo trầm tích Đệ tứ

Chương 4: Địa tầng phân tập và tiến hóa trầm tích Đệ tứ và khoáng sản

rắn liên quan

Kết luận và kiến nghị

CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

1.1 Đặc điểm địa hình - địa mạo

a- Đồi núi thấp - trung bình: Phân bố chủ yếu ở phía Tây, tập trung và

kéo xuống bờ biển gồm khu vực Đèo Ngang (Quảng Trạch), ven biển Bố Trạch, Vĩnh Linh, phía Nam huyện Phú Lộc

b- Địa hình cồn cát ven biển: Phân bố dọc dải ven biển, địa hình này

bao gồm các dãy cồn cát kéo dài chạy song song với đường bờ biển, chiều

5

ngang hẹp, độ cao 10 - 20m Các cồn cát này có sườn phía biển thoải, sườn phía trong dốc

c- Đồng bằng ven biển: Chủ yếu phân bố ở các huyện ven biển thuộc

đồng bằng duyên hải Bình - Trị - Thiên Địa hình tương đối bằng phẳng và thường có các cồn cát kéo dài song song với bờ biển; Hệ đầm phá Tam Giang

- Cầu Hai có chiều dài 68km, thông với biển chủ yếu qua cửa Thuận An và cửa Tư Hiền

d- Địa hình đáy biển ven bờ: bề mặt địa hình có độ dốc lớn, tạo thành

bậc thềm rõ rệt, riêng khu vực phía Bắc cửa Nhật Lệ là phần địa hình chuyển tiếp nên có độ dốc ổn định và thoải đều ra hướng Đông

1.2 Đặc điểm khí hậu

Khí hậu: vùng nghiên cứu nằm trong khu vực nhiệt đới ẩm gió mùa Ở

vùng này khí hậu khắc nghiệt, chịu hậu quả nặng nề của gió Tây Nam khô nóng, bão, mưa lớn, khí hậu biến động mạnh, thời tiết diễn biến bất thường

Thủy triều: là nhật triều không đều, bán nhật triều điển hình và bán nhật

triều không đều

Chế độ dòng chảy: dọc theo vùng biển ven bờ luôn luôn tồn tại dòng

chảy theo phương Tây Bắc - Đông Nam, với tốc độ biến đổi 30 - 50cm/s

1.3 Đặc điểm địa chất

Trầm tích Đệ tứ khu vực lục địa ven biển có mặt các hệ tầng sau: Hệ tầng Tân Mỹ (Q1 tm), Hệ tầng Quảng Điền (Q12-3 qđ), Hệ tầng Phú Xuân

(Q1 px), Hệ tầng Đà Nẵng (mQ13b đn), Hệ tầng Phú Bài (Q21-2 pb), Hệ tầng

Gio Hải (Q21-2 gh), Hệ tầng Nam Ô (mvQ21-2 no), Hệ tầng Phú Vang (Q22-3

pv) và các đơn vị địa tầng Holocen trên và không phân chia

Trầm tích đệ tứ khu vực ven biển có mặt 5 phức hệ trầm tích trên cơ sở xác định trên các băng địa chấn nông độ phân giải cao, cụ thể gồm: trầm tích Pleistocen dưới (Q1 ) gồm 4 tập, trầm tích Pleistocen giữa, phần dưới (Q12a) gồm 2 tập, trầm tích Pleistocen giữa, phần trên (Q12b) gồm 4 tập, trầm tích Pleistocen trên, phần dưới (Q13a) gồm 4 tập, trầm tích Pleistocen trên, phần trên -Holocen giữa (Q13b- Q2 ) gồm 4 tập và trầm tích Holocen muộn (Q2)

1.4 Cấu trúc kiến tạo

Trên cơ sở tài liệu địa chất, địa mạo, địa vật lý có thể phân vùng tân kiến tạo (TKT) khu vực thành 2 vùng: vùng nâng TKT và vùng sụt lún TKT;

6

chúng được phân cách nhau bằng đứt gãy kéo dài dọc theo QL1A

Vùng nâng tân kiến tạo: phía Tây của đồng bằng, địa hình chủ yếu là

đồi và núi thấp lộ đá gốc tuổi Paleozoi, Mesozoi

Vùng sụt lún tân kiến tạo: phần diện tích phía Đông của vùng đồng bằng

khu vực nghiên cứu và được chia làm 2 đới: (1) Đới sụt lún trong Neogen -

Đệ tứ: nằm ở trung tâm của đồng bằng Bình - Trị - Thiên, bao gồm diện tích các đồng bằng trũng thấp, phá Tam Giang; (2) Đới sụt lún trong Neogen, nâng tương đối trong Đệ tứ: trùng với dải đê cát ven biển, bãi triều hiện đại

và mở rộng ra biển

CHƯƠNG 2: LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU 2.1 Lịch sử nghiên cứu

Phần đất liền ven biển vùng nghiên cứu đã được đo vẽ bản đồ địa chất

ở các tỷ lệ 1:500.000 1:200.000 và các nhóm tờ 1:50.000, kết quả đã xác lập

và chính xác hóa các phân vị địa tầng Đệ tứ theo tuổi và nguồn gốc, cụ thể:

Hệ tầng Tân Mỹ (Q1 tm), 163- 114m; Hệ tầng Quảng Điền (Q12-3 qđ), 50-

85m; Hệ tầng Phú Xuân (Q1 px) 30- 60m; Hệ tầng Đà Nẵng (mQ13b đn); Hệ

tầng Phú Bài (Q21-2 pb); Hệ tầng Gio Hải (Q21-2 gh); Hệ tầng Nam Ô (mvQ2

1-2 no); Hệ tầng Phú Vang (Q22-3 pv); các đơn vị địa tầng Holocen trên và không

phân chia

Phần biển ven bờ đã được điều tra địa chất ở tỷ lệ tỷ lệ 1:500.000 và 1:100.000, trên cơ sở tài liệu địa chấn nông độ phân giải cao và các lỗ khoan bãi triều đã xác định vùng nghiên cứu có 5 phức hệ trầm tích có tuổi từ Pleistocen sớm đến Holocen

Những tồn tại: phân chia các hệ tầng Đệ tứ và tuổi chưa dựa trên một

hệ thống phương pháp khoa học thống nhất; không áp dụng phương pháp phân tích tướng định lượng dựa trên các tiêu chí chỉ thị môi trường nên chưa

đủ cơ sở xác định được các môi trường trầm tích; không nghiên cứu về địa tầng phân tập nên không thấy được mối quan hệ nhân quả giữa 5 chu kỳ tướng đá và 5 chu kỳ thay đổi mực nước biển toàn cầu do ảnh hưởng của 5 chu kỳ băng hà và gian băng trong Đệ tứ; gọi tên hệ tầng bằng tên địa phương gây rắc rối khi liên kết đối sánh địa tầng

7

2.2 Phương pháp luận

Nghiên cứu lịch sử tiến hoá trầm tích Đệ tứ phải dựa trên mối quan hệ nhân - quả của 3 yếu tố: quá trình trầm tích - sự thay đổi mực nước biển toàn cầu và chuyển động kiến tạo Trong đó sự thay đổi mực nước biển là nguyên nhân trực tiếp còn chuyển động kiến tạo là nguyên nhân sâu xa Mối quan hệ này đã được ứng dụng thành công cho đồng bằng sông Hồng và đới bờ Bình Thuận - Ninh Thuận và đã được công bố quốc tế (Trần Nghi et al, 2021,

2022, 2023) Trong đó tác giả phân chia được 5 phức tập do ảnh hưởng của

5 chu kỳ băng hà và gian băng như sau: (1) Chu kỳ băng hà Gunz/G-M tạo phức tập 1 có tuổi Pleistocen sớm (Q1); (2) Chu kỳ băng hà Mindel/M-R tạo phức tập 2 có tuổi Pleistocen giữa, phần sớm (Q12a); (3) Chu kỳ băng hà Riss/R-W1 tạo phức tập 3 có tuổi Pleistocen giữa, phần muộn (Q12b); (4) Chu

kỳ băng hà Wurm1/W1-W2 tạo phức tập 4 có tuổi Pleistocen muộn, phần sớm (Q13a); (5) Chu kỳ băng hà Wurm2/biển tiến Flandrian tạo phức tập 5 có tuổi Pleistocen muộn, phần muộn-Holocen (Q13b-Q2)

2.3 Phương pháp nghiên cứu

Luận án đã áp dụng hệ phương pháp nghiên cứu xác định trầm tích Đệ

tứ, cụ thể để xác định: thành phần hạt, hình thái, thành phần vật chất, hóa học, khoáng sản, chỉ số môi trường, tướng trầm tích

8

CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO TRẦM

TÍCH ĐỆ TỨ 3.1 Phân vùng cấu trúc và phân phân tầng cấu trúc

Theo đặc điểm cấu trúc tân kiến tạo đới bờ từ Đèo Ngang đến Đèo Hải Vân, trầm tích Đệ tứ thuộc 4 đới cấu trúc từ đất liền ra biển như sau: (1) Đới sụt lún yếu tạo đồng bằng sông - lagoon hẹp hình bán nguyệt; (2) Đới sụt lún mạnh dạng địa hào tạo hệ thống lagoon (đầm phá) cộng sinh với cồn cát ven bờ; (3) Đới nâng dạng địa luỹ tích tụ đê cát ven bờ và cồn cát đụn biển - gió; (4) Đới sụt lún mạnh ven bờ đơn nghiêng tạo sườn bờ ngầm

Mỗi đới cấu trúc theo chiều ngang có 5 tầng trầm tích theo phương thẳng đứng từ dưới lên: (1) Tầng trầm tích Pleistocen dưới (Q1 ); (2) Tầng trầm tích Pleistocen giữa, phần dưới(Q12a); (3) Tầng trầm tích Pleistocen giữa, phần trên (Q12b); (4) Tầng trầm tích Pleistocen trên, phần dưới (Q13a); (5) Tầng trầm tích Pleistocen trên, phần trên - Holocen (Q13b-Q2)

3.1.1 Đới sụt lún yếu tạo 5 thế hệ đồng bằng sông - vũng vịnh aluvi-bay) nông hẹp hình bán nguyệt

(ab-Trên sơ đồ tướng đá - thạch động lực xác định có các đồng bằng sông - vũng vịnh nông, có tuổi Q22-3 như sau: đồng bằng sông Roòn; đồng bằng hữu ngạn và tả ngạn sông Gianh; đồng bằng sông Lý Hoà; đồng bằng sông Dinh; đồng bằng 2 huyện Quảng Ninh và Lệ Thuỷ; đồng bằng sông Bến Hải; đồng bằng sông Thạch Hãn; đồng bằng sông Hương Có thể coi 8 đồng bằng sông

- vũng vịnh nông nói trên là “hậu duệ” của 4 đồng bằng sông - vũng vịnh nông tuổi Pleistocen bị chôn vùi Cả 5 đồng bằng sông - vũng vịnh nông thuộc miền hệ thống trầm tích biển cao này (MsabHST) nằm phủ trên cùng của 5 chu kỳ phức hệ tướng đá Cột địa tầng phân tập LK KMSQB-1 ở xã Quảng Thọ, huyện Quảng Trạch và cột địa tầng phân tập LKHU7 và LKHU6 thấy rõ 5 chu kỳ trầm tích Mỗi chu kỳ tướng đá là một tầng cấu trúc Như vậy mỗi tầng cấu trúc có thể coi như một hệ tầng (formation) và toàn bộ mặt cắt trầm tích Đệ tứ đới đồng bằng thấp ven rìa sẽ có 5 hệ tầng thứ tự từ dưới lên Mỗi hệ tầng được cấu thành bởi 2 yếu tố: (1) 3 phức hệ tướng trầm tích (SmaLST; Mamt,mtTST; MsabHST); (2) tuổi của hệ tầng

lún mạnh dạng địa hào tạo hệ thống lagoon

Các địa hào này được hình thành từ đầu Đệ tứ và phát triển kế thừa nhau theo 5 chu kỳ phức hệ tướng, tương ứng với 5 phân tầng cấu trúc như đối với khu vực các đồng bằng ven rìa Mỗi chu kỳ có 3 phức hệ tướng từ dưới lên trên: (1) phức hệ tướng cát bùn aluvi biển thấp (SmaLST); (2) phức hệ tướng bùn đầm lầy lagoon biển tiến (MlgTST); (3) phức hệ tướng bùn cát lagoon biển cao (MslgHST) Tương tự như 5 hệ tầng của đồng bằng rìa 5 hệ tầng của đới lagoon có thể sử dụng chính thức cho thang thời địa tầng và rất dễ dàng liên kết 5 hệ tầng của 2 đới với nhau

3.1.3 Đới nâng dạng địa luỹ tạo đê cát ven bờ và cồn cát

Đới nâng địa luỹ ven bờ là cấu trúc địa chất quyết định tích tụ cát thạch anh xảy ra theo một cơ chế hoàn toàn khác Vì vậy mặt cắt địa chất trầm tích trên một vị trí bất kỳ của cồn cát không thể bắt gặp đầy đủ 5 chu kỳ phủ liên tục lên nhau Nguyên nhân là do mối quan hệ giữa quá trình trầm tích với sự thay đổi mực nước biển và chuyển động nâng kiến tạo hoàn toàn khác với 2 đới nêu trên Sau khi thành tạo phức hệ tướng cát thạch anh đê cát ven bờ móng của Đệ tứ lại tiếp tục nâng lên và đê cát ven bờ bị gió tái tạo di chuyển

và lắng đọng tạo nên cát đụn Vì vậy phức hệ tướng cát đê cát ven bờ của chu kỳ sau không còn phủ lên đê cát ven bờ của chu kỳ trước nên phân tầng cấu trúc về hình học không liên tục theo phương thẳng đứng mà theo mô hình phủ chồng lùi theo thời gian Có thể biểu diễn sơ đồ cột địa tầng với 5

hệ tầng các cồn ven biển khu vực Đèo Ngang đến Đèo Hải Vân từ dưới lên tương ứng với 5 chu kỳ phức hệ tướng đá lặp đi lặp lại: phức hệ tướng cát đê cát ven bờ (Sm) và phức hệ tướng cát đụn (Smv): (1) hệ tầng Pleistocen dưới (Sm, SmvQ1); (2) hệ tầng Pleistocen giữa phần dưới (Sm, SmvQ12a); (3) hệ

10

tầng Pleistocen giữa phần trên (Sm, SmvQ12a); (4) hệ tầng Pleistocen trên phần dưới (Sm, SmvQ13a); hệ tầng Pleistocen trên, phần trên (Sm, SmvQ13b-

Q2)

3.1.4 Đới sụt lún mạnh đơn nghiêng ven bờ tạo sườn bờ ngầm

Mặt cắt địa chất trầm tích được minh giải từ 3 mặt cắt địa chấn nông phân giải cao ở vùng biển ven bờ Quảng Bình, Quảng Trị và Thừa Thiên - Huế đã chỉ ra phần ngập nước của đới bờ có 5 chu kỳ phức hệ tướng đá tương ứng với 5 phức tập (sequence) có bề dày trầm tích tăng dần về phía biển Mỗi phức tập có 3 miền hệ thống (LST, TST, HST) Ranh giới giữa các phức tập

là ranh giới bào mòn cắt xẻ nằm giữa miền hệ thống biển cao của phức tập trước và miền hệ thống biển thấp của phức tập sau (LST/HST) Phân tích tướng trầm tích trên các trường sóng địa chấn đồng pha của mỗi phức tập cho phép xây dựng được thang thời địa tầng trên cơ sở địa tầng phân tập

Hình 3.2 Mặt cắt địa chấn nông phân giải cao tuyến CP-09-Tu 33

(Quảng Trị)

3.2 Đặc điểm trầm tích và điều kiện thành tạo của các phức hệ tướng

trầm tích theo phân đới cấu trúc

3.2.1 Đới sụt lún tạo đồng bằng sông - vũng vịnh nông

5 phức hệ tướng cát bùn aluvi biển thấp (SmaLST) của 5 chu kỳ và 3 khu vực (hạ lưu sông Gianh, hạ lưu Sông Thạch Hãn và hạ lưu Sông Hương luôn luôn chiếm vị trí thấp nhất của 5 phức tập (Q1, Q12a, Q12b, Q13a, Q13b- Q2) 5 phức hệ tướng này được cấu thành bởi 2 nhóm tướng: nhóm tướng cát lòng sông đồng bằng (SaLST) (nằm dưới) và nhóm tướng bùn cát bãi bồi nằm phủ

11

trên (MsaLST) Tướng cát lòng sông bao gồm chủ yếu là đa khoáng hạt trung

có độ mài tròn và chọn lọc kém (Rotb= 0,3-0,5; Sotb= 2,3-2,9) Thành phần khoáng vật tạo đá gồm 3 loại có mặt thường xuyên: thạch anh (Q), felspat (F) và mảnh đá (R) Hàm lượng thạch anh chiếm chủ yếu từ 45-55% Đa phần là thạch anh đơn tinh thể có nguồn gốc từ granit và tái trầm tích đá cát kết; thạch anh đa tinh thể chiếm tỷ lệ rất thấp từ 5-10% có nguồn gốc từ nhiệt dịch và quarzit Felspat chiếm 15-25% gồm plagioclas axit, orthoclas Mảnh

đá bao gồm chủ yếu là silic, rhyolit và quarzit chiếm 10-20%

Hình 3 3 Phức hệ tướng cát hạt

trung, đa khoáng lòng sông biển thấp

(SaLSTQ 1 ) gồm: Qm, Qp, R (mảnh

đá ryolit, mảnh đá phiến sericit,

quarzit So=2,8; Rotb=0,5 N+; x40;

sâu 98,6m LK-KMSQB-1

Hình 3.4 Phức hệ tướng cát hạt trung, đa khoáng biển thấp (SaLSTQ 1 3b ) N+,x40; sâu 22,8m (LK-KMSQB-1)

5 phức hệ tướng bùn cát vũng vịnh nông (shallow bay) của miền hệ thống

trầm tích biển tiến (MbTST) bao gồm 2 nhóm tướng cộng sinh với nhau theo phương thẳng đứng: (1) nhóm tướng bùn đầm lầy ven biển biển tiến (MamTST) và (2) nhóm tướng bùn xám xanh vũng vịnh nông biển tiến cực

đại (MbTST) Các phức hệ tướng này thường đóng vai trò là các tầng cách

nước Tuy nhiên vì chúng có bề dày mỏng dạng thấu kính, hàm lượng sét thấp, xuất hiện nhiều cửa sổ thuỷ văn nên nước mặn tiềm tàng bị hoà tan cùng nước khí tượng thấm xuống nhiễm mặn tầng chứa nước và 5 phức hệ tướng bùn cát sông - vũng vịnh nông biển cao (MsabHST) đều là trầm tích lục nguyên có độ chọn lọc kém (Sotb= 2,7)

3.2.2 Đới sụt lún mạnh dạng địa hào