Đặc điểm môi trường trầm tích và lịch sử phát triển địa chất holoxen vùng cửa sông ven biển của hệ thống sông cửu long

i VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VŨ VĂN HÀ ĐẶC ĐIỂM MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ĐỊA CHẤT HOLOXEN VÙNG CỬA SÔNG VEN BIỂN CỦA HỆ THỐNG SÔNG CỬU LONG LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI – 2015 ii VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VŨ VĂN HÀ ĐẶC ĐIỂM MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ĐỊA CHẤT HOLOXEN VÙNG CỬA SÔNG VEN BIỂN CỦA HỆ THỐNG SÔNG CỬU LONG Chuyên ngành: Địa chất học Mã số: 62 44 02 01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT Cán bộ hướng dẫn: PGS.TSKH Nguyễn Địch Dỹ TS. Đinh Văn Thuận HÀ NỘI – 2015 iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào khác. Tác giả Vũ Văn Hà iv LỜI CẢM ƠN Luận án được thực hiện tại Phòng Địa chất Đệ tứ, Viện Địa chất – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam dưới sự hướng dẫn của PGS.TSKH. Nguyễn Địch Dỹ và TS. Đinh Văn Thuận. Trong quá trình thực hiện luận án NCS đã được Lãnh đạo Phòng Địa chất Đệ tứ và Lãnh đạo Viện tạo điều kiện tốt nhất để tập trung hoàn thành luận án. Dưới sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của các thầy hướng dẫn NCS đã hình thành được bản luận án. NCS cũng nhận được nhiều sự giúp đỡ và góp ý sâu sắc trong quá trình thực hiện luận án và tại Hội thảo luận án của các nhà khoa học như: PGS.TS. Doãn Đình Lâm, PGS.TS Phạm Huy Tiến, GS.TS. Trần Nghi, TS. Nguyễn Xuân Huyên, GS.TSKH Lê Đức An, PGS.TS Nguyễn Xuân Khiển, TS. Mai Thành Tân, TS. Ngô Quang Toàn, TS. Vũ Quang Lân, TS. Phan Đông Pha, TS. Đinh Xuân Thành Nhân dịp này, NCS xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy hướng dẫn, các nhà khoa học và các đồng nghiệp trong và ngoài cơ quan đã giúp đỡ và góp ý kiến để NCS hoàn thành bản luận án này. NCS xin chân thành cảm ơn Ban Lãnh đạo Viện Địa chất và Phòng Địa chất Đệ tứ đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho NCS trong suốt thời gian làm luận án. Tác giả luận án Vũ Văn Hà v MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 7 1.1. Lịch sử nghiên cứu 7 1.2. Hệ phương pháp nghiên cứu 22 1.2.1. Phương pháp luận 22 1.2.2. Các phương pháp nghiên cứu 23 CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA MẠO – ĐỊA CHẤT VÙNG CỬA SÔNG VEN BIỂN HỆ THỐNG SÔNG CỬU LONG 29 2.1. Đặc điểm địa mạo 29 2.1.1. Địa hình nguồn gốc sông 29 2.1.2. Địa hình nguồn gốc hỗn hợp sông – biển 32 2.1.3. Địa hình nguồn gốc biển 33 2.2. Đặc điểm địa chất 36 2.2.1. Địa tầng 36 2.2.2. Kiến tạo 53 CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM TƯỚNG TRẦM TÍCH HOLOXEN VÙNG CỬA SÔNG VEN BIỂN CỦA HỆ THỐNG SÔNG CỬU LONG 61 3.1. Cơ sở lý luận 61 3.1.1. Khái niệm về châu thổ (Delta) 61 3.1.2. Khái niệm về estuary 62 3.1.3. Khái niệm về thung lũng cắt xẻ 63 3.1.4. Định nghĩa về tướng trầm tích. 63 3.1.5. Tổ hợp tướng trầm tích 64 3.1.6. Định luật Walther 64 3.2. Nhóm tướng bồi lấp thung lũng cắt xẻ 65 3.2.1. Tướng cát sạn sỏi lòng sông 65 3.2.2. Tướng bột cát đê tự nhiên 66 3.2.3. Tướng sét bột đầm lầy nước ngọt 67 3.2.4. Tướng bột sét đồng bằng ngập lụt 68 vi 3.2.5. Tướng bột sét trên triều 69 3.3. Nhóm tướng trầm tích estuary – vũng vịnh 73 3.3.1. Tướng sét bột cát bãi triều 73 3.3.2. Tướng cát bột lạch triều 74 3.3.3. Tướng sét bột vũng vịnh 74 3.3.4. Tướng bar cát chắn cửa vịnh 76 3.3.5. Tướng cát bột sét sau bờ 77 3.3.6. Tướng cát bột sét tiền bờ 79 3.4. Nhóm tướng trầm tích châu thổ 84 3.4.1. Tướng sét bột chân châu thổ 84 3.4.2. Tướng bột sét tiền châu thổ 85 3.4.3. Tướng cát bột cửa phân lưu 86 3.4.4. Tướng cát bột lòng phân lưu 87 3.4.5. Tướng bột sét vụng gian lưu 88 3.4.6. Tướng cát-bột-sét đới gian triều 89 3.4.7. Tướng cát bột lạch triều 91 3.4.8. Tướng bột sét đới trên triều 93 3.4.9. Tướng cồn cát ven biển 94 CHƯƠNG 4: LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ĐỊA CHẤT HOLOXEN VÙNG CỬA SÔNG VEN BIỂN CỦA HỆ THỐNG SÔNG CỬU LONG 105 4.1. Giai đoạn bồi lấp thung lũng cắt xẻ 106 4.2. Giai đoạn estuary – vũng vịnh 115 4.3. Giai đoạn châu thổ 120 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 129 CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 132 TÀI LIỆU THAM KHẢO 134 vii DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG Bảng 1.1. Tuổi tuyệt đối các bậc thềm biển trên đảo ở Việt Nam 13 Bảng 2.1. Bảng liên hệ địa tầng Holoxen vùng đồng bằng sông Cửu Long 40 Bảng 3.1. Đặc điểm thạch học, khoáng vật nhóm tướng bồi lấp thung lũng cắt xẻ 71 Bảng 3.2. Đặc điểm cổ sinh và hóa – lý môi trường nhóm tướng bồi lấp thung lũng cắt xẻ 72 Bảng 3.3. Đặc điểm thạch học, khoáng vật nhóm tướng estuary – vũng vịnh82 Bảng 3.4. Đặc điểm cổ sinh và hóa – lý môi trường nhóm tướng estuary - vũng vịnh 83 Bảng 3.5. Đặc điểm thạch học, khoáng vật nhóm tướng châu thổ 96 Bảng 3.6. Đặc điểm cổ sinh và hóa – lý môi trường nhóm tướng châu thổ 97 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1. Sơ đồ vị trí vùng nghiên cứu……………………………………… 6 Hình 1.1. Phân loại châu thổ (theo Galloway, 1975) 8 Hình 1.2. Dao động mực nước biển trong Holoxen (Nguyễn Ngọc và Nguyễn Thế Tiệp, 1998) 13 Hình 1.3. Cấu tạo độ hạt mịn dần (graded bedding) 24 Hình 2.1. Sơ đồ địa mạo vùng cửa sông ven biển của hệ thống sông Cửu Long 35 Hình 2.2. Cột địa tầng tổng hợp Holoxen vùng nghiên cứu 51 Hình 2.3. Sơ đồ địa chất Holoxen vùng cửa sông ven biển của hệ thống sông Cửu Long 52 Hình 2.4. Sơ đồ tân kiến tạo và địa động lực hiện đại vùng nghiên cứu và khu vực lân cận 59 Hình 3.1. Mặt cắt phân chia các vùng biển (theo Reading H.G. 1996) 79 viii Hình 3.2. Mặt cắt tướng trầm tích lỗ khoan Sóc Trăng (LKST) 98 Hình 3.3. Mặt cắt tướng trầm tích lỗ khoanTrà Vinh (LKTV). 99 Hình 3.4. Mặt cắt tướng trầm tích lỗ khoan Bến Tre 1 (LKBT1) 100 Hình 3.5. Mặt cắt tướng trầm tích lỗ khoan Bến Tre 2 (LKBT2) 101 Hình 3.6. Mặt cắt tướng trầm tích lỗ khoan Bến Tre 3 (LKBT3) 102 Hình 3.7. Mặt cắt tướng đá cổ địa lý Holoxen vùng cửa sông ven biển của hệ thống sông Cửu Long 103 Hình 4.1. Sơ đồ dao động mực nước biển trong Holoxen tại thềm Sunda Hanebuth và nnk (2000) 108 Hình 4.2. Mặt cắt địa chấn nông phân giải cao tuyến cửa Đại - cửa Hàm Luông 111 Hình 4.3. Mặt cắt địa tầng phân tập – tướng trầm tích Holoxen vùng cửa sông ven biển của hệ thống sông Cửu Long 112 Hình 4.4. Mặt cắt 3D địa tầng phân tập Holoxen vùng cửa sông ven biển của hệ thống sông Cửu Long. 113 Hình 4.5. Sơ đồ tướng đá cổ địa lý thời kỳ giữa Holoxen sớm 114 Hình 4.6. Sơ đồ dao động mực nước biển trong Holoxen (Lê Đức An, 1996) 115 Hình 4.7. Estuary do sóng thống trị (Gary Nichol, 2009) 116 Hình 4.8. Sơ đồ tướng đá cổ địa lý thời kỳ đầu Holoxen giữa 119 Hình 4.9. Sơ đồ dịch chuyển đường bờ giai đoạn biển lùi Holoxen vùng cửa sông ven biển của hệ thống sông Cửu Long 126 Hình 4.10. Sơ đồ tướng đá cổ địa lý thời kỳ cuối Holoxen muộn 127 DANH MỤC ẢNH Ảnh 3.1. Trầm tích cát sạn sỏi lòng sông trong lỗ khoan LKBT2 66 Ảnh 3.2. Trầm tích cát bột đê tự nhiên trong lỗ khoan LKBT2 67 ix Ảnh 3.3. Trầm tích sét bột đầm lầy nước ngọt 68 Ảnh 3.4. Trầm tích bột sét đồng bằng ngập lụt tại lỗ khoan LKBT3 69 Ảnh 3.5. Trầm tích bột sét đới trên triều trong lỗ khoan LKBT2 70 Ảnh 3.6. Trầm tích cát bột sét bãi triều trong lỗ khoan LKBT2 73 Ảnh 3.7. Trầm tích cát bột lạch triều tại lỗ khoan LKBT3 74 Ảnh 3.8. Trầm tích sét bột estuary – vũng vịnh trong lỗ khoan LKBT3 76 Ảnh 3.9. Trầm tích bar cát chắn cửa vịnh trong lỗ khoan LKBT2 77 Ảnh 3.10. Trầm tích cát bột sét sau bờ tại lỗ khoan LKTV 78 Ảnh 3.11. Trầm tích cát bột tiền bờ (phần cao) tại lỗ khoan LKTV 80 Ảnh 3.12. Trầm tích cát bột sét tiền bờ (phần thấp) trong lỗ khoan LKTV 81 Ảnh 3.13. Trầm tích sét bột chân châu thổ trong lỗ khoan LKBT1 84 Ảnh 3.14. Trầm tích sét bột tiền châu thổ trong lỗ khoan LKBT1 85 Ảnh 3.15. Trầm tích cát bột cửa phân lưu tại lỗ khoan Trà Vinh 86 Ảnh 3.16. Trầm tích cát bột lòng phân lưu tại lỗ khoan LKBT1 88 Ảnh 3.17. Trầm tích bột sét vụng gian lưu trong lỗ khoan LKBT3 89 Ảnh 3.18. Trầm tích cát bột sét đới gian triều trong lỗ khoan LKBT2 91 Ảnh 3.19. Trầm tích cồn cát ven biển trong lỗ khoan LKTV 95 x DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BP : Before present - Trước ngày nay BTPH : Bào tử phấn hoa ĐBNB : Đồng bằng Nam Bộ ĐB : Đông bắc ĐB-TN : Đông bắc – Tây nam ĐN : Đông nam HST : Highstand systems tract - Hệ thống trầm tích biển cao LST : Lowstand systems tract - Hệ thống trầm tích biển thấp NCS : Nghiên cứu sinh TB : TB TB-ĐN : TB - ĐN TN : TN TST : Transgressive systems tract - Hệ thống trầm tích biển tiến [...]... Holoxen vùng c a sông ven bi n c a h th ng sông C u Long - Phân chia tư ng tr m tích Holoxen xác l p i u ki n môi trư ng tr m tích Holoxen vùng c a sông ven bi n c a h th ng sông C u Long - Thi t l p l ch s phát tri n a ch t Holoxen vùng c a sông ven bi n c a h th ng sông C u Long 3 i tư ng và ph m vi nghiên c u: i tư ng nghiên c u là các tr m tích Holoxen vùng c a sông ven bi n c a h th ng sông C u Long. .. Holoxen vùng c a sông ven bi n h th ng sông C u Long 7 Ý nghĩa khoa h c và th c ti n + Ý nghĩa khoa h c: K t qu c a lu n án làm sáng t môi trư ng tr m tích và l ch s phát tri n a ch t Holoxen và góp ph n hoàn thi n a t ng Holoxen vùng c a sông ven bi n c a h th ng sông C u Long + Ý nghĩa th c ti n: K t qu c a lu n án là b d li u cơ s cho nh ng nghiên c u v tai bi n thiên nhiên vùng c a sông ven bi n, vi... vùng c a sông ven bi n Vùng c a sông ven bi n c a h th ng sông C u Long cũng ư c d báo là vùng ch u nh hư ng n ng nh t c a châu th sông C u Long Nh ng l i th v tài nguyên thiên nhiên hay nh ng tác ng tiêu c c do thiên nhiên gây ra có liên quan tr c ti p t i môi trư ng tr m tích Holoxen, do v y nghiên c u môi trư ng tr m tích Holoxen vùng c a sông ven bi n c a h 2 th ng sông C u Long th c s c n thi t... vi c quy ho ch và khai thác tài nguyên khoáng s n nh hư ng cho 5 8 B c c c a lu n án M u - Chương 1: L ch s nghiên c u và phương pháp nghiên c u - Chương 2: c i m am o– a ch t vùng c a sông ven bi n c a h th ng sông C u Long - Chương 3: c i m tư ng tr m tích vùng c a sông ven bi n c a h th ng sông C u Long - Chương 4: L ch s phát tri n th ng sông C u Long K t lu n a ch t vùng c a sông ven bi n c a h... ng Holoxen vùng nghiên i tu i Holoxen s m (Q21b ), h t ng H u Giang tu i Holoxen gi a (Q22hg) và h t ng C u Long tu i Holoxen mu n (Q23cl) bên c nh ó xây d ng hàng lo t b n a m o vùng bi n, b n bi n trư ng tr m tích Các k t qu c a t ng và bi n như: B n tư ng á c a lý, lo t b n ng ư ng b và b n bi n tài ã phác h a nh ng nét ch m phá v a ng môi trư ng tr m tích Holoxen vùng ven bi n châu th sông C u Long. .. xác nh 4 nhóm sinh thái trong các tr m tích Holoxen vùng nghiên c u chúng tương ng v i ba ki u môi trư ng tr m tích, môi trư ng sông – sông bi n giai o n Holoxen s m – u Holoxen gi a; môi trư ng Estuary vũng v nh trong giai o n Holoxen gi a và môi trư ng châu th trong Holoxen gi a - mu n Lu n án ã ia sâu vào nghiên c u c i m hóa th ch t o Diatomeae trong tr m tích Holoxen t ó phân chia các i sinh thái,... xác ư c ng môi a t ng, ch ng nh chi ti t hơn n u u tư nghiên c u hơn n a, hay môi trư ng tr m tích cũng có th xác nh m t cách t m hơn, g n lý lu n khoa h c v i nghiên c u th c ti n nh m làm sáng t quá trình ti n hóa môi trư ng tr m tích Holoxen vùng ven bi n châu th sông C u Long cũng như toàn b châu th Các công trình i sâu vào nghiên c u môi trư ng tr m tích Holoxen vùng châu th sông C u Long dư i... sát a ch n nông phân gi i cao và phân tích m u tr m tích t ng m t t i vùng châu th ng m sông C u Long Nhà khoa h c Mark D Bateman n t trư ng i h c Vương qu c Anh (University of Sheffield) cũng tham gia cùng các nhà a ch t Nh t B n và Vi t Nam ti n hành nghiên c u tr m tích Holoxen vùng châu th sông C u Long Nh ng th ng kê trên cho th y tr m tích Holoxen vùng th sông C u Long ư c r t nhi u các nhà ng... g c sông- m l y thu c h t ng Bình nh g m: tr m tích i; tr m tích ngu n g c sông- bi n- m l y thu c h t ng H u Giang - Xác nh 20 tư ng tr m tích thu c ba nhóm tư ng (nhóm tư ng b i l p thung lũng c t x , nhóm tư ng estuary vũng v nh và nhóm tư ng châu th ) c trưng cho môi trư ng tr m tích Holoxen vùng c a sông ven bi n c a h th ng sông C u Long - Xác l p 3 giai o n phát tri n a ch t trong Holoxen vùng. .. trình “Vài c i m v các tr m tích tr nam Vi t Nam”, Lê c An và các c ng s (1982) ã t o tr m tích tr nam Vi t Nam, c p t i nh ng c i m c a các thành c bi t v các gi ng cát phân b vùng 18 ven bi n ng b ng sông C u Long Chúng ư c phân tích dư i góc m i tương quan gi a và các c ng s a m o và tr m tích tr Năm 1999, Nguy n Công M n ã th c hi n nghiên c u gi ng Holoxen vùng c a tài “ c i m ng b ng sông C u Long ’, . – địa chất vùng cửa sông ven biển của hệ thống sông Cửu Long. - Chương 3: Đặc điểm tướng trầm tích vùng cửa sông ven biển của hệ thống sông Cửu Long. - Chương 4: Lịch sử phát triển địa chất. Holoxen vùng cửa sông ven biển của hệ thống sông Cửu Long. - Phân chia tướng trầm tích Holoxen xác lập điều kiện môi trường trầm tích Holoxen vùng cửa sông ven biển của hệ thống sông Cửu Long. . HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VŨ VĂN HÀ ĐẶC ĐIỂM MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ĐỊA CHẤT HOLOXEN VÙNG CỬA SÔNG VEN BIỂN CỦA HỆ THỐNG SÔNG CỬU LONG