Tiến hóa trầm tích châu thổ ngầm sông hậu trong pleistocen muộn holocen

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NÔI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN *********** LƯU THỊ THU HÀ TIẾN HÓA TRẦM TÍCH CHÂU THỔ NGẦM SÔNG HẬU TRONG PLEISTOCEN MUỘN – HOLOCEN LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội, 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NÔI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ************* LƯU THỊ THU HÀ TIẾN HÓA TRẦM TÍCH CHÂU THỔ NGẦM SÔNG HẬU TRONG PLEISTOCEN MUỘN – HOLOCEN Chuyên ngành: Khoáng vật học Địa hóa học Mã số: 60440205 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học TS. Đinh Xuân Thành Hà Nội, 2015 LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành cố gắng thân học viên hướng dẫn bảo tận tình TS. Đinh Xuân Thành Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN. Nhân dịp này, học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy hướng dẫn. Trong trình nghiên cứu, học viên nhận hỗ trợ sở tài liệu, số liệu đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ phục vụ quản lý phát triển kinh tế biển, mã số KC.09.13/11-15. Học viên nhận quan tâm thầy, cô đồng nghiệp Viện Địa chất – Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam tập thể nhà khoa học Khoa Địa chất - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Qua đây, học viên xin chân thành cảm ơn giúp đỡ quý báu trên! Học viên Lưu Thị Thu Hà i MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH . iv DANH MỤC BẢNG BIỂU vi MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU . 1.1. VỊ TRÍ VÙNG NGHIÊN CỨU . 1.2. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN . 1.2.1. Đặc điểm khí hậu 1.2.2. Đặc điểm thủy văn 1.2.3. Đặc điểm hải văn 1.2.4. Đặc điểm địa hình - địa mạo . 1.2.5. Đặc điểm địa chất . 12 1.3. KINH TẾ - XÃ HỘI 19 1.3.1. Dân cư 19 1.3.2. Kinh tế 19 CHƯƠNG 21 CƠ SỞ TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1. CƠ SỞ TÀI LIỆU 21 2.1.1. Nguồn tài liệu thu thập . 21 2.1.2. Nguồn tài liệu trực tiếp nghiên cứu phục vụ đề tài 23 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 24 2.2.1. Phương pháp luận . 24 2.2.2. Các phương pháp nghiên cứu 25 2.2.2.1. Phương pháp thu thập tổng hợp tài liệu 25 2.2.2.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu trầm tích . 26 2.2.2.3. Phương pháp địa chấn địa tầng . 30 2.2.2.4. Phương pháp địa tầng phân tập . 37 2.2.2.5. Phương pháp phân tích tướng trầm tích 42 CHƯƠNG 43 ii ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP CHÂU THỔ NGẦM SÔNG HẬU TRONG PLEISTOCEN MUỘN - HOLOCEN 43 3.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤN ĐỊA TẦNG . 44 3.1.1. Các bề mặt ranh giới . 44 3.1.2. Các tập địa chấn . 48 3.2 ĐẶC ĐIỂM TƯỚNG TRẦM TÍCH PLEISTOCEN MUỘN - HOLOCEN 48 3.2.1 Đặc điểm tướng trầm tích Pleistocen muộn . 49 3.2.2. Đặc điểm tướng trầm tích Holocen 51 3.3. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP . 61 3.3.1. Miền hệ thống biển thấp (LST) . 61 3.3.2. Miền hệ thống biển tiến (TST) 62 3.3.3. Miền hệ thống biển cao (HST) 63 CHƯƠNG 64 TIẾN HÓA TRẦM TÍCH CHÂU THỔ NGẦM SÔNG HẬU TRONG PLEISTOCEN MUỘN - HOLOCEN 64 4.1. DAO ĐỘNG MỰC NƯỚC BIỂN TRONG PLEISTOCEN MUỘN, PHẦN MUỘN - HOLOCEN . 64 4.2. TIẾN HÓA TRẦM TÍCH TRONG PLEISTOCEN MUỘN, PHẦN MUỘN HOLOCEN 64 4.2.1. Giai đoạn biển thoái Pleistocen muộn (Q13b  36.000 - 20.000 BP) 65 4.2.2. Giai đoạn biển tiến Plestocen muộn - Holocen (Q13b-Q21-2  20.000 8.000 năm BP) 67 4.2.3. Giai đoạn biển thoái cao Holocen - muộn (Q22-3  8.000 - nay) . 68 KẾT LUẬN . 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO . 72 iii DANH MỤC HÌNH Hình 1. 1. Sơ đồ phân loại châu thổ theo địa hình - địa mạo (theo Wright) Hình 1. 2. Sơ đồ vị trí vung nghiên cứu . Hình 1. 3. Sự thay đổi địa hình đáy biển đới - 5m nước đối sánh tài liệu năm 2006 - 2009 với tài liệu năm 1999 10 Hình 1. 4. Mặt cắt địa chất ven biển châu thổ Sông Mekong 13 Hình 1. 5. Thang địa tầng Holocen vùng đồng sông Cửu Long . 14 Hình 1.6. Cát trung-mịn nguồn gốc biển phần hệ tầng Cửu Long (mQ231 ), LKTV 16 Hình 1. 7. Trầm tích cát giồng cát hệ tầng Cửu Long 18 Hình 2. 1. Đường cong tích lũy độ hạt . 26 Hình 2. 2. Biểu đồ phân loại trầm tích Folk, 1954 . 28 Hình 2. 3. Các dạng kết thúc phản xạ (theo Myers, 1996 Catuneanu, 2006) 31 Hình 2. 4. Các kiểu cấu tạo phản xạ địa chấn 32 Hình 2. 5. Các dạng phản xạ tập: a) phản xạ liên tục, tần số thấp, biên độ thấp - trung bình; b) phản xạ liên tục, tần số thấp, biên độ trung bình - cao; c) phản xạ liên tục, tần số cao, biên độ cao; d) phản xạ không liên tục, tần số cao, biên độ cao; e) phản xạ hỗn loạn . 34 Hình 2. 6. Hình thái không gian số đơn vị tướng địa chấn 36 Hình 2. 7. Các miền hệ thống vị trí ranh giới tập theo mô hình địa tầng phân tập khác 38 Hình 2. 8. Đường cong biển tiến - thoái, dâng - hạ mực nước biển đơn vị địa tầng phân tập 39 Hình 2. 9. Các kiểu kết thúc phản xạ chu kỳ dao động mực nước biển 40 Hình 2. 10. Tập, miền hệ thống trầm tích, tướng bề mặt địa tầng mối quan hệ với thay đổi mực nước biển, có bổ sung . 41 Hình 3. 1. Vị trí lỗ khoan tuyến địa chấn nông phân giải cao khu vực nghiên cứu . 44 Hình 3. 2. Mặt cắt địa chấn nông, địa chấn địa tầng, ĐTPT phía Duyên Hải, Trà Vinh 45 Hình 3. 3. Mặt cắt địa chấn nông, địa chấn địa tầng ĐTPT phía Cửa Mỹ Thạnh 46 iv Hình 3. 4. Mặt cắt địa chấn nông, địa chấn địa tầng ĐTPT phía Vĩnh Châu 47 Hình 3. 5. Trầm tích sét bột xám trắng, xám nâu phớt vàng bắt gặp LKTV 49 Hình 3. 6. Trầm tích sét phong hóa loang lổ lỗ khoan LKST 50 Hình 3. 7. Trầm tích sông biển lỗ khoan LKST . 52 Hình 3. 8. Trầm tích biển tuổi holocen sớm lỗ khoan LKTV . 53 Hình 3. 9. Trầm tích sông biển holocen sớm lỗ khoan LKST 54 Hình 3. 10. Trầm tích sông biển holocen sớm lỗ khoan LKTV . 54 Hình 3. 11. Trầm tích biển - sông - đầm lầy LKST . 55 Hình 3. 12. Cột địa tầng lỗ khoan LK99-1 khu vực Đại Bái, Vĩnh Châu, Sóc Trăng 56 Hình 3. 13. Cột địa tầng lỗ khoan LK-2TB: ấp Mỏ ó, xã Trung Bình, huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng . 57 Hình 3. 14. Cột địa tầng lỗ khoan LKST thuộc xã Trung Bình, huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng . 58 Hình 3. 15. Cột địa tầng lỗ khoan LK-1AT nông trường 30/4, xã An Thạnh Nam, Huyện Cù Lao Dung, tỉnh Sóc Trăng . 59 Hình 3. 16. Cột địa tầng lỗ khoan LKTV thuộc xã Long Hữu, huyện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh . 60 Hình 3. 17. Sơ đồ mặt cắt liên kết cột địa tầng lỗ khoan khu vực sông Hậu . 61 Hình 4. 1. Mặt cắt cắt địa chấn nông phần rìa thềm lục địa Đông Nam Việt Nam (Schimanski Stattegger, 2005) 66 Hình 4. 2. Trầm tích sét bột mầu xám xanh tương đối đồng lỗ khoan LKTV 68 Hình 4. 3. Trầm tích tầng mặt bùn xám nâu sườn châu thổ đại (a), cát hạt mịn xám xanh Holocen (b) . 69 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1. 1. Tọa độ giới hạn vị trí vùng nghiên cứu . Bảng 1. 2. Tần suất bão ATNĐ phía Nam Biển Đông (1961-1980) (%) . Bảng 1. 3. Ranh giới phụ thống Holocen theo tác giả khác . 14 Bảng 1. 4. Dân cư tỉnh vùng nghiên cứu 19 Bảng 2. 1. Chỉ tiêu địa hóa đặc trưng cho môi trường trầm tích khác 30 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Từ nguyên Ý nghĩa HST - Highstand systems tract : Miền hệ thống trầm tích biển cao LST - Lowstand systems tract : Miền hệ thống trầm tích biển thấp FSST - Falling Stage Systems Tract : Miền hệ thống trầm tích biển hạ TST - Transgresive Systems Tract : Miền hệ thống trầm tích biển tiến MFS - Maximum flooding surface : Bề mặt ngập lụt cực đại MRS - Maximum regressive surface : Bề mặt biển thoái cực đại TS - Transgressive surface : Bề mặt biển tiến RS - Ravinement surface : Bề mặt bào mòn biển tiến SB - Sequence boundary : Ranh giới tập BP - Before Present : Năm trước Ka - Kilo years : Nghìn năm vi MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết đề tài Trong năm gần đây, vùng đồng ven biển châu thổ sông Cửu Long đứng trước nguy đe dọa nghiêm trọng tai biến như: xói lở bờ biển, cửa sông, ngập lụt xâm nhập mặn… gây ảnh hưởng lớn tới đời sống nông, ngư nghiệp người dân nơi đây. Nguyên nhân sâu xa làm cường hóa mạnh mẽ tai biến dâng cao mực nước biển phạm vi toàn cầu thiếu hụt phù sa bồi đắp cho đồng châu thổ châu thổ ngầm xây dựng đập thủy điện vùng thượng nguồn sông Mekong. Sông Hậu hai phân lưu tách khỏi sông Mekong lãnh thổ Camphuchia đổ biển Đông qua cửa Tranh Đề cửa Định An. Những nguyên nhân làm thay đổi lưu lượng phù sa vận chuyển từ thượng nguồn sông Mekong đưa dao động mực nước biển toàn cầu làm hưởng tới trình phát triển châu thổ vận chuyển trầm tích khu vực châu thổ ngầm sông Hậu. Một sở khoa học dự báo xu thể phát triển tương lại châu thổ sông Hậu nhằm định hướng cho công tác quy hoạch, phát triển kinh tế - xã hội, giảm thiểu tai biến, góp phần phát triển bền vững khu vực, cần thiết phải khôi phục lại lịch sử phát triển châu thổ ngầm sông Hậu giai đoạn địa chất gần (Pleistocen muộn - Holocen). Vì vậy, học viên lựa chọn thực luận văn thạc sĩ với đề tài: “Tiến hóa trầm tích châu thổ ngầm sông Hậu Pleistocen muộn - Holocen”. Tuy nhiên, khuôn khổ luận văn thạc sĩ, học viên xin đề cập tới lịch sử tiến hóa trầm tích mối quan hệ với thay đổi mực nước biển Pleistocen muộn - Holocen. 2. Tổng quan tài liệu Khu vực châu thổ sông Hậu nằm hệ thống châu thổ sông Cửu Long, có nhiều công trình nghiên cứu có liên quan. Trong đó, đáng ý là: Đề tài khoa học công nghệ cấp Nhà nước "Nghiên cứu biến động cửa sông môi trường trầm tích Holocen - đại vùng ven bờ châu thổ sông Cửu Long, phục vụ phát triển bền vững kinh tế - xã hội", mã số KC09.06/06-10 PGS. TSKH. Nguyễn Địch Dỹ chủ trì; Đề án “Khảo sát, đánh giá tiềm tài nguyên khoáng sản vùng biển ven bờ tỉnh Sóc Trăng, tỷ lệ 1:100.000” Vũ Trường Sơn làm chủ nhiệm, năm 2005-2010 Dự án “Điều tra địa chất tìm kiếm khoáng sản rắn biển nông ven bờ Việt Nam (0-30m nước), tỷ lệ: 1:500.000”, năm 2001 TSKH. Nguyễn Biểu làm chủ nhiệm,… Tất công trình nêu công trình nghiên cứu nhất, liên quan tới thành tạo trầm tích Đệ tứ, địa hình, địa mạo, thủy thạch động lực, bồi tụ - xói lở vùng có liên quan đến khu vực nghiên cứu Qua đó, tác giả xác định đặc điểm trầm tích, địa tầng khu vực nghiên cứu. Tuy nhiên, nghiên cứu tiến hóa trầm tích Pleistocen muộn - Holocen mối quan hệ tương tác đại dương - lục địa vùng châu thổ ngầm sông Mekong nói chung châu thổ ngầm sông Hậu nói riêng thưa thớt, chưa quan tâm nghiên cứu chi tiết. Do đó, luận văn kết hợp tài liệu thu thập tài liệu nghiên cứu trực tiếp để bổ sung, liên kết xác hóa vấn đề liên quan tới lịch sử tiến hóa trầm tích châu thổ ngầm sông Hậu Pleistocen muộn - Holocen. 3. Mục tiêu nghiên cứu Làm sáng tỏ lịch sử tiến hóa trầm tích châu thổ ngầm sông Hậu Pleistocen muộn - Holocen mối quan hệ với dao động mực nước biển. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu đặc điểm địa tầng phân tập khu vực châu thổ ngầm sông Hậu Pleistocen muộn - Holocen. - Nghiên cứu tiến hóa trầm tích châu thổ ngầm sông Hậu Pleistocen muộn - Holocen mối quan hệ với dao động mực nước biển. 5. Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu kết luận, luận văn trình bày 04 chương: Chương 1. Tổng quan khu vực nghiên cứu Chương 2. Cơ sở tài liệu phương pháp nghiên cứu Chương 3. Đặc điểm địa tầng phân tập châu thổ ngầm sông Hậu Pleistocen muộn - Holocen Chương 4. Tiến hóa trầm tích châu thổ ngầm sông Hậu Pleistocen muộn - Holocen. Hình 3. 14. Cột địa tầng lỗ khoan LKST thuộc xã Trung Bình, huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng [3] 58 Hình 3. 15. Cột địa tầng lỗ khoan LK-1AT nông trường 30/4, xã An Thạnh Nam, Huyện Cù Lao Dung, tỉnh Sóc Trăng [5] 59 Hình 3. 16. Cột địa tầng lỗ khoan LKTV thuộc xã Long Hữu, huyện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh [3] 60 Hình 3. 17. Sơ đồ mặt cắt liên kết cột địa tầng lỗ khoan khu vực sông Hậu 3.3. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP Đặc điểm địa tầng phân tập Pleistocen muộn - Holocen khu vực châu thổ ngầm sông Hậu xác định dựa việc liên kết tài liệu địa chấn địa tầng mặt cắt lỗ khoan bãi triều. Qua nghiên cứu, xác định miền hệ thống trầm tích có mặt khu vực nghiên cứu, cụ thể sau: 3.3.1. Miền hệ thống biển thấp (LST) LST tập hợp thành tạo trầm tích hình thành giai đoạn mức nước biển hạ từ mức cực đại đến cực tiểu dâng tương đối chậm tốc độ trầm tích lại tương đối cao. Trong khu vực nghiên cứu, miền hệ thống trầm tích thể tập địa chấn U1 gặp mặt cắt địa chấn nông phân giai cao vùng nghiên cứu (hình 3.2, 3.3). LST giới hạn hai bề mặt: i) Bề mặt bào mòn biển thấp (LES- lowstand erosion surface) hình thành trình bào mòn thành tạo trầm tích lắng đọng chu kỳ trước. Quá trình bào mòn tạo nên bất chỉnh hợp, trường hợp gọi ranh giới tập (SB), đánh dấu kết thúc tập trầm tích bắt đầu tập trầm tích mới; ii) Bề mặt biển tiến (TS) bào mòn biển tiến (RS - ravinement surface) hình thành tốc độ tạo không gian tích tụ vượt tốc độ cung cấp trầm tích. 61 Trong vùng nghiên cứu, trường sóng địa chấn LST có hai dạng: i) dạng lấp đầy rãnh đào khoét (hình 3.2, 3.3); ii) dạng kết thúc phản xạ kiểu phủ đáy (downlap) xuống bề mặt bào mòn biển thấp bào mòn cắt cụt (truncation) bề mặt biển tiến (hình 3.2). Miền hệ thống LST gặp số mặt cắt địa chấn với chiều dày thay đổi từ - 20m. Một số tuyến địa chấn vắng mặt LST (hình 3.4) giai đoạn hạ thấp mực nước biển khu vực không tích tụ trầm tích xảy trình bào mòn mạnh mẽ. Qua liên kết đối sánh với cột địa tầng lỗ khoan khu vực bãi triều vùng nghiên cứu cho thấy, miền hệ thống trầm tích biển thấp tương ứng với trầm tích sông biển tuổi pleistocen muộn, bắt gặp lỗ khoan LK-2TB (32,775,5m). Còn hầu hết lỗ khoan khác vùng nghiên cứu, trầm tích bị phong hóa bào mòn, bắt gặp tầng trầm tích biển nằm bất chỉnh hợp phía bị phong hóa loang lổ (hình 3. 17). 3.3.2. Miền hệ thống biển tiến (TST) TST bao gồm trầm tích hình thành suốt giai đoạn mực nước biển tương đối dâng nhanh tốc độ cung cấp trầm tích, giới hạn bề mặt biển tiến (TS -transgressive surface) bề mặt bào mòn biển tiến (RS) giới hạn bề mặt ngập lụt cực đại (MFS - maximum flooding surface). Trên băng địa chấn nông phân giải cao MHT có mặt, thể hai tập địa chấn U2 U3. Tập U2 có dạng kề áp (onlap) vào ranh giới tập (SB) nơi vắng mặt LST (hình 3.3, 3.4). Tập U3 có đặc trưng trường sóng phản xạ nằm ngang song song, độ liên tục tốt, biên độ phản xạ trung bình - mạnh. Tập U3 thường lộ bề mặt đáy biển độ sâu cột nước biển lớn 20m. Bề dày TST thường từ 20m đến 30m. Qua liên kết đối sánh với cột địa tầng lỗ khoan khu vực bãi triều vùng nghiên cứu cho thấy, miền hệ thống trầm tích biển tiến tương ứng với trầm tích biển sông biển tuổi Holocen sớm - giữa. Chúng có mặt tất lỗ khoan đối sánh nằm bất chỉnh hợp bề mặt sét phong hóa loang lổ 62 vùng nghiên cứu. Với thành phần trầm tích phân dị từ mịn đến thô theo chiều từ xuống (hình 3.17). 3.3.3. Miền hệ thống biển cao (HST) HST hình thành suốt giai đoạn mực nước biển cao chu kỳ tốc độ dâng cao mực nước biển giảm dần đến không bắt đầu chuyển sang giai đoạn hạ thấp. Miền hệ thống trầm tích thể tập U4 bắt gặp băng địa chấn nông phân giải cao với cấu tạo đặc trưng nghiêng song song, kề áp bề mặt ngập lụt cực đại (hình 3.2 - 3.4). Qua liên kết đối sánh với cột địa tầng lỗ khoan khu vực bãi triều vùng nghiên cứu cho thấy, miền hệ thống trầm tích biển cao tương ứng với sông biển biển - sông - đầm lầy tuổi Holocen muộn. 63 CHƯƠNG TIẾN HÓA TRẦM TÍCH CHÂU THỔ NGẦM SÔNG HẬU TRONG PLEISTOCEN MUỘN - HOLOCEN 4.1. DAO ĐỘNG MỰC NƯỚC BIỂN TRONG PLEISTOCEN MUỘN, PHẦN MUỘN - HOLOCEN Khu vực châu thổ ngầm sông Hậu phận nằm hệ thống đồng sông cửu long (ĐBSCL), đó, dao động mực nước biển khu vực châu thổ ngầm sông Hậu nằm xu chung dao động mực nước biển khu vực ĐBSCL. Kế thừa kết nghiên cứu từ Đề tài KC09.06/06-10 [3] hình dung trình dao động mực nước biển khu vực nghiên cứu diễn sau: Thời kỳ cuối Pleistocen muộn, khu vực nghiên cứu chu kỳ băng hà cuối Wurm2, mực nước biển hạ thấp ~(-) 100m so với ngày nay, làm bề mặt địa hình lộ chịu tác động mạnh mẽ trình phong hóa, bào mòn hình thành bề mặt lồi lõm, xẻ rãnh. Tiếp sau thời kỳ biển tiến Flandrian bắt đầu diễn vào khoảng 18.000 - 20.000 năm cách ngày nay, mực nước biển khu vực nghiên cứu dâng lên với tốc độ cao ~ 9,5mm/năm (khoảng ~ 14.000 đến 10.000 năm BP). Từ khoảng 9.000 - 8.000 năm BP, biển tiến tràn qua khu vực nghiên cứu. Sau thời gian ngưng nghỉ, mực biển từ hạ thấp với tốc độ nhỏ ~ 1,8mm/năm, đạt tới độ cao ~ +2m vào khoảng 4.500-4.000năm BP. Lúc mực nước biển tạm thời ngưng nghỉ, hình thành bậc thềm biển, ngấn nước có độ cao ~ 2m. Sau biển dâng cao trở lại với tốc độ nhỏ ~ 0,4mm/ năm đạt tới độ cao ~ 2,5m vào khoảng 3.500- 3.000 năm BP. Tại thời điểm mực nước tạm thời ngưng hình thành ngấn nước có độ cao ~ 2,5m. Từ ~ 3.000 năm Bp đến biển từ từ rút khỏi vùng nghiên cứu với tốc độ chậm ~ 0,78mm/năm đường bờ tại. 4.2. TIẾN HÓA TRẦM TÍCH TRONG PLEISTOCEN MUỘN, PHẦN MUỘN HOLOCEN Lịch sử phát triển châu thổ ngầm sông Hậu Pleistocen muộn, phần muộn - Holocen gắn liền với trình dao động mực nước biển tương đối xảy giai đoạn này. Trên sở nghiên cứu địa tầng phân tập từ tài liệu địa chấn địa 64 tầng tài liệu lỗ khoan đối sánh nhận thấy rõ ràng từ Pleistocen muộn, phần muộn đến khu vực châu thổ ngầm sông Hậu hình thành tập (sequence) trầm tích hay chu kỳ trầm tích. Đây chu kỳ trầm tích cuối lịch sử phát triển trầm tích Đệ Tứ hình thành tương ứng với thời kỳ mực nước biển tương đối hạ từ điểm cực đại chu kỳ băng hà cuối Wurm2 kết thúc thời điểm mực nước biển dâng đến điểm cực đại chu kỳ biến tiến Flandrian. Chu kỳ trầm tích phát triển theo giai đoạn, cụ thể sau: 1. Giai đoạn biển thoái Pleistocen muộn, phần muộn (Q13b  36.000 - 20.000 BP); 2. Giai đoạn biển tiến Plestocen muộn - Holocen (Q13b-Q21-2  20.000 8.000 năm BP); 3. Giai đoạn biển thoái cao Holocen - muộn (Q22-3  8.000 - nay). 4.2.1. Giai đoạn biển thoái Pleistocen muộn (Q13b  36.000 - 20.000 BP) Thuật ngữ biển thoái gọi chung cho biển thoái cưỡng (forced regression) biển thoái thấp (lowstand normal regression) xảy mực nước bắt đầu hạ từ điểm cực đại đến điểm cực tiểu (biển thoái cưỡng bức) dâng trở lại đến tốc độ dâng tốc độ cung cấp trầm tích (biển thoái thấp) hình thành miền hệ thống trầm tích LST (hình 2.8). Tham khảo kết phân tích mẫu tuyết đối C14 sú vẹt trầm tích đầm lầy ven biển thuộc hệ tầng Mộc Hóa Long Toàn lỗ khoan đồng Nam Bộ cho tuổi 35.800±2800 ka BP (Phước Tân, Đồng Nai) Phú Quốc 36.984±1500 yrBP. Điều cho thấy vào thời điểm mực nước biển lục địa trước rút phía đông nam để bắt đầu chu kỳ trầm tích cuối cùng. Theo đó, trình hạ thấp mực nước biển giai đoạn Pleistocen muộn, phần muộn diễn khu vực châu thổ ngầm sông Hậu, kết hình thành miền hệ thống trầm tích LST. Bằng chứng việc phát bề mặt bất chỉnh hợp SB, đáy tập U1 băng địa chấn nông độ phân giải cao. Đối sánh với tài liệu lỗ khoan bãi triều ống phóng khu vực nghiên cứu, bề 65 mặt tương ứng với bề mặt lớp sét bột rắn nguồn gốc biển bị phong hóa loang lổ (hình 3.6). Quá trình hạ thấp mực nước biển làm cho tầng sét biển với màu sắc nguyên thủy ban đầu xám xanh bị phong hóa hóa học điều kiện lục địa biến thành màu sắc loang lổ xám xanh, nâu, đỏ vàng. Thậm chí tầng trầm tích bắt gặp sạn sỏi kết vón laterit màu nâu đỏ mài tròn tốt sản phẩm phong hóa hóa học triệt để. Có thể thấy rõ đặc điểm trầm tích lỗ khoan máy bãi triều: LK99-1 (ở độ sâu 20,6 - 33m), LK-1AT (ở độ sâu 19,528,5m), LKST (ở độ sâu 20,4- 34m), LKTV (ở độ sâu 24,3 -40m). Tuy nhiên, đâu vùng nghiên cứu bắt gặp này. Tại số vị trí phát tuyến T4 (phía duyên hải tỉnh Trà Vinh), T5 (phía Cửa Mỹ Thạnh - Sóc Trăng), thay cho bề mặt biểu đào khoét lấp đầy trầm tích sông. Nhìn chung, mực nước biển hạ, đa phần vùng nghiên cứu bị bào mòn tạo địa hình gồ ghề, không tích tụ trầm tích số khu vực khác diễn trình trầm tích, lòng sông. Kết nghiên cứu Schimanski Stattegger [24] thềm lục địa Đông Nam Việt Nam cho thấy bề mặt bất chỉnh hợp kéo đến độ sâu khoảng 120m nước sau chuyển sang chỉnh hợp tương đương (correlative conformity) (hình 4.1). Cùng với kết nghiên cứu khác cho thấy mực nước biển hạ thấp khoảng 120m nước so với mực nước biển vào khoảng 18.000 - 20.000 yrBP. Hình 4. 1. Mặt cắt cắt địa chấn nông phần rìa thềm lục địa Đông Nam Việt Nam (Schimanski Stattegger, 2005) [24] 66 Như vậy, giai đoạn biển thoái Pleistocen muộn, phần muộn diễn khoảng thời gian từ 36.000 - 20.000 năm BP hình thành bề mặt bất chỉnh hợp SB ranh giới tập miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST). Tuy nhiên miền hệ thống trầm tích không liên tục toàn khu vực nghiên cứu mà bắt gặp số vị trí phía duyên hải tỉnh Trà Vinh cửa Mỹ Thạnh. Chúng tìm thấy băng địa chấn nông phân giải cao tương ứng với tập U1 (hình 3.2 – 3.3) với hai kiểu phản xạ đặc trưng: dạng xiên chéo dạng lấp đầy dòng chảy. Trong cột địa tầng lỗ khoan, tầng trầm tích trầm tích sông biển tuổi Pleistocen muộn thuộc lỗ khoan LK-2TB khu vực cửa Mỹ Thạnh. Bề dày miền hệ thống trầm tích LST thay đổi khoảng từ - 25m. 4.2.2. Giai đoạn biển tiến Plestocen muộn - Holocen (Q13b-Q21-2  20.000 8.000 năm BP) Giai đoạn biển tiến sau biển thoái xảy từ khoảng từ 20.000 đến 8.000 năm BP từ thềm lục địa tương ứng với độ sâu 120m nước đến gần PhnomPenh gọi biển tiến Flandrian, hình thành miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST) khu vực nghiên cứu. Miền hệ thống trầm tích phát ứng với hai tập địa chấn U2 U3. Các đặc trưng trường sóng tập U2 cho thấy chúng hình thành thời kỳ đầu giai đoạn biển tiến, lấp đầy thung lũng đào khoét giai đoạn biển thấp. Miền hệ thống trầm tích phủ trực tiếp miền hệ thống trầm tích biển thoái trước đó, đôi chỗ vắng mặt trầm tích LST, chúng phủ trực tiếp lên bề mặt bất chỉnh hợp SB tầng sét phong hóa loang lổ hình thành giai đoạn biển thoái trước đó. Bề dày tập U2 lớn, khoảng 10 - 20m. Ở số khu vực, vắng mặt tập U2, tập U3 phủ trực tiếp tập U1. Ranh giới chúng bề mặt bào mòn biển tiến (RS) bề mặt hình thành giai đoạn biển tiến hoạt động sóng biển thủy triều tạo nên bề mặt bào mòn lạch đào khoét sâu bối cảnh tốc độ cung cấp trầm tích thấp. Tập U3 có đặc trưng trường sóng ngang song song, độ liên tục tốt cho thấy trầm tích hình thành môi trường biển có chế độ thủy động lực yên tĩnh, 67 tốc độ trầm tích thấp. Tập trầm tích hình thành thời kỳ cuối biển tiến Flandrian, tốc độ dâng cao mực nước biển giảm gần đạt đến mực cực đại. Các thành tạo gặp ống phóng trọng lực lỗ khoan bãi triều LKST, LKTV, LK-2TB (hình 3.12 -3.16),… với thành phần sét bột màu xám xanh tương đối đồng tương ứng với hệ tầng Hậu Giang phân bố khu vực nghiên cứu. Ranh giới tập U3 bề mặt ngập lụt cực đại (MFS), bề mặt kết thúc trình biển tiến đường bờ tiến xa phía lục địa giai đoạn biển tiến. Hình 4. 2. Trầm tích sét bột mầu xám xanh tương đối đồng LKTV [3] 4.2.3. Giai đoạn biển thoái cao Holocen - muộn (Q22-3  8.000 - nay) Giai đoạn biển thoái cao (hightstand normal regression) (hình 9) giai đoạn mực nước biển dâng gần đạt đến mức cực đại tốc độ nhỏ tốc độ cung cấp trầm tích hình thành lên miền hệ thống trầm tích biển cao (HST). Nghiên cứu dao động mực nước biển miền bắc Việt Nam cho thấy mực nước biển đạt tới điểm cực đại độ cao khoảng 4m vào thời gian khoảng 5.000 – 5.500 năm BP [3]. Tuy nhiên phía bắc châu thổ sông Mê Công sông Đồng Nai mực nước biển đạt cực đại độ cao 1-2m vào thời gian 6.500 - 6.000 yrBP, khoảng 2.000 yrBP mực nước biển thấp mực nước tại. Theo Tamura, T. nnk, biển ngập lụt cực đại tiến đến cách PhnomPenh phía đông nam từ 20 - 50 km 8.000 yrBP. Cũng theo Theo Tamura, T. nnk. từ kết 68 nghiên cứu tuổi nhiệt huỳnh quang giồng cát vùng châu thổ sông Mê Công, khoảng thời gian từ 3500 yrBP đến bờ biển liên tục tiến phía biển (biển thoái). Như vậy, cho dù mực nước biển hạ xuống (từ 6000 - 2000 ka BP), đứng yên hay dâng lên (2000 yrBP đến nay) bờ biển châu thổ sông Me Kông liên tục tiến biển. Trong khu vực nghiên cứu, đặc trưng cho giai đoạn biển thoái cao tập U4 (hình 3.2-3.4) với đặc trưng trường sóng địa chấn liên tục, nghiêng song song, phủ đáy (downlap) bề mặt ngập lụt cực đại. Bề mặt ranh giới phía HST bề mặt đáy biển với độ dốc lớn, tương ứng với địa hình sườn châu thổ, kết thúc độ sâu từ 20 - 25m nước. Độ sâu ranh giới châu thổ ngầm sông Hậu, giới hạn trình phân dị trầm tích vụn học đại. Ranh giới trùng với ranh giới trường trầm tích tầng mặt mịn (bùn xám nâu) (hình 4.3a), phía trường trầm tích hạt thô (cát, cát bùn xám xanh) (hình 4.3b) hình thành giai đoạn biển tiến. Miền hệ thống trầm tích HST tìm thấy lỗ khoan bãi triều với trầm tích đặc trưng kiểu sông biển đầm lầy có thành phần chủ yếu bùn sét, bùn cát màu xám tới xám đen, giàu mùn thực vật, rễ thân bị phân hủy tạo mùn. Chúng có bề dầy mỏng phân bố bề mặt đáy biển. a b Hình 4. 3. Trầm tích tầng mặt bùn xám nâu sườn châu thổ đại (a), cát hạt mịn xám xanh Holocen (b) 69 KẾT LUẬN Nghiên cứu tiến hóa trầm tích Pleistocen muộn - Holocen sở địa chấn - địa tầng, tướng trầm tích địa tầng phân tập khu vực châu thổ ngầm sông Hậu cho phép đến số kết luận sau: 1. Trong mặt cắt địa chấn nông phân giải cao khu vực nghiên cứu Pleistocen muộn - Holocen xác định ba bề mặt ranh giới ranh giới ba tập địa chấn xác định bao gồm: i) Bề mặt bào mòn biển thấp (đáy tập U1) đồng thời ranh giới tập (SB); ii) Bề mặt bào mòn biển tiến (đáy tập U2 U3) (RS); iii) Bề mặt ngập lụt cực đại (đáy tập U4) (MFS). 2. Theo tài liệu lỗ khoan bãi triều, Pleistocen muộn - Holocen xác định nhóm tướng trầm tích có tuổi sau: Nhóm tướng trầm tích am  m có màu sắc phong hóa loang lổ có tuổi Pleistocen muộn; Nhóm tướng trầm tích am  m có tuổi Holocen sớm – (Q21-2); Nhóm tướng trầm tích am  mab có tuổi Holocen muộn (Q23). 3. Giai đoạn Pleistocen muộn, phần muộn – Holocen, khu vực nghiên cứu hình thành tập (sequence) hệ thống địa tầng phân tập bao gồm ba miền hệ thống trầm tích: i) Miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST); ii) Miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST) miền hệ thống biển cao (HST). 4. Trầm tích Pleistocen muộn – Holocen có lịch sử tiến hóa liên quan chặt chẽ với dao động mực nước biển theo giai đoạn sau: i) Giai đoạn biển thoái cưỡng biển thoái thấp (FR LNR) xảy vào đầu Pleistocen muộn, phần muộn (36.000-20.000 yrBP) hình thành bề mặt bào mòn biển thấp nhóm tướng trầm tích am, m bị phong hóa loang lổ; 70 ii) Giai đoạn biển tiến xảy cuối Pleistocen muộn, phần muộn Holocen (20.000-8.000 yrBP) hình thành miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST) bao gồm tướng am  m. iii) Giai đoạn biển thoái cao (HNR) xảy Holocen - muộn (8.000 yrBP - nay) hình thành miền hệ thống trầm tích biển cao (HST) với nhóm tướng am  mab. 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1. Lê Đức An (1996), “Về dao động mực nước biển thềm lục địa ven bờ Việt Nam Holocen”, Tạp chí Các khoa học trái đất, (18/4), tr. 365 -367. 2. Nguyễn Biểu nnk (2000), Nghiên cứu lập sơ đồ tướng đá cổ địa lý Pliocen - Đệ tứ thềm lục địa Việt Nam (0 - 200 m nước) tỷ lệ 1:1.000.000, báo cáo tổng kết đề tài mã số KH - CN 06-11-2, Lưu trữ viện KH & CNVN, Hà Nội. 3. Nguyễn Địch Dỹ nnk (2004), Nghiên cứu biến động cửa sông môi trường trầm tích Holocen - đại vùng ven bờ châu thổ sông Cửu Long, phục vụ phát triển bền vững kinh tế - xã hội. Đề tài khoa học cấp nhà nước, mã số: KC09/06-10. 4. Doãn Đình Lâm (2003), “Lịch sử tiến hóa trầm tích Holocen châu thổ sông Hồng”, Luận án Tiến sĩ Địa chất. 5. Vũ Trường Sơn (2010), “Khảo sát, đánh giá tiềm tài nguyên khoáng sản vùng biển ven bờ tỉnh sóc trăng, tỷ lệ 1:100.000”. Đề án cấp nhà nước, lưu trữ Trung tâm Địa chất Khoáng sản biển, Hà Nội 6. Nguyễn Văn Lập, Tạ Thị Kim Oanh (2004),“Môi trường trầm tích Pleistocen muộn - Holocen vùng Cà Mau”, Tạp chí Các Khoa học Trái đất, 26(2), tr. 170-180. 7. Nguyễn Văn Lập, Tạ Thị Kim Oanh (2012),“Trầm tích giồng cát huyện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh tiến hóa Holocen châu thổ sông Cửu Long”, Tạp chí Khoa học Trái đất, 34(3ĐB), tr. 335-340. 8. Trần Nghi (2010), Giáo trình Trầm tích luận nghiên cứu Dầu khí, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội. 9. Trần Nghi (2003), Giáo trình Trầm tích học, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội. 10. Trần Nghi, Đinh Xuân Thành nnk (2005),“Quy luật chuyển tướng lòng sông cổ trầm tích Neogen muộn - Đệ tứ mối quan hệ với hoạt động kiến tạo vùng đồng Nam Bộ”, Tạp chí khoa học công nghệ biển, (5), 2005, tr.1 - 9. 11. Trần Nghi, Đinh Xuân Thành (2000),“Tiến hóa trầm tích cổ địa lý giai đoạn Pliocen - Đệ tứ lãnh thổ lãnh hải Việt Nam”, Tạp chí địa chất, loạt A, phụ trương 2000, tr. 19 - 29. 12. Trần Nghi, Đinh Xuân Thành nnk (2004),“Nhìn lại thay đổi mực nước biển đệ tứ sở nghiên cứu trầm tích vùng ven biển biển nông ven bờ từ Nha Trang đến Bạc Liêu”, Tạp chí khoa học công nghệ biển, 3(4), tr.1 - 9. 72 13. Trần Nghi nnk (2010), báo cáo chuyên đề: “Tiến hóa môi trường trầm tích Holocen vùng cửa sông ven biển từ cửa sông Tiền đến cửa sông Hậu”. 14. Trần Nghi, Mai Thanh Tân, Doãn Đình Lâm nnk (2000), Tiến hóa trầm tích cổ địa lý giai đoạn Pliocen - Đệ tứ lãnh thổ lãnh hải Việt Nam, tạp chí Địa chất. 15. Đinh Xuân Thành (2012),“Tiến hóa trầm tích Pliocen - Đệ tứ vùng thềm lục địa từ Quảng Nam đến Bình Thuận”, luận án Tiến sĩ Địa chất. 16. Nguyễn Trung Thành, Nguyễn Hồng Lân, Phùng Văn Phách nnk (2011), Xu hướng vận chuyển tích tụ trầm tích phần châu thổ ngầm ven bờ biển đồng sông Mê Kông, tạp chí Khoa học Trái đất, 33(4), tr. 607-615. 17. http://www.travinh.gov.vn 18. Niên giám thống kê năm 2012 tỉnh Trà Vinh. Tiếng Anh 19. Catuneanu O. (2006), Principles of Sequence Stratigraphy, Elsevier’s Science & Technology Rights. 20. Nguyen Van Lap, Ta Thi Kim Oanh, Masaaki Tateishi (2000),“Late Holocen depositonal environments evolution of the Mekong River Delta, Souther Vietnam”, Journal of the Asian Earth Sciences, 18, (2000), 427 - 439. 21. 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. 22. Tanabe, Ta T. K. O, Nguyen V. L., Tateishi, M. Kobayashi, I., Saito Y. (2003),“Delta evolution models infered from the Holocen Mekong delta, southern Vietnam”. In “F.H. Sidi, D, Nummedal, p. imbert, H. Darman, H.W. Posamentier (Ed) Tropical deltas of Southern Asia: Sedimentary Stratigraphy and petroleum Geology, SEMP specical Publ. N76, 175 - 188 23. Thi Kim Oanh Ta and Van Lap Nguyen and etal (2002), “Holocene delta evolution and depositional models of the Mekong river delta, southern Viet Nam”, Sedimentary Geology, v. 152, 453-466. 24. Schimanski A., Stattegger K., (2005), "Deglacial and Holocene evolution of the Vietnam shelf: stratigraphy, sediments and sea-level change", Marine Geology (214), pp. 365–387. 73