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

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 đƣợc hoàn thành cố gắng thân học viên dƣới hƣớng dẫn bảo tận tình TS Đinh Xuân Thành Khoa Địa chất, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN Nhân dịp này, học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy hƣớng dẫn Trong trình nghiên cứu, học viên nhận đƣợc 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 đƣợc quan tâm thầy, cô đồng nghiệp Viện Địa chất – Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam nhƣ tập thể nhà khoa học Khoa Địa chất - Trƣờng 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 v DANH MỤC BẢNG BIỂU viii MỞ ĐẦU .1 CHƢƠNG Error! Bookmark not defined TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU Error! Bookmark not defined 1.1 VỊ TRÍ VÙNG NGHIÊN CỨU Error! Bookmark not defined 1.2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN Error! Bookmark not defined 1.2.1 Đặc điểm khí hậu Error! Bookmark not defined 1.2.2 Đặc điểm thủy văn Error! Bookmark not defined 1.2.3 Đặc điểm hải văn Error! Bookmark not defined 1.2.4 Đặc điểm địa hình - địa mạo Error! Bookmark not defined 1.2.5 Đặc điểm địa chất Error! Bookmark not defined 1.3 KINH TẾ - XÃ HỘI Error! Bookmark not defined 1.3.1 Dân cƣ Error! Bookmark not defined 1.3.2 Kinh tế Error! Bookmark not defined CHƢƠNG Error! Bookmark not defined CƠ SỞ TÀI LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUError! defined Bookmark not 2.1 CƠ SỞ TÀI LIỆU Error! Bookmark not defined 2.1.1 Nguồn tài liệu thu thập Error! Bookmark not defined 2.1.2 Nguồn tài liệu trực tiếp nghiên cứu phục vụ đề tàiError! Bookmark not defined 2.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Error! Bookmark not defined 2.2.1 Phƣơng pháp luận Error! Bookmark not defined 2.2.2 Các phƣơng pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.2.2.1 Phƣơng pháp thu thập tổng hợp tài liệuError! defined Bookmark not 2.2.2.2 Nhóm phƣơng pháp nghiên cứu trầm tíchError! defined Bookmark not ii 2.2.2.3 Phƣơng pháp địa chấn địa tầng Error! Bookmark not defined 2.2.2.4 Phƣơng pháp địa tầng phân tập Error! Bookmark not defined 2.2.2.5 Phƣơng pháp phân tích tƣớng trầm tíchError! defined Bookmark not CHƢƠNG Error! Bookmark not defined ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP CHÂU THỔ NGẦM SÔNG HẬU TRONG PLEISTOCEN MUỘN - HOLOCEN Error! Bookmark not defined 3.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤN ĐỊA TẦNG Error! Bookmark not defined 3.1.1 Các bề mặt ranh giới Error! Bookmark not defined 3.1.2 Các tập địa chấn Error! Bookmark not defined 3.2 ĐẶC ĐIỂM TƢỚNG TRẦM TÍCH PLEISTOCEN MUỘN - HOLOCEN Error! Bookmark not defined 3.2.1 Đặc điểm tƣớng trầm tích Pleistocen muộnError! Bookmark not defined 3.2.2 Đặc điểm tƣớng trầm tích Holocen Error! Bookmark not defined 3.3 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP Error! Bookmark not defined 3.3.1 Miền hệ thống biển thấp (LST) Error! Bookmark not defined 3.3.2 Miền hệ thống biển tiến (TST) Error! Bookmark not defined 3.3.3 Miền hệ thống biển cao (HST) Error! Bookmark not defined CHƢƠNG Error! Bookmark not defined TIẾN HÓA TRẦM TÍCH CHÂU THỔ NGẦM SÔNG HẬU TRONG PLEISTOCEN MUỘN - HOLOCEN Error! Bookmark not defined 4.1 DAO ĐỘNG MỰC NƢỚC BIỂN TRONG PLEISTOCEN MUỘN, PHẦN MUỘN - HOLOCEN Error! Bookmark not defined 4.2 TIẾN HÓA TRẦM TÍCH TRONG PLEISTOCEN MUỘN, PHẦN MUỘN HOLOCEN Error! Bookmark not defined 4.2.1 Giai đoạn biển thoái Pleistocen muộn (Q13b  36.000 - 20.000 BP)Error! Bookmark not defined 4.2.2 Giai đoạn biển tiến Plestocen muộn - Holocen (Q13b-Q21-2  20.000 8.000 năm BP) Error! Bookmark not defined iii 4.2.3 Giai đoạn biển thoái cao Holocen - muộn (Q22-3  8.000 - nay) Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO iv DANH MỤC HÌNH Hình 1 Sơ đồ phân loại châu thổ theo địa hình - địa mạo (theo Wright) Error! Bookmark not defined Hình Sơ đồ vị trí vung nghiên cứu Error! Bookmark not defined Hình Sự thay đổi địa hình đáy biển đới - 5m nƣớc đối sánh tài liệu năm 2006 - 2009 với tài liệu năm 1999 Error! Bookmark not defined Hình Mặt cắt địa chất ven biển châu thổ Sông MekongError! Bookmark not defined Hình Thang địa tầng Holocen vùng đồng sông Cửu Long Error! Bookmark not defined Hình 1.6 Cát trung-mịn nguồn gốc biển phần dƣới hệ tầng Cửu Long (mQ231 ), LKTV Error! Bookmark not defined Hình Trầm tích cát giồng cát hệ tầng Cửu Long Error! Bookmark not defined Hình Đƣờng cong tích lũy độ hạt Error! Bookmark not defined Hình 2 Biểu đồ phân loại trầm tích Folk, 1954Error! defined Bookmark not Hình Các dạng kết thúc phản xạ (theo Myers, 1996 Catuneanu, 2006) Error! Bookmark not defined Hình Các kiểu cấu tạo phản xạ địa chấn Error! Bookmark not defined Hình 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 Error! Bookmark not defined Hình Hình thái không gian số đơn vị tƣớng địa chấn Error! Bookmark not defined Hình Các miền hệ thống vị trí ranh giới tập theo mô hình địa tầng phân tập khác Error! Bookmark not defined Hình Đƣờng cong biển tiến - thoái, dâng - hạ mực nƣớc biển đơn vị địa tầng phân tập Error! Bookmark not defined Hình Các kiểu kết thúc phản xạ chu kỳ dao động mực nƣớc biển Error! Bookmark not defined v Hình 10 Tập, miền hệ thống trầm tích, tƣớng bề mặt địa tầng mối quan hệ với thay đổi mực nƣớc biển, có bổ sung Error! Bookmark not defined Hình Vị trí lỗ khoan tuyến địa chấn nông phân giải cao khu vực nghiên cứu Error! Bookmark not defined Hình Mặt cắt địa chấn nông, địa chấn địa tầng, ĐTPT phía Duyên Hải, Trà Vinh Error! Bookmark not defined Hình 3 Mặt cắt địa chấn nông, địa chấn địa tầng ĐTPT phía Cửa Mỹ Thạnh Error! Bookmark not defined Hình Mặt cắt địa chấn nông, địa chấn địa tầng ĐTPT phía Vĩnh Châu Error! Bookmark not defined Hình Trầm tích sét bột xám trắng, xám nâu phớt vàng bắt gặp LKTV Error! Bookmark not defined Hình Trầm tích sét phong hóa loang lổ lỗ khoan LKST Error! Bookmark not defined Hình Trầm tích sông biển lỗ khoan LKST Error! Bookmark not defined Hình Trầm tích biển tuổi holocen sớm lỗ khoan LKTV Error! Bookmark not defined Hình Trầm tích sông biển holocen sớm lỗ khoan LKST Error! Bookmark not defined Hình 10 Trầm tích sông biển holocen sớm lỗ khoan LKTV Error! Bookmark not defined Hình 11 Trầm tích biển - sông - đầm lầy LKSTError! defined Bookmark not Hình 12 Cột địa tầng lỗ khoan LK99-1 khu vực Đại Bái, Vĩnh Châu, Sóc Trăng Error! Bookmark not defined Hình 13 Cột địa tầng lỗ khoan LK-2TB: ấp Mỏ ó, xã Trung Bình, huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng Error! Bookmark not defined Hình 14 Cột địa tầng lỗ khoan LKST thuộc xã Trung Bình, huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng Error! Bookmark not defined Hình 15 Cột địa tầng lỗ khoan LK-1AT nông trƣờng 30/4, xã An Thạnh Nam, Huyện Cù Lao Dung, tỉnh Sóc Trăng Error! Bookmark not defined Hình 16 Cột địa tầng lỗ khoan LKTV thuộc xã Long Hữu, huyện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh Error! Bookmark not defined vi Hình 17 Sơ đồ mặt cắt liên kết cột địa tầng lỗ khoan khu vực sông Hậu Error! Bookmark not defined Hình Mặt cắt cắt địa chấn nông phần rìa thềm lục địa Đông Nam Việt Nam (Schimanski Stattegger, 2005) Error! Bookmark not defined Hình Trầm tích sét bột mầu xám xanh tƣơng đối đồng lỗ khoan LKTV 68 Hình Trầm tích tầng mặt bùn xám nâu sƣờn châu thổ đại (a), cát hạt mịn xám xanh Holocen (b) .69 vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1 Tọa độ giới hạn vị trí vùng nghiên cứu Error! Bookmark not defined Bảng Tần suất bão ATNĐ phía Nam Biển Đông (1961-1980) (%) Error! Bookmark not defined Bảng Ranh giới phụ thống Holocen theo tác giả khác Error! Bookmark not defined Bảng Dân cƣ tỉnh vùng nghiên cứu Error! Bookmark not defined Bảng Chỉ tiêu địa hóa đặc trƣng cho môi trƣờng trầm tích khác nhauError! Bookmark not defined 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 trƣớc Ka - Kilo years : Nghìn năm vii i MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong năm gần đây, vùng đồng ven biển châu thổ sông Cửu Long đứng trƣớc nguy đe dọa nghiêm trọng tai biến nhƣ: xói lở bờ biển, cửa sông, ngập lụt xâm nhập mặn… gây ảnh hƣởng lớn tới đời sống nông, ngƣ nghiệp ngƣời dân nơi Nguyên nhân sâu xa làm cƣờng hóa mạnh mẽ tai biến dâng cao mực nƣớc biển phạm vi toàn cầu thiếu hụt phù sa bồi đắp cho đồng châu thổ châu thổ ngầm xây dựng đập thủy điện vùng thƣợng nguồn sông Mekong Sông Hậu hai phân lƣu đƣợc tách khỏi sông Mekong lãnh thổ Camphuchia đổ biển Đông qua cửa Tranh Đề cửa Định An Những nguyên nhân làm thay đổi lƣu lƣợng phù sa vận chuyển từ thƣợng nguồn sông Mekong đƣa dao động mực nƣớc biển toàn cầu làm hƣởng 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 tƣơng lại châu thổ sông Hậu nhằm định hƣớng 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 đƣợc 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 nƣớc biển Pleistocen muộn - Holocen 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 nƣớc "Nghiên cứu biến động cửa sông môi trƣờng 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 Trƣờng 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 nƣớc), 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 đƣợc đặc điểm trầm tích, địa tầng khu vực nghiên cứu Tuy nhiên, nghiên cứu tiến hóa trầm tích Pleistocen muộn - Holocen mối quan hệ tƣơng tác đại dƣơng - lục địa vùng châu thổ ngầm sông Mekong nói chung châu thổ ngầm sông Hậu nói riêng thƣa thớt, hầu nhƣ chƣa đƣợc 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 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 nƣớc biển 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 nƣớc biển Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu kết luận, luận văn đƣợc trình bày 04 chƣơng: Chƣơng Tổng quan khu vực nghiên cứu Chƣơng Cơ sở tài liệu phƣơng pháp nghiên cứu Chƣơng Đặc điểm địa tầng phân tập châu thổ ngầm sông Hậu Pleistocen muộn - Holocen Chƣơng Tiến hóa trầm tích châu thổ ngầm sông Hậu Pleistocen muộn - Holocen TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Lê Đức An (1996), “Về dao động mực nƣớc biển thềm lục địa ven bờ Việt Nam Holocen”, Tạp chí Các khoa học trái đất, (18/4), tr 365 -367 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, Lƣu trữ viện KH & CNVN, Hà Nội 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 nƣớc, mã số: KC09/06-10 Doãn Đình Lâm (2003), “Lịch sử tiến hóa trầm tích Holocen châu thổ sông Hồng”, Luận án Tiến sĩ Địa chất Vũ Trƣờng 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 nƣớc, lƣu trữ Trung tâm Địa chất Khoáng sản biển, Hà Nội Nguyễn Văn Lập, Tạ Thị Kim Oanh (2004),“Môi trƣờng trầm tích Pleistocen muộn - Holocen vùng Cà Mau”, Tạp chí Các Khoa học Trái đất, 26(2), tr 170-180 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 Trần Nghi (2010), Giáo trình Trầm tích luận nghiên cứu Dầu khí, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 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 tƣớng 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 - 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 trƣơng 2000, tr 19 - 29 12 Trần Nghi, Đinh Xuân Thành nnk (2004),“Nhìn lại thay đổi mực nƣớc 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 - 13 Trần Nghi nnk (2010), báo cáo chuyên đề: “Tiến hóa môi trƣờng 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 hƣớng 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