Nghiên cứu tiến hóa trầm tích Holocen khu vực cửa sông Ba Lạt

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Tuyến NGHIÊN CỨU TIẾN HÓA TRẦM TÍCH HOLOCEN KHU VỰC CỬA SÔNG BA LẠT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Tuyến NGHIÊN CỨU TIẾN HÓA TRẦM TÍCH HOLOCEN KHU VỰC CỬA SÔNG BA LẠT Chuyên ngành: Địa chất học Mã số: 60440201 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS TRẦN NGHI XÁC NHẬN HỌC VIÊN ĐÃ CHỈNH SỬA THEO GÓP Ý CỦA HỘI ĐỒNG Giáo viên hướng dẫn Chủ tịch hội đồng chấm luận văn thạc sĩ khoa học GS.TS Trần Nghi PGS.TSKH Nguyễn Địch Dỹ Hà Nội - 2016 Nguyễn Thị Tuyến Luận văn Thạc sĩ Khoa học LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, trước tiên học viên xin chân thành cảm ơn giảng dạy nhiệt tình thầy cô Khoa Địa chất - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội suốt thời gian học viên học tập, nghiên cứu trường Học viên xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới GS.TS Trần Nghi, người trực tiếp hướng dẫn tận tình trình học viên thực hoàn thành luận văn Thầy người truyền cho học viên lòng đam mê với địa chất, thử thách học viên theo cách khác nhau; cho học viên cách làm việc, nghiên cứu cách khoa học hiệu Học viên xin gửi lời cảm ơn tới Thầy, Cô Bộ môn Trầm tích Địa chất biển - Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQGHN Thầy, Cô giúp đỡ học viên trình học tập tận tình hướng dẫn học viên tiếp cận thực phương pháp nghiên cứu trầm tích để học viên sử dụng luận văn Luận văn sử dụng kết phân tích mẫu số liệu từ 12 lỗ khoan từ đề tài đo vẽ đồ Địa chất Đệ Tứ tờ Thái Bình - Nam Định tỷ lệ 1/200000 (do Hoàng Ngọc Kỷ chủ biên, 1973) tỷ lệ 1/50.000 (Vũ Nhật Thắng chủ biên, 1996) thuộc Liên đoàn Bản đồ Địa chất Miền Bắc Cảm ơn Liên Đoàn tạo điều kiện cho học viên sử dụng số liệu để học viên hoàn thành luận văn Cuối học viên xin cảm ơn gia đình bạn bè, người cạnh, khuyến khích động viên để học viên hoàn thành luận văn Trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Học viên Nguyễn Thị Tuyến i Nguyễn Thị Tuyến Luận văn Thạc sĩ Khoa học MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Vị trí khu vực nghiên cứu 1.2 Đặc điểm thuỷ văn thủy triều 1.3 Đặc điểm khí hậu 1.4 Đặc điểm địa tầng Đệ tứ 1.5 Đặc điểm tân kiến tạo 18 1.5.1 Vùng nâng tân kiến tạo 19 1.5.2 Vùng sụt tân kiến tạo 20 CHƢƠNG LỊCH SỬ VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.1 Lịch sử nghiên cứu 22 2.2 Phương pháp nghiên cứu 23 2.2.1 Phương pháp luận 23 2.2.2 Các phương pháp nghiên cứu 27 2.3 Cơ sở tài liệu 37 CHƢƠNG ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC, TƢỚNG ĐÁ-CỔ ĐỊA LÍ 39 3.1 Đặc điểm thạch học 39 3.1.1 Đặc điểm thạch học trầm tích cát 39 3.1.2 Đặc điểm thạch học trầm tích bột sét 41 3.2 Đặc điểm tướng đá-cổ địa lí 42 3.2.1 Các nhóm tướng trầm tích Holocen sớm-giữa (Q21-2) 42 3.2.2 Các nhóm tướng trầm tích Holocen muộn (Q23) 45 CHƢƠNG TIẾN HÓA TRẦM TÍCH HOLOCEN KHU VỰC CỬA SÔNG BA LẠT 53 4.1 Địa tầng phân tập trầm tích Holocen khu vực cửa sông Ba Lạt 53 4.1.1 Khái niệm địa tầng phân tập sở tướng trầm tích 53 4.1.2 Ranh giới miền hệ thống pha thay đổi mực nước biển 53 4.2 Tiến hóa trầm tích Holocen khu vực cửa sông Ba Lạt 54 4.2.1 Tiến hóa theo chu kì tướng trầm tích 54 4.2.2 Tiến hóa thành phần trầm tích: khoáng vật, độ mài tròn, chọn lọc 58 4.2.3 Biến động bờ biển cửa Sông Hồng Holocen giải pháp phòng chống 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 i Nguyễn Thị Tuyến Luận văn Thạc sĩ Khoa học DANH MỤC HÌNH Hình Vị trí khu vực nghiên cứu Hình Mối quan hệ nhân kiến tạo, thay đổi mực nước biển thành phần vật chất 25 Hình Các yếu tố ảnh hưởng đến trình hình thành phát triển châu thổ 25 Hình Biểu đồ tương quan động lực sông, sóng thủy triều trình trầm tích vùng cửa sông ven biển (theo Galloway, 1973) 26 Hình Khảo sát, lấy mẫu phân tích thực địa 28 Hình Đường cong tích lũy độ hạt 30 Hình Biểu đồ phân loại trầm tích (Cục địa chất Hoàng gia Anh, 1979) 31 Hình Trầm tích cát đa khoáng lòng sông, Tuổi Q21-2, x40N+, 39 Hình Trầm tích cát khoáng bãi triều, Tuổi Q21-2, x40N+, 39 Hình 10 Trầm tích cát khoáng bãi triều, TL1, x40, N+ 40 Hình 11 Trầm tích cát khoáng bãi triều, TL6, x40, N+ 40 Hình 12 Trầm tích cát khoáng bãi triều, GT12, x40, N+ 40 Hình 13 Trầm tích cát khoáng cồn cát cửa sông đại, TB17, x40, N+ 40 Hình 14 Trầm tích bột sét ĐBCT phân lớp xiên chéo mịn bãi triều, Tuổi Q21-2 (Tanabe, 2003) 41 Hình 15 Trầm tích bãi triều lagun cửa sông 42 Hình 16 Mặt cắt tướng đá-cổ địa lý trầm tích Holocen khu vực ven biển châu thổ Sông Hồng qua lỗ khoan LK53 NĐ, LK ND-1, LK 56 NĐ, LK 34TB, LK 35 TB 43 Hình 17 Mặt cắt tướng đá-cổ địa lý dọc Sông Hồng (từ đất liền biển) theo lỗ khoan 5TB, 19TB, 30TB 45 Hình 18 Sơ đồ tướng đá - cổ địa lý khu vực cửa sông Ba Lạt cách 500 năm 47 Hình 19 Sơ đồ tướng đá - cổ địa lý khu vực cửa sông Ba Lạt cách 200 năm 47 Hình 20 Sơ đồ tướng đá thạch động lực khu vực cửa sông Ba Lạt 48 Hình 21 Tướng cát cồn cát cửa sông, TB17 50 Hình 22 Tướng cát bãi triều xói lở đại, GT12, Giao Thủy - Nam Định 51 Hình 23 Cột địa tầng tổng hợp theo địa tầng phân tập LK 5TB 52 ii Nguyễn Thị Tuyến Luận văn Thạc sĩ Khoa học Hình 24 Cột địa tầng tổng hợp theo địa tầng phân tập LK 35TB 52 Hình 25 Chu kỳ dao động mực nước biển miền hệ thống 53 Hình 26 Sơ đồ khối biểu diễn không gian chiều quan hệ tướng trầm tích miền hệ thống trầm tích Pleistocen muộn-Holocen khu vực cửa Ba Lạt 55 Hình 27 Mặt cắt địa chất trầm tích Pleistocen muộn, phần muộn - Holocen 56 Hình 28 Sơ đồ tiến hóa trầm tích Holocen vùng cửa Ba Lạt 57 Hình 29 Mặt cắt địa chấn nông phân giải cao tuyến TN2 tướng cát cồn chắn cửa sông biển thoái đê cát ven bờ biển tiến bị chôn vùi 57 Hình 30 Sơ đồ biến đổi thành phần cấp hạt theo độ sâu LK34TB 59 Hình 31 Sơ đồ biến đổi thành phần cấp hạt theo độ sâu LK110aNĐ 59 Hình 32 Sơ đồ biến đổi thành phần cấp hạt theo độ sâu LK35TB 60 Hình 33 Sơ đồ biến đổi thành phần cấp hạt theo độ sâu LK56NĐ 60 Hình 34 Sơ đồ biển thiên độ pH hệ số Kt theo độ sâu LK34TB 61 Hình 35 Bãi bồi Quất Lâm, Nam Định 63 Hình 36 Bờ biển bồi tụ (Cồn Vành, TB) 63 Hình 37 Móng nhà bị xói lở bờ biển Hải Hậu, Nam Định 64 Hình 38 Bờ biển xói lở (Nhà thờ đổ, Hải Hậu, Nam Định) 64 iii Nguyễn Thị Tuyến Luận văn Thạc sĩ Khoa học DANH MỤC BẢNG Bảng 1.Thang địa tầng Đệ tứ Bảng Phân cấp độ hạt theo thang phi () (Folk.R, 1954) 31 Bảng Các tiêu địa hóa đặc trưng cho môi trường trầm tích 34 Bảng Phân loại môi trường sở tham số trầm tích địa hóa môi trường 35 Bảng Bảng tổng hợp độ sâu bề dày (m) ranh giới tướng trầm tích miền hệ thống trầm tích Pleistocen muộn-Holocen khu vực cửa sông Ba Lạt 37 Bảng Kết phân tích tuổi trầm tích theo 14C 37 Bảng Bảng tổng hợp tướng tham số trầm tích miền hệ thống 46 iv Nguyễn Thị Tuyến Luận văn Thạc sĩ Khoa học DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT LK Lỗ khoan PTN Phòng thí nghiệm TB Tây bắc BTB Bắc tây bắc ĐCCT Địa chất công trình HST Miền hệ thống trầm tích biển cao TST Miền hệ thống trầm tích biển tiến LST Miền hệ thống trầm tích biển thấp BP Before present: Năm trước ngày v Nguyễn Thị Tuyến Luận văn Thạc sĩ Khoa học MỞ ĐẦU Khu vực cửa sông Ba Lạt phận châu thổ Sông Hồng Trải qua mười ngàn năm khu vực nghiên cứu xảy biến động lớn địa tầng, trầm tích, địa mạo đới bờ, thay đổi đường bờ trình dịch chuyển cửa sông Lịch sử tích tụ trầm tích Holocen khu vực hạ lưu châu thổ Sông Hồng diễn mối quan hệ với pha biển tiến Flandrian (18000-5000 năm BP) pha biển thoái sau biển tiến cực đại (5000 năm BP đến nay) Đây giai đoạn biến động phức tạp Tuy có số công trình nghiên cứu địa tầng, địa chất Đệ Tứ phướng án đo vẽ đồ địa chất Đệ Tứ tỷ lệ 1/200000 Hoàng Ngọc Kỷ (1973) 1/50000 tờ Thái Bình Nam Định Vũ Nhật Thắng (1996) song nghiên cứu tiến hóa trầm tích, tướng môi trường trầm tích địa tầng phân tập mối quan hệ với thay đổi mực nước biển đến chưa nghiên cứu cách chi tiết Các đặc tính địa hình-địa mạo, trầm tích tầng mặt quy luật phân bố tướng trầm tích có mối quan hệ nhân -quả với Kết khu vực hạ lưu Sông Hồng tạo nên nhóm tướng “đồng châu thổ” có loạt hệ thống tướng giồng cát có hình lưỡi liềm quay lưng biển tướng bãi bồi châu thổ nghiêng thoải phía biển Hiện chúng đồng trồng lúa trồng cói Thái Bình rừng ngập mặn Ramsa tiếng Nam Định Nhóm tướng “đồng châu thổ” phủ nhóm tướng châu thổ ngầm tạo nên nhịp tướng châu thổ hoàn chỉnh theo phương thẳng đứng Nhịp tướng châu thổ Holocen - muộn (Q22-3) có cấu tạo nêm tăng trưởng phủ chỉnh hợp nhịp tướng biển tiến Holocen sớm-giữa Đề tài luận văn chọn có tiêu đề “Nghiên cứu tiến hóa trầm tích Holocen khu vực cửa sông Ba Lạt” nhằm làm sáng tỏ chất trình tiến hóa thành phần vật chất quy luật cộng sinh tướng theo không gian theo thời gian Theo không gian thành phần vật chất dãy cộng sinh tướng thay đổi liên tục theo miền hệ thống: (1) Miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST) từ 12000 năm đến 5000 năm BP đặc trưng tướng nối tiếp từ biển vào đất liền, là tướng cát bùn cửa sông estuary, tướng bùn đầm lầy ven biển tướng sét xám xanh Theo chiều hướng thành phần trầm tích đơn giản dần từ đa khoáng đến khoáng; (2) Miền hệ thống trầm tích biển cao (HST) tướng trầm tích thay theo đường bờ dịch chuyển dần từ đất liền biển Phạm vi nghiên cứu đề tài luận văn giới hạn từ trầm tích đồng châu thổ đến đới tiền châu thổ đại chiếm khoảng 500 km2 thuộc huyện ven Nguyễn Thị Tuyến Luận văn Thạc sĩ Khoa học biển Thái Thụy, Kiến Xương, Tiền Hải thuộc tỉnh Thái Bình huyện Giao Thủy Hải Hậu thuộc tỉnh Nam Định Theo thời gian (tức từ lên) trầm tích Holocen khu vực cửa sông Ba Lạt gặp từ độ sâu 56m trở lên có nhịp tướng rõ ràng: (1) Nhịp tướng trầm tích biển tiến (TST) (2) Nhịp tướng trầm tích biển thoái cao (HST) Mục tiêu nghiên cứu: 1/ Làm sáng tỏ đặc điểm thạch học tướng đá - cố địa lý Holocen khu vực cửa sông Ba Lạt 2/ Làm sáng tỏ quy luật phân bố trầm tích tướng trầm tích từ 12000 năm đến 2/ Phân tích minh chứng để chứng minh cho tiến hóa trầm tích theo không gian thời gian Nhiệm vụ nghiên cứu: 1/ Nghiên cứu đặc điểm thạch học, tướng đá-cổ địa lí Holocen vùng hạ lưu châu thổ Sông Hồng 2/ Nghiên cứu tiến hóa trầm tích theo không gian thời gian 3/ Nghiên cứu nguyên nhân, xu bồi tụ xói lở khu vực cửa sông Ba Lạt: - Khu vực bồi tụ: bờ biển Thái Bình - Khu vực xói lở: phía nam bờ biển Nam Định Bố cục luận văn: Chương I Đặc điểm điều kiện tự nhiên Chương II Lịch sử phương pháp nghiên cứu Chương III Đặc điểm thạch học tướng đá -cổ địa lý Chương IV Tiến hóa trầm tích mối quan hệ với thay đổi mực nước biển Nguyễn Thị Tuyến Luận văn Thạc sĩ Khoa học thịnh hành chuyển sang Đông Bắc, chuyển sang hướng Đông Độ cao trung bình sóng biển ven bờ khoảng 0,5 - m, đạt - m ngày giông bão Tuy nhiên truyền từ khơi vào, lượng cửa sóng bị giảm đáng kể cồn cát bãi triều triệt tiêu lượng khu vực rừng ngập mặn Khu vực cửa sông Ba Lạt khu vực biển hở nên liên tục đón gió đón sóng mạnh, tác động trực tiếp từ biển, đặc biệt sóng bão sóng gió mùa đông bắc Sóng sóng bão yếu tố động lực tạo nên cồn cát cửa sông cổ (giồng cát) cồn cát đại Cồn Vành, Cồn Lu, Cồn Thoi, Cồn Mờ… Đây tính đặc thù nhiệt đới trình vận chuyển, lắng đọng, đặc biệt tái vận chuyển tái phân bố trầm tích để tạo nên thể trầm tích đột biến vùng cửa sông Ba Lạt.Ví dụ năm 1973 bão cấp 12 chuyển dịch cửa sông Ba Lạt từ phía đông bắc sang đông đông nam cắt qua Cồn Vành hình thành thêm Cồn Lu  Chế độ dòng chảy Dòng dảy ven bờ khu vực cửa Sông Hồng thường tổng hợp từ nhiều yếu tố khác dòng chảy sông, dòng triều, dòng gió phân dị địa hình dọc bờ Tuy nhiên, yếu tố chủ yếu định dòng tổng hợp dòng triều dòng triều xuống lớn dòng triều lên tổng hợp thủy lực Nhìn chung hướng dòng chảy năm chủ yếu có hướng bắc - nam, dòng chảy tổng hợp trung bình đạt 20 - 60cm/s, cao đạt 92 cm/s Tuy nhiên mùa, tháng, thay đổ hướng gió nên dòng chảy có hướng phụ lệch đông bắc - tây nam Đây nguồn động lực vận chuyển trầm tích tạo nên trình bồi tụ mạnh xảy phần phía nam cửa Ba Lạt 1.3 Đặc điểm khí hậu Lượng mưa: Vùng nghiên cứu có khí hậu nhiệt đới gió mùa với mùa đông lạnh mùa hạ ẩm ướt mưa nhiều Mùa mưa kéo dài từ tháng đến tháng 10, thời gian thường có gió mùa đông nam gây mưa nhiều, có áp thấp nhiệt đới bão, trung bình mùa có 40 - 70 ngày có mưa với lượng mưa dao động từ 145 - 399mm, tổng lượng mưa mùa đạt tới 1200 - 2000mm Mùa khô kéo dài từ tháng đến tháng 11 năm sau, trung bình mùa có 30 - 50 ngày có mưa, với lượng mưa dao động từ 11,7 - 59,8mm Tổng lượng mưa mùa đạt 180 - 200 mm Biến trình năm lượng mưa có cực đại vào tháng 10 (399 mm) cực tiểu vào tháng 12 (11,7 mm) Nguyễn Thị Tuyến Luận văn Thạc sĩ Khoa học Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 23,7oC, cao từ tháng đến tháng với nhiệt độ trung bình 29,3oC (nhiệt độ có lên tới 35 - 37oC), thấp vào tháng 12 đến tháng năm sau vào khoảng 16,7oC, nhiệt độ có xuống tới - 3oC Độ ẩm: Do nằm khu vực gió mùa chịu tác dụng trực tiếp khí hậu biển vùng nghiên cứu thường xuyên có độ ẩm cao Về mùa lạnh thời tiết khô hanh nên độ ẩm giảm đáng kể Độ ẩm tương đối trung bình năm 84,5%, số ánh sáng cao Gió: Chế độ hoàn lưu gió khu vực nghiên cứu gây phân hóa khí hậu theo không gian thời gian Vào mùa đông, thường chủ yếu vào cuối mùa, vùng nghiên cứu chịu ảnh hưởng trực tiếp khối không khí cực đới di chuyển qua lục địa, gây nhiều đợt rét kéo dài Hướng gió thời gian Đông Bắc, chiếm tần suất 90% tháng, với vận tốc trung bình khoảng 4-6 m/s, lớn có đến 8-12 m/s Còn vào mùa hạ, khối nhiệt đới biển ảnh hưởng đến thời tiết khu vực nghiên cứu, ảnh hưởng thường gây nhiễu động thời tiết đặc biệt áp thấp nhiệt đới mưa bão kéo dài Trong mùa hướng gió thịnh hành Đông Nam với vận tốc trung bình bão đạt 5-7 m/s, có đạt tới 30-40 m/s Hàng năm có khoảng - bão đổ trực tiếp gây ảnh hưởng đáng kể đến khu vực (chủ yếu vào tháng VII - tháng IX hàng năm) Bão: thường xuất vào thời gian từ tháng đến tháng Quá trình đổ bão vào đất liền làm cho mực nước biển dâng cao Tại dải ven bờ Sông Hồng mực nước biển dâng cao tối thiểu 1.5m tối đa 2.8m Tuy bão xuất không thường xuyên lượng gấp nhiều lần trình động lực khác Một bão lớn xoá nhoà toàn dạng địa hình kiến lập cách hàng nghìn năm song kiến lập nên dạng địa hình mà hàng nghìn năm sau không kiến lập nên Ví dụ bão năm 1960 cắt đôi cồn chắn trước cửa Ba Lạt tạo Cồn Vành Cồn Thủ bão năm 1984 phá huỷ hầu hết đuôi Cồn Đen 1.4 Đặc điểm địa tầng Đệ tứ Để đảm bảo tính kế thừa thống với tài liệu có trước, tác giả sử dụng thang địa tầng với ranh giới Đệ tứ mức 1.6 triệu năm, ranh giới Pleistocen Holocen 10.000 năm (Bảng 1) Nguyễn Thị Tuyến Luận văn Thạc sĩ Khoa học Bảng Thang địa tầng Đệ tứ Hệ Thống Niên đại tuyệt đối Phụ thống (năm trƣớc ngày nay) Trên Q23-3 Muộn Q23 Dưới Q23-1 Holocen(Q2) Giữa Q22 Đệ tứ Sớm Q21 Pleistocen Q1 Neogen Giữa Q23-2 3000 Không phân chia Muộn Q13 Không phân chia 11700 Giữa Q12 Không phân chia 300.000 Sớm Q11 Không phân chia 700.000 1.600.000 Pliocen N2 Thống Pleistocen Phụ thống Pleistocen dƣới Hệ tầng Lệ Chi (Q11alc) Hệ tầng Lệ Chi Ngô Quang Toàn xác lập năm 1989 nghiên cứu chi tiết LK4 HN (Lệ Chi - Gia Lâm - Hà Nội) Trầm tích hệ tầng không lộ mặt, quan sát lỗ khoan độ sâu 45 đến 69,5m với chiều dày thay đổi từ 2,5m đến 24,5m Theo không gian phân bố, trầm tích có bề dày tăng nhanh phía Nam, Đông Nam mỏng dần sang hai cánh Đông Bắc, Tây Nam Bề dày lớn gặp LK.6 - HN, Ái Mộ - Gia Lâm 24,5 m Mặt cắt đặc trưng hệ tầng Lệ Chi quan sát thấy rõ nét tuyến I - I, LK4 - HN Lệ Chi - Gia Lâm nghiên cứu chi tiết có đầy đủ tập tầng từ hạt thô đến hạt mịn thể rõ nét tính chu kỳ trầm tích aluvi tầng Theo thạch học, cổ sinh, trầm tích hệ tầng Lệ Chi phân làm tập từ lên sau: Tập (77 - 67m): gồm cuội (thạch anh, silic, đá hoa ) sỏi lẫn cát, bột sét thuộc tướng lòng miền núi chuyển tiếp, đá có màu xám nâu, chiều dày 10m Tập cuội nằm trầm tích hệ tầng Vĩnh Bảo (N2vb) Tập (67 - 63,5m): gồm cát hạt nhỏ, cát bột màu vàng xám, chọn lọc mài tròn tốt Trầm tích tập thuộc tướng lòng gần lòng sông thành tạo môi trường có dòng chảy, phân dị mạnh Chiều dày trung bình tập 3,5m Nguyễn Thị Tuyến Luận văn Thạc sĩ Khoa học Tập (63,5 - 63m): gồm bột, sét, cát xám, xám vàng, xám đen (do lẫn mùn thực vật) độ chọn lọc mài tròn Chiều dày tập 0,5 m Trong tập trầm tích tập (hạt thô) đối tượng chứa nước ngầm phong phú có chất lượng tốt Tại LK - HN, Ái Mộ - Gia Lâm, trầm tích sông thuộc hệ tầng Lệ Chi nằm độ sâu 80,5 - 55,5m, chiều dày 24,5m, gồm tập: Tập (80,5 - 60m): cuội sỏi cát, bột sét xám nâu, bề dày 20,5m Tập (60 - 57m): cát, bột xám vàng, bề dày 3m Tập (57 - 55,5m): bột cát, sét màu xám, xám đen có chứa bào tử phấn hoa: Lycopodium, Pteris, Pinus, Cedrus, Ulmus, Tilia, Canabis, Salix, Juglans tảo nước (Centrophyceae) có yếu tố Pleistocen sớm Hệ tầng Lệ Chi nằm không chỉnh hợp trầm tích tuổi Pliocen muộn nằm không chỉnh hợp hệ tầng Hà Nội (Q12 hn) Hệ tầng Lệ Chi định tuổi Pleistocen sớm dựa theo mối quan hệ địa tầng phức hệ bào tử phấn hoa thu thập qua lỗ khoan vùng Ái Mộ, Lệ Chi Khí hậu giai đoạn ôn hoà, khô lạnh với có mặt thực vật ưa lạnh Salix, Juglan Giai đoạn cuối khí hậu ấm dần lên Trầm tích hệ tầng Lệ Chi - nguồn gốc sông - biển (amQ11lc) diện tích nghiên cứu không lộ mặt, gặp chúng lỗ khoan sâu (LK 53NĐ, LK 30NĐ, LKQ109b, LK 56NĐ, LK 19TB, LK 6TB, LK 30TB…) thường nằm độ sâu từ 71 đến 142 m trở xuống Qua lỗ khoan thấy trầm tích hệ tầng Lệ Chi nằm phủ không chỉnh hợp lên trầm tích hệ tầng Vĩnh Bảo (N2vb) bị trầm tích hạt thô hệ tầng Hà Nội (Q12hn) phủ lên Ranh giới hệ tầng Lệ Chi hệ tầng Vĩnh Bảo ranh giới trầm tích Neogen Đệ Tứ vùng nghiên cứu Phụ thống Pleistocen - Hệ tầng Hà Nội (a,amQ12hn) Hệ tầng Hà Nội Hoàng Ngọc Kỷ nnk xác lập năm 1978 nghiên cứu địa tầng hệ Đệ tứ tờ Hà Nội tỷ lệ 1: 200.000 qua mặt cắt điển hình LK4 - Thanh Xuân - Hà Nội [7] Hệ tầng Hà Nội hình thành khoảng thời gian từ 700.000 năm đến 100.000 năm cách ngày Trầm tích gặp hầu hết lỗ khoan, bề dày lớn Nam Thanh Trì đạt tới 34m (LK.1 - HN) Vùng ven rìa đồng bằng, bề dày trầm tích mỏng, đạt 0,5 - 3,0m Nguyễn Thị Tuyến Luận văn Thạc sĩ Khoa học Đặc điểm bật thành phần thạch học hệ tầng Hà Nội khối lượng hạt vụn thô gồm cuội, sỏi sạn chiếm tỷ trọng lớn, có khả chứa nước phong phú, nên tầng chứa nước quan trọng địa bàn thành phố Hà Nội mà đồng Bắc Về nguồn gốc trầm tích hệ tầng Hà Nội, trầm tích sông - sông lũ với hai kiểu mặt cắt đặc trưng: mặt cắt vùng lộ mặt cắt vùng phủ Mặt cắt vùng phủ: trầm tích hệ tầng gặp hầu hết lỗ khoan vùng ven rìa trung tâm đồng Chúng nằm độ sâu từ 35,5m đến 69,5m, nơi dày 34m LK1.HN Văn Điển chia thành tập từ lên sau: Tập 1: tầng cuội gồm cuội lẫn tảng, sỏi sạn cát bột xen kẽ thuộc tướng lòng sông miền núi Tập có chiều dày 10 - 20m, phủ không chỉnh hợp trầm tích hệ tầng Lệ Chi đối tượng chứa nước ngầm phong phú, có chất lượng tốt Tập 2: sỏi nhỏ, cát hạt thô, cát bột màu vàng xám thuộc tướng sông miền núi chuyển tiếp Thành phần cát chủ yếu thạch anh, silic, fenfat vài khoáng vật nặng Chiều dày trung bình tập 15 - 17m Tập 3: bột sét, bột cát xám vàng đặc trưng cho tướng bãi bồi dày trung bình 4m Trong tập đôi chỗ gặp thấu kính sét bột xám xen lẫn mùn thực vật Trong tập có chứa bào tử phấn hoa, tảo nước ngọt, lợ, mặn có yếu tố Pleistocen - đầu Pleistocen muộn (Q12 - 3a) Về quan hệ tập bị phủ trầm tích aluvi hệ tầng Vĩnh Phúc Bề dày tập - 5m Ở tuyến II - II từ Hà Đông qua cầu Chương Dương tới Cầu Đuống ( LK 5, 6,7,8 - HN), mặt cắt hệ tầng vắng mặt tập tập hạt mịn Sang mặt cắt tuyến III - III chạy từ Tây Tựu qua đầm Vân Trì tới Kim Lũ lại xuất tập với bề dày 10m (LK.11 - HN) Bề dày hệ tầng trung tâm thành phố Hà Nội ổn định, biến đổi khoảng 20 - 25m Tại LK.1 - HN (Văn Điển) LK.2 - HN (Bát Tràng), độ sâu 40 - 41m tập hạt mịn gặp phổ phấn gồm: Quercus, Ulmus, Pteris, Carya, Os.munda Tảo nước gồm: Aulacosira, A.granulata, Navicula, Hantzschia thuộc môi trường sông Tập 1, tầng chứa nước ngầm phong phú, chất lượng nước tốt, đối tượng cung cấp nước chủ yếu cho thành phố Về quan hệ trên, trầm tích hệ tầng Hà Nội bị hệ tầng Vĩnh Phúc (aQ 13) phủ không chỉnh hợp lên Tại LK.6 - HN (Ái Mộ - Gia Lâm) nhiều lỗ khoan khác, bề mặt lớp hạt mịn hệ tầng bị phong hóa nhiễm sắt có màu vàng, nâu sậm Nguyễn Thị Tuyến Luận văn Thạc sĩ Khoa học Mặt cắt vùng lộ: trầm tích hỗn hơp sông - lũ thuộc hệ tầng Hà Nội lộ dạng thềm bậc II độ cao tuyệt đối 20 - 40m, phân bố Vệ Linh, Phú Cường, Minh Trí, Hiền Ninh ( huyện Sóc Sơn) với bề mặt bị bóc mòn, phong hóa mạnh, nằm trực tiếp bề mặt phong hóa đá gốc Nhìn chung kiểu mặt cắt vùng lộ phân làm tập từ lên sau: Tập 1: cuội, cuội tảng lẫn sỏi, sạn, cát bột, sét màu gạch vàng, vàng nâu Trong thành phần cuội Vệ Linh bắt gặp tectit Bề dày tập 0,3 - 1,5m Tập 2: gồm cát bột, bột lẫn sét màu vàng gạch dày 0,3 - 2,5m Tập chứa bào tử phấn hoa gồm: Gleichenia sp., Quercus sp., Larix sp., Cyathea sp., Ginkgo sp., xác định khoảng tuổi Pleistocen - muộn Bề mặt tập bị laterit hóa, hình thành nên lớp đá ong cứng dày 0,5 - 1m, khai thác làm gạch đá ong xây dựng Tuổi hệ tầng Hà Nội Pleistocen - muộn phần sớm xác lập dựa vào bào tử phấn hoa Tổng hợp mặt cắt hệ tầng Hà Nội cho thấy, phần hệ tầng với thành phần chủ yếu cuội tảng hỗn tạp sản phẩm liên quan đến trình xâm thực sâu, đào xẻ sông suối miền núi Sau động lực dòng chảy giảm dần, kích thước hạt vụn giảm, hàm lượng cát tăng Trong giai đoạn này, trình phong hóa vật lý thống trị, khí hậu lạnh so với diện số thực vật ưa lạnh Tilia, Corylus, Juglans tưong đối khô có đợt mưa dội xen kẽ dẫn tới sản phẩm lũ tích lan tràn khắp địa bàn thành phố Vào cuối giai đoạn này, mức xâm thực sở đuợc nâng cao, hoạt động sông chuyển sang xâm thực ngang, bồi tụ tạo nên tập hạt mịn phần mặt cắt Phụ thống Pleistocen Hệ tầng Vĩnh Phúc (a, amQ13vp) Hệ tầng Vĩnh Phúc Hoàng Ngọc Kỷ xác lập (1973) nghiên cứu trầm tích sét loang lổ vùng Vĩnh Phúc [7] Theo tác giả trên, hệ tầng Vĩnh Phúc bao gồm phần có nguồn gốc sông - biển (amQ13bvp) phần trầm tích biển (mQ13bvp) Ngô Quang Toàn nnk, 1989 trình đo vẽ địa chất nhóm tờ thành phố Hà Nội tỷ lệ 1: 50.000 xác định trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc phạm vị thành phố Hà Nội số khu vực xung quanh có nguồn gốc sông (chứ nguồn gốc biển Hoàng Ngọc Kỷ quan niệm) phân tướng: aluvi tướng hồ - đầm lầy (a, lb Q13vp) 10 Nguyễn Thị Tuyến Luận văn Thạc sĩ Khoa học Hệ tầng Vĩnh Phúc hình thành khoảng thời gian 100.000 - 10.000 năm cách ngày Các trầm tích lộ diện rộng dạng đồng tích tụ aluvi cổ thuộc huyện Sóc Sơn, Đông Anh, phần Cổ Nhuế, Xuân Đỉnh (Từ Liêm) với độ cao tuyệt đối bề mặt biến đổi từ đến 20m Ven Sông Hồng chúng phân bố độ sâu 18 - 41,7m, ven bờ sông Đuống từ - 41m Bề dày lớn gặp LK.8 - HN (Gia Lâm) 38m Bề dày hệ tầng có xu hướng tăng dần phía Nam Tây Nam Tại LK.1 - HN (Đông Mỹ - Thanh Trì) không gặp trầm tích hoạt động xâm thực lòng Sông Hồng giai đoạn đầu Holocen muộn (3000 năm cách ngày nay) Nét đặc trưng hệ tầng Vĩnh Phúc bề mặt bị tượng laterit hóa yếu có màu sắc loang lổ dễ nhận biết Hệ tầng gồm kiểu nguồn gốc là: sông hồ đầm lầy thể lịch sử tiến hóa trầm tích sông Tổng hợp dạng tài liệu lỗ khoan sâu, trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc phân làm kiểu nguồn gốc khác sau: trầm tích sông, trầm tích sông - biển, trầm tích biển  Phụ hệ tầng dƣới, nguồn gốc aluvi (a Q13a vp1 ): Mặt cắt vùng lộ: hệ tầng Vĩnh Phúc lộ dạng đồng thềm aluvi cổ, diện rộng khoảng 300 km2, thuộc huyện Đông Anh, Sóc Sơn, phần phía Đông Bắc huyện Từ Liêm Đồng không phẳng có độ cao tuyệt đối - 20m, bị chia cắt rãnh xâm thực Bề mặt bị phong hóa loang lổ, nhiều nơi cứng Mặt cắt LK.19 - HN (Nội Bài - Sóc Sơn)dày 6,2m từ lên gồm tập: Tập (6,2 - 2,5m): cát, bột sét lẫn vảy mica mùn thực vật màu xám trắng, đỏ loang lổ, phần lẫn sạn, sỏi thạch anh, chứa bào tử phấn thực vật dương xỉ, hạt trần hạt kín, yếu tố ngập mặn Bề dày tập 3,7 m, nằm phủ không chỉnh hợp lên trầm tích hệ tầng Hà Nội Tập (2,5 - 0m): sét, bột, cát lẫn sạn sỏi laterit, vẩy mica mùn thực vật màu sắc loang lổ, có chứa phổ phấn hoa Dày 2,5m Phía Nam Phù Xá Đông (xã Phú Minh - Sóc Sơn) gần 350 m, giếng đào khai thác cát vàng bờ trái sông Cà Lồ, độ sâu 5,5 m hệ tầng có trật tự từ lên sau: Tập (5,5 - 2,4m): cát lẫn sỏi sạn thạch anh, silic cấu tạo phân lớp xiên, từ lên hạt cát biến đổi từ thô đến nhỏ, màu xám vàng, vàng gạch, đôi chỗ nhiễm sắt màu đỏ nâu Dày 3,1m Đây tầng khai thác cát vàng xây dựng 11 Nguyễn Thị Tuyến Luận văn Thạc sĩ Khoa học Tập (2,4 - 0,3m): cát bột màu nâu xám lẫn mùn thực vật, phần lớp bột màu xám nâu phớt đỏ ngấm nước dẻo Dày 2,1m Tập (0,3 - 0m): lớp đất trồng, thành phần bột cát nâu vàng Dày 0,3m Ven sông cà Lồ, phía Đông cầu Phủ Lỗ, điểm khai thác cát dân, trật tự trầm tích từ lên gồm lớp: Tập1 (2,35 - 2,05): cát vàng gạch hạt vừa đến nhỏ có vảy mica, xen thấu kính bột sét lẫn cát màu xám trắng Bề dày 0,3m Tập (2,05 - 0m): bột sét lẫn cát màu xám trắng, xen kẹp lớp cát nâu vàng, nhiễm sắt nâu đỏ, cấu tạo phân lớp xiên Thành phần khoáng vật sét hydromica, kaolinit Mặt cắt vùng phủ: quan sát LK.4 - HN (Lệ Chi - Gia Lâm) từ lên gồm tập: Tập (41,7 - 25m): sỏi, cuội nhỏ, cát lẫn sét bột màu vàng xám chứa di tích tảo nước xác định môi trường trầm tích lục địa có tuổi Pleistocen muộn Bề dày 16,7m Tập (25 - 17,5m): cát bột, sét lẫn mùn thực vật màu vàng, xám , phần bị laterit hóa yếu có màu sắc loang lổ chứa phổ phấn có tuổi Pleistocen muộn Bề dày tập 7,5m Tập có khả chứa nước có chất lượng tốt Trên diện phủ ven sông Đuống hay thuộc diện phủ nằm sông Đuống Sông Hồng, tập có bề dày tăng cao 25 - 34m, nội thành, huyện Thanh Trì Từ Liêm có bề dày giảm Trong lỗ khoan, bề dày tập thường mỏng, biến đổi khoảng - 7m  Phụ hệ tầng trên, nguồn gốc hồ - đầm lầy (lbQ13b vp2): Tại trạm bơm Bốt Thá (ven sông Cà Lồ) gặp tập hợp bột sét dày >4,8m nguồn gốc hồ - đầm lầy lục địa Ở độ sâu 4,8 - 2,8 m gặp thấu kính bột sét chứa di tích thực vật bảo tồn tốt mùn thực vật Ở Kim Lũ Thượng - Sóc Sơn (ven sông Cà Lồ) gặp trật tự tích tụ hồ - đầm lầy từ lên sau [8]: Thấu kính than bùn dày 0,5m Sét bột màu xám phần bị laterit hóa có màu loang lổ, xen kẹp có thấu kính sét bột màu đen, sét bột loang lổ vàng lẫn mùn thực vật Bề dày 2,7m Lớp đất trồng lẫn kết vón sắt, dày 0,3m 12 Nguyễn Thị Tuyến Luận văn Thạc sĩ Khoa học Tướng cát, cồn cát chắn cửa sông Tướng bùn bãi bồi Hệ thống trầm tích châu thổ biển cao (5.000 năm tới nay) HST Tướng cát giồng cát Tướng cát bãi triều HST Tướng bùn đầm lầy ven biển Tướng cát, cồn cát chắn cửa sông Tướng sét chân châu thổ Hệ thống trầm tích biển tiến (12.000 – 5.000 năm Bp) Tướng sét vũng vịnh TST TST Tướng sét đầm lầy bãi triều ven biển Tướng cát bùn sông – biển (estuary) Tướng cát sạn lòng sông, bột sét bãi bồi aluvi biển thoái Hình 28 Sơ đồ tiến hóa trầm tích Holocen vùng cửa Ba Lạt Quá trình tăng trưởng miền hệ thống trầm tích biển cao diễn theo chu kỳ (5000-2500 năm, 2500-1000 năm, 1000-500 năm 500 năm đến nay) Mỗi điểm dừng đường bờ cổ tạo đới thùy châu thổ nở rộ “chùm hoa” cồn cát cửa sông nằm kế cận với lòng sông cổ có dạng đào khoét đê cát bị chôn vùi (Hình29) Hình 29 Mặt cắt địa chấn nông phân giải cao tuyến TN2 tướng cát cồn chắn cửa sông biển thoái đê cát ven bờ biển tiến bị chôn vùi 57 Nguyễn Thị Tuyến Luận văn Thạc sĩ Khoa học 4.2.2 Tiến hóa thành phần trầm tích: khoáng vật, độ mài tròn, chọn lọc a Giai đoạn Holocen sớm - Các thành tạo trầm tích biển Holocen sớm phần có tính phân dị rõ nét, chuyển từ trầm tích cát hạt mịn, cát bột chọn lọc tốt (So=1,35-1,49) (LK16TB) thuộc môi trường bãi triều biển ven bờ (5-10m nước) sang trầm tích bột sét, bột cát (LK34TB; LK35TB) chọn lọc trung bình đến (So=1,63-3,32) đới biển sâu (10-15m nước) Điều chứng tỏ thêm đường bờ biển lúc kéo dài từ Nam Ninh đến Vũ Thư, gần trùng với đứt gãy Yên Khánh -Thái Thụy Tập trầm tích cát pha sạn laterit phân bố độ sâu 25 - 30m nước khu vực biển nghiên cứu cho phép xác định dấu hiệu biển tiến tràn vào khu vực Holocen Thành phần tập trầm tích bao gồm chủ yếu cát hạt mịn trung (>90%) với hàm lượng thạch anh cao (>80%), trầm tích có độ chọn lọc mài tròn tốt (S0 = 1,0 - 1,3; Ro = 0,5-0,7), đồng thời chứa hàm lượng khoáng vật nặng cao (1,5 - 2,4%) chứng tỏ chúng thành tạo môi trường sóng hoạt động ổn định Tại đáy biển khu vực nghiên cứu, ống phóng trọng lực phát thấy tầng trầm tích cát có bề dày mỏng (20 - 60cm) phủ bất chỉnh hợp bề mặt sét loang lổ hệ tầng Vĩnh Phúc chứng tỏ tầng có tuổi Q21-2 đường bờ biển tồn đới không lâu Sau biển tiếp tục tiến vào với tốc độ nhanh đạt đến độ cao - 6m so với mực nước biển ngày không kịp để lại lớp trầm tích bùn sét biển nông lớp cát Theo không gian thời gian, tập trầm tích biển - đầm lầy (amtQ21-2hh) thay dần tập trầm tích biển nông ven bờ biển vũng vịnh [37] Trong lỗ khoan LKQ109bTNĐ (Hải Ninh), LK30NĐ (Quang Hưng), trầm tích Holocen sớm - phần thành tạo môi trường biển - đầm lầy với pH=77,6; Kt=1,3-1,45; Eh=51-70 mV trầm tích phía gần bờ biển tại, lỗ khoan LKQ110aTNĐ (Hải Lý) LK56NĐ (Giao Thuỷ) lại thành tạo môi trường biển nông ven bờ với tiêu địa hóa môi trường sau: pH=7,5-8,1; Kt=1,54-2,24 Sự dao động lên xuống mực nước biển giai đoạn biển tiến Flandrian có tác động rõ nét đến thành phần độ hạt trầm tích biển thuộc hệ tầng Sông Hồng (Hình 30 - 33) Nhìn chung, phụ hệ tầng trầm tích thay đổi từ bùn sét sang bột cát cát bột theo xu giảm dần kích thước hạt 58 Nguyễn Thị Tuyến Luận văn Thạc sĩ Khoa học Hình 30 Sơ đồ biến đổi thành phần Hình 31 Sơ đồ biến đổi thành phần cấp hạt theo độ sâu LK34TB cấp hạt theo độ sâu LK110aNĐ Thời gian biển tiếp tục tiến vào lục địa, toàn khu vực ngập chìm chế độ vũng vịnh [15] Các thành tạo trầm tích biển-đầm lầy (amtQ11-2hh) (LK109bNĐ LK30NĐ), trầm tích bãi triều cổ biển ven bờ cổ (mtQ11-2hh) (các lỗ khoan khác vùng) bị phủ tầng trầm tích Holocen sớm phần (mQ21-2hh) sét bột, bột sét xám xanh giàu monmorilonit đặc trưng cho chế độ vũng vịnh Sự đồng thành phần độ hạt, tiêu địa hóa môi trường thông số trầm tích biển Holocen sớm phần (mQ21-2hh) theo không gian thời gian (chiều sâu) chứng tỏ toàn khu vực lục địa nghiên cứu chịu chung chế độ biển vũng vịnh với độ sâu tương đối đồng Cùng với thông số độ hạt, tiêu địa hóa môi trường trầm tích, thành phần khoáng vật sét thay đổi đáng kể tập trầm tích Holocen sớm Theo kết phân tích nhiệt, rơnghen, trầm tích biển phụ hệ tầng Hải Hưng với thành phần khoáng vật sét chủ yếu là: hydromica (15-20%), kaolinit (10-15%), clorit (5%), monmorilonit (ít) Chuyển sang trầm tích biển phụ hệ tầng Hải Hưng trên, thành phần khoáng vật sét đặc trưng cho môi trường biển tăng cao khoáng vật đặc trưng cho môi trường biển chiếm ưu (monmorilonit: 10%, kaolinit: 12%, hydromica: 15%) 59 Nguyễn Thị Tuyến Luận văn Thạc sĩ Khoa học Hình 32 Sơ đồ biến đổi thành phần cấp hạt theo độ sâu LK35TB Hình 33 Sơ đồ biến đổi thành phần cấp hạt theo độ sâu LK56NĐ Sau đạt mức cực đại, mực nước biển dần hạ thấp tạo nên tầng trầm tích bột cát, bột sét có chứa vật chất hữu thuộc môi trường biển - đầm lầy vùng tây bắc khu vực nghiên cứu (LK16TB) trầm tích cát bột, bột cát, bột sét môi trường biển (LK19TB, LK56NĐ) phủ trực tiếp lên trầm tích trầm tích hạt mịn trầm tích biển Holocen sớm - phần Tại lỗ khoan LK19TB trầm tích biển phụ hệ tầng Thái Bình có thành phần chủ yếu cát chọn lọc tốt (So: 1,3 - 1,5), thành phần khoáng vật chủ yếu thạch anh (75-80%) có chứa khoáng vật nặng chứng tỏ môi trường thành tạo có sóng hoạt động tương đối mạnh đới biển ven bờ Cùng với thay đổi thành phần độ hạt thông số trầm tích, tiêu địa hóa môi trường trầm tích biển Holocen sớm phần (mQ21-2hh) Holocen muộn phần (mQ23tb) thay đổi theo xu hướng giảm dần mực nước biển [12] Độ pH thay đổi từ 8,5 (trầm tích biển Holocen sớm phần trên) đến 7,9 (trầm tích biển Holocen muộn phần dưới) Cũng tương tự vậy, hệ số Kt thay đổi từ 2,4 đến 1,5 (Hình 34) Tầng trầm tích cát bột, bột cát, bột sét biển phụ hệ tầng Thái Bình (mQ2 tb) tạo nên địa hình thoải, thuận lợi cho phát triển trầm tích nửa sau giai đoạn biển lùi (Q23tb) theo phương thức gép nối cồn cát [32] Các hệ cồn cát phụ hệ tầng Sông Hồng phân bố cao so với địa hình lân cận có dạng cánh cung kéo dài song song với đường bờ biển, thành phần chủ yếu cát hạt mịn - trung, chiếm 83,14 - 94,4% (LK16TB), lại bột, độ chọn lọc tốt (So = 1,34 - 1,41) thành tạo môi trường có 60 Nguyễn Thị Tuyến Luận văn Thạc sĩ Khoa học sóng hoạt động mạnh nguồi vật liệu phong phú cửa sông Các hệ cồn cát bị phân cách sông lạch nhỏ mà thực chất lạch triều phát triển đầm lầy ven biển giai đoại Q23sh bị thoái hóa Hình 34 Sơ đồ biển thiên độ pH hệ số Kt theo độ sâu LK34TB So sánh với cồn cát giai đoạn trưởng thành trước cửa Ba Lạt nhận thấy tiến hóa trầm tích giai đoạn có tính chu kỳ xảy theo phương thức ghép nối cồn cát với nhờ lớp dầy trầm tích hướng tâm Mỗi chu kỳ trầm tích hình thành theo giai đoạn [20]: Giai đoạn 1: Sự xuất cồn cát chắn cửa sông điều kiện: - Khối lượng phù xa lớn - Ba yếu tố thuỷ động lực tương tác đồng thời: sông, sóng dòng chảy ven bờ Sự giao thoa yếu tố thuỷ động lực đáy trầm tích bồi tụ mạnh tạo nên trường tái tích tụ trầm tích lượng sông bị triệt tiêu, lượng sóng thống trị (đặc biệt sóng bão nhiệt đới), lượng dòng chảy từ đông bắc đến tây nam đóng vai trò thứ yếu Giai đoạn Quá trình tích tụ trầm tích hướng tâm Từ cồn cát vào đất liền, từ đất liền biển đới yên tĩnh tạo hai bãi triều lầy tăng trưởng có địa hình nghiêng thoải lên giồng cát (tàn dư cồn cát cửa sông) cồn cát làm co hẹp dần không gian biển Kết biến thành lạch triều Giai đoạn Quá trình thoái hóa lạch triều bắt đầu thoái hóa rừng ngập mặn, lạch triều bị lấp cạn trầm tích bùn sét, bãi triều mở rộng, 61 Nguyễn Thị Tuyến Luận văn Thạc sĩ Khoa học rừng ngập mặn mở rộng với diện tích lớn bắt đầu chấm dứt giai đoạn hưng thịnh lạch triều bị chết để biến thành đầm lầy Các hệ cồn cát quà đặc biệt mà thiên nhiên ban tặng cho người Món quà trở thành làng mạc dân cư nơi phất triển hệ thống đê ngăn mặn thể rõ nét ảnh vệ tinh a Giai đoạn Holocen muộn Trong giai đoạn tác dụng sóng có ảnh hưởng lớn đến quy luật phân bố trầm tích đại đáy biển ven bờ Tại đáy biển vùng nghiên cứu tính từ đường bờ đến độ sâu 25 - 30m nước trầm tích tuân theo quy luật phân dị học Từ 0-5m nước khu vực phân bố trầm tích cát chọn lọc tốt, từ 5-25m khu vực phân bố trầm tích cát bùn, bùn cát từ 25m trở khu vực phân bố trầm tích bùn sét, sản phẩm cuối trình phân dị Sóng biển đới sát bờ có tác động xâm thực mãnh liệt, cọ sát vào bờ tạo xáo động đáng kể mang vật liệu biển khơi lực sóng dội (hắt từ bờ ra) [4] Hoạt động sóng đặc trưng đoạn Văn Lý - Hải Hậu, đặc biệt thời gian từ tháng 5-11, hướng sóng đông nam trực diện với bờ Sóng đới biển ven bờ thịnh hành đông - đông bắc khoảng thời gian từ tháng 11 đến tháng 4, chéo góc bờ tạo dòng bồi tích di chuyển phía tây nam Đoạn Văn Lý - Hải Hậu đường bờ có dạng thẳng dòng bồi tích di chuyển xuống tận Đáy gặp dòng cứng sông Đáy gây tích tụ vật liệu với tốc độ nhanh [28] Dòng triều khu vực thời gian nước lên có hướng thịnh hành đông - tây có tác dụng đưa vật liệu vào lắng đọng bãi bồi châu thổ ngập triều [33] Hướng dòng triều gặp đường bờ có hướng đông bắc - tây nam tạo dòng ven bờ vận chuyển trầm tích phía tây nam cửa Ba Lạt Dòng chảy biển ven bờ khu vực biển nghiên cứu chủ yếu có hướng Bắc Nam, dòng chảy tổng hợp trung bình đạt 20 - 60cm/s, cao đạt 92cm/s nhiên, mùa, tháng, thay đổi hướng gió nên dòng chảy có hướng phụ lệch đông bắc - tây nam Các dòng chảy đóng vai trò phân bố vật liệu bùn sét đới xa bờ xuống phía nam tây nam Nhận xét: Trong Holocen dao dộng mực nước biển có ảnh hưởng trực tiếp đến trình tiến hóa trầm tích khu vực cửa Sông Hồng Các thành tạo trầm tích thay theo quy luật sông - sông biển - biển đầm lầy - biển giai đoạn biển tiến biển - biển đầm lầy - sông biển - sông giai đoạn biển lùi Các thông số đặc trưng (hàm lượng cấp hạt, Md, So, , pH, Kt, ) thay đổi theo quy luật Trên sở phân tích thay đổi thành phần vật chất, môi 62 Nguyễn Thị Tuyến Luận văn Thạc sĩ Khoa học trường thành tạo trầm tích Holocen phần lục địa phần đáy biển khu vực cửa Sông Hồng, dựa dấu hiệu sóng biển mài mòn ngấn đá vôi vùng Hạ Long Ninh Bình cho phép kết luận Holocen có lần biển tiến biển tiến Flandrian biển tiến đại lần biển thoái sau biển tiến Flandrian 4.2.3 Biến động bờ biển cửa Sông Hồng Holocen giải pháp phòng chống a) Biến động bờ biển cửa Sông Hồng Holocen  Quá trình bồi tụ Quá trình biến động bờ biển cửa sông Ba Lạt diễn phức tạp, không ổn định điều kiện chuyển động nâng, hạ lượng bồi tích dư thừa [29] Ở cửa Ba Lạt, di chuyển đồng thời phía đông bắc tây nam Nhánh cửa Ba Lạt đổi hướng lần với chu kỳ khoảng 20 -25 năm Cửa Ba Lạt chuyển hướng phía tây nam khoảng trước năm 1938, hướng đông bắc khoảng 1938 - 1971 phía hướng tây nam từ năm 1972 đến Hình 36 Bờ biển bồi tụ Hình 35 Bãi bồi Quất Lâm, Nam Định (Cồn Vành, TB) Sự hình thành phát triển cồn cát trước cửa sông có liên quan đến hướng di chuyển nhánh sông [5] Sau thời gian định, phát triển cồn cát cản trở dòng sông làm cho lòng sông bị phân nhánh Ở thời điểm trùng với lũ lớn, dòng chảy mạnh chọc thủng cồn cát chắn bị xói lở phía đối diện mở nhánh sông mới, nhánh cũ bị bồi tụ bị lấp Một thời kỳ phát triển cửa sông lại bắt đầu Vùng đất bồi cửa Ba Lạt dài khoảng 24 km rộng trung bình 5,4 km phía bắc, 9,5 km phía nam Nhìn rộng cửa Ba Lạt có hình cánh cung, dây cung (Quất Lâm - Đồng Châu) dài 35 km, độ cao cung 18 km tạo nên phần nhô biển Cửa Ba Lạt bồi tụ phát triển nhanh phía biển với hàng loạt cồn cao cồn Vành, cồn Thủ phía bắc; cồn Ngạn, cồn Lu phía nam cửa sông 63 ... nhóm tướng trầm tích Holocen muộn (Q23) 45 CHƢƠNG TIẾN HÓA TRẦM TÍCH HOLOCEN KHU VỰC CỬA SÔNG BA LẠT 53 4.1 Địa tầng phân tập trầm tích Holocen khu vực cửa sông Ba Lạt ... cổ địa lý khu vực cửa sông Ba Lạt cách 500 năm 47 Hình 19 Sơ đồ tướng đá - cổ địa lý khu vực cửa sông Ba Lạt cách 200 năm 47 Hình 20 Sơ đồ tướng đá thạch động lực khu vực cửa sông Ba Lạt ... tướng trầm tích 53 4.1.2 Ranh giới miền hệ thống pha thay đổi mực nước biển 53 4.2 Tiến hóa trầm tích Holocen khu vực cửa sông Ba Lạt 54 4.2.1 Tiến hóa theo chu kì tướng trầm tích