Khảo sát các quá trình địa chất nội sinh: hoạt động uốn nếp, đứt gãy, biến chất, magma, nâng hạ hiện đại, các loại khoáng hoá nhiệt dịch Vùng biển Đồ Sơn

Qua quá trình học tập và nghiên cứu trên cơ sở lý thuyết về các quá trình hoạt động, các quá trình địa chất đã đang và vẫn tiếp tục diễn ra trên Trái Đất của chúng ta. Khoa Địa chất đã tiến hành chuyến đi thực địa này với mục đích tạo điều kiện cho sinh viên được tận mắt quan sát những quá trình, những hiện tượng địa chất trên thực địa để củng cố thêm về kiến thức ngoài thực địa cho sinh viên. Đoàn bao gồm các thầy, cô giáo hướng dẫn cùng toàn thể sinh viên khoa Địa chất khoá 44. Mục đích của chuyến đi thực địa này là: - Làm quen với việc khảo sát các hiện tượng địa chất xẩy ra trên thực tế, sử dụng thành thạo bản đồ địa chất, la bàn. - Củng cố những kiến thức đã được học thông qua việc khảo sát các hiện tượng địa chất xảy ra trên thực tế. Nhiệm vụ của đợt thực tập: - Làm quen với các loại đá và phân biệt các phân vị địa tầng. - Khảo sát các quá trình địa chất nội sinh: hoạt động uốn nếp, đứt gãy, biến chất, magma, nâng hạ hiện đại, các loại khoáng hoá nhiệt dịch. - Khảo sát các hoạt động ngoại sinh: phong hoá, các hoạt động địa chất của sông, biển. - Quan sát một số mỏ quặng, khoáng vật quặng. Chuyến thực tập này tiến hành theo lộ trình Đồ Sơn - Kiến An (Hải Phòng) từ ngày 12 đến ngày 15 tháng 3 năm 2001. Từ 16-18/3/2001 khảo sát khu vực Ba Vì (Hà Tây). Kết quả thu được có thể chia thành 4 phần: + Phần 1: Cổ sinh và địa tầng + Phần 2: Các hoạt động địa chất nội sinh + Phần 3: Các hoạt động địa chất ngoại sinh + Phần 4: Các khoáng sản.

B¸o c¸o thùc tËp PHẦN MỞ ĐẦU I. LỜI MỞ ĐẦU Qua quá trình học tập và nghiên cứu trên cơ sở lý thuyết về các quá trình hoạt động, các quá trình địa chất đã đang và vẫn tiếp tục diễn ra trên Trái Đất của chúng ta. Khoa Địa chất đã tiến hành chuyến đi thực địa này với mục đích tạo điều kiện cho sinh viên được tận mắt quan sát những quá trình, những hiện tượng địa chất trên thực địa để củng cố thêm về kiến thức ngoài thực địa cho sinh viên. Đoàn bao gồm các thầy, cô giáo hướng dẫn cùng toàn thể sinh viên khoa Địa chất khoá 44. Mục đích của chuyến đi thực địa này là: - Làm quen với việc khảo sát các hiện tượng địa chất xẩy ra trên thực tế, sử dụng thành thạo bản đồ địa chất, la bàn. - Củng cố những kiến thức đã được học thông qua việc khảo sát các hiện tượng địa chất xảy ra trên thực tế. Nhiệm vụ của đợt thực tập: - Làm quen với các loại đá và phân biệt các phân vị địa tầng. - Khảo sát các quá trình địa chất nội sinh: hoạt động uốn nếp, đứt gãy, biến chất, magma, nâng hạ hiện đại, các loại khoáng hoá nhiệt dịch. - Khảo sát các hoạt động ngoại sinh: phong hoá, các hoạt động địa chất của sông, biển. - Quan sát một số mỏ quặng, khoáng vật quặng. Chuyến thực tập này tiến hành theo lộ trình Đồ Sơn - Kiến An (Hải Phòng) từ ngày 12 đến ngày 15 tháng 3 năm 2001. Từ 16-18/3/2001 khảo sát khu vực Ba Vì (Hà Tây). Kết quả thu được có thể chia thành 4 phần: Hoµng Quèc Th¸i 1 B¸o c¸o thùc tËp + Phần 1: Cổ sinh và địa tầng + Phần 2: Các hoạt động địa chất nội sinh + Phần 3: Các hoạt động địa chất ngoại sinh + Phần 4: Các khoáng sản. Bản kết quả này ngoài việc kết hợp những ghi chép trên thực tế, tài liệu và sự hướng dẫn của các thầy cô giáo. Do mới được làm quen với thực địa nên trong bản thu hoạch này còn có nhiều thiếu sót, vì vậy mong các thầy cô và các bạn bổ sung góp ý cho bản báo cáo này được hoàn chỉnh hơn. II. GIỚI THIỆU ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ, TỰ NHIÊN, KINH TẾ, NHÂN VĂN VÀ MÔI TRƯỜNG. 1. Khu vực Đồ Sơn – Kiến An (Hải Phòng). Thị xã Đồ Sơn và thị xã Kiến An là hai thị xã tương đối sầm uất của Hải Phòng. Ở Đồ Sơn có bãi tắm là khu du lịch, nghỉ mát cho khách trong nước và khách nước ngoài. Dân số tập trung chủ yếu ở thị xã, dân cư ở Đồ Sơn chủ yếu sống bằng nghề buôn bán, đánh bắt hải sản và dịch vụ du lịch. Ở Kiến An có nhiều núi đá đang được khai thác phục vụ cho công nghiệp, công trình xây dựng, cầu cống,… Thị xã Kiến An khá sầm uất, là nơi tập trung dân cư đông. Khí hậu ở đây thuận lợi cho việc phát triển các loại cây công - nông nghiệp. Trên núi Phủ Liễn là đài thiên văn Phủ Liễn. Đài thiên văn này là một trong những trung tâm dự báo thời tiết quan trọng của miền Bắc. Đài được xây dựng từ thời Pháp thuộc. 2. Khu vực Ba Vì. Ba Vì là một địa hình đồi núi xen các đồng bằng, điều kiện thiên nhiên ưu đãi, khí hậu ôn hoà, lượng mưa tương đối thuận lợi cho cây cối phát triển, thảm thực vật phong phú. Đây là khu vực thuận lợi cho việc phát triển các ngành chăn nuôi và trồng trọt. Dân cư tập trung ở vùng đồng bằng và thưa thớt ở vùng núi. Ở đây có vườn quốc gia Ba Vì với Hoµng Quèc Th¸i 2 B¸o c¸o thùc tËp đầy đủ các loại cây quanh năm xanh tốt, được ví như là lá phổi lớn của Hà Tây, nằm cách thị xã Sơn Tây sầm uất khoảng trên 10 km. Vườn là nơi nghiên cứu, thí nghiệm của các ngành về nuôi trồng thực vật, là nơi nghỉ mát, tham quan của các du khách. Hoµng Quèc Th¸i 3 B¸o c¸o thùc tËp Phần I. CỔ SINH VÀ ĐỊA TẦNG I. KHU VỰC ĐỒ SƠN - KIẾN AN 1. Hệ tầng Đồ Sơn (D 2 gv- D 3 fr? đs) Hệ tầng Đồ Sơn gồm các trầm tích có nguồn gốc lục nguyên, chủ yếu chứa cát kết thạch anh xen ít lớp sét vôi mà xanh cấu tạo nên bán đảo. Ở đây cũng gặp cát kết chứa đá phiến và cát kết màu đỏ sẫm xen lẫn nhau. Mặt cắt đặc trưng của hệ lộ ra ở bán đảo Đồ Sơn được Vũ Khúc, Bùi Thế Mỹ năm 1989 mô tả như sau: - Tập 1: Sạn kết thạch anh dạng quaczit, cát bột kết hạt thô, phân lớp dày có chỗ phân lớp xiên. Tập này dày 150m. Hoá thạch có Brachiopoda bảo tồn xấu. - Tập 2: Cát kết mà nâu đến nâu đỏ, bột kết xen lẫn đá phiến sét màu xám đến xám lục, khi bị phong hoá có màu vàng nâu. Đá phân lớp trung bình, thường găp phân lớp xiên. Tập này dày 200m. Hoá thạch có dấu vết lingula sp và crinoidea bảo tồn xấu. - Tập 3: Đá phiến sét bột kết, cát kết màu xám trắng, xám lục nhạt, màu đỏ phong hoá có màu nâu nhạt, trắng lục nhạt. Đá phân lớp mỏng đến vừa, mặt lớp có nhiều vảy Sericit chứa di tích cá và thực vật. Tập này dày 300m. Bề dày của hệ tầng khoảng 650m, chúng ta không quan sát được trực tiếp ranh giới của hệ tầng với các đá cổ và trẻ hơn. 2. Hệ tầng Kiến An (S 2 kn) Hệ tầng Kiến An phân bố ở thị xã Kiến An , ở các núi Đại Hoàng, Phú Niệm, núi Voi, Phủ Liễn, Tiên Hội và Xuân Sơn. Năm 1967 Nguyễn Quang Hạp đã xác lập với mặt cắt điển hình ở núi Tiên Hội và núi Phủ Liễn, nhưng ông không có dẫn liệu để chứng Hoµng Quèc Th¸i 4 B¸o c¸o thùc tËp minh. Đến năm 1977 Nguyễn Đình Hoè đã nghiên cứu lại các trầm tích Silur và Devon ở tất cả các ngọn núi xung quanh thị xã Kiến An và đã lập mặt cắt sinh địa tầng cho từng ngọn núi đó. Từ đó ông đã chia các trầm tích Silur và Devon ở vùng này thành 4 tập kế tiếp nhau. Trong đó ở núi Phủ Liễn có mặt các tập 1 và 2; ở núi Xuân Sơn có các tập 2 và 4; ở phần đông núi Voi có tập 3; ở các núi Đại Hoàng và núi Phú Niệm chỉ lộ ra tập 1. - Tâp 1: Gồm sạn kết, cát kết phân lớp mỏng màu vàng xám hoặc tím đỏ, gặp phổ biến các lớp vát nhọn dạng thấu kính và phân lớp xiên chéo. Tập này dày 200m. Hoá thạch có Retziella Weberi Nik, Howellella cf, Camaroechia sp, Eosprifer sp, Protathyris sp và Retzia cf, Zinahensis Nik. - Tập 2: Cát bột kết bột màu đỏ tím xen các lớp sét vôi, sét vôi silic màu đen, xanh xám, tập này dày 40-60m. Hoá thạch có: Rugosa, Stromatoporoidea, Crinoidea, Tilobita bảo tồn xấu và nhiều Brachiopoda, Eospirifer, lynxoides Nal, … - Tập 3: Gồm cát kết thạch anh sáng màu dạng quaczit, phân lớp vừa đến dày, xen một số lớp bột kết màu xám vàng. Tập này dày 250- 300m. Hoá thạch: Gồm nhiều Brachiopoda, Eospirifer, lynxoches Nik, Retziella weberi Nik, Rhynchonella cf, Howellella cf. - Tập 4: Đá vôi phân lớp dày, màu đen tướng ám tiêu, xen ít lớp đá phiến sét vôi màu đen. Tập này dày 25-60m. Hoá thạch có Tabulata, Rugosa, Brachiopoda, Mesofavosites sp, Xiphelasma sp, Howellella aff. Theo Nguyễn Đình Hoè ba tập đầu dày gần gũi với nhau cả về thành phần thạch học và hoá thạch, có thể xếp chắc chắn vào Silur với các loại đặc trưng phong phú gồm: Eospirefer, Lynxoides Nik, Howellella cf, Hoµng Quèc Th¸i 5 B¸o c¸o thùc tËp Retziclla weberi Nik, …. Còn hoá thạch Rugosa và Tabulata khá phong phú ở tập 4, ông gọi tập này là đá vôi Xuân Sơn. Riêng ở núi Đại Hoàng chưa tìm được di tích cổ sinh, việc xếp các đá ở đó vào tập 1 của hệ tầng Kiến An cũng chỉ là tạm thời. Với mức độ nghiên cứu hiện nay có thể xếp hệ tầng Kiến An vào Silur thượng, các yếu tố Devon hạ tuy được một số tác giả đưa ra nhưng không đủ sức thuyết phục. Quan hệ dưới của hệ tầng không quan sát được, còn quan hệ trên thì tiếp xúc kiến tạo với hệ tầng Tràng Kênh và Núi Voi. II. KHU VỰC BA VÌ 1. Hệ tầng Viên Nam (T 1 i vn) Hệ tầng này có đặc điểm về đá tương tự với hệ tầng Cẩm Thuỷ nhưng chỉ gắn liền với trầm tích lục nguyên phần cao của thống Trias dưới, hệ tầng lộ ra ở vùng Viên Nam, Kim Bôi dọc lưu vực Sông Đà từ suối Rút đến Nậm Muội và Tam Đường. Hệ tầng có chiều dày lớn, diện phân bố rộng, thành phần phức tạp, các phun trào của hệ tầng Viên Nam thường được các nhà địa chất xem là Anchezit tuổi Trias hoặc Antracolit là những thành tạo giả thiết tuổi Jura hoặc Diabaxpilit tuổi Trias gần như không xác định được là phun trào Pecmi muộn hay phun trào Ladim… Hệ tầng được xác lập đầu tiên theo mặt cắt từ núi Viên Nam đến làng Cổ Đông, thành phần mặt cắt bao gồm: Bazan porphyrit, Spilit, Diabas, Tuf, cát bột kết, …. Hệ tầng này dày khoảng 1000m chia thành 3 tập. - Tập 1: Bazan porphyrit, Spilit và Tuf của chúng màu xám lục sẫm, thường có cấu tạo hạnh nhân lấp đầy Clorit, Calcit và nhiều tạp chất. Tập này dày 200m. - Tập 2: Bazan porphyrit, Bazan olovin và Tuf của chúng màu xám lục, đôi nơi có dạng phân phiến và có cấu tạo hạnh nhân. Tập này dày 150m. Hoµng Quèc Th¸i 6 B¸o c¸o thùc tËp - Tập 3: Lộ ra ở ven bờ Sông Đà, quãng phía bắc thị xã Hoà Bình gồm Bazan porphyrit màu xám lục sẫm xen cát kết nguồn Tuf, phân lớp dày màu xám sáng. Tập này dày tới 600m. Hệ tầng Viên Nam không có quan hệ so với đá cổ hơn, ranh giới của hệ tầng này với hệ tầng Tân Lạc tuổi Trias sớm hơn là chỉnh hợp (?) có nơi có lớp cuội, sỏi kết Tuf dày vài mét đến vài chục mét sát phía trên ranh giới. Chính lớp sỏi cuội kết này dễ gây ra sự hiểu nhầm là hai phân vị kể trên có quan hệ bất chỉnh hợp ẩn. Gần đây Nguyễn Đức Thắng (1994) đã tiến hành khảo sát điểm vàng Vai Đào – Cam Răm như sau: - Tập 1: Bazan hạt mịn màu xám lục, dạng khối xen kẽ với bazan hạnh nhân với các lỗ rộng lấp đầy epidot, clorit, calerit, bazan porphyrit và plagiobazan màu xám đen phớt lục. Tập này có độ dày 400m. - Tập 2: Chủ yếu bazan hạnh nhân loại đá gặp ở tập 1 xen với bazan đặc sít màu xám đen phớt lục. Tập này dày 400 - 450m. - Tập 3: Trachyt, Trachyt pophyr hạt nhỏ, màu xám đến màu nâu, ban tinh felspat kali màu phớt hồng xen với Syotrachy, Syolit, Porphyr màu xám nhạt, phân lớp dày đến dạng khối. Tập này dày 150 – 200m. - Tập 4: Tuf Aglomesat, Aglomerat thuộc tầng phun nổ mảnh vụn là Trachyt, Porphyr và Sydit hạt thô màu hồng dày 80 – 100m. Bề dày chung của hệ tầng ở mặt cắt này đạt từ 950m tới 1100m. 2. Hệ tầng Tân Lạc (T 1 o tl ) - Hệ tầng có diện lộ hẹp và gắn liền với hệ tầng Viên Nam ở các vùng Tam Đường, Nậm Muối, Hoà Bình và Kim Bôi. Trước đây trầm tích của hệ tầng Tân Lạc thường được liên hệ với những mức địa tầng rất khác nhau, ở Tam Đường chúng thuộc mặt cắt bậc Ladin, ở Hoà Bình chúng được xếp vào Jura hoặc Pecmi muộn. Hoµng Quèc Th¸i 7 B¸o c¸o thùc tËp Mặt cắt chuẩn của hệ tầng đi từ làng Láng đến làng Quặng (Tân Lạc) do Đinh Minh Mộng khảo sát và mô tả như sau: - Phần dưới: Cát kết, cát kết tuf, tufit màu xám đỏ, tím đỏ xen thấu kính cuội (hạt cuội là spilit, silic) dày 250 – 300m. - Phần giữa: Chủ yếu là sét vôi xám hồng, xám lục, đá vôi sét phân lớp mỏng đôi chỗ chứa các ván cục dạng giun màu sám, dày 80 – 150m. Bề dày chung của hệ tầng ở mặt cắt này khoảng 800m. Hệ tầng Tân Lạc nằm chính hợp trên hệ tầng Viên Nam, quan sát thấy rõ ở bến phà Phương Lâm – Hoà Bình. Hai hệ tầng được coi tương đương địa tầng của hệ tầng Cò Nòi. Tuổi olenec của hệ tầng được tập hợp hai mảnh này có nhiều dạng chung với phức hệ tìm thấy ở phần trên hệ tầng Cò Nòi. III. MỘT SỐ NHỮNG VẾT LỘ QUAN SÁT ĐƯỢC TRONG CHUYẾN THỰC TẬP 1. Khu vực Đồ Sơn – Kiến An a. Khu vực Đồ Sơn các điểm khảo sát, dọc bờ biển Đồ Sơn, bến Vạn Hoa núi Ngọc Xuyên… Dọc bãi biển Đồ Sơn ở 20 o 41’41,5” vĩ độ Bắc và 106 o 47’19,7” kinh độ Đông, vết lộ quan sát được là cát kết hạng trung bình phân lớp xiên chéo, hướng đổ ra biển, màu xám đến xám lục bị phong hoá có màu nâu đỏ, xen lẫn là các lớp sét có màu xám lục; đôi khi còn gặp các đá có thành phần không đồng nhất, có hai hệ thống khe nứt chính. Tại đây còn bắt gặp vết in thực vật, lepido dendropris sp. Tại bến Vạn Hoa vết lộ khá rõ, do tác dụng của biển tạo thành một vách đứng cao khoảng 50m và dài khoảng 120m. Tại đây quan sát thấy chủ yếu là cát kết quaczit màu xám lục tới phớt vàng phân lớp vừa đến dày ( có lớp dày đến 2m). Xen kẽ là các lớp bột kết phân lớp mỏng hoặc các lớp sét kết mà xám sáng đến phớt vàng, ở phần chân đồi lộ ra tập cát Hoµng Quèc Th¸i 8 B¸o c¸o thùc tËp kết hạt vừa màu xám đến xám phớt hồng (dày 20-30cm có nơi tới 40cm) xen kẽ có các lớp bột kết màu xám phớt lục phân lớp mỏng đến vừa (ảnh 1). Giữa các lớp có hệ thống các khe nứt phân lớp thành các khối nhỏ. b. Khu vực Kiến An. Các núi ở khu vực này đều là núi xót được phân bố một cách có quy luật, chúng phân bố theo dải chảy dài theo hướng Đông Bắc-Tây Nam. Tại vết lộ quan sát được ở núi Phủ Liễn ta thấy đây là nơi bị vò uốn mạnh. Từ chân núi lên tới đỉnh bắt gặp các phần xiên chéo với góc dốc rất khác nhau, nhiều nơi có các đứt gãy nhỏ. Thành phần cát kết và phiến sét màu tím đỏ phân lớp mỏng đến vừa. 2. Khu vực Ba Vì. Tại đây gặp chủ yếu là phun trào bazan có nơi đá bị dập nát mạnh. Từ chân đồi lên đến đỉnh ta bắt gặp một số vết lộ mạch thạch anh, đá phiến lục tại đỉnh Ba Vì quan sát thấy tập tạng cuội kết, các khe nứt và mạch thạch anh lớn ở 21 o 07’02” vĩ độ Bắc và 105 o 19’11” kinh độ Đông. Hoµng Quèc Th¸i 9 B¸o c¸o thùc tËp Phần II. CÁC HOẠT ĐỘNG ĐỊA CHẤT NỘI SINH Nhiều hoạt động địa chất biểu hiện thường xuyên trên bề mặt Trái Đất như núi lửa, động đất là những quá trình hoạt động sinh ra do năng lượng bên trong của Trái Đất và có liên quan trực tiếp với các hoạt động của mảng thạch quyển. Những hoạt động đó phải là các hoạt động nội sinh. Các hoạt động này gây ra sự xáo trộn, nén ép.… của các lớp đất đá trên bề mặt. 1. Quan sát thế nằm của đá. - Ở khu vực Đồ Sơn – Kiến An, những vết lộ quan sát được cho thấy ở đây chủ yếu là phân lớp xiên chéo, phân lớp thấu kính và một số nếp uốn quan sát được như ở bến Vạn Hoa (ảnh 2) hay nếp uốn ở Casino Đồ Sơn (ảnh 3). - Phân lớp xiên chéo thể hiện rõ ở dọc bờ biển Đồ Sơn, ở đây các đá có phân lớp xiên chéo, hướng đổ ra biển, trên mặt lớp các hệ thống khe nứt chia lớp thành nhiều khối nhỏ, đo đạc ở đây cho thấy các lớp xiên chéo có phương vị hướng dốc từ 150 o đến 160 o , góc dốc từ 10 o đến 12 o . - Tại bến Vạn Hoa quan sát thấy các lớp xiên chéo, hay phân lớp thấu kính, đặc biệt còn quan sát được vết lộ nếp uốn khá rõ ở núi Phủ Liễn quan sát thấy các đá có dạng phân lớp xiên chéo với góc dốc thay đổi, tại đây còn bắt gặp các đứt gãy nhỏ. Núi Ngọc Xuyên (Bản Chè) đá có dạng phân lớp xiên chéo, vết lộ còn cho thấy các đứt gãy kiến tạo (ảnh 4). - Tại khu vực Ba Vì quan sát thấy ở đây chủ yếu là bazan xen lẫn các mạch thạch anh lớn, các vết lộ còn cho thấy đá phiến lục nằm trên nền bazan. Trên đỉnh Tản Viên bắt gặp tập tạng cuội kết, tập này bị phân cách bởi các khe nứt. Ngoài ra ở đây còn quan sát được các đứt gãy kiến tạo. Hoµng Quèc Th¸i 10