Nghiên cứu địa tầng phân tập trầm tích pleistocen muộn holocen đới bờ khu vực giao thủy hải hậu nam định

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Hoàng Long NGHIÊN CỨU ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP TRẦM TÍCH PLEISTOCEN MUỘN – HOLOCEN ĐỚI BỜ KHU VỰC GIAO THỦY - HẢI HẬU, NAM ĐỊNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Hoàng Long NGHIÊN CỨU ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP TRẦM TÍCH PLEISTOCEN MUỘN - HOLOCEN ĐỚI BỜ KHU VỰC GIAO THỦY - HẢI HẬU, NAM ĐỊNH Chuyên ngành: Địa chất học Mã số: 8440201.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GVHD: TS TRẦN THỊ THANH NHÀN Hà Nội - 2019 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 TS Trần Thị Thanh Nhàn, người trực tiếp hướng dẫn học viên thực hoàn thành luận văn 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, Cơ ln giúp đỡ học viên q 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 nhiều đề án, đề tài khác Học viên xin trân trọng cảm ơn đề tài: đề tài CA.17.10A (do Trung tâm Hỗ trợ Nghiên cứu Châu Á Quỹ Giáo dục Cao học Hàn Quốc tài trợ); đề tài KC.09.02/1620 GS Trần Nghi chủ trì, thuộc chương trình nghiên cứu KH&CN phục vụ quản lý biển, hải đảo phát triển kinh tế biển, Bộ khoa học công nghệ; đề án đo vẽ đồ Địa chất Đệ Tứ tờ Thái Bình - Nam Định tỷ lệ 1/50.000 (Vũ Nhật Thắng chủ biên) thuộc Liên đoàn Bản đồ Địa chất Miền Bắc Cuối học viên xin cảm ơn gia đình bạn bè, người ln cạnh, khuyến khích động viên để học viên hoàn thành luận văn Trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Học viên Nguyễn Hoàng Long MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG .7 DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU CHƯƠNG I ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU.11 1.1 VỊ TRÍ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 11 1.2 ĐẶC ĐIỂM THUỶ VĂN VÀ THỦY TRIỀU 11 1.2.1 Đặc điểm thuỷ văn 11 1.2.2 Đặc điểm thủy triều .12 1.3 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU 14 1.4 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG ĐỆ TỨ .15 1.5 ĐẶC ĐIỂM TÂN KIẾN TẠO 26 CHƯƠNG LỊCH SỬ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU 29 2.1.1 Phần lục địa ven biển 29 2.1.2 Phần biển nông ven bờ 30 2.2 HƯỚNG TIẾP CẬN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 2.2.1 Hướng tiếp cận 31 2.2.2 Phương pháp luận phương pháp nghiên cứu 32 CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP TRẦM TÍCH PLEISTOCEN MUỘN - HOLOCEN ĐỚI BỜ KHU VỰC GIAO THỦY - HẢI HẬU 42 3.1 ĐẶC ĐIỂM TƯỚNG TRẦM TÍCH THEO CÁC MIỀN HỆ THỐNG TRẦM TÍCH 42 3.1.1 Miền hệ thống trầm tích biển thấp tuổi Pleistocen muộn, phần muộn (Q13bLST) 42 3.1.2 Miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST) tuổi Pleistocen muộn, phần muộn Holocen (Q13b-Q2 TST) 48 3.1.3 Miền hệ thống trầm tích biển cao có tuổi từ 5kaBP đến (Q22-3HST) 52 3.2 TIẾN HĨA TRẦM TÍCH PLEITOCEN MUỘN – HOLOCEN ĐỚI BỜ GIAO THỦY – HẢI HẬU TRONG MỐI QUAN HỆ VỚI SỰ THAY ĐỔI MỰC NƯỚC BIỂN 57 3.2.1 Sự thay đổi mực nước biển Đệ tứ giới Việt Nam .57 3.2.2 Tiến hóa trầm tích ranh giới chéo địa tầng (bất đẳng thời) .57 3.2.3 Bề dày trầm tích miền hệ thống .60 KẾT LUẬN .63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 DANH MỤC HÌNH Hình Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu Hình Sơ đồ kiến tạo đại khu vực châu thổ Sơng Hồng Hình Ranh giới chu kỳ trầm tích (33’) trùng với ranh giới phức tập (sequence) (Trần Nghi, 2012) Hình Mơ tả mẫu khoan ngồi thực địa Hình Mơ đường cong tích lũy độ hạt Hình Biểu đồ phân loại trầm tích (Cục địa chất Hồng gia Anh, 1979) Hình Sơ đồ tuyến đo địa chấn nông phân giải cao khu vực biển ven bờ châu thổ Sông Hồng (Đề tài KC.09.02-16/20) Hình Trầm tích cát sạn đa khống lịng sơng, mài trịn, chọn lọc kém, phong phú mảnh đá thạch anh nhiệt dịch có kích thước từ 0.252.2mm; hạt thạch anh có kích thước bé từ 0.1-0.2mm LK - NĐ1, độ sâu 70m, N+ x 40 Hình Trầm tích bột pha sét bãi bồi, chọn lọc - mài tròn kém, khu vực nam Định, LK NĐ1, độ sâu 55 - 58m Hình 10 Mặt cắt tướng trầm tích chạy dọc từ Hà Nội đến Nam Định Hình 11 Mặt cắt địa chấn nơng phân giải cao tuyến T12 Hình 12 Mặt cắt địa chấn nơng phân giải cao tuyến T6-CH1 vùng biển Hải Hậu Hình 13 Hệ thống mặt cắt địa địa tầng trầm tích Hình 14 Sơ đồ tướng đá cổ địa lý khu vực đồng châu thổ sơng Hồng, giai đoạn biển thối Pleistocen muộn, tương ứng miền hệ thống trầm tích biển thấp Hình15 Cát thạch anh - litic hạt trung, có độ mài tròn, chọn lọc thuộc tướng cát lòng sông biển tiến tuổi từ Pleistocen muộn đến Holocen sớm Thành phần gồm thạch anh đơn tinh thể (Qm), thạch anh đa tinh thể (Qp), plagiocla, orthocla, mảnh đá quartzite, vảy muscovite (N+,X40) (at Q13b-Q21) Hình 16 Cát hạt thạch anh litic hạt nhỏ chứa vụn vỏ sinh vật kết vón laterit tướng cát bãi triều Cát thuộc miền hệ thống trầm tích biển tiến tuổi Holocen sớm (amt TST Q21), LK NĐ1, độ sâu 42m Hình 17 Tướng sét xám nâu tuổi Holocen sớm (amt TST Q21) lỗ khoan CNĐ1 Hinh 18 Tướng sét xám xanh vũng vịnh Holocen biển tiến cực đại (65ka BP) thuộc địa hệ vũng vịnh biển tiến cực đại, tướng sét Hinh 19 Sơ đồ tướng đá cổ địa lý khu vực đồng châu thổ sông Hồng, giai đoạn biển tiến tuổi Pleistocen muộn, phần muộn-Holocen (Q13b-Q2 TST), tương ứng miền hệ thống trầm tích biển tiến Hinh 20 Tướng cát cồn cát cửa sông thuộc LK CNĐ1 Hinh 21 Tướng bột sét bãi bồi đồng châu thổ, LK CNĐ1 Hinh 22 Hệ thống đường bờ cổ khu vực nghiên cứu lân cận Hinh 23 Sơ đồ tướng đá cổ địa lý khu vực đồng châu thổ sông Hồng, giai đoạn biển tiến tuổi Holocen muộn, tương ứng miền hệ thống trầm tích biển cao Hinh 24 Tướng cát bãi triều có sóng hoạt động mạnh, bờ biển Hải Hậu Hinh 25 Tướng cát bãi triều có sóng hoạt động mạnh, bờ biển cồn Lu, Giao Thủy Hinh 26 Tướng cát bùn bãi triều triều tiền châu thổ đại, Hải Hậu, Nam Định Hinh 27 Tướng bùn lagoon cửa sông đại, Vườn quốc gia Xuân Thủy Nam Định Hinh 28 Mẫu vỏ sị dùng để định tuổi trầm tích LK CNĐ1, 560 năm Hinh 29 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 Hinh 30 Sơ đồ biểu diễn mặt cắt cấu trúc ĐBSH DANH MỤC BẢNG Bảng Thang địa tầng Đệ tứ Bảng Phân cấp độ hạt theo thang phi () (Folk.R, 1954) Bảng Phân loại môi trường sở tham số trầm tích địa hóa mơi trường Bảng 4: Tọa độ tuyến đo địa chấn nông phân giải cao cắt qua khu vực nghiên cứu Bảng Tổng hợp tướng tham số trầm tích theo miền hệ thống Bảng Bảng tổng hợp bề dày (m) ranh giới tướng trầm tích miền hệ thống trầm tích Pleistocen muộn - Holocen khu vực cửa sông Ba Lạt – Hải Hậu DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT LK Lỗ khoan PTN Phòng thí nghiệm TB Tây bắc BTB Bắc tây bắc ĐCCT Địa chất cơng 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 MỞ ĐẦU Khu vực đới bờ Giao Thủy – Hải Hậu thuộc tỉnh Nam Định phận cấu thành châu thổ Sông Hồng, với phía bắc cửa sơng Ba Lạt, phía Nam cửa Lạch Giang Từ Pleistocen muộn khu vực nghiên cứu xảy biến động lớn địa tầng, trầm tích, địa mạo đới bờ, thay đổi đường bờ trình dịch chuyển cửa sơng Lịch sử tích tụ trầm tích liên quan chặt chẽ với pha biển tiến biển thoái Pleistocen muộn đến đại Tuy có số cơng trình nghiên cứu địa tầng, địa chất Đệ Tứ song cơng trình chưa nghiên cứu địa tầng phân tập, hướng nghiên cứu trầm tích luận nhằm làm sáng tỏ quy luật tiến hóa trầm tích mối quan hệ với thay đổi mực nước biển toàn cầu Trước trạng nghiên cứu trạng đặc điểm trầm tích biến động phức tạp đới bờ đại, học viên lựa chọn đề tài luận văn với tiêu đề “Nghiên cứu địa tầng phân tập trầm tích Pleistocen muộn – Holocen đới bờ khu vực Giao Thủy – Hải Hậu, Nam Định” nhằm phân chia địa tầng phân tập trầm tích có tuổi từ Pleistocen muộn đến quan điểm địa tầng phân tập làm sáng tỏ chất q trình tiến hóa thành phần vật chất quy luật cộng sinh tướng theo không gian theo thời gian khu vực này, đồng thời nghiên cứu có ý nghĩa định lượng định hướng cho nghiên cứu tiếp sau hoạch định sách quản lý tổng hợp đới bờ Từ ý nghĩa xây dựng tiền đề cho việc phân chia lại hệ tầng Pleistocen muộn - Holocen giải thích nguyên nhân xói lở bờ biển Nam Định liên quan đến chuyển dịch lịng Sơng Hồng từ Nam Định sang Thái Bình Nội dung nghiên cứu  Nghiên cứu đặc điểm trầm tích, đặc điểm thạch học đá trầm tích có tuổi Pleistocen muộn - Holocen khu vực Giao Thủy - Hải Hậu, Nam Định  Nghiên cứu tiến hóa trầm tích liên quan đến thay đổi mực nước biển toàn cầu dựa vào phương pháp địa tầng phân tập khu vực nghiên cứu Pleistocen muộn - Holocen Mục tiêu nghiên cứu  Làm sáng tỏ mối quan hệ cộng sinh tướng thay đổi mực nước biển Pleistocen - Holocen muộn đới bờ khu vực Giao Thủy - Hải Hậu, Nam Định  Góp phần làm sáng tỏ nguyên nhân xói lở bờ biển Hải Hậu Ý nghĩa khoa học thực tiễn 3.1 Ý nghĩa khoa học ... ? ?Nghiên cứu địa tầng phân tập trầm tích Pleistocen muộn – Holocen đới bờ khu vực Giao Thủy – Hải Hậu, Nam Định? ?? nhằm phân chia địa tầng phân tập trầm tích có tuổi từ Pleistocen muộn đến quan điểm địa. .. pháp nghiên cứu 32 CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP TRẦM TÍCH PLEISTOCEN MUỘN - HOLOCEN ĐỚI BỜ KHU VỰC GIAO THỦY - HẢI HẬU 42 3.1 ĐẶC ĐIỂM TƯỚNG TRẦM TÍCH THEO CÁC MIỀN HỆ THỐNG TRẦM TÍCH... Nam Định sang Thái Bình Nội dung nghiên cứu  Nghiên cứu đặc điểm trầm tích, đặc điểm thạch học đá trầm tích có tuổi Pleistocen muộn - Holocen khu vực Giao Thủy - Hải Hậu, Nam Định  Nghiên cứu