Môi trường trầm tích holocen tại lỗ khoan hp1 dương kinh hải phòng

VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 36, No (2020) 1-16 Original Article Holocene Sedimentary Environment in HP1 Core at Duong Kinh, Haiphong Nguyen Thi Thu Cuc1,, Nguyen Thuy Duong1, Nguyen Thi Minh Phuong2, Doan Dinh Lam3, Vu Van Loi4, An Thi Thuy5, Nguyen Thi Xuan6 VNU University of Science, Vietnam National University, Hanoi, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam Duy Tan University, 254 Nguyen Van Linh, Da Nang,Vietnam Institute of Geological Sciences, Vietnam Academy of Science and Technology, 84 Chua Lang, Hanoi, Vietnam Hai Phong Construction Design and Consultant Joint stock company, 36 Ly Tu Trong, Hong Bang, Hai Phong, Vietnam Vietnam National Museum of Nature, 18 Hoang Quoc Viet, Ha Noi, Vietnam Vietnam Association for Paleontology and Stratigraphy, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam Received 26 November 2018 Revised 31 December 2019; Accepted 15 January 2020 Abstract: Holocene environment change in Haiphong coastal area was reconstructed based on diatom and grain-size analysis in the HP1 core at Duong Kinh, Haiphong 52 diatom species were identified and divided in five diatom ecozones by changing of four diatom groups including marine planktonic, brackish planktonic, brackish benthic and freshwater one The sedimentary environment at the Haiphong coastal area was estuary- bay condition in the Flandrian trangression (Z1, Z2 and Z3 Unit) Deltaic environment changed from prodelta (Z4), delta front (Z5) to delta plain (Z6 and Z7) corresponding to the Flandrian regression Keywords: Haiphong coastal area, diatom, grain-size, Flandrian trangression, Holocene  Corresponding author E-mail address: thucuc.kdc@gmail.com https://doi.org/10.25073/2588-1094/vnuees.4326 N.T.T Cuc et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 36, No (2020) 1-16 Môi trường trầm tích Holocen lỗ khoan HP1 Dương Kinh, Hải Phòng Nguyễn Thị Thu Cúc1,, Nguyễn Thùy Dương1, Nguyễn Thị Minh Phương2, Dỗn Đình Lâm3, Vũ Văn Lợi4, An Thị Thùy5, Nguyễn Thị Xuân6 Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam Đại học Duy Tân, 254 Nguyễn Văn Linh, Đà Nẵng, Việt Nam Viện Địa chất-Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, 84 Chùa Láng, Hà Nội, Việt Nam Cơng ty cổ phần tư vấn thiết kế cơng trình xây dựng Hải Phòng, 36 Lý Tự Trọng, Hồng Bàng, Hải Phòng, Việt Nam Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam, 18 Hoàng Quốc Việt, Hà Nội, Việt Nam Hội Cổ sinh-Địa tầng Việt Nam, 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 26 tháng 11 năm 2018 Chỉnh sửa ngày 31 tháng 12 năm 2019; Chấp nhận đăng ngày 15 tháng 01 năm 2020 Tóm tắt: Bài báo bước đầu khôi phục thay đổi môi trường thành tạo trầm tích Holocen vùng ven biển Hải Phịng dựa kết phân tích tảo Diatomeae độ hạt lỗ khoan HP1-Quận Dương Kinh, thành phố Hải Phịng 52 lồi diatom nhận biết phân chia thành năm đới sinh thái Diatomeae dựa thay đổi tỷ lệ nhóm sinh thái đặc trưng cho kiểu mơi trường khác bao gồm nhóm biển trơi nổi, nhóm nước lợ trơi nổi, nhóm nước lợ bám đáy nhóm nước Trên sở đặc điểm trầm tích kết hợp với phân bố đới sinh thái Diatomea, bốn kiểu môi trường trầm tích xác lập cho vùng ven biển Hải Phòng lỗ khoan HP1: estuary-vũng vịnh, ứng với giai đoạn biển tiến Flandrian (thành tạo tập trầm tích Z1, Z2 Z3), chân châu thổ (tập Z4), tiền châu thổ (tập Z5) đồng châu thổ (tập Z6 Z7) ứng với giai đoạn biển lùi Holocen Từ khóa:ven biển Hải phịng, Diatomeae, độ hạt, biển tiến Flandrian, Holocen Mở đầu Vùng ven biển (coastal areas) nơi giao thoa môi trường lục địa môi trường biển, nơi tranh chấp đất liền biển Chính vùng ven biển lưu giữ dấu ấn đợt biển tiến, biển thoái diễn với hình thành phát triển Dấu ấn q trình biển tiến, biển thối tìm thấy  Tác giả liên hệ Địa email: thucuc.kdc@gmail.com https://doi.org/10.25073/2588-1094/vnuees.4326 trầm tích sở nghiên cứu đặc điểm thành phần thạch học [1-4], cổ sinh [5-8] nhà nghiên cứu địa chất giới sử dụng nhằm khôi phục điều kiện cổ môi trường, cổ địa lý liên quan đến pha biển tiến biển thối [9-15] Vùng ven biển Hải Phịng vùng tiếp giáp với biển Đơng, nằm phía bắc phần N.T.T Cuc et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 36, No (2020) 1-16 châu thổ Sông Hồng Đây vùng kinh tế trọng điểm đất nước có lịch sử phát triển địa chất đa dạng, tài nguyên cảnh quan phong phú nên việc nghiên cứu địa chất vùng nhà địa chất nước quan tâm, nghiên cứu Theo nghiên cứu cơng bố vùng chịu thống trị triều [3,9,16] Các cơng trình nghiên cứu trước hình thành đồng dao động mực nước biển Holocen phản ánh lịch sử phát triển châu thổ Sông Hồng, vùng ven biển Hải Phòng chưa đề cập nhiều [3,17-19] Vì vậy, để làm rõ lịch sử phát triển trầm tích Holocen châu thổ Sơng Hồng cần nghiên cứu chi tiết vùng ven biển Hải Phòng Hơn nữa, hầu hết nghiên cứu châu thổ sông Hồng nói chung vùng ven biển Hải Phịng nói riêng đề cập đến kết nghiên cứu Diatomeae q trình luận giải mơi trường thành tạo trầm tích vấn đề liên quan [1,7, 9,17,18] Để giải vấn đề liên quan đến môi trường thành tạo trầm tích, nhóm Diatomeae coi công cụ hữu hiệu nhiều tác giả sử dụng Các môi trường ven biển cổ đường bờ biển cổ vạch thông qua nghiên cứu thay đổi thành phần phân bố nhóm [4,10,11, 20-26] Ở Việt Nam, Diatomeae dùng phương pháp hữu hiệu việc xác lập lại lịch sử phát triển đồng sông Mekong [11,13,14], đồng ven biển miền Trung [27,28] Trong báo này, thay đổi môi trường trầm tích Holocen vùng ven biển Hải Phịng sáng tỏ sở nghiên cứu chi tiết đặc điểm, phân bố phức hệ Diatomeae đặc điểm trầm tích lỗ khoan HP1 (Dương Kinh, Hải Phòng) Cơ sở tài liệu phương pháp nghiên cứu 2.1 Cơ sở tài liệu 100 mẫu Diatomeae 74 mẫu độ hạt lỗ khoan HP1 với chiều dài 23,6m thuộc quận Dương Kinh, thành phố Hải Phòng (200 49’ 16’’ VĐ Bắc/1060 41’ 54.51’’KĐ Đơng-Hình 1) thu thập, phân tích 2.2 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp gia cơng phân tích Diatomeae: mẫu ngâm H2O2 HCl nhằm tẩy hợp chất hữu cacbonat, tẩy sét Pyrophotphatnatri trước ly tâm, làm giàu dung dịch nặng [29] Diatomeae phân tích kính hiển vi sinh vật (Carl Zeiss) có độ phóng đại x400 x1000, chụp ảnh phần mềm Optikacam Các tài liệu sử dụng xác định Diatomeae gồm Jouse (1977), Round F.E (1990), Truong Ngoc An (1993), Hasle G R (1996), S.R Stidoiph et al (2012), Nguyen Thi Thu Cuc (2015) [30-35] Diatomeae tìm thấy thống kê tiêu tính tỷ lệ phần trăm cho lồi gặp mẫu so với tương quan tổng số mảnh vỏ gặp mẫu Các kết thu được xử lý phần mềm Excel biểu đồ C2 [36] Các nhóm Diatomeae phân chia dựa vào độ muối (mặn, lợ nước ngọt- [37,32]), kiểu sống (trôi nổi, bám đáy) đặc điểm phân bố (đại dương, khơi, biển ven bờ hay duyên hải) Sự thay đổi hàm lượng (tần suất gặp) nhóm Diatomeae lỗ khoan sở phân chia đới Diatomeae [13,14,35] Phương pháp phân tích độ hạt sử dụng nhằm xác định kích thước hạt trung bình (Md), độ chọn lọc (So), hệ số bất đối xứng (Sk) Nguyên tắc phân chia trầm tích thành cấp hạt khác rây tiêu chuẩn 10 √10 phương pháp pipet Kích thước cấp hạt cát, bột sét theo hệ thống phân loại Cục địa chất Hoàng Gia Anh [38,39] Dựa vào hàm lượng cát-bột- sét có mặt mẫu thống kê phần mềm excel sau vẽ biểu đồ phân chia thành tập trầm tích dựa thay đổi thành phần cấp hạt lỗ khoan 4 N.T.T Cuc et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 36, No (2020) 1-16 Kết thảo luận 3.1 Đặc điểm thành phần phân bố Diatomeae 3.1.1 Thành phần giống lồi Hình Sơ đồ vị trí lỗ khoan nghiên cứu (vẽ lại theo K Hori CS, 2004) Phương pháp xác định hình thái hạt vụn: Hình thái hạt vụn thể qua hệ số mài tròn (Ro) hạt vụn có cỡ hạt từ cát trở lên Giá trị Ro thay đổi từ đến 1, Ro tăng độ mài trịn tăng Các mẫu với hàm lượng cát chiếm 33% chọn để tính giá trị Ro Hệ số Ro có ý nghĩa với mẫu có hàm lượng cát cao, khơng có ý nghĩa mẫu có chứa hàm lượng bột, sét cao [38] Cách tính đếm góc lồi hạt vụn có mặt mẫu thơng qua phân tích lát mỏng, chụp ảnh kính hiển vi sau xác định, tính tốn 100 hạt lấy trị số trung bình Khi số góc lồi lớn 10: Hạt góc cạnh, góc lồi (chưa mài trịn, Ro=0,1), góc lồi độ mài tròn đạt lý tưởng hạt tròn cạnh (Ro=1) Số góc lồi độ mài trịn tốt, hạt vụn đạt tới độ mài tròn lý tưởng Ro = (max) Giá trị Ro phản ánh mơi trường thành tạo trầm tích: Ro= 0-0,5 (môi trường lục địa), Ro=0,5-0,7 (môi trường biển nông ven bờ), Ro=0,7-1,0 (môi trường ven biển) [38] Phương pháp cổ sinh thái: Phương pháp cổ sinh thái phương pháp nghiên cứu mối quan hệ sinh vật cổ môi trường sống chúng Những thay đổi điều kiện môi trường (nhiệt độ, độ muối,…) dẫn đến thay đổi cấu trúc quần thể sinh vật [35,40,41] Nghiên cứu thay đổi liên tục thành phần mặt cắt địa chất cho phép khôi phục lại diễn biến môi trường theo thời gian [35,40] 52 lồi thuộc 21 giống Diatomeae trầm tích Holocen khu vực nghiên cứu xác định, có 24 lồi thuộc phụ lớp Diatomeae lơng chim (Pennatophyceae) 28 loài thuộc phụ lớp Diatomeae trung tâm (Centrophyceae) Thành phần giống lồi Diatomeae trầm tích Holocen khu vực nghiên cứu tương đối đa dạng, nhiên phần trăm tỷ lệ loài giống khác mẫu, giống Coscinodiscus xuất tới 10 loài Thalassiosira, Campylodiscus Eunotia có 5, lồi tìm thấy; Actinocyclus, Cyclotella, Triceratium Diploneis có lồi; với giống cịn lại tìm thấy lồi (Bảng 1) 3.1.2 Đặc điểm sinh thái Diatomeae trầm tích Holocen vùng nghiên cứu Trong vùng nghiên cứu, bốn nhóm sinh thái gồm: Diatomeae biển trôi (MP), Diatomeae nước lợ trôi (MBP), Diatomeae nước lợ bám đáy (MBB) Diatomeae nước (F) xác lập dựa đặc điểm sinh thái – môi trường sống (nước mặn, nước lợ, nước ngọt); kiểu sống (trôi nổi, bám đáy) vùng phân bố (đại dương, gần bờ, duyên hải, lục địa) loài Diatomeae phát Trong số 52 loài Diatomeae gặp lỗ khoan HP1 có 21 lồi thích nghi với kiểu sống trơi mơi trường biển (MP), 14 lồi thích nghi với kiểu sống trôi vùng nước lợ ven bờ có độ muối thay đổi (nước lợ trơi nổi_MBP); 11 lồi thích nghi với kiểu sống bám đáy vùng nước lợ ven bờ (nước lợ bám đáy_MBB) lồi nước (F) (Hình 2, Bảng 1) Trầm tích có đa dạng thành phần giống lồi Diatomeae thấy độ sâu 1,81m Tại có mặt 34 lồi Diatomeae, 12 lồi thuộc nước mặn trơi chiếm 35% số lồi mẫu, 11 lồi thuộc nước lợ trơi chiếm 32%, lồi thuộc nước lợ bám đáy chiếm 21% loài thuộc nước chiếm 12% (Hình 2) N.T.T Cuc et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 36, No (2020) 1-16 Kết nghiên cứu cho thấy Diatomeae trôi chiếm số lượng lớn số lượng mảnh vỏ gặp trầm tích có tỉ lệ thấp, nằm rải rác theo chiều dọc lỗ khoan, đặc biệt mảnh vụn Coscinodiscus gặp hầu hết mẫu có Diatomeae Các lồi nước lợ trơi phổ biến toàn mẫu chứa Diatomeae, đặc biệt hai loài Cyclotella striata (Ảnh 1) Cyc stylorum (Ảnh 2) Paralia sulcata (Ảnh 3) có mặt với hai lồi Cyclotella nói số lượng mảnh vỏ Các lồi Diatomeae nước lợ bám đáy gặp thành phần giống lồi lẫn số lượng cá thể Diatomeae nước gặp với số lượng số lượng cá thể lẫn thành phần giống loài (Bảng 1) loài, đặc điểm sinh thái, phần trăm số lượng mảnh vỏ Diatomeae mẫu (Hình 3) Sự phân bố Diatomeae thành phần giống loài, số lượng mảnh vỏ nhóm sinh thái thể biểu đồ sở để phân chia trầm tích Holocen khu vực nghiên cứu thành đới sinh thái Diatomeae (ecodiatom zone) sau: DIAHPZ1, DIA-HPZ2, DIA-HPZ3, DIA-HPZ4, DIA-HPZ5 3.1.3 Các đới sinh thái Diatomeae lỗ khoan HP1, Dương Kinh, Hải Phòng Biểu đồ phân bố Diatomeae theo cột lỗ khoan xây dựng dựa thành phần giống Ảnh Cyclotella striata Grunow (mẫu HP1- 1.01m) Hình Biểu đồ nhóm sinh thái Diatomeae độ sâu 1,81m lỗ khoan HP1 Ảnh 2.Cyclotella stylorumBrightwel (mẫu HP1- 1.01m) Đới 1: DIA-HPZ1, độ sâu phân bố: 23,512,4m (Hình 3), đặc trưng vắng mặt gặp Diatomeae Trong đới này, gặp vài mảnh vụn Cyclotella stylorum độ sâu 21,06m Coscinodiscus sp độ sâu 16,19 16,56m (Bảng 1) Cịn mẫu khác khơng gặp Diatomeae Đới 2: DIA-HPZ2, độ sâu phân bố: 12,410,0m, đặc trưng xuất rải rác Ảnh Paralia sulcata (Ehrenberg) Cleve (mẫu HP1-5.06m) Diatomeae đới với số lượng nhiều so với đới (Hình 3) Tại độ sâu 12,4 12,35m gặp số loài Diatomeae với số lượng không nhiều gồm Coscinodiscus perforatus, Cyclotella stylorum, Campylodiscus sp Ngoài ra, độ sâu 10,83m 10,22m gặp Diatomeae gồm Cyclotella striata, Coscinodiscus perforatus, Coscinodiscus sp., Diploneis smithii, Paralia sulcata số lượng không nhiều (Bảng 1, Hình 3) N.T.T Cuc et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 36, No (2020) 1-16 Bảng Thành phần loài, đặc điểm sinh thái số lượng mảnh vỏ Diatomeae mẫu lỗ khoan HP1-Dương Kinh, Hải Phòng STT Tên loài 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Actinocyclus divisus Actinocyclus ehrenbergii Actinocyclus ellipticus Actinoptychus undulatus Caloneis formosa Campylodiscus daemelianus Campylodiscus echeneis Campylodiscus sp Campylodiscus undulatus Campyloneis aff notabilis Cocconeis sp Coscinodiscus asteromphalus Coscinodiscus gigas Coscinodiscus lacustris Coscinodiscus lineatus Coscinodiscus marginatus Coscinodiscus oculus-iridis Coscinodiscus perforatus Coscinodiscus pseudoincertus Coscinodiscus radiatus Coscinodiscus sp Coscinodiscus subtilis Cyclotella striata Cyclotella stylorum Diploneis smithii Độ sâu mẫu có Diatomeae lỗ khoan (m) Phân Đặc điểm loại sinh thái 0.08 0.23 0.41 0.82 1.01 1.81 2.01 2.11 2.21 2.43 3.01 3.11 C MP C MBP C MBP C MP P MBB P MBP P MBP P MBP P MBP P MBP P MBB C MP C MP C MBP C MP C MP C MP C MP C MP C MP C MP C MP C MBP 21 C MBP 13 P MBB 3 1 1 2 1 5 3 2 18 15 1 1 23 12 50 40 37 150 132 56 20 56 19 102 67 13 2 N.T.T Cuc et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 36, No (2020) 1-16 STT Tên loài Độ sâu mẫu có Diatomeae lỗ khoan (m) Phân Đặc điểm loại sinh thái 0.08 0.23 0.41 0.82 1.01 1.81 2.01 2.11 2.21 2.43 3.01 3.11 P MBB 26 Diploneis sp 27 Eunotia clevei P F 28 Eunotia pectinalis P F 29 Eunotia sp P F 30 P F 1 C MBP P MBB P MBB P MBB P MBP P MBB 37 Gomphonema sp Hyalodiscus scoticus Navicula glacialis Navicula sp Nitzschia cocconeiformis Nitzschia sicula Nitzschia panduriformis Nitzschia sp P MBB 38 Paralia sulcata C MBP 39 Pinnularia sp P F 40 C MP C MP P F C MP C MP C MP C MP P MBP 48 Planktoniella sol Rhizosolenia styliformis Synedra sp Thalassiosira excentrica Thalassiosira oestrupii Thalassiosira pacifica Thalassiosira polychorda Thalassionema nitzschioides Trachyneis aspera P MBB 49 Trachyneis debyi P MBB 50 Triceratium favus C MP 51 Tricetratium sp C MP 31 32 33 34 35 36 41 42 43 44 45 46 47 Tổng số mảnh vỏ lát mỏng 2 3 10 13 23 32 14 1 1 1 39 51 26 24 103 177 84 322 293 100 11 Chú thích: C: Diatomeae trung tâm, P: Diatomeae lơng chim, MP: Diatomeae biển trôi (Diatom sống trôi môi trường độ muối >30‰), MBP: Diatomeae nước lợ trơi (Diatomeae sống trơi mơi trường có độ muối 2-30‰ ), MBB: Diatomeae nước lợ bám đáy (Diatomeae sống bám đáy mơi trường có độ muối 2-30‰) , F: Diatomeae nước (Diatomeae sống nơi có độ muối nhỏ 2‰) [36,42,43] 8 N.T.T Cuc et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 36, No (2020) 1-16 Bảng Thành phần loài, đặc điểm sinh thái số lượng mảnh vỏ Diatomeae mẫu lỗ khoan HP1-Dương Kinh, Hải Phòng (tiếp) STT 13 15 16 18 18 21 Đặc Độ sâu mẫu có Diatomeae lỗ khoan (m) Phân điểm Tên loài loại sinh 3.71 4.47 4.67 4.86 5.06 5.56 10.22 10.8312.35 12.4 16.56 21.06 thái Actinocyclus ehrenbergii C MBP Campylodiscus sp P MBP Coscinodiscus gigas C MP Coscinodiscus lineatus C MP Coscinodiscus marginatus C MP Coscinodiscus perforatus C MP 2 Coscinodiscus C MP pseudoincertus Coscinodiscus sp C MP 3 2 22 Coscinodiscus subtilis C MP 23 Cyclotella striata C MBP 152 19 25 24 Cyclotella stylorum C MBP 57 25 Diploneis smithii P MBB 34 Nitzschia cocconeiformis P MBB 38 Paralia sulcata C MBP 13 43 Thalassiosira excentrica C MP 47 Thalassiosira sp Tổng số mảnh vỏ lát mỏng C MP 253 3 17 45 38 Chú thích: C: Diatomeae trung tâm, P: Diatomeae lông chim, MP: Diatomeae biển trôi (Diatom sống trôi môi trường độ muối >30‰), MBP: Diatomeae nước lợ trôi (Diatomeae sống trơi mơi trường có độ muối 2-30‰ ), MBB: Diatomeae nước lợ bám đáy (Diatomeae sống bám đáy mơi trường có độ muối 2-30‰) , F: Diatomeae nước (Diatomeae sống nơi có độ muối nhỏ 2‰) [36,42,43] Đới 3: DIA-HPZ3, độ sâu phân bố: 10,05,6m, đặc trưng vắng mặt hoàn toàn Diatomeae trầm tích (Hình 3) Đới 4: DIA-HPZ4, độ sâu phân bố:5,6-3,2m, đặc trưng xuất rải rác Diatomeae toàn đới (Bảng 1) Đặc trưng đới số lượng giống lồi Diatomeae khơng nhiều, ngoại trừ mẫu 4,47m giàu với số lượng lên tới 253 mảnh vỏ tìm lát mỏng Các mẫu chứa Diatomeae thuộc ba nhóm sinh thái: biển trôi nổi, nước lợ trôi nổi, nước lợ bám đáy Nhóm Diatomeae nước hồn tồn vắng mặt Nhóm Diatomeae biển trôi gặp chủ yếu vài mảnh vỏ thuộc giống Coscinodiscus với số lượng hạn chế (Bảng 1) Nhóm Diatomeae nước lợ trơi gồm Cyclotella striata, Cyclotella stylorum Paralia sulcata chủ yếu, Cyclotella striata có số lượng vỏ gặp nhiều (Bảng 1) Trong đới này, số lượng Diatomeae nước lợ bám đáy xuất nhiều đới DIA-HPZ2, với có mặt lồi Diploneis smithii, Nitzschia cocconeiformis Riêng độ sâu 4,47m gặp số lượng lớn Diatomeae với vượt trội Diatomeae nước lợ trôi Cyclotella striata, Cyclotella stylorum Paralia sulcata, chiếm tỷ lệ 89% mẫu Ở độ sâu Cyclotella striata chiếm tỷ lệ 60% mẫu (Hình 3), loài chỗ Đới 5: DIA-HPZ5 độ sâu phân bố 3,2-0m Tại đới xuất đầy đủ phức hệ Diatomeae N.T.T Cuc et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 36, No (2020) 1-16 thuộc nhóm sinh thái (Hình 3) Tổng số lượng mảnh vỏ Diatomeae gặp trầm tích giảm dần theo chiều từ lên, với giảm dần tỉ lệ mảnh vỏ lồi Diatomeae biển trơi nước lợ trơi nổi, tăng dần tỷ lệ Diatomeae nước Trong đới Cyclotella stylorum loài chiếm ưu số lượng mảnh vỏ giảm khoảng 40-50% Trong đới sinh thái lồi thuộc nhóm nước lợ bám đáy xuất với tần suất nhiều đới DIA-HPZ4 Caloneis formosa, Diploneis smithii, Navicula glacialis, Nitzschia cocconeiformis, Nitzschia panduriformis, Trachyneis aspera… Cùng với xuất loài Diatomeae nước với tỉ lệ thay đổi theo hướng tăng dần từ lên, từ 2-5% đến gần 40% số mảnh vỏ trầm tích Các lồi Diatomeae nước chủ yếu gồm Eunotia clevei, Eunotia pectinalis, Gomphonema sp., Pinnularia sp.,…Đới khác biệt với đới DIA-HPZ2 DIA-HPZ4 giảm dần Diatomeae biển trôi nổi, nước lợ trôi tăng dần Diatomeae nước lợ bám đáy nước (Bảng 1, Hình 3) 3.2 Đặc điểm trầm tích Trên sở đặc điểm thành phần độ hạt, tương quan hàm lượng cát - bột - sét đặc điểm màu sắc, cấu tạo, trầm tích lỗ khoan HP1 phân chia thành tập (Z) từ lên sau (Hình 4a, b): Tập (Z1) (23,5-22,1m) đặc trưng có mặt ba thành phần cát, bột sét, cát chiếm12-52%, bột 20-34%, sét 28-62% Trầm tích có màu nâu, màu xám nâu chuyển sang xám sẫm chứa vón cuội sét (Hình 4b) Trầm tích tập Z1 phủ trực tiếp trầm tích loang lổ tuổi Pleistocen Tập (Z2) (22,1m-20,2m) với thành phần sét chiếm ưu thế, trầm tích gặp cát, cụ thể cát chiếm từ đến 13%, bột 13-37% sét 51-63% Trầm tích màu xám sẫm, giàu vật chất hữu (Hình 4b), trầm tích có xu hướng mịn dần từ lên (Hình 4a) Tập (Z3) (20,2m- 18,8 m) với thành phần trầm tích chủ yếu sét (70-91%), bột chiếm 9-29% Cát hoàn toàn vắng mặt tập Trầm tích có màu xám sẫm, đơi chỗ có chứa vật chất hữu (Hình 4b) Trầm tích tập Z3 mịn trầm tích tập Z2 (Hình 4a) Tập (Z4) (18,8m-15,3m) phần chứa hàm lượng cát nhỏ chiếm khoảng 0-7%, bột 13-34%, sét 66-81% (Hình 4a) Trầm tích có màu xám sắc xanh, đơi chỗ có chứa vật liệu hữu (Hình 4b) Như vậy, trầm tích có xu hướng thơ tập Z3, có mặt cát, sét giảm không nhiều so với tập Z3 Tập (Z5) (15,3m-7,8m) với lượng cát gặp liên tục điểm phân tích mẫu với hàm lượng dao động từ 1-9%, bột dao động lớn từ 850% sét 42-85% (Hình 4a) Trầm tích màu xám sáng chuyển dần lên xám nâu, hạt thơ so với tập Z4, có chứa số mảnh vụn vỏ sò Tập (Z6) (7,8m-3,2m) với hàm lượng cát tăng cao hẳn cáctập trước thay cho hàm lượng sét biên độ dao động tương đối lớn (Hình 4a), cát chiếm từ 12-63%, bột 20-58% sét 15-42% Trầm tích có màu xám nâu nghèo vật liệu hữu cơ, có chứa vụn vỏ sị (Hình 4b), đơi chỗ có phân lớp sóng xiên Tập (Z7) (3,2m-0m) đặc trưng giảm đột ngột cỡ hạt cát (6-13%), bột chiếm thành phần trội (29-86%), sét 6-65% (Hình 4a) Như từ lên hàm lượng cấp hạt, cát, bột sét thay đổi liên tục từ thô tới mịn sau lại từ mịn tới thơ lại mịn hơn, số chỗ có phân lớp ngang song song, số phân lớp xiên chéo (Hình 4b) 3.3 Đặc điểm hình thái hạt vụn Các mẫu lựa chọn phân tích hệ số mài trịn hạt vụn mẫu có hàm lượng cát cao (> 33% cát) Các độ sâu lấy mẫu: 23,4-23,44m; 23,24-23,28m; 22,20-22,24m; 6,65-6,69m; 6,246,28m; 5,22-5,26m 3,20-3,24m Các hạt cát trầm tích có số lượng góc lồi chủ yếu 3, (Hình 5) Kết xác định hệ số mài trịn (Ro) hạt vụn có giá trị từ 0,57 đến 0,61 (Bảng 2), ứng với cấp mài tròn 4-độ mài tròn tương đối tốt bảng phân loại cấp mài tròn đá vụn học Trần Nghi, 1999, phản ánh vật liệu trầm tích hình thành khu vực biển nông ven bờ [38] N.T.T Cuc et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 36, No (2020) 1-16 10 3.4 Môi trường thành tạo trầm tích Holocen khu vực ven biển Hải Phịng Kết phân tích tảo Diatomeae đặc điểm trầm tích cho phép phân chia mơi trường trầm IV I N C Pa al o ne itz is fo sc r hi mo a co sa Tr cc ac on hy ei E u ne fo no is rm d is Eu tia c eb no lev yi tia ei pe Eu ct in no al tia is sp Sy ne dr a sp su st yl lc at a or um III lia la lo te l tin yc C C Ac Ac II oc y tin clu oc s d os ycl ivis u ci us n e s C os odis hre ci n c C nod us ber l os g i n i ci scu ea ii no t di s m us sc ar Th u g al s i a sp nat Tr ssi us ic os er ira Tr atiu ex ic et m f cen C rati avu tric am um s a p C ylo sp yc d lo isc te u s lla st dae ria m ta el ia nu s I tích Holocen lỗ khoan HP1, Dương Kinh (thành phố Hải Phòng) thành bốn kiểu: estuaryvũng vịnh, chân châu thổ, tiền châu thổ đồng châu thổ (Hình 6) II III IV Sum 0.5 1.5 Dia-HPZ5 2.5 3.5 Dia-HPZ4 4.5 5.5 6.5 7.5 Dia-HPZ3 8.5 9.5 10 10.5 11 Dia-HPZ2 11.5 12 12.5 13 13.5 14 14.5 15 15.5 16 16.5 17 17.5 Dia-HPZ1 18 18.5 19 19.5 20 20.5 21 21.5 22 22.5 23 0 % % 0 % 20 0 0 20 40 % 60 80 20 % 40 20 % 40 0 % 20 0 % 20 20 % 0 20 % 20 40 % 60 80 100 % 20 20 % 40 120 240 TVD 360 Hình Biểu đồ phân bố Diatomeae đới sinh thái Diatomeae trầm tích Holocen lỗ khoan HP1 (Dương Kinh, Hải Phịng) Chú giải: I: Diatomeae biển trơi nổi, II: Diatomeae nước lợ, trôi nổi, III: Diatomeae nước lợ, bám đáy; IV: Diatomeae nước Sum: tổng số mảnh vỏ tiêu bản.DIA-HPZ1, DIA-HPZ2, DIA-HPZ3, DIA-HPZ4, DIA-HPZ5: đới sinh thái Diatomeae (ecodiatom zone) Hình 4a Hàm lượng cát, bột sét tập trầm tích lỗ khoan HP1 N.T.T Cuc et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 36, No (2020) 1-16 11 Hình 4b Ảnh trầm tích phân tập (Z1-Z7), lỗ khoan HP1 Bảng Kết xác định độ mài tròn (Ro) 3.4.1 Estuary-vũng vịnh Trầm tích estuary-vũng vịnh gặp độ sâu từ 23,5 đến 18,8m Môi trường estuary-vũng vịnh thể thay đổi đặc điểm trầm tích tập trầm tích Z1, Z2 Z3 ứng với phần đới DIA-HPZ1 Trầm tích tập Z1 (23,5-22,1m) phủ trực tiếp lên tầng phong hóa loang lổ tuổi Pleistocen Tập Z1 đặc trưng đa dạng thành phần trầm tích gồm cát, bột sét, màu xám vàng, xám nâu chuyển lên xám sẫm chứa cuội sét Giá trị Ro hạt cát khoảng 0,56-0,6 (Bảng 2) phản ánh trầm tích hình thành môi trường biển nông ven bờ [38] Tập Z2 (22,1m-20,2m), trầm tích mịn với thành phần chủ yếu sét (Hình 4a) chứa bột cát, có màu xám sẫm chứa nhiều vật liệu hữu (Hình 4b) Diatomeae gặp, gặp số mảnh vỏ Cyclotella stylorum khoảng độ sâu 21,06m Đây loài Diatomeae trôi sống vùng nước lợ, cửa sông, ven biển [20,21, 42,43] Hình Trầm tích cát mẫu HP1 (6,65m-6,69m) TT SHM HP1 3,20 – 3,24 HP1 5,22 – 5,26 HP1 6,24 – 6,26 HP1 6,65 – 6,69 HP1 22,20 – 2,24 HP1 23,24 – 23,28 HP1 23,40 –23,44 Độ sâu tb (m) 3,22 5,24 6,26 6,67 22,22 23,26 23,42 Ro 0,61 0,57 0,56 0,5 0,6 0,56 0,59 Sự có mặt lồi này, khơng nhiều cho thấy mơi trường thành tạo trầm tích liên quan tới biển Trương Ngọc An, 1993 [32] nghiên cứu tảo phù du biển Việt Nam cho lồi mang tính biển ấm ven bờ, rộng nhiệt Chính vậy, có mặt lồi trầm tích phản ánh cho nhận định nói Trầm tích hạt mịn, giàu vật liệu hữu cơ, có chứa Diatomeae nước lợ phản ánh môi trường đầm lầy ven biển [3] Tập Z3 (20,2m-18,8m), trầm tích có màu xám sắc xanh, sét chiếm ưu Cát hoàn toàn vắng mặt (Hình a,b) Trầm tích mịn dần từ lên cho thấy xu giảm dần động lực môi trường [38] Sự giảm dần kích thước hạt trầm tích từ thơ tới mịn (Hình4) từ tập Z1, Z2 đến Z3 phản ánh mơi trường lắng đọng trầm tích từ nông tới sâu dần [1] So với kết nghiên cứu Trần Nghi nnk, 1991, Dỗn Đình Lâm W E Boyd, 2003, Tanabe CS, 2006, Vũ Văn Lợi, 2017 lịch sử phát triển đồng Sơng Hồng [1, 9,17,44] tập Z1, Z2 Z3 hình thành giai 12 N.T.T Cuc et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 36, No (2020) 1-16 đoạn biển tiến sâu vào đất liền ứng với trầm tích estuary-vũng vịnh Theo Nicolas, 2009 [39] dấu hiệu trầm tích esatuary- vũng vịnh trầm tích mịn dần từ lên Sự thay đổi đặc điểm trầm tích ba tập đánh dấu tác động pha biển tiến Flandiran ngày mạnh biển lên vùng ven biển Hải Phịng nói riêng vùng châu thổ sơng Hồng nói chung 3.4.2 Chân châu thổ Trầm tích chân châu thổ gặp độ sâu từ 18,8 đến 15,3m xác định dựa thay đổi đặc điểm trầm tích tập Z4, ứng với phần đới DIA-HPZ1 Trầm tích tập Z4 chủ yếu bột, sét màu xám sẫm chuyển sang màu xám (Hình 4b), xám nhạt Tập trầm tích chứa Diatomeae (Bảng 1), số lượng xuất Coscinodiscus sp cho thấy ảnh hưởng môi trường biển tới vùng nghiên cứu Trầm tích tập Z4 thơ tập Z3 (Hình 4, 6) Trầm tích thơ dần từ lên, chứa vụn thực vật mảnh vụn sinh vật biển dấu hiệu trầm tích chân châu thổ [17] Trầm tích màu xám nhạt chuyển dần lên xám nâu, thô dần từ lên với lượng hạt mịn chiếm ưu thếlà đặc trưng cho trầm tích chân châu thổ (prodelta) [9,17,44] Tập trầm tích mang đặc trưng cho kiểu mơi trường chân châu thổ (Hình 4b, Hình 6), đánh dấu q trình biển bắt đầu thối 3.4.3 Tiền châu thổ Tại lỗ khoan HP1, trầm tích tiền châu thổ gặp độ sâu từ 15,3 đến 7,8m, ứng với tập trầm tích số (Z5), phần đới Dia-HPZ1, DiaHPZ2 phần Dia-HPZ3 Trầm tích màu xám, xám nâu, chứa vụn sinh vật (Hình 4b) Trầm tích tập có đặc trưng thơ dần từ lên (Hình 4a) Sự tăng dần hàm lượng cát từ lên tập Z5 với có mặt vụn sinh vật dấu hiệu trầm tích tiền châu thổ [9,17,44] Ngồi ra, số Diatomeae đặc trưng cho vùng nước lợ ven bờ (độ muối