Đang tải... (xem toàn văn)
Mục tiêu của luận án là làm sáng tỏ đặc điểm thành phần vật chất và tướng trầm tích của các thành tạo cát Đệ Tứ ven biển khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận. Phân chia được các phức tập (sequence) và các miền hệ thống dựa trên chu kỳ trầm tích và cộng sinh các nhóm tướng theo không gian và theo thời gian trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển toàn cầu và chuyển động kiến tạo.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN VĂN TUẤN ĐẶC ĐIỂM TƢỚNG TRẦM TÍCH VÀ ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP CÁC THÀNH TẠO CÁT ĐỆ TỨ VEN BIỂN KHU VỰC NINH THUẬN - BÌNH THUẬN Chuyên ngành: Địa chất học Mã số: 9440201.01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT Hà Nội - 2019 Cơng trình đƣợc hồn thành tại: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS Trần Nghi PGS.TS Trần Tân Văn Phản biện: Phản biện: Phản biện: Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ họp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN Vào hồi ngày tháng năm 20 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Nguyễn Xuân Khiển, Lê Đức Thọ, Nguyễn Văn Tuấn, 2015 Vùng cát đỏ ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận: cơng viên địa chất tiềm Tạp chí Địa chất Khống sản, tập 11 (2015) 241-247 Dương Thị Thanh Xuyến, Trần Nghi, Nguyễn Đình Thái, Nguyễn Văn Tuấn, 2017 Cơ sở khoa học định hướng quy hoạch tổng thể phát triển bền vững đới bờ tỉnh Bình Thuận Tạp chí Mơi Trường, chun đề II (2017), tr 68-71 Duong Thi Thanh Xuyen, Nguyen Van Tuan, Tran Nghi, Nguyen Dinh Thai, Nguyen Thi Tuyen Formation process of coastal ecoregions in relation to quaternary geological activities in Binh Thuan province Tạp chí khoa học công nghệ biển 3(T.17)/2017, tr.333-341 Dương Thị Thanh Xuyến, Trần Nghi, Nguyễn Đình Thái, Đỗ Thị Ngọc Thúy, Nguyễn Văn Tuấn, 2017 Những mâu thuẫn xung đột trình khai thác tài nguyên du lịch sa khống titan khu vực đới bờ tỉnh Bình Thuận Tạp chí Mơi Trường, chun đề III (2017), tr 74-78 Nguyễn Văn Tuấn, Trần Nghi, Trần Tân Văn, Nguyễn Xuân Khiển, Nguyễn Thị Tuyến, Trần Thị Thanh Nhàn, 2018 Đặc điểm trầm tích, nguồn gốc điều kiện cổ địa lý thành tạo thể trầm tích cát Đệ tứ khu vực đới bờ tỉnh Bình Thuận Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Các Khoa học Trái đất Môi trường, tập 34, số (2018), tr 55-70 Nguyen Van Tuan, Tran Nghi, Tran Tan Van, 2019 Địa tầng phân tập thành tạo cát đệ tứ ven biển Nam Trung Bộ ý nghĩa địa tầng Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Các Khoa học Trái đất Môi trường, tập 35, số (2019), tr 74-90 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận có thành tạo cát cồn cát ven biển phân bố với diện tích lớn nước Khu vực chứa đựng tiềm tài nguyên có giá trị kinh tế, khoáng sản sa khoáng (titan, zicon, cát thủy tinh ), tiềm du lịch (Suối Tiên, cồn cát đỏ, Bàu Trắng ) khoa học Các thành tạo cát Đệ Tứ ven biển khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận nhà địa chất nước đầu tư nghiên cứu từ năm trước 1975 nay, nhằm phục vụ cho mục đích khác nhau: cơng trình đo vẽ đồ địa chất tỉ lệ 1:200.000, tỉ lệ 1:50.000, số cơng trình nghiên cứu chun đề dự án đánh giá tiềm sa khoáng cát Tuy nhiên vấn phân chia địa tầng, nguồn gốc, điều kiện thành tạo, chế tạo màu sắc thứ sinh thành tạo cát chưa làm sáng tỏ thống tác giả Đặc biệt nghiên cứu địa tầng phân tập sở khoa học cho việc chỉnh sửa bổ sung để xác hóa lại thang địa tầng sử dụng Từ lý nêu nghiên cứu sinh chọn đề tài luận án “Đặc điểm tướng trầm tích địa tầng phân tập thành tạo cát Đệ Tứ ven biển khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận” Mục tiêu luận án - Làm sáng tỏ đặc điểm thành phần vật chất tướng trầm tích thành tạo cát Đệ Tứ ven biển khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận - Phân chia phức tập (sequence) miền hệ thống dựa chu kỳ trầm tích cộng sinh nhóm tướng theo khơng gian theo thời gian mối quan hệ với thay đổi mực nước biển toàn cầu chuyển động kiến tạo Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Các thành tạo trầm tích cát Đệ Tứ - Phạm vi nghiên cứu: khu vực ven biển tỉnh Ninh Thuận tỉnh Bình Thuận 4 Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu đặc điểm thành phần vật chất, tướng trầm tích chế thành tạo trầm tích cát Đệ Tứ ven biển khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận - Nghiên cứu đánh giá mối quan hệ tướng trầm tích miền hệ thống (LST, TST, HST) cát Đệ Tứ ven biển khu vực Ninh Thuận Bình Thuận - Phân chia đơn vị địa tầng phân tập trầm tích cát Đệ Tứ ven biển khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận Cơ sở tài liệu - Số liệu NCS thực hiện: + Số liệu thực địa nghiên cứu sinh thu thập qua đợt thực địa toàn khu vực nghiên cứu + Kết phân tích 300 mẫu độ hạt + Kết phân tích 300 mẫu lát mỏng thạch học bở rời + Kết phân tích 60 mẫu phân tích rơnghen định lượng + Kết phân tích 60 mẫu phân tích hóa silicat +Kết xử lý phân chia vết lộ, lỗ khoan theo tướng trầm tích, chu kỳ trầm tích - Tài liệu cơng bố ngồi nước: + Kết đo vẽ đồ địa chất khoáng sản tỷ lệ 1:200.000 1:50.000 bao trùm toàn khu vực nghiên cứu + Các công bố ngồi nước tạp chí + Các đề tài, đề án công bố Luận điểm bảo vệ Luận điểm Trầm tích cát Đệ Tứ ven biển khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận gồm nhóm tướng: Nhóm tướng cát sạn grauvac-litic aluvi (ar) Nhóm tướng cát arko-litic vũng vịnh ven bờ (m) Nhóm tướng cát thạch anh đê cát ven bờ (m) Nhóm tướng cát biển-gió (mv) gồm nhóm tướng + Nhóm tướng cát thạch anh biển-gió (mv) + Nhóm tướng cát thạch anh-litic biển-gió (mv) Luận điểm - Trầm tích cát ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận có chu kỳ tương ứng với phức tập, bao gồm: Pleistocen sớm (Q11); Pleistocen giữa, phần sớm (Q12a); Pleistocen giữa, phần muộn (Q12b); Pleistocen muộn, phần sớm (Q13a); Pleistocen muộn, phần muộn - Holocen (Q13b- Q2) - Mỗi phức tập cấu thành miền hệ thống tương ứng với nhóm tướng: Miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST) đặc trưng nhóm tướng cát aluvi (arLST) nhóm tướng cát biển-gió (mvLST); Miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST) đặc trưng nhóm tướng cát đê cát ven bờ (mTST) nhóm tướng cát vũng vịnh ven bờ (mTST); Miền hệ thống trầm tích biển cao (HST) đặc trưng nhóm tướng cát biển-gió (mvHST) Những điểm luận án - Đã xác định tính đa dạng màu sắc cát Đệ Tứ khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận ứng với tướng trầm tích: + Màu trắng, trắng xám màu nguyên sinh thuộc nhóm tướng cát đê cát ven bờ nhóm tướng cát vũng vịnh ven bờ + Màu trắng-vàng-đỏ loang lổ thứ sinh thuộc nhóm tướng cát đê cát ven bờ phong hóa theo phương thức thấm đọng dang dở nước ngầm hoạt động có chu kỳ luân phiên mùa mưa mùa khô + Màu đỏ rượu vang đồng đặc trương cho nhóm tướng cát biểngió bị phong hóa thấm đọng triệt để - Lần xây dựng cột địa tầng phân tập cho thành tạo cát Đệ Tứ khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận cấu thành từ chu kỳ Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn luận án Ý nghĩa khoa học: - Luận án góp phần làm sáng tỏ quy luật phân bố tướng trầm tích, nguồn gốc điều kiện cổ địa lý thành tạo cát Đệ Tứ khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận - Đã xây dựng khung địa tầng phân tập thành tạo cát Nam Trung Bộ với phức tập liên quan với chu kỳ thay đổi mực nước biển toàn cầu Ý nghĩa thực tiễn: - Hàm lượng phân bố sa khoáng ilmenit thay đổi theo tướng trầm tích miền hệ thống Kết nghiên cứu cho thấy quy luật hàm lượng tăng cao tướng đê cát ven bờ Vì tướng đê cát ven bờ đối tượng tập trung nghiên cứu chi tiết đánh giá triển vọng sa khoáng - Kết phân chia phức tập sử dụng hệ tầng việc thành lập đồ địa chất Đệ Tứtỷ lệ 1:50.000 khu vực cồn cát ven biển nam Trung Bộ Bố cục luận án Ngoài phần mở đầu kết luận, luận án gồm chương: Chương 1: Tổng quan khu vực nghiên cứu lịch sử nghiên cứu Chương 2: Phương pháp luận, phương pháp nghiên cứu sở tài liệu Chương 3: Đặc điểm tướng trầm tích điều kiện thành tạo cát Đệ Tứ khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận Chương 4: Địa tầng phân tập thành tạo cát Đệ Tứ khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận NỘI DUNG LUẬN ÁN CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU 1.1 Đặc điểm tự nhiên vùng nghiên cứu Khu vực nghiên cứu vùng ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận có vị trí tọa độ từ 10034’ đến 11050’ vĩ độ Bắc từ 107028’ đến 109015’ kinh độ Đơng Địa hình vùng nghiên cứu vùng đồng ven biển có bề mặt nghiêng thoải dần biển với độ cao tuyệt đối từ vài mét đến gần hai trăm mét, phía tây dãy núi cao dãy Trường Sơn có độ cao từ 500 m đến 1.000 m, phía đơng đới bờ biển với dạng địa hình đồi thấp phân bố rải rác ven bờ có độ cao 100300 m Trong vùng nghiên cứu có sơng điển hình như: sơng Kinh Dinh (Ninh Thuận), sông Luỹ, sông Cái, sông Dinh (Bình Thuận) Các sơng khu vực thường ngắn dốc lưu lượng nước lớn vào mùa mưa, mùa khơ sơng nước dịng chảy thấp Thực vật phát triển, chủ yếu bụi Khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận nơi có nắng nóng nhiều nước, có nhiệt độ cao quanh năm, lượng mưa thấp, lượng bốc cao 1.2 Đặc điểm địa chất vùng Các thành tạo trầm tích trước Đệ Tứ bao gồm: hệ tầng Trà Mỹ (J2abjtm), hệ tầng Sông Phan (J2j-bt(?)sp), hệ tầng Đèo Bảo Lộc (J3đbl), hệ tầng Nha Trang (K2nt), hệ tầng Liên Hương (N2lh), sét kết Tiến Thành (N2(?)tt), phun trào bazan (N2-Q1) Các thành tạo Đệ Tứ: hệ tầng Tuy Phong(aQ11-2tp), hệ tầng Mũi Né (mQ12mn), hệ tầng Phan Thiết(mQ12-3pt), trầm tích Holocen Các thành tạo xâm nhập gồm: phức hệ Định Quán (J3-K1đq); phức hệ Đèo Cả (K2đc); Phức hệ Phan Rang(K2-Ppr) 1.3 Lịch sử nghiên cứu trầm tích Đệ Tứ khu vực Ninh Thuận Bình Thuận Giai đoạn trước năm 1975 Trước năm 1975 việc nghiên cứu địa chất Đệ Tứ vùng Ninh Thuận - Bình Thuận chủ yếu nhà địa chất Pháp Mức độ nghiên cứu sơ sài rời rạc Giai đoạn sau năm 1975 - Các cơng trình đo vẽ đồ tỷ lệ khác nhau: Các cơng trình đo vẽ, thành lập đồ địa chất tỷ lệ 1:1.000.000, 1:500.000, 1:200.000 Trần Đức Lương, Nguyễn Xuân Bao (1982), Nguyễn Đức Thắng (1989), Hồ Trọng Tý (1990); Cơng trình đo vẽ đồ địa chất Đệ Tứ tỷ lệ 1:500.000 toàn quốc Đỗ Tuyết Nguyễn Đức Tâm (1994); Cơng trình thành lập đồ vỏ phong hóa trầm tích Đệ Tứ tỷ lệ 1:1.000.000 tồn quốc Ngơ Quang Tồn (2000); Cơng trình thành lập đồ địa chất tỷ lệ 1:50.000 tác giả Hoàng Phương (1998), Nguyễn Văn Cường (2001) - Nghiên cứu chuyên đề trầm tích: Nghiên cứu nguồn gốc, chế thành tạo tuổi cát đỏ Phan Thiết Colin V.Murray-Wallace, Trần Nghi, Brian John nnk thực (2002) - Các cơng trình điều tra, thăm dị khống sản: Điều tra khống sản sa khoáng nghiên cứu tương đối chi tiết có nhiều cơng trình thăm dị tiến hành nhiều tác giả: Nguyễn Kim Hoàn (1985), Nguyễn Biểu (1994), Trần Văn Thảo nnk (2008), Nguyễn Thanh Tùng (2014) Các kết đo vẽ đồ nghiên cứu trầm tích nói có đóng góp quan trọng phân chia địa tầng, dự đốn tuổi thành tạo trầm tích hệ tầng tương đối xác chưa có số liệu phân tích tuổi tuyệt đối Đã có giải thích màu đỏ cát nguồn gốc vật liệu cát từ biển đưa vào Các kết điều tra, đánh giá tiềm khống sản cho thấy trầm tích cát Đệ Tứ ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận có chứa lượng lớn sa khoáng titan, zicon phần cho thấy quy luận phân bố chúng không gian Tuy nhiên, cơng trình nghiên cứu nói chưa nghiên cứu chi tiết thành phần vật chất, tướng trầm tích địa tầng phân tập mối quan hệ với thay đổi mực nước biển toàn cầu chuyển động kiến tạo Vì chưa chứng minh nguồn gốc cát màu sắc đa dạng cát nhiều thành tạo cát có tuổi khác CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP LUẬN, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ TÀI LIỆU 2.1 Phƣơng pháp luận 2.1.1.Tiếp cận hệ thống Khi nghiên cứu đơn vị tướng trầm tích khơng thể xem xét cách độc lập mà phải đặt chúng mối quan hệ với đơn vị tướng lân cận theo không gian theo thời gian Do q trình nghiên cứu thành tạo cát Đệ Tứ ven biển khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận phải gắn chúng với thành tạo lagoon, đồng ven biển thành tạo trầm tích thềm lục địa khu vực Nam Trung Bộ 2.1.2 Tiếp cận nhân Trong nghiên cứu trầm tích cát ven biển cần xem xét mối quan hệ thành tạo cát với dao động mực nước biển chuyển động kiến tạo (hình 1) Sự thay đổi mực nước biển (MNĐ) chuyển động kiến tạo (CĐKT) nguyên nhân, trầm tích kết Hình Mối quan hệ nhân trầm tích vớí thay đổi MNB chuyển động kiến tạo (Trần Nghi, 2002) 2.1.3 Tiếp cận tiến hóa Tiến hóa trầm tích thể lặp lại tổ hợp theo chu kỳ, song chu kỳ sau có trình độ cao chu kỳ trước Tiêu chí để chứng minh tiến hóa trầm tích theo chu kỳ thành phần khống vật biến thiên từ đa khoáng đến đơn khoáng, bề dày chu kỳ giảm dần, tướng trầm tích ngày đa dạng 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1 Nhóm phương pháp phân tích thành phần vật chất xử lý số liệu: - Phương pháp phân tíchđộ hạt rây pipet theo thangΦ: Φ=-log2d; d kích thước hạt (mm) - Phương pháp xác địnhhệ số mài tròn (Trần Nghi,2002): Ro=1- 0,1xN; - Phương pháp phân tích thạch học, khoáng vật lát mỏng thạch học bở rời; - Phân tích hố silicat tồn phần, rơnghen nhiệt vi sai 2.2.2 Phương pháp phân tích tướng trầm tích dựa tham số trầm tích định lượng: Md,So,Ro,Q, 2.2.3 Phương pháp phân tích địa tầng phân tập theo mơ hình Trần Nghi (2012) Hình Các đường cong thay đổi mực nước biển miền hệ thống địa tầng phân tập (Trần Nghi, 2012) 10 a b Hình 4a: Biểu đồ phân loại cát sạn arkolitickhu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận Hình 4b: Cát đa khống arko-litic có độ chọn lọc độ mài trịn trung bình So= 1,8; Ro= 0,43, tướng cát vũng vịnh ven bờ Phước Dinh, Phước Nam, Ninh Thuận 3.1.2 Cát thạch anh-litic Cát thạch anh-litic phân bố tương đối rộng khu vực nghiên cứu điển hình cho thành tạo cát biển-gió Thành phần hạt vụn chiếm 87÷92%: thạch anh 80÷87%, thường có oxit sắt bao quanh; fenspat 5÷10%; mảnh đá 10÷15% chủ yếu mảnh đá quarzit, đá phiến giàu thạch anh; khoáng vật nặng ít÷2% Thuộc nhóm cát khống (hình 5a, 5b) Cát có độ mài trịn chọn lọc tương đối tốt đến tốt (Ro=0,5÷0,7; So=1,3÷1,6) a b Hình 5a: Biểu đồ phân loại cát thạch anh-litic khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận Hình 5b: Cát thạch anh-litic (N+), So=1,3; Ro=0,6; Q = 82%, tướng cát biển-gió Khu vực Sân bay Phan Thiết 12 3.1.3 Cát thạch anh Cát thạch anh phân bố phổ biến khu vực nghiên cứu, điển hình khu vực Tiến Thành, Hòn Rơm, Mũi Né, Suối Tiên, Sân bay Phan Thiết Thành phần cấp hạt: cát 93÷100%, bột-sét 0÷7%, Md = 0,25÷ 1,2mm thuộc loại cát hạt trung đến thơ Thành phần hạt vụn: thạch anh 90÷98%; fenspat 1÷4%; mảnh đá 2÷5% chủ yếu mảnh đá quarzit, đá phiến giàu thạch anh Thuộc nhóm cát đơn khống (hình 6a, 6b) Cát có độ mài trịn chọn lọc tốt đến tốt (Ro=0,6÷0,9; So=1,2÷1,5) a b Hình 6a Biểu đồ phân loại thạch anh khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận Hình 6b: Cát thạch anh, (N+), So= 1,2; Ro= 0,85; Q = 96%, tướng cát đê cát ven bờ Khu vực Suối Tiên, Mũi Né 13 Bảng 1: Thành phần vật chất môi trường cát ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận T T Nhóm Cát thạch anh Cát thạch anh-litic Khống vật tạo đá (%) Q F R B+S (%) 90÷ 98 1÷4 2÷5 0÷7 80÷ 87 5÷ 10 10÷ 15 8÷ 13 So 1,2 ÷ 1,5 1,3 ÷ 1,6 Ro Fe2O3 (%) SiO2 (%) Mơi trường 0,6÷ 0,9 0,5÷ 1,0 92÷ 99 Đê cát ven bờ 0,5÷ 0,7 1,2÷ 1,8 85÷ 88 Biểngió Cát arkolitic 65÷ 75 10÷ 15 15÷ 20 7÷ 14 1,5 ÷ 1,8 0,4÷ 0,6 1,5÷ 2,0 76÷ 80 Vũng vịnh ven bờ Cát grauvac -litic 50÷ 60 15÷ 20 20÷ 35 15÷ 20 1,8 ÷ 2,5 0,3÷ 0,5 1,8÷ 2,2 65÷ 72 Aluvi 3.2 Đặc điểm tƣớng trầm tích quy luật phân bố 1) Nhóm tướng cát sạn grauvac-litic aluvi (ar) Nhóm tướng cát sạn grauvac-litic aluvi, phân lớp xiên chéo đồng hướng, dính kết tốt gặp khu vực Suối Tiên, Tiến Thành Hịn Rơm Chúng phân bố vị trí thấp địa tầng, thành tạo giai đoạn (Q11) (Q12a) 2) Nhóm tướng cát arko-litic vũng vịnh ven bờ (m) Nhóm tướng cát arko-litic vũng vịnh ven bờ dính kết tuổi Pleistocen sớm (Q11) Chúng phân bố khu vực Suối Tiên Tiến Thành Cấu tạo đặc trưng phân lớp ngang song song khơng hồn chỉnh Thành phần hạt vụn chủ yếu thạch anh chiếm từ 65÷75% Cát có độ chọn lọc mài trịn trung bình (So=1,5÷1,8; Ro=0,4÷0,6) 3) Nhóm tướng cát thạch anh đê cát ven bờ (m) Nhóm tướng có cấu tạo phân lớp ngang song song sóng dịng triều Cát có màu đặc trưng loang lổ vàng - trắng gặp sân bay Phan Thiết Tiến Thành Cát có màu trắng tuyết gặp Chí Cơng Tuy Phong 4) Nhóm tướng cát biển-gió (mv) Trong khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận có lớp cát biểngió có tuổi từ mvQ11 đến mvQ23 Nhóm tướng cát có nét đặc 14 trưng sau: có địa hình cổ gồ ghề lượn sóng; cấu tạo khối cấu tạo phân lớp xiên chéo rộng; độ chọn lọc mài trịn tương tốt đến tốt (So=1,3÷1,5; Ro=0,6÷0,8); khơng chứa vụn vỏ sinh vật biển kích thước lớn (>5cm); chứa hàm lượng bột sét tương đối lớn (5÷15%) Nhóm tướng cát biển-gió gồm nhóm tướng nhỏ: + Nhóm tướng cát thạch anh-litic biển-gió (mv): thành tạo giai đoạn Q11 đến Q13a, với hàm lượng thạch anh 75÷90%, chứa lượng bột sét lớn (5÷15%) + Nhóm tướng cát thạch anh biển-gió (mv): thành tạo Pleistocen muộn đến Holocen với hàm lượng thạch anh từ 90÷95% Bảng 2: Tổng hợp tướng trầm tích theo chu kỳ thay đổi mực nước biển Chu kỳ 3b Q1 Q2 Q13a Q12b Q12a MNB T (W2-F) Th (W2) Tướng Màu sắc mv vàng m trắng mv vàng mv đỏ T(W1-W2) m loang lổ Th (W1) mv đỏ mv đỏ T (R-W1) m loang lổ Th (R) ar/mv đỏ mv đỏ m loang lổ T (M-R) Th(M) T (G-M) ar/mv xám/đỏ mv đỏ m xámxi măng Q11 Th (G) ar xám ghi, xám nâu 15 Cấu tạo Khối, xiên chéo rộng Ngang Khối, xiên chéo rộng Khối, xiên chéo rộng Ngang Khối, xiên chéo rộng khôi, xiên chéo rộng Ngang Khối, xiên chéo rộng Khối, xiên chéo rộng Ngang xiên chéo Khối, xiên chéo rộng Ngang, khối Xiên chéo Q tb (%) So tb (%) Ro tb (%) 92 1,4 0,75 97 1,3 0,8 93 1,4 0,7 93 1,5 0,7 95 1,3 0,75 91 1,4 0,65 90 1,4 0,7 92 1,3 1,8/ 1,3 0,8 1,4 0,75 88 1,3 0,75 75 2,5/ 1,4 0,7 75 1,5 0,65 60 1,4 0,6 45 2,5 0,4 85 85 0,7 3.3 Nguồn gốc điều kiện thành tạo cát Đệ Tứ ven biển khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận 3.3.1 Nguồn gốc vật liệu trầm tích cát + Các hạt vụn thạch anh có mặt chủ yếu thạch anh đơn tinh thể, plagiocla acid, felspat kali, ilmenit, zircon, leucoxen, anata chứng tỏ chúng có nguồn gốc từ đá granitoit Sự có mặt mảnh đá ryolit, andesit, quazit, đá phiến cát khống chứng tỏ cát có nguồn gốc từ đá phun trào axit, trung tính đá phiến giàu thạch anh + Kết phân tích tuổi zircon cát cho khoảng tuổi Kreta, Triat, Pecmi, Silua tập chung chủ yếu tuổi Kreta Như vậy, nguồn cung cấp zircon cho sa khoáng khu vực nghiên cứu sản phẩm phong hóa đá biến chất granitoit phân bố phía bắc Ninh Thuận 3.3.2 Điều kiện thành tạo Cấu trúc địa chất Khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận có đới cấu trúc địa chất theo hướng vng góc với đới bờ: Đới sụt lún yếu phía cồn cát, đới cấu trúc địa chất nâng có dạng địa lũy ven biển đới sụt lún yếu phía đơng tạo nên cấu trúc địa chất nơng hình tam giác ven biển Ninh Thuận Bình Thuận Đây cấu trúc thuận lợi tạo nên "bẫy" giữ cát (hình 7, hình 8) Hình 7: Sơ đồ mặt cắt thể mối tương quan thềm cát, chu kỳ cát với chuyển động kiến tạo khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận 16 Hình 8: Sơ đồ địa hình đường bờ cổ thềm lục địa khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận (Trần Nghi, 2006) Điều kiện thành tạo đê cát ven bờ (sandy barrier bars) Dịng chảy trầm tích ven bờ cổ luôn vận chuyển vật liệu cát từ thềm lục phía bắc xuống thềm lục địa nam Trung Bộ pha biển thối tích tụ khối lượng lớn đáy biển thềm lục địa Ninh Thuận Bình Thuận Dịng ngang sóng dồn đẩy cát từ thềm lục địa vào ven bờ pha biển tiến tạo nên hệ đê cát ven bờ (mTSTQ11, mTSTQ12a, mTSTQ12b, mTSTQ13a, mTSTQ21-2) (hình 9) Sau thành tạo hệ đê cát ven bờ cấu trúc địa chất móng đê cát bị nâng lên theo chu kỳ Hình 9: Mơ hình thành tạo đê cát ven bờ (m) cồn cát gió (mv) đồng lagoon bên đới bờ tỉnh Ninh Thuận - Bình Thuận chu kỳ trầm tích 17 3.3.3 Điều kiện thành tạo màu cát đặc điểm cổ khí hậu - Cơ chế tạo màu thứ sinh giải thích sau Các đê cát ven bờ thành tạo có màu trắng Khi chuyển động kiến tạo nâng lên hoạt động gió tái tạo đê cát ven bờ thành khu gò đồi có địa hình lượn sóng thuận lợi cho nước ngầm hoạt động Sự luân phiên mùa mưa (chế độ khử) mùa khơ (chế độ oxi hóa) biến Fe+2 thành Fe+3: Fe(OH)2 + O2 → Fe2O3.nH2O (limonit, màu vàng) Trong điều kiện khí hậu khơ nóng đặc thù Ninh Thuận-Bình Thuận trình biến đổi tiếp tục: Fe2O3.nH2O → Fe2O3 (hêmatit, màu đỏ rượu vang) Hình 10: Sơ đồ giai đoạn thành tạo màu đỏ cát khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận CHƢƠNG ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP CÁC THÀNH TẠO CÁT VEN BIỂN NINH THUẬN - BÌNH THUẬN 4.1 Nguyên tắc phân chia ranh giới phức tập miền hệ thống Hình 11: Sơ đồ biểu diễn chu kỳ biển thoái biển tiến tồn cầu 11’: Ranh giới vị trí biển tiến cực đại 22’: Ranh giới vị trí biển thối cực tiểu 33’: Ranh giới vị trí trung bình 18 Để có tương thích chu kỳ trầm tích địa tầng phân tập luận án NCS lấy miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST) (ranh giới 33') làm tập trầm tích khởi đầu miền hệ thống trầm tích biển cao tập kết thúc phức tập tương đương với chu kỳ trầm tích 4.2 Đặc điểm phức tập 4.2.1 Phức tập tuổi Pleistocen sớm(1600÷700ka BP) (Sq1-Q11) - Miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST, Sq1-Q11): Được đặc trưng nhóm tướng cát sạn grauvac-litic aluvi màu xám thuộc miền hệ thống trầm tích biển thấp (arLST, Sq1-Q11) - Miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST, Sq1-Q11): Được đặc trưng nhóm tướng cátarko-liticvũng vịnh màu xám nhóm tướng cát thạch anh đê cát ven bờ màu loang lổ thuộc miền hệ thống trầm tích biển tiến (mTST, Sq1-Q11) - Miền hệ thống trầm tích biển cao (HST, Sq1-Q11): Nhóm tướng cát thạch anh-litic biển-gió màu đỏ thuộc miền hệ thống trầm tích biển cao (mvHST, Sq1-Q11) Tầng cát chứa tầng “mũ sắt” phủ bị laterit hóa mạnh chứa tectit nguyên dạng có tuổi 700 kaBP (hình 12) Hình 12: Cột địa trầm tích theo địa tầng phân tập mặt cắt khu vực Hòn Rơm 19 4.2.2 Phức tập tuổi Pleistocen phần sớm (700-150ka BP) (Sq2Q12a) - Miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST, Sq2 - Q12a) + Nhóm tướng cát chứa sạn grauvac-litic aluvi màu xám (arLST): Ở khu vực Suối Tiên thành phần cát sạn màu xám, cấu tạo phân lớp xiên chéo đồng hướng lòng sơng đồng bằng, phủ lên tầng cát biển-gió bị laterit hóa (mvHST, Sq1-Q11) (hình 13) SB arLST,Q12a SB mv HST,Q11 Hình 13: Ranh giới trầm tích cát sạn màu xám phức tập Sq2 (arLST, Q12a) phủ lên bề mặt laterit hóa mạnh màu đỏ phức tập Sq1 (mvHST, Q11) + Nhóm tướng cát thạch anh-litic tướng cát biển-gió màu loang lổ (mvLST): phân bố khu vực Hòn Rơm, Tiến Thành tướng cát biển-gió màu xám trắng, loang lổ dính kết - Miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST, Sq2-Q12a): Được đặc trưng bởi: + Nhóm tướng cát arko-litic vũng vịnh ven bờ màu xám (mTST, Sq22a Q1 ) Tại khu vực Suối Tiên cát có cấu tạo phân lớp ngang Kết phân tích tuổi (TL) tập cát xám >204 kaBP (hình 14) + Nhóm tướng cát thạch anh đê cát ven bờ gặp ku vực Tiến Thành cát có màu trắng - vàng - loang lổ cấu tạo phân lớp ngang (hình 15) - Miền hệ thống trầm tích biển cao (HST, Sq2-Q12a): Được đặc trưng nhóm tướng cát thạch anh-litic biển-gió màu đỏ, màu xám trắng (mvHST, Sq2-Q12a) có tuổi (TL) >181kaBP (hình 14) 20 Hình 14: Cột địa tầng theo địa tầng phân tập mặt cắt khu vực Suối Tiên Hình 15: Các nhóm tướng miền hệ thống trầm tích phức tập Sq2 bị phủ trầm tích biển-gió màu đỏ phức tập Sq3 (khu vực Tiến Thành, Bình Thuận) 4.2.3 Phức tập tuổi Pleistocen phần muộn(150÷70 BP) (Sq3-Q12b) - Miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST, Sq3-Q12b): Nhóm tướng cát sạn grauvac-litic aluvi (arLST,Sq3-Q12b): Phân bố khu vực Phức Thể (Ninh Thuận) Ở Tuy Phong thành tạo bị latrit hóa mạnh thành phần gồm cát chứa mảnh đá, sạn sỏi laterit, dính kết rắn màu đỏ (hình 16) Nhóm tướng cát thạch anh-litic biển-gió (mvLST,Sq3-Q12b): Tại Hịn Rơm, Tiến Thành miền hệ thống trầm tích biển thấp đặc trưng tướng cát thạch anh-litic biển-gió màu đỏ (mvLST, Sq3-Q12b) có tuổi 108 ± 49 kaBP, phủ lên thành tạo biển-gió cấu tạo phân lớp xiên chéo rộng tuổi Q12a (hình12) 21 - Miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST, Sq3-Q12b): Nhóm tướng cát thạch anh đê cát ven bờ màu xám, trắng, loang lổ (mTST, Sq3-Q12b) Nhóm tướng gặp khu vực sân bay Phan Thiết, Chí Cơng, Tuy Phong có tuổi 101 ± 17 kaBP (hình 12) Nhóm tướng cát thạch anh đê cát ven bờ màu xám gặp khu vực Suối Tiên với thành phần thạch anh hạt vừa màu trắng xám, gắn kết yếu, cấu tạo phân lớp ngang (hình 13) - Miền hệ thống trầm tích biển cao (HST, Sq3-Q12b): Nhóm tướng cát thạch anh-litic biển-gió màu đỏ (mvHST,Sq3-Q12b) gặp Suối Tiên, Tuy Phong, Hòn Rơm Tại Suối Tiên cát hạt mịn đến trung có tuổi VN15: 85±9 kaBp (hình 14) phủ bề mặt bào mịn tướng đê cát ven bờ 4.2.4 Phức tập tuổi Pleistocen muộn phần sớm (70÷30ka BP) (Sq4,Q13a) - Miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST, Sq4-Q13a): Nhóm tướng cát thạch anh-litic biển-gió màu đỏ (mvLST, Sq4-Q13a), phân bố khu vực Sơng Lũy, Hịn Rơm, Sân Bay Phan Thiết, có tuổi 62±6 kaBP (Sq4) - Miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST, Sq4-Q13a): Nhóm tướng cát thạch anh đê cát ven bờ màu loang lổ (mTST, Sq4-Q13a) Phân bố Chí Cơng, sân bay Phan Thiết, Sơng Lũy Suối Tiên, Hịn Rơm, Chí Cơng có tuổi VN18: 52±17 kaBP (hình 16) - Miền hệ thống trầm tích biển cao (HST, Sq4-Q13a): Nhóm tướng cát thạch anh-litic biển-gió màu đỏ (mvHST, Sq4-Q13a) Tại mặt cắt Suối Tiên, Sơng Lũy, Hịn Rơm Đặc trưng cát đỏ hạt mịn chứa hàm lượng bột sét cao, hàm lượng SiO2 thấp (79%) Cát thạch anh màu vàng đỏ Suối Tiên có tuổi 48±6 kaBP 22 Hình 16: Cột địa tầng mặt cắt theo địa tầng phân tập cát Đệ Tứ khu vực Tuy Phong 4.2.5 Phức tập tuổi Pleistocen muộn phần muộn-Holocen (30 kaBP đến nay) (Sq5-Q13b-Q2) - Miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST, Sq5-Q13b-Q2): Nhóm tướng cát thạch anh-lictic biển-gió màu vàng (mvLST, Sq5-Q13b-Q2, phân bố khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận có tuổi từ 50÷10 kaBP Tại khu vực sân bay Phan Thiết, nhóm tướng có thành phần gồm thạch anh hạt trung màu đỏ, cấu tạo khối có tuổi 28±4 kaBP SB mvLST, Q13b- Q2 mvHST, Q13a Hình 17: Cát màu vàng bở rời tướng biển-gió thuộc MHTTT biển thấp Sq5 (mvLST, Sq5 -Q13b-Q2) phủ lên cát màu đỏ tướng biển-gió thuộc MHTTT biển cao Sq4 (mvHST, Sq4, Q13a) Khu vực Hịn Rơm, Bình Thuận - Miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST, Sq5-Q13b-Q2): Nhóm tướng cát thạch anh đê cát ven bờ màu trắng (mTST, Sq5-Q13b-Q2) Tương tự cát trắng ven biển Bắc Trung Bộ, cát trắng Holocen ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận có tuổi 6÷5ka BP (hình 18) 23 - Miền hệ thống trầm tích biển cao (HST, Sq5-Q13b-Q2): Nhóm tướng cát thạch anh biển-gió màu trắng, vàng (mvHST, Sq5-Q13b-Q2) Cát thạch anh biển-gió màu vàng phân bố rộng đỉnh đụn cát ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận Ở số khu vực vực Bầu Trắng cát thuộc nhóm tướng cát thạch anh biển-gió có màu trắng, có tuổi 14±2 kaBP (hình19) Hình 18: Tướng cát thạch anh đê cát ven bờ màu trắng (mTST, Q13b-Q2) Khu vực Tiến Thành Hình 19: Tướng cát thạch anh biển -gió màu vàng (mvHST, Q2) bở rời gió tái tạo Khu vực Hịn Rơm, Bình Thuận 4.2 Cột địa tầng địa tầng phân tập thành tạo cát Đệ Tứ ven biển khu vực Ninh Thuận- Bình Thuận Kết phân chia phức tập thành tạo cát ven biển khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận (bảng 3) sở mối quan hệ phức hệ tướng trầm tích thay đổi mực nước biển toàn cầu ảnh hưởng chu kỳ băng hà/gian băng 24 Bảng 3: Tổng hợp đặc điểm thạch học tướng trầm tích cát Đệ Tứ khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận theo địa tầng phân tập chu kỳ trầm tích Phức tập (Sq) Tuổi Miền Chu kỳ Tuổi Md Qtb Tuổi TL hệ thống trầm So tb Ro tb Tectit (mm) (%) (ka) tích (ka) HST TST Sq5 mv HST 0,15÷ 1,5÷ 0,6÷ VN11: 95÷98 0,26 1,2 0,8 14±2 Tuy Phong mv, m TST Tƣớng cát vàng biển-gió cát trắng Holocen 0,7 93 LST 0,21 1,4 0,6 92 VN45: 28±4 Sân bay Phan Thiết mv LST Tƣớng cát biển-gió LST, 3b tuổi Q HST 0,19 1,5 0,6 91 VN37: 48±6 Suối Tiên mv HST Tƣớng cát đỏ biển-gió Pleistocen muộn, phần sớm 0,27 1,3 0,8 96 VN18: 52±17 Chí Công mTST Tƣớng cát vàng trắng,loang lổ, đê cát ven bờ, TST, tuổi Q13a 0,20 1,4 0,7 90 VN30: 62±6 Sông Lũy 30 kaBp TST Sq4 Q13a LST 70 kaBp mv LST mv HST Tƣớng cát đỏ biển- gió HST, tuổi Q12b 1,5 0,6 91 VN15: 85±9 Suối Tiên 0,26 1,3 0,8 96 VN20: 103±11 Chí Cơng LST 0,45 2,7 0,4 93 VN 32: 108±49 Hòn Rơm HST 0,25 1,6 0,6 92 VN14b: >181 Suối Tiên mv HST Tƣớng cát đỏ biển-gió HST, 2a tuổi Q 0,23 1,3 0,7 95 VN14: >204 Suối Tiên m TST Tƣớng cát trắng-vàng, đê cát ven bờ, TST, tuổi Q 12a 1,3- 0,7- TST Sq3 Q12b m TST mv, ar 150 kaBp Sq2 Tƣớng cát đỏ biển-gió LST, tuổi Q13a 0,18 HST Sq3 Tƣớng cát vàng biển-gió Holocen Bàu Trắng 1,5 Q13b- Q2 Sq4 Tƣớng miền hệ Đặc điểm thạch học thống tƣớng trầm tích trầm tích VN44: 14±2 0,22 Sq5 Địa điểm TST Sq2 Q12a mv, ar LST 0,18 90-45 HST 0,25 1,6 0,5 80 700 kaBp , J30404: ,650 VN101: 700 Phan Rang Tƣớng cát vàng đỏ, đê cát ven bờ, TST, tuổi Q 12b Tƣớng sạn cát L lịng sơng, S TST, tuổi Q12b T Tƣớng cát đỏ L biển-gió LST, S tuổi Q12a T Hịn Rơm mv HST Tƣớng cát đỏ biển-gió HST, tuổi Q11 Tuy Phong m TST Tƣớng cát trắng xám, đê cát ven bờ, tuổi Q ar LST Tƣớng cuội sạn lịng sơng LST, tuổi Q1 Q1 Sq1 TST Sq1 0,24 1,5 0,6 85 LST k a B p