9. CẤU TRÚC LUẬN ÁN
2.1.2. Điều kiện địa chất và đá mẹ thành tạo đất
2.1.2.1. Đặc điểm cấu trúc địa chất
Quan hệ địa chất và đất rất chặt chẽ, trực tiếp thông qua đá mẹ mẫu chất từ trong lịch sử hình thành các cấu trúc địa chất, kiến tạo. Tỉnh Thừa Thiên Huế nằm trọn trong hai đới cấu trúc Long Đại và A Vương thuộc miền uốn nếp Việt Lào [3], [85], [91]. Hai đới cấu trúc này ngăn cách với nhau bởi đứt gãy sâu Rào Quán - A Lưới.
* Đới cấu trúc Long Đại
Đới Long Đại chiếm diện tích rộng lớn ở phía Bắc, Đông Bắc và Đông của TTH, được tạo nên bởi các thành tạo trầm tích - macma gồm 5 phức hệ thạch học kiến tạo:
- Phức hệ Paleozoi hạ - trung: gồm các đá lục nguyên xen phun trào felsit và andesit hệ tầng Long Đại (O3 - S1lđ). Các thành tạo trầm tích lục nguyên silic có cấu tạo dạng flysh cùng với đá phun trào felsit và andesit Paleozoi hạ - trung tạo thành một tập hợp cung đảo núi lửa.
- Phức hệ Paleozoi trung: gồm các thành tạo lục nguyên xen cacbonat thuộc hệ tầng Tân Lâm (D1tl) và hệ tầng Cò Bai (D2-3cb). Các thành tạo lục nguyên màu đỏ phản ánh chế độ bồn ven thềm lục địa. Ngoài ra còn gặp phức hệ xâm nhập Đại Lộc (γ aD1đl).
- Phức hệ Paleozoi thượng: gồm các thành tạo lục nguyên phun trào hệ tầng A Lin (P?al) cùng với các thành tạo xâm nhập Bến Giằng - Quế Sơn (γδ - γPZ3bg-qs).
- Phức hệ Meozoi hạ: gồm các thành tạo macma xâm nhập phức hệ Chà Val (νaT3cv), Hải Vân (γT3hv) phân bố trên diện rộng tạo thành dãy núi địa lũy hay các khối núi lớn.
- Phức hệ Kanozoi: phân bố ở phía Đông TTH, gồm các thành tạo Neogen và các trầm tích bở rời tuổi Đệ Tứ dày đến 200m. Chúng hình thành trong các bồn trũng và dọc theo các đứt gãy kiến tạo trên vỏ lục địa để hình thành nên đồng bằng TTH.
Đới A Vương có diện tích nhỏ hẹp và phân bố ở phía Tây và Tây Nam lãnh thổ TTH. Tham gia vào cấu trúc của đới có các phức hệ thạch kiến tạo sau:
- Phức hệ Neoproterozoi - Paleozoi: gồm các đá biến chất cao có nguồn gốc từ các đá phun trào bazan andesit và các đá phiến sét - cát bột phiến .
- Phức hệ Paleozoi hạ: gồm các thành tạo lục nguyên phun trào hệ tầng A Vương (2-O1av) và các phức hệ xâm nhập Núi Ngọc (Gb NP3-1nn), Điện Bông (G NP3-1đb).
- Phức hệ Paleozoi hạ - trung: gồm các trầm tích lục nguyên dạng flysh thuộc hệ tầng Long Đại (O3-S1lđ).
- Phức hệ Paleozoi trung: hệ tầng trầm tích lục nguyên màu đỏ hạt thô thuộc hệ tầng Tân Lâm (D1tl) và phức hệ macma xâm nhập Đại Lộc (γ aD1đl).
- Phức hệ Paleozoi thượng: thành tạo lục nguyên phun trào hệ tầng A Lin (P?al). - Phức hệ Mesozoi trung và Kainozoi: gồm các trầm tích lục nguyên màu đỏ hệ tầng A Ngo (J1an) và trầm tích Đệ tứ phân bố trên diện tích hẹp, hình thành trong các bồn trũng nội địa.
Đặc trưng của đới cấu trúc A Vương là các phức hệ thạch kiến tạo có độ biến chất cao, bị uốn nếp, vò nhàu mạnh với phương trục chủ yếu Tây Bắc - Đông Nam và có độ dốc cánh phổ biến từ 50 - 700 giảm xuống 10 - 350.
2.1.2.2. Đá mẹ (mẫu chất ) thành tạo đất
Các tính chất cơ bản của đất chịu sự chi phối mạnh mẽ của đá mẹ và mẫu chất thành tạo đất. TTH có các loại đá mẹ hình thành đất sau:
* Đá macma
Trong tỉnh Thừa Thiên Huế, đá macma chủ yếu là đá macma xâm nhập axit - trung tính có tuổi Paleozoi, Mezozoi và Kainozoi, còn đá macma xâm nhập mafic Paleozoi và Mezozoi chiếm diện tích rất hạn chế. Các loại đá macma xâm nhập axit - trung tính như: các loại đá granit, granodiorit phân bố ở rìa phía Tây thuộc phức hệ xâm nhập Bến Giằng - Quế Sơn; đá granit dạng pocphyr, granit pecmatit chứa turmalin phân bố từ đèo Hải Vân đến sông Hữu Trạch thuộc phức hệ Hải Vân; đá granit biotit pocphyr, granit mica dạng pocphyr cấu tạo gneis, granit aplit có muscovit
hạt nhỏ sáng màu phân bố ở thượng nguồn Rào Tráng, Động Ngại - A Roàng, Bình Điền thuộc phức hệ Đại Lộc. Đất hình thành trên đá mẹ này thường có tầng đất mỏng, thành phần cơ giới (TPCG) nhẹ, hạt thô, độ phì nhiêu thấp, khả năng thấm và giữ nước kém.
* Đá trầm tích
Ở TTH, các đá trầm tích có tuổi Paleozoi và Mezozoi với thành phần thạch học đa dạng, gồm các đá trầm tích lục nguyên và đá trầm tích cacbonat.
- Các đá trầm tích lục nguyên phân bố thành dải rộng ở vùng đồi các huyện Phong Điền, Hương Trà, Phú Bài, vùng núi Khe Tre của huyện Nam Đông. Các thành tạo trầm tích lục nguyên này có bề dày từ 600 - 700m. Đất hình thành trên các loại đá mẹ này có TPCG từ nặng đến nhẹ. Do hình thành trên địa hình dốc, trong điều kiện mưa nhiều nên tầng đất thường mỏng.
- Các đá trầm tích cacbonat hệ tầng Cò Bai chỉ chiếm diện tích nhỏ, phân bố chủ yếu ở huyện Hương Trà, Phong Điền, Nam Đông và phía Tây thành phố (TP) Huế. Bề dày hệ tầng khoảng 500m. Đất hình thành trên đá này thường có màu đỏ nâu, TPCG nặng, nhiều đá lẫn, đá lộ đầu.
Bảng 2.1. Diện tích của các loại đá mẹ tạo thành đất tỉnh Thừa Thiên Huế STT Đá mẹ (mẫu chất) thành tạo đất Diện tích (ha) Tỷ lệ (%)
1 Đá macma 148.290,46 29,46 2 Đá trầm tích 46.360,07 9,21 3 Đá biến chất 152.302,68 30,26 4 Các loại vật liệu trầm tích 124.359,86 24,71 Sông suối, ao hồ, đầm 31.288,76 6,22 Núi đá 718,70 0,14 Tổng diện tích tự nhiên 503.320,53 100 * Đá biến chất
Chiếm diện tích lớn trong tỉnh TTH là các đá biến chất có tuổi chủ yếu Paleozoi hạ thuộc hệ tầng A Vương và Long Đại. Các đá này thường bị cà nát, dập
vỡ mạnh do bị chi phối bởi nhiều thời kỳ kiến tạo khác nhau, vì vậy đã làm tăng cường độ phong hóa, làm giảm lực liên kết giữa các vật liệu, từ đó, dẫn đến hiện tượng ngấm nước tốt, song mức độ giữ nước kém, thúc đẩy quá trình trượt lở vào mùa mưa và khô hạn vào mùa khô.
- Các đá biến chất thuộc hệ tầng A Vương phân bố thành dải hẹp ở phía Tây dọc theo trũng A Sầu - A Lưới theo phương Tây Bắc - Đông Nam với đặc trưng thạch học là các đá phiến sericit - clorit, đá phiến biotit, đá vôi hoa hóa nằm ở phần thấp, chuyển lên đá cát dạng quaczit, quaczit biotit, đá phiến thạch anh sericit và trên cùng là cát kết, bột kết, đá phiến sét xen thấu kính đá vôi. Bề dày chung của hệ tầng đạt 2.800m.
- Các đá biến chất hệ tầng Long Đại phân bố rộng nhất, chiếm phần lớn diện tích đồi núi các huyện Nam Đông, Hương Thủy, Hương Trà và Phong Điền. Trầm tích có cấu tạo dạng phân nhịp từ các đá khác nhau: cát kết hạt không đều, cát kết dạng quaczit, cát bột kết dạng sericit, đá phiến sericit - clorit, đá phiến thạch anh - clorit, đá phiến sét màu đen, đá phiến sét vôi và ít cuội sạn kết. Bề dày của hệ tầng 900 - 1.000m. Đất được hình thành từ đá biến chất có màu nâu vàng, đỏ vàng, TPCG trung bình, kết cấu đất khá tơi xốp.
* Các loại vật liệu trầm tích (mẫu chất hình thành đất)
Trầm tích sông, biển, sông biển, đầm lầy biển, sản phẩm bồi tụ phù sa tuổi Kainozoi phân bố chủ yếu ở vùng ven biển phía Đông, dọc các sông suối của tỉnh.
- Trầm tích sông phân bố dọc các sông suối lớn như sông Hương, Bồ, Ô Lâu... thường có cấu trúc phía dưới là cuội, sỏi lẫn cát bột màu xám vàng, giữa là cát lẫn bột xen các thấu kính cuội, sỏi và trên cùng là các trầm tích tướng bãi bồi với các lớp sét bột mịn dẻo màu xám vàng, cát bột xen lẫn sét sỏi sạn.
- Trầm tích biển trẻ phân bố dọc theo ven biển, gồm: Cồn cát có vật liệu thô do sóng biển tạo thành, có dạng dải, cao từ vài mét đến vài chục mét; Đất cát giữa cồn có 2 loại, loại nằm giữa hai cồn cát (tỷ lệ cát cao), loại nằm sát đầm mặn (tỷ lệ cát thấp). Dọc bờ biển, trầm tích biển tích tụ thành các dải cát chứa thạch anh, inmenit trên chiều dài hơn 100km.
- Trầm tích sông biển, chiếm diện tích nhỏ, phân bố ở phía Đông các bãi bồi, nơi tiếp giáp giữa vùng gò đồi và dải đồng bằng ven biển thuộc các huyện Phong Điền, Quảng Điền, Phú Vang và rải rác ở Hương Trà, Phú Lộc. Cấu tạo thường gồm hai phần, phần phía dưới là cát sạn lẫn bột sét màu xám vàng nhạt, phần trên là sét bột lẫn cát hạt bé màu xám trắng loang lổ hoặc sét bột màu vàng.
- Trầm tích đầm lầy biển, được rừng ngập mặn che phủ, bị ngập triều ở mức trung bình, một số nơi lộ ra khi triều xuống. Trầm tích này được đặc trưng bởi H2S giàu hữu cơ, phổ biến ở Phong Điền, Quảng Điền, Phú Vang.
- Sản phẩm bồi tụ phù sa bao gồm phù sa cũ và mới được hình thành và phân bố chủ yếu ở hạ lưu các sông lớn. Đất hình thành trên phù sa cổ có màu nâu vàng ở tầng dưới, màu xám ở tầng mặt vì có sản phẩm hữu cơ.
2.1.2.3. Vai trò của đá mẹ, mẫu chất trong sự phát sinh và thoái hóa đất tỉnh TTH
Lớp vỏ thổ nhưỡng ở TTH được hình thành chủ yếu trên các đá sa phiến thạch, sa thạch hạt nhỏ ở phần phía Bắc và Tây, còn phần phía Nam chủ yếu là đá xâm nhập. Phía Đông giáp biển chủ yếu là các mẫu chất bồi tích cửa sông biển gồm phù sa và cát. Thành phần và cấu trúc của đá mẹ chi phối tới tính chất hoá lý của đất tạo ra quy luật phân hoá trên mỗi bộ phận của vùng nghiên cứu.
- Đá macma ở TTH chủ yếu là đá macma axit, thường có thành phần khoáng vật không đồng nhất, hàm lượng thạch anh cao nên khó bị phá huỷ. Trên đá này thường hình thành lớp đất màu đỏ vàng, vàng đỏ, vàng nhạt, có TPCG khác nhau, nhóm hạt sét kaolinit thường chiếm tỉ trọng cao trong thành phần khoáng sét của đất, phản ứng của đất thường chua, CEC thấp, nghèo Ca++, Mg++ trao đổi.
- Các đá trầm tích lục nguyên phổ biến đá phiến sét, đá sa phiến thạch, đá sét - bột kết, cát kết, cuội - sỏi kết đã hình thành nên các loại đất có tính chất khác nhau. Cụ thể: Đá phiến sét, đá sét - bột kết, bột kết dễ bị phong hoá nên hình thành các loại đất có tầng đất tương đối dày, màu đỏ vàng, TPCG nặng, độ phì tự nhiên khá. Các loại đá cát kết, cuội - sỏi kết, khó phong hoá nên thường hình thành tầng đất mỏng màu vàng nhạt hoặc vàng xám, TPCG nhẹ, độ phì tự nhiên thấp.
- Các đá biến chất được thành tạo từ trầm tích lục nguyên xen kẽ các lớp đá phun trào mafic và thấu kính trầm tích cacbonat bị biến chất tạo ra các đá gơnai,
phiến thạch mica... các đá này thường hình thành các loại đất có tầng đất dày, TPCG nặng, màu đỏ vàng, độ phì tự nhiên cao.
- Trầm tích Kainozoi trong đó có trầm tích Đệ Tứ bao gồm mẫu chất phù sa cổ và hiện đại, do điều kiện hình thành khác nhau mà phát sinh nhiều loại đất như đất phù sa, đất mặn, đất cát biển, đất phèn...
Có thể khái quát đặc điểm một số loại đất ở tỉnh TTH với các loại đá mẹ tương ứng sau:
- Các loại đất được hình thành trên đá macma axit (granit): đất xám trên đá macma axit (Xa), đất vàng đỏ trên đá macma axit (Fa), đất mùn vàng đỏ trên đá macma axit (Ha), thường có TPCG từ cát pha đến thịt nhẹ.
- Các loại đất hình thành trên đá sét, đá biến chất: đất đỏ vàng trên đá sét (Fs), đất đỏ vàng trên đá sét biến chất (Fj), đất mùn đỏ vàng trên đá biến chất (Hj) có TPCG thịt nặng, tầng đất dày.
- Các loại đất hình thành trên đá cát kết: đất vàng nhạt trên đá cát (Fq), đất cát (C) có TPCG từ cát pha đến thịt nhẹ, tầng đất tương đối dày. Tuy nhiên, loại đất này có kết cấu rời rạc, tiềm năng xói mòn, rửa trôi rất lớn.
- Các loại đất hình thành từ các sản phẩm bồi tụ phù sa: đất phù sa, đất nâu vàng, thường có độ phì cao, tầng đất tương đối dày.
- Các loại đất hình thành trên trầm tích đầm lầy biển: đất mặn, đất phèn, đất lầy, đất phù sa glây chứa đựng nhiều yếu tố nguy cơ cho cây trồng.
Các loại đất được hình thành từ các loại đá mẹ khác nhau sẽ có mức độ thoái hoá khác nhau. Các loại đất hình thành từ đá sa thạch, macma axit... dễ bị xói mòn, rửa trôi, nên bị thoái hoá mạnh. Các loại đất hình thành từ đá phiến sét, macma trung tính, trầm tích, bồi tụ... có tính kháng xói mòn cao nên mức độ thoái hoá thấp hơn.