1. Tính cấp thiết của đề tài luận án
2.2.3.Đặc điểm địa tầng Đệ Tứ
2.2.3.1. Phun trào bazan Pliocen - Pleistocen hạ (βN2-Q11
)
Phun trào bazan đang xét phân bố trên diện tích ước tính khoảng trên 10km2 ở một phần diện tích phía Đông của khối Gio Linh và 2,8km2 ở đảo Cồn Cỏ. Đây là bazan olivin, cấu tạo khối đặc sít, phủ bất chỉnh hợp chủ yếu trên hệ tầng Long Đại.
Bazan bị phong hóa laterit mạnh tạo vỏ phong hóa dày với các đới từ trên xuống như sau: đất thổ nhưỡng mỏng, đới sét đỏ nâu chứa kết vón laterit, đới laterit cấu tạo tổ ong, đới sét cấu trúc loang lổ đỏ vàng và bazan tươi.
Tuy còn chưa hoàn toàn nhất quán trong định tuổi thành tạo này, nhưng Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam đã công nhận khối bazan đông Gio Linh có tuổi như các khối bazan ở Lệ Thủy, trong đó tác giả bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 tờ Lệ Thủy - Quảng Trị xếp vào tuổi Pliocen - Pleistocen sớm. Bề dày 50-70m.
2.2.3.2. Địa tầng Pleistocen (Q1)
a)Trầm tích Pleistocen hạ (Q11
)
Cho đến nay chưa có lỗ khoan khảo sát cho xây dựng nào khoan sâu gặp và xuyên thủng trầm tích Pleistocen hạ. Do đó, trong mô tả trầm tích này nghiên cứu sinh chỉ dựa vào tài liệu nghiên cứu của các nhà địa chất để lại [60, 66…]. Trầm tích Pleistocen hạ (Q11
) ở vùng Quảng Trị - Thừa Thiên Huế phân bố ở độ sâu từ 106,1m (LK3QT) đến 81,5m (LK424), được Phạm Huy Thông, nnk [61] xếp vào hệ tầng Tân Mỹ với 2 nguồn gốc: trầm tích sông, sông lũ và trầm tích sông biển có yếu tố đầm lầy (Hình 2.11a, Hình 2.11b).
- Trầm tích sông, sông - lũ (a, apQ11
)
Trầm tích sông, ít hơn có sông lũ phát hiện ở độ sâu từ 134,1m (LK3QT) đến 120m (LK423) và 114m (LKHu7). Thành tạo trầm tích hạt thô này được cấu tạo từ cát cuội sỏi, ít hơn có đá tảng. Hệ số độ hạt của cát cuội sỏi, đá tảng như sau: Md=0,48mm, So=2,75, Sk=1,48 [34].
- Trầm tích sông - biển có yếu tố đầm lầy (amQ11
)
Trầm tích sông biển có yếu tố đầm lầy phân bố từ độ sâu 81,5m (LK424) tới độ sâu 106,1m (LK3QT) và bao gồm sét pha, cát pha, ít hơn có sét, than bùn xen kẹp thấu kính cát xám xanh, xám trắng. Trong trầm tích đang xét có chứa bào tử phấn hoa thực vật ngập mặn Pleistocen sớm với các giống loài sau đây:
Acrostichum sp., Hibiscus sp., Sonneratia sp., Rhizophora sp… [34].
Về quan hệ địa tầng trầm tích Pleistocen hạ phủ bất chỉnh hợp địa tầng trên các thành tạo địa chất cổ khác nhau, kể cả trầm tích hệ tầng Gio Việt (N gv) và hệ tầng Vĩnh Điện (N vđ). Bề dày 4-49m.
Hình 2.5. Mặt cắt địa chất Đệ Tứ tuyến I-I’
Hình 2.7. Mặt cắt địa chất Đệ Tứ tuyến III-III’
Hình 2.9. Mặt cắt địa chất Đệ Tứ tuyến V-V’
Hình 2.11a. Đối sánh địa tầng Đệ Tứ dải ven biển vùng Quảng Trị - Thừa Thiên Huế (mảnh 1)
Hình 2.11c. Chú dẫn mặt cắt địa chất Đệ Tứ vùng nghiên cứu
b)Trầm tích Pleistocen trung (Q12
)
Đây là thành tạo trầm tích đã được Đỗ Văn Long, Phạm Huy Thông, Ngô Quang Toàn, Vũ Quang Lân [34, 36, 37, 60, 61, 67…] nghiên cứu, mô tả dưới tên gọi hệ tầng Quảng Điền (Q12-3
qđ) đã từ lâu. Dựa vào tài liệu khoan thăm dò, kết quả thí nghiệm tính chất cơ lý đất trầm tích Đệ Tứ theo phương thẳng đứng, đồng thời kết hợp việc phân tích quá trình hình thành và biến đổi trầm tích Đệ Tứ với các chu kỳ băng hà và gian băng hà, nghiên cứu sinh tách phần dưới mặt cắt địa chất hệ tầng Quảng Điền và xác lập phân vị địa tầng trầm tích Pleistocen trung độc lập với hai loại nguồn gốc thành tạo sông - sông lũ (phần dưới) và sông - biển (phần trên).
- Trầm tích sông, sông - lũ (a, apQ12)
Trầm tích sông, sông lũ Pleistocen trung bắt gặp ở một số lỗ khoan sâu (Hình 2.3, các mặt cắt địa chất Đệ Tứ I-I’, II-II’, V-V’, VI-VI’) từ độ sâu 100,8m (LK309), 80,1m (LK3QT) đến độ sâu 42m (LK429).
Thành phần thạch học trầm tích sông, sông lũ này bao gồm sỏi, cuội tảng = 32%, cát = 65%, bụi sét = 3%. Hệ số độ hạt phổ biến như sau: Md=1,18mm, So = 2,13, Sk = 1,89 (xử lý từ kết quả thí nghiệm 50 mẫu).
- Trầm tích sông - biển (amQ12 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
)
Trầm tích nguồn gốc hỗn hợp sông biển Pleistocen trung phát hiện được ở độ sâu từ 79,5m (LKHU8) đến 39m (LK429). Thành phần thạch học chủ yếu bao gồm: sét pha, sau đó là sét, cát pha, thấu kính cát với hàm lượng các cỡ hạt như sau: sỏi = 2%, cát = 43%, bụi (bột) = 30%, sét = 25%. Hệ số độ hạt phổ biến là Md = 0,03mm, So = 3,25, Sk = 0,83 (trên cơ sở xử lý từ số liệu phân tích hạt gần 30 mẫu đất).
Tuy nhiên, không có điều kiện khoan, lấy mẫu và phân tích phức hệ cổ sinh ẩn chứa trong trầm tích đang xét cũng như tham khảo kết quả phân tích phức hệ vi cổ sinh từ mẫu lấy ở trầm tích Pleistocen trung (phần thấp hệ tầng Quảng Điền), nhưng xét về quan hệ địa tầng theo mặt cắt thẳng đứng, đồng thời phân tích ảnh hưởng của dao động mực nước đại dương thế giới trong các chu kỳ băng hà - gian băng trong Pleistocen đã trình bày ở trên, nghiên cứu sinh xác định trầm tích Pleistocen trung không những phủ bất chỉnh hợp trên trầm tích Pleistocen hạ và thành tạo địa chất trước Đệ Tứ khác, mà còn bị trầm tích Pleistocen thượng (kể cả phần trên hệ tầng
Quảng Điền) phủ bất chỉnh hợp lên trên. Bề dày trầm tích đạt 15-43m.
c)Trầm tích Pleistocen thượng, phần dưới (Q13(1))
So với trầm tích Pleistocen hạ, Pleistocen trung thì Pleistocen thượng được phát hiện trong nhiều lỗ khoan khảo sát cho xây dựng ở nhiều địa điểm khác nhau. Xét về nguồn gốc, thành phần vật chất, trầm tích Pleistocen thượng, phần dưới (Q13(1)
) bao gồm 3 loại nguồn gốc: a, ap(Q13(1)
), amb(Q13(1)
) và am(Q13(1)
). - Trầm tích sông, sông lũ (a, apQ13(1)
)
Trầm tích hạt thô sông, sông lũ phân bố ở độ sâu 71m (LK1-K74) đến 30,5m (CCT5). Tham gia cấu tạo thành tạo này, ngoài cát, bụi sét, còn có cuội tảng (CCT5, CSH1, LK309, LKHU8, LK314…).
Kết quả phân tích 140 mẫu thành phần hạt như sau: cuội, tảng = 30%, sỏi, cát = 68%, bụi sét=2%. Hệ số độ hạt Md=2,29mm, So=2,75, Sk=1,61. Thành phần khoáng vật đa dạng, trong đó thạch anh là chủ yếu, cát kết, granit và loại đá khác rất ít.
- Trầm tích sông - biển - đầm lầy (ambQ13(1)
)
Trầm tích ambQ13(1) được hình thành vào thời gian biển tiến tiệm cận cực đại và thường phân bố ở phần giữa các phân vị địa tầng đang xét (các mặt cắt địa chất Đệ tứ I- I’, II-II’, III-III’, IV-IV’, V-V’, VI-VI’), đó là sét, sét pha xám tro, xám xanh chứa hữu cơ, thường có bề dày tương đối lớn đến 5-10m và gặp ở độ sâu từ 54,2m (LK309) đến 29,1m (CCT5). Kết quả phân tích hàng trăm mẫu đất (thí nghiệm tính chất cơ lý) cho thành phần hạt như sau: cát = 40%, bụi (bột) = 31%, sét = 28%. Hệ số độ hạt: Md=0,018mm, So=5,17, Sk=1,76 (xử lý từ số liệu thí nghiệm >100 mẫu).
Trong trầm tích loại sét đã phát hiện bào tử phấn hoa thực vật ưa nước lợ với các đại biểu: Cyathea sp., Fagus sp., Acrostichum sp., Navicula sp…
- Trầm tích sông biển (amQ13(1)
)
Trầm tích sông biển cấu tạo phần trên cùng mặt cắt địa chất Pleistocen thượng, phần dưới bao gồm sét pha, sét xen thấu kính cát, ít hơn có cát pha bị laterit hóa và bóc mòn. Thành phần hạt qua phân tích của trên 200 mẫu cho thấy trầm tích loại sét bao gồm: Sỏi = 2%, cát = 50%, bụi (bột) = 25%, sét = 23%. Hệ số độ hạt: Md=0,02mm, So=3,62, Sk=1,36. Theo Cát Nguyên Hùng, Vũ Quang Lân [29, 33, 34] trong trầm tích sông biển của hệ tầng Quảng Điền, nhất là phần trên của mặt cắt
hệ tầng ở đồng bằng ven biển Đà Nẵng - Hội An, cũng như Quảng Trị - Thừa Thiên Huế đã phát hiện được bào tử phấn hoa thực vật rừng ngập mặn, lợ (Sequoia sp.,
Sonneratia sp…), tảo biển (Coscinodiscus sp.) và Foraminifera (Elphidium sp.,
Ammonia sp.,..).
Về thành phần khoáng vật của trầm tích sông biển đang xét (đã xác định 5 mẫu) hàm lượng các khoáng vật chủ yếu như sau: thạch anh = 49-55%, illit = 16- 23%, kaolinit = 8-16,6%, clorit = 1-7,9%, montmorilonit = 1-2,8%, felspat = 4-6%, gơtit = 3-7% (thành phần khoáng vật được phân tích tại Trung tâm Phân tích thí nghiệm địa chất - Bộ Tài nguyên và Môi trường). Ngoài phân tích thành phần khoáng vật, nghiên cứu sinh đã tiến hành thí nghiệm hóa cơ bản tại Viện Địa chất - Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam để xác định thành phần hóa học của trầm tích với hàm lượng các oxit như sau: SiO2 = 59,83-63,70%, TiO2 = 0,90- 1,06%, Al2O3 = 16,46-20,93%, Fe2O3 = 3,91-6,56%, FeO = 0,93-1,76%, CaO = 0,15-0,69%, MgO = 0,01-1,25%, Na2O = 0,01-0,61%, K2O = 2,95-3,12%.
Ảnh 2.2. Lỗ khoan LKPVHue, xã Vinh Mỹ, huyện Phú Vang, Thừa Thiên Huế Về quan hệ địa tầng trầm tích Pleistocen thượng, phần dưới (Q13(1)) phủ bất chỉnh hợp trên các thành tạo trước Pleistocen muộn.
Bề dày thành tạo trầm tích Q13(1)
: 4-42m.
d)Trầm tích Pleistocen thượng, phần trên (Q13(2)
)
(LKPĐ2) mà còn xuất lộ nhiều nơi ven rìa đồng bằng Quảng Trị - Thừa Thiên Huế. Xét về thời gian thành tạo, nguồn gốc trầm tích thành tạo đang xét, nói chung, tương đồng với hệ tầng Phú Xuân do Phạm Huy Thông, Vũ Quang Lân, Đỗ Văn Long xác lập trong đo vẽ lập bản đồ địa chất tỷ lệ 1:50.000 lãnh thổ này [37, 60]. Trầm tích Pleistocen thượng, phần trên bao gồm 4 loại nguồn gốc sông - sông lũ a,apQ13(2) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
, sông - biển - đầm lầy ambQ13(2)
, sông - biển amQ13(2)
và biển mQ13(2)
. - Trầm tích sông, sông lũ (a, apQ13(2)
)
Trầm tích sông, sông lũ chủ yếu bị phủ ở độ sâu từ 50m (LK432) tới 6m (CSH1) và chỉ xuất lộ dưới dạng chỏm hẹp ở độ cao khoảng 10-12m thuộc rìa phía Tây đồng bằng ven biển. Kết quả phân tích hơn 150 mẫu thành phần hạt cho thấy: cuội tảng = 17%, sỏi = 20%, cát = 60%, bụi - sét = 3%. Hệ số độ hạt: Md=2,46mm, So=2,73, Sk=1,72.
Về thành phần khoáng vật, nhìn chung, trầm tích sông, sông lũ chủ yếu được cấu tạo từ thạch anh, ít hơn có granit, quarzit, cát bột kết và các đá, khoáng vật khác.
- Trầm tích sông - biển - đầm lầy (ambQ13(2)
)
Thành phần thạch học đặc trưng của trầm tích sông biển đầm lầy bao gồm: sét, sét pha xám xanh xám tro chứa tàn tích thực vật, sò hến. Đất loại sét này (theo số liệu phân tích khoảng 200 mẫu đất) có thành phần như sau:
+ Thành phần hạt: sỏi <1%, cát = 43%, bụi (bột) = 30%, sét = 26%. + Hệ số độ hạt: Md=0,019mm, So=3,98, Sk=0,84.
Từ các mẫu trầm tích này đã phát hiện phức hệ cổ sinh khá đa dạng, trong đó bào tử phấn hoa thực vật biển ven bờ: Polypodium sp., Gleichenia sp., Cyathea sp.,
Sphagnum sp., Pinus sp.; tảo nước mặn, lợ: Cyclotella sp., Navicula sp., Pinnulasia
sp.; Microforaminifera, Foraminifera: Elphidium sp., Nonion sp., Pararotalia sp., Ammonia sp [34, 35, 72].
700 d=3.34 Lin(Cps) d = 1 6 .9 3 d = 9. 9 9 d = 7 .1 8 d = 6 .4 0 d = 5 .9 8 d = 5 .4 0 d = 4. 99 d = 4. 7 1 d = 4. 47 d = 4. 2 6 d = 3 .9 6 d = 3 .7 3 d = 3 .6 0 d = 3 .2 5 d = 3 .0 8 d = 2 .9 8 d = 2 .8 6 d = 2 .8 1 d = 2 .7 1 d = 2 .5 9 d = 2 .4 6 d = 2 .3 8 d = 2 .2 8 d = 2 .2 4 d = 2 .1 3 d = 1 .9 8 d = 1 .8 2 d = 1 .7 9 d= 14 .5 3 d= 4. 20 d = 3 .2 0 d = 2 .5 7 d = 1 .9 9 0 5 60
2-Theta scale - D8 - Advanced
Mau LK1 - HLQT 2 - File: Mau LK1 - HLQT 2(2).raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 5.000 ° - End: 00-029-0713 (I) - Goethite - Fe+3O(OH) - Y: 2.08 % - d x by: 1. - WL: 1.78897 - Orthorhombic - a 00-007-0051 (D) - Montmorillonite - (Na,Ca)0.3(Al,Mg)2Si2O10(OH)2·nH2O - Y: 6.25 % - d x by: 1 01-083-1764 (C) - Siderite - Fe(CO3) - Y: 4.17 % - d x by: 1. - WL: 1.78897 - Rhombo.H.axes - a 4 00-002-0056 (D) - Illite - KAl2Si3AlO10(OH)2 - Y: 6.25 % - d x by: 1. - WL: 1.78897 - Monoclinic -
01-089-6538 (C) - Kaolinite - Al2(Si2O5)(OH)4 - Y: 5.45 % - d x by: 1. - WL: 1.78897 - Triclinic - a 00-013-0003 (D) - Chlorite - Mg2Al3(Si3Al)O10(O)8 - Y: 4.17 % - d x by: 1. - WL: 1.78897 - Monoc 01-079-1910 (C) - Quartz - SiO2 - Y: 50.00 % - d x by: 1. - WL: 1.78897 - Hexagonal - a 4.91400 - 01-084-0710 (C) - Feldspar potassian - K.5Na.5AlSi3O8 - Y: 4.17 % - d x by: 1. - WL: 1.78897 - Tr
Hình 2.12. Biểu đồ phân tích khoáng vật mẫu LK1-HLQT độ sâu 40m
1000 Lin(Cps) d = 1 5. 3 4 d= 13 .8 4 d= 11 .2 0 d = 1 0. 01 d= 7. 2 5 d = 6 .3 6 d = 5. 9 8 0 5 d=3.34 d= 4. 2 6 d= 4. 4 7 d = 4 .1 7 d= 4. 04 d = 3 .6 9 d= 3. 57 d= 3. 25 d= 3. 20 d= 2. 56 d= 2. 4 6 d = 2 .2 8 d= 2. 2 4 d= 2. 1 3 d = 1 .9 8 d = 1 .8 2 d = 4 .9 9 d = 4 .6 9 d = 3 .8 6 d= 3. 04 d= 2. 9 7 d = 2 .8 2 d= 2. 7 1 d = 2 .4 3 d= 2. 05 d= 2. 02 d= 1. 80 60 2-Theta scale - D8 - Advanced
Mau LK2 - TPQT 2 - File: Mau LK2 - TPQT 2.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 5.000 ° - End: 60.005 00-029-0713 (I) - Goethite - Fe+3O(OH) - Y: 2.08 % - d x by: 1. - WL: 1.78897 - Orthorhombic - a 4.60 00-003-0010 (D) - Montmorillonite - (Na,Ca)0.3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2·xH2O - Y: 1.30 % - d x by: 1. - 01-086-2334 (A) - Calcite - Ca(CO3) - Y: 0.87 % - d x by: 1. - WL: 1.78897 - Rhombo.H.axes - a 4.988 00-002-0056 (D) - Illite - KAl2Si3AlO10(OH)2 - Y: 1.85 % - d x by: 1. - WL: 1.78897 - Monoclinic - a 5. 01-071-1680 (C) - Pyrite - FeS2 - Y: 0.13 % - d x by: 1. - WL: 1.78897 - Triclinic - a 5.41700 - b 5.417 01-089-6538 (C) - Kaolinite - Al2(Si2O5)(OH)4 - Y: 2.08 % - d x by: 1. - WL: 1.78897 - Triclinic - a 5.1
00-013-0003 (D) - Chlorite - Mg2Al3(Si3Al)O10(O)8 - Y: 1.04 % - d x by: 1. - WL: 1.78897 - Monoclinic 01-079-1910 (C) - Quartz - SiO2 - Y: 35.42 % - d x by: 1. - WL: 1.78897 - Hexagonal - a 4.91400 - b 4 01-084-0710 (C) - Feldspar potassian - K.5Na.5AlSi3O8 - Y: 2.37 % - d x by: 1. - WL: 1.78897 - Tricli
Hình 2.13. Biểu đồ phân tích khoáng vật mẫu LK2-TPQT độ sâu 33m
1. Gleichenia sp. 2. Cyathea sp. 3. Polypodiaceae gen.
indet.
4 5 6
4, 5, 6. Foraminifera (Microforam.)
Ảnh 2.3. Phức hệ bào tử phấn hoa môi trường cửa sông ven biển, tuổi Pleistocen muộn, phần trên (Q13(2)
). Tại LK1-HLQT, độ sâu 40m.
Để làm sáng tỏ thành phần hóa khoáng của trầm tích sông - biển - đầm lầy, nghiên cứu sinh đã tiến hành lấy và phân tích hóa khoáng 3 mẫu. Thành phần khoáng vật 3 mẫu sét như sau: thạch anh = 34-60%, kaolinit = 9-21%, illit = 11- 27%, clorit = 3-6%, montmorilonit = 1-5%, felspat = 2-6%, gơtit = 2-6%. Trong thành phần hóa học 3 mẫu thí nghiệm đã xác định được các oxit: SiO2=48,94- 62,16%, TiO2 = 0,90-1,19%, Al2O3 = 19,76-20,97%, Fe2O3 = 4,51-8,17%, FeO = 0,91-3,09%, CaO = 0,27-2,64%, MgO = 1,5-3,45%, Na2O= 0,01-0,23%, K2O = 2,47-2,98%. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Trầm tích sông biển (amQ13(2)
)
Trầm tích hỗn hợp sông biển không chỉ bắt gặp trong các lỗ khoan ở độ sâu dưới 15-20m, mà còn xuất lộ nhiều nơi ở dải đồng bằng rìa phía Tây. Đây là sét pha, sét, cát