2.1. Đặc điểm và lịch sử phát triển địa chất-địa mạo
2.1.1. Đặc điểm địa mạo
2.1.1.1. Khái quát về đặc điểm, bối cảnh và lịch sử tiến hóa của địa hình
*) Giai đoạn Pleistocen
Để có đƣợc bức tranh địa hình nhƣ ngày nay, khung vật chất ban đầu của khu vực đã đƣợc tiến hoá phát triển trong suốt thời gian, từ cuối Mesozoi đầu Kainozoi. Sau khi kết thúc chế độ hoạt hoá magma kiến tạo vào Kreta muộn - Paleogen sớm, trong suốt thời kì Paleogen và Miocen sớm, khu vực nghiên cứu đƣợc nâng lên và chịu chế độ lục địa với các hoạt động tân kiến tạo mạnh mẽ. Bƣớc sang thời kì Miocen muộn khu vực nghiên cứu bắt đầu có sự chuyển động khối tảng do hoạt động của tân kiến tạo ở vùng rìa các khối đá gốc tạo thành các bồn sụt (graben) ở phía đơng và khối nâng tƣơng phản ở phía tây. Mặt khác, do vùng nghiên cứu nằm ở vị trí tiếp giáp giữa khối nâng tân kiến tạo Đà Lạt ở phía tây-bắc và trũng sụt lún Cửu Long ở phía đơng-nam, cho nên trong q trình phát triển nó cịn chịu tác động của các lần biển tiến và biển lùi trong thời kỳ Đệ tứ.
Vào đầu Đệ tứ (Pleistocen sớm) xảy ra một đợt biển tiến, nhƣng có lẽ khơng rộng rãi. Kết quả của đợt biển tiến này là sự hình thành tầng trầm tích cát đỏ của hệ tầng Mũi Né. Hiện tại, thành tạo này chỉ lộ ra một diện tích nhỏ dƣới chân Đồi Hồng trên đƣờng từ Mũi Né đi Hòn Rơm. Hoạt động của nƣớc chảy trên mặt đã xâm thực vào thành tạo trầm tích này và tạo nên dạng địa hình “carư giả”.
Vào cuối Pleistocen giữa - đầu Pleistocen muộn lại xảy ra một đợt biển tiến lớn. Dấu tích cịn lại hiện nay rất nhiều. Đó là trầm tích cát đỏ thuộc hệ tầng Phan
Thiết (Q12-3 pt) rất phổ biến trong khu vực nghiên cứu. Một số kết quả phân tích tuổi tuyệt đối bằng phƣơng pháp nhiệt huỳnh quang cho giới hạn tuổi trong khoảng từ 181 000 năm (ở phần đáy) đến 52 300 ± 6 000 năm [7]. Qua đó cho thấy rằng các thành thành tạo này đƣợc hình thành và phát triển với quy mô khá lớn cả về thời gian và khơng gian. Sau đó, biển lùi, các trầm tích này lộ ra trên bề mặt và chịu tác động của các nhân tố động lực trên đất liền (nƣớc, gió, v.v.) để tạo ra các thế hệ địa hình sƣờn và vách xâm thực cũng nhƣ các dải cồn cát phong thành hiện nay. Hoạt động của các nhân tố này hiện nay vẫn đang tiếp diễn và có thể có xu hƣớng mạnh hơn. Tuy nhiên, phần lớn địa hình đƣợc phát triển trên trầm tích của hệ tầng Phan Thiết vẫn còn đƣợc bảo tồn khá tốt dƣới dạng các bờ mặt bằng phẳng hoặc lƣợn sóng thoải với tên gọi rất đặc trƣng là “cao nguyên cát đỏ”.
Vào Pleistocen muộn, có thể xảy ra hai đợt biển tiến tràn vào khu vực để tạo nên 2 tầng trầm tích có tuổi là Pleistocen muộn, phần sớm (Q13a) và Pleistocen muộn, phần muộn (Q13b). Từ 2 đợt biển tiến này, đã tạo nên 4 đơn vị địa mạo là: bề mặt tích tụ do biển có độ cao khoảng 25-30m và bề mặt mài mịn - tích tụ do biển có độ cao khoảng 30-40m thuộc Pleistocen muộn, phần sớm; và bề mặt tích tụ do biển có độ cao 10-15m và bề mặt mài mịn - tích tụ do biển cao khoảng 15-20m thuộc Pleistocen muộn, phần muộn. Có lẽ vào lúc biển tiến Pleistocen muộn, phần muộn, khu vực nghiên cứu là một vùng biển ven bờ trong điều kiện nhiệt đới, nên đã dẫn đến sự hình thành tầng trầm tích chứa nhiều cacbonat (cát san hô) gặp ở khu vực Hồng Thắng (Hồ Thắng, Bắc Bình), mà tuổi tuyệt đối đƣợc xác định trong khoảng từ 30 560 ±620 (ở phần chân) đến 14 960 ± 190 (ở phần mái thềm).
Cuối Pleistocen đầu Holocen xảy ra một đợt biển tiến mang tính tồn cầu và đƣợc gọi là biển tiến Flandrian từ 17000 - 18000 năm trƣớc. Theo ý kiến của nhiều nhà khoa học trên thế giới, lúc đó, mực nƣớc biển thấp hơn hiện nay khoảng 90-130 m. Theo tài liệu nghiên cứu chung của thế giới và khu vực thì khoảng đầu Holocen, mực nƣớc biển đã đạt đến vị trí khoảng 30m so với hiện nay.
Nhƣ vậy, là vào đầu Holocen, phần lớn đáy biển trong khu vực nghiên cứu vẫn còn nằm trong chế độ lục địa. Nếu xem giới hạn 10000 năm là bắt đầu thời kì Holocen và mực nƣớc lúc đó thấp hơn so với hiện nay thì trong khu vực nghiên cứu có những dấu hiệu rất phù hợp. Khi đó, mực nƣớc đạt đến độ sâu hiện nay khoảng 25-30m. Dấu ấn này hiện nay đƣợc thể hiện khá rõ ở tính phân bậc của địa hình đáy biển ở đây và hồn tồn trùng với kiểu địa hình đồng bằng xói lở - tích tụ bằng phẳng phát triển trên trầm tích phong hố loang lổ nhƣ đã đề cập ở trên. Mặt khác hiện nay, một số kết quả phân tích tuổi tuyệt đối theo phƣơng pháp C14, cho thấy, cả ở phần dải đồng bằng ven biển cũng nhƣ trên các đảo gần bờ của nƣớc ta đều chƣa phát hiện đƣợc trầm tích nguồn gốc biển có tuổi cổ hơn 8000 năm. Sau đó mực nƣớc biển tiếp tục dâng lên và các thành tạo địa hình này bị ngập dƣới mực nƣớc biển và bị lớp trầm tích mỏng tuổi Holocen phủ lên. Hiện nay, lớp trầm tích này đã và đang bị cải biến và sắp xếp lại do tác động của điều kiện động lực hiện nay, nên nhiều nơi trên đáy biển lộ ra các trầm tích tuổi Pleistocen muộn, phần muộn Q13-2.
Vào Holocen giữa, theo các kết quả nghiên cứu cho thấy, mực nƣớc biển dâng lên đến vị trí cao nhất của biển tiến sau băng hà lần cuối vào Holocen giữa, còn gọi là biển tiến Flandrian, đạt tới 4-5m so với mực nƣớc biển hiện nay. Sau đó nƣớc biển hạ thấp dần để tạo ra bề mặt tích tụ nằm ở độ cao 3-5m có tuổi Holocen giữa (khoảng 4500 đến 6000 năm). Mặc dù quy mô không lớn, nhƣng thềm biển này rất phổ biến ở Việt Nam cũng nhƣ trong khu vực nghiên cứu. Khoảng 2500 đến 3000 năm trƣớc có lẽ cũng đã xảy ra một đợt biển lấn với quy mô không lớn và chỉ đƣợc biểu hiện rõ ở các vùng cửa sơng. Vì thế, cũng nhƣ trên tồn dải ven bờ Việt Nam, dấu ấn của đợt biển lấn này là sự có mặt của thềm biển 1,5-2,0m chỉ cịn gặp đƣợc ở một số vùng cửa sông và đầm phá cổ.
2.1.1.2. Khái quát về điều kiện khống chế đặc điểm địa mạo vùng nghiên cứu
Các đặc điểm địa mạo vùng cát đỏ Phan Thiết đƣợc khống chế bởi các điều kiện chủ yếu nhƣ thành phần thạch học, khí hậu, tƣơng tác lục địa - đại dƣơng. Vì thế, có thể chia ra các đơn vị địa mạo theo các nhóm nguồn gốc - hình thái - động
lực dƣới đây (Bảng 2.1, Hình 2.1).
Bảng 2.1. Các dạng địa hình vùng cát đỏ Phan Thiết
TT Các dạng địa hình Thành tạo Nơi phân bố Độ cao
1 Địa hình lục địa ven biển
- Sƣờn bóc mịn tổng hợp trƣớc Đệ tứ không phân chia
- Vách, sƣờn và khe rãnh xâm thực - đổ lở tuổi Pleitocen muộn - Holocen
- Sƣờn tích tụ deluvi - proluvi tuổi Đệ tứ không phân chia
- Đáy thung lũng xâm thực - tích tụ hiện đại
- Thềm sông tuổi Holocen giữa
- Bề mặt tích tụ sơng - biển tuổi Holocen giữa
- Đụn cát trƣởng thành đang di động
- Các đụn cát đã cố định, tuổi Pleistocen muộn - Holocen
- Bề mặt tích tụ tuổi Holocen muộn - Bề mặt tích tụ tuổi Holocen giữa - Bề mặt tích tụ tuổi Pleitocen muộn phần muộn Đá ryolit thuộc hệ tầng Nha Trang; Trầm tích cát màu đỏ, xám, xám trắng; Trầm tích cát màu đỏ, vàng xám Trên các khối núi sót nhƣ Hịn Rơm, Mũi Né; Phía bắc và nam Phan Thiết Phía bắc và nam Phan Thiết Vài chục mét đến hàng trăm mét Thay đổi độ cao 2- 5m Thay đổi độ cao 4 - 8m Thay đổi độ cao 7 - 10m Thay đổi độ cao 1,5- 2,0m Thay đổi độ cao 3 - 5m Thay đổi độ cao 10 - 15m
TT Các dạng địa hình Thành tạo Nơi phân bố Độ cao Pleitoccen muộn phần sớm - Bề mặt tích tụ, tuổi Pleitocen muộn, phần sớm - Bề mặt mài mịn - tích tụ, tuổi Pleitocen muộn, phần sớm - Bề mặt tích tụ cấu tạo cát đỏ tuổi Pleistocen giữa - muộn
độ cao 15 - 20m Thay đổi độ cao 25 - 30m Thay đổi độ cao 30 - 40m Thay đổi độ cao 50 - 80m 2 Địa hình trong đới sóng vỗ bờ
- Bãi biển tích tụ hiện đại do tác dụng của dòng chảy ven bờ
- Bãi biển xói lở - tích tụ do tác động của sóng
- Bãi biển mài mịn - tích tụ do tác động của sóng
Phía bắc và nam Phan Thiết
2.1.1.3. Phân chia các nhóm và dạng địa hình
Theo đặc điểm phân bố và thành phần thạch học khu vực vùng cát đỏ Phan Thiết có thể phân ra một số nhóm và dạng địa hình nhƣ nêu ở (Bảng 2.1, Hình 2.1).
Theo đặc điểm nguồn gốc có thể chia ra một số nhóm và dạng địa hình liên quan đến thành tạo cảnh quan DSĐC, địa mạo. Còn các dạng địa hình khác của vùng nghiên cứu trong luận văn này học viên không nhắc lại, chúng đƣợc mô tả chi tiết trong một số báo cáo [8].
1. Địa hình nguồn gốc bóc mịn tổng hợp
Vách, sườn và khe rãnh xâm thực - đổ lở tuổi Pleistocen muộn - Holocen (Q13- Q2): Các thành tạo này đƣợc hình thành dƣới tác động của dịng chảy tạm thời
kết hợp với trọng lực và đƣợc phát triển chủ yếu ở rìa tầng cát đỏ. Đây là một thành tạo địa hình rất đặc trƣng và có thể quan sát đƣợc ở nhiều nơi nhƣ: Giêng Triêng (Hàm Thuận Bắc), Hàm Tiến, Tiến Thành, Mũi Né (TP Phan Thiết), Hồ Thắng (Bắc Bình), Tân Hải, Tân Bình (Hàm Tân), điển hình nhất là ở 2 khu vực là xã Tiến Thành, TP.Phan Thiết và xã Hịa Thắng, huyện Bắc Bình.
Tại Tiến Thành, ở khu vực sân bay Phan Thiết, các vách xâm thực ở đây đều có độ dốc lớn, có thể đạt tới 70-80o và có độ cao đến trên 20-30 m, thậm chí cịn cao hơn. Trắc diện ngang có dạng chữ V và trên sƣờn cũng nhƣ dƣới đáy hầu nhƣ khơng có thực vật phát triển. Điều đó cho thấy, các khe rãnh này đang phát triển ở giai đoạn trẻ (Ảnh 2.1, 2.2). Các rãnh xâm thực này gây cảm giác rất mạnh đối với ngƣời quan sát.
Ảnh 2.1. Khe rãnh xâm thực - trọng lực ở khu vực sân bay Phan Thiết
(ảnh Vũ Văn Phái, 2008)
Ảnh 2.2. Khe rãnh xâm thực - trọng lực ở vùng cát đỏ Phan Thiết
(ảnh - http://diendan.nuocnga.net) 2. Địa hình nguồn gốc dịng chảy trên mặt
Lịng sơng và bãi bồi hiện đại, tuổi Holoxen muộn (Q23): Xếp vào thành tạo
này bao gồm cả các máng trũng xâm thực do dòng chảy tạm thời và đáy các thung lũng sơng suối có dịng chảy thƣờng xun.
Máng trũng xâm thực do dịng chảy tạm thời: địa hình này biểu hiện rõ rệt
ở phần thƣợng lƣu của các sơng - nơi chỉ có nƣớc vào mùa mƣa tốc độ dịng chảy mạnh, khả năng xâm thực lớn, cịn mùa khơ khơng có nƣớc hoặc ít nƣớc nên khả năng xâm thực và tích tụ đều kém. Thực chất đây là địa hình do dịng chảy tạm thời tạo nên. Địa hình này gặp khơng nhiều trong phạm vi nghiên cứu, chỉ gặp ở phần thƣợng lƣu của một số sơng, suối nhỏ ở phía bắc thành phố Phan Thiết thuộc huyện Hàm Thuận Bắc, đặc biệt là trên bề mặt khối cát đỏ trên địa phận huyện Bắc Bình. Trên bình đồ, thành tạo này đƣợc phân bố dƣới dạng cành cây. Kích thƣớc của chúng giảm dần về phía hạ lƣu. Mặt cắt ngang của các máng trũng có dạng chữ U khá điển hình (Ảnh 2.3). Do đƣợc phát triển trên các thành tạo mài mịn - tích tụ nguồn gốc biển, tích tụ nguồn gốc biển và sông - biển hỗn hợp tuổi Pleistocen giữa - muộn (chủ yếu thuộc địa phận của huyện Hàm Thuận Bắc, Bắc Bình), nên tuổi của chúng đƣợc giả định là Holocen (Q2). Hiện nay, thành tạo địa hình này vẫn đang tiếp tục phát triển, nhƣng cƣờng độ không mạnh nhƣ đối với đơn vị địa mạo vừa nêu trên.
Ảnh 2.3. Rãnh xâm thực do dòng chảy tạm thời phát triển trên cát đỏ ở thôn Hồng Chính, xã Hịa Thắng, huyện Bắc Bình
( ảnh trái Vũ Văn Phái, 2008; ảnh phải Dương Tuấn Ngọc, 2010)
Đáy các thung lũng sơng suối có nước chảy thường xuyên. Đây chính là đáy
các thung lũng xâm thực - tích tụ thể hiện rõ trên các đoạn sơng chảy qua các dạng địa hình tƣơng đối bằng phẳng, nơi dịng sơng đã đạt tới trắc diện cân bằng. Hình thái các đáy thung lũng có dạng chữ U với vách dốc đứng cao tới 2m. Quá trình
xâm thực ngang thay thế quá trình xâm thực sâu làm mở rộng lịng sơng, nên dọc hai bên bờ sông gặp nhiều vách sạt lở mạnh.
Trong phạm vi nghiên cứu có 2 dịng suối nhỏ cắt qua các khối cát và đổ trực tiếp ra biển. Đó là Suối Tiên nằm ở phƣờng Mũi Né thuộc thành phố Phan Thiết và cách trung tâm TP khoảng 15 km về phía đông và Suối Nhum ở xã Thuận Quý, huyện Hàm Thuận Nam. Lòng dẫn của Suối Tiên chỉ rộng khoảng 3-5 m, có chỗ rộng hơn và đổ trực tiếp ra biển. Hoạt động xâm thực của dòng nƣớc cắt vào phần dƣới của hệ tầng Phan Thiết tạo nên địa hình dạng karst giả (hang và carƣ) và làm cho phần trên bị trƣợt lở (Ảnh 2.4, 2.5, 2.6). Mặc dù phía thƣợng nguồn thung lũng suối có chiều rộng đáng kể (Ảnh 2.4; trái), nhƣng khi chảy qua dải cát đỏ có độ cao tới 50 m, thì nó bị thu hẹp và có cấu tạo bất đối xứng rất rõ: bờ phải là vách dốc phát triển trên trầm tích của hệ tầng Phan Thiết, bờ trái là bãi bồi và thềm thấp khá bằng phẳng rộng khoảng 90-100 m.
Ảnh 2.4. Các khe rãnh xâm thực và dạng carƣ giả phát triển trên trầm tích hệ tầng Phan Thiết (ảnh Vũ Văn Phái, 2008)
Ảnh 2.6. Các khe rãnh xâm thực và dạng carƣ giả phát triển trên trầm tích hệ tầng Phan Thiết (ảnh: Nguyễn Thanh Tùng, 2012, http:// www.ivivu.com)
Ngoài ra chúng tôi cũng quan sát thấy tại thực địa các dạng địa hình carƣ giả phát triển trên các sƣờn dốc ở khu vực gần sân bay Phan Thiết; (Ảnh 2.7)
Ảnh 2.7. Vách, sƣờn - trọng lực ở khu vực Nam Phan Thiết
(ảnh: Nguyễn Xuân Khiển và Nguyễn Thanh Tùng, 2012) 3. Địa hình nguồn gốc phong thành
Cồn cát di động tuổi Holoxen giữa - muộn (Q23) : Các cồn cát này phân bố ở
Mũi Né, Phan Thiết, khu vực Bầu Trắng, v.v. tạo thành các dãy cồn cát độc lập. Các dãy cồn cát này kéo dài không liên tục theo phƣơng đông đông bắc - tây tây nam. Theo vị trí phân bố có thể chia làm 2 loại: loại cồn cát đang di chuyển nằm cách xa đƣờng bờ biển hiện nay, nằm trên độ cao từ 15-20 m trở lên và loại cồn cát đang di động nằm sát bãi biển.
Đối với loại thứ nhất, nguồn cung cấp cát để gió mang đi là các trầm tích biển có tuổi từ Pleistocen giữa - muộn đến Holocen sớm - giữa. Sự định hƣớng của các cồn đƣợc xác định theo hƣớng gió thịnh hành vào mùa khơ. Đó là hƣớng đơng và đông - đông bắc. Đa số các cồn cát đều có sƣờn khơng đối xứng: sƣờn đón gió thoải và sƣờn khuất gió dốc hơn. Trên bề mặt các cồn cát, thảm thực vật không phát triển. Hiện tại các bề mặt cồn này vẫn tiếp tục chịu tác động của gió và đang tiếp tục di chuyển (Ảnh 2.8).
Ảnh 2.8. Các cồn cát đang di chuyển ở khu vực Bàu Trắng
(trái, ảnh Vũ Văn Phái, 2003) và ở khu vực Đồi Hồng, phƣờng Mũi Né (phải, ảnh Vũ Lê Phương, 2008)
Các cồn cát cố định tuổi Pleistocen muộn-Holocen giữa (Q13- Q22): Các
cồn cát cố định đƣợc phân bố chủ yếu ở huyện Bắc Bình, phía bắc Hịn Rơm và phía bắc mũi Kê Gà thuộc huyện Hàm Thuận Nam và nằm ở độ cao khoảng 100- 120 m (huyện Bắc Bình) giảm xuống 50-70 m (bắc mũi Kê Gà). Nguồn cung cấp cát cho hoạt động của gió trƣớc đây chính là cát biển màu đỏ thuộc hệ tầng Phan