Lớp 2. Sét bột lẫn ít cát hạt mịn màu nâu, thành tạo vào mùa lũ thuộc bãi bồi thấp của sông Hồng, giống với lớp 2 ở mặt cắt I, cho thấy sự nối với sông Hồng của Hồ Tây trƣớc khi có hệ thống đê. Bề dày lớp chỉ khoảng 1 – 3 m.
Lớp trầm tích trên hầu hết bị phủ bởi lớp trầm tích nhân sinh với vật liệu là đất đắp, dày từ 1 - 3m.
Mặt cắt ở khu vực đáy hồ Tây đƣợc mô tả từ dƣới lên nhƣ sau:
Lớp cát nhỏ: Nguồn gốc bồi tích sơng, màu gụ xám lẫn ít sạn sỏi phía dƣới. Tại Hồ Tây lớp này phát triển ở độ sâu khoảng từ 10/15m (mặt lớp) đến 15/35m (đáy lớp).
Lớp cát bụi (cát pha): Đây là bồi tích bãi bồi đặc trƣng có màu nâu vàng xám, trạng thái dẻo-xốp và phát triển đến độ sâu 10/15m.
Lớp bùn đáy hồ, ao đầm: Đây là lớp bùn trầm đọng dƣới đáy hồ Tây có chiều dày thƣờng gặp 0.5 đến 0.8m, có chỗ đến 3m. Ở các ao, đầm nơng bùn có bề dày 0.3 ÷
0.5m. Đây là sản phẩm hỗ tạp sét bụi phù sa lẫn hữu cơ hoai mục rong tảo, xác sinh vật trong hồ tạo thành lớp bùn bụi nhão, màu xám đen, giàu dinh dƣỡng độ phì.
Lớp sét mềm nâu xám vàng: Thƣờng bắt gặp ngay sau đất lấp, có chiều dày khá mỏng 2m † 3m). Đây là trầm tích sơng ở kỳ ngập lụt trƣớc đây.
Tầng trầm tích nhân sinh
Bao gồm các loại đất đắp-đất lấp (do hoạt động của con ngƣời tạo nên). Tầng trầm tích nhân sinh có thể phân thành 3 loại:
a. Lớp đất đắp - đất lấp: Phục vụ cho nhu cầu xây dựng nhà ở, kể cả xây dựng các
cơng trình lịch sử, văn hố, tơn giáo (đền chùa miếu mạo) và đƣờng nội bộ. Tầng này chủ yếu là loại đất cát lẫn bụi sét, màu gụ xám, lấy từ vác bãi bồi ven sơng, cịn lẫn các mảnh gạch, ngói, vật liệu xây dựng, móng nhà, nền đƣờng. Đây có thể gọi là tầng văn
hố, có chiều dày từ 1,0m đến 5,0m. Các di chỉ khảo cổ và dấu tích của các thời đại
hàm chứa trong phạm vi lớp này.
b. Lớp thổ nhưỡng: Nằm trêm mặt các dải đất trồng trọt canh tác, chủ yếu là đất
sét pha bụi cát màu gụ xám, có chứa các rễ cây và thực vật hoai mục.
c. Đất đê và đường: Phía Đơng Bắc Hồ Tây liền sát là dải đê-đƣờng, đƣợc tôn đắp
dần trong suốt tiến trình lịch sừ hàng nghìn năm qua. Quan sát mặt cắt đê ta thấy từ lịng sơng, bãi bồi đến lịng sơng hiện nay đều cao hơn rất nhiều so với mặt đất quanh Hồ, đƣợc xem là ít biến đổi từ khi có đê ngăn lũ. Đến nay bãi bồi ngồi đê đã cao hơn mặt đất quanh hồ đến trên 4m và mặt đê đã cao hơn mặt đất nguyên thuỷ đến trên 8m. Đất đắp đê- đƣờng chủ yếu sử dụng loại sét, sét pha bụi cát, màu nâu gụ.
2.1.2 Các cấu trúc địa chất – địa kiến tạo
Thuật ngữ Tân kiến tạo để chỉ các quá trình địa kiến tạo xảy ra trong vỏ Trái Đất và các dạng cấu trúc tạo nên bởi chúng, xảy ra vào khoảng thời gian Neogen - Đệ Tứ (khoảng từ 25triệu năm trƣớc đến nay) và quyết định những nét cơ bản của địa hình bề mặt Trái Đất. Các chuyển động tân kiến tạo tạo nền và định hƣớng cho q trình ngoại sinh của sơng và biển tích tụ hình thành vùng đồng bằng Bắc Bộ (tam giác châu sơng Hồng), trong đó có khu vực nghiên cứu.
Theo Lê Đức An (1985), Nguyễn Vi Dân (1986), đồng bằng Bắc Bộ đƣợc hình thành trên võng sụt dạng địa hào, đƣợc lấp đầy đền bù bởi trầm tích chứa than Kainozoi. Móng bồn trũng có cấu tạo khối của các kiến trúc không đồng nhất do sự hoạt hoá trong Kainozoi của các hệ thống đứt gãy phƣơng TB-ĐN. Từ rìa Tây Nam đồng bằng, theo hƣớng Đơng Bắc có các đứt gãy sơng Hồng, Nam Định, Hƣng Yên, sơng Chảy, Thái Bình, Tiên Hƣng, Kim Động, Phủ Cừ, sông Lô và An Dƣơng. Đặc điểm cơ bản của một số đứt gẫy sâu trong vùng nhƣ sau:
- Đứt gẫy sông Hồng xuất phát từ Tây-Nam Trung Quốc, qua Lào Cai và chạy dọc theo thung lũng sông Hồng kéo ra đến biển Đông. Từ Phú Thọ xuôi theo hƣớng Đông
Nam, đứt gãy này là ranh giới Tây Nam cho trũng sông Hồng. Dọc hệ thống đứt gãy sơng Hồng là nơi có điều kiện để nƣớc mƣa, nƣớc mặt ngấm xuống các tầng chứa nƣớc thuộc trầm tích Neogen - Đệ Tứ. Hơn nữa, đây cũng là con đƣờng trao đổi nƣớc giữa đới chứa nƣớc trong đá gốc (nhất là nƣớc nhiệt dịch có nguồn gốc magma) và tầng chứa nƣớc trong trầm tích Đệ Tứ. Theo các tài liệu địa chất, địa vật lý, đứt gãy Sông Hồng là đứt gãy sâu xuyên Moho, mặt trƣợt cắm về Đơng Bắc với góc nghiêng 78 - 80o. Theo số liệu đo GPS gần đây, cơ chế của đứt gãy trong giai đoạn hiện đại là trƣợt bằng thuận với tốc độ khoảng 1mm/năm (Nguyễn Hồng Phƣơng, 2008). Sự hoạt động của đứt gẫy này là nguồn phát sinh động đất trong vùng.
- Đứt gãy sông Chảy là đứt gãy sâu xuyên vỏ, chạy từ biên giới Việt Trung, theo rìa Đơng Bắc dãy núi Con Voi, qua Việt Trì, Phú Thọ, Đan Phƣợng, Hà Đơng, kéo qua địa phận phƣờng Thịnh Liệt (Quận Hồng Mai) đến Khối Châu, Hƣng Hà, Vũ Thƣ (Thái Bình) rồi ra biển Đơng. Đứt gãy này phát triển đến độ sâu 32km, cắm về Đơng Bắc, góc cắm biến đổi 640 ÷ 800, chiều rộng phá huỷ 400 ÷ 800m, là ranh giới phân chia cấu trúc trong Neogen. Tại phía Nam đứt gãy này phân thành 2 đứt gãy phụ chạy cùng phƣơng là đứt gãy Nam Định và đứt gãy Hƣng Yên (theo tài liệu địa vật lý - Bùi Công Quế 1983).
- Đứt gãy Vĩnh Ninh chạy từ Đoan Hùng qua Vĩnh Yên, Hà Nội (khu vực cầu
Thăng Long cắt qua nội thành đến khu vực Yên Sở) tới Đông Hƣng, Tiền Hải và ra biển Đông. Các tài liệu địa vật lý cho thấy đứt gãy này phát triển đến độ sâu 13÷14 km, gây ra biến dạng mạnh mẽ đá móng trƣớc Kainozoi và các trầm tích Neogen nằm trên. Tài liệu khoan cho thấy tính chất chờm nghịch của đứt gẫy ở phần Đông Nam đoạn từ sông Luộc tới biển. Đoạn cịn lại đứt gãy mang tính chất thuận, cắm về Tây Nam với góc cắm 700 ÷ 720.
- Đứt gãy sông Lô xuất phá từ vịm nâng sơng Chảy, chạy dọc thung lũng sông Lô, qua sƣờn Tây Nam núi Tam đảo, kéo xuống Sóc Sơn và Đơng Anh, qua Từ Sơn, Bình Giang ra biển Đơng ở cửa sơng Thái Bình. Theo tài liệu địa vật lý (Bùi Công Quế, 1983), độ sâu đứt gãy xuống tới 30÷35km, cắm về Tây Nam với góc cắm thay đổi 600÷800.
Hệ thống đứt gãy đã phân chia móng của đồng bằng sơng Hồng thành các dải kiến trúc khác nhau. Theo các tài liệu lỗ khoan, đo sâu địa vật lý cũng nhƣ các tài liệu mơ tả móng trƣớc Kainozoi, cho phép chia móng cấu trúc khu vực Hà Nội và lân cận thành 3 dải khác nhau:
Dải thứ nhất nằm kẹp giữa đứt gãy sông Lô và đứt gãy Vĩnh Ninh, cấu trúc có
phƣơng kéo dài TB - ĐN, dạng nếp lồi khơng hồn chỉnh, phía TB là hai cánh nếp lồi khơng cân xứng, trục nếp lồi nằm về phía đứt gãy sơng Lơ. Theo tài liệu khoan thì ở phía Tây Nam thị trấn Đơng Anh, gặp đá gốc thuộc tầng cấu trúc Proterozoi thƣợng - Cambri hạ ở độ sâu 50m. Về phía ĐN Hà nội cũng gặp các tầng cấu trúc Proterozoi
thƣợng - Cambri hạ. Tại đây, tầng cấu trúc Kainozoi có bề dày 60 - 500m, bề mặt móng nằm nghiêng về phía ĐN, nằm phủ khơng chỉnh hợp lên tầng cấu trúc Proterozoi thƣợng - Cambri hạ.
Dải thứ hai nằm giữa đứt gãy Vĩnh Ninh và đứt gãy Sông Chảy, là đới sụt lún
mạnh nhất của khu vực. Theo tài liệu trọng lực và địa chấn, dải này có phƣơng TB - ĐN, trầm tích Kainozoi ở đây lớn hơn 500m đến 1000m. Tài liệu đo sâu điện và trọng lực, dự đoán tầng cấu trúc trƣớc Kainozoi ở đây bao gồm các đá biến chất tƣớng amphibolit thuộc tầng cấu trúc Protezozoi thƣợng - Cambri hạ.
Dải thứ ba nằm giữa đứt gãy Sông Chảy và đứt gãy Sông Hồng, là nơi có sự phân
dị mạnh của móng ở Tây Bắc và Đơng Nam. Tại khu vực Tây Bắc của dải, móng cấu trúc cấu tạo bởi các đá trầm tích cổ nhất vùng thuộc phức hệ Sơng Hồng, đƣợc nổi cao trên mặt ở phía Tây Thạch Thất hoặc nằm dƣới lớp phủ khơng dày. Về phía Đơng Nam, trong phạm vi địa hào Hƣng n, móng đá gốc bị chìm sâu trên 500m.
Hình 2.3: Sơ đồ hệ thống đứt gãy kiến tạo trên bản đồ đẳng đáy trầm tích Kainozoi và các khối kiến trúc miền võng Hà Nội
(Tham khảo các tài liệu từ Hạ Văn Hải , 2007; Nguyễn Vi Dân, 2002)
Các khối kiến trúc
I. Khối sƣờn địa hào Từ Sơn II. Khối nâng Hà Nội
III. Khối sụt địa hào Đồng Quang IV. Rãnh địa hào Khoái Châu
V. Khối sƣờn địa hào Sơn Tây VII. Dải sụt địa hào Hƣng Yên
I II III IV V VI
Võng sụt Hà Nội còn đƣợc coi là đới riftơ, tạo nên bởi tách giãn của đới đứt gãy sơng Hồng, bằng chứng là có hoạt động động đất chấn tiêu nơng dọc theo các đứt gãy, có sự nâng cao dòng địa nhiệt ở phần trung tâm võng (nguồn nƣớc nóng ngầm Tiền Hải), có sự phá huỷ cân bằng đẳng tĩnh với dị thƣờng âm với - 50mgl, sự mỏng đi của vỏ Trái Đất từ 5 đến10 km so với vùng kế cận. Kết quả của hoạt động tách giãn đã tạo ra hàng loạt đứt gãy có phƣơng Đông Bắc - Tây Nam, á kinh tuyến hoặc á vĩ tuyến nhƣ đứt gãy sông Đuống, đứt gãy sông Luộc. và tạo ra các kiến trúc khối tảng với biên độ nâng, hạ khác nhau. Trong phạm vi sụt võng – riftơ Hà Nội có thể phân chia ra 13 khối tảng (Nguyễn Vi Dân, 2002). Trong khu vực Hà Nội và vùng kế cận có các khối cấu trúc sau: 1. Khối sƣờn địa hào Từ Sơn; 2. Khối nâng Hà Nội; 3. Khối sụt địa hào Đồng Quan; 4. Rãnh địa hào Khoái Châu; 5. Khối sƣờn địa hào Sơn Tây; 6. Dải sụt địa hào Hƣng Yên.
Hoạt động của hệ thống đứt gãy sông Hồng trong tân kiến tạo với đặc trƣng là phân nhánh, mở rộng về phía Đơng và biên độ sụt tăng dần về phía này đã tạo ra hình hài đồng bằng châu thổ nhƣ hiện nay. Chuyển động tân kiến tạo làm cho các hệ thống đứt gẫy kể trên hoạt động mạnh, không chế đặc điểm địa hình, mạng sơng suối, hồ đầm và chính chúng gây nên hiện tƣợng địa động lực nhƣ động đất, nứt đất, lún sụt mặt đất trong vùng.
2.2 Địa hình và quá trình địa mạo
Trải qua hàng triệu năm thăng trầm bởi các vận động nâng hạ của vỏ Trái Đất và sự tƣơng tác với quá trình ngoại sinh với sự chi phối sâu sắc của các đợt biển tiến, biển thoái, diện mạo hiện tại của địa hình vùng đồng bằng châu thổ sơng Hồng nói chung và khu vực nghiên cứu nói riêng đƣợc hình thành. Nhằm làm sáng tỏ bản chất của địa hình, bao gồm cả hình thái, các yếu tố trắc lƣợng, vật chất cấu tạo và các quá trình động lực đã và sẽ xảy ra trên đó, bản đồ địa mạo khu vực nghiên cứu và lân cận đã đƣợc thành lập theo nguyên tắc nguồn gốc - lịch sử. Trên bản đồ địa mạo phản ánh các dạng địa hình có nguồn gốc và tuổi khác nhau thuộc hai nhóm nguồn gốc chính là sơng và biển.
2.2.1 Nhóm địa hình dịng chảy
Với lƣu lƣợng nƣớc lớn, lƣợng phù sa cao, địa hình dốc lại giảm nhanh khi về tới đồng bằng, sông Hồng và các chi lƣu của nó đóng vai trị hết sức quan trọng đối với sự hình thành các tầng vật chất và địa hình của vùng Hà Nội.
Trong phạm vi khu vực nghiên cứu, thuộc nhóm địa hình do dịng chảy phổ biến hơn cả là hệ thống bãi bồi với nhiều dạng địa hình khác nhau. Do ảnh hƣởng bởi các hoạt động nhân sinh, đặc biệt là việc xây dựng hệ thống đê điều từ gần một nghìn năm nay, khơng gian tác động của sơng bị giới hạn và xuất hiện hai dạng địa hình phổ biến dọc sông Hồng là bãi bồi trong đê và bãi bồi ngoài đê.
a. Bãi bồi trong đê
Bãi bồi trong đê là dạng địa hình có diện tích lớn nhất, nó thể hiện q trình hoạt động mạnh mẽ của hệ thống sông Hồng trong thời kỳ Holocen muộn. Bãi bồi đƣợc cấu tạo bởi các thành tạo của hệ tầng Thái Bình (Q23 tb), phân bố rộng rãi trên đồng bằng. Cơ chế hình thành của dạng đồng bằng này là hoạt động xâm thực và bồi tụ trực tiếp của động lực dịng chảy hệ thống sơng với các q trình bồi đắp và đổi dịng trong lịch sử thành tạo của chúng. Hình thái đồng bằng này biểu hiện khá rõ quá trình hình thành và hoạt động của hệ thống Hồng đƣợc thể hiện trong trật tự đan xen giữa các bề mặt nổi cao, các ơ trũng và lịng sơng cổ, cũng nhƣ vị trí của chúng so với hệ thống dịng chảy hiện đại. Đƣợc giới hạn với sông Hồng bởi hệ thống đê, các bãi bồi trong đê không chịu ảnh hƣởng bởi lũ lụt, không đƣợc bồi tụ tiếp và chúng là dạng địa hình chính phát triển làng mạc, khu dân cƣ, đơ thị.
Theo vị trí với lịng sơng và đặc điểm hình thái, các bãi bồi trong đê đƣợc phân chia thành các bề mặt gờ cao ven lòng và bề mặt bãi bồi trung tâm.
- Bề mặt dạng gờ cao ven lòng đƣợc hình thành khi lũ tràn bờ, dịng chảy giảm tốc
độ và lắng đọng ngay các vật liệu hạt thô trƣớc khi chuyển nƣớc tiếp về phần trung tâm bãi bồi. Địa hình của các gờ cao ven lòng nổi cao từ 1-3m và nghiêng thoải về phía bãi bồi trung tâm. Dạng địa hình này gặp khá phổ biến tại vùng Tây Hồ, đó là các dải đất cao trên 8m ven lịng sơng Hồng hiện tại ở phía Bắc phƣờng Phú Thƣợng, phía Đơng Nam phƣờng n Phụ,... Thuộc dạng địa hình này cũng phải nhắc tới dải đất cao ven lịng sơng cổ kéo dài trên 4km theo hƣớng Nam –
Đông Nam từ Đông Ngạc tới Nghĩa Đô, là nơi định cƣ khá sớm của ngƣời dân Cổ Nhuế.
- Bề mặt bãi bồi trung tâm là các khơng gian chính của bãi bồi, phân bố ở xa hệ
thống dòng chảy hiện tại và thƣờng đƣợc bao bọc bởi dạng địa hình gờ cao ven lịng. Dạng địa hình này thành tạo chủ yếu bởi q trình chảy tràn trong thời gian ngập lụt. Chính cơ chế này tạo nên đặc trƣng hình thái của dạng đồng bằng này là thấp, trũng và rất bằng phẳng.
Cũng cần lƣu ý rằng do quan niệm về cơ chế thành tạo nêu trên nên hiện nay nhiều tác giả xếp các không gian bị nƣớc tràn qua, tạo lớp bồi tích chỉ dày 1-2m trên cả các bề mặt tích tụ biển, sơng biển tuổi Holocen giữa và cổ hơn vào thành tạo bãi bồi. Nhằm làm rõ đặc trƣng nguồn gốc và thành phần vật chất cấu tạo địa hình - yếu tố hết sức quan trọng đối với việc khai thác sử dụng lãnh thổ, trong cơng trình này chúng tơi chỉ xếp các bề mặt đƣợc hình thành trong phạm vi đai uốn khúc của dịng sông trong thời kỳ biển thối Holocen muộn vào địa hình bãi bồi.
b. Bãi bồi ngồi đê
Bãi bồi ngồi đê là địa hình nằm dọc lịng sơng hiện đại, đƣợc giới hạn trong hệ thống đê chống lũ dọc hai bên bờ sông Hồng. Đây là dạng địa hình đƣợc thành tạo bởi dịng chảy sơng liên tục từ Holocen muộn đến nay. Cần phải nói thêm rằng hệ thống đê sông đã làm cho hoạt động của sơng Hồng khơng cịn phát triển một cách tự nhiên (tự do chảy tràn, biến đổi dịng chảy) mà chỉ phát triển bó hẹp trong phạm vi hệ thống đê. Chính vì vậy, tốc độ bồi đắp nâng cao địa hình ngày càng mạnh, làm cho địa hình