tuyến ở phía bắc và đứt gãy Thu Bồn có phƣơng tây bắc - đơng nam ở phía tây - nam. Ở đáy biển ven bờ dƣới lớp trầm tích mỏng Cenozoi (<0,3km) là các đá phức hệ Hải Vân (G/T3hv) và đá vôi hoa hố (C-P). Trầm tích Đệ tứ có chiều dày 0-
100m, dày nhất ở vùng biển bắc Cù Lao Chàm.
Trũng Thu Bồn: đƣợc giới hạn bởi đứt gãy Thu Bồn ở phía đơng-bắc và đứt
gãy Tam Kỳ-Hiệp Đức có phƣơng á vĩ tuyến ở phía nam là di chỉ đới khâu Tam Kỳ- Hiệp Đức, tƣơng ứng với phụ đới Thu Bồn, có lớp phủ Cenozoi dày 0,3-1km gồm trầm tích lục sinh Neogen (Miocen) bị biến dạng nhẹ, gắn kết yếu, có thế nằm tạo
khớp vng góc với các trầm tích trẻ hơn hƣớng cắm đơng bắc 15 - 20o và có diện tích khá lớn. Trầm tích Pliocen và Đệ tứ bao gồm trầm tích vụn cơ học và tro núi lửa. Đây là thung lũng cổ sông Thu Bồn.
Khối Lý Sơn nằm giữa đứt gãy Tam Kỳ - Hiệp Đức và đứt gãy Ba Tơ - Kom
Tum tƣơng ứng với phụ đới Bồng Miêu có phần đáy là đá hệ tầng Khâm Đức
(PR2kd) lộ ra ở mép biển và các phức hệ đá magma Proterozoi - Paleozoi sớm.
Trầm tích Cenozoi chiều dày 0-104m. Đồng thời, vào giai đoạn Cenozoi, khối này có hoạt động kiến tạo nâng lên khá mạnh, bị dập vỡ và xuất hiện các thành tạo phun trào bazan đƣợc phân bố cả trong phần đất liền ở khu vực bờ biển mũi An Hịa và xã Tam Quang (hình 2.2 ). Đồng thời, lúc bấy giờ, đây là vùng bào mòn trên lục địa để cung cấp trầm tích cho các vùng trũng ở bên canh.
Hình 2.2: Đá bazan tại bờ biển mũi An Hòa (trái, ảnh Trịnh Thế Hiếu, 2007) và tại
bờ biển xã Tam Quang (phải, ảnh Trần Văn Bình, 2013)
b. Đặc điểm thạch học
Các loại đất đá lộ ra cả trên bề mặt dải lục địa ven biển lẫn đáy biển ven bờ bao gồm cả loại rắn chắc lẫn các trầm tích bở rời.
Các đá rắn chắc bao gồm đá granit biotit dạng porphyr thuộc phức hệ Hải
Vân (γa T3hv) phân bố rải rác và lộ ra trên bờ biển các đảo trong quần đảo Cù Lao
Chàm, thuộc phức hệ Đại Lộc (γaD1 đl) tại Đai Lộc, phức hệ A Vƣơng (Є2-O1 av)
tại Đại Lộc, Bình Quế, Bình Trị (Quế Sơn), Tam Thanh (Tam Kỳ) và Tam Hiệp (Núi Thành). Các đá bột kết, cát kết chứa vôi xen sét vôi, đá vôi sét thuộc hệ tầng Khe Rèn (J1 kr). Các đá cát kết, cuội kết xen bột kết, thấu kính sét than, thanh đá
cuội kết đa khoáng màu đỏ thuộc phân hệ tầng dƣới, hệ tầng nông sơn (T3n-r ns1). Các đá granit horblend-biotit, granodiorit, grabrodiorit thuộc phức hệ Bến Giàng – Quế Sơn (γPZ3bg-qs). Các đá phiến thạch anh – mica, đá phiến thạch anh sericit, đá phiến silic thuộc hệ tầng Núi Vú (PR3- Є1 nv). Các đá biến chất gồm đá phiến
sericit, đá phiến thạch anh-muscovit-sericit, đá phiến silic, quarzt, v.v. thuộc hệ tầng A Vƣơng (Є2-O1 av) lộ ra trên bờ biển ở mũi Bàn Than, Tam Quang (Núi
Thành, Quảng Nam). Dƣới đáy biển ven bờ khu vực bãi Bà Tình cịn lộ ra đá bazan đặc xít, màu xám đen có tuổi Pliocen - Pleistoxen hạ (N2 Q1).
Các thành tạo bở rời lộ ra trên mặt có thành phần độ hạt rất đa dạng từ cuội
tảng (dƣới chân các vách biển ở khu vực mũi Bàn Than và bãi Bà Tình) đến cát-sạn và bùn-sét gặp cả trên đất liền lẫn dƣới đáy biển. Các thành tạo này, do chƣa đƣợc gắn kết, nên độ bền vững không cao, rất dễ bị biến đổi dƣới tác động của các nhân tố động lực ngoại sinh, nhƣ sóng, gió, dịng chảy, v.v.
2.1.2.2. Các nhân tố ngoại sinh
a. Đặc điểm khí hậu
Khí hậu là nhân tố có ảnh hƣởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến các quá trình hình thành và biến đổi địa hình cả trên đất liền, cũng nhƣ dƣới đáy biển. Bởi vì, các đặc trƣng nhƣ gió, mƣa, nhiệt độ, sâu xa hơn đó là những đặc điểm của hồn lƣu khí quyển và sự tƣơng tác của chúng với địa hình khu vực khơng những gây ra những hiện tƣợng lũ lụt, bóc mịn, trƣợt lở... trên lƣu vực tạo ra nguồn cung cấp vật liệu trầm tích cho biển, mà cịn trực tiếp tạo ra các q trình thủy động lực ở vùng cửa sơng, có tác động trực tiếp hay gián tiếp đến các yếu tố động lực biển nhƣ sóng, dịng chảy, nƣớc dâng, v.v. - là những tác nhân gây ra sự biến đổi địa hình tại đới bờ. Sóng lại do gió sinh ra. Do đó, trong khu vực nghiên cứu, vai trị của khí hậu đối với các q trình bờ chủ yếu là các tác động gián tiếp thơng qua gió.
Gió, bão: một trong những nguyên nhân tạo ra sóng, một nhân tố thủy động
lực chủ yếu, trực tiếp gây ra q trình xói lờ - bồi tụ là gió. Hiểu rõ đặc điểm chế độ gió của khu vực là hết sức cần thiết. Theo số liệu của trạm Khí tƣợng Thủy văn Đà Nẵng (nằm ở phía bắc vùng nghiên cứu) để phân tích nhằm tìm ra đặc điểm chế độ
gió chung cho tồn vùng. Có thể phân ra các mùa gió chính trong khu vực nhƣ sau: mùa đông từ tháng 11 đến tháng 2 năm sau; mùa hè từ tháng 5 đến tháng 8; hai mùa chuyển tiếp vào các tháng 3, 4 và các tháng 9, 10.
Thang tần suất (%) Thang tốc độ (m/s) 0 1 2 3 4 5 0,3 1,6 3,4 5,5 8,1 10,1 42,6 51,6 (A) (B)
Hình 2.3: Hoa gió mùa đông (A) và mùa hè (B) tại trạm Đà Nẵng [2].
Mùa đông: tần suất lặng gió 42,6%; các hƣớng gió thịnh hành là: Bắc
(6,7%), Đông (4,8%), Đông-Nam (4,0%) và Tây-Nam (4,7%). Tốc độ gió cực đại 18 m/s; Mùa hè: tần suất lặng gió lớn, 51,6%; các hƣớng gió thịnh hành: Đông
(6,1%), S (3,3%), và Tây-Nam (2,8%). Tốc độ gió cực đại đạt 20 m/s (hình 2.3).
Thang tần suất (%) Thang tốc độ (m/s) 0 1 2 3 4 5 0,3 1,6 3,4 5,5 8,1 10,1 43,6 48,8 (A) (B)
Hình 2.4: Hoa gió mùa chuyển tiếp đơng sang hè (A) và mùa hè sang đông (B) tại
trạm Đà Nẵng [2]
Mùa chuyển tiếp đông sang hè (tháng 3, 4): các hƣớng gió thịnh hành là: Đơng (8,6%), Bắc (5,7%), và tây-nam (3,4%). Tốc độ gió cực đại 21 m/s; Mùa chuyển tiếp hè sang đơng (tháng 9, 10), các hƣớng gió thịnh hành là: Nam (5,0%), Đông (4,6%), và tây-nam (2,9%). Tốc độ gió cực đại 24 m/s (hình 2.4).
Một điều khá đặc biệt, trong các trƣờng gió cực đại chủ yếu là gió hƣớng nam (42,1%), thứ 2 là gió nam-tây nam chiếm 31,5%. Nên chú ý rằng cung độ giữa 2 hƣớng gió cực đại nam và nam-tây nam chỉ bằng 22,5%, điều này chứng tỏ chúng
có cùng nguồn gốc là gió mùa đơng bắc hoặc là bão, áp thấp nhiệt đới. Tuyệt đại đa số trƣờng hợp gió có tốc độ 24,0 m/s trở lên đều có hƣớng thuộc cung nam-nam-tây nam.
Theo số liệu thống kê, từ 1955 tới 2007 có 71 cơn bão đã đổ bộ trực tiếp hay có ảnh hƣởng đến khu vực nghiên cứu, trung bình có 1,2 cơn bão trong 1 năm. Theo thang phân loại Saffir-Simson Scale, có 37 cơn bão (typhoon-TY) với sức gió mạnh nhất ở gần tâm bão đạt từ cấp 12 trở lên (Vmax > 33m/s); 21 cơn bão nhiệt đới (tropical storm-TS), với 17m/s < Vmax < 33m/s); và 13 cơn áp thấp nhiệt đới (tropical depression), có Vmax < 17m/s). Tốc độ gió trong bão cực đại đã đo đƣợc là 38.6 m/s.
b. Đặc điểm thủy văn lục địa
Đặc điểm hệ thống dịng chảy sơng. Trong vùng nghiên cứu có các hệ thống
sơng chính nhƣ hạ lƣu sơng Vu Gia, sông Thu Bồn, sông Tam Kỳ, sông Trƣờng Giang, sông Ly Ly, v.v... Sông Thu Bồn đổ ra biển qua Cửa Đại, sông Tam Kỳ đổ vào vụng An Hòa rồi đổ ra biển qua cửa An Hịa. Trong đó, trên phạm vi đồng bằng ven biển, các sơng lớn đổ ra biển đều có hƣớng á vĩ tuyến - nghĩa là các cửa sông gần nhƣ cắt vng góc với đƣờng bờ biển. Ngồi ra, cịn có nhiều suối nhỏ khác cũng đổ trực tiếp ra biển. Nét đặc biệt về mạng lƣới thủy văn trong vùng nghiên cứu là sông Để Võng và sông Trƣờng Giang chạy song song với bờ biển hiện nay. Sông Để Võng nối liền Cửa Đại với cửa Sơng Hàn, cịn sông Trƣờng Giang lại nối Cửa Đại với Cửa Lở và cửa An Hịa. Mật độ mạng lƣới sơng trong phạm vi nghiên cứu tƣơng đối lớn. Tuy nhiên, do diện tích các lƣu vực sơng đều nhỏ và sơng lại chảy trên đoạn đồng bằng khá dài, nên vai trò của chúng đối với các quá trình địa mạo bờ ở khu vực này khơng đáng kể và bị các q trình biến, chủ yếu là q trình sóng, lấn át. Do đó, đƣờng bờ biển tại các cửa sơng ở đây đều thẳng. Bờ biển thuộc loại bờ năng lƣợng sóng chiếm ƣu thế.
c. Các nhân tố thủy động lực biển
Các tác nhân thủy động lực trực tiếp tạo ra sự biến đổi địa hình bờ biển các bờ sông và đáy biển vùng nghiên cứu bao gồm sóng, dịng chảy và thủy triều.
Sóng biển: Sóng là một trong những tác nhân chủ yếu gây nên quá trình biến
đổi đáy và bờ biển khu vực nghiên cứu. Các số liệu đo đạc về sóng, nhất là trong điều kiện thời tiết đặc biệt (gió mùa mạnh, bão…) ở ngồi khơi là hầu nhƣ khơng có. Chính vì vậy xu hƣớng tính tốn trƣờng sóng thơng qua trƣờng gió là cách làm ngày càng trở nên phổ biến với độ chính xác ngày càng cao. Có thể phân làm 2 loại: sóng do bão gây ra và sóng chế độ (do gió mùa gây ra là chủ yếu).
+ Sóng do bão: sóng do bão gây ra, khi đi vào vùng nghiên cứu, có đặc điểm
chung là rất lớn, biến đổi nhanh theo thời gian và thƣờng không kéo dài.
Phần lớn các cơn bão đổ bộ vào dải ven bờ tỉnh Quảng Nam đều có sóng cực đại và có hƣớng sóng chủ đạo là đông và đông bắc (bảng 2.1).
Bảng 2.1. Đặc trưng sóng do các cơn bão ngồi khơi vùng bờ Hội An gây ra [59].
Stt Thời gian xuất hiện Vĩ độ (0N) Kinh độ (0E) Vmax(m/s) Hs (m) Hsa (m)
1 04/11/1974 14,9 109,9 23,2 4,8 2,9 2 04/09/1977 17,4 108,4 18,0 3,0 2,3 3 12-21/9/1979 17,4 107,9 18,0 3,7 2,2 4 27/10/1980 16,0 109,0 14,0 2,2 2,2 5 06/09/1982 15,7 109,0 31,0 7,8 7,8 6 27/09/1984 15,5 108,6 12,8 2,4 2,4 7 21/10/1986 15,2 108,8 25,7 6,3 6,3 8 24/05/1989 15,8 108,6 36,0 9,4 9,4 9 16/11/1990 15,8 109,9 36,0 9,6 7,7 10 28/10/1992 14,3 109,4 30,9 7,7 4,2 11 01/11/1995 14,7 108,4 36,0 9,6 5,3 12 25/09/1997 15,5 108,8 38,6 10,3 10,3 13 19/10/1999 15,6 108,8 23,2 5,3 5,3 14 22/08/2000 15,6 109,2 23,2 5,4 5,4 15 17/11/2003 16,9 109,1 33,2 8,7 4,2
Ghi chú: Vmax: tốc độ gió cực đại; Hs: độ cao sóng hiệu dụng cực đại; Hsa: độ cao sóng hiệu dụng
ngồi khơi Hội An.
+ Sóng chế độ: tháng 6-8, mùa gió tây nam, ngồi khơi vùng nghiên cứu
0,5-1,5m, chu kỳ trung bình 6s. Các trƣờng sóng này ít tác động tới khu vực nghiên cứu, nếu có chỉ là sóng khúc xạ vào. Nhƣ vậy, tác động của chúng tới quá trình di chuyển vật liệu sẽ giảm đi rất nhiều. Từ tháng 10 tới tháng 4 năm sau (mùa gió đơng bắc), sóng hƣớng đơng bắc chiếm 75%, độ cao sóng hiệu dụng trung bình 0,5- 2,5m, chu kỳ trung bình 7s. Các tháng chuyển tiếp, tháng 5, tháng 9 hƣớng sóng thƣờng thay đổi cịn độ cao sóng thƣờng < 0,5m. Trong khu vực sóng do gió hƣớng đơng có tần suất xuất hiện chiếm tỷ lệ cao nhất (trên 30%).
Dòng chảy biển: dòng chảy biển đƣợc hiểu là tổng hợp của dòng mật độ,
dịng gió, dịng triều. Ở dải ven bờ, thành phần dịng mật độ giảm đi, dòng triều tăng lên. Ngồi ra, vùng sát bờ cịn chịu tác động của dịng chảy do sóng tạo ra và dịng chảy sơng. Cịn ở vùng ven bờ từ 5-10m, dịng chảy có sự khác biệt theo mùa: mùa hè, dịng chảy cả tầng mặt và tầng sâu 10m, 20m đều có hƣớng đơng bắc-tây nam và chuyển hƣớng bắc nam tại mũi Ban Than ra với tốc độ nhỏ hơn 10cm/s, cịn vào mùa đơng, dịng chảy có chủ đạo là từ bắc xuống nam và tốc độ có giá trị lớn hơn (khoảng 30cm/s trên mặt, giảm xuống khoảng 10m/s ở tầng sâu 20m) [23]. Với tốc độ này, dịng chảy gần đáy có khả năng vận chuyển các trầm tích có kích thƣớc cát mịn, đồng thời có sự biến đổi địa hình đáy biển vùng nghiên cứu.
Thủy triều: vùng ven biển khu vực nghiên cứu có chế độ thủy triều tƣơng đối
phức tạp. Đây là vùng giao lƣu giữa chế độ bán nhật triều khơng đều (ở phía Bắc) và chế độ nhật triều khơng đều (ở phía Nam). Thuỷ triều có độ cao lớn nhất khoảng 2,2m, trung bình 0,81,2m, thấp nhất khoảng 0,1m. Do thủy triều có độ cao khơng lớn và địa hình lại dốc, nên vai trị của thủy triều đối với các q trình động lực bờ khơng lớn. Tuy nhiên, trong các cửa sơng, đầm phá, vai trị của thủy triều cũng thể hiện khá rõ trong quá trình hình thành và biến đổi địa hình bờ và đáy biển gần bờ. Vai trò của thủy triều đƣợc biểu hiện theo chu kỳ ngày-đêm (24 giờ).
d. Dao động mực nước biển
Thay đổi mực nƣớc biển, dâng lên hay hạ xuống, dù do bất cứ nguyên nhân nào-sự nâng, hạ do kiến tạo hay chân tĩnh (tan băng và đóng băng) đều có ảnh hƣởng lâu dài đến quá trình hình thành và tiến hóa địa hình bờ biển.Trong lịch sử
phát triển vỏ Trái Đất nói chung và địa hình bề mặt của nó nói riêng đã xảy ra nhiều lần biển tiến và biển lùi. Riêng trong kỷ Đệ Tứ, theo các kết quả nghiên cứu của nhiều nhà khoa học, cũng đã xảy ra tới 4 lần biển tiến và biển lùi. Lần biển lùi với quy mô lớn nhất gần đây nhất là vào thời kỳ Cực đại Băng hà Lần cuối (Last Glacial Maximmum-LGM) xảy ra cách ngày nay khoảng 20.000 ± 2.000 BP và mực nƣớc lúc bấy giờ thấp hơn hiện nay khoảng 120m (theo kết quả của nghiên cứu của Sathiamurthy và Vois [62] trên thềm lục địa Sunda, thì mực nƣớc thấp hơn hiện nay là 116m và cách ngày nay 21.000 năm BP). Sau đó mực nƣớc bắt đầu dâng lên và đạt giá trị cực đai ở mức cao hơn hiện nay khoảng 4,0-5,0m vào thời gian 6.000- 4.000 năm BP. Từ khoảng 4.000 năm BP, mực biển hạ thấp dần cho đến gần đây.
Trong những năm gần đây, những nghiên cứu của IPCC cho thấy, trong thế kỷ 20 tốc độ dâng lên trung bình của mực nƣớc biển là 1,7 ± 0,5 mm/năm; giai đoạn 1961-2003 tốc độ dâng lên trung bình của mực nƣớc biển là 1,8 ± 0,5 mm/năm; giai đoạn 1993-2003 là 3,1 ± 0,7 mm/năm. Ở Việt Nam, Nguyễn Ngọc Thụy và đồng nghiệp (1995) đã tính sự thay đổi mực nƣớc cho 4 điểm dọc bờ biển nƣớc ta là Đồ Sơn: tốc độ dâng lên trung bình là 2,150 mm/năm, tƣơng tự ở Đà Nẵng là: 1,198 mm/năm, Quy Nhơn là 0,957 mm/năm và Vũng Tàu là 3,203 mm/năm. Kết quả nghiên cứu của Viện Khí tƣợng, Thủy văn và Mơi trƣờng gần đây cho thấy, tốc độ dâng mực nƣớc trung bình trên dọc bờ biển Việt Nam là 2,5 mm/năm [40]. Tuy nhiên, giá trị này không đồng đều cho các tỉnh. Cụ thể là: Đà Nẵng: 3,04 mm/năm; Quảng Nam: 2,74 mm/năm và Quảng Ngãi: 3,73 mm/năm [40]. Mực nƣớc biển dâng lên dẫn đến sự sửa lại đƣờng bờ biển bằng cách tràn ngập các vùng đất thấp và xói lở bờ biển trở thành hiện tƣợng phổ biến.
e. Các hoạt động của con người
Con ngƣời đã trở thành một tác nhân địa mạo ngay từ khi mới xuất hiện. Nhƣng những biểu hiện rõ nhất về mặt này chỉ mới bắt đầu thời kỳ Cách mạng Công nghiệp và đặc biệt trong thời đại nguyên tử. Những biểu hiện này xảy ra ở nhiều quy mô khác nhau, từ một diện tích rất nhỏ đến quy mơ tồn cầu. Trong thời đại ngày nay, việc mở mang nhiều cơ sở hạ tầng và cơ sở phát triển kinh tế quan
trọng, cũng nhƣ các quần cƣ trên bờ biển đã có tác động khơng nhỏ đến q trình động lực-hình thái bờ sơng, bờ biển.
Trong phạm vi nghiên cứu, các hoạt động của con ngƣời có tác động cả trực tiếp lẫn gián tiếp đến sự hình thành và biến đổi địa hình cả trên phần lục địa ven biển, bờ biển và phần đáy biển ven bờ. Các hoạt động của con ngƣời đƣợc thực hiện cả trên các lƣu vực sông, trên dải lục địa ven biển và ngay trên bờ biển ngày càng