(ảnh Nguyễn Hữu Quyết, 2010) B. ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN VEN BỜ
2.2.2.5. Địa hình trong đới sóng vỗ bờ (0-5m nước) 30. Bề mặt mài mịn – tích tụ do tác động của sóng 30. Bề mặt mài mịn – tích tụ do tác động của sóng
Đơn vị địa mạo đƣợc phân bố ở phía Bắc núi Linh Thái, mũi Chân Mây Đông và mũi Chân Mây Tây. Đây là thành tạo địa hình duy nhất trong phạm vi nghiên cứu đƣợc phát triển trên đá gắn kết có độ bền vững cao. Bề mặt này có chiều rộng chỉ khoảng vài chục mét. Bãi biển gồ ghề với nhiều tảng đá to đƣợc mài tròn. Tại đây cũng còn quan sát thấy vách dốc đứng phát triển trên sƣờn tích do sự kết hợp của cả q trình sƣờn lẫn tác động của sóng (hình 9). Cịn phần tích tụ chỉ xảy ra dƣới phần chân của bãi mài mòn (đến độ sâu 3-5 mét).
Hình 9. Bãi biển mài mịn-tích tụ dƣới chân núi Linh Thái với vật liệu tích tụ là
cuội-tảng (trái) và xói lở vào tận chân vạt sƣờn tích (phải) (ảnh Vũ Văn Phái, 8/2011)
31. Bề mặt xói lở - tích tụ do tác động của sóng
Bãi biển tích tụ-xói lở do tác động của sóng chiếm ƣu thế đƣợc sử dụng để chỉ sự phá huỷ các đoạn bờ cấu tạo bởi trầm tích bở rời (chủ yếu là cát, nên có khi gọi là xói lở bờ cát) hiện nay là hiện tƣợng rất phổ biến dọc bờ biển nƣớc ta. Trong vùng nghiên cứu, thành tạo địa mạo này chiếm một diện tích nhỏ hẹp trong phạm vi độ sâu từ 0 tới 5m nƣớc, trải dài từ bãi biển Hải Dƣơng cho tới mũi Chân Mây Đông (trừ đoạn bờ qua núi Linh Thái và mũi Chân Mây Tây). Bãi biển, nhìn chung tƣơng đối dốc (độ dốc đạt 0,01). Bãi có cấu tạo phân bậc tƣơng đối rõ. Từ trong lục địa ra phía biển, bãi biển bao gồm các bộ phận sau: vách biển từ các cồn cát cao có độ dốc rất lớn với độ cao thay đổi từ 1-2 mét đến 7-10 mét hoặc hơn, tiếp đến phần bãi trên triều có chiều rộng thay đổi từ vài mét đến 5-7 mét và hơi nghiêng về phía chân các cồn cát (một số đoạn khơng có bãi trên triều), tiếp đến là mặt bãi khá bằng phẳng và tƣơng đối dốc (từ 5-7o
đến 12-15o) (hình 10), tiếp xuống dƣới là bãi dƣới triều khá bằng phẳng và chỉ hơi nghiêng ra phía biển, sau đó chuyền sang bar ngầm chạy song song với bờ. Các bar này có thể quan sát đƣợc khá rõ trên ảnh viễn thám (ảnh vệ tinh và ảnh hàng không). Trƣớc đây, trên bản đồ địa mạo tỷ lệ 1:500.000 thuộc dự án “Điều tra địa chất, tìm kiếm khống sản rắn biển ven bờ Việt Nam (0-
do tác động của sóng. Bởi vì, lúc bấy giờ q trình tích tụ bãi biển ở đây xảy ra chiếm ƣu thế hơn q trình xói lở.
Thành phần vật chất cấu tạo nên bãi biển đều là cát từ hạt mịn đến hạt trung, màu xám sáng, đơi nơi có màu xám đen do lẫn nhiều sa khoáng (Ti, Il). Thành phần khoáng vật chủ yếu là thạch anh. Cát có độ mài trịn và chọn lọc khá tốt. Trong thành phần vật chất cấu tạo nên bãi cịn có lẫn một ít mảnh vụn vỏ sị ốc màu trắng.
Hình 10. Bãi biến đang bị xói mạnh ở Thuận An (ảnh trên-Nguyễn Đắc Vệ, 2011),
ở Vinh Hải (dƣới, trái) và Vinh Hiền (dƣới, phải) (ảnh Vũ Văn Phái, 8/2011) Hiện nay, hầu hết các bãi biển ở đây đều đang bị xói lở với tốc độ rất khác nhau. Tuy nhiên, qua khảo sát thực địa có thể thấy rằng, càng về phía đơng-nam, hoạt động xói lở xảy ra càng mạnh. Các đoạn bờ bị xói lở mạnh là khu vực xã Hải Dƣơng (huyện Hƣơng Trà), đoạn bờ từ xã Vĩnh Mỹ (huyện Phú Vang) đến xã Vinh Hải (huyện Phú Lộc) và đoạn bờ từ phía nam núi Linh Thái đến cửa Tƣ Hiền thuộc xã Vinh Hiền (huyện Phú Lộc). Dấu hiệu để nhận biết xói lở mạnh hay yếu là chiều
rộng của phần bãi trên triều, có hay khơng có cồn cát phôi thai, dạng đƣờng bờ phẳng hay răng cƣa, v.v. Qua kháo sát cho thấy, chiều rộng của bãi càng bị thu hẹp khi đi từ bờ biển Phong Điền, qua Quảng Điền về đến cửa Thuận An (hình 10). Đồng thời, càng di chuyển về phía đơng nam, bờ biển càng cao dần. Nhiều đoạn, xói lở đã lấn vào đến chân các cồn cát cao tới hàng chục mét. Do đó, tại nhiều đoạn bờ ở đây, dƣới chân các vách xói lở có sự tập trung sa khống với hàm lƣợng cao.
2.2.2.6. Địa hình trong đới sóng vỡ và biến dạng
32. Bề mặt xói lở-tích tụ nghiêng thoải do tác động của sóng
Đơn vị địa mạo này đƣợc phân bố ở phía ngồi bãi biển xói lở-tích tụ và cũng tạo thành một dải hẹp chạy song song với đƣờng bờ biển hiện nay và nằm trong phạm vi độ sâu từ 5 đến 20 mét. Bề mặt của đơn vị địa mạo này khá bằng phẳng và nghiêng thoải ra phía ngồi khơi (với độ nghiêng đạt giá trị từ 0,008 đến 0,01, gần đạt tới độ nghiêng dốc). Thành phần vật chất cấu tạo nên bề mặt này chủ yếu là cát hạt trung, thậm chí đơi nơi có cả cát thô, chẳng hạn tại trạm khảo sát HB11-T1053, phía ngồi bờ biển xã Vinh Xn (huyện Phú Vang). Trầm tích tƣơng đối sạch, nhƣng ít khống vật nặng. Do đó, có thể sử dụng cát này làm vật liệu xây dựng.
33. Bề mặt tích tụ gần nằm ngang do tác động của sóng-dịng chảy gần đáy
Đơn vị địa mạo này có diện tích phân bố rộng rãi nhất trong phạm vi vùng nghiên cứu. Chiều rộng lớn nhất của nó nằm ở phía bắc cửa Thuận An càng bị thu hẹp dần về phía đơng-nam. Bề mặt này nằm trong phạm vi độ sâu từ 20 đến 30 mét nƣớc. Phía ngồi biển của nó đƣợc giới hạn bởi cồn ngầm Điền Hƣơng ở phía đơng- bắc và bãi cạn Thuận An ở phía đơng-nam. Bề mặt của nó khá bằng phẳng và gần nhƣ nằm ngang. Trầm tích trên mặt của đơn vị địa mạo này chủ yếu là vật liệu hạt mịn gồm bùn-cát, cát-bùn. Ngoài ra, trên bề mặt cũng gặp cả cát và bùn. Với đặc điểm địa hình và trầm tích đáy tần mặt nhƣ vậy, cho thấy điều kiện động lực ở đây khơng mạnh, có thể có cả tác động của sóng lẫn dịng chảy gần đáy. Do đó, đơn vị địa mạo này đƣợc xếp là bề mặt tích tụ gần nằm ngang do tác động của sống-dòng
chảy gần đáy. Có thể đây là hệ đầm phá cổ đƣợc tạo nên trong q trình biển tiếp Flandrian, sau đó bị ngập nƣớc và trở thành vùng biển gần bờ.
34. Bề mặt xói lở-tích tụ lượn sóng do tác động của sóng chiếm ưu thế
Ngƣợc lại với đơn vị địa mạo vừa mô tả, đơn vị địa mạo này là một bề mặt nổi cao dƣới dạng các bãi cạn (bãi cạn Thuận An) và cồn ngầm (cồn ngầm Điền Hƣơng). Đơn vị địa mạo này đƣợc phân bố trong phạm vi độ sâu từ 16-18 mét đến 30 mét. Nhƣng, nhìn chung độ sâu của đơn vị địa mạo này nằm trong khoảng 20-30 mét. Trên bề mặt của nó cũng có những gờ cao và rãnh trũng xen lẫn nhau, cho nên đƣợc gọi là có dạng lƣợn sóng. Trầm tích trên bề mặt của đơn vị địa mạo này chủ yếu là các sản phẩm hạt thô, phần lớn là cát, đôi nơi gặp cả cát-sạn. Chẳng hạn, tại trạm khảo sát HB11-T755 ở phía tây-bắc bãi cạn Thuận An, trầm tích tầng mặt thu đƣợc là mảnh vụn vỏ sị-ốc lẫn sạn-sỏi (hình 12). Điều đó cho thấy, địa hình đáy và trầm tích tầng mặt ở đây đang bị tác động của sóng rất mạnh. Các vật liệu hạt mịn đã đƣợc mang đi, cịn lại là vật liệu hạt thơ. Vì vậy, đáy biển ở đây đƣợc xếp là bề mặt xói lở-tích tụ do tác động của sóng. Đơn vị địa mạo này có thể xem là một đới đƣờng bờ cổ bị tràn ngập.
Hình 11. Trầm tích cát trên bề mặt xói lở-
tích tụ do tác động của sóng tại trạm khảo sát HB11-T1053[24]
Hình 12. Trầm tích hạt thơ (vụn vỏ sị
ốc lẫn sạn sỏi) tại điểm khảo sát HB11-T755[24]
Ngồi ra, do tác động của sóng, nên trên bề mặt đáy biển ở đây cịn có nhiều sóng cát có hƣớng Đơng- Đông Bắc, hoặc á vĩ tuyến. Cấu tạo này quan sát đƣợc khá rõ trên băng sonar quét sƣờn (hình 13).
Hình 13. Đặc điểm bề mặt địa hình đáy biển thể hiện trên ảnh Sonar quét sƣờn theo
tuyến HB -TU02 [24]
Trên đây là phân chia chi tiết các đơn vị địa mạo đáy biển vùng biển từ cửa Thuận An đến mũi Chân Mây nằm trong phạm vi độ sâu từ 5 đến 30 mét. Những chi tiết này có thể đƣợc khái quát hóa trên mặt cắt tuyến HB11-TU27 đƣợc trình bày trên hình 14. Bề mặt tích tụ - xói lở nghiêng dốc do tác động của sóng chiếm ưu thế Bề mặt tích tụ gần nằm ngang do tác động của dịngchảy gần đáy Bề mặt xói lở - tích tụ lượn sóng do tác động của sóng Bề mặt tích tụ - xói lở nghiêng thoải do tác động của dịng chảy gần đáy Bề mặt tích tụ gần nằm ngang do tác động của dịngchảy gần đáy
Hình 14. Mặt cắt tổng hợp thể hiện một số đơn vị địa mạo ở độ sâu từ 5 đến 30 mét
vùng biển Thuận An – mũi Chân Mây [24]
35. Bề mặt tích tụ nghiêng thoải do tác động của sóng-dịng chảy
Đơn vị địa mạo này nằm sát ngay phía ngồi đơn vị vừa mô tả ở trên. Bề mặt địa hình này đƣợc phân bố thành một dải kéo dài theo phƣơng tây bắc-đông nam và gần nhƣ song song với đƣờng bờ biển hiện tại. Nó đƣợc phân bố trong phạm vi độ sâu từ 30 mét đến 35 mét. Bề mặt này khá bằng phẳng và nghiêng thoải ra phía ngồi khơi (độ nghiêng trung bình đạt giá trị tgα 0,002). Trầm tích tầng mặt của đơn
vị địa mạo này chủ yếu là cát và cát-bùn, đôi nơi có cả bùn-cát và cát-sạn. Tính khơng đồng nhất về trầm tích tầng mặt nhƣ vậy cho thấy, điều kiện động lực tác động đến đáy cũng khơng ổn định. Có thể vào lúc thời tiết xấu, sóng và dịng chảy gần đáy đã tác động đến chúng. Do đó, đơn vị địa mạo này đƣợc xếp là bề mặt tích tụ nghiêng thoải do tác động của sóng-dịng chảy gần đáy.
36. Bề mặt tích tụ-xói lở bằng phẳng do tác động của sóng-dịng chảy gần đáy
Đơn vị địa mạo này cũng tạo thành một dải hẹp nằm phía ngồi đơn vị địa mạo vừa mơ tả ở trên và cũng chạy song song với hƣớng của đƣờng bờ biển hiện nay, đƣợc phân bố trong phạm vi độ sâu từ 30-35 mét. Đáy biển tƣơng đối bằng phẳng. Trầm tích cấu tạo nên bề mặt này khá đồng nhất, chủ yếu là cát-bùn và bùn- cát. Tuy nhiên, trên bề mặt cũng gặp một số vị trí có trầm tích hạt thơ hơn, thậm chí cả cát-bùn-sạn và cát. Điều đó cho thấy, đáy biển ở đây cũng khơng phải hồn tồn khơng bị tác động của sóng hay dịng chảy gần đáy. Do đó, đáy biển ở đây đƣợc xếp là bề mặt tích tụ -xói lở do tác động của dịng chảy gần đáy-sóng.
2.3. Lịch sử hình thành và phát triển địa hình trong kỷ Đệ tứ
2.3.1. Q trình hình thành
Để có đƣợc bộ mặt địa hình nhƣ ngày nay, khung vật chất ban đầu của khu vực đã đƣợc tiến hoá phát triển trong suốt thời gian rất dài, từ cuối Mesozoi đầu Cenozoi. Thông qua các tài liệu lỗ khoan tìm kiếm-thăm dị dầu-khí [24], thấy rằng, trong suốt thời gian dài từ cuối Devon cho đến đầu Đệ tam, vùng nghiên cứu chỉ xảy ra bóc mịn, mà khơng hề có tích tụ (dự báo có các trầm tích hệ tầng Long Đại, O3-S1 lđ và hệ tầng Đông Thọ, D3 đt). Bƣớc vào thời kỳ Đệ Tam, các hoạt động tích tụ bắt đầu xảy ra vào Oligocen với các trầm tích chủ yếu là sét bột kết xen các tập cát hạt nhỏ đến vừa thuộc hệ tầng Bạch Trĩ (E3 bt) tại GK.112-BT, nằm ở độ sâu từ 3.667 đến 3.936 mét với chiều dày chung là 269 mét, phủ trực tiếp lên đá dolomit tuổi Devon. Sau đó, vùng nghiên cứu đƣợc chuyển từ tích tụ sang bóc mịn trong khoảng thời gian tƣơng đối dài. Bƣớc vào thời kỳ Miocen, vùng nghiên cứu lại nằm trong chế độ sụt lún để tích tụ trầm tích tạo nên hệ tầng Sông Hƣơng vào đầu Miocen (N11 sh) gồm sét bột kết màu xám, xám sáng, xám nâu rắn chắc chứa vôi,
vụn than và đôi khi vỏ trùng lỗ, xen các lớp cát kết rất mỏng, màu xám sáng; đặc biệt thỉnh thoảng có xen kẽ các lớp kẹp đá vơi, có bề dày thay đổi từ 100 đến 1.230 mét.
Tiếp theo là q trình tích tụ trầm tích carbonat thuộc hệ tầng Tri Tơn vào Miocen giữa (N12
tt). Mặt cắt chuẩn đƣợc chọn ở giếng khoan 119-CH từ độ sâu 1.454-2.165 m, bao gồm thuần đá vôi màu xám sáng, vàng, xám nâu, xám sẫm chứa rong tảo, trùng lỗ kích thƣớc lớn và san hơ. Đá có kiến trúc từ hạt vi tinh, hạt nhỏ đến ẩn tinh, ít nơi tái kết tinh; Cấu trúc thƣờng dạng khối, ít phân lớp, với đặc tính độ rỗng và độ thấm rất tốt. Bề dày của hệ tầng thay đổi trong phạm vi khá rộng khoảng từ 300 đến 1.000m. Có lẽ, đây là giai đoạn thành tạo trầm tích carbonat tƣơng đối phổ biến ở khu vực Đông Nam Á. Trong khi ở nƣớc ta, các đá vôi tuổi Miocen bị chơn vùi dƣới đáy biển, thì ở những nơi khác, nhƣ đảo Borneo, Sarawak, đặc biệt ở Irian Jaya thuộc Indonesia và Papua New Guinea đá vơi Miocen lại chiếm diện tích khá lớn trên phần đất nổi.
Sau đó, có lẽ mơi trƣờng động lực trở nên mạnh hơn do đáy biển nông hơn để thành tạo nên các trầm tích hạt thơ hơn thuộc hệ tầng Quảng Ngãi vào Miocen
trên (N13
qn) gồm chủ yếu là sét kết xen kẽ các lớp mỏng bột kết, cát kết và ít đá vơi, chứa vật chất than, pyrit, glauconit. Trong lỗ khoan GK.119-CH, trầm tích hệ tầng này đƣợc phân bố trong khoảng độ sâu từ 790 m đến 1.454. Bề dày của hệ tầng đạt 500-800 mét. Bƣớc sang thời kỳ Pliocen, vũng nghiên cứu cũng bị ngập nƣớc và xảy ra lắng đọng trầm tích để tạo nên hệ tầng Biển Đơng (N2 bđ) có thành phần chủ yếu là sét, bột kết xám, ít sét vơi màu xám sáng đến xám đỏ, mềm bở và cát bở rời, màu xám đến xám sẫm, hạt mịn đến trung bình, độ lựa chọn trung bình, bán sắc cạnh đến tròn cạnh, thành phần hạt chủ yếu là thạch anh, chứa các ổ vôi. Bề dày của hệ tầng đạt 325 mét.
Từ những điều trình bày trên thấy rằng, trong giai đoạn trƣớc Đệ tứ có sự khác biệt khá rõ rệt về sự phát triển địa hình giữa vùng biển nghiên cứu và phần lục địa ven biển ở khu vực này. Trong khi trên lục địa ở vùng Đèo Ngang có cả các thành tạo địa chất tuổi Trung sinh và trầm tích hệ tầng Đồng Hới tuổi Miocen thành
phần chủ yếu là hạt thơ (cuội. sạn, cát, v.v.), thì ở vùng nghiên cứu lại khơng có các thành tạo Trung sinh, cịn trầm tích tuổi Miocen chủ yếu là carbonat và cát hạt mịn.
Sau một thời gian tƣơng đối dài (gần hết cả Đệ tam), vùng nghiên cứu chủ yếu đƣợc phát triển trong mơi trƣờng tích tụ trầm tích là chủ yếu. Bƣớc vào Đệ tứ, vùng nghiên cứu lại cũng đƣợc phát triển khi thì bóc mịn trong điều kiện lục địa, khi thì tích tụ trong mơi trƣờng ngập nƣớc. Hiện nay, hầu hết các thành tạo tích tụ này đều bị ngập nƣớc và bị các thành tạo trẻ hơn phủ lên. Trên bề mặt đáy biển và dải đồng bằng ven biển lộ ra chủ yếu là các thành tạo có tuổi Holocen.
Trong thời kỳ Đệ tứ, quá trình phát triển địa hình cũng vẫn xảy ra trong mối tƣơng tác rất phức tạp giữa các môi trƣờng lục địa và biển (các lần biển tiến và biển thoái) xen kẽ nhau nhiều lần. Các nhà khoa học cũng xác nhận rằng, lịch sử phát triển địa hình trong thời kỳ này có liên quan mật thiết với các lần biển tiến và biển