3.2.8. Tướng cát cồn cát (giồng cát)
Các cồn cát có dạng lưỡi liềm, hình cánh cung đơn giản hoặc tạo thành từng chùm phân nhánh phức tạp quay lưng ra phía biển. Người đồng bằng Nam Bộ gọi các cồn cát này là giồng cát. Tại vùng đồng bằng châu thổ sông Cửu Long nói chung và đồng bằng Trà Vinh nói riêng, giồng cát phân bố khá nhiều và vào sâu trong đất liền, chúng lộ ra trên mặt và đạt đến độ sâu từ -2m đến -7m. Thành phần trầm tích chủ yếu bao gồm cát và cát bột, trong đó hàm lượng cát chiếm từ 90-95%, bột chiếm 5-10%, kích thước hạt trung bình (Md) dao động từ 0,1 đến 0,21mm. Trầm tích có độ chọn lọc tốt, So dao động trong khoảng 1,07 đến 1,19. Thành phần khoáng vật chủ yếu là thạch anh, chiếm từ 60-70%, felspat 20-25%, mảnh đá khoảng 10-15%. Trầm tích giồng cát thường nghèo di tích thực vật và vi cổ sinh (bảng 3.1). Tướng này bắt gặp tại tất cả các lỗ khoan, tại lỗ khoan LK13-6 độ sâu từ 4-8m, LKTV có độ sâu từ 0-7m, VL1 có bề dày khoảng 4-5m, chúng đặc trưng bởi cấu trúc phân lớp song song khơng liên tục và phân lớp thấu kính, trầm tích có tuổi khoảng 3,4 nghìn năm cách nay. Tại lỗ khoan TV1 là 700 năm cách nay [21].
Hình 3.7. Trầm tích cát giồng cát tại lỗ khoan LKTV [3] và LK13-6
Bảng 3.1. Hàm lượng phần trăm các cấp hạt cát và các tham số độ hạt trầm tích cát giồng cát đồng bằng Trà Vinh SHM 0.4-0.315 (%) 0.315-0.25 (%) 0.25-0.2 (%) 0.2-0.16 (%) 0.16-0.125 (%) 0.125-0.1 (%) <0.1 (%) Md (mm) So Sk GC4/1 0 2.4 5.3 48.8 31.2 7.2 4.9 0.16 1.13 0.97 GC4/2 5 9.7 15.8 60 8.4 1 0 0.19 1.10 1.02 GC6 0 13.9 19.4 35 21.2 6.4 4.1 0.18 1.19 1.02 GC12-CB 0 2.8 17.6 69.8 7.7 1.3 0.7 0.18 1.08 1.00 GC12-CL 0 18.9 45 30.1 4.3 1.6 0 0.21 1.13 0.99 GC12-DB 0.4 7.4 22.9 52 14.3 2.5 0.5 0.18 1.11 1.01 GC12-DL 0 3.2 17.7 61.1 15.1 1.9 1 0.18 1.09 1.00 GC12-SB 0 5.3 21.9 59.7 9.9 2.3 0.8 0.18 1.09 1.01 GC12-SL 1.1 9.1 25.3 48.1 14.5 1.4 0.4 0.19 1.13 1.02 GC16 5.2 14.2 27 37 14.3 1.2 0.9 0.20 1.18 1.04 GC17 0 16.2 24.1 35.1 19.1 3.8 1.7 0.19 1.19 1.03 GC18 0 9.6 18 41.6 24.6 4.4 1.8 0.18 1.15 1.00 GC19-CB 0 4.9 13.8 58.9 19.9 2 0.5 0.18 1.10 1.00 GC19-CL 0 1.8 4.4 27.2 49.1 15.8 1.5 0.15 1.13 1.01 GC19-DB 0 1.9 15.9 31.8 46.1 3.4 0.7 0.16 1.15 1.04 GC19-DL 0 1.4 14.3 38.5 38.6 5.8 1.2 0.16 1.15 1.00 GC19-SB 0 1.9 9.2 45.3 34 8.1 1.5 0.16 1.13 0.98 GC19-SL 0 0 8.8 78.4 11.7 1.1 0 0.18 1.07 1.00 GC20 0 1.5 5.8 68.2 17.2 5.3 1.9 0.17 1.08 0.99 GC21 0 1.8 2.9 28.7 39.2 19.2 8.1 0.15 1.17 0.98
39
Hình 3.8. Ảnh lát mỏng trầm tích cát giồng cát mẫu GC12 và GC19, (N+, 10x) 3.2.9. Tướng bùn đầm lầy
Tướng bùn đầm lầy phân bố rộng rãi chiếm diện tích chủ yếu phần đất liền của khu vực nghiên cứu, chúng nằm xen kẽ và thấp hơn các giồng cát nên cịn gọi là trầm tích trũng giữa giồng. Khi các giồng cát được hình thành thì vùng phía sau các giồng cát này được bảo vệ khỏi tác động của sóng và thủy triều. Các vật liệu hạt mịn được lắng đọng lấp đầy vùng trũng. Thành phần chủ yếu là bột sét có màu xám nâu đến xám đen chiếm 70-80%, còn lại là cát hạt mịn và vụn sinh vật, chúng được thành tạo chủ yếu do lắng đọng phù sa trong thời kì ngập lụt của mùa nước dâng sơng biển. Trầm tích có kích thước hạt trung bình Md: 0,02-0,07mm, độ chọn lọc kém: So > 3.0, chứa một hàm lượng đáng kể di tích cành cây và lá cây đang phân
hủy. Phân tích mẫu thực vật này cho ra các loại như sau: Tảo: Cyclotella Stylorum,
Paralia sulcata, Campyloneis aff motabilis; Bào tử phấn hoa: Pteris, Taxodium, Tarix, Tsuga; Vi cổ sinh: Quinqueloculina elougata, Nonionina scapha, Qmmonia japonica. Theo độ sâu phân bố, đôi nơi gặp các vỉa than bùn dạng đẳng thước. Tại
lỗ khoan LK13-6, tướng này phân bố ở độ sâu 1-4m (hình 3.9).
Hình 3.10. Mặt cắt ngang thể hiện phân bố trầm tích giồng cát và trầm tích trũng giữa giồng [6]
3.2.10. Tướng bùn cát lạch triều
Dòng triều từ biển xâm nhập vào đất liền thông qua hệ thống lạch triều và nhánh triều. Hệ thống lạch triều rất phổ biến trong vùng nghiên cứu. Lạch triều và nhánh triều có xu thế di chuyển ngang khá rõ nét, tập trung nhiều về phía bãi biển. Thành phần gồm bùn chiếm 56%, cát 36% và vụn vỏ sinh vật 8%. Kích thước hạt Md: 0,03-0,10 mm, độ chọn lọc kém: So: 2,3-2,8, mài tròn kém, Ro=0,2-0,4. Bùn nhão loãng, màu xám đen. Cát hạt mịn, màu xám nâu, xám vàng. Vỏ ốc sị được bảo tồn kém, tìm thấy nhiều mảnh nhỏ, màu trắng đục. Mơi trường trung tính có độ pH = 6,95; Eh = 215,6; Kt = 0,23.
3.2.11. Tướng bùn bãi triều lầy
Có diện phân bố ở phía bờ trái cửa sơng Định An, mọc trên chúng là rừng ngập mặn rậm rạp. Thành phần gồm bùn chiếm 82%, cát 10%, vụn vỏ sinh vật 8%. Bùn nhão màu xám nâu, kích thước hạt trung bình Md: 0,01-0,04mm, trầm tích có độ chọn lọc kém, So: 2,7-3,1. Vụn sinh vật khá phổ biến đặc biệt là mảnh gỗ, mảnh lá cây bị chôn vùi và đang bị phân hủy màu đen. Trên bề mặt bùn có nhiều hang hốc của động vật. Các chỉ tiêu địa hóa đặc trưng cho mơi trường sông biển: pH: 6,8-7,2; Kt: 0,56-0,83; Eh: 133-158mv.
41
Hình 3.11. Trầm tích bùn bãi triều lầy tại cửa sông Định An 3.2.12. Tướng cát bãi triều
Tướng cát bãi triều phân bố dọc theo bờ biển huyện Duyên Hải, kéo dài thành hình vịng cung. Thành phần bao gồm: cát chiếm 85-95%, phần còn lại là bột, vật liệu vụn vỏ sị bảo tồn kém và tàn tích thực vật. Trầm tích cát hạt mịn: Md dao động trong khoảng 0,14-0,2mm. Độ chọn lọc tốt: So: 1,06-1,32. Hệ số bất đối xứng (Sk) dao động trong khoảng giá trị từ 0,71-1,1 (bảng 3.2). Cát của bãi triều cát có thành phần khống vật đa khống trong nó nổi bật là thạch anh màu trắng sáng, một số hạt bị gặm mịn, các mảnh felspat bị pelit hóa tối màu hơn, mảnh đá có các loại: philit, mảnh đá vơi, hình dạng đều đặn, mài trịn tốt (hình 3.12).
So sánh với các mẫu lấy ở bãi triều huyện Ba Tri, tỉnh Bến Tre có thể thấy chúng khơng khác nhau nhiều về kích thước hạt, độ mài trịn và chọn lọc. Điều đó chứng tỏ đây là mơi trường có sóng hoạt động ổn định. Những bãi triều cát có chiều rộng (100-200m) thường hẹp hơn bãi triều lầy (600-1000m). Giữa chúng cũng khác nhau về độ cao và độ dốc, bãi triều cát có địa hình cao và dốc hơn (hình 3.13).
Hình 3.12. Ảnh lát mỏng DH6 và DH8, trầm tích cát bãi triều huyện Duyên Hải, (N+, x10)
43
Bảng 3.2. Hàm lượng phần trăm các cấp hạt cát và các tham số độ hạt trầm tích cát bãi triều huyện Duyên Hải (Trà Vinh) và huyện Ba Tri (Bến Tre)
SHM 0.4-0.315 (%) 0.315-0.25 (%) 0.25-0.2 (%) 0.2-0.16 (%) 0.16-0.125 (%) 0.125-0.1 (%) <0.1 (%) Md (mm) So Sk BT02 0 1.9 4.2 36.4 35 18.2 4.2 0.15 1.17 0.96 BT03 0 1.7 2.9 19.1 39.5 26.9 9.8 0.14 1.18 0.99 BT04 0 3.1 6.6 72.2 11.2 5.2 1.7 0.18 1.07 1.00 BT05 0 3.4 5.3 57.2 15.3 14.1 4.7 0.17 1.11 0.96 BT06-1 2.4 6.8 11.8 47 21.2 10.7 0 0.17 1.13 0.98 BT07 0 0.8 1.3 88.1 3.4 3.4 2.9 0.18 1.06 1.00 BT08 0.3 5.7 17.3 71.3 3.8 1.3 0.3 0.18 1.08 1.01 BT10 0 6 12 69.8 8 3.3 0.9 0.18 1.08 1.00 BT10/3 2.4 14.9 22 41.7 13.8 4.5 0.7 0.19 1.17 1.05 BT11 0 8.1 16.9 58 10.2 5.7 1 0.18 1.10 1.01 BT12 2.1 6.4 16.7 41.2 18.2 12.1 3.3 0.18 1.16 0.97 BT14 0 9.2 13.8 56.3 13.2 5.4 2 0.18 1.10 1.00 DH1/1 0.3 13.4 25.3 58.9 1.4 0.5 0.1 0.19 1.11 1.04 DH1/2 1.1 6.4 13 48.4 1.3 15.6 14.2 0.18 1.32 0.71 DH10/1 0 6 12 69.8 8 3.3 0.9 0.18 1.08 1.00 DH10/2 0 2 9.7 85.5 1.8 0.6 0.4 0.18 1.06 1.00 DH12/1 3.2 15.6 20.2 58.7 2.3 0 0 0.19 1.12 1.07 DH12/2 0 0.4 3.2 95.3 0.8 0.3 0 0.18 1.05 1.00 DH13 0.5 3.9 10.1 83.7 1.2 0.6 0 0.18 1.06 1.00 DH14/1 2.9 12.6 4 4.5 73.3 2.3 0.4 0.15 1.08 1.02 DH14/2 3.9 9.3 13.5 69.9 2.4 0.5 0.4 0.19 1.09 1.04 DH2/1 2.8 18.7 24.3 48.4 4 1.4 0.4 0.20 1.16 1.10 DH2/2 0 3.3 2.4 5.2 66.4 19 3.6 0.14 1.09 0.99 DH3/1 0 2 12.5 84.8 0.4 0.2 0 0.18 1.06 1.00 DH3/2 1.4 5.3 11 67.5 9 4.5 1.2 0.18 1.08 1.00 DH4/1 0 4.2 11.1 81.6 2.2 0.8 0 0.18 1.06 1.00 DH5/1 6.4 10 11.8 67.8 2.9 1.1 0 0.19 1.11 1.07 DH5/2 0 2.2 8.8 77.7 9.8 1.5 0 0.18 1.07 1.00 DH6 1.7 4 11.1 51.8 25.5 5.9 0 0.17 1.11 0.99 DH7/2 5 9.7 15.8 60 8.4 0.9 0 0.19 1.10 1.02
Hình 3.14. Mặt cắt tướng trầm tích lỗ khoan LK13-6 3.2. QUY LUẬT PHÂN BỐ TƯỚNG TRẦM TÍCH 3.2. QUY LUẬT PHÂN BỐ TƯỚNG TRẦM TÍCH
45
mực nước biển dẫn đến quá trình xâm thực, đào kht lịng sơng và thành tạo thung lũng bào mịn. Sau đó mực nước biển dâng lên, quá trình lấp dần các thung lũng được minh chứng bởi sự có mặt của tướng bùn vũng vịnh. Tiếp theo là giai đoạn biển thoái, do sự hạ thấp của mực nước biển và nguồn cung cấp dồi dào trầm tích từ hệ thống sơng Cửu Long, loạt trầm tích có xu thế thơ dần lên trên từ bùn chân châu thổ đến cát bột tiền châu thổ và cát bãi gian triều (hình 3.14).
Sự phân bố các tướng trầm tích từ đất liền ra phía biển giai đoạn Holocen muộn – hiện đại xuất hiện khá dày đặc hệ thống trầm tích giồng cát. Nằm sau các giồng cát là trầm tích trũng giữa giồng, tương ứng với tướng bùn đầm lầy chiếm diện tích lớn. Càng ra phía biển càng bắt gặp nhiều diện tích tướng bùn cát lạch triều xen giữa tướng bùn đầm lầy. Kết thúc cho quá trình này là tướng cát bãi triều. Có thể thấy rằng sự phân bố của các tướng trầm tích từ đất liền ra biển tuân theo quy luật phân dị cơ học: trầm tích hạt mịn đến trầm tích hạt thô xen kẽ nhau một cách đều đặn (hình 3.15).
Trong giai đoạn Holocen muộn, đồng bằng châu thổ Trà Vinh được bồi tụ ra phía biển, sự chuyển tướng từ đất liền ra phía biển được thể hiện như sau: tướng cát giồng cát → tướng bùn đầm lầy → tướng bùn cát lạch triều → tướng bùn bãi triều lầy → tướng cát bãi triều. Phần đất liền phía trong ra đến bờ biển ln có sự thay đổi tướng luân phiên giữa tướng cát giồng cát và tướng bùn đầm lầy. Các thế hệ giồng cát chính là dấu ấn các thế hệ đường bờ cổ trong quá trình châu thổ bồi tụ.
47
Chương 4
LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN TRẦM TÍCH HOLOCEN KHU VỰC TRÀ VINH Lịch sử phát triển trầm tích Holocen đồng bằng sơng Cửu Long nói chung và khu vực Trà Vinh nói riêng gắn liền với tiến trình dao động mực nước biển xảy ra trong giai đoạn này. Trong Holocen (11.700 năm đến nay), mực nước biển dâng ứng với biển tiến Flandrian khoảng 18.000 – 8.000 năm cách nay và sau đó là biển thối, từ 6.000 năm đến nay [21]. Tuy nhiên, để làm rõ lịch sử phát triển của một chu kỳ trầm tích cần phải xem xét q trình biển thối diễn ra trước đó từ cuối Pleistocen muộn trong chu kỳ băng hà cuối cùng W2. Trên cơ sở nghiên cứu tướng đá và địa tầng phân tập có thể nhận thấy rõ ràng rằng từ Pleistocen muộn, phần muộn đến nay trên khu vực nghiên cứu đã hình thành 1 tập trầm tích (sequence) hay một chu kỳ trầm tích. Đây là chu kỳ trầm tích cuối cùng trong lịch sử phát triển trầm tích Đệ Tứ, bắt đầu khi mực nước biển tương đối bắt đầu hạ từ điểm cực đại và kết thúc tại thời điểm mực nước biển dâng lên đến cực đại tiếp theo. Nghiên cứu địa tầng phân tập trên cơ sở tướng trầm tích có thể khơi phục lịch sử phát triển trầm tích Holocen khu vực nghiên cứu theo 3 giai đoạn phát triển.
4.1. GIAI ĐOẠN BIỂN THOÁI PLEISTOCEN MUỘN, PHẦN MUỘN (39 ĐẾN 20 NGHÌN NĂM CÁCH NAY - Q13b) ĐẾN 20 NGHÌN NĂM CÁCH NAY - Q13b)
Thuật ngữ biển thoái ở đây được gọi chung cho biển thoái cưỡng bức (forced regression) và biển thoái thấp (lowstand normal regression) xảy ra khi mực nước bắt đầu hạ từ điểm cực đại đến điểm cực tiểu (biển thoái cưỡng bức) và dâng trở lại đến khi tốc độ dâng bằng tốc độ cung cấp trầm tích (biển thối thấp) hình thành miền hệ thống biển thấp (LST).
Trong vùng nghiên cứu không bắt gặp các tướng trầm tích thuộc hệ thống trầm tích biển thấp. Tuy nhiên, quá trình hạ thấp mực nước biển để lại dấu ấn rất rõ ràng. Tất cả các lỗ khoan trong vùng nghiên cứu đều bắt gặp tầng trầm tích sét, bột màu sắc loang lổ tương đối rắn chắc (hình 4.1). Độ sâu bề mặt tầng trầm tích này thay đổi như sau: 21,5m (lỗ khoan TV1); 36,5m (lỗ khoan VL1); 24,3m (lỗ khoan LKTV) và 24,5m (lỗ khoan LK13-6). Trong tầng trầm tích này bắt gặp sạn laterit
nằm rải rác trong sét, bột. Ngồi ra, cịn phát hiện các ống cát với độ dài 10-30 mm, rộng 10-20 mm được lấp đầy bởi các mảnh vỏ sò và cát mịn đến trung. Trong lỗ khoan VL1, trầm tích có cấu tạo hạt đậu (lenticular) [4]. Kiểu cấu tạo này đặc trưng cho mơi trường trầm tích biển nơng có ảnh hưởng của thủy triều. Phân tích C14 từ vật liệu vỏ sị trong tầng trầm tích này cho tuổi như sau: Tại lỗ khoan TV1, độ sâu 25,79m là 43.420 ± 980 năm BP; tại lỗ khoan VL1, độ sâu 35,66m là 57000 ± 40 năm BP [22]. Các kết quả phân tích mẫu tuyệt đối C14 của sú vẹt trong trầm tích đầm lầy ven biển thuộc hệ tầng Mộc Hóa và Long Toàn trong các lỗ khoan trên đồng bằng Nam Bộ cho tuổi là 35.800±2800 yrBP (Phước Tân, Đồng Nai) và Phú Quốc là 36.984±1500 yrBP [3]. Điều này cho thấy vào thời điểm trên mực nước biển đang ở trong lục địa hiện tại trước khi rút ra phía đơng để bắt đầu chu kỳ trầm tích cuối cùng.
a) b)
Hình 4.1. Sét bột màu sắc loang lổ bắt gặp tại lỗ khoan LK13-6 (a) và LKTV (b). Sạn laterit được khoanh trong hình trịn màu trắng, ống cát được khoanh trong hình elip màu vàng.
49
này là sản phẩm phong hóa hóa học khá triệt để. Như vậy, bề mặt trên cùng của tầng sét bột loang lổ chính là bề mặt bào mịn hình thành trong giai đoạn mực nước biển hạ thấp, được gọi là bề mặt bào mòn biển thấp (Lowstand Erosion Surface), là ranh giới bất chỉnh hợp và cũng chính là ranh giới tập (SB – Sequence Boundary).
Hình 4.2. Mặt cắt cắt địa chấn nơng phần rìa ngồi thềm lục địa Đơng Nam Việt Nam [14]
Kết quả nghiên cứu của Schimanski và Stattegger (2005) trên thềm lục địa Đông Nam Việt Nam cho thấy bề mặt bất chỉnh hợp này kéo ra đến độ sâu khoảng 120m nước sau đó chuyển sang chỉnh hợp tương đương (correlative conformity) (hình 4.2). Cùng với các kết quả nghiên cứu khác cho thấy mực nước biển hạ thấp nhất là khoảng -120m nước so với mực nước biển hiện tại vào khoảng 18.000 – 20.000 yrBP. Như vậy, giai đoạn biển thoái cuối Pleistocen muộn đã diễn ra trong khoảng thời gian từ 36 đến 20 ka BP hình thành bề mặt bất chỉnh hợp là ranh giới tập. Tại vùng nghiên cứu chưa phát hiện được các tướng trầm tích thuộc miền hệ thống trầm tích biển thấp hình thành trong giai đoạn hạ thấp mực nước biển có thể do mực nước biển hạ xuống thấp do đó tồn bộ khu vực trở thành miền xâm thực. 4.2. GIAI ĐOẠN BIỂN TIẾN PLESTOCEN
MUỘN – HOLOCEN SỚM (18 – 8 NGHÌN NĂM CÁCH NAY – Q13b-Q2)
Giai đoạn biển tiến sau biển thối xảy ra từ khoảng 18 – 8 nghìn năm cách nay từ độ sâu -120m nước đến độ cao +5m được gọi là biển tiến Flandrian, hình thành hệ thống trầm tích