7. Cấu trúc của luận văn
3.1. Các yếu tố địa lý tự nhiên
3.1.4. Cấu trúc địa chất
Căn cứ vào bản đồ địa chất và khoáng sản Tờ Mahaxay–Đồng Hới (E-48- XXII & E-48-XXIII) tỷ lệ 1: 200 000 do Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam xuất bản năm 1996 thì trên diện tích vùng nghiên cứu tồn tại các thành tạo địa chất từ cổ đến trẻ như sau:
3.1.4.1. Hệ tầng Rào Chăn (D1 rc)
Hệ tầng do Trần Tính (1979) xác lập. Thành phần chủ yếu của hệ tầng là đá phiến sét bị ép phiến mỏng, đá phiến sét vôi xen kẹp đá vôi sét, cát kết vơi và thấu kính đá vơi, đá phiến sét xen các lớp mỏng bột kết, cát kết có vảy sericit. Bề dày hệ tầng đạt khoảng 1500 m. Nhìn chung các trầm tích của hệ tầng có sự chuyển tướng theo chiều ngang. ở mặt cắt Khe Lớp, thành phần chủ yếu là cát kết dạng quarzit, đá phiến và đá vơi, trong khi đó ở các mặt cắt khác thành phần lục nguyên hạt mịn chiếm ưu thế (ảnh 3.1, 3.2 ).
Đá phiến sét đen chứa bitum phân lớp mỏng bị phong hoá
ảnh 3.2. Bản đồ địa chất và khoáng sản Việt nam (khu vực tuyến đường đi qua)
Nguồn: Trung tâm lưu trữ địa chất – Số 6 Nguyên Hồng – Hà nội
Ảnh 3.3. Đá phiến sét chứa bitum màu đen, hệ tầng Rào Chăn (D1 rc)
Dưới kính hiển vi N+ x40. (ảnh Trần Nghi, 1999)
Trong hệ tầng đã phát hiện được các hoá thạch: Dohmophyllum sp., Calceola
sp., Alveolites(?) sp. (San hô); Desquamatia vijaica Khod. (Tay cuộn) và Lissocrinus
curtus (J.Dubat.) (Huệ biển). Nhờ tập hợp hóa thạch này, hệ tầng Rào Chăn được
định tuổi Devon sớm.
Hệ tầng Rào Chăn có quan hệ khơng rõ ràng với các trầm tích cổ hơn nó. Hệ tầng nằm chỉnh hợp dưới hệ tầng Bản Giàng.
3.1.4.2. Hệ tầng Bản Giàng (D1-D2e bg)
Hệ tầng do Trần Tính (1979) xác lập. Hệ tầng bao gồm chủ yếu là cát kết thạch anh màu xám, vàng, rắn chắc, cát kết dạng quarzit, có nơi xen các lớp bột kết, bột kết vôi, đá vôi và phiến sét màu đen. Bề dày chung của hệ tầng gần 1000 m.
Trong hệ tầng, nhất là trong các tập bột kết và phiến sét, đã phát hiện các hoá thạch: Calceola sandalina Lin. (San hô), Hexacrinites (?) humilicarinatus Yelt.,
Hexacrinites aff. biconcavus Yelt. et Dubat. (Huệ biển), Desquamatia lanceoides
vôi đã phát hiện: ParasTriasopora cf. dobretzovi Dubat., Favosites cf. multiformis Dubat., Gephuropora cf. krekovensis Dubat., Chaetetes magnus Lec., Paraheliolites
cf. hanusi Kettn., Heliolites cf. porosus (Goldf.), Spongophyllum halisitoides Eth.,
Calceola sandalina Lin. (San hơ). Tập hợp hố thạch trên cho phép xếp hệ tầng Bản
Giàng vào Devon hạ bậc Emsi - Devon trung bậc Eifel.
Hệ tầng Bản Giàng nằm chỉnh hợp trên hệ tầng Rào Chăn và dưới hệ tầng Mục Bài
3.1.4.3. Hệ tầng Mục Bài (D2g mb)
Hệ tầng do Trần Tính (1979) xác lập. Hệ tầng đặc trưng bằng sự xen kẽ giữa các tập đá vôi, sét vôi màu đen, xám sẫm với các tập đá bột kết, đá phiến sét, cát kết thạch anh màu xám vàng. Trong sét vơi đơi nơi có chứa các ổ silic màu đen, cịn trong cát kết có các ổ đá vơi màu xám xanh.
Tập hợp hố thạch gặp trong đá của hệ tầng rất phong phú. ở phần thấp nhất của hệ tầng gặp các hoá thạch đặc trưng cho Givet, song cũng có một vài yếu tố eifel đi kèm như: Undispirifer undiferus (Roemer), Atrypa vulgariformis Aleks.,
Quydatatrypa triangula (Copper), Spinatrypa balchatica Aleks., v.v... Phần trên của
hệ tầng chứa các hố thạch điển hình cho Givet như: Stringocephalus burtini Defr.,
Caliapora battersbyi (M.E.H.), Scoliopora denticulata (M.E.H.), cùng với các dạng
đặc trưng cho Givet muộn như: Ambothyris cicer (Eichw.), Kelusia volhynica (Kelus) v.v... Ngồi ra cịn xuất hiện một số đại biểu Givet- Frasni ở phần cao nhất của hệ tầng như: Emanuella transversa Grabau, E. samsonoweisi (Kelus). Căn cứ vào các hoá thạch này, hệ tầng đã được xếp vào Devon trung, bậc Givet.
Hệ tầng Mục Bài nằm chỉnh hợp trên hệ tầng Bản Giàng và dưới hệ tầng Đông Thọ.
3.1.4.4. Hệ tầng Đông Thọ (D2g-D3fr đt)
Hệ tầng do A. M. Mareichev và Trần Đức Lương xác lập (trong A. E. Đovjikov và nnk, 1965). Hệ tầng chủ yếu gồm cát kết thạch anh hạt vừa, màu xám nhạt, phân lớp vừa và mỏng, xen các lớp bột kết, đá phiến sét chứa vật chất hữu cơ màu đen. Tại một số nơi trong vùng có thể thấy một tập trầm tích lục nguyên silic ở
phần trên cùng của mặt cắt hệ tầng. Bề dày hệ tầng dao động trong khoảng 200-500 m.
Trong hệ tầng đã phát hiện nhiều hoá thạch Tay cuộn: Megachonetes sp., Schizophoria cf. ivanovi, Adolfia sp.; Vỏ nón: Styliolina sp., Homoctenus sp.; đặc biệt
ở cửa Núi Đỏ (gần ga Minh Lệ) đã gặp một vết lộ có hố thạch thực vật đẹp chứa
Protolepidodendron sp., Bergeria (Lepidodendropsis) sp. và các bào tử:
Apiculatisporites sp., Geminospora sp., Grandispora sp., Favispora cf. rotunda Lu,
Gymbosporites magnifica (McGregor). Phức hệ hoá thạch kể trên cho phép xếp hệ
tầng Đông Thọ vào Devon trung, bậc Givet đến Devon thượng, bậc Frasni.
Hệ tầng Đông Thọ nằm chỉnh hợp trên hệ tầng Mục Bài và chuyển tiếp lên hệ tầng Xóm Nha.
3.1.4.5. Hệ tầng Cát Đằng (D3 cđ)
Hệ tầng do Nguyễn Quang Trung và nnk. (1983) xác lập. Hệ tầng chủ yếu bao gồm các trầm tích carbonat đa dạng, trong đó các đá vơi sọc dải và đá vơi loang lổ chiếm một khối lượng đáng kể. Ngồi ra cịn có đá vơi màu xám, đơi nơi có xen những tập mỏng đá vôi silic, hoặc đá phiến silic. Bề dày khoảng 250 m.
Hệ tầng Cát Đằng chứa các hoá thạch dạng lỗ tầng: Stachyodes aff. costulata Lec., S. lagowiensis Gog., Anostylostroma ? crassa Hung và đặc biệt phong phú các vi hoá thạch Răng nón thuộc các đới Palmatolepis rhenana, Pa. linguiformis, Pa.
triangularis, Pa. crepida, Pa. marginifera, Pa. trachytera và tập hợp Pa. gracilis -
Pa. sigmoidalis có tuổi từ Frasni tới cuối Famen thuộc Devon muộn.
Hệ tầng Cát Đằng nằm chỉnh hợp trên tập đá phiến silic của hệ tầng Đông Thọ. Quan hệ trên của hệ tầng với hệ tầng La Khê (C1 lk) chưa quan sát được. Theo tài liệu địa chất khu vực thì đó là quan hệ bất chỉnh hợp.
Đặc biệt trong vùng nghiên cứu có một mặt cắt địa chất đẹp lộ ra ở cửa hang đá tại sườn tây nam của núi đá vơi Xóm Cây Đa (trong bản đồ địa hình cũ ghi là Xóm Nha), cách thị trấn Quy Đạt khoảng 3 km về phía Tây (ảnh 3.3). Tại mặt cắt địa chất này đã phát hiện ranh giới thời địa tầng liên tục giữa hai bậc Frasni và Famen trong Devon thượng dựa trên kết quả nghiên cứu nhóm vi cổ sinh Răng nón
(Conodonta). Sự tích đọng trầm tích liên tục cũng như các đới hố thạch Răng nón được phát hiện đầy đủ trong khoảng ranh giới kể trên là nét độc đáo của mặt cắt này, khiến ý nghĩa của nó có tầm cỡ quốc tế trong việc nghiên cứu sinh địa tầng Devon thượng. Do vậy khối núi đá vôi kể trên cần được bảo vệ như một di sản tự nhiên có giá trị khoa học lớn.
Trong mặt cắt Xóm Nha kể trên, Tạ Hoà Phương và Nguyễn Hữu Hùng (1997) đã thu thập tại khoảng ranh giới Frasni/Famen tổng cộng 7 mẫu hoá thạch Dạng lỗ tầng, 2 mẫu Vỏ nón và 69 mẫu đá vơi để gia cơng Răng nón. Các đới hố thạch Răng nón được phát hiện liên tục, từ đới Pa. rhenana đến đới Pa. trachytera,
trong đó ranh giới Frasni/ Famen đi qua giữa hai đới Pa. linguiformis và Pa.
triangularis. (ảnh 3.3)
ảnh 3.4. Khối đá vơi Xóm Nha ( xóm Cây Đa, tây Quy Đạt )
(ảnh Tạ Hoà Phương, 1996) 3.1.4.6. Hệ tầng La Khê (C1 lk)
Hệ tầng La Khê do Mareichev A.M. và Trần Đức Lương xác lập (trong Đovjikov) A.E. và nnk., 1995) và định tuổi Carbon sớm. Trong cơng trình này, lớp đá vôi xám đen nằm cao nhất trong mặt cắt đã được tách ra để nhập vào hệ tầng Bắc Sơn
nằm trên. Trong phạm vi tờ Mahaxay- Đồng Hới, hệ tầng lộ ra tại nhiều nơi như Gia ốc, Thác Dài, đường 20, Cà Roòng và trung tâm khối đá vôi Kẻ Bàng. Chiều dày chung của hệ tầng khoảng 230mét. Lớp cơ sở của hệ tầng nằm khơng chỉnh hợp lên các trầm tích cổ hơn . Tuổi của hệ tầng được xác định là Carbon sớm
3.1.4.7. Hệ tầng Bắc Sơn (C-P bs)
Hệ tầng Bắc Sơn do Nguyễn Văn Liêm xác lập năm 1979 ( loạt Bắc Sơn ). Trên tờ Mahaxay - Đồng Hới hệ tầng chiếm một diện tích khá lớn, chủ yếu thuộc về khối đá vơi Kẻ Bàng, ở Quy Đạt và dọc theo sông Rào Nậy. Mặt cắt tốt nhất ở vùng Chalo, Xóm Quyền, Quy Đạt.
Bề dày của hệ tầng đạt 700-900 mét, hệ tầng nằm chỉnh hợp trên hệ tầng La Khê và được xếp vào tuổi Carbon – Permi không phân chia.