2. Holocene development of Ha Long Bay
2.2.Quan hệ giữa nâng cao mực nước biển chân tĩnh và chuyển
động kiến tạo hiện đại với sự hình thành vịnh Hạ Long.
ở phần trên, ta đã xem xét lịch sử Vịnh Hạ Long trong Holoxen qua các sự kiện địa chất thực tế, khi biển tiến, khi biển rút, khi bồi tụ, khi xói lở ưu thế ..v.v. Nguồn gốc phát sinh các sự kiện đó liên quan đến 3 yếu tố cơ bản. Đó là sự dâng cao của mực nước biển chân tĩnh (do nguyên nhân khí hậu và có quy mơ hành tinh), chuyển động kiến tạo hiện đại nâng cao hoặc hạ thấp của vỏ trái đất khu vực Hạ Long và cuối cùng là q trình tích tụ bồi tích. Mực nước biển thực tế nâng cao hay hạ thấp là do tốc độ nâng cao mực nước chân tĩnh lớn hơn hay nhỏ hơn tốc độ nâng kiến tạo. Trường hợp chuyển động kiến tạo hạ, mực nước biển thực tế càng nâng nhanh hơn. Đường bờ biển lùi ra phía biển hay lấn vào lục địa là do q trình bồi tụ bờ có đền bù hay khơng đền bù q trình dâng cao của mực nước thực tế. Đương nhiên, khi mực nước biển thực tế hạ thấp, xu thế cơ bản là đường bờ mở lấn ra phía biển. Người ta cho rằng, nói đến biển tiến hay biển lùi, trước hết phải nghĩ đến đường bờ di chuyển về phía lục địa hay phía biển, sau đó mới nghĩ đễn mực biển dâng cao hay hạ thấp. Nói chung, khái niệm biển tiến thường mang cả hai hàm ý là đường bờ lấn vào lục địa và mực biển dâng cao. Nhưng khơng ít trường hợp mực biển thì nâng cao mà đường bờ lại mở lấn ra phía biển do bồi tụ quá mạnh như ở châu thổ Sông Hồng hiện nay.
Những tài liệu thực tế đã có, được vận dụng theo các nguyên tắc trên cho phép kết luận rằng: Vịnh Hạ Long được hình thành trong
thời gian Holoxen là do biển tiến chân tĩnh (do nguyên nhân khí
2.2. The relation between rising eustatic sea levels and modern
tectonic movements in the formation of Ha Long Bay
We may conclude that Ha Long Bay was formed in the Holocene largely by marine trangressions that were eustatic; these were worldwide phenomena due to climate changes. These sea level rises were greater than the regional uplift due to modern tectonics, and were also much greater than rates of modern alluviation that could raise the coastal zones.
Data has been gathered all around the world to show that eustatic sea levels have risen steadily during the late Pleistocene and throughout the Holocene; this was a consequence of the melting and retreat of the great continental ice sheets of the last Ice Age. Aaound 20,000 years age, world sea levels were about 120 m below their present level. When the glaciers melted the sea level rise was rapid until it was close to the modern level about 8000 years ago. Since then, there have been many minor fluctuations which are not easily correlated between different coastal regions because local tectonic movements created additional local variations.
Evidence surveyed by scientists at the Hai Phong Oceanology Institute confirm the recent pattern of oscillating sea levels within Ha Long Bay and neighbouring zones. Old marine terraces, estuary features and sea level notches in cliffs are at heights of 4.0-6.0 m and 3.0-3.5 m are due to tectonic uplift movements, and are not due to eustatic sea levels being higher. About 5600 years ago, a marine trangression caused expansion of Ha Long Bay, but the sea level was actually 5-7 m lower than at present.
hậu) có tốc độ dâng vượt tốc độ nâng kiến tạo hiện đại trong điều kiện thiếu hụt bồi tích ở vùng ven bờ.
Về mực nước chân tĩnh: biển tiến Flandrian hay biển tiến
Holoxen, hoặc còn được gọi là biển tiến sau băng hà lần cuối bắt đầu từ khoảng 17 - 18 nghìn năm trước, ở khoảng độ sâu 100 - 120m phía ngồi thềm lục địa. Trên thế giới, có hai quan điểm lớn khác nhau về đợt biển tiến này. Nhà thuỷ văn học Fairbridge (1961) ở Trường Đại học Cambridge cho rằng, mực nước biển chân tĩnh trong Holoxen đạt đến độ cao cực đại 3 - 4m vào khoảng 5 - 6 nghìn năm trước, sau đó dao động lên xuống nhiều lần cho đến hiện nay. Trái lại, nhà Địa chất biển người Mỹ, Shepard (1963) lại cho rằng, mực nước chân tĩnh của đại dương thế giới trong Holoxen dâng cao dần cho đến hiện nay. Trước thời gian 7 - 8 nghìn năm, biểu đồ mực nước của hai ơng này khơng có gì khác biệt. Sự khác biệt lớn là dao động mực biển từ giữa Holoxen giữa trở lại. Fairbridge cho rằng các mực biển cổ nằm cao chủ yếu là do mực biển ngày xưa dâng cao đến đó. Shepard cho rằng, các mực biển cổ nằm cao hơn hiện nay là do kiến tạo nâng địa phương. Trên biểu đồ của Shepard, vào 11 nghìn năm trước, mực biển ở độ sâu 42,5m và tốc độ dâng 9 mm/năm. Đến 6 nghìn năm trước mực biển ở độ sâu 7m, tốc độ dâng 4 mm/năm. Đến 4 nghìn năm, tốc độ dâng bắt đầu nhỏ hơn 1 mm/năm và khoảng 1 nghìn năm qua, tốc độ dâng tăng dần từ 0,5 đến 1,0 mm/năm. Cả hai ơng đều rất nổi tiếng và đều có nhiều người ủng hộ. Ngồi ra, cịn có một vài quan điểm khác. Ví dụ: các nhà khoa học Úc cho rằng khoảng 3 - 4 nghìn năm trở lại đây, mực nước biển của thế giới cơ bản không thay đổi.
Theo tài liệu khảo sát và nghiên cứu những năm qua của nhóm các nhà chuyên môn ở Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng, dao động mực nước và đặc điểm phát triển địa chất khu vực Vịnh Hạ Long và lân cận phù hợp với quan điểm của Shepard. Có nghĩa là các mực biển cổ biểu hiện ở các thềm biển, hàm ếch ăn mịn hố học hiện nằm ở các độ cao 4 - 6 m, 3 - 3,5 m là do vận động kiến tạo nâng khu vực chứ không phải mực biển ngày xưa cao đến thế. Vào khoảng 5600 năm trước, biển tiến mở rộng nhất trong Holoxen, lấn sâu vào lục địa nhưng mực nước biển thực tế lúc đó
The Holocene tectonics of Ha Long Bay and its adjacent areas were influenced by the narrow belt of the inherited De Tam Ha Long downwarping. Ha Long can be divided into three tectonic belts:
1 An uplift zone in the Holocene was also rising in the Pleistocene and has caves at levels of 10-15 m, 20-30 m and 40-60 m in the linstone. Marine notches and terraces occur at 4-6 m and 3.0-3.5 m high. Before the middle Holocene, the eustatic trangression rose quickly, causing the margin of the belt to spread out. Eustatic sea level rose by 1.25 mm/year and tectonic uplift was at 2.14 mm/year, since the middle of the Holocene 5600 years ago. The relative land level rise was therefore 0.89 mm/year, so that the coast and shore zone has risen compared with the sea level to an average of 5 m.
2 A zone of stability and very weaken Holocene uplift included most of the coastal area and the shallow bay 2-5 m deep. In this zone, about 3000-4000 and 1000-2000 years ago eustatic sea levels rose at the same rate as the tectonic uplift; then about 1000 years ago, the sea trangressed because the eustatic rise was faster than the tectonic movement. The raised sea level continued to erode the old terraces. 3 The Holocene zone of subsidence was a narrow one with arcuate shape at the outside of Ha Long Bay. Sea caves and marine notches are common, and the sea has influenced the area continuously since the middle Holocene.
thấp hơn hiện nay 5 - 7m.
Về chuyển động kiến tạo hiện đại: trong kiến tạo hiện đại kỉ
Nhân sinh nói chung, kiến tạo Holoxen nói riêng, khu vực Vịnh Hạ Long và lân cận chịu ảnh hưởng của vận động nâng ưu thế. Vận động kiến tạo hạ có lẽ chỉ hạn chế ở dải hẹp kế thừa trên bồn trũng Đệ Tam Hạ Long. Về cấu trúc kiến tạo, có thể chia khu vực Hạ Long thành 3 đới.
Đới nâng mạnh trong Holoxen, cũng là đới nâng mạnh trong Pleixtoxen với các hệ thống hang động cao 10 - 15 m, 20 - 30 m và 40 - 60 m ở khu vực núi đá vôi. Trong đới này phổ biến các ngấn hàm ếch, các thềm biển cao 4 - 6 m và 3 - 3,5 m. Trước Holoxen giữa, biển tiến chân tĩnh dâng rất nhanh làm chìm ngập phần rìa đới. Từ giữa Holoxen giữa đến nay tốc độ dâng chân tĩnh giảm và thấp hơn tốc độ nâng kiến tạo. Vì vậy, các mực biển cổ bị nâng cao và mực cao hơn có tuổi cổ hơn. Từ giữa Holoxen giữa (5600 năm trước) đến nay, mực nước biển chân tĩnh dâng cao 1,25 mm/năm còn tốc độ nâng kiến tạo 2,14 mm/năm. Tốc độ nâng tương đối ( hiệu số giữa nâng kiến tạo và nâng chân tĩnh) là 0,89 mm/năm. Vì vậy, đường bờ cổ bị nâng cao so với mực biển hiện nay trung bình 5m.
Đới ổn định và nâng yếu trong Holoxen bao gồm phần lớn vùng triều và vùng ngập nước có độ sâu 2 - 5 m. ở đới này, trong thời gian biển tiến Holoxen có những giai đoạn vào khoảng 4 - 3 nghìn và 2 - 1 nghìn năm trước bị lục địa hóa, hoặc đầm lầy hóa do mực nước chân tĩnh dâng chậm, trong khi vận động kiến tạo nâng có những pha tăng cường. Khoảng nghìn năm qua, biển tràn lên đới này vì tốc độ dâng chân tĩnh nhanh dần, trong khi chế độ kiến tạo ổn định hoặc nâng rất chậm, chính sự nâng cao mực biển đã tăng cường xói lở bờ bãi.
Đới hạ lún trong Holoxen là một dải hẹp có hình vịng cung phía ngồi bờ vịnh. Trên đới này, có thể nhận thấy những khơng gian khơng có đảo hoặc các đảo nhỏ, thấp và dường như không gặp các ngấn hàm ếch cổ. Tại đây, ảnh hưởng của biển gần như liên tục từ giữa Holoxen giữa đến nay.
Chương 4
Vịnh Hạ Long trong tương lai