2.2. BẢN ĐỒ ĐỊA CHẤT THỦY VĂN
2.2.2. Đặc điểm địa chất các tầng chứa nước và cách nước
Trên dải đồng bằng ven biển Quảng Trị, nước lỗ hổng nằm chủ yếu trong các trầm tích bở rời, gắn kết yếu và các thành tạo phun trào có tuổi từ Neogen đến hiện đại. Trầm tích có đặc điểm phân nhịp rõ ràng, mỗi nhịp được bắt đầu bằng các thành tạo hạt thơ, được hình thành vào thời kỳ biển thối, tạo nên tầng chứa và lưu thơng nước; kết thúc nhịp là thành tạo hạt mịn, được thành tạo liên quan với thời kỳ biển tiến cực đại, đóng vai trị tầng cách nước. Từ trên xuống, các tầng chứa nước và cách nước chính gồm:
Tầng chứa nước Holocen
Tầng chứa nước Holocen gồm các thành tạo trầm tích nằm trong 3 thời kỳ khác nhau: Holocen sớm – giữa, Holocen giữa và Holocen muộn.
Phụ tầng chứa nước Holocen sớm – giữa (Q21-2)
Các thành tạo trầm tích tuổi Holocen sớm – giữa được thành tạo liên quan đến thời kỳ đầu của biển tiến Flandrian, khi mực nước còn thấp hơn ngày nay trên 10m. Quá trình xâm thực sâu mạnh đã tạo điều kiện cho sự hình thành các trầm tích hạt thơ tướng lịng sơng gồm chủ yếu cuội, sỏi lẫn ít cát bột, nằm ở phần đáy bãi bồi cao các thung lũng sơng suối ở đồng bằng cao (aQ21-2). Về phía Đơng, tương ứng với các thành tạo sơng là các trầm tích sơng – biển (am Q21-2). Các trầm tích hỗn hợp sơng – biển gồm các lớp cát lẫn bột sét xen lớp bột sét màu xám đen, xám vàng, cấu tạo nên các bãi bồi cao 4 – 6m. Về phía Đơng, các trầm tích trên bị chìm dưới các thành tạo trẻ hơn, chỉ được nghiên cứu qua các tài liệu lỗ khoan. Đó là trầm tích chứa nước ngầm tầng mặt, đóng vai trị quan trọng cho sinh hoạt và sản xuất.
Phụ tầng chứa nước Holocen giữa (Q22)
Phụ tầng chứa nước ngầm nằm trong trầm tích biển (mQ22), gồm các tập
cát thạch anh màu xám trắng đến trắng tinh khiết cấu tạo nên thềm biển có độ cao 4 – 6m kéo dài từ Nam Cửa Tùng đến Thuận An, được thành tạo liên quan với đợt biển tiến Holocen trung. Các trầm tích này có độ chọn lọc, mài trịn tốt, bề dày thay đổi từ 10 – 25m. Bề mặt địa hình cấu tạo bởi cát thời kỳ này còn chịu tác động mạnh của gió, tạo nên các gị đụn cao 10 – 20m, giữa chúng là các dải trũng thoải có tích tụ than bùn.
Phụ tầng chứa nước Holocen giữa – muộn (Q22-3)
Thời kỳ Holocen giữa – muộn gồm các thành tạo nguồn gốc sông, sông biển và biển - đầm lầy. Các trầm tích sơng (a Q22-3) cấu tạo nên các bãi bồi cao từ 3 – 4m, phân bố dọc các thung lũng sông suối. Mặt cắt gồm cát cuội sỏi, trên cùng là lớp bột sét lẫn cát màu xám vàng dày 2 – 3m. Đây là tầng trầm tích chứa nước rất tốt.
Nằm trên dải đồng bằng ven biển và xa lịng sơng hơn các thành tạo aluvi là các trầm tích sơng- biển (am Q22-3) tạo nên các bãi bồi cao 2 - 3 mét. Mặt cắt gồm cát lẫn bột, sét màu xám đen, xám vàng. Nước ngầm trong tầng phong phú, song chất lượng khơng tốt do trầm tích lẫn nhiều vật chất hữu cơ, đơi nơi có tổng độ khống hóa cao.
Phụ tầng chứa nước Holocen muộn (Q23)
Phụ tầng chứa nước Holocen muộn được chia thành hai phần: phần dưới (Q23a) và phần trên (Q23b). Phụ tầng chứa nước Holocen muộn, phần dưới gồm:
- Các thành tạo sông (aQ23a) tạo nên các bãi bồi thấp ven lòng, các thành tạo gờ cao ven lòng với mặt cắt gồm các lớp cát cuội sỏi ở dưới và cát lẫn bột sét ở trên. Lưu lượng và chất lượng nước ngầm tốt, song quy mơ nhỏ.
- Các trầm tích biển (mQ23a) gồm cát thạch anh màu xám vàng, độ chọn lọc, mài tròn tốt, cấu tạo nên bề mặt thềm biển cao 2 – 3m, nằm ở phía trong các đụn cát dọc bờ biển hiện đại. Đây chính là nơi định cư lâu đời của ngư dân ven biển. Phần sâu của thành tạo cát có thể tồn tại các thân quặng ilmenit bị chôn vùi.
- Các thành tạo sông – biển (amQ23a) thời kỳ này phát triển khá rộng rãi, tạo nên bề mặt đồng bằng thấp, hơi trũng, cao 1 – 2m, có hình thái tương đối đẳng thước ở hạ lưu sơng Ơ Lâu, sơng Bến Hải hoặc kéo dài phương Tây Bắc - Đông Nam ở phía Tây thềm cát tuổi Holocen. Đây chính là phần rìa của hệ thống đầm phá Tam Giang đã được lấp đầy sớm. Mặt cắt trầm tích gồm các lớp bột sét lẫn cát, sét bột màu xám vàng, xám đen, giàu vật chất hữu cơ. Lưu lượng nước ngầm tốt, song chất lượng kém.
Phụ thống Holocen muộn, phần trên là các thành tạo lịng sơng và các bãi cát ven lòng hiện đại (aQ23b) với các điểm cát xây dựng phân bố dọc các thung lũng sông suối. Thành tạo bãi biển hiện đại với các lớp cát thạch anh màu xám vàng chứa ilmenit và các thấu kính ilmenit giàu. Đây là phần bãi bồi thường xun ngập nước vào mùa mưa, ít có khả năng cung cấp nước ngầm.
Tầng cách nước Holocen giữa
Trong Holocen có một số thành tạo đóng vai trị cách nước, đó là thành tạo nguồn gốc biển – vũng vịnh tuổi Holocen giữa và biển – đầm lầy tuổi Holocen giữa – muộn. Do phân bố ngay trên bề mặt, các tầng cách nước này làm giảm khả năng bổ sung nước mặt suống các tầng chứa nước bên dưới, song chúng cũng đóng vai trị bảo vệ cho các tầng chứa nước nằm dưới chúng.
Tầng cách nước trầm tích biển – vũng vịnh (mlQ22)
Trầm tích biển – vũng vịnh tuổi Holocen trung cấu tạo nên bề mặt đồng bằng cao 4 – 6m với địa hình tương đối phẳng hoặc bề mặt đồng bằng hơi trũng ở phần đỉnh tam giác châu các thung lũng sông. Mặt cắt được đặc trưng bởi các lớp bột sét màu xám vàng, xám đen giàu vật chất hữu cơ và di tích vỏ sị hến. Tập trầm tích này có bề dày thay đổi từ 5 – 8m, tạo nên một tầng chắn nước mặt khá
quan trọng.Một tầng chắn nước có bề dày mỏng hơn và đặc điểm thơ hơn là các trầm tích biển - đầm lầy (mb Q22-3), thành tạo chủ yếu trong các dải trũng nằm giữa các bề mặt tích tụ cát biển tuổi cuối Pleistocen muộn. Mặt cắt gồm lớp bột sét màu xám đen giàu vật chất hữu cơ, chuyển lên là lớp than bùn xám đen.
Tầng chứa nước Pleistocen muộn, phần trên (Q13b)
Tầng chứa nước trầm tích sơng Pleistocen muộn, phần trên (aQ13b)
Các trầm tích sơng tuổi cuối Pleistocen muộn cấu tạo nên các thềm sơng bậc I có độ cao 8 – 15m, phân bố thành các dải có chiều rộng từ vài chục mét tới trên 1000m dọc trung và thượng lưu các thung lũng sông suối. Mặt cắt gồm 3 tập: dưới cùng là cuội sỏi lẫn cát bột màu xám vàng, dày 3 – 5m; giữa là cát lẫn bột sét xen các thấu kính cuội sỏi, dày 3 - 4m và trên cùng là các trầm tích tướng bãi bồi với các lớp sét bột mịn dẻo màu xám vàng. Đây là tầng chứa nước ngầm có giá trị cao ở vùng gị đồi phía Tây đồng bằng.
Tầng chứa nước trầm tích sơng – biển Pleistocen muộn, phần trên (amQ13b)
Các trầm tích hỗn hợp sơng – biển nằm dọc các thung lũng ở vị trí chuyển tiếp giữa vùng gị đồi và dải đồng bằng ven biển, chuyển tiếp dần về phía Đơng so với các thành tạo nguồn gốc sơng và có diện phân bố rộng hơn so với thành tạo này. Mặt cắt được đặc trưng bởi sự pha trộn giữa cát, bột và sét màu xám đen, phần trên bị phong hoá cho màu xám vàng loang lổ, bề dày thay đổi từ 5 – 15m.
Tầng chứa nước trầm tích biển Pleistocen muộn, phần trên (mQ13b)
Các trầm tích biển tuổi cuối Pleistocen muộn cấu tạo nên các bậc thềm cao 8 – 15m, phân bố khá rộng rãi ở Đông Nam Triệu Phong, Bắc Hải Lăng, Đông Nam Gio Linh, Đông Bắc Hồ Xá,... Mặt cắt được đặc trưng bởi các tập cát thạch anh màu xám đen, xám trắng. So với cát của thời kỳ đầu Pleistocen muộn, các tập cát này có độ mài trịn, chọn lọc tốt hơn. Tại khu vực Đơng Nam Triệu Phong, cát có màu trắng tinh khiết có thể đạt chỉ tiêu cát thuỷ tinh. Các thành tạo tướng bar này phủ bất chỉnh hợp trên trầm tích vũng vịnh tuổi đầu Pleistocen muộn, chuyển tướng với các thành tạo sông biển, biển vũng vịnh cùng tuổi và bị trầm tích Holocen trung phủ lên. Bề dày thay đổi từ 5 – 10m.
Tầng cách nước trầm tích biển – vũng vịnh Pleistocen muộn, phần trên (mlQ13b)
Trên các dải trũng thoải kéo dài phương Tây Bắc - Đông Nam nằm giữa các thành tạo cát vàng đỏ ở Bắc Hồ Xá phân bố một kiểu mặt cắt trầm tích tướng
vũng vịnh với thành phần gồm bột sét lẫn cát màu xám nâu, xám trắng loang lổ. Trong các trũng thoải cắt vào đá Bazan và các tầng đá phiến thường phát triển các thành tạo sét bột, sét caolin xám xanh, xám trắng loang lổ đỏ. Bề dày mặt cắt từ 6 – 8m. Tầng cách nước này cũng nằm trên mặt, làm giảm khả năng bổ sung nước cho tầng chứa nước Plestocen dưới, song cũng đóng vai trị bảo vệ khỏi ơ nhiễm do các nguồn trên mặt cho các tầng chứa nước Pleistocen nằm dưới.
Tầng chứa nước Pleistocen muộn, phần dưới (Q13a)
Gồm một kiểu trầm tích chứa nước ngầm là thành tạo biển ven bờ (mQ13a) Các trầm tích biển ven bờ tuổi Pleistocen muộn, phần dưới là các bar cát cổ, hiện được nâng cao tạo thềm biển 20 – 30m, phân bố khá rộng rãi ở khu vực Hồ Xá, xung quang khối Bazan Vĩnh Linh. Mặt cắt điển hình được theo dõi tốt theo các lỗ khoan LK604, 604b, 605, 607, 610,... Trầm tích có thành phần tương đối đồng nhất gồm cát thạch anh hạt nhỏ đến trung, màu sắc thay đổi từ xám đen ở dưới đến xám vàng loang lổ đỏ, vàng nghệ, vàng nâu ở phần trên. Trầm tích chọn lọc trung bình, tỷ lệ cấp hạt cát đạt 70 – 80%, còn lại là bột sét, chứa Trùng lỗ Elphidium sp., Ammonia sp., Pararotalia ... đặc trưng cho môi trường biển nông. Các thành tạo này chuyển tiếp trên các trầm tích tướng lịng sơng tuổi Pleistocen giữa – muộn và bị phủ bất chỉnh hợp bởi các trầm tích biển tuổi cuối Pleistocen muộn. Bề dày mặt cắt thay đổi từ 10 – 50m. Do có tuổi tương đối cổ, lại được nâng lên độ cao trên 20m, nước trong trầm tích của tầng này được lưu thơng tốt, có độ khống hóa thấp, trở thành tầng chứa nước quan trọng của khu vực.
Tầng cách nước trầm tích biển vũng vịnh Pleistocen muộn, phần dưới (mlQ13a)
Đây là tầng cách nước có quy mơ phân bố rộng rãi nhất trong miền đồng bằng Quảng Trị. Đó là các thành tạo biển – vũng vịnh tuổi đầu Pleistocen muộn, phân bố trên dải đồng bằng thấp từ Hiền Lương đến Thừa Thiên, hồn tồn bị phủ bởi các trầm tích trẻ hơn, được theo dõi tốt theo các lỗ khoan LK603, LK432, QT09,... Mặt cắt chung khá đồng nhất, gồm sét bột mịn dẻo màu xám đen, giàu vật chất hữu cơ và di tích vỏ sị hến. Phần trên của mặt cắt bị phong hoá cho màu vàng nâu loang lổ đỏ.
Đáy của tập hạt mịn có tác dụng chắn nước này nằm chuyển tiếp trên các tập hạt thơ nguồn gốc sơng (đường đẳng sâu C1), có dạng song song với đường bờ. Nóc của tầng chắn nước nghiêng thoải với độ sâu giảm từ 10 m tại rìa đồng bằng cao (gần trùng Quốc lộ 1A) đến 50m ở gần đường bờ hiện đại, bị phủ lại bởi các thành tạo cát biển tuổi cuối Pleistocen muộn.
Đáng lưu ý là dọc các thung lũng sơng và ở phía Đơng, nhiều nơi tầng cách nước này bị chọc thủng bởi hoạt động xâm thực của dòng chảy vào cuối Pleistocen – đầu Holocen. Tại đây, tầng chứa nước Pleistocen nằm dưới có thể bị nhiễm mặn, tăng độ khống hóa, làm giảm chất lượng nước ngầm.
Đồng thời với khả năng chắn nước, đây còn là tầng đất yếu, chúng cần được điều tra kỹ khi xây dựng các cơng trình.
Tầng chứa nước Pleistocen sớm – muộn (Q11-3)
Thực chất, tầng chứa nước này gồm một số phụ tầng chứa nước và tầng cách nước phân bố khơng liên tục. Do khó phân định được chính xác nên các cơng trình nghiên cứu, đánh giá nước ngầm đều để chúng thành một tầng chung. Dưới đây là đặc điểm của các phụ tầng:
Phụ tầng chứa nước Pleistocen giữa – muộn
- Phụ tầng chứa nước Pleistocen giữa – muộn phân bố trong trầm tích sơng và sông – lũ (a, ap Q12-3), phân bố khá rộng rãi trên các thềm sông bậc II cao 20 – 30m dọc các thung lũng sơng suối trong vùng gị đồi và ở phần đỉnh các tam giác châu sông Thạch Hãn, sông Cam Lộ,... (khu vực Tân Phố, Hương Cồn, Mai Lực, Tây Nam thị xã Quảng Trị,...). Về phía Đơng, trầm tích phân bố dọc các lịng sơng cổ và bị phủ bởi các thành tạo trẻ hơn. Mặt cắt gồm chủ yếu là các thành tạo hạt thơ: cuội, sỏi, sạn lẫn ít cát bột màu xám vàng, bở rời. Cuội có đường kính trung bình 2 – 3cm, cá biệt tới 5 – 6cm, thành phần chủ yếu là thạch anh, ít cát kết và granit, mài tròn khá. Bề dày trầm tích thay đổi từ vài mét đến 40m. Đây là tầng chứa nước quan trọng của dải đồng bằng ven biển.
Phụ tầng cách nước trầm tích hỗn hợp sơng – biển(am QI2)
- Phụ tầng cách nước trầm tích hỗn hợp sơng – biển (am QI2) phân bố ở vùng đồng bằng hạ lưu các sơng Thạch Hãn, Ơ Lâu, hoàn toàn bị phủ bởi các thành tạo trẻ hơn, được nghiên cứu theo tài liệu các lỗ khoan LK2BQT, LK2QT, LK9QT, LK423,...
Mặt cắt gồm cát lẫn bột, sét bột, bột sét màu xám đen, chứa phong phú bào tử phấn hoa Quercus sp., Sphagnum sp., Acrostichum sp., Taxus sp.,
Euphorbia sp.,... đặc trưng cho môi trường cửa sông ven biển. Các trầm tích này
chuyển tiếp trên các tập hạt thô nguồn gốc sông cùng tuổi và bị phủ bất chỉnh hợp bởi các thành tạo Pleistocen giữa – muộn. Bề dày trầm tích đạt 10 – 15m. Như vậy, phần dưới của tầng này vẫn chứa và lưu thông nước, song do độ hạt nhỏ, khả năng lưu thông hạn chế. Tầng cách nước nằm phần trên mặt cắt này.
Phụ tầng chứa nước Pleistocen sớm nằm trong các trầm tích sơng (aQI1),
- Phụ tầng chứa nước Pleistocen sớm nằm trong các trầm tích sơng (aQI1), phân bố dọc các thung lũng sông cổ ở Đông thị xã Quảng Trị, Đông Hà. Mặt cắt được đặc trưng bởi các trầm tích hạt thơ, bở rời, gồm: cuội, sỏi, sạn, cát lẫn bột màu xám vàng, dày 20 – 30m. Chúng phủ bất chỉnh hợp trên các tập hạt mịn tuổi Neogen và bị phủ lại bởi các thành tạo hỗn hợp sông biển tuổi Pleistocen giữa.
Nóc của tầng chứa nước này bị phủ bởi tập cách nước tuổi Pleistocen muộn (đường đẳng sâu C1), có dạng song song với đường bờ, lấn sâu về phía lục địa tại các cửa sơng. Bề mặt đáy có độ dốc khá lớn (đường đẳng sâu C2), từ độ sâu 20m tại khu vực dọc Quốc lộ 1A đến 100m dọc đường bờ.
Tầng chứa nước khe nứt trong đá Bazan Pleistocen sớm (Q11)
Bazan có tuổi Pleistocen sớm phân bố ở phần địa hình thấp của khối Bazan Vĩnh Linh, khối Gio Linh,... Mặt cắt gồm Bazan Olivin cấu tạo khối đặc sít xen Bazan lỗ hổng màu đen xẫm, xám đen, xám nâu, phần trên bị phong hoá mạnh, nhiều nơi khơng cịn đá Bazan tươi. Bề dày từ vài mét đến 60m.Tại khu vực gần Cửa Tùng, Bazan bị các khe nứt nguyên sinh chia cắt tạo các khối trụ đặc trưng. Bazan có kiến trúc Pocfia, nền Dolerit, Pilotacxit và Ofit. Trong một số văn liệu địa chất, các Bazan này được xếp vào tuổi Holocen. Thống nhất với ý kiến của Trần Đức Lương, Đinh Công Bảo và nnk (1979) rằng các khối Bazan Dốc Miếu, Vĩnh Linh có địa hình bị phân cắt mạnh, Bazan bị phong hoá đáng kể tạo nên lớp vỏ phong hoá dày, nhiều nơi cho sản phẩm đá ong và Laterit Boxit thuộc loại Bazan cổ (N2 – QI). Các kết quả phân tích tuổi tuyệt đối Bazan ở khối