2.5. Nguồn bổ cập cho thấu kớnh nước nhạt
2.5.3. Phõn tớch và thảo luận kết quả
2.5.3.1. Nguồn bổ cập và nguồn gốc NDĐ trong vựng nghiờn cứu
Mối tương quan giữa cỏc thành phần đồng vị bền (δ2H và δ18O) của cỏc mẫu
NDĐ đó được thiết lập từ kết quả bảng 2.1 và 2.2 cựng với đường nước khớ tượng địa phương và trỡnh bày trờn hỡnh 2.18, qua đõy một số nhận định và đỏnh giỏ được rỳt ra như sau:
- Đối với nước mưa vựng Nam Định: đường nước khớ tượng địa phương khu
vực Nam Định cú tương quan δ2H = 8,4218O + 15,23. Mối tương quan của thành
phần đồng vị bền trong nước khớ tượng là cơ sở thảo luận khả năng bổ cập nước khớ tượng cho nước trong cỏc TCN khi biểu diễn cỏc kết quả trờn cựng một đồ thị (hỡnh 2.18).
- Thành phần đồng vị bền của nước trong tầng Holocen nằm trờn đường nước bị bốc hơi và cú thành phần hũa trộn giữa nước biển và nước khớ tượng. Thành phần đồng vị nặng trung bỡnh của nước là tương đối giàu, đặc biệt nước trong lỗ khoan
Q111 cú δ18O = -0,86‰ so với VSMOW, ngang bằng nước biển. Hơn nữa, khoảng
biến động cũng lớn, từ -2,5 đến -8,3‰ (Hỡnh 2.19). Cú thể thấy, nước tầng Holocen cú nguồn gốc từ nước biển và nước khớ tượng. Tuy nhiờn, do sự phõn bố của của TCN Holocen, cũng như cấu trỳc địa chất của khu vực khụng đồng đều nờn nguồn gốc và chất lượng nước của tầng Holocen phụ thuộc vào vị trớ lỗ khoan và mạng lưới sụng ngũi trong vựng.
Hỡnh 2.18: Kết quả phõn tớch thành phần
đồng vị bền của nước trong vựng nghiờn cứu Hỡnh 2.19: Sự biến đổi của δ18O trong NDĐ theo chiều sõu
- Thành phần đồng vị bền của nước trong TCN Pleistocen ở một số lỗ khoan được bổ cập từ tầng Neogen và Triat (Q92, Q109a, Q221a, Q223a và Q228a), nhưng ở một số lỗ khoan, thành phần đồng vị bền của NDĐ nằm sỏt đường nước khớ tượng địa phương (Q225b, Q226a và Q227a) chứng tỏ nước trong TCN qp ở cỏc vị trớ này cú nguồn gốc từ nước khớ tượng. Đa phần nước trong TCN qp được bổ cập từ tầng Neogen và Triat. Mối quan hệ thủy lực giữa tầng qp với nước đại dương là rất yếu, do vậy độ mặn của nước trong tầng Pleistocen khụng cao. Bờn cạnh đú, kết quả quan trắc từ năm 1994 đến năm 2011 cũng minh chứng cho khả năng cung cấp cho TCN
qp từ t2 và n2 như sau:
• Tại cụm quan trắc Q92: Mực ỏp lực của tầng Triat luụn lớn hơn mực ỏp lực
tầng Pleistocen, trung bỡnh 0,05m (hỡnh 2.20) và TDS của tầng Triat nhỏ hơn TDS của tầng Pleistocen trung bỡnh 6,62 mg/l.
• Tại cụm quan trắc Q109: Mực ỏp lực của tầng Neogen luụn lớn hơn mực ỏp
lực tầng Pleistocen, trung bỡnh 0,91m (hỡnh 2.21) và TDS của tầng Neogen nhỏ hơn TDS của tầng Pleistocen trung bỡnh 200,9 mg/l.
- Tầng Neogen và Triat là cỏc TCN khe nứt, karst cú tuổi trước Đệ tứ, cú thời gian
vận động trong TCN lõu. Mối tương quan giữa δ18O với δ2H và δ18O theo chiều sõu
nước trong cỏc TCN này cú cựng nguồn gốc và cú quan hệ thủy lực với nhau. Tầng chứa nước Pleistocen được bổ cập từ tầng chứa nước Neogen và Triat là hiện thực.
Hỡnh 2.20: Diễn biến mực nước TCN Pleistocen và Triat tại cụm quan trắc Q92
Hỡnh 2.21: Diễn biến mực nước trong TCN Pleistocen và Neogen tại cụm quan trắc Q109
2.3.3.2. Xỏc định hướng dũng chảy NDĐ trờn cơ sở kết quả xỏc định thời gian lưu của nước trong TCN
Kết quả phõn tớch thành phần đồng vị phúng xạ 14C và tuổi của nước tại cỏc lỗ
khoan trong cỏc TCN Neogen, Triat và Pleistocen trờn trong vựng nghiờn cứu (bảng 2.4, hỡnh 2.22 và hỡnh 2.23) cho thấy: Thời gian lưu của nước trong TCN Pleistocen lớn nhất đạt 12.900 năm (lỗ khoan Q227a) và thời gian ngắn nhất là 1.100 năm (lỗ khoan Q92) và phụ thuộc vào mức độ bổ cập từ cỏc tầng Neogen và Triat (hỡnh 2.23).
Nước nhạt trong TCN Pleistocen ở vựng trung tõm của phễu hạ thấp cú thời gian lưu rất lớn (hỡnh 2.22). Điều này cho thấy hướng vận động của NDĐ trong tầng Pleistocen cú hướng từ rỡa vào trung tõm thấu kớnh nước nhạt (phần trờn đất liền). Nước trong TCN khe nứt, karst cú hướng vận động theo hướng TB-ĐN và từ hướng tõy, tõy - bắc ra biển.
20 60 100 269. .180 karst karst .389 200 h. giao thủy h. kiến x−ơng biển đơn g h. xn tr−ờng h. vũ th− tp.thái bình h. hải hậu tp.Nam định h. nam trực Tỉnh Nam định H. nghĩa h−ng h.kim sơn h. bình lục h. vụ bản tp.ninh bình h. nga sơn h. thanh liêm tx.bỉm sơn tx.tam điệp h. hà trung gia viễn Lỗ khoan tầng Pleistocen Đ−ờng đẳng tuổi (năm) Sông Hồng 28 66 58 68 56 48 38 46 36 36 86 96 86 0 5 Km 10 chú giải 16 16 26 26 68 06 28 96 06 38 48 58 08 18 Q108b Q109a Q110a Q221a Q222b Q224a Q225a Q226a Q227a Q228a Q229a Q92 20 6 0 100 269. .180 karst karst .389 200 h. giao thủy h. kiến x−ơng biển đôn g h. xuân tr−ờng h. vũ th− tp.thái bình h. hải hậu tp.Nam định h. nam trực Tỉnh Nam định H. nghĩa h−ng h.kim sơn h. bình lục h. vụ bản tp.ninh bình h. nga sơn h. thanh liêm tx.bỉm sơn tx.tam điệp h. hà trung gia viễn Đ−ờng đẳng tuổi (năm) Lỗ khoan tầng Neogen Sông Hồng 28 66 58 68 56 48 38 46 36 36 86 96 86 0 5 Km 10 chú giải 16 16 26 26 68 06 28 96 06 38 48 58 08 18 Q109b Q220T Q221N Q223N Q226N Q229N Q92a
Hỡnh 2.22: Sơ đồ đẳng tuổi TCN Pleistocen Hỡnh 2.23: Sơ đồ đẳng tuổi TCN Neogen
Trong nghiờn cứu này, với việc kết hợp giữa đặc điểm địa chất, địa hỡnh địa mạo, ĐCTV và cỏc kết quả xỏc định thành phần đồng vị bền, hoạt độ đồng vị phúng
xạ (14C, 3H) và thành phần đồng vị khớ trơ (39Ar/40Ar, δ3He) trong cỏc lỗ khoan theo
tuyến mặt cắt CD, tỏc giả đó thiết lập mụ hỡnh khỏi niệm về hướng và nguồn bổ cập nước cho thấu kớnh nước nhạt trong vựng nghiờn cứu (hỡnh 2.24). Từ đú giải thớch xu hướng nước càng sõu tuổi càng trẻ như kết quả phõn tớch trỡnh bày ở trờn.
Hỡnh 2.24: Mụ hỡnh khỏi niệm về hướng vận động của NDĐ từ kết quả phõn tớch thành phần đồng vị theo mặt cắt CD (trờn hỡnh 2.17) phần đồng vị theo mặt cắt CD (trờn hỡnh 2.17) 6.000 11.300 7.400 3.300 3H = 0,7 TU 850 1.100 3H = 0,37 TU n−ớc hiện tại (3H = 2,03 TU) -150 -200 -250 -300 0m D 50 93,6m 12m 100 -100
- Tuổi của n−ớc d−ới đất (năm) qp PR PR qp -50 nÔ nÔ 850 Q108 LK35 Q109 LK54 Q110 Q111 170,6m 80m 150m 248m
Đới dập vỡ kiến tạo
Tầng chứa n−ớc lỗ hổng Đất đá thấm n−ớc kém hoặc không thấm n−ớc; H−ớng dịch chuyển n−ớc d−ới đất 100m nÔ tÔ tÔ GV01 Q92 LK14
Tầng chứa n−ớc khe nứt, karst;
C -100 -150 -200 -300 -250 100 50 0m -50 67m 70m
Hướng vận động của nước trong thành tạo Triat (khe nứt karst) là hướng TB- ĐN và cung cấp cho TCN Pleistocen dưới 3 hỡnh thức (hỡnh 2.25): 1) nước trong
thành tạo Triat cung cấp trực tiếp cho TCN qp tại những nơi mà cỏc thành tạo này
tiếp xỳc trực tiếp với nhau; 2) nước di chuyển từ cỏc thành tạo chứa nước khe nứt karst tới cỏc thành tạo chứa nước Neogen (khe nứt-lỗ hổng) cung cấp cho TCN Pleistocen; 3) nước di chuyển từ cỏc thành tạo chứa nước khe nứt karst tới cỏc đứt góy trong thành tạo Proterozoi, cung cấp cho cỏc thành tạo chứa nước Neogen tới TCN Pleistocen. Điều này giải thớch tại sao NDĐ trong TCN khe nứt-lỗ hổng Neogen và khe nứt karst Triat ở một số lỗ khoan cú tuổi trẻ hơn nước trong TCN Pleistocen.
Hỡnh 2.25: Sơ đồ vận động của NDĐ cung cấp cho thấu kớnh nước nhạt vựng Nam Định
Tuy nhiờn, do mức độ nứt nẻ, khe nứt karst khụng đồng đều của tầng Neogen và Triat, kết hợp với tớnh thấm của tầng Pleistocen khụng đồng nhất và dị hướng nờn khả năng và mức độ cung cấp nước từ tầng Neogen và Triat cho tầng Pleistocen khụng đồng đều theo chiều sõu cũng như theo diện. Điều này khỏ phự hợp với kết quả phõn tớch thành phần đồng vị bền của NDĐ trong TCN Pleistocen. Mặt khỏc, việc khai thỏc nước khụng đồng đều cũng chi phối hướng dũng chảy.
Nước trong cỏc thành
tạo Triat (T2ađg) Cỏc thành
tạo Neogen
Tầng chứa nước qp
Cỏc đứt góy Proterozoi
Chương 3 - NGHIấN CỨU HIỆN TRẠNG PHÂN BỐ MẶN NHẠT NƯỚC DƯỚI ĐẤT
Cỏc đặc điểm, tớnh chất của NDĐ bóo hũa trong TCN sẽ làm ảnh hưởng một phần hay chi phối toàn bộ đặc điểm, tớnh chất nào đú của TCN. Nghiờn cứu xỏc định hiện trạng phõn bố mặn nhạt của NDĐ trờn cơ sở xỏc định độ dẫn điện (hay ĐTS) của TCN qua tổng hàm lượng chất rắn hũa tan trong nước làm ảnh hưởng đến tớnh chất vật lý này của nước.