1. Tính cấp thiết của đề tài luận án
3.1. Đặc điểm phân bố vật liệu khoáng xây dựng tự nhiên
3.1.2. Theo diện tích phân bố
Quá trình hình thành, biến đổi thành phần vật chất cũng như đặc điểm phân bố không gian các thành tạo vật liệu khoáng xây dựng, vật liệu khoáng phi xây dựng và vật liệu khống vơ dụng vùng nghiên cứu có sự phụ thuộc nhân quả với các yếu tố tác động tự nhiên như: dao động mực nước đại dương thế giới, chuyển động nâng hạ tân kiến tạo, phun trào bazan, đặc điểm cổ địa lý và cổ khí hậu...
Trong đó, dao động mực nước đại dương thế giới ứng với các chu kỳ biển tiến (gian băng hà) và chu kỳ biển thối (băng hà) xen kẽ nhau có ảnh hưởng quyết định đến sự hình thành và biến đổi thành phần vật chất, cấu trúc mặt cắt trầm tích Đệ Tứ vùng nghiên cứu. Thật vậy, theo các văn liệu quốc tế [62, 63, 91, 92...] từ Pliocen và trong kỷ băng hà Đệ Tứ đã xảy ra 5 chu kỳ băng hà: (Đunai - cuối N2); (Gunx - cuối Q11); (Mindel - cuối Q12); (Riss - cuối Q13(1)); (Wurm - cuối Q13(2)) và 5 chu kỳ gian băng liền kề sau băng hà: (Đunai - Gunx); (Gunx - Mindel); (Mindel - Riss); (Riss - Wurm) và gian băng hậu Wurm kèm biển tiến Flanđrian (cuối Q13(2) - Q21-2).
Bảng 3.2. Độ sâu mái, bề dày các thành tạo vật liệu khoáng xây dựng Đệ Tứ vùng nghiên cứu Phụ thống Độ sâu mái nông nhất, sâu nhất các thành tạo vật liệu khoáng xây Bề dày,m
dựng, Đệ Tứ ở các lỗ khoan đặc trưng Thành tạo vật liệu khoáng Phụ thống
(1) (2) (3) (4)
Vật liệu khoáng xây dựng a,apQ11 từ 95,5m (423) đến 117m (Hu7)
Q11
Độ sâu mái thành tạo vật liệu khoáng xây dựng a,apQ11
từ 95,5m (423) đến 117m (Hu7)
Vật liệu khoáng xây dựng amQ11
từ 81,5m (424) đến 114m (Hu7)
Vật liệu khoáng xây dựng a,apQ12 từ 58,15m (CCT1-5) đến 93,1m
Q12 (QT3-H, Hu8)
Vật liệu khoáng xây dựng amQ12 từ 43,5m (CCT1-5) đến 89,6m
(QT3-H, Hu8)
Vật liệu khoáng xây dựng a,apQ13(1) từ 30,5m (CCT1-5) đến 70,6m Q13(1) (QT3-H, Hu8)
Q13 Vật liệu khoáng xây dựng ambQ13(1) từ 17,7m (NMB1) đến 63,m
(QT3-H, Hu8)
Vật liệu khoáng xây dựng amQ13(1)
từ 16,7m (CHT1) đến 58,4m (QT9)
Q13(2)
Vật liệu khoáng xây dựng a,apQ13(2)
từ 10,5m (606) đến 51,5m (QT3-H, Hu8)
Vật liệu khoáng xây dựng mQ13(2)
từ 0m (606) đến 44m (PĐ2)
Vật liệu khoáng xây dựng ambQ13(2) từ 5,96m (CTH) đến 35m (309)
Vật liệu khoáng xây dựng amQ13(2)
từ 0m (xuất lộ) đến 31,7m (PĐ2) Q 21 Vật liệu khoáng xây dựng a,apQ21 từ 4m (CSH1) đến 44m (QT3-H,
Hu8)
Vật liệu khống vơ dụng abmQ21 từ 2m (CCT1-3) đến 30m (QT3-H, Hu8)
Vật liệu khoáng phi xây dựng hoặc vật liệu khoáng xây dựng mQ22
Q22 từ 0m (xuất lộ) đến 7,7m (NMB1) Vật liệu khống vơ dụng abmQ22
từ 0m (xuất lộ) đến 1,7m (CKD) Vật liệu khoáng xây dựng amQ22
từ 0m (xuất lộ) đến 2,2m (CB11)
Vật liệu khoáng xây dựng a,apQ23 (xuất lộ trên mặt đất).
Q23
Vật liệu khoáng phi xây dựng mbQ23, abQ23 (xuất lộ trên mặt đất). Vật liệu khống vơ dụng mabQ23
(xuất lộ trên mặt đất). Vật liệu khoáng phi xây dựng và xây dựng mvQ23
(xuất lộ trên mặt đất).
*Timin, Timax, Timed- bề dày thành tạo vật liệu khống (có nguồn gốc, tuổi nào đó) tối thiểu, tối đa và trung bình);
* Tomin, Tomax, Tomed- bề dày thành tạo phụ thống các vật liệu khống khác nhau (có nguồn gốc, tuổi nào đó) tối thiểu, tối đa và
Thừa nhận các chu kỳ biển tiến, biển thoái liên quan với băng hà và gian băng hà thế giới có ảnh hưởng đến q trình hình thành, biển đổi trầm tích Đệ Tứ các đồng bằng ven biển Việt Nam, Trần Nghi, Ngơ Quang Tồn, Nguyễn Địch Dỹ và nnk [18, 26] đã phác họa bản đồ khái quát các đường bờ biển cổ trong kỷ Đệ Tứ ở đồng bằng Bắc Bộ và Nam Bộ [23, 24, 25, 44, 45, 46...]. Đối với đồng bằng ven biển vùng Quảng Trị - Thừa Thiên Huế, mặc dầu tài liệu, số liệu nghiên cứu đặc điểm thạch học trầm tích, cổ sinh vật, địa hình - địa mạo, tân kiến tạo... rất hạn chế, đã xác định đặc trưng cổ địa lý và đặc điểm phân bố các thành tạo vật liệu khoáng xây dựng, vật liệu khoáng phi xây dựng và vật liệu khống vơ dụng theo diện tích lãnh thổ (Hình 3.1) qua 5 thời kỳ biển tiến biển thoái: thời kỳ Pleistocen sớm (Q11
); thời kỳ Pleistocen giữa (Q12
); thời kỳ Pleistocen muộn, phần sớm (Q13(1)
); thời kỳ Pleistocen muộn, phần muộn (Q13(2)
) và thời kỳ Holocen (Q2).
a) Phân bố vật liệu khoáng xây dựng của các thành tạo a,apQ11, amQ11
Vào cuối Pliocen cho đến đầu Pleistocen sớm đã xảy ra biển thối liên quan băng hà Đunai, do đó, đường bờ biển thời kỳ này lùi xa về phía Đơng và tồn bộ dải đồng bằng ven biển vùng nghiên cứu bị bóc mịn, xâm thực phong hóa, đồng thời tích tụ trầm tích sơng, sơng lũ hạt thô ở các máng trũng xâm thực cổ (phát hiện ở các lỗ khoan sâu HU7, HD11B, 3QT...). Đến đầu Pleistocen sớm xảy ra biển tiến trùng hợp với gian băng Đunai - Gunx và đường bờ dịch chuyển ngược lại từ biển Đông vào đồng bằng hiện tại. Tuy vậy, đường bờ dịch chuyển do biển tiến thời kỳ này cũng chỉ vượt đường bờ hiện nay ở một vài nơi như: từ Cửa Việt qua Hải Khê đến cửa Thuận An (Hình 3.1a Q11
). Trầm tích biển tiến Q11
có nguồn gốc sơng biển (amQ11
) cũng như trầm tích sơng, sơng lũ (a,apQ11
) là những thành tạo vật liệu khống xây dựng phân bố trên diện không rộng như đã đề cập ở trên.
b) Phân bố vật liệu khoáng xây dựng a,apQ12
, amQ12
thời kỳ Pleistocen giữa
Sau chu kỳ biển tiến đầu Pleistocen sớm, do ảnh hưởng băng hà Gunx xảy ra đợt biển thoái, mực nước biển hạ thấp, đường bờ biển lại lùi xa về phía biển Đơng, đồng thời tái diễn các hoạt động bóc mịn, xâm thực các thành tạo địa chất cổ và cả trầm tích Q11
cũng như tích tụ trầm tích sơng, sơng lũ a,apQ12
với bề dày trung bình tới 19,8m. Tiếp nối chu kỳ biển thoái liên quan băng hà Gunx đến đầu Pleistocen
giữa lại xảy ra biển tiến, đường bờ dịch chuyển sâu hơn vào phía đồng bằng (Hình 3.1b Q12
) so với diện phân bố biển tiến Pleistocen sớm Q11
. Kết quả nghiên cứu thạch học trầm tích một số mẫu lấy ở các lỗ khoan cho thấy trầm tích biển tiến Pleistocen giữa vẫn là trầm tích hạt mịn nguồn gốc sơng - biển, dày 5,09m phủ trên trầm tích hạt thơ sơng lũ. Nói chung, trầm tích sơng, sơng lũ a,apQ12
và trầm tích sơng biển amQ12
đều là vật liệu khoáng xây dựng chất lượng cao.
c) Phân bố vật liệu khống xây dựng của trầm tích thời kỳ Pleistocen muộn,
phần sớm a,apQ13(1)
, ambQ13(1)
và amQ13(1)
Như đã biết, vào hạ kỳ Pleistocen giữa cho đến Pleistocen muộn, phần sớm đã xảy ra biển thoái do tác động băng hà Mindel đường bờ lại lùi xa về phía Đơng. Ở đồng bằng ven biển vùng nghiên cứu hoạt động phong hóa, bóc mịn, xâm thực và tích tụ trầm tích sơng, sơng lũ hạt thơ ở các máng trũng xâm thực cổ rất phổ biến.
Sau đợt biển thoái vừa đề cập ở trên là đợt biển tiến liên quan gian băng Mindel - Riss. Biển tiến Pleistocen muộn, phần sớm càng lấn sâu hơn, có nơi vượt quá trung tâm đồng bằng hiện tại (Hình 3.1c Q13(1)
). Sản phẩm đợt biển tiến đang xét là trầm tích cửa sơng ven biển phủ trên trầm tích biển nơng ven bờ. Nói chung vật liệu khống hạt thơ và hạt mịn nguồn gốc khác nhau của thành tạo vật liệu khống Q13(1) có bề dày đạt 23,54m và đều là vật liệu khoáng xây dựng.
d) Phân bố vật liệu khoáng xây dựng thời kỳ Pleistocen muộn, phần muộn
a,apQ13(2)
, ambQ13(2)
và amQ13(2)
Khi băng hà Riss kèm theo biển thoái kéo dài từ hạ bán thời kỳ Pleistocen muộn, phần sớm đến đầu thời kỳ Pleistocen muộn, phần muộn kết thúc, đã xảy ra biển tiến do tác động gian băng hà Riss-Wurm. Đường bờ của đợt biển tiến Q13(2)
này đạt tới rìa phía Tây đồng bằng ven biển Quảng Trị - Thừa Thiên Huế (Hình 3.1d Q13(2)). Bên cạnh trầm tích hạt thơ lấp đầy máng xâm thực cổ (ứng với pha biển thối), trầm tích biển tiến Q13(2)
rất đa dạng, thuộc tướng cửa sông, bãi triều, sông biển, biển, biển nông ven bờ với bề dày khoảng 20,13m. Trầm tích Q13(2)
phân bố gần mặt đất hoặc xuất lộ nhiều nơi. Đây là vật liệu khoáng xây dựng đã được thăm dò, khai thác, sử dụng ở vùng nghiên cứu này từ trước cho đến ngày nay.
thối liên quan băng hà Wurm, đồng thời có sự dịch chuyển mực nước và đường bờ về phía biển Đơng. Dấu hiệu đặc trưng cho đợt biển thoái đang xét là tầng đất loại sét amQ13(2) đỏ vàng cùng với tầng cát mQ13(2) vàng nghệ bị laterit hóa mạnh xuất lộ trên mặt đất cũng như mực bước biển hạ thấp tới 120-100m so với hiện tại.
e) Phân bố vật liệu khoáng xây dựng (a,apQ21
, mQ22
, amQ22
, mvQ23
), vật liệu
khoáng phi xây dựng (mQ22
, mvQ23 , mbQ23 , abQ23 ) và vật liệu khống vơ dụng (abmQ21 , abmQ22 , mabQ23 ) thời kỳ Holocen
Đây là thời kỳ thành tạo địa hình hiện tại của đồng bằng ven biển vùng Quảng Trị - Thừa Thiên Huế và được đặc trưng theo 2 giai đoạn: giai đoạn biển tiến quy mơ tồn cầu Flanđrian vào Holocen sớm - giữa (Q21-2
) và giai đoạn dao động mực nước Holocen muộn (Q23
).
- Giai đoạn biển tiến quy mơ tồn cầu Flanđrian vào Holocen sớm - giữa (Q21-2) Vào khoảng 17.000 năm trước đây khi biển thoái do ảnh hưởng băng hà Wurm
đã xảy ra biển tiến Flanđrian vào phía vùng nghiên cứu. Tuy vậy, trong khoảng thời gian 17.000 - 10.000 năm trước đây vùng Quảng Trị - Thừa Thiên Huế vẫn là lục địa. Đầu Holocen (10.000 năm trước) đường bờ cổ vẫn nằm ở độ sâu 25-30m so với hiện tại. Mãi cho tới khoảng 6.000 năm cách nay biển tiến Flanđrian mới tràn ngập đến rìa phía Tây và đạt tới độ cao cực đại +4,5m đến +5m (Hình 3.1e Q21-2
). Biển tiến vào đồng bằng đã tạo nên các thành tạo trầm tích khác nhau: trầm tích sơng (a,apQ21), trầm tích biển (mQ22), trầm tích sơng - biển - đầm lầy (abmQ21, abmQ22), trầm tích sơng biển (amQ22) với tổng bề dày 37,42m.
- Giai đoạn dao động mực nước biển Holocen muộn (Q23
)
Đạt tới cực đại biển tiến Flanđrian bắt đầu dao động (mực nước biển lúc dâng cao, lúc hạ thấp) trong khoảng thời gian 4.000 - 1.000 năm về trước. Trong bối cảnh thủy thạch động lực thống trị đó trên lãnh thổ bị ảnh hưởng dao động mực nước biển đã hình thành trầm tích biển gió đê cát chắn bờ (mvQ23
) ở phía biển, trầm tích vũng vịnh (mabQ23
) và trầm tích đầm lầy biển (mbQ23
), có nơi trầm tích đầm lầy - sơng (abQ23
) trên bề mặt đồng bằng với tổng bề dày đạt 14,04m. Theo các nhà nghiên cứu, khoảng 1.000 năm trở lại đây chế độ dao động mực nước biển kết thúc và bắt đầu đợt biển tiến hiện đại vào lãnh thổ đồng bằng nước ta [71].
g) Kết luận chung về đặc điểm phân bố các nguồn vật liệu khống theo diện tích
- Dựa vào tài liệu, số liệu nghiên cứu đã thu thập và kết quả của nghiên cứu này về đặc điểm thạch học trầm tích, cổ sinh vật, tuổi tuyệt đối (C14), địa mạo, tân kiến tạo... nghiên cứu sinh đã xác lập trong kỷ Đệ Tứ băng hà có 5 thời kỳ dịch chuyển đường bờ biển cổ liên quan biển tiến, biển thoái sau đây: thời kỳ Pleistocen sớm; thời kỳ Pleistocen giữa; thời kỳ Pleistocen muộn, phần sớm; thời kỳ Pleistocen muộn, phần muộn và thời kỳ Holocen.
- Sự hình thành các thành tạo trầm tích nguồn gốc khác nhau trong các thời kỳ dịch chuyển đường bờ biển cổ cũng là bằng chứng về đặc điểm phân bố theo diện tích các nguồn: vật liệu khống xây dựng, vật liệu khoáng phi xây dựng và vật liệu khống vơ dụng vùng nghiên cứu.