ĐẶC ĐIỂM ĐỊA MẠO VÙNG ĐỒNG BẰNG VEN BIỂN VÀ CÁC HOẠT ĐỘNG NHÂN TẠO Ở QUẢNG NGÃI
B. Nhóm các bề mặt đê cát, bãi biển và tích tụ vũng vịnh (hệ bar- lagoon) Như đã đề cập tới ở trên, cấu trúc của hệ đê cát - đầm phá là đặc trưng cơ bản
5. Phát triển khu nuôi thuỷ sản ven biển và khai thác vật liệu xây dựng
3.6. Về lịch sử phát triển địa hình ven biển Quảng Ngãi
Nghiên cứu lịch sử phát triển địa hình có ý nghĩa lớn đối với việc làm sáng tỏ quy luật chung trong sự phát triển vỏ Trái đất trong giai đoạn trẻ nhất - giai đoạn có liên quan tới sự tồn tại của loài người, nó góp phần dự báo quy luật hình thành và phân bố khoáng sản, đặc biệt là các khoáng sản ngoại sinh, dự báo những biến động, những tai biến thiên nhiên liên quan với quá trình tạo địa hình và trầm tích của khu vực.
3.6.1- Vấn đề tuổi địa hình
Lịch sử hình thành và phát triển địa hình chỉ có thể được khôi phục một cách đúng đắn khi có cơ sở tốt của việc xác định tuổi địa hình. Tuy nhiên vấn đề này không phải bao giờ cũng được giải quyết một cách đầy đủ.
Việc xác định tuổi địa hình trong phạm vi tỉnh Quảng Ngãi được dựa trên cơ sở về tính phân bậc của địa hình trong phạm vi các đới nâng và tính phân nhịp trầm tích trong vùng hạ lún. Phương pháp trầm tích so sánh, liên hệ ngang và tầng chuẩn đặc biệt được chú ý sử dụng.
Các kết quả phân tích địa mạo đã cho thấy địa hình khu vực nghiên cứu có tính phõn bậc rừ ràng với 4 bậc địa hỡnh san bằng miền nỳi (1200 - 1400m, 800 - 1000m, 400 - 800m và 200 - 400m ); 4 bậc địa hình đồng bằng gò đồi (80 - 120m, 40 - 60m, 20 - 30m và 10 - 15m) và 4 bậc địa hình đồng bằng phẳng (4 - 6m, 3 - 4m, 1 - 3m và dưới 1m). Mỗi nhóm bậc địa hình này có những cơ sở xác định tuổi khác nhau.
Việc xác định tuổi cho các bề mặt san bằng bóc mòn chủ yếu dựa trên cơ sở các trầm tích liên hệ trong các bồn trũng có mối liên quan về nguồn cung cấp vật chất với miền núi. Do trong vùng không có bồn trũng Neogen lớn nên thời gian thành tạo các bề mặt san bằng ở đây được liên hệ với tuổi của 4 nhịp trầm tích của hệ tầng Vĩnh Điện (Cát Nguyên Hùng và nnk, 1995) cấu tạo bồn trũng Đại Lộc - Hội An nằm ở phía bắc của vùng bóc mòn này. Bề mặt cao nhất phân bố ở đỉnh núi Chu Lai và Xuân Thu được liên hệ với các trầm tích nằm ở đáy của hệ tầng có tuổi Miocen giữa. Bề mặt 200 - 300m được so sánh với các lớp hạt mịn nằm ở phần trên cùng của hệ tầng và được xác định tuổi Pliocen muộn.
Tuổi của các bậc địa hình trong phạm vi đồng bằng tích tụ được xác định đơn giản hơn vì chúng chính là tuổi của các trầm tích cấu tạo bề mặt này. Cơ sở xác định tuổi của trầm tích Đệ tứ đã được trình bày chi tiết trong chương Địa tầng, ở đây chúng tôi chỉ nhắc lại là các trầm tích vũng vịnh cấu tạo nên bề mặt đồng bằng cao 4 - 6m với các lớp sét xám xanh, xám đen đồng nhất chứa khá phong phú di tích bào tử phấn hoa và foraminifera định tuổi Holocen giữa được sử dụng làm tầng chuẩn trong nghiên cứu tuổi địa hình và trầm tích của khu vực.
Một thành tạo nữa được sử dụng làm tầng chuẩn là tầng sét màu xám xanh, xám đen chứa các di tích bào tử phấn của môi trường rừng ngập mặn cửa sông ven biển thuộc hệ tầng Hoà Bình tuổi đầu Pleistocen muộn, chúng có diện phân bố khá phổ biến trong phạm vi đồng bằng song hoàn toàn bị phủ bởi các trầm tích trẻ hơn.
Trên cơ sở các tầng chuẩn này, đã tiến hành liên hệ cho các bề mặt bóc mòn, mài mòn và tích tụ nghèo cổ sinh của đồng bằng gò đồi. Bề mặt 10 - 15m cấu tạo bởi cát vàng nghệ Mộ Đức, sét kaolin trắng loang lổ đỏ,…được xác định tuổi cuối Pleistocen muộn do các tầng trầm tích này nằm bất chỉnh hợp trên tập sét của hệ tầng Hoà Bình. Các thành tạo này cũng được liên hệ ngang với các trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc tuổi Pleistocen muộn của đồng bằng Hà Nội đã được ghi nhận trong nhiều văn liệu. Các bề mặt cao 20 - 30m phân bố trong phạm vi các đới nâng tương đối được liên hệ với trầm tích hệ tầng Hoà Bình thành tạo trong các trũng sụt lún với một thành tạo trung gian là bề mặt 10 - 15m. Bề mặt này thuộc nhiều nguồn gốc khác nhau đều phủ trực tiếp trên hệ tầng Hoà Bình hoặc trầm tích tương đương, đồng thời chúng lại cắt vào bề mặt 20 - 30m.
Bề mặt 80 - 120m được xác định tuổi cuối Pleistocen sớm trên cơ sở chúng được thành tạo sau và cắt vào thành tạo bazan tuổi Pliocen - Pleistocen sớm ở xung quanh núi Thình Thình. Bề mặt 40 - 60m nằm giữa hai bề mặt được xác định tuổi Pleistocen sớm (bề mặt 80 - 120m) và đầu Pleistocen muộn (bề mặt 20 - 30m) và do vậy chúng được xếp vào thời kỳ Pleistocen giữa.
Trên cơ sở các khoảng tuổi của các thành tạo thuộc các kiểu nguồn gốc khác nhau, có thể khôi phục lại lịch sử phát triển địa hình của khu vực nghiên cứu với các giai đoạn cụ dưới đây.
3.6.2 - Lịch sử phát triển địa hình
Quá trình hình thành và phát triển địa hình vùng Quảng Ngãi có thể chia thành hai giai đoạn lớn: Neogen và Đệ tứ, mỗi giai đoạn được đặc trưng bởi nhóm nhân tố tạo địa hình riêng và thể hiện bằng những kiểu và dạng địa hình khác nhau
1- Giai đoạn Neogen
Sau một giai đoạn yên tĩnh kiến tạo khá dài với quá trình peneplen hoá vào Paleogen, đầu Miocen, do ảnh hưởng của tách giãn biển Đông, khu vực nghiên cứu và lân cận bắt đầu chịu ảnh hưởng của chế độ chuyển động kiến tạo phân dị, hình thành các thung lũng sâu cắt vào bề mặt san bằng Đông Dương tuổi
Paleogen. Cuối Miocen giữa, chế độ yên tĩnh kiến tạo đã tạo điều kiện cho quá trình san bằng mở rộng đáng kể các thung lũng và trũng vừa thành tạo, hình thành một bề mặt pediplen rộng lớn xung quanh khối núi sót Ngọc Linh. Phần đỉnh của vòm xâm nhập phức hệ Bà Nà tại núi Xuân Thu có lẽ đã được bóc lộ trong thời kỳ này. Di tích của bề mặt san bằng Miocen giữa hiện được bảo tồn trên phần đỉnh cao 1200 - 1400m của khối núi Chu Lai.
Đầu Miocen muộn là thời kỳ hoạt động khá mạnh mẽ của tân kiến tạo, đồng thời với chuyển động nâng khối tảng - vòm và khối tảng địa luỹ của các khối núi Xuân Thu và Chu Lai là sự phát triển các khối sụt địa hào ở phía đông Ba Làng An cũng như các địa hào ở phần hạ lưu sông Thu Bồn thuộc đồng bằng Quảng Nam. Vào giữa Miocen muộn, sự yên tĩnh tương đối tân kiến tạo đã dẫn tới hoạt động bóc mòn kiểu pediplen hoá mạnh. Quá trình này mang đi một khối lượng vật liệu lớn, bóc lộ sâu hơn phần đỉnh của vòm xân nhập Xuân Thu và hình thành một bề mặt san bằng khá rộng trên khối xâm nhập này. Tại khối núi Chu lai, quá trình bóc mòn giật luì sườn đã phá huỷ đáng kể bề mặt Miocen giữa và tạo một bề mặt san bằng mới xung quanh chúng. Vùng Vạn Tường - Ba Làng An trong thời kỳ này nằm ở vị trí rìa vũng vịnh, được tích tụ các vật liệu hạt thô tướng nón phóng vật gồm cuội sỏi thạch anh, granit có độ mài tròn tốt. Bề dày trầm tích này tăng dần từ tây sang đông chứng tỏ trung tâm vũng vịnh nằm ở phía đông của khu vực nghiên cứu.
Các hoạt động tân kiến tạo phân dị mạnh vào cuối Miocen muộn kèm theo hoạt động phun trào bazan dọc các đới tách giãn ở phần biển phía đông Ba Làng An đã mở đầu cho một thời kỳ tạo địa hình mới. Các thành tạo bazan có tuổi tuyệt đối từ 5,97 - 6,31 triệu năm này phủ lên các bề mặt san bằng và trầm tích lục nguyên tuổi Miocen. Trong thời gian này, các khối tảng của vùng núi tiếp tục được nâng lên và hoạt động phân cắt xâm thực sâu thống trị. Chế độ kiến tạo phân dị theo chu kỳ trong Pliocen đã dẫn tới hình thành hai bề mặt pediplen.
Chuyển động nâng điều hoà kiến tạo dọc đới chuyển tiếp Đèo Xe - Sơn Hà đã dẫn tới hình thành ở đây một cảnh quan đồng bằng bóc mòn giữa núi. Điều kiện cận nhiệt đới ẩm từ Pliocen sớm đến cận nhiệt đới ôn hoà ấm trong Pliocen muộn đã thúc đẩy quá trình phong hoá laterit trên các bề mặt san bằng, hình thành vỏ ferosialit bề dày trên 8m.
2- Giai đoạn Đệ tứ
Lịch sử phát triển địa hình của giai đoạn Đệ tứ được đặc trưng bằng sự tổ hợp của hai qúa trình khác nhau là chuyển động nâng hạ khối tảng và giao động mực nước đại dương trong các chu kỳ băng hà. Mở đầu cho giai đoạn là hoạt động kiến tạo phân dị mạnh kèm theo phun trào bazan. Các lớp bazan olivin này phủ lên bề mặt san bằng tuổi Pliocen, phủ lên bề mặt bazan tuổi Miocen với lớp vỏ phong hoá laterit xen tập trầm tích hạt mịn và tạo nên một bề mặt dung nham bazan mới khá rộng với hình thái nghiêng thoải về phía tây.
Sau thời kỳ phun trào bazan rầm rộ vào Pliocen - Pleistocen sớm, chế độ yên tĩnh kiến tạo và điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm đã thúc đẩy quá trình phong hoá
laterit để tạo nên một lớp vỏ ferit và alferit với sự tích luỹ sắt và nhôm cao trên các đá bazan giàu kiềm. Tuy nhiên, bề mặt dung nham nguyên sinh và lớp vỏ phong hoá trên được bảo không lâu. Giữa Pleistocen sớm, các đứt gãy trong phạm vi miền núi và đồng bằng Quảng Ngãi lại tiếp tục phá huỷ mạnh, hoạt động xâm thực của sông suối dọc chúng đã tạo nên các thung lũng khá sâu. Cuối thời kỳ này, qúa trình pediment hoá đã tạo nên các trũng bóc mòn khá rộng cắt vào sườn các khối núi và bình đồ cơ bản của địa hình vùng núi đã được xác định, các hoạt động về sau chỉ có tính chất chạm khắc trên bình đồ này. Tại vùng Vạn Tường - Ba Làng An, quá trình bóc mòn giật lù sườn đã phá huỷ về cơ bản bề mặt bazan nguyên sinh và vỏ fearit, alferit trên chúng, tạo nên các bề mặt bazan sót dạng mặt bàn hiện tồn tại trên đỉnh các núi An Điềm, Phô Tinh, núi Thiên Ấn, Thình Thình… và hình thành một bề mặt pediment khá rộng dưới chân sườn của các bề mặt sót, hiện tồn tại trên độ cao 80 - 100m.
Chuyển động nâng khối tảng vào cuối Pleistocen sớm đã thúc đẩy hoạt động xâm thực sâu, hình thành trầm tích tướng lòng của các sông miền núi, đầu Pleistocen giữa, đợt biển tiến đầu tiên đã ảnh hưởng tới khu vực. Trong điều kiện nâng chung, hoạt động của biển chỉ tạo nên các thềm mài mòn hiện phân bố trên độ cao 40 - 60m. Tương ứng với gốc xâm thực của biển tiến này, dọc các thung lũng đã tạo nên các thềm sông bậc III và pediment.
Cuối Pleistocen giữa, biển lùi trong điều kiện kiến tạo nâng chung lại thúc đẩy hoạt động xâm thực sâu và hình thành trầm tích tướng lòng của thềm sông bậc II. Trên dải đồng bằng ven biển, dọc đứt gãy sông Trà Khúc đã hình thành các thung lũng khoét sâu tới 30 mét và cũng được tích tụ trầm tích hạt thô tướng lòng. Đầu Pleistocen muộn, một đợt biển tiến mới có ảnh hưởng khá lớn tới sự hình thành địa hình và trầm tích của đồng bằng Quảng Ngãi. Biển tiến đã đẩy các cửa sông vào khá sâu trong lục địa, tại các vùng cửa sông cũ đã hình thành các vũng vịnh như vịnh Bình Sơn, vịnh Quảng Ngãi - Hoà Bình, Mộ Đức. Trong phạm vi các vũng vịnh này đã tích tụ trầm tích của hệ tầng Hoà Bình dày 10 - 30m gồm chủ yếu là các thành tạo hạt mịn nằm chuyển tiếp trên các trầm tích hạt thô của thời kỳ trước biển tiến. Do biển tiến sâu, động lực lớn, hoạt động mài mòn xảy ra khá mạnh ở phần rìa vịnh, tạo nên các thềm mài mòn phân bố trên phạm vi rộng, hiện tồn tại trên độ cao 20 - 30m. Trong phạm vi các thung lũng sông suối hình thành tướng bãi bồi nằm trên tướng lòng của thềm sông bậc II.
Sau biển tiến cực đại đầu Pleistocen muộn xảy ra quá trình biển thoái, song đường bờ nằm không xa và thời kỳ bóc mòn không dài, hoạt động của biển tiến vào cuối Pleistocen muộn mang tính kế thừa vào bình đồ cấu trúc cổ. Đáy biển được san phẳng trong thời kỳ trước tạo điều kiện cho quá trình biển tiến hình thành các bar cát(bar đảo). Bar cấu tạo bởi cát của hệ tầng Mộ Đức đã nối các đảo ở vùng ven bờ như đảo núi Cay, núi Van Bang, núi Ông Đọ, tạo nên đê cát (bar bờ) gần như chắn kín dải đồng bằng tích tụ từ cửa Trà Khúc tới cửa Trà Câu. Phía trong đê cát này là các vũng vịnh nông được tích tụ vật liệu hạt mịn giàu sét kaolin của hệ tầng Phong Niên. Các cửa sông thời kỳ này được mở rộng
hơn về phía hạ lưu, hình thành tầng trầm tích hỗn hợp sông biển thuộc hệ tầng Đà Nẵng. Dọc các thung lũng miền núi và phía tây các cửa sông hình thành các trầm tích tướng bãi bồi với thành phần hạt mịn nằm trên thành tạo hạt thô tướng lòng của thời kỳ trước biển tiến. Cũng trong thời kỳ cuối Pleistocen muộn, điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm đã tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phong hoá laterit các đá cấu tạo nên thềm 20 - 30 m. Vỏ ferit với sự tích luỹ sắt cao tại các mỏ sắt ở khu vực Mộ Đức, các tầng đá ong dày ở Ba Làng An,… được hình thành trong thời gian này.
Cuối Pleistocen muộn, một đợt biển thoái có quy mô toàn cầu đã có ảnh hưởng lớn tới khu vực. Do mực nước đại dương thấp hơn mực nước trung bình đến 100m đã dẫn tới sự phân cắt xâm thực sâu mạnh, lòng sông Trà Bồng, Trà Khúc, sông Vệ đào khoét sâu trên 15m và được tích tụ các vật liệu hạt thô. Điều kiện khí hậu khắc nghiệt với sự xen kẽ giữa nóng khô và nóng ẩm đã dẫn tới phong hoá mạnh, tạo nên màu sắc loang lổ với sự tích luỹ sắt cao của tầng sét kaolin Phong Niên và màu vàng nghệ của cát hệ tầng Mộ Đức. Lớp cát trắng tinh khiết nằm ở phần trên cùng của hệ tầng Mộ Đức cũng được thành tạo theo phương thức phong hoá và rửa lũa các tập cát biển sạch vào cuối Pleistocen muộn.
Trong thời kỳ biển tiến Flandrian, lại một lần nữa các cửa sông bị đẩy vào sâu và hầu hết đồng bằng hạ lưu các sông Trà Bồng, Trà Khúc và dải trũng đông Mộ Đức lại bị nước biển tràn ngập tạo vũng vịnh. Diện ngập nước của vũng vịnh khá rộng, chúng lấn sâu vào lục địa, tạo điều kiện cho sự tích tụ các trầm tích hạt mịn giàu sét và lấp đầy các máng trũng được hình thành do quá trình xâm thực sâu trước đó. Dọc thung lũng sông hình thành các tập hạt mịn tướng bãi bồi.
Đây là thời kỳ hình thành tầng sét chất lượng cao của đồng bằng Quảng Ngãi, tuy nhiên, do cấu tạo nên các bề mặt bằng phẳng trên độ cao 4 - 6m nên tầng sét này hiện đang bị hạn chế dùng cho sản xuất gạch ngói. Sau biển tiến cực đại, chế độ biển thoái từ Holocen trung đến nay đã thúc đẩy hoạt động xâm thực sâu, hình thành các thế hệ bãi bồi với các tầng trầm tích hạt thô, tạo nguồn vật liệu cát cuội sỏi có trữ lượng và chất lượng cao nhất dọc các thung lũng ở cả đồng bằng và miền núi của tỉnh Quảng Ngãi.
Kết luận chương III
Từ những đánh giá vừa trình bày có thể đưa ra một số nhận định sau đây:
- Địa hình trên dải đồng bằng ven biển Quảng Ngãi có sự phân hoá khá đa dạng với 37 dạng địa hình có nguồn gốc và tuổi khác nhau. Thuận lợi nhất cho việc phát triển đô thị ở đây là các bề mặt thềm biển mài mòn - tích tụ, thềm hỗn hợp sông biển và bề mặt tích tụ vũng vịnh tuổi cuối Pleistocen muộn phân bố trên các bậc độ cao 8 - 15 m và 20 - 30 m.
- Các quá trình động lực ngoại sinh thường gây nên tai biến trên khu vực nghiên cứu gồm hoạt động xói mòn đất, xói lở bờ sông, bờ biển, bồi lấp các luồng lạch cửa sông. Các hiện tượng này có xu hướng tăng cường và biến động
phức tạp trong những năm gần đây, liên quan với cả nguyên nhân khách quan (như quy luật hoạt động mưa- lũ, sóng gió ven biển, các hoạt động Tân kiến tạo...) và nguyên nhân chủ quan (như hoạt động phá rừng, xây dựng các công trình dân sinh, các công trình chỉnh trị dòng chảy không đúng kỹ thuật và không đồng bộ,...). Để nâng cao hiệu quả và tránh rủi ro của công tác quy hoạch đô thị cần tiến hành đánh giá và dự báo quy mô, tác hại của các quá trình này.
- Xói lở bờ sông, bờ biển và lũ lụt là các dạng tai biến thiên phổ biến và gây thiệt hại nghiêm trọng nhất của Quảng Ngãi. Cần phải liên tục và thường xuyên nghiên cứu về vấn đề này, vì đây là các dạng tai biến liên tục bị biến đổi theo thời gian và không gian, để có biện pháp giảm thiểu và tránh thiệt hại đáng tiếc có thể xảy ra, chúng tôi có một số kiến nghị sau:
+ Không quy hoạch các khu dân cư trong phạm vi các đai uốn khúc ở hạ lưu các con sông và cần có biện pháp nhanh chóng di chuyển dân ra khỏi các khu vực có nguy cơ tai biến xói lở cao.
+ Để giảm thiểu tai biến xói lở - bồi tụ, cần thiết có các giải pháp khắc phục đồng bộ dựa trên cơ sở các kết quả nghiên cứu về lịch sử phát triển địa hình lòng sông, bờ biển thông qua các nghiên cứu tổng hợp nhiều nhân tố khác nhau.
Nhận định về vai trò của nhân tố địa chất - địa mạo trong tai biến xói lở - bồi lấp ven biển.
Quảng Ngãi nằm trong vùng có kiến trúc địa chất rất đa dạng, lịch sử vận động và phát triển kiến tạo khá phức tạp. Các vùng đồng bằng ở Quảng Ngãi được hình thành và phát triển trên các nền đá đa nguồn gốc, có tuổi từ Proterozoi đến Neogen. Chúng được bồi đắp bởi 4 hệ thống sông chính là Trà Bồng, Trà Khúc, sông Vệ và sông Trà Câu. Trên địa hình đồng bằng ở Quảng Ngãi có các bậc thềm biển cao từ 4m đến 30m và các bậc thềm sông cao từ 4m đến 70m, mang dấu tích của quá trình phát triển lâu dài. Vùng bờ biển hiện đại có 3 kiểu đường bờ có đặc điểm khác nhau là bờ mài mòn (trên vách đá cứng), bờ xói lở - bồi tụ (chiếm chủ yếu bờ đồng bằng thấp) và bờ bồi tụ - xói lở (nằm ở các vùng cửa sông). Các quá trình xói lở - bồi tụ phát triển mạnh và gây ra tai biến khi chúng có tác động trực tiếp tới đời sống của con người.
Kết quả nghiên cứu cấu trúc địa chất bằng phương pháp thăm dò địa chấn ở các vùng trọng điểm khác nhau, cho thấy vật liệu bề mặt ở đồng bằng ven biển Quảng Ngãi chủ yếu là các trầm tích Đệ tứ bở rời (gồm các loại cát từ cấp hạ nhỏ đến hạt thô và rất thô) rất dễ bị biến đổi bởi ngoại lực tác động (như dòng chảy, sóng, gió và hoạt động nhân tạo). Các loại trầm tích này phân bố theo lớp dày rất khác nhau: ở ven biển Sa Huỳnh có độ dày từ 1.5m đến 12m, trung bình dày từ 5- 6m; ven biển cửa Mỹ Á từ 4- 12m, trung bình 7- 8m; ven biển cửa Lở từ 12- 18m, trung bình 14- 16m và ven biển cửa Đại từ 12m đến >30m... Vật liệu có nguồn gốc phá huỷ từ các loại trầm tích bở rời tham gia chủ yếu vào chu trình chuyển động vật chất dưới tác động của dòng chảy và sóng biển trong đó có quá trình bồi tụ - xói lở ven biển.