Chương 2: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, ĐỊA HÌNH TỈNH THÁI NGUYÊN
2.1. Các nhân tố hình thành địa chất, địa hình tỉnh Thái Nguyên
2.1.1. Nhân tố khí hậu - thuỷ văn
Trong nhân tố khí hậu - thủy văn, nhân tố nhiệt - ẩm là quan trọng nhất.
2.1.1.1. Chế độ nhiệt
Quá trình thành tạo địa hình thực chất là quá trình vận chuyển chất của vỏ Trái Đất bởi các quá trình nội sinh và ngoại sinh, đối với các quá trình ngoại sinh, các vật chất của thạch quyển (đá và khoáng vật) phải trải qua một quá trình chuyển hoá thành vật liệu vụn hoặc hoà tan, trước khi vận chuyển đi khỏi vị trí ban đầu của nó. Quá trình chuyển hoá vật liệu ban đầu thành vật liệu dễ di chuyển đó là quá trình phong hoá (bao gồm phong hóa vật lí, phong hóa hóa học và phong hóa sinh học).
Các vật liệu tự nhiên bị phong hoá bởi các quá trình phong hoá vật lí là do những sự thay đổi về nhiệt độ, sự tác động của các nhân tố tự nhiên như mưa, gió, va đập... Trong đó vai trò của sự thay đổi nhiệt độ không khí và nhiệt độ lớp đất đá trên bề mặt có vai trò rất lớn.
Chế độ nhiệt ở Thái Nguyên chia ra làm hai mùa rõ rệt: mùa nóng và mùa lạnh.
Nhiệt độ trung bình năm khoảng 22 - 230C. Ở các vùng đồi núi cao khoảng 600m, trị số này giảm xuống 200C và từ 900m trở lên nhiệt độ trung bình năm dưới 180C.
Mùa đông từ tháng 11 đến tháng 3. Trong năm có trên 3 tháng có nhiệt độ trung bình dưới 180C (ở các vùng đồi núi cao trên 400m có thể có tới 5 tháng). Tháng 1 là tháng lạnh nhất, nhiệt độ trung bình khoảng 15 - 160C ở vùng thấp, ở vùng núi nhiệt độ trung bình tháng 1 có thể xuống dưới 90C.
Bảng 2.1. Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối đã đo được ở Thái Nguyên
Tên trạm Thấp nhất tuyệt đối
TP Thái Nguyên 30C
Đại Từ 1,40C
Võ Nhai 0,10C
Định Hóa 0,60C
Nguồn: [29]
Qua bảng số liệu cho thấy, nhiệt độ thấp nhất ở Thái Nguyên đo được là 0,10C ở trạm Võ Nhai. Nguyên nhân là do sự tác động bất thường của gió mùa đông bắc kết hợp với quy luật đai cao (Võ Nhai là một trong những khu vực có địa hình cao nhất Thái Nguyên).
Do địa hình thấp dần từ Bắc xuống Nam nên khí hậu của tỉnh vào mùa lạnh có thể chia thành 3 vùng rõ rệt:
- Vùng lạnh nhiều nằm ở phía bắc huyện Võ Nhai.
- Vùng lạnh vừa gồm huyện Định Hóa, Phú Lương, nam Võ Nhai.
- Vùng ấm gồm các huyện Đại Từ, Đồng Hỷ, Phổ Yên, Phú Bình, TP Sông Công và TP Thái Nguyên.
Mùa nóng từ tháng 4 đến tháng 10. Vào mùa này, ở vùng thấp có 5 tháng nhiệt độ trung bình vượt quá 250C, là các tháng từ tháng 5 đến tháng 9; tháng nóng nhất là tháng 7, nhiệt độ trung bình khoảng 28 - 290C. Nhiệt độ trên 250C chỉ còn 3 tháng ở các vùng có độ cao trên 500m. Riêng khu vực núi Tam Đảo với độ cao 897m hầu như không còn tháng nào nhiệt độ vượt quá 250C.
Bảng 2.2. Nhiệt độ tối cao tuyệt đối đã đo được ở Thái Nguyên
Tên trạm Tối cao tuyệt đối
TP Thái Nguyên 41,50C
Đại Từ 41,50C
Võ Nhai 40,00C
Định Hóa 41,40C
Nguồn: [29]
Qua bảng số liệu cho thấy, nhiệt độ cao nhất ở Thái Nguyên đo được là 41,50C ở hai trạm là TP Thái Nguyên và Đại Từ. Điều này phản ánh tính chất bất thường của khí hậu đang diễn ra. Trong điều kiện biến đổi khí hậu hiện nay thì khoảng thời gian xảy ra nhiệt độ tối cao có thể sẽ rút ngắn.
Biên độ nhiệt trung bình ngày đêm ở Thái Nguyên khá lớn (khoảng 70C).
2.1.1.2. Chế độ mưa ẩm
Nhân tố ngoại lực chính chạm trổ nên địa hình là nước chảy, hệ quả của lượng mưa lớn tập trung theo mùa, sức xâm thực mãnh liệt làm phức tạp hoá các vùng phân thuỷ qua hiện tượng cướp dòng... Điều kiện nóng ẩm còn đẩy nhanh cường độ phong hoá, mà chủ yếu là phong hoá hoá học, tạo nên một lớp phủ vụn bở cho địa hình. Khí hậu nóng ẩm còn đẩy nhanh tốc độ hoà tan và phá huỷ đá vôi, dẫn đến karst hoá triệt để.
- Tổng lượng mưa năm:
Thái Nguyên có lượng mưa khá lớn trung bình từ 1500 - 2200 mm/năm nhưng phân bố không đều giữa các vùng trong tỉnh và giữa các mùa trong năm.
Mưa nhiều nhất là ở phía tây nam, trên 2500 mm (khu vực tiếp giáp dãy Tam Đảo). Tiếp đến là vùng tây bắc thuộc huyện Định Hoá và thành phố Thái Nguyên. Ở những vùng này sông ngòi thường có những khúc ngoặt thẳng góc, bất ngờ, sự xâm thực mạnh đã tạo nên các mương xói ở nhiều sườn dốc, có nơi còn xảy ra hiện tượng đất trượt, đất lở...
Mưa nhỏ nhất là ở vùng phía đông bắc của tỉnh Thái Nguyên, khoảng 1000 mm (huyện Võ Nhai).
- Tính biến động của mưa:
Xét tính biến động của mưa ở Thái Nguyên ta thấy lượng mưa năm biến động từ năm này qua năm khác không nhiều, hệ số biến động không lớn lắm, trung bình khoảng 0,20. Nơi có biến động nhiều nhất cũng chỉ có hệ số biến động Cv là 0,38. Tuy nhiên, xét diễn biến trong năm ta thấy lượng mưa trung bình mùa ít mưa biến đổi nhiều hơn trong mùa mưa nhiều, nhất là các tháng đầu mùa ít mưa.
Vào mùa mưa nhiều, đặc biệt là các tháng VI đến tháng VIII, lượng mưa tháng từ năm này qua năm khác biến đổi không nhiều. Hệ số biến động ở đây trung bình chỉ khoảng 0,5 - 0,6 (bảng 1.2).
Chế độ mưa chia thành 2 mùa rõ rệt. Mùa mưa trùng với mùa nóng kéo dài từ tháng IV đến tháng X chiếm 85 - 90% lượng mưa năm. Mùa ít mưa trùng với mùa lạnh, từ tháng XI đến tháng III lượng mưa chỉ đạt từ 200 - 400 mm, bằng 10 - 15% lượng mưa năm.
Qua đặc điểm về chế độ mưa ở Thái Nguyên chúng ta thấy rằng do lượng mưa lớn tập trung theo mùa và theo đợt nên đây là tác nhân có vai trò rất lớn trong phá hủy vật liệu bề mặt vì tác động va đập của hạt mưa mạnh. Đó là các quá trình rửa trôi trên bề mặt (quá trình rửa trôi này rất thuận tiện bởi quá trình phá huỷ vật lí do nhiệt bởi biên độ dao động nhiệt khá lớn), quá trình phong hoá hoá học và quá trình vận chuyển tích tụ. Tất cả các quá trình này đã góp phần không nhỏ trong việc hình thành địa hình của Thái Nguyên.
2.1.1.3. Dòng chảy sông ngòi
Dòng chảy sông ngòi vừa là hậu quả của tương quan nhiệt - ẩm đồng thời cũng là một động lực thành tạo và biến đổi địa hình.
Bề mặt địa hình thường xuyên bị biến đổi hoặc luôn luôn ở trạng thái động, do có sự di chuyển liên tục của các sản phẩm phong hoá và các vật liệu
vụn từ nơi này sang nơi khác, từ nơi cao xuống chỗ thấp trên những khoảng cách khác nhau, đôi khi rất xa nhau. Trong tổng thể hiệu ứng chung của các quá trình di chuyển vật chất đó làm cho mặt đất bị hạ thấp dần và cuối cùng có thể bị san bằng, đó chính là quá trình bào mòn [3]. Tham gia vào quá trình bào mòn có vai trò chủ yếu của dòng chảy bề mặt, đây là những nhân tố tạo địa hình chủ yếu trên bề mặt đất, bởi quá trình bào mòn đá phá huỷ địa hình, vận chuyển, tạo nên cơ thức bào mòn và tích tụ. Bào mòn có thể làm san bằng địa hình dương nhưng cũng có thể tạo nên các khe rãnh, chia cắt phức tạp địa hình, hình thành những dạng địa hình mới, quá trình tích tụ có khả năng làm biến đổi địa hình rất lớn. Quá trình này tạo ra những dạng địa hình đặc trưng như vạt sườn tích, đồng bằng bào mòn chân núi.
Thái Nguyên có mạng lưới sông ngòi dày đặc. Đại bộ phận lãnh thổ thuộc hệ thống sông Cầu, tính trung bình cứ 1 km2 có 0,93 km sông.
Sông Cầu chảy từ bắc xuống nam, phân chia lãnh thổ thành 2 khu có hướng dòng chảy khác nhau. Phía tây là các phụ lưu thuộc hữu ngạn sông Cầu gồm các sông Chợ Chu, sông Đu, sông Cầu đều có hướng TB - ĐN. Phía tả ngạn có sông Nghinh Tường, sông Huống Thượng có hướng ĐB - TN. Các phụ lưu tả và hữu sông Cầu đã làm cho sông Cầu ở Thái Nguyên có hình dạng lông chim rõ rệt và vì thế khiến lũ sông Cầu không quá đột ngột.