CHƯƠNG 2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG ĐỆ TỨ VÙNG NGHIÊN CỨUĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG ĐỆ TỨ VÙNG NGHIÊN CỨU
2.2. Đặc điểm địa tầng Đệ Tứ vùng nghiên cứu
2.2.2. Thang địa tầng Đệ Tứ vùng nghiên cứu
Trên quan điểm tiếp cận hệ thống trong nghiên cứu trầm tích Đệ Tứ, thời gian qua cho thấy quy luật sự hình thành, biến đổi thành phần vật chất, cấu trúc, đặc điểm phân bố trầm tích Đệ Tứ theo không gian và theo thời gian có sự phụ thuộc nhân quả và là kết quả tương tác hệ thống của nhiều yếu tố tự nhiên như dao động mực nước đại dương thế giới, chuyển động tân kiến tạo, đặc điểm địa chất, địa hình…, trong đó, dao động mực nước đại dương thế giới ứng với những chu kỳ biển thoái khi băng hà hoạt động hay chu kỳ biển tiến lúc băng tan (gian băng hà) là yếu tố tự nhiên hàng đầu quyết định tính phân nhịp các chu kỳ trầm tích Đệ Tứ. Theo nhiều cứ liệu quốc tế [67, 91, 92...] trong Pliocen - Đệ Tứ đã xảy ra các chu kỳ băng hà (phát sinh biển thoái) và gian băng hà (xảy ra biển tiến) có tính chất hành tinh, không những chỉ ảnh
35
hưởng trực tiếp đến Châu Âu, Châu Mỹ, mà cả Châu Á và các khu vực không có băng hà khác. Đó là các băng hà, gian băng có tên gọi: Băng hà Đunai (trong N2);
gian băng Đunai - Gunz (Q11); băng hà Gunz (cuối Q11); gian băng Gunz - Mindel (đầu Q12); băng hà Mindel (cuối Q12); gian băng Mindel - Riss (đầu Q13(1)); băng hà Riss (gần cuối Q13(1)); gian băng Riss - Wurm (đầu Q13(2)); băng hà Wurm (cuối Q13(2)) và gian băng kèm biển tiến Flanđrian (cuối Q13(2) - đầu Q21).
Quan sát thực tế vùng nghiên cứu cho thấy, ứng với pha băng hà kèm theo biển thoái trong cột địa tầng lắng đọng trầm tích hạt thô nguồn gốc lục địa (sông, sông - lũ), đồng thời xảy ra quá trình xâm thực, bóc mòn, phong hóa laterit các thành tạo địa chất hình thành trước đó (Hình 2.2). Ngược lại, vào các pha gian băng cùng với biển tiến gặp trầm tích hạt mịn tướng biển, vũng vịnh, châu thổ trong mặt cắt địa chất.
Hình 2.2. Quan hệ các chu kỳ băng hà, gian băng với quá trình hình thành, biến đổi trầm tích Đệ Tứ vùng nghiên cứu
36
Bảng 2.1. Thực trạng nghiên cứu, phân chia địa tầng Đệ Tứ đồng bằng ven biển vùng nghiên cứu
Hệ Thống Phụthống Ký
hiệu
Q
Thượng Q
Trung –
Holocen Q2
thượng
Trung Q2
Hạ - trung Q2
ứ Hạ Q
Hệ Đệ T
Tên các hệ tầng trầm tích
Pleistocen Thượng Phần
Q1
trên Q13(2)
Phần dưới
Hệ HệNeoge Phụthống
Ký hiệu
Trung –
Q12-3 thượng
Trung Q12
Hạ - trung Q11-2
Hạ Q11
Tên các hệ tầng trầm tích
Pleistocen Q11
Pliocen N2
38
Theo dẫn liệu của các nhà nghiên cứu [92, 95] cách đây 10.000 năm mực nước biển tiến Flanđrian vẫn còn nằm ở độ sâu -50m ÷ -47m so với mực nước biển hiện tại, tới 8.000 - 7.000 năm trước đây mực nước biển tiến vẫn chỉ đạt tới độ sâu -35m
÷ -25m và đến 6.000 năm cách nay biển tiến mới đạt mực nước cực đại với giá trị
+5m ÷ +4,5m. Từ những dẫn liệu nói trên về biến động mực nước biển, rõ ràng trong Holocen sớm (12.000 - 7.000 năm) sườn lục địa biển Đông vẫn là lục địa, do đó, cát biển gió trắng xám ở đồng bằng ven biển chỉ được thành tạo từ 7.000 đến 3.000 năm trước đây khi biển tiến Flanđrian đạt mực nước cao nhất +5m. Nói cách khác, cát trắng xám ở đồng bằng ven biển Quảng Trị - Thừa Thiên Huế xếp vào tuổi Holocen giữa là hợp lý.
- Chưa coi trọng ảnh hưởng của dao động mực nước đại dương thế giới, chuyển động tân kiến tạo cũng như đặc điểm địa chất, địa hình khu vực đến quá trình hình thành, biến đổi trầm tích Đệ Tứ ở vùng Quảng Trị - Thừa Thiên Huế cũng là hạn chế cần được khắc phục.
2.2.2.2. Khái quát về phương pháp nghiên cứu trầm tích Đệ Tứ
Để nghiên cứu, làm sáng tỏ nguồn gốc, tuổi, thành phần vật chất (khoáng vật, hóa học, hạt), cấu trúc, bề dày, đặc điểm phân bố không gian của trầm tích, phức hệ cổ sinh, địa hóa môi trường trầm tích... thường sử dụng hệ phương pháp dưới đây:
a) Các phương pháp thực địa
Điều tra địa chất thực địa là khâu điều tra địa chất đầu tiên và thường bao gồm: lộ trình địa chất, khoan đào thăm dò, đo địa vật lý, lấy mẫu phân tích.
b) Các phương pháp thí nghiệm, xử lý kết quả phân tích trong phòng bao
gồm:
- Phân tích thành phần hạt và xác định các hệ số độ hạt (Md, So, Sk) bằng phương pháp Trask và phương pháp máy tính điện tử.
- Phân tích thành phần hóa silicat.
- Phân tích chỉ tiêu địa hóa môi trường: độ pH, thế oxy hóa khử Eh, cation trao
đổi (Kt), carbon hữu cơ (Corg), Fe2+S/Corg, Fe2+/Fe3+. - Phân tích cổ sinh: bào tử phấn hoa, vi cổ sinh, tảo.
- Phân tích tuổi tuyệt đối các mẫu than bùn, vỏ sò hến bằng phương pháp C14.
39
c) Các phương pháp nghiên cứu bổ sung khác - Phương pháp viễn thám.
- Phương pháp tân kiến tạo, kiến tạo hiện đại.
- Phương pháp thu thập thông tin, tư liệu khảo cổ, lịch sử.
- Phương pháp cổ địa lý - tướng đá.
2.2.2.3. Ranh giới Neogen - Đệ Tứ, Pleistocen - Holocen và thang địa tầng Đệ Tứ vùng nghiên cứu
a) Ranh giới Neogen - Đệ Tứ (N-Q)
Ranh giới Neogen - Đệ Tứ cũng như ranh giới Pleistocen - Holocen (Q1 - Q2) đã được bàn thảo sôi động trong thời gian dài ở trên thế giới qua nhiều hội nghị địa tầng quốc tế theo các cơ sở khoa học khác nhau (cổ sinh, cổ khí hậu…) mới tạm đi đến kết luận chưa thật thống nhất về các ranh giới địa chất này.
Năm 1989, Hội nghị địa tầng quốc tế ở Mỹ đã lấy mốc thời gian 1.600.000 năm như là tuổi tuyệt đối của ranh giới N-Q trên phạm vi toàn thế giới. Ở Việt Nam, do chưa có tuổi tuyệt đối của các bề mặt chỉ định ranh giới N-Q, nên ranh giới đang xét được đông đảo tác giả đo vẽ lập bản đồ địa chất lấy từ 1.800.000 đến 1.600.000 năm [67].
Tuy vậy, trong biên hội bản đồ địa chất Đệ Tứ khái quát đồng bằng ven biển Quảng Trị - Thừa Thiên Huế, nghiên cứu sinh lấy ranh giới bất chỉnh hợp địa tầng giữa trầm tích hạt thô gắn kết của hệ tầng Gio Việt (Quảng Trị) và hệ tầng Vĩnh Điện (Thừa Thiên Huế) với hệ tầng trầm tích mềm rời Tân Mỹ (Q11 tm) làm ranh giới N-Q. Đây là ranh giới có nhiều khả năng liên quan băng hà Đunai xảy ra vào cuối Pliocen đến đầu Pleistocen sớm và ứng với tuổi tuyệt đối 1.600.000 năm [23, 58, 67].
b) Ranh giới Pleistocen - Holocen (Q1-Q2)
Ranh giới dưới Holocen (Q2) được xác định lần đầu tiên tại Hội nghị địa tầng quốc tế lần thứ VI ở Ba Lan. Xuất phát từ nguyên tắc sinh địa tầng và khí hậu địa tầng các nhà nghiên cứu Đệ Tứ lấy mốc ranh giới Q1 - Q2 rất khác nhau từ 6.500 - 7.500 năm cho tới 14.000 - 15.000 năm trở lại đây. Ở Việt Nam các nhà nghiên cứu Đệ Tứ thường lấy ranh giới Q1 - Q2 là 10.000 - 12.000 năm trở lại đây [67].
Trong biên hội bản đồ địa chất Đệ Tứ vùng nghiên cứu, nghiên cứu sinh sử dụng kết quả ranh giới dưới Holocen là 10.000 năm về trước.
40
c) Thang địa tầng Đệ Tứ vùng nghiên cứu
- Coi trọng vai trò dao động mực nước đại dương thế giới và vận động tân kiến tạo đối với sự hình thành, biến đổi địa tầng Đệ Tứ; xuất phát từ nguyên tắc kết hợp thời gian thành tạo với nguồn gốc các thể địa chất, đồng thời kế thừa thành tựu đo vẽ lập bản đồ địa chất, nhất là bản đồ địa chất tỷ lệ từ 1:200.000, 1:50.000, 1:25.000 đồng bằng ven biển vùng Quảng Trị - Thừa Thiên Huế, nghiên cứu sinh sử dụng thang địa tầng Đệ Tứ đã xác lập ở vùng nghiên cứu (Bảng 2.2) gồm 8 phân vị địa tầng cơ bản và cột địa tầng tổng hợp (Hình 2.3). Trong đó, ngoài ranh giới N-Q là 1.600.000 năm, ranh giới Q1-Q2 là 10.000 năm như đã phân tích ở trên, trong thang địa tầng Đệ Tứ còn đề cập cả phun trào bazan N2-Q11 và bazan Q12 như là các thể địa chất.
- Thang địa tầng: luận án sử dụng thang địa tầng Đệ Tứ được Ngô Quang Toàn và nnk (2000) sử dụng trong thuyết minh "Vỏ phong hoá và trầm tích Đệ Tứ Việt Nam" [67].
Bảng 2.2. Thang địa tầng Đệ Tứ Giới
Kainozoi
41