Chương 2: Đặc điểm tự nhiên và địa chất công trình khu vực nghiên cứ u
2.2 Đặc điểm trầm tích đệ tứ, địa chất thủy văn
2.2.1 Đặc điểm trầm tích đệ tứ
Khu vực khảo sát thuộc vùng đồng bằng Bắc Bộ là vùng trầm tích hiện đại, nằm trên cánh Tây Nam của trũng địa hào Hà Nội. Cấu trúc trầm tích đệ tứ dày từ 100 m đến 200 m, trầm tích Holoxen dày 20 m đến 25m. Xuống sâu phía dưới lớp trầm tích có thể gặp các đá biến chất Protezozoi hoặc các Trias thuộc hệ Đồng Giao. Cấu trúc trầm tích của khu vực này mới hình thành, thời gian nén chặt mới bắt đầu còn để lại một số di tích hữu cơ, thực vật đã bị mục nát vì vậy đất có độ rỗng lớn và xốp, kết cấu của đất kém chặt, cường độ kháng cắt nhỏ, độ lún lớn và bão hoà nước.
Khu vực nghiên cứu có 4 phân vị địa tầng như sau:
2.2.1.1 Hệ đệ tứ, thống Pleistoxen giữa – trên, hệ tầng Hà Nội( QII – III1
hn).
Theo bản đồ địa chất tờ Ninh Bình tỷ lệ 1:200.000 (Đinh Minh Động, Nguyễn Đức Tâm, 1976), trên diện tích nghiên cứu không thấy xuất hiện trầm tích của hệ tầng Hà Nội. Kết quả nghiên cứu của tác giả Nguyễn Cảnh Dương cho thấy có giá trị điện trở suất 8, 9, 10 đến 20Ωm (dấu hiệu của tầng cát). Kết quả khảo sát thăm dò do Công ty CP tư vấn XD Ninh Bình thực hiện trên đê biển Bình Mình khẳng định có mặt của hệ tầng Hà Nội trong khu vực nghiên cứu. Trầm tích này là cát hạt nhỏ màu xám vàng, nguồn gốc sông, biển.
2.2.1.2 Hệ đệ tứ, thống pleistoxen trên, hệ tầng Vĩnh Phúc (amQIII2
vp).
Trầm tích của hệ tầng Vĩnh Phúc không lộ ra trên bề mặt nhưng gặp ở những hố khoan sâu. Trên diện tích nghiên cứu, trầm tích này phân bố từ độ sâu 10m đến 25m. Thành phần thạch học khá đồng nhất chủ yếu là các hạt sét chiếm ưu thế. Qua các tài liệu khoan, mặt cắt trầm tích từ trên xuống như sau:
Tập 1: Sét bột, sét màu nâu vàng, nâu đỏ, nâu hồng, xám trắng, màu sắc loang lổ và lẫn sạn laterit. Thành phần độ hạt: hạt cát từ 2 – 37%, hạt bụi 25 – 46%, hạt sét 32 – 52%. Thành phần khoáng vật sét là hydromica, lẫn caolinit, ít monorillonit. Trong tập này hóa đá nước ngọt và nước mặn.
Tập 2: Tập này phân bố không liên tục, thường bắt gặp phần thấp của tập 1 những thấu kính sét, sét pha chứa hữu cơ màu xám nâu, xám đen. Thành phần hạt: hạt cát 6 – 58%, hạt bụi 9 – 49%, hạt sét 30 – 48%. Thành phần khoáng vật sét là hydromica – kaolinit – clorit – montmorillonit. Trong trầm tích có chứa các bảo tử phấn hoa, chiều dày từ 2,5 – 14m.
Tập 3: Tập này thường có màu phớt hồng, nâu vàng, xám trắng loang lổ lẫn sạn laterit sắt. Đáy tập thường lẫn ít cuội, dăm sạn, thấu kính cát pha hoặc sét pha nằm phủ trực tiếp trên mặt đá vôi hoặc trầm tích hạt thô hệ tầng Hà Nội. Chiều dày tập từ 2,5 – 22m.
2.2.1.3 Hệ đệ tứ, thống Holoxen, phụ thống dưới - giữa, hệ tầng Hải Hưng.
- Trầm tích sông – biển (amQIV1-2hh):
Trầm tích này không lộ trên mặt, phân bố không liên tục trong khu vực nghiên cứu, chúng nằm phủ lên trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc. Chiều dày thay đổi từ 2,0 – 16,7m. Thành phần chủ yếu là sét màu xám ghi, nâu hồng, xám xanh, đôi chỗ chứa hữu cơ và xen kẹp cát. Thành phần độ hạt:
hạt cát 13 – 31%, hạt bụi 27 – 55%, hạt sét 30 – 43%. Trong trầm tích này chứa các bào tử phấn hoa.
- Trầm tích biển – đầm lầy (mbQIV1-2hh):
Đây là trầm tích lộ ra ngay trên bề mặt, chiều dày thay đổi từ 2 – 23m.
Thành phần là bùn sét màu xám, xám nâu xen kẹp cát và chứa hữu cơ. Thành phần độ hạt: hạt cát 3 – 62%, bụi 13 – 70%, hạt sét 8 – 33%. Trầm tích này chứa phong phú các vi cổ sinh và bảo tử phấn hoa.
2.2.1.4 Hệ đệ tứ, thống Holoxen, phụ thống trên, hệ tầng Thái Bình.
- Trầm tích biển (mQIV3tb):
Phân bố trên diện khá rộng, thành phần là cát bụi, cát màu xám, xám đen chứa mùn thực vật. Thành phần độ hạt trung bình đối với lớp cát bụi: hạt cát 38%, hạt bụi 39%, hạt sét 3%; đối với lớp cát pha: hạt cát 56%, hạt bụi 54%, hạt sét 5%. Chúng nằm phủ lên trầm tích biển đầm lầy hệ tầng Hải Hưng với chiều dày thay đổi từ 1,8 – 9m. Trong trầm tích này có chứa các tảo mặn.
- Trầm tích sông – biển (amQIV 3tb):
Trầm tích này lộ ngay trên bề mặt, chiều dày thay đổi từ 2 – 12m. Thành phần là sét pha màu xám vàng, xám trắng, nâu hồng cấp độ hạt trung bình: hạt cát 22%, hạt bụi 57%, hạt sét 20%. Trầm tích này có chứa các bào tử phấn hoa.
- Trầm tích sông – đầm lầy (abQIV 3tb):
Trầm tích này lộ ra ngay trên bề mặt địa hình, chiều dày thay đổi từ 5,2 – 16m. Thành phần là bùn sét pha màu xám nâu, xám xen kẹp cát và chứa hữu
cơ, cấp độ hạt trung bình: hạt cát 39%, hạt bụi 41%, hạt sét 21%. Có chứa bào tử phấn hoa.
2.2.2 Đặc điểm địa chất thủy văn
2.2.2.1 Tầng chứa nước Holoxen trên (qh2)
Thành phần chủ yếu là cát bụi, cát pha, sét pha, bùn sét pha có nguồn gốc khác nhau. Chiều dày của tầng chứa nước này thay đổi từ 1,8 -:- 16,0m.
Mực nước ngầm thay đổi từ 0,3 -:- 2,0m. Kết quả đổ nước thí nghiệm ở lớp sét pha cho giá trị hệ số thấm biển đổi từ 0,029m/ngđ đến 1,296m/ngđ. Kết quả bơm hút thí nghiệm ở lớp cát cho hệ số thấm từ 12 -:- 21,5m/ngđ. Tổng độ khoáng hóa thay đổi từ 0,221 g/l đến 1,087 g/l. Nhìn chung tầng chứa nước này là nghèo nước, mực nước tĩnh nằm nông nên được dân cư trong vùng khai thác bằng các giếng đào.
2.2.2.2 Tầng chứa nước lỗ hổng Holoxen dưới (qh1)
Tầng chứa nước này được cấu tạo bởi đất đá của hệ tầng Hải Hưng có nguồn gốc sông biển, nguồn gốc biển đầm lầy. Thành phần chủ yếu là bùn sét pha xen kẹp các thấu kính cát bụi chứa mùn thực vật. Chiều dầy của tầng chứa nước này thay đổi từ 2,5 -:- 23m. Nguồn cung cấp chủ yếu là nước mưa, nước mặt thấm xuống và có quan hệ thủy lực với tầng chứa nước Holoxen trên. Mực nước tĩnh thay đổi từ 0,3 -:- 2,0m. Tầng chứa nước này thuộc loại nghèo nước, nước lợ đến mặn (M= 0,4-:-3,3g/l).
2.2.2.3 Tầng chứa nước lỗ hổng Pleistoxen (qh)
Tầng chứa nước này nằm dưới tầng chứa nước qh1, qh2. Cấu tạo nên tầng chứa nước này là các thành tạo của hệ tầng Hà Nội. Thành phần chủ yếu là cát, cát chứa sạn sỏi, chiều dày thay đổi từ 4,0 -:- 8m. Mức độ chứa nước từ nghèo đến trung bình (tương đối giàu). Mực nước tĩnh thay đổi từ 0,6 -:- 3,7m, đây là tầng chứa nước có áp.
Tầng chứa nước này nằm phủ lên tầng chứa nước khe nứt karst (T2), nước lợ (M= 1,09-:- 2,92g/l), đôi nơi gặp nước ngọt (m<1g/l). Nhìn chung nước có chất lượng thấp nên ít có giá trị cung cấp cho ăn uống và sinh hoạt.