Chương 3. ĐẶC ĐIỂM TƯỚNG TRẦM TÍCH HOLOCEN VÙNG NGHIÊN CỨU
3.2. Đặc điểm tướng trầm tích
3.2.2. Đặc điểm tướng trầm tích trong Holocen giữa - muộn
- Tướng sét bột cát bãi triều
Trong vùng nghiên cứu trầm tích bãi triều bắt gặp trong các lỗ khoan LKBT2 và LKBT3, chúng phân bố ở độ sâu từ 32m đến 44 m thành phần gồm cát mịn và bột sét màu xám đen có chứa nhiều mùn thực vật và các tàn tích cành, rễ cây. Trầm tích có cấu trúc phân lớp xiên chéo, song song gợn sóng.
Trầm tích gồm cát chiếm từ 25-30%, bột chiếm 25-35%, sét chiếm 40-45%.
Kích thước hạt trung bình (Md) dao động từ 0,04 đến 0,14 mm; độ chọn lọc (So) từ 1,68 đến 4,47; Sk dao động từ 0,21 đến 0,98; độ pH từ 6 đến 7; ; trị số Eh từ -40 đến 10 mv; Cation trao đổi, Kt từ 0,7 đến 1,2; trị số Fe 2+ S/Corg từ 0,09 đến 0,3. Phần trăm khoáng vật sét trong trầm tích: kaolinit dao động từ 35 đến 40%, hydromica từ 25 đến 30%, montmorinolit từ 15 đến 35%
Trầm tích chứa Bào tử phấn bao gồm các loài như: Phragmite communis, Typha sp., Cynodon dactylon, Ipomea maritima, Kandela sp., Rhizophora sp., ..Các dạng tảo mặn-lợ gồm: Coscinodiscus lacustris, Cyclotella striata, Actinocyclus ehrenbergii, Caloneis bannajensis, Cocconeis placentula….Các giống loài
Mollusca trong trầm tích bãi gian triều biển tiến chiếm ưu thế gồm: Crasoostrea gravitesta, Ostrea rivularis, Placuna placentalin, Anadara granosa, Mactra sp..
Hình 3.11. Tướng cát bột sét bãi triều trong lỗ khoan LKBT2 - Tướng bùn vũng vịnh
Tướng trầm tích này đặc trưng bởi bùn xám xanh đồng nhất, đôi khi có chứa các thấu kính bột cát rất mịn, bắt gặp trong các lỗ khoan ở vùng trũng: LKBT2, LKBT3, KC13-04 (hình 3.12).
Thành phần độ hạt gồm: cát mịn chiếm 5-10%, bột chiếm 30-35%, sét chiếm 60-65%, kích thước hạt trung bình (Md) dao động từ 0,003-0,08mm với xu thế hạt mịn lên trên hàm lượng bùn ở phần trên đạt 95%, cao nhất so với tất cả các tướng.
Trong trầm tích có các mảnh vỏ sò và các mầm kết hạch canxit nằm rải rác. Hàm lượng phần trăm khoáng vật sét trong trầm tích: kaolinit có hàm lượng phần trăm từ 17 đến 35%, hydromica từ 25 đến 54%, montmorinolit từ 11 đến 20%. Các chỉ số địa hóa môi trường: giá trị pH từ 7,5 đến 8; trị số Eh: 60-100 mv; Cation trao đổi (Kt) từ 1,8 đến 2,0; trị số Fe 2+ S/Corg từ 0,4 đến 0,5. Trong tướng này nhìn chung Diatom biển trôi nỗi tăng lên phía trên, và đạt trên 70%, cao nhất trong tất cả các tướng trong khi các loài nước ngọt giảm rõ rệt. Loài biển trôi nổi bao gồm Coscinodiscus radiatus, C. nodulifer, Thalassiosira excentrica và Thalassionema nitzschioides cho thấy môi trường vịnh mở. Loài Foraminifer đặc trưng cho môi trường nước sâu tăng đáng kể. Hopkinsina Pacifica, Bulimina sp., Bolivina sp., Brizalina spp. rất dồi dào. Texiularia sp., Rosalina sp., Quinqueloculina spp., Fursenkolina sp., Fissurina sp., Lagena sp., Nonion sp., và Pararotalia sp. phổ biến. Loài biển trôi nổi Gallitella vivans phong phú. Động vật thân mềm biển cũng tìm thấy như Dentalium sp., Umbonium sp. và Anadara sp. Tuổi 14C của trầm tích tướng này dao động từ 8658 - 4640 năm BP.
Hình 3.12. Tướng bùn xám xanh đồng nhất tướng vũng vịnh mở chứa ít mảnh vỏ sò, lỗ khoan LKKC 13-04
Trên các mặt cắt địa chấn nông phân giải cao, tướng trầm tích vũng vịnh chỉ phát hiện tại tuyến MK07 và MK102A phía đông đông nam cửa Ba Lai (hình 3.6).
Đặc trưng trường sóng của tướng này là ngang song song, biên độ phản xạ yếu - trung bình, tần số thấp đến trung bình đặc trưng cho trầm tích hạt mịn cấu tạo phân lớp mỏng ngang song song thành tạo trong môi trường có chế độ thủy động lực yếu.
Các tuyến địa chấn nêu trên chạy qua địa hình trũng phía đông nam cửa Ba Lai sâu đến 32m nước. Đây chính là địa hình thung lũng đào khoét, estuary và vũng vịnh tàn dư chưa kịp lấp đầy bởi trầm tích biển tiến.
- Tướng cát bột cửa phân lưu
Khi nước sông đổ vào biển với chế độ dòng chảy nổi (buoyancy flow) và đáy vùng cửa phân lưu tương đối nông thì các vật liệu thô sẽ được lắng đọng ngay tại vùng cửa phân lưu, tạo nên các bar cửa phân lưu. Các bar cửa phân lưu này làm cho dòng chảy bị phân nhánh và các bar mới lại tiếp tục được thành tạo tại các vùng cửa phân lưu mới. Cứ như vậy châu thổ dần dần tiến ra biển. Các cửa phân lưu cạnh nhau sẽ tạo nên một tập bar cát cửa phân lưu nối nhau liên tục [5].
Trầm tích cát bột cửa phân lưu bắt gặp trong lỗ khoan LKKC13 - 04 thuộc vùng nghiên cứu ở độ sâu 11 đến 15.5 m. Thành phần trầm tích chủ yếu gồm: cát chiếm 75-80%, bột chiếm 15-20%, sét chiếm 5-10%. Cát có thành phần đa khoáng với hàm lượng thạch anh: 60-80%, mảnh đá: 10-15%, mica: 5-10%, feldspat: 2-5%.
Trầm tích có cấu tạo phân lớp xiên chéo và có dấu vết gợn dòng (current rip); kích thước hạt trung bình (Md) dao động từ 0,01 đến 0,245 mm; độ chọn lọc (So) từ 1,22 đến 3,0; Sk dao động từ 0,44 đến 0,92.
Hình 3.13. Tướng cát bột cửa phân lưu tại lỗ khoan KC13 - 04
Hình 3.14. Ảnh lát mỏng tướng cát bột
cửa phân lưu tại lỗ khoan KC13-04 N+ (10x)
- Tướng cát bột lòng phân lưu
Đồng bằng châu thổ có bề mặt địa hình tương đối thấp và độ dốc địa hình nhỏ nên dòng sông chảy trong phạm vi đồng bằng châu thổ thường bị phân nhánh.
Các nhánh sông gọi là phân lưu và vùng giữa các phân lưu gọi là vụng gian lưu.
Thông thường trong quá trình hình thành châu thổ sông có thể phân nhánh nhiều lần giống như các nhánh sông Cửu Long hiện nay. Quá trình phân nhánh và bỏ lòng diễn ra liên tục trong quá trình phát triển của châu thổ. Hiện tượng phân nhánh xảy ra do quá trình tăng trưởng của châu thổ làm cho độ dốc của bề mặt địa hình châu thổ trở nên ngày càng giảm và đến một lúc nào đó dòng phân lưu không thể tải nổi lượng nước và dòng bùn cát nữa, nó sẽ phải tìm một đường mới với độ dốc lớn hơn và đường ra biển ngắn hơn [5].
Trầm tích lòng phân lưu chủ yếu là các thành tạo cát thô đến mịn, lòng phân lưu vùng châu thổ nằm ở vùng hạ lưu hệ thống sông, độ dốc địa hình thấp do vậy hiếm khi gặp các thành tạo sạn sỏi. Trong vùng nghiên cứu trầm tích lòng phân lưu gặp trong lỗ khoan LKBT1 ở độ sâu từ 7m đến 11,3 m có thành phần chủ yếu là cát trung-thô chiếm 80-85%, bột chiếm 10-15%, sét chiếm 0-5%. Trầm tích có độ chọn lọc trung bình, giá trị So từ 1,6 đến 2,1; kích thước hạt trung bình (Md) từ 0,12 đến 0,35mm; Sk từ 0,4 đến 1,2. Cát có thành phần chủ yếu là thạch anh chiếm 60-75%, feldspat chiếm 10-15%, mảnh đá chiếm 20-25%.
Trầm tích có chứa các dạng Bào tử phấn hoa nước ngọt và nước lợ:
Polypodiaceae gen. indet.., Taxodium sp., Pteris sp., Osmunda sp., Cyperus sp. Tảo nước ngọt, lợ gồm các giống loài: Coscinodiscus lacustris, Coscinodiscus subtilis, Epithemia argus, E. pectinalis Eunotia sp. Hóa thạch trùng lỗ hiếm gặp.
Hình 3.15. Tướng cát bột lòng phân lưu tại lỗ khoan LKBT1
Hình 3.16. Tướng cát bột lòng sông chọn lọc trung bình gặp trong lỗ khoan LKBT1 tại độ sâu 11 m.
Ảnh lát mỏng, N+ (10x) - Tướng bột sét vụng gian lưu
Vụng gian lưu là vùng nằm giữa các nhánh phân lưu, đặc trưng bởi chế độ động lực dòng chảy tương đối yếu. Trong các lỗ khoan vùng nghiên cứu, bắt gặp các trầm tích bùn cát màu nâu, thành phần chủ yếu gồm: cát chiếm 14-18%, bột chiếm 45-50%, sét chiếm 30-35%; kích thước hạt trung bình (Md) dao động từ 0,004-0,09mm, độ chọn lọc (So) từ 1,33 đến 3,56; giá trị Sk từ 0,42 đến 2,69. Các chỉ số địa hóa môi trường: giá trị pH từ 7,0 đến 8,0; trị số Eh: 70-100 mv; Cation trao đổi (Kt) từ 1,2 đến 1,4; trị số Fe2+ S/Corg từ 0,65 đến 0,7. Hàm lượng phần trăm khoáng vật sét trong trầm tích: kaolinit từ 20 đến 35%, hydromica từ 20 đến 30%, montmorinolit từ 30 đến 35 %. Trầm tích có cấu tạo phân lớp ngang, mỏng.
Trầm tích chứa khá nhiều các dạng cổ sinh mặn - lợ. Các dạng BTPH mặn - lợ như: Avicennia sp., Bruguiera sp., Cyperus sp., Excoecaria sp., Nypa sp., Cyras sp., Hibiscus sp.,. Tảo biển trôi nổi và tảo nước lợ có các dạng đặc trưng như:
Cyclotella stylorum, Paralia sulcata, Cyc. Striata, Nitzchia sp., Coscinodiscus sp., Coscinodiscus lacustris số lượng ít. Hóa thạch Foraminifera nghèo về số lượng và giống loài: Ammonia beccarii, Am. japonica, Bolivina dilatata, Bol. punctata,...
Hình 3.17. Tướng bột sét vụng gian lưu trong lỗ khoan KC 13 - 04 - Tướng cát bột sét đới gian triều
Đới gian triều là nơi bị ngập nước khi triều lên và phơi ra khi triều xuống, hình thành tại những nơi triều hoạt động mạnh, biên độ triều lớn và độ dốc địa hình nhỏ.
Hoạt động lên xuống của thủy triều ở đới gian triều tạo nên các tập trầm tích có cấu tạo phân lớp xen kẹp hay còn gọi là tidal bedding - cấu trúc dạng triều. Các lớp xen kẹp này nhiều khi có chiều dày rất nhỏ (1-2mm), đôi khi cũng có bề dày lớn.
Cấu tạo dạng triều được chia ra làm 3 kiểu tùy thuộc vào tỷ lệ giữa bột sét và cát trong trầm tích. Trường hợp cát chiếm ưu thế, tạo kiểu phân lớp xiên sóng (flaser bedding); cát và bột sét tương đương tạo kiểu phân lớp lượn sóng (wave bedding);
bột sét chiếm ưu thế so với cát, tạo nên kiểu phân lớp hạt đậu (lenticular bedding).
Thông thường ở đới gian triều cấu thành bởi ba đơn vị: bãi cát triều (sand flat), bãi triều hỗn hợp (mixed flat), bãi bùn (mud flat).
- Bãi cát triều phân bố ở phần thấp của đới gian triều, điều kiện sóng và thủy triều hoạt động mạnh, trầm tích chủ yếu là cát thô đến cát mịn có chứa các thấu kính bột sét phân lớp xiên sóng.
- Bãi triều hỗn hợp phân bố ở phần giữa của đới gian triều có cấu tạo phân lớp xen kẹp gồm các tập cát và các tập bột sét nằm xen kẹp nhau cấu tạo phân lớp lượn song.
- Bãi bùn (mud flat) thuộc phần cao của đới gian triều, chỉ bị ngập nước khi mực thủy triều cao do vậy các trầm tích thường xuyên xuất lộ trên mặt, các yếu tố độ mặn, nhiệt độ cũng có nhiều thay đổi so với phần thấp của đới gian triều [5].
Thành phần trầm tích chủ yếu là bột sét chứa các thấu kính cát mịn cấu tạo phân lớp song song.
Hình 3.18. Tướngcát bột sét đới gian triều trong lỗ khoan KC13-04
Trầm tích đới gian triều gặp trong các lỗ khoan vùng nghiên cứu ở độ sâu từ 2,0 đến 10,1 m; bề dày trầm tích từ 2,15 đến 4,7m. Trầm tích có thành phần cát chiếm 35-40%, bột chiếm 25-35%, sét chiếm 25-30%; kích thước hạt trung bình (Md) dao động từ 0,06-0,17mm; độ chọn lọc (So) từ 1,4 đến 4,48; giá trị Sk từ 0,4 đến 1,5. Các chỉ số địa hóa môi trường: giá trị pH từ 7,0 đến 7,5; trị số Eh: 100- 160mv; Cation trao đổi (Kt) từ 1,2 đến 1,4; trị số Fe 2+ S/Corg từ 0,1 đến 0,3. Hàm lượng phần trăm khoáng vật sét trong trầm tích: kaolinit có hàm lượng phần trăm từ 14 đến 20%, montmorinolit ít 10 - 15%.
Trầm tích đới gian triều đặc trưng bởi sự có mặt của Bào tử phấn hoa với số lượng lớn như Sonneratia sp., Lycopodium sp., Polypodium sp., Tilia sp., Acroctichum sp.. Các loài tảo mặn lợ chiếm ưu thế Cyclotella stylorum, Cyc. striata, Paralia sulcata, Thalassionema nitzschioides, Actinocyclus ehrenbergii, Caloneis bannajensis.
Đới gian triều là nơi có dòng triều hoạt động mạnh do vậy các vi cổ sinh có độ bảo tồn kém. Hóa thạch trùng lỗ khá nghèo nàn về giống loài và cá thể chỉ gặp một số dạng: Elphidium sp., Spiroloculina sp.. Tuy nhiên các loại sò ốc biển và động vật hai mảnh xuất hiện khá nhiều. Trầm tích trong lỗ khoan bắt gặp các giống loài như: Anadara granosa, Ostrea rivularis, Meretrix meretrix, Macta sp.,... Các sinh vật bám đáy gồm có Aloidis laevis, Macta sp., Meretrix meretrix...
- Tướng bột sét đới trên triều
Bãi triều (tidal flat) gồm ba hợp phần: đới trên triều (supratidal zone), đới gian triều (intertidal zone) và đới dưới triều (subtidal zone). Đới trên triều là vùng chuyển tiếp giữa vùng gian triều với đất liền, có địa hình cao hơn vùng gian triều do vậy nơi này chỉ bị ngập khi thủy triều đạt cao bất thường như khi có bão. Đới
trên triều có điều kiện môi trường thuận lợi cho phát triển thảm thực vật ưa mặn như tranh, sậy, cỏ tai mèo, cỏ gà, muống biển....Trầm tích đới trên triều thành tạo trong điều kiện môi trường lục địa chiếm ưu thế và chịu sự ảnh hưởng của môi trường biển do tác động không thường xuyên của thủy triều. Trầm tích đới trên triều gồm chủ yếu là: bột sét màu xám nâu, xám tối, xám đen đôi khi có chứa than bùn màu đen.
Đới trên triều, đôi chỗ phát triển các đầm lầy có hệ động thực vật phát triển do đó trong trầm tích để lại nhiều dấu vết rễ cây, các lỗ hổng trong trầm tích hoặc sự xáo trộn trầm tích thể hiện sự hoạt động của các động vật thường bắt gặp trong các mặt cắt trầm tích đới trên triều.
Hình 3.19. Tướng bột sét đới trên triều trong lỗ khoan KC13-04
Trong lỗ khoan KC13-04 có bắt gặp trầm tích bột sét đới trên triều, có thành phần chủ yếu gồm: cát chiếm 10-15%, bột chiếm 50-60%, sét chiếm 10-20%; kích thước hạt trung bình (Md) dao động trong khoảng 0,03 - 0,06mm; độ chọn lọc kém, So có giá trị từ 2,18 đến 3,14; giá trị Sk từ 0,66 đến 3,13. Tập hợp Bào tử phấn hoa gồm các dạng: Cyperus sp., Cynodon dactylon, Typha sp., Cyathea sp., Pinus sp.,...
Các dạng tảo nước mặn và nước lợ gồm: Coscinodiscus asteromphalus, Coscinodiscus curvatulus, Coscinodiscus lineatus, Coscinodiscus radiatus, Cyclotella stylorum.... Các di tích Trùng lỗ hiếm gặp trong trầm tích đới trên triều.
Trầm tích có cấu tạo phân lớp song song gợn sóng.
- Tướng cồn cát ven biển
Các cồn cát ven biển phân bố trong vùng cửa sông (chenier plain), trải trên một diện khá rộng. . Các cồn cát này tách biệt nhau bởi một trũng thấp hơn có thành phần chủ yếu là bùn sét hoặc bùn cát hạt mịn.
Tại vùng nghiên cứu phân bố các dạng cồn cát ven biển lộ ra trên bề mặt và phân bố độ sâu từ -2m đến 7m. Trong các lỗ khoan bao gồm các lớp cát mịn, cát bột xen các lớp bột sét màu xám, xám sẫm (ảnh 1). Cấu tạo lượn sóng, phân lớp ngang song song, cấu tạo gợn sóng dòng chảy được quan sát thấy ở phần thấp hơn trong khi cấu tạo phân lớp hạt đậu và ngang song song không liên tục phổ biến ở phần trên của tướng này. Các mảnh vỏ sò và vảy mica phổ biến trong trầm tích. Thành phần độ hạt của tướng này trong các lỗ khoan như sau: cát chiếm 65-80%, bột chiếm 10-15%, sét chiếm 2-5%; kích thước hạt trung bình (Md) dao động từ 0,08 - 0, 1 mm; độ chọn lọc (So) từ 1,51 đến 3,14; giá trị Sk từ 0,6 đến 0,8.
Hình 3.20. Tướng cồn cát ven biển, lỗ khoan KC13-4 tại độ sâu 3 - 3,2m
Hình 3.21. Trầm tích cồn cát chọn lọc
tốt gặp trong lỗ khoan KC13-4 tại độ sâu 3,0m. Ảnh lát mỏng, N+ (10x)
Trong trầm tích này các loài diatom biển trôi ít gặp hơn so với trầm tích tiền châu thổ nằm dưới trong khi loài nước lợ tăng đáng kể. Coscinodiscus radiatus, C. nodulifer, Cyclotella caspia và C. styrolum phổ biến cho thấy môi trường sống nước biển - nước lợ. Thalassiosira excentrica, Thalassionema nitzschioides, Actinocyclus ehrenbergii, Triceratium condecosum, Paralia sulcata, Stephanodiscus astrea, Coscinodiscus lacustris, Aulacoseira granulata và Svnedra affinis xuất hiện với tần suất thấp. Điều này tương ứng với đặc trưng của foraminifers đáy nghèo và bảo tồn kém.
Chương 4. ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP VÀ LỊCH SỬ TIẾN HÓA TRẦM TÍCH HOLOCEN VÙNG NGHIÊN CỨU