CHƯƠNG 3. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP TRẦM TÍCH PLEISTOCEN MUỘN - HOLOCEN ĐỚI BỜ KHU VỰC GIAO THỦY - HẢI HẬU
3.1. ĐẶC ĐIỂM TƯỚNG TRẦM TÍCH THEO CÁC MIỀN HỆ THỐNG TRẦM TÍCH
3.1.1. Miền hệ thống trầm tích biển thấp tuổi Pleistocen muộn, phần muộn (Q 1 3b LST)
Trong giai đoạn này đồng bằng Sông Hồng chỉ phân bố nhóm tướng aluvi biển thoái (ar LST). Trên mặt cắt địa chất trầm tích Pleistocen muộn chạy từ khu vực Hà Nội qua Hưng Yên đến Nam Định (Hình 10) thấy rõ một nhịp tướng aluvi biển thoái (ar Q13bLST) nằm trên bề mặt bào mòn cắt xẻ của lòng sông biển thoái trên hệ tầng Vĩnh Phúc (Q13avp) gồm 2 tướng từ dưới lên trên:
+ Tướng cát sạn lòng sông đa khoáng, Trầm tích cát sạn lòng sông đa khoáng có độ chọn lọc kém (So= 2.3 - 2.8), mài tròn từ kém đến tốt (Ro=0.3-0.7); độ chọn lọc có giá trị trung bình So = 2.5, độ mài tròn có giá trị trung bình Ro = 0.4 (Hình 8), cấu tạo phân lớp xiên chéo đồng hướng phát triển từ đất liền ra phía biển;
+ Tướng bột sét bãi bồi chọn lọc kém (So = 3.0) cấu tạo sóng xiên đứt đoạn. Bề dày nhịp tướng aluvi có xu hướng tăng dần thay đổi từ 10m (khu vực Hà Nội), 15m (khu vực Hưng Yên), và 20m (khu vực Thái Bình - Nam Định) (Hình 9, 10, Bảng 5).
43 Hình 8. Trầm tích cát sạn đa khoáng
lòng sông, mài tròn, chọn lọc kém, phong phú mảnh đá thạch anh nhiệt dịch có kích thước từ 0.25- 2.2mm; các hạt thạch anh có kích thước bé từ 0.1- 0.2mm. LK - NĐ1, độ sâu 70m, N+ x 40
Hình 9: Trầm tích bột pha sét bãi bồi, chọn lọc - mài tròn kém, khu vực nam Định, LK
NĐ1, độ sâu 55 - 58m
Chỉ dẫn:
Sq1 (Q11 lc): Sequence 1- Trầm tích Pleistocen sớm, Hệ tầng Lệ Chi
Sq2 (Q12a hn1): Sequence 2- Trầm tích Pleistocen giữa phần sớm, Hệ tầng Hà Nội 1 Sq3 (Q12b hn2): Sequence 3- Trầm tích Pleistocen giữa phần muộn, Hệ tầng Hà Nội 1 Sq4 (Q13a vp): Sequence 4- Trầm tích Pleistocen muộn phần sớm, Hệ tầng Vĩnh Phúc Sq5 (Q13b - Q2 sh): Sequence 5- Trầm tích Pleistocen muộn phần muộn, Hệ tầng Sông Hồng
Hình 10. Mặt cắt tướng trầm tích chạy dọc từ Hà Nội đến Nam Định
44
Bảng 5. Tổng hợp các tướng và tham số trầm tích khu vực châu thổ sông Hồng theo các miền hệ thống (Trần Nghi 2018)
Trên mặt địa chấn nông phân giải cao thu nổ ở khu vực biển ven bờ hiện đại (0-50m nước) tại vùng biển từ cửa Ba Lạt đến cửa Lạch Giang thuộc châu thổ Sông Hồng, mặt cắt cắt vuông góc tại vùng biển Nam Định thuộc tuyến T12, T6 thấy rõ các trầm tích cát, bột thể hiện trên bang địa chấn nông phân giải cao với trường sóng thô, xiên chéo đứt đoạn phủ trên các rãnh cắt xẻ của lòng sông biển thoái thuộc miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST) (Hình 11, 12).
45
Hình 11. Mặt cắt địa chấn nông phân giải cao tuyến T12, với các miền hệ thống trầm tích:
arLST Q13b: Tướng aluvi thuộc miền hệ thống trầm tích biển thấp, tuổi Pleistocen muộn, phần muộn
amtTSTQ21-2: Tướng cát bãi triều và bùn đầm lầy ven biển thuộc miền hệ thống trầm tích biển tiến, tuổi Holocen sớm - giữa.
46
mtTSTQ22: Tướng sét xám xanh vũng vịnh, tuổi Holocen giữa.
mHSTQ23: Tướng sét bãi triều, tuổi Holocen muộn
Hình 12. Mặt cắt địa chấn nông phân giải cao tuyến T6-CH1 vùng biển Hải Hậu với các miền hệ thống trầm tích:
arLSTQ13b: Nhóm tướng alluvi gồm 2 tướng :(1) Tướng cát lòng sông (phần dưới). Thấy rõ dấu hiệu đào khoét cắt xẻ của lòng sông biển thoái, trường sóng thô đứt đoạn biểu hiện thành phần hạt thô (cát), phân lớp xiên chéo đồng hướng của lòng sông; (2) Tướng bột sét bãi bồi (phần trên). Trường sóng mịn nằm ngang, biểu hiện thành phần hạt mịn (bột sét) phân lớp sóng xiên.
atTSTQ13b- Q21: Tướng cát bột aluvi thuộc miền hệ thống trầm tích biển tiến, tuổi Pleistocen muộn - Holocene.Trường sóng tương tự aluvi biển thoái.
amtTSTQ21: Tướng bùn đầm lầy ven biển, trường sóng nằng ngang mịn, đứt đoạn.
mtTSTQ22: Tướng sét xám xanh vũng vịnh, trường sóng ngang song song mịn.
amhHSTQ23: Tướng bột sét đầm lầy đồng bằng châu thổ thấp, trường sóng nằm ngang mịn.
47
Hình 13 Hệ thống mặt cắt địa địa tầng trầm tích các lỗ khoan LK NB1, LK53 NĐ, LK ND-1, LK C-NĐ1 LK 56 NĐ, LK 34TB, LK 35 TB
48
Các số liệu độ hạt, địa hóa, thạch học cho phép bổ sung và thành lập có chỉnh sửa bản đồ tướng đá cổ địa lý trong khu vực châu thổ sông Hồng, có thể thấy nhóm tướng aluvi phân bố trải rộng từ phần đất liền đến vùng biển nông ven bờ hiện đại, gồm các tướng cát lòng sông, bột sét bãi bồi, đê cát ven long (Hình 14 ).
Hình 14: Sơ đồ tướng đá cổ địa lý khu vực đồng bằng châu thổ sông Hồng, giai đoạn biển thoái Pleistocen muộn, tương ứng miền hệ thống trầm tích biển thấp 3.1.2. Miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST) tuổi Pleistocen muộn, phần muộn
- Holocen giữa (Q13b-Q2 TST)
Trong khu vực hạ lưu châu thổ sông Hồng miền hệ thống trầm tích biển tiến theo phương thẳng đứng từ dưới lên bao gồm 3 nhóm tướng cơ bản được thể hiện trên sơ đồ tướng đá cổ địa lý toàn bộ đồng bằng châu thổ sông Hồng, khu vực Giao Thủy - Hải Hậu không nằm ngoài quy luật:
- Nhóm tướng aluvi biển tiến (at Q13b), phủ trực tiếp trên nhóm tướng aluvi biển thoái (arQ13b). Trong giai đoạn đầu biển thoái Flandrian khi đường bờ còn nằm ngoài đường bờ hiện đại trong phạm vi đồng bằng Sông Hồng vẫn đang hoạt động của sông
49
vì vậy nhịp aluvi này được gọi là aluvi biển tiến (at). Thành phần trầm tích đặc trưng là cát đa khoáng chủ yếu là cát thạch anh lithic, có độ chọn lọc và mài tròn kém (So=2,5;
Ro=0.3), thành phần gồm thạch anh đơn tinh thể (Qm), thạch anh đa tinh thể (Qp), plagiocla, orthocla, mảnh đá quartzite, các vảy muscovite (hình 15)
Hình 15. Cát thạch anh - litic hạt trung, có độ mài tròn, chọn lọc kém thuộc tướng cát lòng sông biển tiến tuổi từ Pleistocen muộn đến Holocen sớm. Thành
phần gồm thạch anh đơn tinh thể (Qm), thạch anh đa tinh thể (Qp), plagiocla, orthocla, mảnh đá quartzite, các vảy muscovite (N+,X40) (at Q13b-Q21) - Nhóm tướng ven biển biển tiến (amt Q21) gồm 3 tướng:
- Tướng cát chứa vụn vỏ sinh vật và kết vón laterit bãi triều (amt-td) thành phần khoáng vật gồm: Qm, Qp, P, Or, Fo, M. Độ chọn lọc tốt, mài tròn từ trung bình đến tốt (So=1.5;Ro=0.5-0.7) (hình 16), phủ trực tiếp trên bề mặt bào mòn biển tiến tạo nên một ranh giới chéo có tuổi từ 10ka năm BP đến 8ka năm BP phân bố ở độ sâu khác nhau trên hệ thống LK toàn đồng bằng sông Hồng (hình 13) và từ 47-24m trong LK NĐ01.
Tướng bùn cát cửa sông estuary (amt-es): Hàm lượng bùn >50%, pH=7,0-7,5;
độ chọn lọc kém (So>3,5).
50 Hình 16: Cát hạt thạch anh litic hạt nhỏ chứa vụn vỏ sinh vật và kết vón laterit tướng cát bãi triều. Cát thuộc miền hệ thống trầm tích biển tiến tuổi Holocen sớm (amt TST Q21), LK NĐ1, độ sâu 42m
Hình 17: Tướng sét xám nâu tuổi Holocen sớm (amt TST Q21) trong lỗ khoan CNĐ1
- Tướng sét đầm lầy ven biển và đầm lầy than bùn (amt-sw) phân bố trải rộng từ khu vực đới bờ hiện đại đến đường bờ cao 5m có tuổi 6-5ka BP. Tuy nhiên từ 10-8ka BP đường bờ đã dừng lại ở khu vực ven biển hiện đại và xác lập một đới bờ khoảng 2 ka BP được đặc trưng bởi tướng sét đầm lầy than bùn dày 25-20m ở độ sâu 30-56m trong LK NĐ1, hàm lượng sét > 30%, hàm lượng TOC = 5-20%; pH = 4 - 7,5; Eh < 0;
độ chọn lọc kém (So > 3,0) [25]
Hình18. Tướng sét xám xanh vũng vịnh Holocen giữa biển tiến cực đại (6-5ka BP) thuộc địa hệ vũng vịnh biển tiến cực đại, tướng sét (mẫu lõi khoan NĐ-1 Hải Hậu) [Trần Nghi]
51
- Nhóm tướng sét xám xanh vũng vịnh (mt) và tướng bùn xám đen chứa than bùn đầm lầy ven biển, liên quan đến đường bờ cổ biển tiến cực đại có tuổi từ 6-5ka năm Bp có 2 minh chứng quan trọng là ngấn biển cao 4.5m trên vách đá vôi ở Ninh Bình có tuổi 5.3 ka BP do Doãn Đình Lâm phân tích 14C (2003). Trong khu vực nghiên cứu và toàn bộ đồng bằng sông Hồng, tướng sét xám xanh vũng vịnh phân bố rộng khắp toàn bộ diện tích đồng bằng (Hình 18), tướng sét xám xanh vũng vịnh có hàm lượng sét >70%
trong đó montmorilonit chiếm >50% tổng số khoáng vật sét; pH=7,5-8,0.
Tướng bùn xám đen chứa than bùn đầm lầy ven biển phân bố dọc theo đường bờ cổ 6-5ka BP ven rìa ĐBSH. Trên bản đồ tướng đá-cổ địa lý giai đoạn biển tiến cực đại đã thể hiện không gian phân bố của vũng vịnh chiếm lĩnh hầu hết diện tích đồng bằng Sông Hồng với một đới đường bờ cổ 6-5ka BP chạy vòng theo ven rìa đồng bằng (Hình 19).
Hình 19: Sơ đồ tướng đá cổ địa lý khu vực đồng bằng châu thổ sông Hồng, giai đoạn biển tiến tuổi Pleistocen muộn, phần muộn-Holocen giữa (Q13b-Q2 TST), tương ứng miền hệ thống trầm tích biển tiến
Trên băng địa chấn nông phân giải cao, minh giải hai tuyến cắt qua khu vực Hải Hậu - Nam Định cho thấy miền hệ thống trầm tích biển tiến TST Q2 được thể hiện rõ các trường sóng thô đứt đoạn, phân lớp xiên chéo thể hiện tướng cát bột aluvi thuộc miền hệ thống trầm tích biển tiến, tuổi Pleistocen muộn - Holocene; Phía dưới là tập trầm tích với trường sóng ngang song song mịn đặc trừn cho tướng sét xám xanh vũng vịnh (mtTSTQ22) và trường sóng nằng ngang mịn, đứt đoạn biểu hiện tướng bùn đầm lầy ven biển (amtTSTQ21) (Hình 11, 12)
52