Chương 2: ĐẶC ĐIỂM CẢNH QUAN HUYỆN BA VÌ, THÀNH PHỐ HÀ NỘI
2.1. Các nhân tố thành tạo cảnh quan
2.1.2. Đặc điểm địa chất
Ba Vì nằm trong vùng kiến tạo Tây Bắc - Bắc Bộ thuộc các đới tướng cấu trúc sông Hồng, Ninh Bình và Hà Nội. ở đới sông Hồng là các thành tạo của móng kết tinh Proterozoi, trong đới Ninh Bình phát triển các đá lục nguyên và phun trào Palezoi thƣợng và Mezozôi. Các đới trên bị trũng Hà Nội phủ chồng mà phần móng của nó là các thành tạo Proterozoi bị cắt xẻ bởi các địa hào lấp đầy các trầm tích Neogen.
* Khu vực Ba Vì khá đa dạng các thành tạo địa chất với các đá có tuổi từ Proterozoi đến Đệ tứ.
Giới Proterozoi (PR): Phân vị địa tầng cổ nhất có ở trong vùng là các đá biến chất tuổi Proterozoi thuộc phức hệ nắc cầu Trung Hà tới khu vực thị xã Sơn Tây, với diện tích khoảng 52km2. Về phía đông, thành tạo này bị trầm tích Đệ tứ phủ lên.
Thành phần thạch học của phức hệ chủ yếu gồm gneis giàu plagiocla, biotit, silimanit màu xám đen, những lớp mỏng amfibolit màu đen lục, chuyển dần lên là đá phiến biotit – silimanit xen với gneis biotit, đôi nơi xen thấu kính nhỏ đá hoa. Tất cả các thành tạo trên đều bị mâcmtit hoá, pecmatit cũng có mặt ở nhiều nơi. Đá bị uốn nếp mạnh, chiều dày trên 2000m. Gồm các hệ tầng: thạch khoáng với thành phần chủ yếu là đá phiến thạch anh hai mica – granat, đá phiến mica – staurolit – disthen, quaczit, đá hoa, với tầng dày khoảng 1000m; Hệ tầng Ngòi Chi với thành phần chủ
yếu là đá phiến thạch anh – biotit , gneis biotit, đá phiến silimanit, đá hoa, dày khoảng 700m; Hệ tầng núi con voi, loại đá chủ yếu là gneis biotit, graphit, đá hoa canciphyr, đá phiến silimanit, quarzit, dày khoảng 300m.
Thành phần khoáng vật của đá phiến biotit – silimanit - anmandin gồm thạch anh, biotit, silimanit, rất ít anmandin; Thành phần khoáng vật của amfibolit gồm horblen, plagiocla, thạch anh và một số khoáng vật phụ khác.
Việc định tuổi của phức hệ Sông Hồng đến nay vẫn chƣa đủ cơ sở vững chắc. J.
Fromaget (1937), A.E. Đovjikov,…(1965) đều xếp vào Arkei, Bùi Phú Mỹ (1972) xếp giả thiết vào Protezoroi và cho tới nay hầu hết mọi người đều để tuổi của phức hệ là Protezoroi.
Giới Paleozoi (PZ):
Hệ Cambri-Ocdovic, hệ tầng Bến Khế (2 - O1bk): Phân bố ở rìa đông bắc và tây nam đỉnh Ba Vì với diện tích khoảng 56km2.
Theo các kết quả nghiên cứu địa chất, địa mạo Ba Vì thì tại khu vực chân núi phía đông bắc đỉnh Ba Vì cho thấy các đá phiến hai mica của hệ tầng bị vò nhàu, uốn nếp và phong hoá mạnh. Vỏ phong hoá ferosialit màu nâu đỏ khá giàu sắt, khác về cơ bản so với các đá trầm tích tuổi Mesozoi.
Hệ Permi – hệ Triat, Hệ tầng Viên Nam (P2 - T1vn): Hệ tầng mang tên núi Viên Nam, một khối núi có đỉnh cao 1029m, nằm liền kề phía Đông Nam và phía Tây Nam khối núi Ba Vì, diện tích hệ tầng này khá lớn, chiếm khoảng 89,6km2 trên tổng diện tích tự nhiên của huyện Ba Vì.
Hệ tầng Viên Nam tuổi Permi thƣợng – Triat hạ đƣợc mô tả trong Địa chất tờ Hà Nội gồm 3 phần:
- Phần dưới là đá phiến sét màu đen có xen ít lớp đá phiến sét than, chuyển lên cát kết, đá vôi cát màu xám đen phân lớp vừa chứa Spiriferida.
- Phần giữa là đá vôi màu xám phân lớp mỏng chuyển lên đá vôi màu xám phân lớp dày chứa sét có Foraminifera.
- Phần trên chủ yếu là pofirit bazan, spilit xen tuf của chúng.
Tổng chiều dày của hệ tầng trên 1000m.
Theo tài liệu đo vẽ địa chất tỷ lệ 1: 50.000 của Liên đoàn Bản đồ, hệ tầng Viên Nam đƣợc xác định tuổi Triat hạ do tại khu vực Minh Sơn, Ngô Quang Toàn và đồng
nghiệp đã tìm được hoá đá trong phụ hệ tầng dưới của hệ tầng Viên Nam gồm Tirolites datvini Mo JS, Paranaini tes Sp,....
Hệ tầng Tân Lạc: phân bố chủ yếu phía đông nam khối núi Ba Vì, thành phần gồm cát kết, cuội kết, bột kết tuf phớt tím, đá phiến sét đen, đá vôi, sét vôi, tuf màu nâu tím, dày 890m.
Hệ Triat, thống Trung - thượng, Hệ tầng Sông Bôi (T2-3 sb): Đá của hệ tầng sông Bôi phân bố ở khu vực U Bò và phía nam Xóm Quýt với diện lộ khoảng 10km2. Hệ tầng sông Bôi đƣợc chia làm hai phụ hệ tầng:
a. Phụ hệ tầng dưới (T1-2 sb1): gồm cát kết hạt vừa đến nhỏ dạng quăczit, cát bột kết màu vàng. Bề dày khoảng 600m.
b. Phụ hệ tầng trên (T1-2 sb2): thành phần gồm cát bột kết màu vàng xám đen, các lớp mỏng đá phiến sét. Bề dày khoảng 250m.
Việc xác định tuổi của hệ tầng sông Bôi đã đƣợc đoàn Hà Nội xác định khi phân tích thành phần thạch học và các thành tạo tương ứng ở vùng lân cận.
Giới Kainozoi
Hệ Neogen, Hệ tầng Vĩnh Bảo (N2 vb): Trầm tích của hệ tầng lộ trên mặt ở vùng Ba Vì bắt đầu từ Trung Hà qua đập Suối Hai kéo xuống phía dưới Xuân Khanh (đường nhựa Cu Ba) theo phương tây bắc - đông nam dài khoảng 171km. Trong khu vực nghiên cứu diện lộ dài khoảng 20km rộng trung bình 5 - 6km. Theo các tài liệu trước đây khi nghiên cứu vùng này, đã có nhiều ý kiến khác nhau về tuổi của dải trầm tích Neogen này.
Hoàng Ngọc Kỷ khi nghiên cứu cho rằng dải trầm tích có tuổi ứng với phần trên Mioxen hạ (N21) của hệ tầng Phan Lương. Nguyễn Xuân Bao và đồng nghiệp năm 1983 đã xếp vào Mioxen hạ (N1) hệ tầng Nà Dương. Việc xác định chính xác hoá tuổi của dải trầm tích này phải kể đến công trình của các tác giả thuộc đoàn địa chất Hà Nội khi đo vẽ bản đồ địa chất tỉ lệ 1:50.000 vùng nghiên cứu. Việc phát hiện đƣợc điểm hoá thạch Neogen ở lòng suối Đầm Long, cách đập hồ Suối Hai khoảng 1km về phía Đông bắc đã xác định tuổi chính xác của dải trầm tích này.
Trật tự địa tầng của trầm tích nhƣ sau:
a. Phần dưới (tập 1)
Bao gồm cuội kết đá khoáng, độ mài tròn tốt, kích thước từ 5 - 15cm, tổng kết đa khoáng, xem thấu kính sạn, cát kết màu xám tro, thấu kính than li nhít.
b. Phần trên (tập 2)
Bao gồm cát bột kết, sét kết màu xám bẩn xen thấu kính cuội kết, chứa hoá đá động vật, thực vật bảo tồn tốt.
Tổng chiều dày khoảng 100m.
Hoá đá nằm trong lớp cát bột kết, sét đất màu xám bẩn (do lẫn mùn thực vật) thuộc phần dưới của tập 2. Các hoá đá này đã được Nguyễn Ngọc xác định vào năm 1986 bao gồm các di tích của ba nhóm động vật:
1. Gastropoda (chân bụng): - Vivipapus Sp; - Paludina Sp 2. Peluypoda (chân rìu): - Corbala Sp;
3. Ostracoda (trùng hạt đậu): - Candora Sp
Tập hợp mẫu này xác định cho tuổi Plioxen (N2) và là những dạng nước ngọt đặc trƣng.
Như vậy có thể xác định dải trầm tích Neogen có tướng lục địa. Tuổi của trầm tích đƣợc xác định khá chắc chắn là Plioxen (N2) và xếp vào hệ tầng Vĩnh Bảo (N2vb)
Các trầm tích Đệ Tứ phát triển rộng khắp khu vực nghiên cứu. Trong khu vực nghiên cứu gồm có các hệ tầng sau:
Hệ tầng Phan Lương (N1
3pl): gồm tảng kết, cuội kết, sạn kết, bột kết, thấu kính than linhit, sét kết. Dày khoảng 500m. Phân bố ở phía bắc hồ Suối Hai, và kéo dài theo hướng đông bắc – tây nam.
Hệ tầng Hà Nội (Q1
2-3 hn): Hệ tầng Hà Nội do Hoàng Ngọc Kỷ xác lập năm 1973 khi nghiên cứu địa chất đồng bằng Hà Nội. Phân bố ở phía Tây huyên Ba Vì, với diện tích không lớn, chỉ khoảng 1,7km2. Thành phần gồm:
- Phần đáy là lớp cuội, cuội tảng, bột cát sét màu vàng.
- Phần giữa và trên là cuội sỏi, cát sét bị laterit hoá.
Tuổi của tầng trầm tích này đƣợc xếp vào Pleistocen giữa - muộn. Có bề dày từ 3 - 10m.
Tầng Vĩnh Phúc (Q1
3vp): Trong khu vực nghiên cứu về mặt địa mạo, các đất đá của tầng Vĩnh phúc nằm trên bề mặt các thềm I của hệ thống sông suối và sông Hồng với diện tích khoảng 19,5km2. Thành phần gồm sét, sét bột, cát vàng, thấu kính cuội. Phần trên bị laterit sét caolin sét đen lẫn mùn thực vật. Ngày nay vấn đề nguồn gốc thành tạo của tầng trầm tích này vẫn còn nhiều quan điểm khác nhau: Một số tác giả nhƣ Hoàng Ngọc Kỷ, Nguyễn Xuân Bao cho rằng tầng Vĩnh Phúc đƣợc thành tạo
do biển tiến đợt hai vào vùng Hà Nội nằm phủ chồng lên những trầm tích lục địa có trước do việc tìm thấy cổ sinh nước lợ và một số dấu hiệu khác; Bên cạnh đó một số tác giả nhƣ Nguyễn Định Dỹ và Nguyễn Ngọc Mên cho rằng nó có nguồn gốc sông vì không thấy cổ sinh nước lợ... Bề dày trung bình của Tầng Vĩnh Phúc là 3-10m.
Tầng Thái Bình (Q2
3 tb): Tầng Thái Bình do Hoàng Ngọc Kỷ xác lập lần đầu tiên khi nghiên cứu địa chất đồng bằng từ Hải Phòng - Nam Định (1978). Đây là hệ tầng trẻ nhất thành tạo từ cách đây 3000 năm và hiện đang tiếp diễn. Trong khu vực nghiên cứu chúng phân bố chủ yếu dọc theo sông Đà và sông Hồng. Thành phần trầm tích chủ yếu là cát, bột sét lẫn ít mùn thực vật màu nâu, xám nâu đang bị phân huỷ.
Diện tich phân bố khoảng 94,8km2. Bề dày từ 3 - 4m.
Magma xâm nhập
Phức hệ Ba Vì (P2 - T1 bv)
Trong vùng nghiên cứu đá mắc ma xâm nhập hầu nhƣ không phổ biến chỉ gặp một vài khối xâm nhập nhỏ ở gần xóm Quýt, Bắt Côn, đó là những thể xâm nhập nhỏ xuyên cắt phun trào bazơ của hệ tầng Cẩm Thuỷ và hệ tầng Viên Nam. Thành phần chủ yếu là peridotit và piroxenit. Phức hệ liên quan chặt chẽ với khoáng sản atbet.
Tuổi của phức hệ Ba Vì đƣợc xác định là Pecmi muộn - Trias sớm (P2- P1) dựa vào quan hệ của nó với các phun trào của hệ tầng Cẩm Thuỷ (P2ct) và hệ tầng Viên Nam (T1vn)
* Hệ thống các đứt gãy trong khu vực đóng vai trò trong thành tạo cấu trúc của khu vực. Hệ thống các đứt gãy trong khu vực gồm có:
- Hệ thống đứt gãy phương Tây Bắc - Đông Nam đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành cấu trúc vùng nghiên cứu, các đứt gãy song song cùng phương với nhau tạo nên các địa hào, địa luỹ, trong đó lấp đầy các trầm tích Neogen và lộ ra móng kết tinh. Ngoài ra còn gặp các đứt gãy thuộc hệ thống này ở phần trung tâm Ba Vì, song mức độ thể hiện của chúng không rõ rệt lắm chúng thường là từng phần đứt đoạn vì bị các hệ thống đứt gãy khác cắt qua.
- Đứt gãy phương Bắc - Nam: hệ thống đứt gãy này giữ vị trí thứ hai trong vùng nghiên cứu, chúng gây nên các chuyển động dịch chuyển ngang và kết quả là tạo thành các khối nâng, khối sụt khác nhau làm mất tính tuyển của cấu trúc ban đầu.
Các hệ thống đứt gãy phương Tây Bắc - Đông Nam và Bắc - Nam làm phức tạp hoá cấu trúc vùng trung tâm núi Ba Vì. Chúng tạo điều kiện thuận lợi cho các hoạt động mắc ma xâm nhập, các hoạt động nhiệt dịch để tạo khoáng.