Thuộc phạm vi khu vực nghiên cứu và lân cận phân bố các dạng địa hình được thành tạo chủ yếu do sông và hỗn hợp sông - biển trong giai đoạn cuối Pleistocen muộn và Holocen.
a. Địa hình nguồn gốc sông và sông - lũ
1) Bề mặt tích tụ hỗn hợp sông - lũ tuổi tuổiPleistocen giữa - muộn
Bề mặt này có độ cao lớn nhất trong phạm vi nghiên cứu, chúng có độ cao từ 20m đến 40m, phân bố ở phía tây sông Tích. Bề mặt được cấu tạo bởi trầm tích sông - lũ tuổi tuổiPleistocen giữa - muộn thuộc hệ tầng Hà Nội (apQ12-3 hn). Bề mặt này tương đương với thềm bậc 2 của sông Hồng, đồng sinh với nó, nhưng khác đôi chút về nguồn gốc. Đó là bề mặt khá bằng phẳng, hơi nghiêng về phía đông, kéo dài từ khu vực sân bay Tông đến Trại Xuân, Hòa Lạc.
2) Bậc thềm 1 -tuổi Pleistocen muộn
Trong phạm vi thành phố Hà Nội, thềm sông bậc I phân bố khá rộng rãi ở phía bắc sông Hồng. Về mặt hình thái, đây là một đồng bằng lượn sóng thoải, thấp dần từ tây bắc về đông nam. Bề mặt thềm có độ cao tuyệt đối giảm dần từ Sóc Sơn, Đông Anh (13-15m ở phía bắc sông Cà Lồ), Cổ Loa (8 - 12m ở khu vực gần Cổ Loa). Về khu vực ven Hồ Tây, bề mặt có độ cao chỉ 5 - 7m và tương đối phẳng. Trong phạm vi nghiên cứu, thềm sông bậc I phân bố ở phía tây sông Đáy. Bề mặt địa hình tương đối phẳng. Về phía đông, chúng bị phân cắt tạo nên các mảnh sót với địa hình dạng gò thoải.
Về thành phần vật chất, bậc thềm I được cấu tạo bởi trầm tích của hệ tầng Vĩnh Phúc (Q13vp), gồm 2 phần: phần dưới là cuội sỏi cát lẫn ít bội sét màu xám vàng và phần trên là bột sét lẫn ít cát hạt mịn màu xám trắng, xám vàng rất dễ nhận biết bởi màu sắc loang lổ đỏ đặc trưng do bị laterit hóa nhẹ và những hạt kết vón hạt đậu rắn chắc.
48
3) Bãi bồi sông tuổi Holocen
Việc đắp đê ngăn lũ sông Hồng từ cách đây hàng trăm năm dẫn tới việc các điểm trũng do sông Hồng không tiếp tục được phù sa bồi lấp và như vậy nền đất vẫn trũng cho đến tận ngày nay. Đặc điểm đó đã tạo nên 2 kiểu bãi bồi khác biệt là bãi bồi trong đê và bãi bồi ngoài đê.
* Bãi bồi trong đê
+ Bề mặt bãi bồi ven sông
Đây là dạng địa hình có diện tích lớn nhất, nó thể hiện quá trình hoạt động mạnh mẽ của hệ thống sông Hồng trong thời kỳ Holocen muộn. Đồng bằng được cấu tạo bởi các thành tạo của hệ tầng Thái Bình (Q23tb) phân bố chủ yếu dọc các lòng sông cổ và hiện đại.
Cơ chế hình thành của dạng đồng bằng này là hoạt động xâm thực và bồi tụ trực tiếp của động lực dòng chảy hệ thống sông với các quá trình bồi đắp và đổi dòng trong lịch sử thành tạo của chúng. Do cơ chế thành tạo như vậy, hình thái bề mặt của đồng bằng có dạng lượn sóng rất thoải, thể hiện ở sự đan xen giữa các ô trũng với các bề mặt nổi cao. Bề mặt đồng bằng bị chia cắt bởi hệ thống dòng chảy nhỏ và rất nhiều ao hồ thể hiện dấu tích lòng sông cổ. Hình thái đồng bằng này biểu hiện khá rõ quá trình hình thành và hoạt động của hệ thống Hồng được thể hiện trong trật tự đan xen giữa các bề mặt nổi cao, các ô trũng và lòng sông cổ, cũng như vị trí của chúng so với hệ thống dòng chảy hiện đại. Đây là dạng địa hình chính phát triển làng mạc, khu dân cư, đô thị.
+ Bề mặt bãi bồi trung tâm
Dạng địa hình này thường phân bố ở xa hệ thống dòng chảy hiện tại và được bao bọc bởi dạng địa hình đồng bằng bãi bồi. Khác với dạng địa hình đồng bằng bãi bồi nêu ở phần trên, dạng địa hình này thành tạo chủ yếu bởi quá trình chảy tràn trong thời gian ngập lụt. Chính cơ chế này tạo nên đặc trưng hình thái của dạng đồng bằng này là thấp, trũng và rất bằng phẳng. Cũng chính vì cơ chế thành tạo này mà cấu tạo
49
trầm tích tầng mặt của đồng bằng chủ yếu là các thành tạo hạt mịn. Do địa hình thấp (thường thấp hơn so với dạng đồng bằng bãi bồi bao quanh khoảng 1 - 2 m) nên đôi chỗ phát triển địa hình đầm lầy.
* Bãi bồi ngoài đê
Địa hình ngoài đê là địa hình nằm trong giới hạn bởi hệ thống đê chống lũ chạy hai bên bờ sông. Đây là kiểu địa hình trẻ nhất, được thành tạo bởi dòng chảy sông liên tục cho đến nay. Cần phải nói thêm rằng hệ thống đê, nhất là đê sông Hồng đã được đắp cách đây gần 1000 năm giữ vai trò rất quan trọng trong sự thành tạo đồng bằng Bắc Bộ nói chung và lãnh thổ thành phố Hà Nội nói riêng. Chúng làm cho hoạt động của các con sông không còn phát triển một cách tự nhiên (tự do chảy tràn, biến đổi dòng chảy) mà chỉ phát triển bó hẹp trong phạm vi hệ thống đê. Chính vì vậy, tốc độ bồi đắp nâng cao địa hình ngày càng mạnh làm cho địa hình ngoài đê ngày càng cao hơn địa hình trong đê. Điều đó đồng nghĩa là đồng bằng ngoài đê phát triển không bình thường. Hệ thống bãi bồi ngoài đê phát triển rất nhanh chóng cùng với sự phân dị độ cao giữa bãi bồi cao và bãi bồi thấp thể hiện rất rõ rệt ở đây. Sự phát triển của địa hình ngoài đê thể hiện rõ nhất đối với sông Hồng, sông Đuống và phần hạ lưu sông Cà Lồ.
Dọc sông Đáy phân bố kiểu địa hình bãi bồi ngoài đê đặc biệt: đó là địa hình đối phẳng, nổi cao từ 9-10m so với phần địa hình trong đê kế cận chỉ đạt 6-8m. Dòng chảy sông Đáy uốn lượn trên bề mặt bãi bồi khá cao này và có độ sâu đạt trên 5m. Đây là điều đáng chú ý khi định hướng quy hoạch sông Đáy là hành lang thoát lũ cho Hà Nội.
b. Địa hình do hỗn hợp sông - biển
1) Bề mặt tích tụ sông - biển tuổi cuối Pleistocen muộn
Thuộc phạm vi phía tây Hà Nội, bề mặt tích tụ sông biển tuổi cuối Pleistocen muộn có độ cao từ 6 - 8m, phân bố ở khu vực Xuân Đỉnh, Xuân Canh. Tại Xuân Đỉnh, bề mặt có dạng thềm, khá bằng phẳng. Tại khu vực ngã ba Canh và một số vị trí khác thuộc huyện Hoài Đức, bề mặt thềm có dạng gò nổi cao trên bề mặt bằng phẳng hình thành do biển tiến Holocen phân bố ở chân thềm.
50
Về nguồn gốc thềm và trầm tích cấu tạo thềm có một số ý kiến khác nhau. Nguyễn Đức Tâm - Hoàng Ngọc Kỷ (1975) cho rằng bề mặt này có nguồn gốc biển với cơ sở, theo các tác giả này là đã tìm thấy các hoá thạch vi cổ sinih biển trong tầng trầm tích tạo nên nó (tầng Vĩnh Phúc, mQ13vp). Cơ sở thứ hai là về mặt thạch học, cho đây là tầng sét loang lổ khá dày chỉ có thể là sét biển, chứ không thể do sông, hồ hoặc phong hoá đá gốc tạo thành; thứ ba là về mặt độ cao, bề mặt này trùng với độ cao của ngấn nước biển trước kia để lại trong đồng bằng liên quan với đợt biển tiến cực đại ở đồng bằng Hà Nội vào Pleistocen thượng.
Một số các tác giả khác (Nguyễn Định Dỹ, Ngô Quang Toàn,..) không công nhận quan điểm trên vì họ hoàn toàn không tìm thấy hoá thạch biển trong tầng trầm tích cấu tạo nên bề mặt này. Nguyễn Địch Dỹ, Nguyễn Ngọc Mên và đồng nghiệp đã khẳng định bề mặt này có nguồn gốc tích tụ sông. Theo họ, tầng này hoàn toàn không chứa hoá thạch biển và còn cho rằng đây không phải là trầm tích sét mà là loại sét lẫn lộn, cát và hơn nữa có tới 4 loại mặt cắt khác nhau của tầng sét - cát - bột loang lổ trong đó có loại hiển nhiên là mặt cắt sét do phong hoá đá gốc tạo thành.
Tác giả tham khảo và sử dụng cách sắp xếp của Trần Nghi, xem các trầm tích phân bố từ khu vực Cổ Loa xuống Hà Nội có nguồn gốc hỗn hợp sông - biển, phù hợp với địa tầng cấu tạo nên bề mặt địa hình có thành phần chủ yếu là sét kaolin có màu xám trắng loang lổ đỏ.
2) Bề mặt tích tụ hỗn hợp sông - biển tuổi Holocen giữa
Địa hình nguồn gốc hỗn hợp sông biển là dấu tích hoạt động của giai đoạn biển tiến Holocen, tạo nên bề mặt đồng bằng tương đối phẳng, cao 5 - 7m ở phía Đông - Đông Nam Cổ Loa. Ở phía Tây Cổ Loa, trên bề mặt bằng phẳng này đôi nơi còn nổi lên các gò cao dạng sót với độ chênh cao 1-3m, được cấu tạo bởi trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc. Còn ở phía Nam - Đông Nam, trên bề mặt phẳng này đôi nơi lại thấy các dải trũng dạng móng ngựa được hình thành do dòng chảy phân cắt về sau.
51
Hình 2.4: Đê sông Hồng được đắp trên dải gờ cao ven lòng (Ảnh Đặng Văn Bào,2010)
Hình 2.5: Bãi bồi thấp (trái) và cao (phải) dọc sông Đáy (Ảnh Đặng Văn Bào,2010)
Hình 2.6: Khối núi karst sót tại Quốc Oai (Ảnh Đặng KinhBắc,2010)
Hình 2.7: Thềm cấu tạo bởi trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc tại Xuân Đỉnh với bề mặt khá phẳng (Ảnh Đặng KinhBắc,2010)
52
Cấu tạo nên bề mặt đồng bằng tương đối phẳng này là các trầm tích có sự chuyển tướng từ dưới lên khá rõ: Phần dưới cùng là các thành tạo hạt thô gồm cát bột lẫn sét màu xám vàng, xám đen nguồn gốc hỗn hợp sông biển. Phần giữa là trầm tích biển – vũng vịnh tương đối đồng nhất, được đặc trưng bởi các lớp sét, sét pha màu xám vàng, xám xanh loang lổ nhẹ. Trên cùng là thành tạo aluvi được hình thành vào mùa lũ lụt sau biển tiến cực đại Flandrian.
Trong phạm vi khu vực phía tây Hà Nội, bề mặt tích tụ sông biển tuổi Holocen giữa phân bố ở khu vực Hoài Đức, Trung Hòa và Hoàng Thành Thăng Long. Bề mặt tương đối bằng phẳng, đôi nơi có dạng trũng với những đầm hồ rộng. Những đầm lầy ven biển tương tự còn gặp được ở nhiều nơi, như tại các khu vực hồ Giảng Võ, hồ Thành công, khu đất thấp Yên Sở, nhưng chúng đều đã bị vùi lấp dưới lớp trầm tích bãi bồi sông dày hơn 1m, vì vậy trên hầu hết các tài liệu, khu vực này đều được xếp vào thành tạo bãi bồi sông. Nhằm nhấn mạnh cấu trúc của đồng bằng, làm sáng tỏ các khu vực bị sông phân cắt sau biển tiến Holocen, phù hợp với lớp phủ trên bề mặt này chỉ một vài mét, tác giả đã phân chia bề mặt sông biển được hình thành trong thời kỳ biển tiến cực đại trong công trình này.
c. Địa hình karst
Địa hình karst là nét độc đáo của địa mạo Hà Nội. Tại khu vực Chùa Thày, Quốc Oai, trên đồng bằng tích tụ bằng phẳng đôi nơi nổi lên các khối núi sót karst có độ cao vài chục mét. Địa hình karst nhiệt đới thể hiện khá rõ trên các sườn rửa lũa - hòa tan - đổ lở với các vách dốc đứng. Trong khối karst, hệ thống hang động khá phát triển. Các mức cửa hang có độ cao phù hợp với bề mặt thềm sông phân bố ở rìa đồng bằng.
Nằm bao quanh các khối núi sót karst là bề mặt đồng bằng tích tụ với nhiều ô trũng, lòng sông. Các tài liệu khoan địa chất công trình mới nhất ở đây cho thấy bề mặt đáy đồng bằng ở đây có độ sâu không đồng nhất, dao động từ 30 - 50m, một số khu vực có độ sâu cục bộ trên 60 có thể giả thiết trùng với các phễu karst. Cấu tạo nên đồng bằng ven rìa khối karst thường gặp các tầng đất yếu, có nguy cơ ảnh hưởng tới các khu đô thị và cạm dân cư khá dày ở đây.
53
d. Địa hình nhân sinh
Với những lợi thế về điều kiện tự nhiên, một vùng đồng bằng nổi cao nằm cách không xa hệ thống sông nước, Hà Nội đã là nơi tụ cư khá lâu đời của người dân đồng bằng sông Hồng. Các hoạt động của con người đã cải tạo đáng kể địa hình tự nhiên, đặc biệt là ở khu vực nội thành Hà Nội. Các dạng địa hình nhân sinh đặc trưng ở đây là thành và hào thành, các khu dân cư với địa hình được đắp cao nhiều hay ít.
Hệ thống đê điều và công trình thủy lợi cũng là những công trình nhân sinh, làm thay đổi đáng kể đến hình thái địa hình và quá trình địa mạo của Hà Nội, nội dung chi tiết sẽ được đề cập tới ở các mục dưới đây.