Khu vực TP.HCM nằm ở rìa đồng bằng trũng Kainozoi Cửu Long có móng là các đá Mezozoi(MZ) mang tính chất là đá phủ hoạt hoá trên nền biến chất tiền Cambri. Các hoạt động kiến tạo nâng cao cùng các hoạt động xâm thực, bóc mòn vào giai đoạn Kreta muộn và Paleogen cũng như các hoạt động tân kiến tạo vào đầu Kainozoi với tính chất hoạt động khối tảng, đã tạo nên bề mặt móng của vùng nghiên cứu có dạng bậc thang thấp từ Đông Bắc sang Tây Nam.
Trong Kainozoi một phần diện tích hoạt động bị hạ thấp, hình thành trũng Neogen – Đệ Tứ Cửu Long, trong đó có trũng Kainozoi thành phố Hồ Chí Minh.
Lịch sử phát triển địa chất Kainozoi của thành phố Hồ Chí Minh trãi qua 2 giai đoạn chính: Miocen muộn – Pliocen và Đệ Tứ, tương ứng với 2 phụ tầng cấu trúc của tầng cấu trúc lớp phủ Kainozoi. Quá trình phát triển này gắn liền với các hoạt động Tân kiến tạo và sự hình thành địa hình.
1. Giai đoạn Miocen muộn Pliocen:
Vào cuối Miocen muộn, các hệ thống đứt gãy trước đó hoạt động lại. Phần phía Tây Thành phố (Tây đứt gãy Vàm Cỏ Đông) là đồng bằng sông Cửu Long tiếp tục sụt lún. Phía Đông Thành phố (Đông đứt gãy Bà Rịa – Biên Hoà – Lộc Ninh) là cấu trúc Nam Trung Bộ, về cơ bản được nâng lên. Dọc theo đứt gãy Bà Rịa – Biên Hoà – Lộc Ninh, sông Vàm Cỏ Đông được lấp đầy bởi các trầm tích lục địa, thành phần chủ yếu là cát, sạn, sỏi màu xám.
Vào đầu Pliocen, khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh có sự sut lún xảy ra với tốc độ lớn, ở phía Nam biển tiến vào phá huỷ các thành tạo trước và sau đó hình thành các trầm tích phần giữa châu thổ. Các trầm tích này chủ yếu là cát kết vôi màu xám chứa các di tích tảo nước mặn. Sự sụt lún có tính chất phân dị theo các khối tảng. Theo hướng Tây Nam, các khối bị sụt lún sâu hơn, bề dày trầm tích lớn hơn. Căn cứ vào đường đẳng dày và các hướng phân bố của
cát có thể dự đoán hướng dòng chảy từ Thủ Đức xuống Bình Chánh. Giới hạn phía Đông của đợt biển tiến này là đứt gãy Bà Rịa – Biên Hoà – Lộc Ninh. Các khối nâng Thủ Đức và Giồng Chùa lúc này chịu tác động của xâm thực và mài mòn.
Cuối Pliocen sớm, khu vực Thành phố có thể chịu ảnh hưởng của các hoạt động nâng cục bộ, tạo nên các gián đoạn trầm tích. Thời gian gián đoạn trầm tích có thể không dài do không phát hiện được các bề mặt bào mòn lớn nào giữa các trầm tích thuộc Hệ tầng Nhà Bè (N21 nb) với các trầm tích thuộc Điệp Bà Miêu (N22 bm).
Vào Pliocen muộn, khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh tiếp tục sụt lún với tốc độ và qui mô lớn hơn thời kỳ Plioxen sớm. Biển bao phủ phần lớn diện tích miền Đông Nam Bộ tạo nên các lớp trầm tích cát bột màu xám chứa các di tích tảo nước mặn và Foraminifera. Ở nhiều nơi hình thành nên các trầm tích đầm lầy ven biển. Quá trình sụt lún được lấp đầy rất nhanh bởi các vật liệu chủ yếu là cát đã tạo thành châu thổ Nam Bộ rộng lớn, khi đó khu vực thành phố Hồ Chí Minh vẫn thuộc phần giữa Châu thổ. Dựa vào các đường đẳng dày trầm tích và sự phân bố của cát nhận thấy các dòng chảy có hướng từ Đông Bắc xuống Tây Nam.
Ở các lỗ khoan sâu, các trầm tích thuộc Điệp Bà Miêu (N22 bm) thường có màu xám nằm xen kẹp các tập sét, cát màu đỏ, vàng loang lỗ. Điều đó chứng tỏ trong khi các vùng trũng lắng đọng vật liệu thì các vùng nổi cao đã xảy ra quá trình phong hoá hoá học theo kiểu Feralit.
2. Giai đoạn Đệ Tứ:
Cuối Pliocen muộn – đầu Pleistocen, vận động nâng xảy ra trên toàn bộ khu vực phía Đông và phía Bắc Thành phố (thuộc 2 tỉnh Đồng Nai và Bình Dương), hoạt động phun trào bazan xảy ra rầm rộ, quá trình xâm thực bóc mòn phát triển mạnh mẽ. Thời kỳ này điều kiện khí hậu rất thuận lợi để hình
thành các vỏ phong hoá Laterit trên nóc các trầm tích Điệp Bà Miêu (N22 bm) và các đá khác; hiện tượng nâng lên kèm theo biển lùi và sông lấn biển.
Vào cuối Pleistocen sớm, sông Đồng Nai đã vận chuyển một khối lượng phù sa rất lớn bồi đắp lên phần lớn diện tích miền Đông Nam Bộ. Các tập cát, sạn, cát bột màu xám trắng, đỏ, vàng với bề dày 20m (ở Thủ Đức) đến 55m (ở Bình Chánh) được thành tạo. Kết quả của đợt biển lùi này đã hình thành Đông Nam Bộ, mở rộng phần phía Nam bán đảo Đông Dương ra ngoài thềm lục địa tạo thành một lục địa rộng lớn. Trong trầm tích thuộc tầng Trảng Bom (QI3 tb) phát hiện được các di tích tảo nước mặn ở các LK 802, 808. Điều này chứng tỏ lúc lắng đọng trầm tích thì Tây Thành phố vẫn chịu ảnh hưởng của thuỷ triều. Như vậy, vào cuối Pleistocen sớm, khu vực thành phố Hồ Chí Minh là một phần nhỏ của đồng bằng châu thổ Đông Nam Bộ.
Vào đầu Pleistocen giữa, hoạt động nâng tân kiến tạo kèm theo phun trào bazan Xuân Lộc, Lộc Ninh, Hớn Quảng phủ lên cát, cuội, sỏi của tầng Trảng Bom (QI3 tb) ở một số nơi. Tầng cát cuội sỏi này tạo nên các bãi bồi hay các đồng bằng thấp trước núi. Kết quả của vận động nâng là hình thành thềm bậc IV và các quá trình phong hóa bóc mòn. Đây là thời điểm bắt đầu cho giai đoạn phong hóa thứ hai ở Đông Nam Bộ và Việt Nam nói chung.
Cuối Pleistocen giữa – đầu Pleistocen muộn, khu vực thành phố Hồ Chí Minh và các vùng lân cận từ từ hạ lún. Biển tiến, diện tích thành phố trầm đọng các trầm tích thuộc tướng ven bờ, các doi cát cửa sông và doi cát ven biển. Căn cứ vào các đường đẳng dày trầm tích thấy rằng: các doi cát có phương kéo dài Tây Bắc – Đông Nam và theo phương này có thể tìm thấy chúng ở Trảng Bàng – Tây Ninh.
Trầm tích tầng Thủ Đức (QII3 – QIII1 tđ) có bề dày lớn nhất theo trục Hóc Môn – Củ Chi đạt 40m, ở Bình Chánh và Thủ Đức 30m – 35m, ở Tây Bắc Cần Giờ 15 – 25m. Do tài liệu cổ sinh quá ít nên khó phân biệt giữa các doi
cát cửa sông và doi cát ven biển. Tuy vậy, dựa vào sự phân bố vật liệu, hướng chuyển vật chất kết hợp với tài liệu Diatome và thạch học cho phép xác định các doi cát cửa sông phân bố theo trục Thủ Đức, Hóc Môn, Bình Chánh; còn hai bên cánh cửa trục (Cần Giờ, Củ Chi) thường phân bố theo doi cát ven biển.
Sang Pleistocen muộn, lúc đầu khu vực Đông Nam Bộ được nâng lên kèm theo phun trào bazan ở Sóc Lu, Trị An, Phước Tân (Đồng Nai) và hình thành thềm bậc III. Các trầm tích thuộc tầng Thủ Đức (QII3 – QIII1 tđ), tầng Trảng Bom (QI3 tb) bị xâm thực, phong hóa. Tiếp theo là biển tiến vào rìa phía Tây và Đông Nam khu vực thành phố Hồ Chí Minh tạo nên các trầm tích hỗn hợp sông biển và trầm tích biển, chủ yếu là cát sạn, bột sét màu xám trắng cấu tạo nên Đồng bằng châu thổ mới. Các tài liệu về cổ sinh và địa mạo đã xác nhận là rìa phía Tây của thành phố từ Củ Chi tới Cần Giờ là đới ven bờ chịu ảnh hưởng của hoạt động thuỷ triều.
Vào cuối Pleistocen muộn, hoạt động nâng lại xảy ra thành tạo nên thềm bậc II. Lúc này toàn bộ Đồng bằng Nam Bộ đã hoàn toàn giải phóng khỏi mực nước biển. Quá trình phong hóa, xâm thực diễn ra trên bề mặt đồng bằng rộng lớn kéo dài đến đầu Holocen. Các sông Đồng Nai, Sài Gòn, Vàm Cỏ bị xâm thực tạo nên những thung lũng rộng từ 3m – 6km.
Vào cuối Holocen sớm, một đợt biển tiến mới lại tràn vào thành phố từ hướng Tây Nam. Biển phủ lên toàn bộ diện tích Bình Chánh, Nhà Bè, Cần Giờ; lấn theo trũng Lê Minh Xuân và sông Sài Gòn qua thung lũng sông phía Bắc Hóc Môn.
Vào Holocen giữa, biển tiến cực đại. Kết quả của đợt biển tiến này đã hình thành các trầm tích của tầng Bình Chánh (QIV1 – 2 bc). Vết tích của đợt biển tiến này được ghi lại trên bậc mài mòn 4m ở núi sót Giồng Chùa, các di tích trùng lỗ đa dạng trong trầm tích của tầng Bình Chánh và những ngấn sóng vỗ
ở độ cao 4m trên vách đá vôi ở Hà Tiên. Căn cứ vào các di tích trùng lỗ phát hiện được, dễ dàng nhận thấy điều kiện biển hở giảm dần từ Cần Giờ đến Nhà Bè, Bình Chánh, Củ Chi. Các tài liệu về đẳng dày trầm tích và tài liệu về cổ sinh cho thấy vị trí của sông lúc này ở khu vực Nhà Bè.
Từ cuối Holocen giữa đến nay hoạt động nâng yếu xảy ra, biển từ từ rút ra theo hướng Đông Nam, hình thành thềm bậc I. Theo hướng này, các sông Nhà Bè và sông Lòng Tàu lấn ra biển Đông. Dọc theo thung lũng sông cổ và các bãi lầy ven biển hình thành một lớp sét màu xám xanh, xám nâu. Phủ trên lớp sét trên là than bùn hoặc sét chứa than bùn. Kết quả của đợt biển thoái này đã tạo nên bề mặt địa hình hiện nay của thành phố Hồ Chí Minh và miền Đông Nam Bộ.
Chương V. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT THỦY VĂN
Khu vực Quận Bình Tân có các thành tạo chứa nước chính như sau: I. Nước trong trầm tích Holocen (QIV)
Các trầm tích Holocen phủ kín toàn bộ vùng Bình Tân, thành phần đất đá gồm cát sét, sét và bùn chứa nhiều di tích hữu cơ. Bề dày tầng chứa trong trầm tích Holocen từ 1m - 2m đến vài chục mét, nghèo nước, tỷ lưu lượng q< 0.0,2 l/sm, độ pH từ 4,38 - 7,96. Mực nước tĩnh nông, cách mặt đất từ 0,1 -2,75m. Nước sử dụng tốt cho hộ gia đình nhưng bị cạn vào mùa khô vì tầng có mối quan hệ thủy lực với sông và chịu ảnh hưởng trực tiếp của sự thay đổi mực thủy triều, nguồn cung cấp chủ yếu cho cho tầng chứa là nước khí quyển. Điều kiện thủy địa hóa rất phức tạp, phía Nam hầu hết bị nhiễm mặn và nhiễm phèn, độ tổng khoáng hóa thay đổi từ 1,25g/l - 12,43g/l với loại hình nước Clorua - Natri chiếm ưu thế. Đối với những khu vực không bị nhiễm mặn thì độ tổng khoáng hóa thay đổi từ 0,13g/l - 0,31 g/l và loại hình nước chủ yếu là Bicacbonat - Clorua hoặc Clorua - Bicacbonat
Thành phần hóa học của nước biểu diễn dưới dạng công thức Cuoclov như sau: 96 , 7 22 66 94 85 , 6 2 04 , 0 pH Mg Na Cl M SiO
17, , 7 22 66 4 22 78 26 , 5 2 01 , 0 pH Mg Na SO Cl M SiO
II. Nước trong các trầm tích Pleistocen(QI-III)
Các trầm tích Pleistocen không lộ ra mà bị các trầm tích Holocen phủ lên, thành phần gồm các lớp hạt mịn gồm sét, sét bột, cát sét lẫn sạn sỏi laterit có bề dày thay đổi từ 35,6m - 82,5m. Nước trong các các trầm tích Pleistocen bao gồm hai lớp chứa nước : lớp trên có bề dày 10m - 12m, lớp này có thành phần bao gồm sét, bột sét, cát sét lẫn sạn sỏi laterit. Lớp này mức độ chứa nước yếu, khả năng cung cấp không đáng kể. Lớp dưới là lớp hạt thô có lẫn ít sạn và cát hạt mịn, khả năng chứa nước trung bình khá. Lớp này có thể cung cấp tốt cho nhu cầu sinh hoạt của khu vực. Chất lượng nuớc trong tầng chứa Pleistocen thay đổi theo mùa, độ tổng khoáng hóa thay đổi rất lớn khoảng 0,9 g/l đến 18 g/l, hàm lượng clorua từ 10,64 – 217,19mg/l (ở Đông Bắc). Loại hình nước chủ yếu là Clorua – Natri.
Kết quả phân tích thành phần hóa học của nước trong tầng Pleistocen có thể biểu điễn dưới dạng công thức Cuoclov như sau:
04,. ,. 6 11 82 93 62 , 17 2 02 , 0 2 01 , 0 pH Mg Na Cl M SiO CO 38 , 4 21 69 93 48 , 0 2 01 , 0 2 01 , 0 ) (Na K Mg pH Cl M SiO CO +
Tầng chứa nước Pleistocen không có quan hệ thủy lực với tầng chứa nứơc Holocen nằm trên và tầng Pliocen nằm dưới. Nguồn cung cấp chủ yếu là sông Sài Gòn và dòng ngầm từ phía Đông Bắc chảy xuống. Miền thoát chủ yếu là dòng ngầm về phía Tây. Nói chung, tầng chứa nước Pleistocen có khả năng chứa nước nhưng chất lượng nước không đồng điều nên triển vọng khai thác không lớn.
III. Nước trong các trầm tích Pliocen trên.
Nước trong trầm tích Pliocen trên không lộ ra trên mặt mà bị phủ bởi các trầm tích trẻ hơn, chúng nằm kề dưới trầm tích Pleistocen (QI-III). Chiều dày tầng Pliocen trên tương đối lớn và có xu hướng tăng dần về phía Đông Nam và Tây Nam.
Đây là tầng nước có áp, chứa nước tốt và rất giàu nước, là đối tượng cung cấp nước chủ yếu cho khu vực.
Tầng chứa nước trầm tích Pliocen trên được chia làm hai phần riêng biệt. Phần phía trên có bề dày thay đổi từ 5,5m – 31,2m, thành phần gồm bột sét, sét. Lớp này không có khả năng chứa nước, thực tế là lớp cách nước Pleistocen nằm bên trên. Phần dưới có thành phần thô hơn bao gồm cát hạt trung đến thô lẫn nhiều sạn sỏi, đây là lớp chứa nước chính của tầng chứa nứơc Pliocen trên, chiều dày thay đổi từ 53m -104 m, là tầng chứa nước lớn và ổn định, khả năng chứa nước phong phú do thành phần hạt thô chiếm ưu thế.
Theo kết quả nghiên cứu cho thấy nước trong tầng chứa nước Pliocen thuộc loại nước nhạt đến siêu nhạt. Độ tổng khoáng hóa thay đổi từ 0,1g/l – 0,96g/l. Thành phần hóa học của nước là Bicacbonat – Clorua hoặc Clorua –
Bicacbonat. Hàm lượng clorua từ vài chục, có những nơi lên đến vài trăm mg/l. Công thức Cuoclov biểu diễn thành phần hóa học của nước trong tầng chứa nước Pliocen trên như sau:
9, , 6 12 23 24 36 39 3 60 1 , 0 2 026 , 0 2 016 , 0 pH K Ca Mg Na Cl HCO M Si CO 9 , 7 16 17 28 36 3 34 66 35 , 0 2 02 , 0 2 002 , 0 pH Ca K Mg Na HCO Cl M Si CO
Nguồn cung cấp chủ yếu là dòng ngầm chảy từ hướng Tây Bắc, Bac và Đông Bac xuống, miền thoát cũng theo dòng ngầm về phía Tây Nam và Đông Nam.
Tầng chứa nước Pliocen trên không có quan hệ thủy lực với tầng chứa nước Pleistocen phía trên và chịu ảnh hưởng của thủy triều trong khu vực.
Nói chung, nước trong tầng chứa nước Pliocen trên có thành phần hóa học tốt, trữ lượng khai thác lớn và ổn định nên đây là nguồn cung cấp nước lớn phục vụ cho sinh hoạt của khu vực.
IV. Nước trong các trầm tích Pliocen dưới
Các trầm tích Pliocen dưới không lộ ra trên mặt, chúng nằm trực tiếp dưới tầng Pliocen trên, chiều dày thay đổi tử 40 m -118m. Nước chứa trong tầng chứa nước Pliocen dưới thuộc tầng nước có áp cao, mức độ chứa nước trung bình đến giàu.
Dựa vào tính chất và đặc điểm thạch học có thể chia tầng Pliocen dưới thành hai phần: phần trên thành phần gồm hạt mịn gồm sét, sét bột có chiều dày từ 1m - 8m. Do bề dày nhỏ, hàm lượng sét cao nên khả năng cách nước củatầng này rất tốt. Phần dưới thành phần bao gồm hạt thô lẫn ít sạn sỏivà bột đôi khi có xen kẹp các thấu kính bột và sét, có chiều dày trung bình 72,6m. Đây là phần chứa nước chính của tầng chứa nước Pliocen dưới.
Kết quả bơm nước thí nghiệm cho thấy tầng chứa nước Pliocen dưới tương đối giàu nước. Nhìn chung chất lượng nước tốt, độ tổng khoáng hóa từ 0,2g/l - 0,96g/l, co những khu vực độ khoáng hoá lớn hơn 1g/l.
Kết quả phân tích vi lượng và vi trùng cho thấy nước đạt yêu cầu sử dụng. Ranh giới rìa bị nhiễm mặn. Tuy nhiên hàm lượng sắt cao từ 8,06 – 18,85mg/l.