Các môi trường chuyển tiếp bao gồm các châu thổ ven bờ, cửa sông- vũng phá, bãi biển
gian triều và các kiểu liên quan. Các đá tạo thành ở môi trường này chịu ảnh hưởng bởi nhiều
tác nhân khác nhau, bao gồm gió, sóng, và các dòng nước. Bởi vì các tác nhân trầm tích thay đổi và bởi vì sự trầm tích và hoạt động sinh học lệ thuộc vào các điều kiện hóa học thay đổi rõ rệt, nên các đá trầm tích được tạo thành ở các môi trường chuyển tiếp rất đa dạng.
2.1. Môi trường châu thổ ven bờ.
Các châu thổ (deltas) là các dạng địa mạo nhô ra dọc theo các đường bờ được tạo thành ở nơi mà các dòng chảy đổ vào các đại dương, các hồ hoặc các bồn nước khác. Ở ba chiều, các châu thổ là những khối trầm tích từ không đều đến cánh cung, từ thấu kính đến dạng tấm. Trầm tích được tích tụ bởi vì khả năng vận tải của dòng chảy giảm sút khi tốc độ nước của nó sụt giảm khi đổ vào bồn nước tiếp nhận.
Những châu thổ lớn nhất, như các châu thổ sông Nile, Mississippi và Mekong, xuất hiện ở nơi mà các sông lớn đổ vào các biển hay các đại dương. Các châu thổ như thế mang tính chất của chúng trước hết nhờ sự tích tụ bởi các dòng sông và còn nhờ hoạt động của sóng hoặc thủy triều lám thay đổi tính chất trầm tích và các hình học lớp ở bên trong châu thổ.
Môi trường châu thổ được chia dễ dàng nhất ra hai phần, chính là đồng bằng châu thổ (delta plain) và mép châu thổ (delta front). Đồng bằng châu thổ là vùng nằm thấp trên phần thượng nguồn của châu thổ mà có thể ở trên hoặc dưới mực nước biển, hoặc các phần có thể ở trên và dưới mực nước biển. Các dòng phân phối nước (distributaries) là các kênh dẫn nhánh của con sông, chúng rẽ ra từ con sông chính và xòe ra như những ngón tay ngang qua châu thổ ( hình 4,4) tích tụ trầm tích sông, như là cát và cuội sỏi phân lớp xiên chéo, các môi trường phụ bãi sông. Giữa các sông là các môi trường phụ tràn đê- bục đê (overbank crevasse subenvironments) đặc trưng bởi cát, bột và bùn xen nhau. Các hồ có thể phát triển trong các vùng giữa các sông như thế và các châu thổ hồ nhỏ hơn tạo thành và lấp đầy các bồn hồ. Trong nhiều châu thổ, các vạt đồng bằng châu thổ nằm giữa các sông trở thành các đầm lầy (môi trường phụ đầm lầy châu thổ) trong đó bùn và các vụn hữu cơ tích tụ để sau đó tạo thành than đá và nằm cùng với các bùn kết. Đôi chỗ, các vịnh phát triển ở nơi mà các vùng giữa các nhánh sông nằm dưới mực nước biển. Các môi trường phụ của đồng bằng châu thổ di cư qua thời gian tạo ra địa tầng xen kẽ phức tạp.
Hình 4-4 Môi trường châu thổ đơn giản (a) và cột mặt cắt (b) hình chữ V chỉ các dãy trầm tích thô dẫn lên
Môi trường mép châu thổ (the delta front environment ) bao gồm mép châu thổ ( nghĩa
hẹp) và các môi trường phụ sườn ven châu thổ ( the prodelta subenvironment) . Mép châu thổ ( nghĩa hẹp) đặc trưng bởi cát và bùn ( đôi chỗ có cuội) phân lớp xiên chéo, tích tụ bởi các sông nhánh chia nước. Xa hơn bên ngoài đới này các bùn cát và đôi chỗ có các thấu kính cát tích đọng. Các khối trượt ngầm (slumps) và các khối cộng sinh phát triển ở trên hoặc đáy các sườn của ven châu thổ và trải rộng ra ngoài thềm (shelf), sườn (slope), hoặc các đồng bằng
bồn ( basin plain) nhìn chung các tích tụ châu thổ tạo thành các dãy trầm tích thô dần và dày
dần lên trên. Các hóa thạch trong các đá châu thổ từ chi chít trong các dãy trầm tích chứa than đến thưa thớt trong cát kết của môi trường châu thổ và bao gồm các hóa thạch vết (trace fossils),các động vật biển không xương sống và các rễ cây, lá cây và các vụn thực vật khác.
2.2 Các môi trường cửa sông-vũng phá
Các cửa sông ( estuaries) và các vũng phá (lagoons) là các môi trường đường bờ chuyển tiếp (transitional shoreline environment) trong nước biển và nước ngọt trộn lẫn với các tỉ lệ thay đổi. các cửa sông mở rộng,có hình thù từ không đều đến tam giác, và nối liền với đại dương.
Hình 4.5 các môi trường ven bờ và các mặt cắt địa tầng đại diện
a, các môi trường phụ khác nhau, b, mặt cắt địa tầng vùng cồn chắn sau
c, mặt cắt địa tầng vùng đụn cát-bờ trước – mặt bờ, d, mặt cắt địa tầng vùng lạch triều cao
Các vũng/phá là các thể nước nông thường nằm song song với đường bờ. phát triển ở nơi các cồn chắn, bít các cửa sông hoặc ở nơi các đảo chắn hoặc các mũi (spits) chia tách các
vùng thấp ( giữa triều đến dưới triều) khỏi hoạt động sóng. Các đầm lầy nước mặn mà tiếp giáp với các cửa sông trong vùng cây cối bằng phẳng, tăng chu kì bị ngập nước mặn, mà tiếp giáp với các cửa sông và các vũng.
Các cửa sông và các và các vũng có thể phát triển các địa tầng đan xen vì nước thay đổi độ mặn, các dòng có ảnh hưởng khác nhau thành phần và tốc độ trầm tích đổ vào khác nhau, mực nước biển thay đổi và sự đa dạng của các môi trường phụ giáp nhau. Các cửa sông đặc trưng bởi cát được chọn lựa tốt phân lớp xiên chéo, đôi chỗ cát và bùn phân phiến song song, phân lớp lượn sóng hoặc than bùn chứa bùn và cát. Ở một số cửa sông có xu hướng trầm tích mịn dần về phía ngược dòng, nhưng dọc theo các sông và các cồn cát thì trầm tích thường là cát.
Ở các vũng phá, các trầm tích chủ yếu là bùn bị sinh vật khuấy trộn. Tuy nhiên cũng thường thấy cát phân phiến song song đến lớp phân phiến xen kẽ nhau. Đôi chỗ có thể cát là chủ yếu. Ở nơi các bãi triều và các đầm lầy ngập mặn tiếp giáp với các môi trường cửa sông hoặc vũng/phá thì các trầm tích này (vũng) chuyển dần sang bùn và cát có các cấu tạo nứt bùn, phân lớp lượn sóng với các rễ cây và các khuôn rễ (root molds) . Ở các môi trường vĩ độ thấp và giàu carbonat thì các bùn chứa vôi cát chứa vôi thay thế các trầm tích vụn silicat
2.3 Các môi trường ven bờ và liên quan
Nơi giao thoa giữa đất liền và biển cả bao gồm đới ven bờ (the littoral zone) nghĩa hẹp giữa triều cao và triều thấp, có thể có một số dạng địa hình khác nhau, đó là bãi biển (beach) cồn chắn (barrier) và châu thổ (delta). Các châu thổ đã được nói ở trên. Bãi biển là một tích tụ trầm tích được tạo thành dọc theo rìa một thể nước biển. Các bãi biển rộng được gọi là các
đồng bằng bờ biển (strand-plains). Các bãi biển dạng tuyến bị tách rời khỏi đất liền bởi một
cái vũng thì được gọi là các đảo chắn (barrier islands) hay là các phức hợp bãi chắn (barrier beach complexes). Các tích tụ trầm tích kéo dài bị ngập nước gọi là các doi cát (bars). Các đường bờ biển với các đảo chắn và các vũng (phá) có khá nhiều môi trường phụ liên quan tới nhau. Bản chất của các môi trường phụ và các tính chất trầm tích được tích tụ sẽ thay đổi nhiều phụ thuộc vào khí hậu và thực vật, khoảng dao động triều, sự dâng lên hay hạ xuống mực nước biển (biển tiến và biên thoái) kiểu và dạng bờ biển, bối cảnh kiến tạo, sự cung cấp trầm tích, và lịch sử trầm tích có trước.
Dạng tổng quát của môi trường chuyển tiếp kiểu cồn chắn được thể hiện ở hình 4.5. Dọc theo rìa các môi trường lục địa là các bãi triều (tidal flats), bao gồm các đầm lầy (marshes) và các môi trường trầm tích trên triều ở vùng khô hạn gọi là sabkhas, nơi mà thường có tích tụ trầm tích hạt mịn. Các đầm lầy có thể có các lạch triều nhỏ cắt qua chúng, nhưng phổ biến các đầm lầy nằm trên mực nước triều cao bình thường. Các phần thấp của bãi triều, các phần bị ảnh hưởng của nhật triều, cũng có thể có các lạch triều , trong đó các trầm tích thô hơn tích tụ.
Vũng (phá) nằm về phía biển của các bãi triều. Ở nơi các lạch triều cắt qua đảo chắn, nhật triều chảy và tích tụ các châu thổ triều lên có chứa cát mà đổ vào vũng. Phía biển của vũng sẽ có đường bờ mà có thể có các đới đầm lầy và bãi triều. Thêm nữa, các bãi sóng bồi (washovers), các vùng thấp dọc theo cồn chắn ở nơi mà những cơn sóng lớn tạt trôi cắt ngang
qua đảo đến vũng, tạo ra các thùy dạng quạt hay dạng châu thổ trải rộng ngang qua đầm lầy và bãi triều đến vũng.
Sống của đảo chắn do các đụn cát (dunes) tạo thành. Dân Nam bộ gọi đó là các “giồng” tức là vồng hay luống ( như vồng khoai, luống hành) Cùng với thềm bờ sau (berm) là vùng tương đối thẳng tích tụ cát nằm trên mức triều cao bình thường, đụn cát tạo thành đới trên triều gọi là bờ sau bãi biển (beach backshore). Bờ sau bãi biển bao gồm đới nằm giữa triều cao và triều thấp và đới sóng vỗ (swash zone) ở nơi mà các con sóng vỡ chạy lên mặt bãi biển. Phía biển của bờ trước là mặt bờ biển (shore face), là đới nằm trên đáy sóng hữu hiệu (effective wave base) và bên dưới mức triều thấp. Đới này không phải là một môi trường chuyển tiếp, nhưng thường được gộp vào chỗ giao nhau giữa lục địa và biển, bởi vì nó rất gần gũi với môi trường bãi biển. Trải ngang qua mặt bờ là các châu thổ triều xuống (ebb tidal deltas) được tạo thành bởi các triều chảy ra phía ngoài.
Bởi vì sự đa dạng của các môi trường cùng tồn tại với vùng giao tiếp giữa đất liền và biển là phong phú nên các đá và các dãy địa tầng ở đây rất thay đổi. Ví dụ, dọc theo các đường bờ lộ đá hoặc có các hoạt động kiến tạo tích cực hoặc có năng lượng sóng cao, thì các cuội kết và cát kết chứa cuội mặt bờ và trước bờ có thể là đá trầm tích chính. Dọc theo các đường bờ thụ động, địa hình thấp thì hoặc là cát vụn silicat lựa chọn tốt hoặc là cát và bùn carbonat lại là loại trầm tích chính. Các cấu tạo thường là phân phiến song song, phân lớp xiên chéo gợn sóng và phân lớp xiên chéo góc nhỏ cỡ 1 mét là cấu tạo chính.
Đầm lầy mặn (the salt marsh) đặc trưng bởi các lớp lượn sóng mỏng của các trầm tích hạt mịn như sét bột. Đôi chỗ có lớp xen bùn kết chứa hóa thạch. Các rễ cây hoặc các khuôn in nhỏ rất phổ biến và thực vật phong phú có thể tạo thành các lớp than bùn mà về sau trở thành than đá. Trong các môi trường carbonat, các bùn tảo phân phiến mỏng sẽ trở thành các đá bùn chứa vôi stromatolit. Như vậy, ở cả hai bối cảnh carbonat và vụn silicat đều thường có các trầm tích hạt mịn. trái lại, các lạch triều nhỏ cắt qua đầm lầy này có thể có các tích tụ cuội vỏ sò tàn dư (shell lag deposits) và tích đọng bột đến cát mà sẽ trở thành cát kết, bùn kết, đá vôi hạt (grainstones), hoặc đá vôi chặt sít (packstones).
Các bãi triều (tidal flats) có xu hướng là bùn ở các mức cao hơn và cát nhiều hơn về các mức dưới. Sự phân lớp thể hiện ở nhiều kiểu, bao gồm phân phiến dạng nhịp, phân lớp dạng thấu kính với các lớp bùn và cát. Các cấu tạo gợn sóng, vết nứt bùn và hang lỗ xuất hiện đôi chỗ. Các lạch triều ở trong các bãi triều có thể có cuội tàn dư đây (với cát hoặc bùn, vỏ sò ốc, hoặc đá ở bãi biển (beachrock)) và bị phủ lên bởi các trầm tích lạch triều chứa cát (vụn silicat, cát bột kết vôi, hoặc đá bùn vôi hạt cầu). Các quạt bãi sóng bồi (washover fans) ở về phía biển của vũng, tức là về phía đất liền của đảo chắn, đặc trưng bởi các phân phiến song song và phân lớp xiên chéo dãy trước mà qua sự thành đá sẽ thành cát kết, grainstones và packstones.
Các đụn cát chắn (the barrier dunes), giống như các đụn cát do gió tạo khác, đặc trưng bởi cát từ mịn đến thô, lựa chọn tốt, phân lớp xiên chéo góc lớn. Về phía biển của các đụn cát, các trầm tích thềm bờ sau, bờ trước và mặt bờ là cát kết, grainstones hoặc packstones tích tụ trong các đơn vị phân lớp xiên chéo gần nằm ngang, phân phiến song song đến góc nhỏ. Các lớp chứa hóa thạch hoặc chứa cuội ở đôi chỗ có thể được tạo thành là tích tụ do sóng dữ. Tổng quát, các trầm tích này mịn và tăng sự khuấy trộn sinh vật về phía biển. Các lạch triều
nhỏ cắt qua đụn cát đặc trưng bởi cát chứa cuội hoặc hóa thạch ở đáy, trên đó có cát chứa vỏ sò hạt thô, ít được lựa chọn, phân phiến song song đến phân lớp xiên chéo với đôi chỗ có các lớp sét. Dãy trầm tích tổng thể ở đới đường bờ có thể hoặc thô dần hoặc mịn dần lên trên, tùy thuộc vào lịch sử. Các hóa thạch, nhất là các hóa thạch động vật không sương sống, nói chung phổ biến ở các môi trường đường bờ biển. Ở các bãi triều và đàm lầy các đám rong tảo phát triển và làm đọng bùn.