KHÁI QUÁT

Trong Holocen muộn khu vực hạ lƣu sông Đồng Nai đã xảy ra hai quá trình địa chất trầm tích:

1. Quá trình bồi tụ trầm tích thành tạo đồng bằng châu thổ sông Đồng Nai đồng thời với pha biển thoái Holocen muộn kéo dài từ 5000 năm đến 1000 năm cách ngày nay. Theo phân loại châu thổ của Gallaway và Right, 1975 thì giai đoạn châu thổ sông Đồng Nai thuộc châu thổ bồi tụ (constructive).

2. Quá trình xói lở bờ biển thành tạo vịnh cửa sông hình phễu (estuary) kéo dài từ cƣ̉a sông Soài Rạp đến vịnh Gành Rái, hệ thống lạch triều Đồng Tranh – Thị Vải và rừng ngập mặn Cần Giờ - Thị Vải. Đó là các địa hệ đặc trƣng cho châu thổ phá hủy do triều (destructive).

Hai quá trình địa chất trầm tích đã hình thành các kiểu trầm tích khác nhau phân bố có quy luật theo không gian (theo chiều nằm ngang) và theo thời gian (theo chiều thẳng đứng). Để hiểu rõ quy luật phân bố này có thể quan sát trên sơ đồ mặt cắt địa chất trầm tích chạy từ lòng sông Đồng Nai đến lạch triều Thị Vải (Hình 3.1). Mặt cắt này đã chỉ ra khung địa tầng trầm tích Holocen muộn và quy luật chuyển tƣớng theo hai chiều nói trên.

3.2. ĐẶC ĐIỂM VÀ QUY LUẬT PHÂN BỐ TRẦM TÍCH KHU VƢ̣C NGHIÊN CƢ́U

3.2.1. Đặc điểm tƣớng trầm tích tầng mặt

Trầm tích tầng mặt là sản phẩm của hai quá trình vận chuyển và lắng đọng trầm tích khác nhau phân bố trên 2 khu vực nghiên cứu :

- Trên khu vực lòng sông Đồng Nai và các bãi bồi đồng bằng châu thổ (delta plain): vật liệu trầm tích vận chuyển và lắng đọng trên sông Đồng Nai theo quy luật phân dị theo dòng chảy một chiều.

-Trên khu vực rừng ngập mặn Cần Giờ và hệ thống lạch triều Đồng Tranh – Thị Vải đƣơ ̣c hình thành tƣ̀ 1000 năm đến nay do phá hủy mô ̣t bô ̣ phâ ̣n của đồng bằng châu thổ bởi quá trình hoạt động của thủy triều . Nhƣ vâ ̣y, tƣ̀ 1000 năm đến nay vùng cƣ̉a sông Đồng Nai thiếu hu ̣t trầm tích nên quá trình tƣơng tác sông – biển đã mất cân bằng và biển đã thắng sông.

Quá trình xói lở đã biến vùng cửa sông ch âu thổ bồi tu ̣ thành cƣ̉a sông hình phễu Soi Ra ̣p và vi ̣nh Gành Rái . Đồng thời quá trình triều đã bào mòn hạ thấp đồng bằng châu thổ Holocen muô ̣n lắng đo ̣ng trầm tích bùn sét hiê ̣n đa ̣i biến cảnh quan đồng bằng châu thổ thành rƣ̀ng ngâ ̣p mă ̣n. Các hệ thống sông Đồng Tranh – Thị Vải thƣ̣c chất không phải là các dòng sông mà chúng là các hê ̣ t hống la ̣ch thoát triều khi triều xuống . Vì vậy trắc diện đáy lạch triều rất gồ ghề lồi lõm thay đổi từ 5-30m nƣớc và rất nghèo trầm tích hiê ̣n đa ̣i . Trong lúc đó sông Đồng Nai có đô ̣ sâu tối đa 15m, trắc diện đáy sông nghiêng thoải , trầm tích có bề dày lớn , thành phần độ hạ mịn dần từ thƣợng nguồn đến hạ lƣu do sự phân dị cơ ho ̣c.

Để nhận thức đƣợc mối quan hệ giữa đặc điểm thạch học và môi trƣờng thủy động lực lắng đọng trầm tích cần thiết phải mô tả đặc điểm các tƣớng và quy luật cộng sinh tƣớng theo không gian và thời gian.

1. Nhóm tướng đồng bằng châu thổ phân bố ở 2 phía hạ lƣu sông Đồng Nai bao gồm tƣớng cơ bản sau:

- Tướng bột sét đồng bằng châu thổ tuổi Holocen muộn phần sớm (amQ23a)thành tạo từ 5000 năm -1000 năm nằm xen kẽ với tƣớng giồng cát. Tƣớng này là kết quả thoái hóa các tƣớng bùn lagoon cửa sông. Chúng đƣợc phù sa mùa lũ cửa sông bồi đắp dần tạo nên một đồng bằng châu thổ (delta plain) bằng phẳng nối tiếp một cách tự nhiên đồng bằng aluvi của sông Đồng Nai làm phủ kin sét đầm lấy ven biển tạo than và tƣớng sét lagoon cửa sông nằm cách bề mặt đồng bằng từ 0.5- 2m. Trầm tích đồng bằng châu thổ có độ chọn lọc kém (S0>2.5), chứa phong phú mùn bã hữu cơ chƣa bị phân hủy và các vỏ động vật molusca nƣớc lợ bảo tồn tốt. Trên bản đồ phân bố tƣớng trầm tích tầng mă ̣t tƣớng bô ̣t sét đồng bằng châu thổ có màu da cam phân bố ở phía Đông Bắc khu vực nghiên cứu (Hình 3.1).

Hình 3.1. Bản đồ tƣớng đá cổ địa lý 5000 năm – 1000 năm vùng ha ̣ lƣu cƣ̉a sông Đồng Nai – Thị Vải (Biên tập, số hóa: Nguyễn Thi ̣ Tuyết Nhung)

2. Nhóm tướng trầm tích hiê ̣n đại ( Q23b):

- Nhóm tướng lòng sông cửa sông hiện đại (amQ23b)

Nhóm tƣớng lòng sông cửa sông hiện đại bao gồm 5 tƣớng cơ bản:

+ Tướng cát hạt nhỏ lòng sông hạ lưu (amQ23b) trên bản đồ kí hiê ̣u màu vàng phân bố trên khu vực hạ lƣu lòng sông Đồng Nai hiện đại (Hình 3.2). Tƣớng cát lòng sông hạ lƣu phân bố phía bờ có dòng chảy mạnh đang xảy ra xói lở cát có độ chọn lọc và mài tròn trung bình (S0<2.2, R0<0.6).

+ Tướng cát bùn lòng sông hạ lưu phân bố trên đáy lòng sông phía bờ đang xảy ra bồi tụ. Trầm tích có độ chọn lọc kém (S0= 2.5-3.0) và độ mài tròn trung bình đến kém (R0<0.5).

+ Tướng cát hạt nhỏ cồn sông hạ lưu phân bố trên các cồn sông khu vực hạ lƣu sông Đồng Nai. Cát có độ chọn lọc tốt đến trung bình (S0= 1.5-2.3) và độ mài tròn trung bình (R0=0.3-0.6).

+ Tướng cát hạt nhỏ bãi triều cửa sông hiện đại (amQ23b)trên bản đồ có màu ghi phớt lu ̣c phân bố phía Bắc cửa sông Đồng Nai . Trầm tích có độ mài tròn từ trung bình đến tốt (S0= 1.5-2). Hàm lƣợng cấp hạt cát chiếm trên 70%. Bãi triều có sự phân dị độ hạt mịn dần từ ngoài vào trong đất liền biểu hiện của một bãi triều đang đƣợc hình thành trong quá trình xói lở dƣới tác dụng của triều và sóng.

+ Tướng sét đầm lầy ven biển hiện đại (ambQ23b)phân bố trên mô ̣t diê ̣n tích rô ̣ng lớn (trên bản đồ trầ m tích có màu xanh lá cây đâ ̣m ) nơi có đi ̣a hình cao không bị ngập nƣớc thƣờng xuyên.

- Tướng bùn sạn laterit lạch triều ( Q23b) phân bố trên các đáy lạch triều sông Đồng Tranh và lạch triều sông Thị vải. Thành phần hỗn tạp của tƣớng trầm tích này có nhiều nguồn gốc khác nhau. Bùn là sản phẩm tài trầm tích của phù sa cổ của đồng bằng châu thổ. Còn sạn laterit là đƣợc “đãi” từ tầng sét loang lổ tuổi Pleistocen muộn phần sớm (Q13a) do hoạt động bào mòn của lạch triều mãnh liệt xuyên qua trầm tích Holocen. Các mặt cắt ngang lạch triều cho thấy tiết diện đào khoét của lạch triều có dạng canion bất đối xứng chiều sâu đạt tới 25-35m.

- Tướng sét rừng ngập mặn giàu VCHC đầm lầy ven biển hiện đại: tƣớng sét rừng ngập mặn ở Cần Giờ khu vực Thị Vải, Đồng Tranh đang phát triển rực rỡ hệ thống lạch triều và estuary hóa mạnh mẽ. Trầm tích sét có màu xám đen đặc trƣng cho môi trƣờng khử (Eh= -10-150mV) do tái trầm tích sét của đồng bằng châu thổ đồng thời với quá trình tích tụ chôn vùi vật chất hữu cơ của rừng ngập mặn đang bị phân hủy dang dở. Hệ sinh thái rừng ngập mặn là một địa hệ hết sức độc đáo . Trong đó các hợp phần vô cơ và hữu cơ đƣợc sinh ra đồng thời với nhau và có mối quan hệ chặt chẽ tác động lẫn nhau trong chu trình diễn thế của rừng ngập mặn. Trầm tích sét đƣợc tích tụ đồng thời với quá trình xói lở bờ biển và bào mòn hạ thấp bề mặt của đồng bằng châu thổ.

Hình 3.2. Bản đồ phân bố tƣớng trầm tích tầng mặt vùng hạ lƣu cửa sông Đồng Nai – Thị Vải

(Biên tập, số hóa: Nguyễn Thi ̣ Tuyết Nhung)

3.2.2. Đặc điểm và quy luật cộng sinh tƣớng trầm tích Holocen theo phƣơng thẳng đứng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Theo phƣơng thẳng đứng trầm tích Holocen khu vực hạ lƣu sông Đồng Nai xét trên 2 khu vực tiêu biểu của hạ lƣu sông Đồng Nai (khu vực đồng bằng châu thổ và rừng ngập mặn) trong mối quan hệ với 3 pha thay đổi mực nƣớc biển có các tƣớng tiêu biển sau:

- Pha biển tiến Holocen sớm – giữa (Q21-2) kéo dài từ 10000-5000 năm cách ngày nay bao gồm 2 tƣớng:

+ Tƣớng sét đầm lầy ven biển tạo than (mbQ21): Trầm tích có độ chọn lọc từ kém đến trung bình (S0=2.0-2.5), độ pH thấp (<7) và độ Eh chủ yếu có giá trị âm thể hiện môi trƣờng khử mạnh do chứa nhiều mùn bã hữu cơ và nhiều nơi chứa các vỉa than bùn phân hủy tốt. Tƣớng trầm tích này đƣợc thành tạo trong giai đoạn đầu thời kỳ biển tiến. Bờ biển phát triển rừng ngập mặn trên các cửa sông estuary hóa

khi đƣờng bờ dịch chuyển dần từ phía biển vào đất liền. Trong mặt cắt tƣớng sét đầm lầy ven biển tạo than là tầng lót đáy của địa tầng Holocen (hình 3.3,hình 3.4, bảng 3.1).

+ Tƣớng sét xám xanh vũng vịnh (MtQ22). Tƣơng tự nhƣ đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long, vùng hạ lƣu sông Đồng Nai gặp một tầng sét xám xanh rất đặc trƣng nằm phủ trên tầng sét đầm lầy ven biển tạo than tuổi Q21 và bị phủ bởi tầng bột sét đồng bằng châu thổ tuổi Q23. Sét có độ chọn lọc trung bình (S0=2.0-2.5), pH thay đổi từ 8.0-8.5 đặc trƣng cho môi trƣờng biển vũng vịnh (bảng 3.1).

- Pha biển thoái Holocen giữa- muộn (Q22-3):

Giai đoạn biển thoái Holocen giữa – muộn sau biển tiến cực đại Holocen giữa kéo dài từ 5000-1000 năm cách ngày nay bao gồm 2 tƣớng:

+ Tƣớng bùn đầm lầy ven biển tạo than tiền châu thổ sau biển tiến (amrQ22- 3). Tƣớng trầm tích này phân bố trên một diện rộng lớn dƣới lớp phủ của tƣớng bột sét pha cát của đồng bằng châu thổ hạ lƣu sông Đồng Nai. Thành phần trầm tích chủ yếu sét màu đen giàu mùn bã vật chất hữu cơ, đôi khi chƣa các thấu kính than bùn phân hủy yếu. So với tƣớng sét đầm lầy tạo than trƣớc biển tiến, hàm lƣợng này có cấp hạt bột cao hơn (>15%), độ pH và Eh cũng cao hơn (pH= 7.5-7.8; Eh= - 550mv) thể hiện môi trƣờng khử yếu đến oxy hóa yếu do chế độ thủy động lực của sông can thiệp một cách đáng kể trong quá trình phát triển rừng ngập mặn của tiền châu thổ của một châu thổ bồi tụ về phía biển (bảng 3.1).

Bảng 3.1. Tổng hợp các tham số môi trƣờng của trầm tích Pleistocen muộn – Holocen vùng cửa sông Đồng Nai – Thị Vải.

Tuổi địa chất

Tƣớng Các tham số trầm tích S0 pH Eh(mv) Kt VCH C(%) R0 Md Q23 Q23b Sét đầm lầy, RNM hiện đại 2.0-2.8 6.7 -50 ≥15 >0.5 <0.1 Q23a - Bột sét ĐBCT 2.5-3.0 7.0 +100 1.2 <0.5 0.15- 0.01 - Cát giồng 1.3 - - - - >0.6 >0.1

49 cát ĐBCT Q22 Sét xám xanh vũng vịnh 1.8-2.3 7.5- 7.8 -10+50 >1.5 <0.5 - ≤0.01 Q21 Sét đầm lầy ven biển tạo than 2.0-2.5 6.0 -30 >1.5 >0.5 - 0.1-0.01 Q13b - Bột sét bãi bồi 2.5-3.0 6.5 +100 <0.5 <0.5 - 0.15- 0.01 - Cát lòng sông 2.3-2.8 - - - - 0.3- 0.5 >0.15 + Tƣớng bột sét pha cát đồng bằng châu thổ (amrQ23): Phân bố trên bề mặt toàn bộ đồng bằng châu thổ hiện đại của sông Đồng Nai. Trầm tích đƣợc thành tạo trong pha biển thoái Holocen muộn từ khoảng 3000-1000 năm cách ngày nay. Theo cột địa tầng tƣớng bột sét pha cát đồng bằng châu thổ là lớp nằm trên cùng trẻ nhất và hiện tại vẫn đang đƣợc bồi tụ thêm phù sa trong các mùa ngập lụt đồng bằng châu thổ ( hình 3.3, bảng 3.1)

Hình 3.3. Sơ đồ mă ̣t cắt đi ̣a chất trầm tích Holocen qua sông Đồng Nai và la ̣ch triều Thị Vải (Nguồn: Trần Nghi, 2013)

-Pha biển dâng hiện đại từ Holocen muộn đến nay (Q23b). Theo kết quả nghiên cứu về tiến hóa trầm tích vùng cửa sông và sự xói lở - bồi tụ bờ biển Việt Nam đã phát hiện ra pha biển dâng hiện đại thực tế là bắt đầu từ 1000 năm đến nay. Tuy nhiên các nghiên cứu về biến đổi khí hậu thì cho rằng “sự dâng cao mực nƣớc

biển hiện đại” chỉ mới xảy ra mấy chục năm trở lại đây và do hoạt động nhân sinh tạo nên hiệu ứng nhà kính làm Trái Đất nóng lên. Luận văn tiếp nhận vấn đề theo quan điểm địa chất nghĩa là “biển tiến – biển thoái” là chu kỳ thay đổi khí hậu theo quy luật tự nhiên và “biển dâng – biển hạ” là sự dao động biên độ ngắn không có chu kỳ nằm trong sự thay đổi mực nƣớc biển. Sự dâng cao MNB từ 1000 năm trở lại đây đã tạo nên sự biến động đáng kể, đánh dấu một quá trình estuary hóa cửa sông Đồng Nai biến một bộ phận hạ lƣu đồng bằng châu thổ sông Đồng Nai thành vịnh Gành Rái, cửa Soài Ra ̣p và hệ thống lạch triều Thị Vải (hình 3.4)

Hình 3.4. Đi ̣a tầng trầm tích Holocen trên 2 khu vƣ̣c tiêu biểu: khu vƣ̣c đồng bằng châu thổ hạ lƣu sông Đồng Nai (1)và khu vực phát triển rừng ngập mặn(2) (Nguồn:

Chƣơng 4

BIẾN ĐỘNG ĐƢỜNG BỜ VÀ QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH KHU VỰC CỬA SÔNG ESTUARY

4.1. BIẾN ĐỘNG ĐƢỜNG BỜ KHU VƢ̣C NGHIÊN CƢ́U GIAI ĐOẠN TƢ̀ 3000 NĂM ĐẾN NAY

Qua các tài liê ̣u nghiên cƣ́u , kết quả phân tích trong giai đoa ̣n tƣ̀ 3000 năm đến nay, khu vƣ̣c nghiên cƣ́u có hai quá trình thay đổi lớn:

1/ Quá trình kiến lập đồng bằng châu thổ (delta plain) tƣ̀ 3000 năm – 1000 năm

2/ Quá trình phá hủy đồng bằng châu thổ biến dần biến thành cửa s ông hình phễu (estuary) tƣ̀ 1000 năm đến nay

4.1.1. Quá trình kiến lập đồng bằng châu thổ (delta plain ) tƣ̀ 3000 năm đến 1000 năm

4.1.1.1. Quá trình biển thoái kiến lập đồng bằng châu thổ

Sau biển tiến cƣ̣c đa ̣i Flandrian (highstand) khoảng từ 6000 đến 5000 năm cách ngày nay là quá trình biển thoái toàn cầu . Tuy nhiên giai đoa ̣n khoảng tƣ̀ 3000 đến 1000 năm cách ngày nay đã diễn ra quá trình kiến lâ ̣ p các đồng bằng châu thổ rô ̣ng lớn trong đó có các châu thổ nổi tiếng ở Viê ̣t Nam nhƣ châu thổ sông Hồng và châu thổ sông Cƣ̉u Long. Rìa phía bắc của hai châu thổ này hiện nay là hai cửa sông hình phễu: cƣ̉a sông Ba ̣ch Đằng và cƣ̉a sông Soài Rạp. Tuy nhiên trƣớc 1000 năm hai cƣ̉a sông hình phễu này là hai châu thổ điển hình đƣợc mở rô ̣ng rất xa về phía biển. Châu thổ sông Ba ̣ch Đằng mở rô ̣ng ra tới khu vƣ̣c đảo Cát Hải . Bằng chƣ́ng của một châu thổ cổ đƣơ ̣c ghi la ̣i bởi nhƣ̃ng mă ̣t cắt châu thổ ở đảo Cát Hải , đảo Hà Nam và bán đảo Đình Vũ . Đối với cửa sông Đồng Nai quy mô còn lớn hơn cửa sông Ba ̣ch Đằng . Đồng bằng châu thổ Holocen muộn của sông Đồng Nai mở rộng ra toàn bô ̣ lƣu vƣ̣c sông Thi ̣ Vải , cƣ̉a Soài Ra ̣p và vi ̣nh Gành Rái . Mă ̣t cắt đi ̣a chất trầm tích và cô ̣t đi ̣a tầng tiêu biểu của mô ̣t châu thổ còn đƣợc lƣu giƣ̃ ở nhiều đảo nổi của rƣ̀ng ngâ ̣p mă ̣n theo trâ ̣t tƣ̣ tƣ̀ dƣới lên nhƣ sau:

- Lớ p 1: than bùn hoă ̣c sét bùn xám đen giàu vâ ̣t chất hƣ̃u cơ thuô ̣c tƣớng đầm lầy ven biển cổ.

52 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

- Lớ p 2: sét xám xanh , giàu khoáng vật monnoriolit đặc trƣng cho môi trƣờng vũng vịnh – - biển nông . Đây là sản phẩm của pha biển tiến Fl andrian xẩy ra tƣ̀ 18.000 đến 5000 năm, đạt cƣ̣c đa ̣i (highstand) tƣ̀ 6000 đến 5000 năm.

- Lớ p 3: sét pha bột màu xám nâu đặc trƣng cho phù sa châu thổ và sông đồng bằng. Lớp sét này còn bảo tồn nguyên da ̣ng ở pha ̣m vi đồng bằng châ u thổ sông Đồng Nai và trên một số đảo rừng ngập mặn đƣợc coi là châu thổ sót hay châu thổ tàn dƣ.

Tƣ̀ lớp 1 đến lớp 3 là các thành tạo trầm tích có quan hệ nhân quả với pha biển tiến Flandrian Holocen giƣ̃a (Q21-2) và pha biển lùi Holocen muộn phần sớm (Q23a). Tƣ̀ dƣới lên trên mă ̣t cắt thành phần đô ̣ ha ̣t , khoáng vật và địa hoá cũng biến đổi

Mục lục