Có diện phân bố ở phía bờ trái cửa sông Định An, mọc trên chúng là rừng ngập mặn rậm rạp. Thành phần gồm bùn chiếm 82%, cát 10%, vụn vỏ sinh vật 8%. Bùn nhão màu xám nâu, kích thước hạt trung bình Md: 0,01-0,04mm, trầm tích có độ chọn lọc kém, So: 2,7-3,1. Vụn sinh vật khá phổ biến đặc biệt là mảnh gỗ, mảnh lá cây bị chôn vùi và đang bị phân hủy màu đen. Trên bề mặt bùn có nhiều hang hốc của động vật. Các chỉ tiêu địa hóa đặc trưng cho môi trường sông biển: pH: 6,8-7,2; Kt: 0,56-0,83; Eh: 133-158mv.
Hình 3.11. Trầm tích bùn bãi triều lầy tại cửa sông Định An 3.2.12. Tướng cát bãi triều
Tướng cát bãi triều phân bố dọc theo bờ biển huyện Duyên Hải, kéo dài thành hình vòng cung. Thành phần bao gồm: cát chiếm 85-95%, phần còn lại là bột, vật liệu vụn vỏ sò bảo tồn kém và tàn tích thực vật. Trầm tích cát hạt mịn: Md dao động trong khoảng 0,14-0,2mm. Độ chọn lọc tốt: So: 1,06-1,32. Hệ số bất đối xứng (Sk) dao động trong khoảng giá trị từ 0,71-1,1 (bảng 3.2). Cát của bãi triều cát có thành phần khoáng vật đa khoáng trong nó nổi bật là thạch anh màu trắng sáng, một số hạt bị gặm mòn, các mảnh felspat bị pelit hóa tối màu hơn, mảnh đá có các loại: philit, mảnh đá vôi, hình dạng đều đặn, mài tròn tốt (hình 3.12).
So sánh với các mẫu lấy ở bãi triều huyện Ba Tri, tỉnh Bến Tre có thể thấy chúng không khác nhau nhiều về kích thước hạt, độ mài tròn và chọn lọc. Điều đó chứng tỏ đây là môi trường có sóng hoạt động ổn định. Những bãi triều cát có chiều rộng (100-200m) thường hẹp hơn bãi triều lầy (600-1000m). Giữa chúng cũng khác nhau về độ cao và độ dốc, bãi triều cát có địa hình cao và dốc hơn (hình 3.13).
42
Hình 3.12. Ảnh lát mỏng DH6 và DH8, trầm tích cát bãi triều huyện Duyên Hải, (N+, x10)
Bảng 3.2. Hàm lượng phần trăm các cấp hạt cát và các tham số độ hạt trầm tích cát bãi triều huyện Duyên Hải (Trà Vinh) và huyện Ba Tri (Bến Tre)
SHM 0.4-0.315 (%) 0.315-0.25 (%) 0.25-0.2 (%) 0.2-0.16 (%) 0.16-0.125 (%) 0.125-0.1 (%) <0.1 (%) Md (mm) So Sk BT02 0 1.9 4.2 36.4 35 18.2 4.2 0.15 1.17 0.96 BT03 0 1.7 2.9 19.1 39.5 26.9 9.8 0.14 1.18 0.99 BT04 0 3.1 6.6 72.2 11.2 5.2 1.7 0.18 1.07 1.00 BT05 0 3.4 5.3 57.2 15.3 14.1 4.7 0.17 1.11 0.96 BT06-1 2.4 6.8 11.8 47 21.2 10.7 0 0.17 1.13 0.98 BT07 0 0.8 1.3 88.1 3.4 3.4 2.9 0.18 1.06 1.00 BT08 0.3 5.7 17.3 71.3 3.8 1.3 0.3 0.18 1.08 1.01 BT10 0 6 12 69.8 8 3.3 0.9 0.18 1.08 1.00 BT10/3 2.4 14.9 22 41.7 13.8 4.5 0.7 0.19 1.17 1.05 BT11 0 8.1 16.9 58 10.2 5.7 1 0.18 1.10 1.01 BT12 2.1 6.4 16.7 41.2 18.2 12.1 3.3 0.18 1.16 0.97 BT14 0 9.2 13.8 56.3 13.2 5.4 2 0.18 1.10 1.00 DH1/1 0.3 13.4 25.3 58.9 1.4 0.5 0.1 0.19 1.11 1.04 DH1/2 1.1 6.4 13 48.4 1.3 15.6 14.2 0.18 1.32 0.71 DH10/1 0 6 12 69.8 8 3.3 0.9 0.18 1.08 1.00 DH10/2 0 2 9.7 85.5 1.8 0.6 0.4 0.18 1.06 1.00 DH12/1 3.2 15.6 20.2 58.7 2.3 0 0 0.19 1.12 1.07 DH12/2 0 0.4 3.2 95.3 0.8 0.3 0 0.18 1.05 1.00 DH13 0.5 3.9 10.1 83.7 1.2 0.6 0 0.18 1.06 1.00 DH14/1 2.9 12.6 4 4.5 73.3 2.3 0.4 0.15 1.08 1.02 DH14/2 3.9 9.3 13.5 69.9 2.4 0.5 0.4 0.19 1.09 1.04 DH2/1 2.8 18.7 24.3 48.4 4 1.4 0.4 0.20 1.16 1.10 DH2/2 0 3.3 2.4 5.2 66.4 19 3.6 0.14 1.09 0.99 DH3/1 0 2 12.5 84.8 0.4 0.2 0 0.18 1.06 1.00 DH3/2 1.4 5.3 11 67.5 9 4.5 1.2 0.18 1.08 1.00 DH4/1 0 4.2 11.1 81.6 2.2 0.8 0 0.18 1.06 1.00 DH5/1 6.4 10 11.8 67.8 2.9 1.1 0 0.19 1.11 1.07 DH5/2 0 2.2 8.8 77.7 9.8 1.5 0 0.18 1.07 1.00 DH6 1.7 4 11.1 51.8 25.5 5.9 0 0.17 1.11 0.99 DH7/2 5 9.7 15.8 60 8.4 0.9 0 0.19 1.10 1.02
44
Hình 3.14. Mặt cắt tướng trầm tích lỗ khoan LK13-6 3.2. QUY LUẬT PHÂN BỐ TƯỚNG TRẦM TÍCH
Quy luật phân bố tướng trầm tích đồng bằng Trà Vinh gắn liền với dao động mực nước biển trong Holocen. Khi mực nước biển hạ thấp khoảng -120m vào khoảng 18000-20000 năm cách nay, khu vực nghiên cứu lộ ra mặt đất. Sự hạ thấp
mực nước biển dẫn đến quá trình xâm thực, đào khoét lòng sông và thành tạo thung lũng bào mòn. Sau đó mực nước biển dâng lên, quá trình lấp dần các thung lũng được minh chứng bởi sự có mặt của tướng bùn vũng vịnh. Tiếp theo là giai đoạn biển thoái, do sự hạ thấp của mực nước biển và nguồn cung cấp dồi dào trầm tích từ hệ thống sông Cửu Long, loạt trầm tích có xu thế thô dần lên trên từ bùn chân châu thổ đến cát bột tiền châu thổ và cát bãi gian triều (hình 3.14).
Sự phân bố các tướng trầm tích từ đất liền ra phía biển giai đoạn Holocen muộn – hiện đại xuất hiện khá dày đặc hệ thống trầm tích giồng cát. Nằm sau các giồng cát là trầm tích trũng giữa giồng, tương ứng với tướng bùn đầm lầy chiếm diện tích lớn. Càng ra phía biển càng bắt gặp nhiều diện tích tướng bùn cát lạch triều xen giữa tướng bùn đầm lầỵ Kết thúc cho quá trình này là tướng cát bãi triềụ Có thể thấy rằng sự phân bố của các tướng trầm tích từ đất liền ra biển tuân theo quy luật phân dị cơ học: trầm tích hạt mịn đến trầm tích hạt thô xen kẽ nhau một cách đều đặn (hình 3.15).
Trong giai đoạn Holocen muộn, đồng bằng châu thổ Trà Vinh được bồi tụ ra phía biển, sự chuyển tướng từ đất liền ra phía biển được thể hiện như sau: tướng cát giồng cát → tướng bùn đầm lầy → tướng bùn cát lạch triều → tướng bùn bãi triều lầy → tướng cát bãi triềụ Phần đất liền phía trong ra đến bờ biển luôn có sự thay đổi tướng luân phiên giữa tướng cát giồng cát và tướng bùn đầm lầỵ Các thế hệ giồng cát chính là dấu ấn các thế hệ đường bờ cổ trong quá trình châu thổ bồi tụ.
46
Chương 4
LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN TRẦM TÍCH HOLOCEN KHU VỰC TRÀ VINH Lịch sử phát triển trầm tích Holocen đồng bằng sông Cửu Long nói chung và khu vực Trà Vinh nói riêng gắn liền với tiến trình dao động mực nước biển xảy ra trong giai đoạn nàỵ Trong Holocen (11.700 năm đến nay), mực nước biển dâng ứng với biển tiến Flandrian khoảng 18.000 – 8.000 năm cách nay và sau đó là biển thoái, từ 6.000 năm đến nay [21]. Tuy nhiên, để làm rõ lịch sử phát triển của một chu kỳ trầm tích cần phải xem xét quá trình biển thoái diễn ra trước đó từ cuối Pleistocen muộn trong chu kỳ băng hà cuối cùng W2. Trên cơ sở nghiên cứu tướng đá và địa tầng phân tập có thể nhận thấy rõ ràng rằng từ Pleistocen muộn, phần muộn đến nay trên khu vực nghiên cứu đã hình thành 1 tập trầm tích (sequence) hay một chu kỳ trầm tích. Đây là chu kỳ trầm tích cuối cùng trong lịch sử phát triển trầm tích Đệ Tứ, bắt đầu khi mực nước biển tương đối bắt đầu hạ từ điểm cực đại và kết thúc tại thời điểm mực nước biển dâng lên đến cực đại tiếp theọ Nghiên cứu địa tầng phân tập trên cơ sở tướng trầm tích có thể khôi phục lịch sử phát triển trầm tích Holocen khu vực nghiên cứu theo 3 giai đoạn phát triển.
4.1. GIAI ĐOẠN BIỂN THOÁI PLEISTOCEN MUỘN, PHẦN MUỘN (39 ĐẾN 20 NGHÌN NĂM CÁCH NAY - Q13b) ĐẾN 20 NGHÌN NĂM CÁCH NAY - Q13b)
Thuật ngữ biển thoái ở đây được gọi chung cho biển thoái cưỡng bức (forced regression) và biển thoái thấp (lowstand normal regression) xảy ra khi mực nước bắt đầu hạ từ điểm cực đại đến điểm cực tiểu (biển thoái cưỡng bức) và dâng trở lại đến khi tốc độ dâng bằng tốc độ cung cấp trầm tích (biển thoái thấp) hình thành miền hệ thống biển thấp (LST).
Trong vùng nghiên cứu không bắt gặp các tướng trầm tích thuộc hệ thống trầm tích biển thấp. Tuy nhiên, quá trình hạ thấp mực nước biển để lại dấu ấn rất rõ ràng. Tất cả các lỗ khoan trong vùng nghiên cứu đều bắt gặp tầng trầm tích sét, bột màu sắc loang lổ tương đối rắn chắc (hình 4.1). Độ sâu bề mặt tầng trầm tích này thay đổi như sau: 21,5m (lỗ khoan TV1); 36,5m (lỗ khoan VL1); 24,3m (lỗ khoan LKTV) và 24,5m (lỗ khoan LK13-6). Trong tầng trầm tích này bắt gặp sạn laterit
48
nằm rải rác trong sét, bột. Ngoài ra, còn phát hiện các ống cát với độ dài 10-30 mm, rộng 10-20 mm được lấp đầy bởi các mảnh vỏ sò và cát mịn đến trung. Trong lỗ khoan VL1, trầm tích có cấu tạo hạt đậu (lenticular) [4]. Kiểu cấu tạo này đặc trưng cho môi trường trầm tích biển nông có ảnh hưởng của thủy triềụ Phân tích C14 từ vật liệu vỏ sò trong tầng trầm tích này cho tuổi như sau: Tại lỗ khoan TV1, độ sâu 25,79m là 43.420 ± 980 năm BP; tại lỗ khoan VL1, độ sâu 35,66m là 57000 ± 40 năm BP [22]. Các kết quả phân tích mẫu tuyệt đối C14 của sú vẹt trong trầm tích đầm lầy ven biển thuộc hệ tầng Mộc Hóa và Long Toàn trong các lỗ khoan trên đồng bằng Nam Bộ cho tuổi là 35.800±2800 yrBP (Phước Tân, Đồng Nai) và Phú Quốc là 36.984±1500 yrBP [3]. Điều này cho thấy vào thời điểm trên mực nước biển đang ở trong lục địa hiện tại trước khi rút ra phía đông để bắt đầu chu kỳ trầm tích cuối cùng.
a) b)
Hình 4.1. Sét bột màu sắc loang lổ bắt gặp tại lỗ khoan LK13-6 (a) và LKTV (b). Sạn laterit được khoanh trong hình tròn màu trắng, ống cát được khoanh trong hình elip màu vàng.
Quá trình hạ thấp mực nước biển sau đó đã làm cho tầng sét bột môi trường bị phong hóa hóa học trong điều kiện lục địa biến thành màu sắc loang lổ xám xanh, nâu, đỏ và vàng. Sạn sỏi là kết vón laterit màu nâu đỏ bắt gặp trong tầng trầm tích
này là sản phẩm phong hóa hóa học khá triệt để. Như vậy, bề mặt trên cùng của tầng sét bột loang lổ chính là bề mặt bào mòn hình thành trong giai đoạn mực nước biển hạ thấp, được gọi là bề mặt bào mòn biển thấp (Lowstand Erosion Surface), là ranh giới bất chỉnh hợp và cũng chính là ranh giới tập (SB – Sequence Boundary).
Hình 4.2. Mặt cắt cắt địa chấn nông phần rìa ngoài thềm lục địa Đông Nam Việt Nam [14]
Kết quả nghiên cứu của Schimanski và Stattegger (2005) trên thềm lục địa Đông Nam Việt Nam cho thấy bề mặt bất chỉnh hợp này kéo ra đến độ sâu khoảng 120m nước sau đó chuyển sang chỉnh hợp tương đương (correlative conformity) (hình 4.2). Cùng với các kết quả nghiên cứu khác cho thấy mực nước biển hạ thấp nhất là khoảng -120m nước so với mực nước biển hiện tại vào khoảng 18.000 – 20.000 yrBP. Như vậy, giai đoạn biển thoái cuối Pleistocen muộn đã diễn ra trong khoảng thời gian từ 36 đến 20 ka BP hình thành bề mặt bất chỉnh hợp là ranh giới tập. Tại vùng nghiên cứu chưa phát hiện được các tướng trầm tích thuộc miền hệ thống trầm tích biển thấp hình thành trong giai đoạn hạ thấp mực nước biển có thể do mực nước biển hạ xuống thấp do đó toàn bộ khu vực trở thành miền xâm thực. 4.2. GIAI ĐOẠN BIỂN TIẾN PLESTOCEN
MUỘN – HOLOCEN SỚM (18 – 8 NGHÌN NĂM CÁCH NAY – Q13b-Q2)
Giai đoạn biển tiến sau biển thoái xảy ra từ khoảng 18 – 8 nghìn năm cách nay từ độ sâu -120m nước đến độ cao +5m được gọi là biển tiến Flandrian, hình thành hệ thống trầm tích Hình 4.3. Bề mặt bào mòn biển tiến (đường màu trắng) trên tầng sét bột loang lổ, lỗ khoan LKTV
50
biển tiến (TST) trên khu vực nghiên cứụ
Sau 18 nghìn năm cách ngày nay, mực nước biển dâng trở lại tạo điều kiện cho việc tích tụ các trầm tích sông trong phần lục địa do dâng cao mực cơ sở. Các dòng sông chuyển dần từ chế độ xói mòn sang cân bằng và cuối cùng là tích tụ. Trầm tích hình thành trong giai đoạn biển tiến dần dần lấp đầy các thung lũng bị đào khoét trước đó trong giai đoạn biển thoáị Các tướng trầm tích thuộc giai đoạn này chỉ bắt gặp tại lỗ khoan DT1 và BT2 ở phía tây nam và đông bắc vùng nghiên cứu nơi có các thung lũng đào khoét [3].
Tại vùng biển Trà Vinh, dấu hiệu đầu tiên của biển tiến vào lục địa chính là bề mặt bào mòn biển tiến. Trong khi các thung lũng được lấp đầy trong quá trình biển tiến thì vùng nghiên cứu vẫn ở trong chế độ xâm thực. Tầng sét bột phong hóa loang lổ tiếp tục bị bào mòn do sóng biển trong thời kỳ biển tiến tạo thành “bề mặt bào mòn biển tiến” (Ravinement surface - RS) (hình 4.3). Quá trình bào mòn này chính là quá trình xói lở tại các vùng bờ thiếu hụt trầm tích. Sản phẩm của quá trình bào mòn một phần được mang ra phía biển tạo nên các trầm tích đới bãi triều, biển nông (tiền bờ - foreshore)…, một phần bị đẩy dồn về phía lục địa hình thành trầm tích đới sau bờ (backshore). Quá trình xói lở bờ biển có cấu tạo là trầm tích sét bột dẻo dính có thể nhận thấy hiện nay tại chính bờ biển hiện tại, vùng biển Trà Vinh (hình 4.4).
Hình 4.4. Bề mặt bào mòn biển tiến (đường màu trắng) hình thành do xói lở bờ biển huyện Duyên Hảị
Các thành tạo trầm tích tướng sau bờ thường có độ chọn lọc kém bao gồm cả sạn sỏi laterit, “cuội sét” là sản phẩm của quá trình phá hủy tầng sét bột loang lổ (thành phần cũ – tha sinh) được dồn đẩy vào từ đới tiền bờ trộn lẫn với mảnh vụn sinh vật (thành phần mới) cùng với các mảnh vụn thực vật nước lợ sống ngay trong đới sau bờ và bùn sét lắng đọng trong điều kiện động lực yên tĩnh thường xuyên của đới sau bờ. Kiểu thành tạo này bắt gặp trọng lỗ khoan LKTV ở độ sâu từ 23,7 – 24,3m (hình 4.5). “Cuội sét” bị phá hủy từ quá trình xói lở bờ biển do sóng cũng tương đối phổ biến trên vùng bãi triều và đới sau bờ biển hiện tại (hình 4.6).
Các thành tạo tiền bờ như trầm tích cát bãi triều, cát bùn dưới triều (hình 4.7) bắt gặp phủ ngay bên trên trầm tích tướng sau bờ cho thấy quá trình phủ chồng lùi do biển tiến diễn ra trong giai đoạn nàỵ
Các tướng trầm tích biển tiến nêu trên có bề dày tương đối nhỏ, thường chỉ đạt 1 – 2m chứng tỏ quá trình biển tiến vào lục địa diễn ra tương đối nhanh và liên tục. Các thành tạo tướng bãi triều biển tiến bị phủ bởi trầm tích hạt mịn chân châu thổ hình thành trong giai đoạn biển thoái ngay sau đó (hình 4.8). Ranh giới giữa chúng chính là bề mặt ngập lụt cực đạị Tuy nhiên, thường quá trình chuyển tiếp giữa trầm tích bãi triều biển tiến và chân châu thổ biển thoái diễn ra từ từ. Có nghĩa là trầm tích cát hạt mịn chọn lọc tốt thuộc tướng bãi triều biển tiến thường bị pha trộn trầm tích bùn của tướng chân châu thổ biển thoái tạo thành đới trầm tích pha trộn “cát bùn”.
52
Hình 4.5. Trầm tích đới sau bờ bao gồm bùn lẫn sạn laterit (trong hình tròn màu vàng), cuội
sét (trong hình tròn màu trắng), vụn vỏ sinh vật (trong hình tròn màu hồng) và mảnh vụn thực
vật (trong hình elip màu đỏ), lỗ khoan LKTV
Hình 4.6. Cuội sét và vụn vỏ sò trên bãi triều hiện đại vùng biển Trà Vinh.
a) b)
Hình 4.7. Trầm tích cấu tạo kiểu hạt đậu, tướng bãi triều tại lỗ khoan LKTV - độ sâu 23,0m (a); cát bãi triều cấu tạo gợn sóng tại lỗ khoan LK13-6 - độ sâu 24,6m (b).
Hình 4.8. Ranh giới giữa tướng bãi triều biển tiến và chân châu thổ biển thoái là bề mặt ngập lụt cực đạị
4.3. GIAI ĐOẠN BIỂN THOÁI HOLOCEN GIỮA - MUỘN (8 NGHÌN NĂM ĐẾN NAY) ĐẾN NAY)
4.3.1. Quá trình hình thành châu thổ
Các nghiên cứu dao động mực nước biển ở miền Bắc cho thấy mực nước biển đã đạt đến cực đại ở độ cao khoảng 5m vào khoảng 6 nghìn năm cách ngày naỵ Tuy nhiên, ở phía bắc châu thổ sông Mekong mực nước biển đạt cực đại ở độ cao chỉ 1 – 2m vào khoảng thời gian từ 6,5 đến 6 nghìn năm cách ngày naỵ Theo Tamura và nnk, biển ngập lụt cực đại tiến đến gần PhnomPenh (cách 20-50km về