Nghiên cứu các phương pháp địa chất thuỷ văn, địa vật lý đánh giá nhiễm mặn và tìm kiếm các thấu kính hoặc tầng chứa nước nhạt dải ven biển áp dụng cho một số vùng

Vì những lẽ trên, năm 2008 Bộ Tài nguyên và Môi trường cho mở đề tài nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ “Nghiên cứu, ứng dụng tổ hợp các phương pháp địa chất thuỷ văn, địa vật l

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

LIÊN ĐOÀN QUY HOẠCH VÀ ĐIỀU TRA TÀI NGUYÊN NƯỚC MIỀN BẮC

HIJKDEHIJK

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN

CÔNG NGHỆ CẤP BỘ

“Nghiên cứu ứng dụng tổ hợp các phương pháp ĐCTV, địa vật lý, mô hình

số để điều tra, đánh giá nhiễm mặn và tìm kiếm các thấu kính hoặc tầng

chứa nước nhạt dải ven biển Nam Định”

Chủ nhiệm đề tài: TS Nguyễn Văn Đản

8001

Hà Nội, 12/2009

DANH SÁCH CÁC CÁN BỘ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

nước nhạt

Hằng

Liên đoàn QH&ĐTTN nước

MB

Chủ trì thực hiện chuyên đề nghiên cứu cấu trúc địa chất lịch sử phát triển địa chất ảnh hưởng đến sự hình thành nước dưới đất vùng ven biển

QH&ĐTTN nước

MB

Chủ trì thực hiện khảo sát địa chất thuỷ văn thực địa

QH&ĐTTN nước

MB

Chủ trì thực hiện công tác khoan, thí nghiệm tại thực

lý-Địa chất

Chủ trì thực hiện đo sâu, đo georađa, đo sâu trường chuyển tại thực địa

CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÍ HIỆU, ĐƠN VỊ ĐO

-Nước dưới đât NDĐ

PHỤ LỤC -Danh sách cán bộ thực hiện đề tài

Trang

1

Chương 1 Tổng quan điều kiện ĐCTV, tính phân đới thuỷ hóa

Chương 3.Nội dung, phương pháp nghiên cứu và các kết quả

3.3-Công tác khoan 80

3.7-Công tác xây dựng mô hình số và dự báo nhiễm mặn

3.8-Công tác nghiên cứu của đề tài được thực hiện bằng việc

Chương 4 Hướng dẫn áp dụng tổ hợ các phương pháp ĐCTV,

địa vật lý, mô hình số đề tài đánh giá nhiễm mặn và

tìm kiếm các thấu kính, tầng nước nhạt dải ven biển

128

4.2-Hướng dẫn áp dụng tổ hợp các phương pháp ĐCTV, địa

vật lý để tìm kiếm các thấu kính, tầng chứa nước nhạt vùng ven biển 132

4.3-Hướng dẫn áp dụng tổ hợp các phương pháp ĐCTV, địa

vật lý và mô hình số để điều tra đánh giá nhiễm mặn nước dưới đất

LỜI NÓI ĐẦU

Nước ta cũng như nhiều nước trên thế giới, vùng duyên hải ven biển

có những điều kiện thuận lợi để phát triển kinh tế Nơi đây thường tạp trung dân cư và phát triển nhiều loại hình kinh tế Ở nước ta, biển và vùng ven biển đang được xem là vùng quan trọng tiềm ẩn nhiều triển vọng phát triển các ngành kinh tế tiến tới xây dựng nền kinh tế biển vững mạnh Chính vì các lý do trên mà nhu cầu về nước cho dân sinh và cho phát triển kinh tế rất lớn Song thực tế lại đang tồn tại một nghịch lý: Vùng ven biển rất khan hiếm các nguồn nước nhạt Nhiều nước trên thế giới đã phải nghiên cứu công nghệ điều chế nước biển thành nước nhạt để ăn uống mặc dù giá thành quá cao

Nước ta có bờ biển dài trên 2.000km, đa số các nguồn nước mặt ở ven biển bị mặn Nguồn nước nhạt phục vụ cho ăn uống sinh hoạt chủ yếu là nước mưa, nước dưới đất ở các tầng nông trong các đụn cát, cồn cát song do trữ lượng rất nhỏ nên chỉ đáp ứng cung cấp nhỏ lẻ cho các hộ gia đình ở vùng nông thôn Các tầng chứa nước nhạt giàu đáp ứng khả năng cung cấp lớn rất hiếm hoi Việc điều tra phát hiện ra chúng và đánh giá chúng để khai thác sử dụng là việc không dễ, cần phải áp dụng các phương pháp thích hợp thì mới có hiệu quả Mặt khác, do gần biển các tầng chứa nước nhạt thường

bị bao bọc bởi các tầng chứa nước mặn, nếu khai thác không hợp lý; khai thác quá mức sẽ bị nhiễm mặn tức là kéo ranh giới mặn nhạt về phía công trình khai thác làm cho nước khai thác lên bị mặn, không còn đáp ứng tiêu chuẩn để ăn uống và sinh hoạt nữa

Vì những lẽ trên, năm 2008 Bộ Tài nguyên và Môi trường cho mở đề tài nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ “Nghiên cứu, ứng dụng tổ hợp các phương pháp địa chất thuỷ văn, địa vật lý, mô hình số đề tài điều tra, đánh giá nhiễm mặn và tìm kiếm các thấu kính hoặc tầng chứa nước nhạt dải ven biển Nam Định” với mục đích nghiên cứu ở vùng ven biển Nam Định như một ví dụ để có thể áp dụng cho các vùng khác có điều kiện tương

tự

Mục tiêu của đề tài là “Xác định tiêu chí áp dụng tổ hợp các phương

pháp địa chất thuỷ văn, địa vật lý, mô hình số để điều tra, đánh giá nhiễm mặn và tìm kiếm các thấu kính hoặc tầng chứa nước nhạt dải ven biển Nam Định”

Nội dung nghiên cứu:

1 Nghiên cứu áp dụng tổ hợp các phương pháp điều tra địa chất thuỷ văn, ĐVL,…để tìm kiếm xác định các thấu kính, các tầng chứa nước nhạt

trong các tầng chứa nước Đệ tứ ở dải ven biển Nam Định

2 Nghiên cứu áp dụng tổ hợp các phương pháp điều tra địa chất thuỷ văn, ĐVL,…để xác định ranh giới mặn nhạt trong tầng chứa nước Pleitocen

và cồn cát ven biển Nam Định

3.Nghiên cứu áp dụng tổ hợp các phương pháp điều tra địa chất thuỷ văn, ĐVL, mô hình số…để dự báo nhiễm mặn nước dưới đất tầng chứa nước

qp vùng ven biển Nam Định

4.Nghiên cứu đề xuất các tiêu chí áp dụng tổ hợp các phương pháp địa chất thuỷ văn, ĐVL, mô hình số…để điều tra, đánh giá, dự báo nhiễm mặn

và tìm kiếm các thấu kính hoặc tầng chứa nước nhạt các dải ven biển

Sản phẩm của đề tài:

-Báo cáo kết quả áp dụng thử nghiệm các phương pháp địa chất thuỷ văn, địa vật lý, mô hình số để điều tra, đánh giá nhiễm mặn và tìm kiếm các thấu kính, tầng nước nhạt vùng ven biển Nam Định

-Bản đồ thấu kính nước nhạt và mức độ nhiễm mặn nước dưới đất của ven biển Nam Định

Hướng dẫn áp dụng tổ hợp các phương pháp địa chất thuỷ văn, ĐVL,

mô hình số…để điều tra, đánh giá, dự báo nhiễm mặn và tìm kiếm các thấu kính hoặc tầng chứa nước nhạt các dải ven biển

Thời gian thực hiện: Từ 1/2008 đến tháng 12/2009

Kinh phí thực hiện đề tài: 620triệu

Trong đó năm 2008 là 134 triệu, năm 2009 là 486 triệu đồng

Bộ Tài nguyên và Môi trường đã giao cho Liên đoàn ĐCTV-ĐCCT miền Bắc (nay thành Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước miền Bắc) chủ trì, Tiến sĩ Nguyễn Văn Đản làm chủ nhiệm viết Đề cương trình duyệt Đề cương đề tài được Bộ Tài nguyên và Môi trường duyệt ngày 10/4/2008 và thực hiện trong 2 năm 2008 và 2009 theo hợp đồng nghiên cứu khoa học công nghệ số 05-ĐC-08/HĐKHCN ngày 10/4/2008 được kí kết giữa Bộ Tài nguyên và Môi trường và Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước miền Bắc

Đề tài đã lựa chọn 2 khoảnh: Ở xã Xuân Vinh-Xuân Trường và các xã Hải Đông, Hải Tây, Hải Lý, Hải Hậu để thi công khoan, bơm, quan trắc, khảo sát thực địa và đo các phương pháp ĐVL Ngoài ra đề tài còn thực hiện

10 chuyên đề nghiên cứu khoa học

Tham gia thực hiện và viết báo cáo kết quả nghiên cứu của đề tài do các cán bộ khoa học kĩ thuật của Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước miền Bắc và Liên đoàn Vật lý địa chất như liệt kê ở danh sách kèm theo

Báo cáo tổng kết ngoài lời nói đầu và kết luận có 4 chương

Chương 1.Tổng quan điều kiện thuỷ văn và tính phân đới thuỷ địa hoá vùng ven biển nước ta

Chương 2 Khái quát về vùng nghiên cứu

Chương 3 Nội dung, phương pháp nghiên cứu và các kết quả đạt được

Chương 4 Hướng dẫn áp dụng tổ hợp các phương pháp ĐCTV, địa vật lý, mô hình số đề tài đánh giá nhiễm mặn và tìm kiếm các thấu kính, tầng nước nhạt dải ven biển

Ngoài ra còn 1 số phụ lục, 10 báo cáo chuyên đề

Để hoàn thành đề tài, các tác giả đã nhận được sự quan tâm, tạo điều kiện của các đồng chí lãnh đạo Bộ Tài nguyên và Môi trường; các đồng chí lãnh đạo và chuyên viên Vụ Khoa học và Công nghệ, Vụ Kế hoạch, Vụ Tài chính Bộ Tài nguyên và Môi trường; lãnh đạo và chuyên viên các phòng chức năng của Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước miền Bắc, Liên đoàn Vật lý Địa chất

Xin được bày tỏ lời cảm ơn chân thành

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT THUỶ VĂN VÀ

TÍNH PHÂN ĐỚI THUỶ ĐỊA HOÁ VÙNG VEN BIỂN NƯỚC TA 1.1.Tổng quát đặc điểm địa chất thuỷ văn

1 Khái quát chung

Vùng ven biển nước ta trừ một vài nơi là đồi núi cấu tạo bởi các đá cổ

bị cố kết rắn chắc còn lại chủ yếu là vùng đồng bằng được cấu tạo bởi các trầm tích bở rời tạo nên các đồng bằng châu thổ gắn liền với các sông bồi đắp nên chúng:

Đồng bằng Bắc Bộ có sông Hồng, sông Thái Bình

Đồng bằng Thanh Hoá có sông Mã

Đồng bằng Nghệ An-Hà Tĩnh có Sông Cả

Đồng bằng Quảng Bình có sông Gianh

Đồng bằng Thừa Thiên Huế có sông Hương

Đồng bằng Phú Yên có sông Đà Rằng

Đồng bằng Nam Bộ có sông Cửu Long, sông Đồng Nai

Trong đó đáng kể nhất là đồng bằng Bắc Bộ và đồng bằng Nam Bộ với diện tích lớn, phì nhiêu màu mỡ là các vùng kinh tế quan trọng vào bậc nhất của đất nước

Địa hình của các đồng bằng châu thổ nhìn chung thấp và tương đối bằng phẳng Lượng mưa khá lớn, bình quân hàng năm ở đồng bằng Bắc Bộ

từ 1600 đến 1800mm ở các đồng bằng miền Trung từ 1200 đến 3000, ở đồng bằng Nam Bộ từ 1300 đến 2100mm song phân bố không đều trong năm: đến 80% tập trung vào mùa mưa Lượng mưa là nguồn cung cấp chính cho nước dưới đất

Các đồng bằng châu thổ là vùng hạ lưu của phần lớn các hệ thống sông ở Việt Nam với nguồn nước rất lớn đạt gần 800km3 hàng năm chiếm 85% nguồn nước mặt trên toàn quốc Nước sông, tương tự như lượng mưa, phân bố không đều trong năm, 70-80% lượng nước tập trung vào mùa lũ kéo dài chỉ trong 4-5 tháng trong năm

Nước sông cùng với nước mưa là nguồn cung cấp chính cho NDĐ

Các đồng bằng ven biển được bao phủ bởi đường bờ biển ở phía đông và phía tây nam Nước biển với độ mặn cao (33g/kg), chế độ thuỷ triều ảnh hưởng lớn đến chất lượng nước của các cửa sông Nước ở vùng hạ lưu các sông đều bị mặn Nếu lấy giới hạn độ mặn là 1g/l thì giới hạn mặn ở các sông chính cách cửa biển như sau: Sông Thái Bình 45km; sông Hồng 22km; sông Đáy 22km; sông Mã 20km; sông Cả 27km; sông Hậu 20km; sông Tiền 30km; sông Đồng Nai 8km

Nước mặn ở biển và các cửa sông ảnh hưởng đến chất lượng NDĐ và

là nguyên nhân của quá trình nhiễm mặn NDĐ đặc biệt trong điều kiện khai thác

Các đồng bằng châu thổ ở Việt Nam được cấu tạo bởi các trầm tích Kainozoi, trong đó các trầm tích Đệ Tứ, đôi nơi cả Neogen bở rời Các hoạt động địa chất kiến tạo và các đợt biển tiến khác nhau trong Kainozoi nói chung và Đệ tứ nói riêng đã tạo nên sự phân nhịp hình thành các thành tạo vụn thô, dính kết xen kẽ nhau trong mặt cắt địa chất, kết quả là hình thành các tầng chứa nước khác nhau làm cho đặc điểm địa chất thuỷ văn đặc biệt

là đặc điểm địa hoá ở đây rất phức tạp

2 Tổng quát dặc điểm địa chất thủy văn

Đặc điểm địa chất thủy văn tổng quát ở các đồng bằng châu thổ trong các trầm tích bở rời là tính chất chứa nước Nước chứa đất tồn tại, lưu thông trong các khe hở giữa các lỗ hổng của các hạt đất đá Đất đá vụn thô hạt càng lớn (như cuội, sỏi, sạn) thì mức độ chứa nước và lưu thông của nước dưới đất càng lớn; đất đá vụn thô hạt càng nhỏ ( như cát, cát pha) thì mức độ chứa nước và lưu thông kém hơn; đất đá nhóm dính kết (sét, sét pha) thì mức độ thấm nước rất yếu có thể xem như cách nước

Sự phân nhịp trong các trầm tích Kainozoi ở các đồng bằng châu thổ

là cơ sở để phân chia mặt cắt địa chất ra các tầng chứa nước khác nhau như sau:

-Tầng chứa nước các trầm tích Holocen (qh)

-Tầng chứa nước các trầm tích Pleistocen giữa -trên (qp2)

-Tầng chứa nước các trầm tích Pleistocen dưới (qp1)

-Tầng chứa nước các trầm tích Pliocen (n2)

-Tầng chứa nước các trầm tích Miocen (n1)

Sự phân bố của chúng ở các đồng bằng châu thổ như sau:

Bảng 1 Sự phân bố của các tầng chứa nước lỗ hổng ở các đồng bằng châu thổ

Việt Nam

Các tầng chứa nước đồằ

Như tổng hợp ở bảng trên cho thấy chỉ có ở đồng bằng Nam Bộ là có

mặt đầy đủ 5 tầng chứa nước lỗ hổng Ở đó các trầm tích bở rời Kainozoi có

chiều dày tăng dần từ trên dưới 100m ở phía tây bắc (vùng biên giới

Campuchia) đến trên 500m ở phía đông nam (cửa sông Tiền và sông Hậu)

và tăng dần theo hướng đông bắc-tây nam từ vài chục mét ở vùng Đồng

Nai-Sông Bé đến khoảng 600m ở trung tâm đồng bằng (vùng Cần Thơ-Vĩnh

Long) và giảm đến 400m ở bán đảo Cà Mau

Các tầng chứa nước qp2; qp1; n2; n1 chỉ lộ ra ở vùng ven rìa thuộc

miền Đông Nam Bộ Phần còn lại bị phủ kín hoàn toàn

Ở đồng bằng Bắc Bộ chỉ tồn tại 3 tầng chứa nước lỗ hổng Các trầm

tích bở rời chủ yếu là Đệ Tứ và phần trên của trầm tích Pliocen có chiều dày

tăng dần từ vùng đỉnh, vùng ven rìa (rìa đông bắc và rìa tây nam) đến trung

tâm và ra biển từ trên dưới 10m đến 100-150m

Các trầm tích bở rời ở các đồng bằng châu thổ miền Trung biến đổi

phức tạp không có quy luật rõ ràng

Về đặc điểm địa chất thủy văn, nhìn chung ở tất cả các đồng bằng chỉ

có tầng chứa nước Holocen (qh) là lộ trên mặt có điểm chung là nước không

có áp, mức độ giàu nước không lớn, độ tổng khoáng hóa và thành phần hóa

học biến đổi rất phức tạp theo diện tích Tầng chứa nước qh không có ý

nghĩa để cung cấp nước lớn song lại là đối tượng cung cấp cho dân cư từ lâu

nay và là đối tượng cung cấp chính cho dân cư ở vùng ven biển hiện nay

Các tầng chứa nước qp2; qp1; n2; n1 phân bố rộng rãi ở tất cả các đồng bằng, đều là các tầng chứa nước áp lực, chỉ lộ ra ở vùng ven rìa còn lại bị phủ hoàn toàn Nhìn chung các tầng chứa nước này rất phong phú song điều kiện thủy hóa rất phức tạp, nhiều nơi bị mặn Ở vùng nhạt chúng là đối tượng cung cấp nước với công suất lớn

1.2-Tính phân đới thuỷ địa hoá

1.Độ tổng khoáng hóa và thành phần hóa học của nước

a Độ tổng khoáng hóa và thành phần hóa học trong các cồn cát, đụn cát thuộc tầng chứa nước Holocen

Ở vùng ven biển nước ta thường gặp các dải cát, đụn cát liên quan đến hoạt động của sóng biển, gió, sông, hình thành trong Holocen Ở miền Trung vùng Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Thuận Hải, các dải cát kéo dài tới 100km chiều rộng đến trên dưới 10km có địa hình cao đôi nơi rất cao, cao hơn địa hình đồng bằng hàng chục mét đến 130m như các vùng đồi cát Thuận Hải Các vùng ven biển của đồng bằng Bắc Bộ và Nam Bộ các đụn cát, dải cát không cao lắm

Kết quả điều tra địa chất thủy văn đã chỉ ra rằng trong các dải cát ấy

có nước ngầm (nước không có áp lực) Mực nước ngầm cao hơn mực nước biển, vùng có địa hình càng cao thì mực nước ngầm càng cao Theo chiều sâu, nước nhạt chuyển dần sang nước có độ tổng khoáng hóa cao, có nơi đột biến chuyển sang nước mặn Như vậy nước nhạt chỉ tồn tại ở phía trên cùng dạng thấu kính Điều đó được giải thích như sau: nước mưa, nước ngưng tụ, các nguồn nước bề mặt ngấm xuống là nước nhạt do có tỷ trọng nhỏ hơn nước mặn nên tạo thành thấu kính nước nhạt nổi trên nước mặn

Bề dày cột nước nhạt được biểu diễn như hình 1 và xác định như sau: Giả thiết rằng chiều sâu kể từ mặt nước biển đến ranh giới mặn nhạt là

H, chiều cao của lớp nước nhạt trên mực nước biển là h, tỷ trọng của nước nhạt ( γn) là 1g/cm3 của nước biển (γm) là 1,024g/cm3 ta có phương trình:

(H+h)γn = Hγm

H+ h = 1,024H

Thành phần hóa học của nước nhạt tương tự thành phần hóa học của nước mưa vùng ven biển tức là clorua bicacbonat-natri magie theo chiều tăng của độ tổng khoáng hóa đến 1g/l và lớn hơn thì nước chuyển sang thành phần clorua natri

Nước trong các đụn cát, dải cát ven biển có thể khai thác để cung cấp nước để ăn uống sinh hoạt, thậm chí tưới rau màu, cây công nghiệp như ở vùng Sầm Sơn, Vinh-Cửa Lò, Đồng Hới, Ninh Thuận, Bình Thuận với lưu lượng không lớn, nhưng cần đặc biệt chú ý chế độ khai thác phải hợp lý để tránh phá vỡ ranh giới mặn nhạt tự nhiên

b Độ tổng khoáng hóa và thành phần hóa học các tầng chứa nước áp lực

Các tầng chứa nước áp lực vùng ven biển là các tầng chứa nước Pleistocen, Pliocen, Miocen và các tầng chứa nước trong các đá cố kết nằm lót đáy các trầm tích Kainozoi bở rời

Độ tổng khoáng hoá và thành phần hóa học của các tầng chứa nước áp lực rất phức tạp phụ thuộc vào nhiều điều kiện khác nhau trong đó điều kiện

cổ địa lý, khả năng trao đổi nước và nguồn cung cấp cho các tầng chứa nước đóng vai trò quan trọng

Ở đồng bằng Nam Bộ các tầng chứa nước Đệ Tứ và Neogen phân bố rộng rãi ở vùng ven biển Song hầu hết bị mặn, vùng nước nhạt rất hạn chế Các tầng chứa nước Pleistocen (qp1; qp2) chứa nước nhạt phát hiện thấy ở

vùng ven biển Trà Vinh, Sóc Trăng, 1 phần của Kiên Giang, Bạc Liêu Các tầng chứa nước Neogen (n2; n1) chứa nước nhạt phát hiện thấy ở vùng Bạc Liêu, Trà Vinh, Cà Mau Ở các đồng bằng ven biển miền Trung nước trong các tầng chứa nước áp lực Pleistocen và Neogen và các đá cố kết trước Đệ

Tứ phát hiện thấy ở vùng ven biển Thừa Thiên Huế, Quảng Trị, Hà Tĩnh đều nhạt Ở đồng bằng Bắc Bộ các tầng chứa nước áp lực Pleistocen và Neogen

có nước nhạt mới chỉ quan sát được ở vùng ven biển Nam Định

Thành phần hoá học của nước tương đối đồng nhất đối vùng nước nhạt là bicacbonat clorua đến clorua bicacbonat-natri canxi, đối với vùng nước mặn là clorua-natri

2 Phân đới thuỷ hoá

Để phân đới thuỷ địa hoá I.K.Zaixev và cộng sự dùng độ khoáng hoá của nước dưới đất Các ông đã chia ra 3 đới chủ yếu: Đới A chứa nước nhạt (độ tổng khoáng hoá nhỏ hơn 1g/kg); đới B chứa nước mặn (độ tổng khoáng hoá từ 1 đến 35g/kg) và đới C chứa nước muối (độ tổng khoáng hoá từ 35 đến 350g/kg)

Theo cách phân biệt này N.I.Tonxtikhin đã phân ra 6 kiểu mặt cắt như sau

I II III IV V VI

Hình 2 Các kiểu mặt cắt thuỷ địa hoá

Kiểu thứ nhất quan sát thấy khi móng cách nước nằm không sâu và ở gần miền cung cấp Kiểu thứ 2 đặc trưng cho phần mặt cắt nằm cách xa miền cung cấp một chút Kiểu thứ 3 thường quan sát thấy ở các bồn Actezi khi ở xa miền cung cấp Kiểu thứ 4 đặc trưng cho các bồn tồn tại trong các điều kiện khí hậu khô và phát triển các quá trình muối hoá lục địa do nước ngầm Kiểu thứ 5 và thứ 6 là những mặt cắt thuỷ hoá dị thường đặc trưng cho những phần của các hệ thống nước áp lực, ở đó có sự phân đới thuỷ địa hoá nghịch

Ở vùng ven biển nước ta chưa phát hiện thấy nguồn nước có độ tổng khoáng hoá lớn hơn 35g/kg tức là không có đới C Như vậy, chỉ có 4 kiểu mặt cắt I; II; IV; V (xem hình 3) như sau:

-Kiểu I: Toàn bộ mặt cắt là nước nhạt Trong điều kiện cụ thể vùng ven biển nước ta kiểu này có thể chia thành 2 phụ kiểu Phụ kiểu Ia, trong đó tầng chứa nước nhạt không dày là phần phong hoá của đá cố kết lộ trên mặt đất hoặc các đá trầm tích bở rời chủ yếu Holocen có chiều dày không lớn phủ lên đá cố kết không chứa nước Kiểu này phổ biến ở vùng ven biển Quảng Ninh; nam Thanh Hoá; bắc Nghệ An; nam Hà Tĩnh, Quảng Bình và vùng duyên hải từ Quảng Nam đến Bình Thuận Phụ kiểu Ib, trong đó tầng chứa nhạt tương đối dày bao gồm các tầng chứa nước Holocen, pleistocen, Neogen và các tầng chứa nước trong đá cố kết bị nứt nẻ hoặc Karst hoá Kiểu này phổ biến ở vùng Thạch Khê-Hà Tĩnh, ven biển tỉnh Quảng Trị và Thừa Thiên Huế

-Kiểu II: Phần trên của mặt cắt thường là tầng chứa nước Holocen chứa nước nhạt, phần dưới là các tầng chứa nước Pleistocen, Neogen chứa nước mặn Kiểu này phố biến ở vùng ven biển đồng bằng Bắc Bộ thuộc tỉnh Thái Bình, bắc Thanh Hoá, nam Nghệ An, một số nơi thuộc đồng bằng Nam

Bộ

-Kiểu IV: Toàn bộ mặt cắt gồm các tầng chứa nước Holocen, Pleistocen, Neogen chứa nước mặn Kiểu này phổ biến ở vùng ven biển Hải Phòng thuộc đồng bằng Bắc Bộ, Bà Rịa -Vùng Tàu, thành phố Hồ Chí Minh, Long An, Mỹ Tho, Bến Tre, phía tây bắc Kiên Giang của đồng bằng Nam Bộ

90 90

TP H¶i Phßng Phó Thä

Lµo Cai

Kh¸nh Hoµ Kon Tum

Qu¶ng B×nh B¾c K¹n

TP.§µ N½ng Ninh B×nh

B×nh §Þnh

B×nh ThuËn B¾c Giang

An Giang

BÕn Tre

B¹c Liªu B×nh D−¬ng

Qu¶ng Nam Qu¶ng TrÞ

Phó Yªn Qu¶ng Ng·i Thõa Thiªn- HuÕ

B×nh Ph−íc

-Kiểu V: Phần trên của mặt cắt là các tầng chứa nước Holocen chứa nước mặn, phần dưới của mặt cắt gồm các tầng chứa nước Pleistocen; Neogen chứa nước nhạt do có nguồn cung cấp từ xa Kiểu này phổ biến ở vùng ven biển Nam Định thuộc đồng bằng Bắc Bộ, Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau, phía đông nam Kiên Giang thuộc đồng bằng Nam Bộ

Như vậy chỉ có các kiểu I; II; V là có ý nghĩa cung cấp nước cho ăn uống sinh hoạt, trong đó phụ kiểu Ib; V có ý nghĩa cung cấp lớn

Ở các vùng Nam Định, Thạch Khê-Hà Tĩnh, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau, phía đông nam Kiên Giang nước nhạt không những tồn tại ở phần lục địa ven biển mà còn có thể cả ở vùng ngoài khơi kề liền

CHƯƠNG 2 KHÁI QUÁT VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU

2.1-Điều kiện địa lý tự nhiên

1-Vị trí địa lý

Tỉnh Nam Định có diện tích 1.637km2 nằm ở phía nam châu thổ sông Hồng Phía bắc giáp tỉnh Hà Nam, phía đông giáp tỉnh Thái Bình, phía tây giáp tỉnh Ninh Bình, phía nam và đông nằm giáp với biển đông

Hình 4 Sơ đồ vị trí vùng nghiên cứu

Vùng nghiên cứu của đề tài là dải ven biển gồm các huyện Giao Thuỷ, Hải Hậu, một phần của các huyện Nghĩa Hưng, Xuân Trường, Trực Ninh diện tích khoảng 700km2 (xem hình 4)

2-Đặc điểm địa hình

Địa hình nghiên cứu là đồng bằng thấp trũng có địa hình khá bằng phẳng có độ cao tuyệt đối từ 0,5 đến 1,5m được cấu tạo bởi trầm tích có tuổi

Q2tb, đụi nơi Q12hh Do cú đặc điểm địa hỡnh thấp nờn quanh năm cú nước, nhiều nơi lầy lội ớt được canh tỏc

3.Đặc điểm khớ hậu

Cũng như cỏc tỉnh ở đồng bằng Bắc Bộ, Nam Định mang khớ hậu nhiệt đới giú mựa núng ẩm Nhiệt độ trung bỡnh năm 23-24oC, thỏng lạnh nhất là thỏng 12, 1 với nhiệt độ 16-17oC; thỏng 7 núng nhất, nhiệt độ khoảng

29oC

Lợng ma trung bình năm từ 1.750-1.800mm chia làm 2 mùa rõ rệt Mùa ma từ tháng 5 đến tháng 10, với lợng ma chiếm trên 70% lợng ma cả năm, ở thời kỳ này lợng ma lớn hơn bốc hơi nhiều Mùa khô hay mùa ít ma

từ tháng 11 đến tháng 2 năm sau, ở thời kỳ này lợng bốc hơi đôi khi lớn hơn lợng ma Mặt khác, do nằm trong vùng vịnh Bắc Bộ nên hàng năm Nam

Định thờng chịu ảnh hởng của bão hoặc áp thấp nhiệt đới, bình quân 4-6 cơn/năm

4-Đặc điểm thuỷ văn

Là bộ phận ven biển đông nam của châu thổ sông Hồng có khí hậu gió mùa ẩm, nguồn nớc của tỉnh Nam Định rất phong phú nhng biến đổi theo mùa và chịu ảnh hởng của thuỷ triều Từ khi con ngời đắp đê để khai thác tự nhiên từ sự giao lu giữa 2 nguồn nớc là: nguồn nớc tại chỗ do ma cung cấp

và nguồn nớc từ sông Hồng với các chi lu bị xáo trộn Xử lý sự xáo trộn đó bằng 1 hệ thống kênh rạch rải khắp đồng ruộng với các trạm bơm tới tiêu, các cống tới tiêu dày đặc ven sông, điển hình là sông Sắt và sông Ninh Cơ Toàn tỉnh có 530km sông ngòi, trong đó có 16 sông dài trên 10km, 4 con sông lớn là sông Hồng, sông Đáy, Nam Định, Ninh Cơ, sông Sò dài 251km Mật độ chung của sông ngòi đạt 0,33km/km2 Với địa hình bãi bồi châu thổ, dòng sông chuyển động liên tục thì hệ thống hồ móng ngựa- di tích những khúc uốn cũ rất dày đặc

5- Biển với các hiện tợng thuỷ triều

a- Đặc điểm dao động thuỷ triều

Phía đông nam của tỉnh Nam Định là bờ biển thông ra vịnh Bắc Bộ ờng bờ biển thuộc Nam Định dài 72km thẳng đang bị xói lở lấn dần vào lục

Đ-địa Biển ở Nam Định có đặc điểm chung với biển ở vịnh Bắc Bộ

Thuỷ triều vùng biển Nam Định có chế độ nhật triều đều Độ lớn chiều đạt đến gần 4m thuỷ triều biến thiên có quy luật theo thời gian: ngày, nửa tháng, mùa, nhiều năm

- Quy luật biến thiên ngày: Trong 1 ngày có 1 lần nớc lên và 1 lần nớc

xuống thời gian xấp xỉ bằng nhau và bằng 12h24′ Đờng cong biểu diễn sự biến thiên thuỷ triều là một hình sin ( hình.5) khá đều đặn Hầu hết số ngày trong tháng chỉ có 1 lần nớc lớn và 1 lần nớc ròng, trong thời kỳ nớc kém quy luật đó có thể bị phá vỡ khi đó trong 1 ngày có thể có 2 lần nớc lớn 2 lần nớc ròng gọi là những ngày nớc sinh

- Quy luật biến thiên theo nửa tháng: Trong vòng nửa tháng thuỷ triều

cũng biến thiên tơng tự trong 1 ngày nghĩa là có 1 lần nớc lớn 1 lần nớc ròng Thời kỳ nớc lớn biên độ triều thờng lớn gấp 5 -12 lần biên độ triều thời kỳ n-

ớc kém ( xem hình 5)

- Quy luật biến thiên theo mùa: Trong vòng nửa năm thuỷ triều thực

hiện 1 chu kỳ dao động ( hình 5) với độ lớn triều cực đại vào thời kỳ hạ chí (23-6) và đông chí (23-12) và cực điểm vào thời kỳ xuân phân (21-3) và thu phân (21-9)

- Quy luật biến thiên theo nhiều năm: Trong quy luật biến thiên nhiều

năm của thuỷ triều thì chỉ có các chu kỳ 9 năm và 19 năm là có ảnh hởng

đáng kể đến các đặc trng của thuỷ triều

-8.10 -7.90 -7.70 -7.50 -7.30 -7.10 -6.90

Nớc biển ở Nam Định cũng nh nớc ở vịnh Bắc Bộ có độ muối tơng đối cao thờng trên 30g/kg nhng phân bố không đều trong không gian và thời gian

- ở vùng Vịnh độ muối cao hơn vùng ven bờ, theo độ sâu độ muối tăng dần

- Về thời gian, độ mặn của nớc biển thờng đạt giá trị lớn nhất về mùa

đông, vì mùa này lợng ma nhỏ, không có dòng chảy lớn từ các sông

c-ảnh hởng của hiện tợng thuỷ triều ở vùng hạ lu các sông

Các dao động thuỷ triều xảy ra ảnh hởng lớn đến chế độ thuỷ văn các cửa sông Điều này xảy ra ở 2 mặt: Truyền triều theo các cửa sông và xâm nhập của nớc mặn

-Sự truyền triều theo các cửa sông phụ thuộc vào độ lớn của thuỷ triều

và độ cao, độ dốc của dòng chảy trong sông Khoảng cách tối đa tính từ cửa biển mà triều đạt tới đợc gọi là giới hạn truyền triều Biên độ dao động triều giảm dần theo khoảng cách xa cửa biển Biên độ dao động mực nớc sông do

ảnh hởng của thuỷ triều ở sông Hồng và sông Đáy đợc ghi ở bảng 1

Bảng 2 Giao động biên độ triều ở các cửa sông vùng Nam Định

đổ về Do đó độ mặn của sông thay đổi theo mùa, theo cơn triều, chu kỳ triều… Độ mặn cao nhất thờng xuất hiện theo đỉnh triều từ 0-2h và thấp nhất sau chân triều từ 0-2h Nếu lấy 1g/kg làm giới hạn độ mặn do ảnh hởng của thuỷ triều trên sông thì theo tài liệu quan trắc nhiều năm đã xác định đợc khoảng cách tối đa bị xâm nhập mặn ở sông Hồng là 23- 25km và sông Đáy

là 22 km cách bờ biển

d- Hiện tợng nớc biển dâng

Hiện nay trớc nguy cơ biến đổi khí hậu toàn cầu, nhiệt độ trái đất có thể tăng lên do băng ở 2 cực tan ra làm cho nớc biển dâng lên Theo dự báo của các nhà khoa học trong thế kỷ 21 mực nớc biển sẽ dâng cao khoảng 1m Nam Định là vùng có địa hình thấp, sẽ có nguy cơ lớn trớc hiểm hoạ này Tại hội thảo “Biến đổi khí hậu toàn cầu và giải pháp ứng phó của Việt Nam” tổ chức tại Hà Nội ngày 28 và 29/2 ông Nguyễn Văn Đồng phó Chủ tịch UBND huyện Giao Thuỷ -Nam Định cho biết, kể từ cơn bão số 5 năm 2005 tại khu vực Bạch Long- Giao Thuỷ và khu du lịch Quất Lâm mực nớc biển dâng lên là 20cm Số liệu này đợc công ty Khai thác công trình thuỷ lợi của huyện và Trung tâm Khí tợng thuỷ văn đo đạc và ghi nhận Mỗi lần thuỷ triều lên, mực nớc dâng cao tràn qua đờng khu du lịch ở thị trấn Quất Lâm

Do vậy chính quyền địa phơng phải tổ chức tôn cao đờng trong khu du lịch 20-50cm, và xây dựng bờ chắn sóng

Hậu quả của mực nớc dâng cao 20cm đã phá huỷ toàn bộ môi trờng và cây cối trong khu vực, ảnh hởng đến quá trình phát triển kinh tế, du lịch và môi trờng của huyện Hiện nay Nhà nớc cũng đã chú ý đầu t nâng cấp kiên

cố hoá đê biển song vẫn cha đáp ứng đợc yêu cầu

Với những đặc điểm dễ nhận biết đợc về nguy cơ nớc biển dâng, Hội Bảo vệ thiên nhiên và môi trờng Việt Nam đã chọn xã Giao Xuân huyện Giao Thuỷ làm nơi chứng minh cho sự tác động có liên quan đến vấn đề biến

đổi khí hậu

6- Hiện tợng xói lở bờ biển Nam Định

Nhiều khu vực vùng bờ biển Nam Định đặc biệt đoạn Văn Lý tới Thịnh Long đang bị xói lở nghiêm trọng Những năm gần đây quy mô và c-ờng độ xói lở có chiều hớng gia tăng Trong cơn bão số 7 ngày 27/9/2005 rất

nhiều đoạn đê biển khu vực này bị vỡ gây ngập lụt cho vùng rộng lớn ở ven

bờ Tại một số bãi biển du lịch nh bãi biển Thịnh Long sóng kết hợp với nớc dâng cao phá hỏng toàn bộ con đờng ven biển và nhiều nhà nghỉ Kết quả nghiên cứu sự biến động đờng bờ do xói lở của Chu Văn Ngợi và NNK thuộc trờng Đại học Khoa học tự nhiên đợc mô tả tóm tắt nh sau:

Trong lịch sử phát triển địa chất từ sau biến tiến Pladrian đến 1905 xảy

ra quá trình bồi tụ liên tục, diện tích châu thổ sông Hồng đợc mở rộng, đờng

bờ lấn liên tục về phía biển với tốc độ 100m/năm ở các vùng ven biển các thế hệ đê biển lần lợt ra đời năm: 1471; 1838; 1899 (tại Ninh Bình, Nam

Định và Thái Bình) Các hệ thống đê biển về cơ bản phù hợp với đờng bờ

Đến 1905 đờng bờ biển tại Hải Hậu là đờng bờ tiến xa nhất từ đất liền ra biển và đợc lấy làm mốc để nghiên cứu sự biến động đờng bờ về sau

Tại thời điểm đó (1905) theo đặc tính hình thái đờng bờ tại Hải Hậu là

bờ lồi Thời kỳ biến động đờng bờ từ 1905 đến nay có đặc tính sau:

- Đoạn cửa Đáy - cửa Lạch Giang: Bờ bồi tụ, đờng bờ liên tục tiến ra biển

- Đoạn cửa Lạch Giang- cửa Hà Lạn: Bờ xói lở, đờng bờ liên tục lùi vào đất liền

- Đoạn cửa Hà Lạn- cửa Ba Lạt: Bờ bồi tụ, đờng bờ liên tục tiến ra biển

Có thể lý giải quá trình xói lở bờ ở Hải Hậu nh sau:

+ Đến 1905 bờ biển châu thổ sông Hồng tại Hải Hậu là bờ lồi, chứng

tỏ quá trình bồi tụ mạnh So với đoạn Hải Hậu, đoạn bờ ở cửa sông Đáy, cửa Lạch Giang và cửa Ba Lạt tiến ra phía biển chậm chạp hơn Từ đó cho thấy

sự phân bố vật liệu trầm tích từ 1905 trở về trớc khác với hiện nay Quá trình bồi tụ và đờng bờ lấn ra biển nhanh là do một thời kỳ dài cha có đê sông

+ Từ 1905 trở lại đây đờng bờ tại Hải Hậu lùi dần vào đất liền, còn ờng bờ tại cửa Đáy – cửa Lạch Giang, cửa Ba Lạt lại tiến nhanh ra biển với tốc độ 100m/năm

đ-Quá trình xói lở ở Hải Hậu gắn liền với sự biến động lợng vật liệu trầm tích và sự thay đổi hình thái đờng bờ kế cận

Đờng bờ biển huyện Hải Hậu đi qua 7 xã Hải Lộc, Hải Đông, Hải Lý, Hải Chính, Hải Hoà, Hải Triều và Hải Thịnh Xói lở trong khu vực hàng năm

đều gây ra những thiệt hại lớn về cơ sở hạ tầng, đồng thời tạo ra những biến

đổi về môi trờng địa chất không thuận lợi cho phát triển kinh tế-xã hội trong khu vực Hiện tợng xói lở bờ biển ở huyện Hải Hậu đã bắt đầu từ đầu thế kỉ

20 Sự xuất hiện bờ xói lở này liên quan chặt chẽ đến sự suy tàn của cửa sông

Hà Lạn ( cửa sông chính đổ ra biển của sông Hồng vào thời kì đó) Bằng chứng rõ rệt về sự suy thoái của cửa sông này là đờng bờ ở Giao Long – Giao Phong liên tục đợc bồi tụ lấn biển với tốc độ có đoạn lên tới 200m/năm trong giai đoạn 1905-1930 nhng sau đó cũng chuyển sang xói lở

Sự suy tàn của cửa sông Hà Lạn chuyển sang phát triển của sông Ba Lạt của sông Hồng đã tạo vùng khuất về bồi tích ở Hải Hậu Chiều dài của

đoạn xói lở tăng liên tục tới những năm 80 sau đó có xu thế thu hẹp dần do

bờ biển đợc bảo vệ bởi hệ thống đê kè Trong giai đoạn 1985-1995 xói lở lại tăng lên rõ rệt gấp 1,5 lần giai đoạn 1965-1985, riêng đoạn Hải Chính- Hải Hoà tốc độ xói lở đạt 15-20m/năm Hiện tợng xói lở diễn ra mạnh nhất là mùa gió đông Bắc Hiện tợng xói lở đang có xu thế chuyển dịch về phía Hải Thịnh

Sự xói lở đó tác động lớn đến môi trờng ven biển làm thay đổi môi ờng theo chiều hớng tiêu cực và làm ảnh hởng xấu đến đời sống con ngời Xói lở làm mất quỹ đất Chỉ tính riêng từ 1965-2001 huyện Hải Hậu đã mất 2,1km2, biến đất canh tác, đất thổ c thành bãi triều phong hoá Do xói lở dân

tr-c phải di tr-chuyển và làm tr-cho mật độ dân số tăng Xói lở phá huỷ hệ thống đê làm giảm khả năng chống đỡ bão và chiều cờng Xói lở làm thay đổi môi tr-ờng địa chất ven bờ, phá huỷ hệ sinh thái rừng ngập mặn, phá huỷ môi trờng sống của nhiều loại sinh vật Xói lở làm cho bờ biển lấn sâu vào đất liền làm tăng quá trình nhiễm mặn đất và các nguồn nớc Xói lở làm xấu môi trờng cảnh quan, phá huỷ các bãi biển ảnh hởng lớn đến du lịch

2.2- Đặc điểm dân c và kinh tế

1- Dân số

Nam Định có gần 1,9 triệu ngời , là 1 trong 6 tỉnh có dân số đông nhất trong cả nớc, chỉ sau thành phố Hồ Chí Minh, Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Nội,

Hà Tây.Mật độ dân số gần 1.200ngời/km2 Thành phố Nam Định có mật độ

đông nhất gần 5.000 ngời/km2, các huyện ven biển đều có mật độ trên 1.000 ngời/km2 Nam Định chủ yếu là ngời dân tộc kinh, phần lớn là dân c nông thôn làm nông nghiệp ( chiếm 87,6%) tạo ra sản phẩm kinh tế chiếm 40% GDP của toàn tỉnh

2- Kinh tế

a-Nông nghiệp

Nam Định là tỉnh trọng điểm nông nghiệp của đồng bằng sông Hồng

có diện tích đất nông nghiệp là 1.066.700ha chiếm 65% diện tích tự nhiên cả tỉnh Nằm giữa 2 con sông lớn là sông Hồng và sông Đáy có lợi thế về nớc t-

ới và lợng phù sa bồi đắp hàng năm nên đất đai rất màu mỡ tạo điều kiện tốt cho phát triển trồng trọt, trong đó lúa là cây lơng thực chủ đạo Sản lợng lơng thực mỗi năm đạt xấp xỉ 1 triệu tấn, năng suất bình quân đạt trên 12 tấn /ha, cá biệt đến 16 tấn /ha Tốc độ tăng trởng nông nghiệp bình quân trong những năm gần đây đạt 3,8%, cùng với việc thay đổi cơ cấu trong đó tỷ trọng trồng trọt giảm xuống, chăn nuôi tăng dần

Trong trồng trọt ngoài cây chủ đạo là cây lúa, gần đây đã phát triển rau màu, cây công nghiệp nh: lạc, đậu tơng, khoai tây, bí xanh, da chuột, ngô ngọt Việc trồng trọt đã chú ý đẩy mạnh trồng rừng phòng hộ đê biển, lấn biển trồng rừng phủ xanh đồi trọc

Về chăn nuôi phát triển toàn diện theo hớng sản xuất hàng hoá với giá trị sản xuất tăng rất nhanh Sản phẩm chăn nuôi chủ yếu là lợn, các loại gia cầm Chăn nuôi đã chuyển từ chăn nuôi tận dụng, phân tán, sang chăn nuôi công nghiệp và bán công nghiệp, quy mô trang trại vừa và nhỏ

b-Công nghiệp

Nam Định là tỉnh có ngành công nghiệp hình thành từ khá sớm, từ cuối thế kỉ 19, khi đó các cơ sở sản xuất nh: dệt, tơ, rợu…ra đời Các nhà máy ra đời trớc đây chủ yếu tập trung thành phố Nam Định, hiện nay đang hình thành các khu công nghiệp dọc theo đờng 10, đờng 21 nh: Hoà Xá, An Xá, Mỹ Trung Các sản phẩm công nghiệp chủ đạo là từ ngành dệt may, tiếp theo là công nghiệp thực phẩm, khai khoáng, cơ khí, giầy da, …

c- Văn hoá, giáo dục, du lịch

Văn hoá truyền thống của Nam Định có các sự kiện đáng chú ý là Lễ khai ấn Đền Trần ở thành phố Nam Định vào đêm 14 tháng giêng âm lịch; hội chợ Viềng Vụ Bản, Nam Trực vào ngày 8 tháng giêng âm lịch; chợ Viềng Hải Lọng, Nghĩa Thịnh, Nghĩa Hng vào ngày 7 tháng 1 âm lịch Các

di tích lịch sử có Đền Trần ở thành phố Nam Định thờ các vị vua đời Trần; chùa Cổ Lễ nơi thiền s Nguyễn Minh Không chủ trì; Hội Phủ Giềng thờ thánh mẫu Liễu Hạnh; tháp chuông chùa Phổ Minh; mộ Tam nguyên Yên

Đổ Nguyễn Khuyến ở núi Phơng Nh, xã Nghĩa Lợi-ý Yên; mộ nhà thơ Tú Xơng ở công viên Vị Xuyên thành phố Nam Định Về thể dục thể thao có sân vận động Thiên Trờng, nhà thi đấu Trần Quốc Toản…

Các di tích văn hoá lịch sử, các khu vui chơi giải trí, thể dục thể thao

kể trên hàng năm thu hút hàng vạn lợt khách tham quan du lịch làm cho ngành công nghiệp không khói phát triển mạnh mẽ, các dịch vụ hoạt động phát triển

Giới Merozoi - hệ Triat - thống giữa - bậc Anizi - hệ tầng Đồng

Cỏc thành tạo của hệ tầng Đồng Giao khụng lộ trờn mặt mà chỉ bắt gặp tại lỗ khoan 161 cỏch vựng nghiờn cứu 1,3km về phớa tõy Tại lỗ khoan này cỏc đỏ vụi phõn lớp dày màu xỏm sỏng, xỏm đen được bắt gặp ở độ sõu 83.9m Vỡ tài liệu thu thập được khụng nhiều do đú sau khi liờn kết địa tầng với cỏc vựng lõn cận, cỏc đỏ vụi ở đõy được xếp vào hệ tầng Đồng Giao tuổi

Triat thống giữa bậc Anizi Trong vùng chưa quan sát được quan hệ dưới của điệp, còn bên trên chúng bị các trầm tích của hệ tầng Lệ Chi phủ bất chỉnh hợp

Chiều dày hệ tầng khoảng 500m

Giới Kaizozoi - hệ Neogen - thống Pliocen - hệ tầng Vĩnh Bảo

Các thành tạo của hệ tầng Vĩnh Bảo không lộ trên mặt mà chỉ bắt gặp tại các lỗ khoan trong vùng nghiên cứu Chúng phân bố rộng khắp trong vùng, tuy nhiên hầu hết lỗ khoan trong vùng đều chưa khoan hết chiều dày của hệ tầng Vĩnh Bảo Duy nhất chỉ lỗ khoan 54 tại xã Bích Sơn, Hải Hậu với chiều sâu 248m đã khoan xuyên qua toàn bộ chiều dày của hệ tầng với chiều dày hệ tầng là 85m (từ 149 đến 234m) Các lỗ khoan khác bắt gặp hệ tâng Vĩnh Bảo ở chiều sâu 88 - 157m

Thành phần trầm tích chủ yếu gồm cát kết hạt nhỏ đến trung lẫn sạn sỏi xen các lớp bột kết, sét bột kết màu xám, xám sáng, xám phớt nhạt đến xám xi măng Đá có cấu tạo phân nhịp không rõ ràng

Về quan hệ địa tầng các trầm tích của hệ tầng Vĩnh Bảo phủ không chỉnh hợp lên trên các trầm tích có tuổi cổ hơn và phía trên bị các trầm tích của hệ Đệ Tứ phủ không chỉnh hợp

Hệ Đệ Tứ - phụ thống Pleistocen dưới - hệ tầng Lệ Chi (amQ1lc)

Các trầm tích của hệ tầng Lệ Chi không lộ trên mặt mà chỉ bắt gặp tại hầu hết các lỗ khoan trong vùng nghiên cứu

Chiều sâu phân bố của hệ tầng từ 79 – 132.8m Bề dày thay đổi từ 4- 26.2m

Các trầm tích của hệ tầng Lệ Chi phân bố trong các đới sụt kiến tạo kéo dài theo phương tây bắc - đông nam Các trầm tích của hệ tầng Lệ Chi được mô tả chi tiết ở lỗ khoan 55: từ 148 – 120m: cát, bột, sét màu xám, xám tro

Về quan hệ địa tầng, các trầm tích của hệ tầng Lệ Chi phủ lên mặt bào mòn của hệ tầng Vĩnh Bảo và phía trên bị các trầm tích của hệ tầng Hà Nội phủ không chỉnh hợp

Các trầm tích của hệ tầng Hà Nội không lộ trên mặt mà chỉ bắt gặp tại các lỗ khoan trong vùng nghiên cứu Chúng phân bố rộng khắp trong vùng

nghiên cứu, ở độ sâu 57-82.3m

Căn cứ vào đặc điểm trầm tích và các tài liệu về cổ sinh, bào tử phấn

và các chỉ số hóa lý môi trường các trầm tích của hệ tầng Hà Nội được chia làm 2 kiểu nguồn gốc như sau:

lỗ khoan trong vùng nghiên cứu, ở độ sâu 57-105.7m Chiều dày lớn nhất của hệ tầng được ghi nhận ở lỗ khoan 55 với bề dày 55m Theo hướng tây - đông bề dày trầm tích có xu hướng tăng dần từ ven rìa vào trung tâm

Tại lỗ khoan 55 từ dưới lên trên các trầm tích nguồn gốc sông của hệ tầng Hà Nội được mô tả như sau:

Từ 140 - 120m: cát hạt thô màu xám, xám trắng lẫn ít sạn sỏi, cuội Cuội tròn cạnh, kích thước 2,5-3cm

Từ 120 - 100m: cát hạt trung đến thô lẫn sạn sỏi màu xám, xám trắng

Độ chọn lọc trung bình đến kém, kết cấu rời rạc Thành phần gồm cát: 90%, sạn sỏi: 7%, bột: 4%

Từ 100 - 85m: cát bột lẫn sạn sỏi thạch anh

Về quan hệ địa tầng, các trầm tích này phủ không chỉnh hợp lên hệ tầng Lệ Chi

độ sâu từ 63 - 82,3m Bề dày trầm tích thay đổi từ 14,5 - 33,7m Tại lỗ khoan 110 và 108 là hai lỗ khoan ven rìa của khối sụt, vắng mặt lớp trầm tích này Thành phần trầm tích bao gồm sét bột, bột sét màu xám, xám xanh đôi nơi xám đen, xám tro chứa tàn tích thực vật

Tại lỗ khoan 55 từ dưới lên trên các trầm tích nguồn gốc sông biển của hệ tầng Hà Nội được mô tả như sau:

Từ 85 – 69m: bột sét màu xám xanh, xám đen chứa tàn tích thực vật Đoạn 83m gặp thân gỗ mục

Về quan hệ địa tầng, các trầm tích này phủ chỉnh hợp lên trên các trầm tích nguồn gốc sông của cùng hệ tầng và phía trên bị các trầm tích của

hệ tầng Vĩnh Phúc phủ không chỉnh hợp

Trong vùng nghiên cứu, các trầm tích của hệ tầng Vĩnh Phúc không lộ trên mặt mà chỉ bắt gặp trong các lỗ khoan ở độ sâu từ 15-60m

Các trầm tích của hệ tầng Vĩnh Phúc dược chia làm 2 kiểu nguồn gốc

làtrầm tích sông và trầm tích sông - biển

hệ tầng Vĩnh Phúc và được thành tạo trong môi trường sông với tướng lòng sông vùng đồng bằng ven biển Trong vùng, chúng phân bố rộng rãi và bắt gặp tại tất cả các lỗ khoan với chiều dày từ 6 - 29m Thành phần trầm tích bao gồm cát hạt nhỏ đến thô chứa cuội sỏi Các trầm tích sông của hệ tầng Vĩnh Phúc được mô tả ở lỗ khoan 63 như sau:

Từ 80-74.9m: cát hạt nhỏ đến thô chứa cuội sỏi

Từ 74.9- 54.4m: cát hạt nhỏ đến trung màu xám

trong vùng Thành phần trầm tích bao gồm: cát, bột, sét màu xám, xám xanh, xám đen lẫn tàn tích thực vật đôi nơi lẫn vỏ sò hến Các trầm tích này được

mô tả ở lỗ khoan 63 như sau:

Từ 54.4 - 47.2m: sét màu xám xanh lẫn cát chứa vỏ sò ốc

Từ 47.2 - 44m: sét bột màu xám, xám xanh mềm dẻo

Về quan hệ địa tầng, các trầm tích của hệ tầng Vĩnh Phúc phủ không chỉnh hợp lên trên các trầm tích hạt mịn có nguồn gốc sông biển của hệ tầng

Hà Nội Ở phía trên, việc bắt gặp bề mặt phong hóa của hệ tầng Vĩnh Phúc tại hầu hết các lỗ khoan đã thể hiện rõ ràng quan hệ không chỉnh hợp giữa hệ tầng Vĩnh Phúc và hệ tầng Hải Hưng ở phía trên

1-2 hh)

Trong vùng nghiên cứu các trầm tích của hệ tầng Hải Hưng không lộ trên mặt mà chỉ bắt gặp trong các lỗ khoan Chúng phân bố rộng rãi với chiều dày từ 11,5 - 39,1m

Căn cứ vào đặc điểm trầm tích và các thông số hóa lý môi trường các trầm tích của hệ tầng Hải Hưng chỉ bao gồm một kiểu nguồn gốc là trầm tích biển Các trầm tích này được mô tả ở lỗ khoan 63 như sau:

Từ 44 2 - 37m: bột cát

Từ 37-27m: sét bột màu xám xanh

Về quan hệ địa tầng các trầm tích của hệ tầng Hải Hưng phủ không chỉnh hợp lên trên các trầm tích hạt mịn có nguồn gốc sông biển của hệ tầng Vĩnh Phúc Còn ở phía trên chúng bị các trầm tích của hệ tầng Thái Bình phủ không chỉnh hợp

Thống Holocen - phụ thống trên - hệ tầng Thái Bình (Q2 3tb)

Các trầm tích của hệ tầng Thái Bình bao phủ toàn bộ diện tích vùng nghiên cứu Chúng được phân chia chi tiết thành 3 phụ hệ tầng như sau: -Phụ hệ tầng Thái Bình dưới (Q23tb1): là khối lượng trầm tích được hình thành sau quá trình biển tiến Holocen trung có nguồn gốc sông biển (amQ23tb1) gồm cát hạt mịn, có chiều dày 3.5-15m và nguồn gốc biển đầm lầy (bmQ23tb1) gồm bột, bột sét lẫn tàn tích thực vật có chiều dày 4-4.5m -Phụ hệ tầng Thái Bình giữa (Q23tb2): là khối lượng trầm tích được hình thành trong quá trình biển lấn có nguồn gốc biển (mQ23tb2) gồm sét, sét bột Dày 5-11m

-Phụ hệ tầng Thái Bình trên(Q23tb3): là khối lượng trầm tích hiện đại được hình thành sau quá trình biển lấn có nguồn gốc biển (mQ23tb3), biển

gió (mvQ 2 3 tb 3, biển đầm lầy (mbQ23tb3), sông biển (amQ23tb3), và sông (aQ23tb3) có chiều dày 2-7m gồm các bãi cát, cồn cát ven biển, sét bột cát ven sông

2 -Đặc điểm kiến tạo

a Các đới kiến tạo

Vùng nghiên cứu nằm ở rìa nam của của châu thổ sông Hồng Qua tổng hợp các tài liệu đã có vùng nghiên cứu có thể được chia ra các đơn vị kiến tạo như sau:

- Đới nâng mạnh trong tân kiến tạo trên móng Mezozoi: đây là phần

diện tích nằm ở góc tây nam vùng nghiên cứu thuộc phụ đới chuyển tiếp Ninh Bình, chúng được phân cách với các đơn vị kiến tạo khác bởi đứt gãy Ninh Bình ở phía đông bắc Đới này bao gồm một phần diện tích của xã Nghĩa Hưng và các xã từ Nghĩa Lộc đến xã Nam Điền Đá gốc trước Kainozoi ở đây là các trầm tích cacbonat xen lục nguyên của hệ tầng Đồng Giao Phủ trên chúng là các trầm tích bở rời của hệ Đệ Tứ, có chiều dày tăng dần về phía biển, từ 95m đến 124m (LK57)

- Đới nâng mạnh trong tân kiến tạo trên móng Proterozoi: Đây là

phần nâng của đồng bằng sụt võng là một phần khối nâng Nam Định Chúng chiếm diện tích nhỏ ở rìa phía bắc vùng nghiên cứu, bao gồm các xã Nam Dương, Nghĩa Đồng, Nghĩa Minh Chúng được ngăn cách với các đơn vị

kiến tạo khác bới đứt gãy Nam Định ở phía nam Đá gốc trước Kainozoi là các trầm tích biến chất của hệ tầng Sông Hồng chuyển lên trên là các trầm tích Pliocen và trên cùng bị phủ bởi các trầm tích Đệ Tứ Chiểu dày lớp phủ

Đệ Tứ ở đây không dày lắm, như tại lỗ khoan 108 là 88m Cách không xa vùng nghiên cứu các đá gốc của hệ tầng Sông Hồng còn lộ ra dưới dạng các đồi sót Đây là kết quả hoạt động mạnh mẽ trong thời gian dài của đứt gãy Sông Hồng và đứt gãy Sông Chảy làm khối này được nâng lên nhiều lần

- Đới sụt yếu tân kiến tạo trên móng Proterozoi: đới này chiếm phần

lớn diện tích nghiên cứu Chúng được giới hạn bởi các đứt gãy Sông Hồng, Sông Chảy, Nam Định và Văn Lý Đá gốc là các trầm tích biến chất của hệ tầng Ngòi Chi được bắt gặp tại lỗ khoan 54 ở chiều sâu 234m, chuyển lên trên là các trầm tích Pliocen có chiều dày khoảng 80- 100m Trên cùng là các trầm tích Đệ Tứ có chiều dày thay đổi từ 92m (LK57) đến 159m (LK109) Trong đới tồn tại một khối sụt tương đối trong Đệ Tứ nằm ở trung tâm của khối Khối sụt có dạng một nếp lõm thoải với trục theo hướng đông tây Tại đây các trầm tích Plestocen có bề dày lớn nhất, có nơi đạt tới 112m như tại lỗ khoan 109 Đây chính là các trầm tích cấu thành tầng chứa nước

qp quan trọng nhất trong vùng nghiên cứu

- Vùng sụt lún mạnh trong tân kiến tạo trên móng Mesozoi: vùng này

chiếm diện tích nhỏ nằm ở phía đông nam vùng nghiên cứu và được giới hạn với các đới kiến tạo khác bởi đứt gãy Sông Chảy ở phía tây Chúng bao gồm diện tích các xã từ Giao Hương đến Giao Lạc của huyện Giao Thủy Vùng này thuộc đới sụt lún mạnh trong giai đoạn đầu tân kiến tạo và hiện nay vẫn tiếp tục có xu hướng sụt lún trên móng Mesozoi

b Các đứt gãy

Tổng hợp các tài liệu địa chất, địa mạo, địa vật lý cho đến nay đều ghi nhận ở vùng nghiên cứu tồn tại hai hệ thống đứt gãy chính là hệ thống tây bắc - đông nam và hệ thống đông bắc - tây nam Hệ thống đứt gãy tây bắc - đông nam là hệ thống chính, bao gồm các đứt gãy sâu mang tính chất khu vực, đóng vai trò chính trong phân chia các đới cấu trúc trong suốt quá trình hình thành, phát triển địa chất và kiến tạo trong vùng Ngoài ra hoạt động của các đứt gãy còn tạo ra các đới phá hủy và các hệ thống khe nứt trong các đá gốc, tạo điều kiện cho sự hình thành các tầng chứa nước

+ Đứt gãy Sông Chảy: kéo dài từ phía nam Trung Quốc ra tới biển Đông, đóng vai trò phân chia ranh giới giữa các đới kiến tạo Đứt gãy có phương tây bắc - đông nam, cắm về hướng đông bắc với góc dốc 70-72o, biên độ dịch chuyển đứng là 2km Đới phá hủy của đứt gãy ở vùng trũng có thể đạt 400-800m, hiện tại đứt gãy vẫn đang hoạt động

+ Đứt gãy Sông Hồng: có phương tây bắc - đông nam, là đứt gãy cổ

có lẽ có từ Proterozoi, tái hoạt động nhiều lần, kéo dài từ phía nam Trung Quốc ra tới biển Đông với chiều dài trên 1000km, sâu trên 30km, đóng vai trò phân chia giữa đới nâng và đới sụt Đứt gãy cắm về phía đông bắc, góc dốc mặt trượt 72o, biên độ dịch chuyển đứng là 1,5km

+ Đứt gãy Văn Lý: có phương đông bắc - tây nam, là đứt gãy chính hiện vẫn đang hoạt động và tạo nên đường bờ biển như hiện nay của vùng nghiên cứu

+ Các đứt gãy Nam Định, Yên Mô - Thái Thụy và Nghĩa Hưng - Kiến Xương: có phương đông bắc - tây nam, là đứt gãy thứ cấp chịu ảnh hưởng của hai đứt gãy chính nêu trên và đóng vai trò phân chia các khối kiến tạo nâng sụt địa phương trên các đơn vị kiến tạo lớn mà các đứt gãy chính đã phân chia

Ngoài ra trong vùng còn tồn tại nhiều đứt gãy nhỏ có tính chất địa phương, hoạt động của chúng cũng góp phần lám phức tạp hóa cấu trúc địa chất trong vùng, Chúng đóng vai trò phá huỷ các cấu trúc nội đới, hình thành các đới dập vỡ và tạo ra các hệ thống khe nứt, làm cơ sở cho sự tồn tại và lưu thông của nước dưới đất

Qúa trình hoạt động của các đứt gãy nêu trên đã phân chia móng cấu trúc thành những khối sụt lún không đều dạng bậc thang

2.4- Lịch sử phát triển địa chất trong Kainozoi

Vùng nghiên cứu là một phần rất nhỏ ở rìa ven biển của vùng đồng bằng Bắc Bộ Lịch sử phát triển của chúng gắn liền với lịch sử phát triển của toàn bộ đồng bằng Trong quá trình thành tạo, vùng nghiên cứu đã trải qua nhiều giai đoạn phức tạp dưới tác dụng của nhiều quá trình địa chất và nhiều pha kiến tạo khác nhau

1 Giai đoạn phát triển trầm tích trong Neogen

Vào đầu Neogen tức là trong Miocen vùng nghiên cứu được nâng lên,

khác hẳn xu thế chung của toàn vùng đồng bằng là lún chìm Quá trình phong hóa, bóc mòn các đá được thành tạo trước đó diễn ra mạnh mẽ và tại đây hoàn toàn vắng mặt các trầm tích Mioce và Pliocen sớm Đến Pliocen muộn, hoạt động của các đứt gãy xảy ra rất mạnh, cùng với phần lớn diện tích đồng bằng, hầu như toàn bộ toàn bộ vùng nghiên cứu bị sụt lún và chìm dưới mực nước biển Các trầm tích hệ tầng Vĩnh Bảo được thành tạo bằng việc lấp đầy các vùng trũng có liên quan đến vũng vịnh Thành phần trầm tích bao gồm sét kết, bột kết, cát kết lẫn ít sạn sỏi có tướng biển nông ven

bờ Riêng khu vực phía tây nam đứt gãy Ninh Bình vẫn tiếp tục được nâng lên trong Pliocen muộn Tại đây vắng mặt hoàn toàn các tràm tích Neogen, các trầm tích của hệ tầng Lệ Chi phủ không chỉnh hợp lên trên các trầm tích tuổi Triat - thống trung - bậc Anizi hệ tầng Đồng Giao

Trong các trầm tích Pliocen chứa nhiều di tích của tảo động vật, hóa thạch thân mềm dạng chân rìu, chân bụng và di tích của Foraminifera khá dồi dào về giống và loài Chiều dày các trầm tích Neogen trong vùng nghiên cứu không lớn khoảng trên dưới 100m

Vào cuối Pliocen, biển lùi ra xa hơn dường bờ biển hiện nay gây ra sự gián đọan trầm tích Các trầm tích của hệ tầng Vĩnh Bảo được thành tạo trước đó, dưới ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới ẩm, quá trình xâm thực, bóc mòn và phong hóa diễn ra mạnh mẽ và liên tục Lúc đầu là phong hóa vật lý làm cho các đá vỡ vụn, sau đó cùng với hoạt động phong hóa vật lý, phong hóa hóa học cũng được tăng cường Kết quả là phần trên của của các thành tạo của hệ tầng Vĩnh Bảo thường bở rời, đôi nơi có màu màu nâu đỏ, xám nâu

Các trầm tích của hệ tầng Vĩnh Bảo đã cấu thành nên tầng chứa nước Pliocen Được thành tạo trong môi trường biển, nhưng sau khi thành tạo lại trải qua quá trình phong hóa, rửa lũa kéo dài, lại có mối quan hệ với tầng chứa nước bên trên và bên dưới nên nước trong tầng chứa nước Pliocen thường là nước nhạt Do bề dày tầng chứa nước lớn, diện phân bố rộng, mức

độ chứa nước tốt do có nhiều khe nứt nên đây là tầng chứa nước có ý nghĩa đối với vùng nghiên cứu

2 Giai đoạn phát triển trầm tích trong Đệ Tứ

a Thời kỳ Pleistocen sớm

Bước sang đầu kỷ Đệ Tứ, một pha chuyển động kiến tạo mới lại bắt đầu, vùng đồng bằng Bắc Bộ lại từ từ bị lún xuống nhưng không đều, hoạt động sụt lún diễn ra mạnh nhất tại trung tâm vùng nghiên cứu Vùng nghiên cứu nằm ở nơi tiếp giáp giữa đồng bằng và biển Do tác dụng tương hỗ giữa sông và biển, tại đây vùng tiền tam giác châu được hình thành Dưới tác dụng của sóng và thủy triều các vật liệu trầm tích do sông đưa ra được sắp xếp lại Các vật liệu hạt thô được giữ lại, trải dọc theo bờ biển hình thành đới tích tụ ven bờ đó là các doi cát ven biển, các vật liệu hạt mịn hơn được tích tụ tại vùng biển nông ven bờ thành tạo các trầm tích có tướng tam giác châu ngầm Trong điều kiện nước nông, sóng vỗ liên tục các di tích hữu cơ

bị vụn nát và bảo tồn xấu Đó là các thành tạo các trầm tích của hệ tầng Lệ Chi Các trầm tích này có thành phần chủ yếu là cát, bột sét với chiều dày từ vài mét tới vài chục mét, đôi chỗ lẫn sạn sỏi nhỏ Chiều dày trầm tích thay đổi từ 4 - 26,2m Đây là các trầm tích cấu thành phần dưới của tầng chứa nước qp

Cuối thời kỳ Pleistocen sớm, biển từ từ rút khỏi đồng bằng Toàn bộ vùng nghiên cứu được lộ ra và mở rộng về phía biển

b Thời kỳ Pleistocen giữa - muộn

Qúa trình biển thoái cuối Pleistocen sớm kéo dài đến đầu thời kỳ Pleistocen giữa Khi đó đồng bằng còn phát triển rộng về phía đông nam tức

là cách xa đường bờ biển hiện nay rất nhiều Trong giai đoạn này dưới điều kiện khí hậu nóng ẩm mưa nhiều, quá trình đào phá xâm thực của các dòng chảy diễn ra mạnh mẽ và liên tục Trong phạm vi đồng bằng Bắc Bộ nói chung và vùng nghiên cứu nói riêng, các hệ thống sông ngòi hoạt động mạnh

mẽ Dưới tác dụng của các dòng chảy tràn và dòng chảy tạm thời các vật liệu

đã bị vỡ vụn do quá trình phong hóa được vận chuyển từ vùng cao đến các dòng chính đã được tích tụ tại đây, hình thành một lớp trầm tích vụn thô là phần dưới của hệ tầng Hà Nội Thành phần trầm tích bao gồm cát, cuội, sỏi

Độ chọn lọc của cát từ kém đến trung bình, độ mài tròn trung bình, thành phần đa khoáng, chiều dày thay đổi từ 7- 55m Các trầm tích lục địa hình thành trong giai đoạn này phủ bất chỉnh hợp lên trên các trầm tích có nguồn gốc sông biển của hệ tầng Lệ Chi

Sau khi các vật liệu cuội sạn cát đã được tích đọng làm nông dần đáy

sông thì vào cuối Pleistocen giữa muộn, chuyển động nâng lên yếu đi, hoạt động kiến tạo có phần yên tĩnh hơn, các hoạt động xâm thực dọc đã dần đần bớt đi Cuối Pleistocen giữa muộn, do tác động của quá trình sụt lún, biển lấn vào đồng bằng Biên độ sụt lún vẫn là lớn nhất tại trung tâm vùng Các trầm tích hỗn hợp sông biển được thành tạo, vật liệu trầm tích bao gồm cát, bột, lẫn ít sét màu xám, xám xanh đôi nơi xám đen, xám tro chứa tàn tích thực vật, cấu tạo phân lớp mỏng, nằm ngang là phần trên của hệ tầng Hà Nội Chiều dày lớp trầm tích này trong vùng thay đổi từ 14.5 - 33.7m và có

xu hướng tăng dần từ tây sang đông, còn theo hướng tây bắc đông nam, các trầm tích được hình thành dưới dạng một nếp lõm thoải, bề dày trầm tích tăng dần từ hai rìa vào trung tâm Kết thúc thời kỳ Pleistocen giữa muộn toàn bộ hệ tầng Hà Nội đã được thành tạo

Trong thời kỳ này đã thành tạo nên một lớp trầm tích vụn thô lớn nhất với thành phần chủ yếu là cát cuội sỏi Chúng không chỉ chiếm khối lượng lớn mà còn phân bố rộng rãi trên toàn bộ diện tích vùng nghiên cứu Cùng với các trầm tích của hệ tầng Lệ Chi các trầm tích của hệ tầng Hà Nội đã tạo thành phần lớn khối lượng của tầng chứa nước qp là tầng có khả năng lớn nhất về nước ngầm

Chế độ lục địa tồn tại ở đây trong một thời gian khá dài

c Thời kỳ Pleistocen muộn

Chế độ lục địa được bắt đầu vào giai đoạn cuối của thời kỳ Plestocen giữa muộn vẫn được tiếp tục ở phần đầu của thời kỳ Pleistocen muộn Các quy luật khống chế quá trình lắng đọng trong giai đoạn trước vẫn được kế thừa trong giai đoạn này Tại các vùng nổi cao bên ngoài vùng nghiên cứu vẫn xuât hiện các dòng chảy ngắn và dốc mang vật liệu đổ vào bồn trũng của sông Hồng cổ Địa hình vùng nghiên cứu khi đó khá bằng phẳng lại ở khá xa nguồn cung cấp vật liệu nên hoạt động xâm thực ngang là chủ yếu Các vật liệu trầm tích được tích đọng ở đâycó tướng đồng bằng châu thổ liên quan đến hoạt động của các cửa sông ven biển Dưới tác động của sông và thủy triều các vật liệu trầm tích được hình thành ở đây bao gồm chủ yếu là cát hạt mịn đến trung lẫn ít bột sét là phần dưới của hệ tàng Vĩnh Phúc Cùng với các trầm tích của hệ tầng Lệ Chi và hệ tầng Hà Nội các trầm tích phần dưới của hệ tầng Vĩnh Phúc đã cấu thành tầng chứa nước qp là tầng chứa nước

chính của vùng nghiên cứu Do thành tạo trong môi trường lục địa và cửa sông ven biển, lại được ngăn cách với tầng chứa nước bên trên bởi lớp cách nước khá dày nên nước trong tầng chủ yếu là nước nhạt Riêng tại lỗ khoan

56 nước trong tầng lại mặn giống như nước trong tầng chứa nước Pliocen

Có lẽ tại đây có mối quan hệ giữa hai tầng chứa nước khiến nước mặn trong tầng chứa nước bên dưới được đưa lên trên gây nhiễm mặn cho tầng chứa nước phía trên

Vào cuối Pleistocen muộn, một đợt biển tiến đã tràn ngập đồng bằng nói chung và vùng nghiên cứu nói riêng Mực nước dâng cao đến 15m so với ngày nay Đây là đợt biển tiến có quy mô lớn nhất trong Plestocen Đường

bờ biển vào cuối Pleistocen muộn có lẽ vào sâu cách đường bờ biển hiện nay khoảng 30-40km Trong giai doạn này, vùng nghiên cứu bị ngập hoàn toàn trong nước biển Tại đây đã hình thành nên lớp trầm tích hạt mịn chủ yếu là sét, bột đôi chỗ lẫn vỏ sò hến Các trầm tích đó thành tạo trong môi trường khá yên tĩnh Chiều dày 6-32m Đây chính là lớp cách nước ngăn cách tầng chứa nước qh1 với tầng chứa nước qp trong vùng nghiên cứu

Kết thúc thời kỳ Pleistocen muộn hoạt động tân kiến tạo có phần yên tĩnh hơn Đồng thời với việc hạ thấp mực nước đại dương là sự rút lui của biển, toàn bộ bề mặt đồng bằng được lộ ra

d Thời kỳ Holocen sớm - giữa

Bước sang Holocen (khoảng 12 000 năm cách ngày nay), biển lùi ra

xa về phía vịnh Bắc Bộ Vùng nghiên cứu nổi lên khỏi mặt nước, dưới tác động của các yếu tố ngoại sinh, quá trình phong hóa và bóc mòn xảy ra mạnh mẽ Khi đó trên bề mặt đồng bằng, mạng lưới sông ngòi chi chít cùng với khí hậu nóng ẩm mưa nhiều tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xâm thực sâu và xâm thực ngang mạnh mẽ làm cho bề mặt trầm tích biển thời kỳ Vĩnh Phúc bị bào mòn không đều Đồng thời quá trình phong hóa laterrit đã làm cho phần trên trầm tích của hệ tầng Vĩnh Phúc có màu sắc loang lổ

Điều kiện lục địa của đồng bằng tồn tại không lâu Đường bờ biển có

xu hướng chuyển dịch vào trong, làm dồng bằng bị thu hẹp lại Sự thay đổi xảy ra từ từ, vùng nghiên cứu do nằm gần đường bờ biển nên bị chìm ngập hoàn toàn trong nước biển Lúc đầu lắng đọng các trầm tích hạt thô như cát, cát bột lẫn ít sạn nhỏ Các trầm tích này phủ trực tiếp lên bề mặt phong hóa

của hệ tầng Vĩnh Phúc Đây chính là các trầm tích cấu thành tầng chứa nước

qh1 Tiếp theo hoạt động lún chìm tiếp tục diễn ra, các trầm tích hạt mịn như sét, bột, cát mịn được lắng đọng, chúng có màu xám, xám xanh Các trầm tích hạt mịn đó đã tạo thành lớp cách nước liên tục, ngăn cách tầng chứa nước qh2 bên trên và tầng chứa nước qh1 bên dưới Do thành tạo trong môi trường biển lại bị ngăn cách với các tầng chứa nước bên trên và bên dưới bởi các lớp cách nước liên tục nên độ mặn của nước trong tầng chứa nước này không được rửa trôi

e Thời kỳ Holocen muộn

Sau thời kỳ biển tiến kéo dài khoảng 1000-1200 năm toàn bộ đồng bằng lại được nâng lên nước biển từ từ rút ra xa Những dấu vết của đường

bờ biển khi đó còn thấy rất rõ trên địa hình ngày nay đó là các dải cát nằm song song với đường bờ biển hiện nay Chúng đánh dấu sự tồn tại của đường

bờ biển cổ trước khi biển rút đến mực nước ngày nay Các hoạt động tân kiến tạo vẫn tiếp tục diễn ra trong thời kỳ này với các hoạt động nâng lên hạ xuống với biên độ không lớn Do nằm tại vùng tiếp giáp giữa biển và lục địa nên vùng nghiên cứu chịu ảnh hưởng rất rõ của các hoạt động này, bằng chứng để lại là các trầm tích với nhiều nguồn gốc thành tạo

Vào đầu Holocen muộn vùng nghiên cứu lại từ từ bị lún chìm hình thành nên các trầm tích có nguồn gốc khác nhau của phụ hệ tầng Thái Bình dưới Tại các khu vực cửa sông đổ ra biển hình thành các trầm tích có nguồn gốc hỗn hợp sông biển, tại các khu vực đầm lầy ven biển hình thành các trầm tích biển đầm lầy còn tại các vũng vịnh ven biển hình thành các trầm tích biển có tướng biển nông ven bờ Chiều dày các trầm tích hình thành trong thời gian này là không lớn (từ 4-15m) Trong giai đoạn tiếp theo, toàn vùng nghiên cứu bị ngập chìm hoàn toàn trong nước biển, thành tạo các trầm tích với thành phần khá đồng nhất là các trầm tích hạt mịn màu xám lẫn vỏ

sò hến với chiều dày 5-11m của phụ hệ tầng Thái Bình giữa Vào cuối thời

kỳ Holocen muộn, vùng nghiên cứu có xu hướng nâng lên, phần nổi trên mặt nước ngày càng chiếm diện tích lớn hơn Những trầm tích của phụ hệ tầng Thái Bình trên được hình thành trong giai đọan này có nguồn gốc rất phức tạp Tại các khu vực có địa hình cao hơn nằm về phía lục địa hình thành các dải bồi tích rộng dọc theo các hệ thống sông chiếm hầu hêt diện tích vùng

nghiên cứu Ở các đầm lầy ven biển thành tạo các trầm tích biển đầm lầy Ở chỗ cửa sông đổ ra biển thường tạo thành các trầm tích hỗn hợp dạng tam giác châu Một số vùng ven biển hình thành các trầm tích biển gió, tại các vùng vẫn còn chìm ngập trong nước biển thành tạo các trầm tích hạt mịn Cách đây khoảng 3000 năm vùng nghiên cứu đã nổi hoàn toàn lên khỏi mặt nước biển Tuy nhiên đường bờ biển tại đây luôn có sự thay đổi Tại vùng ven biển Giao Thủy các vật liệu trầm tích được sông Hồng đưa ra đã tạo ra phần đất bồi mới, hàng năm lấn ra biển hàng trăm mét Ngược lại tại các khu vực thuộc huyện Hải Hậu biển lại có xu hướng lấn vào đất liền

2.5-Đặc điểm địa chất thuỷ văn

Vùng ven biển Nam Định nằm ở góc tây nam đồng bằng châu thổ sông Hồng, một vùng sụt lún trong kainozoi với các tên gọi như: Trũng sông Hồng, miền võng Đệ Tứ, vùng chống gối kainozoi… có các trầm tích Neogen dày hàng trăm mét, các trầm tích Đệ tứ dày trên dưới 100m Trong

kỉ Đệ tứ diễn ra 1 vài chu kì biển tiến, biển lùi xen kẽ nhau tạo nên tính phân nhịp trong trầm tích: Các tập đất đá vụ thô xen kẽ dính kết là cơ sở để phân chia mặt cắt địa chất ra các tầng chứa nước khác nhau luôn phiên với các thành tạo chứa nước kém hoặc cách nước

Căn cứ vào các đặc điểm địa chất, địa chất thuỷ văn và mức độ nghiên cứu của khu vực, có thể phân chia ra các đơn vị ĐCTV từ trên xuống dưới như sau (xem hình 6, 7 và 8)

-Tầng chứa nước lỗ hổng các trầm tích Holocen trên (qh2)

-Các thành tạo nghèo nước Holocen dưới

-Tầng chứa nước lỗ hổng các trầm tích Holocen dưới (qh1)

-Các thành tạo rất nghèo nước Pleistocen trên

-Tầng chứa nước lỗ hổng các trầm tích Pleistocen (qp)

-Tầng chứa nước lỗ hổng –khe nứt vỉa các trầm tích Pliocen (n2)

Sau đây mô tả đặc điểm các đơn vị ĐCTV phân chia

1-Các tầng chứa nước

Đây là tầng chứa nước thứ nhất kể từ mặt đất, chúng phân bố trên tất

cả diện tích nghiên cứu Thành phần đất đá chứa nước gồm cát, cát pha, sét pha của hệ tầng Thái Bình phụ hệ tầng dưới (QII3tb1), giữa (QII3tb2) và trên (QII3tb3) gồm các nguồn gốc sông biển (am QII3tb1, amQII3tb2, am QII3 tb3), biển đầm lầy (mb QII3 tb1), biển (mQII3tb2, mQII3tb3), gió biển (mVQII3tb3), sông biển đầm lầy (ambQII3tb3), có chiều dày chung là từ 2 đến 28m, trung bình 15m Các thành tạo có nguồn gốc biển, gió biển phân bố ở dải ven biển, nguồn gốc sông biển (am QII3) phân bố ven sông Hồng, sông Đáy, do có thành phần hạt thô hơn nên chứa nước tốt hơn các thành tạo nguồn gốc khác

Đặc điểm của NDĐ tầng chứa nước mô tả là không có áp lực Chiều sâu phân bố mực nước rất nông thường từ sát mặt đất khoảng 3m ít khi sâu hơn Tầng chứa nước được khảo sát chủ yếu bởi các giếng đào của nhân dân

và các lỗ khoan tay, thí nghiệm chủ yếu bằng múc nước thí nghiệm cho thấy lưu lượng dao động trong khoảng 0,1-1,45l/s, phần lớn các giếng có lưu lượng nhỏ 0,5l/s, có thể đánh giá và xếp chung tầng chứa vào loại nghèo nước

Thành phần hoá học của nước được nghiên cứu qua 1 loạt mẫu phân tích cho thấy, độ tổng khoáng hoá và thành phần hoá học của nước biến đổi rất phức tạp

Độ tổng khoáng hoá NDĐ biến đổi trong khoảng 0,5-23g/l Đại bộ phận nước dưới đất có độ tổng khoáng hoá của nước lớn hơn 1g/l

Tương ứng với độ tổng khoáng hoá, thành phần hoá học của nước thay đổi từ bicacbonat clorua sang clorua bicacbonat đến clorua

Giữa độ tổng khoáng hoá và hàm lượng clo trong nước dưới đất có mối quan hệ được rút ra từ tổng hợp thực tế thành phần hoá học của NDĐ trong vùng nghiên cứu như sau:

Độ tổng khoáng hoá NDĐ 1g/l tương ứng hàm lượng clo 300mg/l

Độ tổng khoáng hoá NDĐ 3g/l tương ứng hàm lượng clo 1.300mg/l Mối quan hệ trên được sử dụng để vẽ bản đồ độ tổng khoáng hoá NDĐ đối với những mẫu phân tích hàm lượng clorua

Kết quả tổng hợp các mẫu phân tích thành phần hoá học hoặc Ion clorua vẽ được ranh giới các vùng có độ tổng khoáng hoá khác nhau (xem

hình 1) Kết quả cho thấy các vùng phân bố có quy luật như sau:

Vùng nước nhạt có độ tổng khoáng hoá < 1g/l phân bố rất hẹp, ở dạng thấu kính như ở vùng ven biển, ven sông Hồng và 1 vài nơi khác có sự trao đổi nước mạnh Do có địa hình cao hơn hoặc có thành phần hạt của đất

đá chứa nước thô hơn Đại đa số diện tích tầng chứa nước qh2 có độ tổng khoáng hoá lớn hơn 1g/l

Theo chiều sâu độ tổng khoáng hoá cũng có xu hướng tăng lên Chứng minh cho vấn đề này ở hầu hết các giếng đào của nhân dân ( do đào nông nên không hết chiều dày tầng chứa nước) nên độ tổng khoáng hoá thường thấp, cao nhất cũng không lớn hơn 3g/l Ở các lỗ khoan như LK55a; LK108; LK110 do khoan và thí nghiệm hết chiều dày tầng chứa nước (từ 10-20m) thường có độ tổng khoáng hoá cao, cao hơn 5g/l, cao nhất đạt đến 23g/l Điều này thể hiện tính chất thấu kính nước nhạt của tầng chứa nước

Nước trong tầng chứa nước qh2 đã bị nhiễm bẩn Hầu hết các mẫu nước phân tích đều bị nhiễm bẩn bởi vật chất hữu cơ, NO2, vi khuẩn

Kết quả quan trắc động thái NDĐ cho thấy biên độ dao động năm của mực nước là 0,5 ÷ 1m Mực nước cao nhất về mùa mưa là 0-0,5m, thấp nhất vào mùa khô từ 1,0-1,5m cách mặt đất (xem đồ thị hình 10, 11,12 các LK Q110, Q109 và Q108) Vùng ven biển mực nước dưới đất còn có dao động ngày do ảnh hưởng của thuỷ triều với biên độ 0,5m/ngày Độ tổng khoáng hoá và thành phần hoá học NDĐ cũng biến đổi theo mùa Ví dụ LK55a mùa mưa có độ tổng khoáng hoá 5,05g/l; mùa khô 5,93g/l

Tầng chứa nước qh2 là tầng nghèo nước hơn nữa hầu hết lại bị mặn nên không có ý nghĩa cung cấp nước, ảnh hưởng đến cây trồng

Tầng chứa nước mô tả phân bố đều khắp diện tích lựa chọn để nghiên cứu nhưng không lộ ra trên mặt mà chỉ có thể bắt gặp nhờ lỗ khoan Thành phần đất đá chứa nước gồm cát hạt mịn, cát bột sét, sét cát có nguồn gốc sông đầm lầy, đầm lầy biển, biển thuộc hệ tầng Hải Hưng dưới (amQII1-

2hbh1; mbQII1-2hbh1) Chiều dày tầng chứa nước biến đổi trong khoảng từ 2 đến 25m, trung bình 12m

Nước phân bố trong tầng có áp lực yếu, cột áp lực khoảng 10-15m Mực nước cách mặt đất 0,5 ÷ 3,5m, đại bộ phận diện tích phân bố của tầng mực nước cách mặt đất <2m Kết quả thí nghiệm ở các lỗ khoan nông cho