Đôi chiếu với thang các chu kỳ trầm tích Vail & nnk., 1977 [44], theo mức độ tài liệu hiện có của vùng nghiên cứu, bồn trầm tích Cenozoi khu vực thành phố Hà Chí Minh thuộc chu ky bac I
Trang 1
TÚ KHU VỤC THÀNH PHÓ HỖ CHÍ MINH THEO CAC CHU KY TRAM
TICH
|
Trang 2CHUONG 5 PHAN CHIA DIA TANG NEOGEN-ĐỆ TỪ KHU VỰC THÀNH PHO HO CHI MINH THEO CAC CHU KY TRAM TICH
5.1, NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
3.1.1 Tướng
Thuận ngữ tướng (facies) lần đầu được Steno N., (Dan Mach) đưa vào trong
văn liệu địa chất từ năm 1667 Gần sau hai thế ký sau, nhà bác học Thụy Sĩ Gresli
A (1838), đã dùng khái niệm tướng với nhận thức đơn giản: “tướng tram tich la các trâm tích cùng một tuổi nhưng thành tạo ở những nơi khác nhau trên vỏ Trải
dat”
Trong luận văn này, học viên sử dụng khái niệm về tướng của Rukhin L.B,
(1969): “Tưởng là những tram tích được thành tạo trong một vị trí nhất định, có
cùng những điều kiện khác với những vùng lân cận "[15j
5.1.2 Phân loại tướng trầm tích
Muốn phân biệt tướng này với tướng kia phải dựa vào thành phần trầm tích
và mỗi trường thành tạo nên tầng trầm tích đó Căn cứ vào cơ chế vận chuyển và
lắng đọng trầm tích, điều kiện hoá lý, các hoạt động sinh vật, các nhà nghiên cứu
chia ra 3 môi trường trầm tích chính: lục địa, chuyển tiếp và biển Tương ứng với 3
môi trường này, các tram tích được xếp vào: nhóm tướng lục địa, nhóm tướng
chuyển tiếp và nhóm tướng biển Trong mỗi nhóm tướng lại chia ra các cụm tướng,
hệ tướng và tướng
Tiêu chí để phân chia tướng và môi trường trầm tích: sử dụng các tiêu chí thạch học để phân chia tướng trầm tích trên cơ sở xem xét đối chiếu các đạng tài
liệu khác như khoáng vật, địa hoá, cô sinh, địa vật lý
5.1.3 Những khái niệm về chu kỳ trầm tích
Khái niêm về chu kỳ trầm tích: chu kỳ trầm tích là sự lặp lại của một hay nhiều tổ hợp tướng trầm tích trong địa tâng [15]
Có thể nhận ra các chu kỳ trầm tích nhờ các dấu hiệu sau: sự lặp lại có quy
luật về thành phần độ hạt hoặc về tướng trầm tích hoặc về môi trường trâm tích.
Trang 3- 40 -
Khoảng thời gian của một chu kỳ trầm tích: Trên thế giới hiện nay tồn tại 2
nhóm quan điểm chính về kiểu phát triển của chu kỳ với 5 quan điểm của các tác
giả khác nhau về thời điểm xác định ranh giới của chu kỳ [32], [36] (hình 5.1)
Trong luận văn này, học viên sử dụng quan điểm của Haq B.U & nnk., 1987
và của Posamentier H W & nnk., 1988: “Một chu kỳ trầm tích bắt đầu từ một giai
doan bién thodi (onset of base level fall) phat triển qua các giai đoạn biển thoái cực dai (end of regression) va két thúc trước khi chuyển sang một giai đoạn biển thoái tiếp theo (onset of base level ƒalj)” Quan điểm này là thống nhất với quan điểm
hiện đang được sử dụng trong nghiên cứu trầm tích Cenozoi của Cục Địa chất và
Khoáng sản Việt Nam và của NGND GS TS Tran Nghi [15], [17]
base Tall regression
end of
base level fall
Hinh 5.1 Cac quan điểm xác định ranh gidi chu ky trầm tích
(Theo Catuneanu O.-2002, trich theo GS ChrisKendall [32])
Trang 4thuộc 4 cấp độ ứng với những thời gian đài ngắn khác nhau:
Các chu kỳ trầm tích cap I-CK; (first-order cycles): vi khoang thdi gian tén tai hang tram triéu nam
Cée chu kp tram tich cép I-CKy (second-order cycles): vi khoang thdi gian
cla méi CK, thay déi tir 10-100 triéu nam
Các chu kỳ trầm tích cap HI-CK iy (third-order cycles): với khoảng thời gian
của mỗi CẤ¿, từ 1-10 triệu năm Biên độ dao động của mực nước đại đương chân tĩnh trong các CK; là khoảng 50-100m Tốc độ thay đổi mực nước đại dương
(đâng/hạ) khoảng 1~10cm/1000 năm
Các chu kỳ trâm tích cấp 1V (Fouth-order cycles}: Duge xem 1a chu ky co bản, chỉ được phân chia trong ký Đệ tứ với khoảng thời gian của mỗi chu kỷ từ 0,1-
1 triệu năm Các chu kỳ này được xem như hình thành do sự thay đối thê tích các khối băng vùng cực Biên độ đao động của mực nước đại dương chân tĩnh khoảng
1-150m Tốc độ thay đổi mực nước đại đương (dâng/hạ) khoảng 40-500cm/1000
năm
Các chu kỳ cấp cao có thể gồm một hoặc nhiều chu kỳ cấp thấp hơn
Đôi chiếu với thang các chu kỳ trầm tích Vail & nnk., 1977 [44], theo mức
độ tài liệu hiện có của vùng nghiên cứu, bồn trầm tích Cenozoi khu vực thành phố
Hà Chí Minh thuộc chu ky bac IL duge phân thành 4 chu ky cấp HH (Neogen có 3 chu kỳ, Đệ tứ có 1 chu kỳ) Trong đó chu kỷ cấp HI trong giai đoạn Đệ tứ được chia
thành 5 chủ kỳ cấp IV Liên hệ thang địa tầng Việt Nam với các thời kỳ băng hà và
gian băng có tính toàn cau [6], [7], [15], [17], trong luận văn này, các chu kỳ trầm
tích này được ký hiệu như sau:
Chu kỳ cấp IH trong Miocen thượng (ký hiệu là CK’)
Chu kỳ cấp II trong Pliocen ha (ky hiéu 14 CKy)°) trong tng v6i khoảng
thời gian giữa băng hà Greenland và băng hà Bibeso;
Trang 5Chu kỳ cấp IV trong Pleistocen trung-thượng (ký hiệu là CKnu'2) tương ứng với khoáng thời gian giữa băng hà Mindel và băng hà Riss;
Chu kỳ cấp IV trong Pleistocen thượng (ký hiệu là CKu:) tương ứng với khoảng thời gian giữa băng hà Riss và băng hà Wurm;
Chu kỳ cấp IV trong Holocen hạ-trung (ký hiệu là CKm4) tương ứng với giai đoạn biển tiến Flandrian sau bang ha Wurm
Chu kỳ cấp IV trong Holocen thượng (ký hiệu là CK¡n s) hiện dang dién ra trong giai doan bién tién hién dai
5.1.4 Phân chia các chu kỳ trầm tích trong mặt cắt các lỗ khoan
Trong mặt cắt trầm tích của lỗ khoan, một chu kỳ trầm tích chỉ kết thúc khi xuất hiện các bất chính hợp về tướng trầm tích hoặc sự xuất hiện của các bề mặt
phong hoá Đề làm được điều đó phải có sự phân tích tướng một cách chỉ tiết và cụ
thể Nói cách khác, sử dụng phương pháp phân tích tướng-chu kỳ trầm tích để phân chia thạch địa tầng cần phải dựa trên cơ sở đặc điểm tiến hóa theo chu kỳ về thành phần vật chất, quy luật cộng sinh tướng, địa tầng chuỗi các sự kiện cô địa lý
Một vẫn để tồn tại đối với các nghiên cứu trầm tích Cenozoi ở Việt Nam là
thiểu kết quả tuổi tuyệt đối Các tài liệu cô sinh không phải đều phát hiện được
trong các tầng trầm tích lỗ khoan cũng như việc định tuổi của chúng chỉ có tính
tương đối do khoảng thời gian phát triển của các giống loài rất đài Tuy nhiên, cùng với kết quả phân tích đồng vị !SC: kết quả tuổi tuyệt đối theo phương pháp Nhiệt
huỳnh quang thạch anh của hệ tâng Thủ Đức và hệ tầng Binh Chánh được thực hiện
tại phòng thí nghiệm của trường Đại học Tổng hợp Wollongong-Australia' đã tạo
! SS liệu tuổi này do PGS.TS Colin V Murray-Wallace cung cấp cho học viên qua thư ngày 07 thang 6 năm 1999,
Trang 6khung tuổi vững chắc và có độ tin cậy cao cho các phân vị địa tầng Neogen-Đệ tứ
khu vực thành phố Hồ Chí Minh
5.2 BIẾN ĐÔI TƯỚNG THEO KHÔNG GIAN VÀ THỜI GIAN, MÔ HÌNH TUONG TRAM TICH KHU VUC THANH PHO HO CHI MINH
5.2.1 Biến đỗi tướng theo không gian và thời gian
Biến đổi tướng theo không gian và thời gian là một khái niệm tương đối và
có tính chất quy ước Các tổ hợp cộng sinh tướng (còn được gọi là liên tục tướng) của cùng một nhóm tướng có sự thay đổi theo không gian và tuân theo nguyên lý Walther (Walther’s Principle) [36]
Như vậy, trong khi thay đối tướng theo không gian thì đã bao hàm thời gian trong đó Theo chiều thắng đứng, các tướng trầm tích thay thể nhau có quy luật hay không là phụ thuộc vào chế độ chuyển động kiến tạo và cô khí hậu Các tướng không cùng một tổ hợp cộng sinh tướng nằm trực tiếp lên nhau phản ánh một gián
tướng là rất lớn: một tập hợp tướng là khái niệm mô tả bản chất, trái lại một mô
hình tướng có gắng cung cấp một sự giải thích về một kiểu riêng biệt của tập hợp
tướng bằng thuật ngữ của môi trường trầm tích
Trên cơ sở phân tích các tài liệu cổ sinh, xác định tướng trầm tích vụn của
các mặt cắt lễ khoan khu vực thành phố Hồ Chí Minh nói riêng cũng như vùng Đồng băng Nam Bộ nói chung, tham khảo các mô hình tướng trầm tích phô biến
rộng rãi trên thế giới, mô hình tướng trầm tích trong Cenozoi khu vực thành phố Hồ
Chí Minh được trình bày trong hình số 5.2
Trang 7Tuong cat san, cat
Trang 8Theo mô hình này, môi trường trầm tích được phân chia thành 3 nhóm nguồn gốc chính: nhóm tướng lục địa-a; nhóm tướng châu thổ-am và nhóm tướng biển-m với các chữ Á Rập nhỏ hơn (chữ cái đầu trong tiếng Anh của thuật ngữ tướng trầm tích), in nghiêng trong ngoặc đơn ở bên cạnh để chỉ các tướng thạch học (lithofacies) cụ thể hoặc các hệ tudng thach hoc (lithofacies assemblage) Hé théng này chính là cơ sở để thành lập các sơ đồ tướng đá-cô địa lý cho từng thời kỳ
5.3 KET QUA PHAN CHIA, LIEN KET DIA TANG NEOGEN-DE TU KHU VUC THANH PHO HO CHI MINH THEO CAC CHU KY TRAM TICH
5.3.1 Cơ sở phân chia, liên kết địa tầng lỗ khoan theo các chu kỳ trầm tích
Trong các phân chia trước đây, các thành tạo trầm tích Cenozoi được liên kết
và phân chia theo nguyên tắc phân chia nhịp địa tầng, đối sánh địa chất, địa mạo kết
hợp với tài liệu cổ sinh Các phân vị được thiết lập và đối sánh, liên hệ trên cơ sở
các mặt cắt chuẩn và phụ chuẩn [8] Các mặt cắt này tuy đã chứa đựng những thông tin cơ bản khi chúng được xác lập, nhưng còn thiếu một số thông tin định
lượng để phân chia, đối sánh khi liên kết địa tầng các lỗ khoan
Đề bổ sung những thông tin định lượng, trong luận văn này, học viên đã xử
lý toàn bộ các mẫu độ hạt trong các lỗ khoan sâu theo 12 thông số khác nhau Bang
phương pháp trọng số, đã xác định được 6 thông số trầm tích có thể sử dụng để
nhận dạng và so sánh các đối tượng địa chất là: đường kính cấp hạt trung bình Md, phương sai mẫu Sd, hệ số chỉ thị tướng trầm tích Tnt, hệ số độ lệch K, hệ số độ nhọn E và số đỉnh hàm mật độ Di Các lễ khoan được phân cấp theo mức quan
trọng cho việc phân chia thạch địa tầng theo mức độ tài liệu phân tích:
-Các lỗ khoan được mô tá, xử lý và gửi phân tích mẫu địa chật các loại được
xem là nên tảng dé phan chia dia tang (gồm 16 lỗ khoan trên địa bàn thành phô, siễ
khoan lân cận khu vực thành phố Hồ Chí Minh) [8], [6];
-Các lễ khoan địa chất thủy văn do Liên đoàn Địa chất Thủy văn-Địa chất
Công trình Miễn Nam thực hiện trong quá trình điều tra lập bản đề địa chất thủy
văn-địa chất công trình thành phố Ha Chi Minh cũng như các lỗ khoan thuộc hệ
Trang 9- 46 -
thông khoan quan trắc nước quôc gia được xem là các tài liệu cơ bản dé lién két voi
các lỗ khoan địa chất (gồm 94 lỗ khoan) [10] (hình 5.3);
-Các lỗ khoan địa chất công trình các công trình xây dựng chung cư cao tâng,
xây dựng cầu tại các khu vực mạng lưới khoan địa chất, địa chât thủy văn thưa cũng được xem là tài liệu cơ bản để liên kết với các lỗ khoan địa chât (sử dụng 14 lô khoan);
Trang 10-Các lỗ khoan khai thác nước ngầm trên địa bàn thành phố do Trung tâm Vệ
sinh đồ thị và Nước sạch nông thôn, các cơ quan và doanh nghiệp khai thác, sử
dụng nước ngầm thực hiện được xem là tài liệu tham khảo phục vụ vẽ các sơ đồ đẳng cao day, ding đày trầm tích cho các chu kỳ trầm tích (137 lỗ khoan)
Trong nghiên cứu của luận văn này, cơ sở phân chia và liên kết địa tầng các trầm tích Cenozoi được sử dụng theo nguyên tắc thạch địa tầng trên cơ sở phân tích tướng trầm tích, phân chia các nhịp-chu kỳ trầm tich (dia tang chudi-Sequencess Stratigraphy) M6i chu ky tram tích tương ứng với một giải đoạn hoạt động có tính
khu vực của vỏ trái đất: bắt đầu từ thời kỳ biển thoái với các dấu hiệu phong hóa cơ
học, xâm thuc-béc mon và tích tụ các trâm tích thuộc đải hệ mức nước thấp
(Lowstand System Tract-LST); qua giai doan biển tiến với tích tụ các trầm tích
thuộc đái hệ biển tiến (Transgresssive Sustem Traci-TS1), kết thúc vào cuối giải
đoạn biến tiến cực đại với tích tụ các trầm tích thuộc dai hệ mức nước đứng cao (Highstand System Ti ract-HSTY với các dấu hiệu phong hoá hoá học
Vùng nghiên cứu là vùng đồng bằng ven rìa gần với các khếi đá gốc trước
Cenozol, vì vậy, trong đải hệ mức nước thấp sẽ chủ yếu gồm các trầm tích thuộc hệ
tướng lòng sông (aluvial channel) hoặc tướng lòng lạch triều (idal channeD) Các trầm tích thuộc đải hệ biển tiến có xu thế di chuyển sâu về phía đất liên (Retrogradaiion) và có quan hệ cộng sinh tướng trong không gian và thời gian với các tướng trầm tích của dải hệ mức nước cao theo đúng nguyén ly Walther (Walther’s Principle) Trong giai đoạn mực nước đứng cao, mặc dù mực nước biển
hầu như không thay đổi nhưng vật liệu trầm tích vận chuyên từ lục địa có xu thể lấn
ra bién (Progradation)
Các chu kỳ trầm tích có thể hoàn chỉnh hoặc không hoàn chỉnh do hoạt động
kiến tạo hoặc xâm thực sau đó Các chu ky tram tích được phân loại theo cấp độ và
đánh ký hiệu tuần tự tại mục 5.1.3 đã trình bay ở trên và được đối sánh với thang
địa tầng được trình bày trong bang 5.1
? Từ đây trở về sau, trong luận văn này sẽ Sử dụng chữ viết tắt các thuật ngữ này.
Trang 11- 48 -
Ranh giới thời gian giữa các thông, hệ trong luận văn này sử đụng theo biểu địa tầng quốc tế mới do Ủy ban địa tầng quốc tế thông qua tháng 2/2000 [19]
Ranh giới dưới của NHocen thượng là 7,1] triệu năm
Ranh giới giữa Miocen (N¡) và Piiocen (Nà) là 5, 33 triệu năm
Ranh giới giữa Phocen (Na) va Dé ty (Q) la 1, 81 triệu năm
Các ranh giới thời gian khác sử dụng theo Đề tài KT.01-07 [7] được thê hiện trong bang 5.1
Bang 5.1- Thang dia tang Neogen-Dé tứ khu vực thành phố Hồ Chí Minh
* Trong giai đoạn này,
nâng chịu tác động xâm
basalt hệ tầng Lộc Ninh)
khu vực thành phế Hỗ Chí Minh cũng như toàn bộ Đồng bằng Nam bộ thuộc vùng thực, bóc mòn, gián đoạn trầm tích (tương ứng với giai đoạn hình thành phun trào
Trang 12Đấi với các lỗ khoan địa chất, trên cơ sở xử lý các kết quả phân tích, học
viên đã phân chia tướng trầm tích và các định chu kỳ trầm tích cho các lỗ khoan này Do khuôn khổ của luận văn, học viên sẽ đi sâu giới thiệu kết quả phân chia chi
tiết của 2 lỗ khoan chính có mặt số lượng các phân vị địa tầng Neogen-Đệ tứ (chu
kỳ trầm tích) nhiêu nhất khu vực thành phố Hồ Chí Minh có tính “ô chia khóa” (Key
Study)
Š.3.2.1 Giới thiệu kết quả xử lý, phân chia một số lỗ khoan địa chất
* Mặt cắt lỗ khoan LK.812 (khu vực ấp Chợ Đệm, xã Tân Túc, huyện Bình
Chánh) độ sâu khoan 339,6m Mặt cắt lỗ khoan từ đưới lên gặp các phân vị sau:
-Đá gốc (d;-K ib): đoạn sâu từ 339,6m đến 130m
-Chu kỳ CKy (N): đoạn sâu 330-276,6m, gồm 3 dải hệ trầm tích chính:
+Dài hệ trầm tích mức nước đứng thấp (LST): phân bố từ độ sâu 330m đến 300m với thành phân là cái, cát sạn đa thành phần máu xám xen kẹp bột sét dang
thấu kính có ít di tích Phần hoa hat kin Poaceae thuộc vùng đồng bằng ven biển Hệ
số chị thị tướng Tnt từ 1,73 đến 2,6 Đô thị đường cong phân bố độ hạt có dạng từ | đỉnh đến 3 đỉnh Hệ số biến động mẫu từ 10,3 đến 19,3% Các thông số trầm tích
này cho thấy trầm tích thuộc tướng lòng sông phụ lưu (distributary channel)
+Dải hệ trầm tích biển tiến (TST); Phân bố từ độ sâu 300m đến 283m với
thành phân là cát sét, cát pha bột sét mâu xám phớt tím, nén đẽ chặt Hệ số chị thị
tướng Tnt từ 0,5 đến 1, Đồ thị đường cong phân bế độ hạt có dạng 2-3 đỉnh Hệ số biến động mẫu từ 45,9 đến 60,7% Các thông số trầm tích chỉ thị tướng đầm lây
nude lo (brackish swamp) thude he tướng châu thé thap (lewer delta plain)
+Dái hệ trầm tích mức nước đứng cao (HST): Phân bố từ độ sâu 283m đến 276,6m với thành phần là cát pha bột sét lẫn sạn màu xám xanh, gắn kết yếu Hệ số
biến động mẫu 50,36% Các thông số trầm tích chỉ thị tướng phẳng thủy triều (/1ai
tiáaD Trầm tích chứa khá nhiều di tích Tảo nước mặn và nước lợ: CosGiodisews
lineatus, Cyclotella stylorum, Cyclotella striata, Nitzschia cocconeiformis, Paralia
sulcata, Schuttia annulata
Trang 13- 50 -
-Chu kỳ CKujˆ (N;'): đoạn sâu 276,6-211,9m, gồm 3 dai hệ trầm tích chính: +Dai hé tram tích mức nước đứng thấp (LST): phân bố từ độ sâu 276,6m đến
267,7m với thành phần là cát sét màu xám Hệ số chị thị tướng Tnt 0,95 Đồ thị
đường cong phân bê độ hạt có dạng 3 đỉnh Hệ số biến động mẫu từ 46,4%, Các
thông số trầm tích phản ánh môi trường thành tạo là vùng đồng bằng châu thô Độ
sầu 274m gặp di tích Phân hoa Quercus thuéc ving lục địa, khí hậu lạnh
+Dải hệ biển tiên (TST): Phân bố từ độ sâu 267,7m đến 228m với thành phần
là cát pha bột sét màu xám xanh đôi chỗ chứa thực vật hóa than Hệ số chị thị tướng
Tnt từ 0,8 đến 1,1 Đồ thị đường cong phân bề độ hạt có dạng 2-3 đỉnh Hệ số biển
động mẫu từ 43 đến 49,3%, Các thông số trầm tích phần ánh tướng đầm lầy Độ sâu 250m gap di tich Phan hoa: Palmae, Poaceae thuộc vùng ngập mặn, khí hậu nóng âm; di tích Bào tử: Polypodiaceae, Cyatheacea, ystopteris thuộc vùng lục địa có khí hậu nóng-âm
tải hệ mức nước đứng cao (HẾT): Phan bề từ độ sâu 228m đến 211,9m với thành phần là cát pha bột sét màu xám xanh chuyên lên là bột sét pha cát Hệ số chị
thị tướng Tnt từ 0,64 đến 1,1 Đô thị đường cong phân bố độ hạt có dang 2-4 đỉnh
Hệ số biến động mẫu từ 42,6 đến 54,5% Các thông số trầm tích phản ánh tướng
vụng châu thô, Độ sâu 216,3m gặp di tích Phấn hoa: Chenopodiaceae, Poaceae thuộc vùng ngập mặn và Phan hoa: Euphorbiaceae, Rubiaceae thuộc ving luc dia
có khí hậu nóng-âm
-Chu kp CKyp (N,’): phân bê từ độ sâu 211,9m đến 126,5m, được phân
thành 3 loạt trầm tích chính:
+Dải hệ mức nước đứng thấp (LST): phân bồ từ độ sâu 211,9m đến 190,5m
với thành phần là cát sạn, cát arkos hạt không đều màu xám xanh Hệ số chị thị tướng Tnt từ 1,25 đến 2,14 Đồ thị đường cong phân bố đệ hạt có dang 2-4 đỉnh Hệ
số biến động mẫu từ 13 đến 21,8% Các thông sô trâm tích phản ánh môi trường
thành tạo là sông vùng đồng bằng Độ sâu 211m gap di tich Phan hoa: Picea,
Taxodiaceae thuộc vùng lục địa