Đặc điểm trầm tích đệ tứ và tai biến địa chất vùng biển Tây Bắc Vịnh Bắc Bộ

Mục tiêu và nội dung nghiên cứu: - Mục tiêu nghiên cứu: Làm sáng tỏ đặc điểm trầm tích Đệ tứ và tai biến địa chất vùng biển Tây Bắc Vịnh Bắc Bộ từ Om nước đến đường ranh giới phán chia V

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

BÁO CÁO ĐỂ TÀI

MÀ SÒ: QT.04-24

Những người thực hiện: ThS Đinh Xuân Thành (Chủ trì)

ThS Nguyễn Thanh Lan NCS Phạm Nguyễn Hà Vũ

CN Nguyễn Hoàng Sơn

Đ A I H Ọ C Q b O C G IA H À NÔI TRUNG TÂM THÕNG TiN 'HƯ VIỄN

• & T /5 H

HẢ NÔI, 2005

BÁO CÁO TÓM TẮT

a Tên đề tàí: "Đặc điểm trầm tích Đệ tứ và tai biến địa chất vùng biển Tây Bắc Vịnh Bãc Bộ"

Mã số: QT04-24

b Chủ trì đề tài: ThS Đinh Xuân Thành

c Các cán bộ tham gia: ThS Nguyễn Thanh Lan

NCS Phạm Nguyễn Hà Vũ

CN Nguyễn Hoàng Sơn

d Mục tiêu và nội dung nghiên cứu:

- Mục tiêu nghiên cứu: Làm sáng tỏ đặc điểm trầm tích Đệ tứ và tai biến địa chất vùng biển Tây Bắc Vịnh Bắc Bộ từ Om nước đến đường ranh giới phán chia Vịnh Bắc Bộ giữa Việt Nam và Trung Quốc

- Nội dung nghiên cứu:

+ Nghiên cứu đặc điểm trầm tích Đệ tứ và quá trình tiến hóa của chúng trong mối quan hệ với giao động mực nước biển Đệ tứ.

+ Nghiên cứu đặc điểm tai biến địa chất

e Các kết quả đạt được

- Xác định được đặc điểm các thành tạo trầm tích Đệ tứ, quy luật phân bố và lịch sử phát triển theo thời gian và không gian trong mối quan hệ với sự dao động mực nước biển.

- Bản chất nguồn gốc chủ yếu của vật liệu hạt thô đáy biển Tây Bắc Vịnh Bắc

Bộ có tuổi Pleistocen muộn - Holocen sớm (Qi3b-Q2‘) là sản phẩm phá hủy do sóng

vó phong hóa thấm đọng của trầm tích biển Q]3a.

- Xác định một số hiện tượng tai biến địa chất tiềm ẩn trong khu vực nghiên cứu, đặc biệt là tai biến xói lở, nhận định nguyên nhân và đề xuất các giải pháp phòng tránh

f Tình hình sử dụng kinh phí của đề tài

Thanh toán điện, nước 400.000đ

9.300.000đ

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

C ơ QUAN CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI

a Name o f project: Characteristics of Quaternary sediment and geological harzards in North West of Gulf of Tonkin

Code number: QT.04-24

b Executive name: Master of Science Dinh Xuan Thanh

c Participated name: Msc Nguyen Thanh Lan

PhD candidate Pham Nguyen Ha Vu

Be Nguyen Hoang Son

d The objectives and contents of project:

- Objectives; Making profound characteristic of Quaternary sediment and geological hazards in North West of Gulf of Tonkin (Om water deep to divided Gulf of Tonkin boundary line between Vietnam and China

- Essence original of graind size in bottom sea of North West of Gulf of Tonkin in late Pleistocene - Early Holocence (Q |3b-Q2’ 2) were results of destruction of infiltrated weathering crust and destructed by wave.

- Identified latent geohazards in this area especially eroded shoreline and consider the reason and propose isolated solutions.

Chương 3 Cơ sở tài liệu và phương pháp nghiên cứu 15

3.2 phương pháp luận và phươg pháp nghiên cứu 16 Chưưng 4 Đặc điểm trầm tích Đệ tứ vùng biển Tây Bác Vịnh Bác

MỞ ĐẦU

Vịnh Bắc Bộ được bao bọc bởi Việt Nam và Trung Quốc có diện tích 123.700

k m \ chiều ngang nơi rộng nhất khoảng 320 km và nơi hẹp nhất khoảng 220 km Chiều dài bờ biển phía Việt Nam khoảng 763 km, còn phía Trung Quốc khoảng 695

km Phần Vịnh phía ta có khoảng 1300 hòn đảo ven bờ, đặc biệt có đảo Bạch Long Vĩ nằm cách đất liển nước ta khoảng 110 km, cách đảo Hải Nam (Trung Quốc) khoảng

130 km Vịnh Bắc Bộ có vị trí chiến lược quan trọng đối với Việt Nam và Trung Quốc

về kinh tế, an ninh và quốc phòng,

Vùng biển Tây Bắc Vịnh Bắc Bộ được giới hạn phía đông là đưòng ranh giới phân định giữa Việt Nam và Trung Quốc, phía tây là đường bờ biển từ Móng Cái (Quáng Ninh) đến Cửa sông Lam (Nghệ An) là vùng phát triển kinh tế mạnh mẽ Nơi đây tập trung các khu cồng nghiệp, cảng biển, cảng sồng lớn và các khu du lịch nổi tiếng như Vịnh Hạ Long, Bãi biển Đồ Sơn, Sầm sơn, Cửa Lò, Đặc điểm địa chất vùng biển này cũng rất đa dạng Chúng ra có thể bắt gặp ở đây dạng cửa sông hình phễu (estuary) Bạch Đằng, cửa sông bổi tụ mạnh (cửa Sông Hổng) và vùng biển có hoạt động sóng ưu thế Giao Thủy - Hải Hậu hoặc những ngấn biển trên đá vôi tạo nên những cảnh quan vô cùng đẹp mắt là đánh dấu một trong những giai đoạn biển tiến từ 1,6 triệu nãm đến nay (kỷ Đệ tứ) Vì vậy nghiên cứu trầm tích Đệ tứ cúa đáy vịnh không những có ý nghĩa về tìm kiếm khoáng sản mà còn làm sáng tỏ lịch sử phát triển địa chất từ 1,6 triệu năm đến nay gắn liền với sự dao động mực nước biển Bên cạnh những lợi thê nêu trên, vùng biển này cũng tiềm ẩn những tai biến địa chất khá nguy hiểm như động đất, xói lở - bổi tụ, nước dâng do bãoT Nghiên cứu những quy luật biến đổi của trầm tích Đệ tứ, đặc biệt là trầm tích Holocen muộn dưới tác động của các yếu tố động lực nội ngoại sinh sẽ phần nào lý giải được nguyên nhân gây tai biến

và đế xuất các phương pháp phòng tránh.

1 Mục tiêu của đ ề tài là

Làm sáng tỏ đặc điểm trầm tích Đệ tứ và tai biến địa chất vùng biển Tây Bắc Vịnh Bắc Bộ từ Om nước đến đường ranh giới phân chia Vịnh Bắc Bộ giữa Việt Nam

và Trung Quốc.

2 Nhiệm vụ:

* Thu thập, tống hợp và xử lý tài ỉiệu

- Thu tập các tài liệu trầm tích và tai biến địa chất bờ Tây và đáy biến Tây

- Thu thập các kết quả phân tích mẫu và tổ chức gửi mẫu mới.

- Phân tích, tổng hợp các tài liệu nói trên.

* Nghiên cứu

- Nghiên cứu đặc điểm trầm tích Dệ tứ và quá trình tiến hóa của chúng trong mối quan hệ với giao động mực nước biển Độ tứ.

- Nghiên cứu đặc điểm tai biến địa chất

Nội đung của báo cáo được trình bày trong 5 chương không kể phần mở đầu và kết luận.

Chương I Đặc điểm địa lý tự nhiên, hải văn vùng biển Tây Bắc Vịnh Bắc Bộ Chương II Sơ lược lịch sử nghiên cứu

Chương III Cơ sở tài liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương IV Đặc điểm trầm tích Đệ tứ vùng biển Tây Bắc Vịnh Bắc Bộ

Chương V Một sô' hiện tượng tai biến địa chất vùng biển Tây Bắc Vịnh Bấc Bộ Báo cáo được hoàn thành với sự giúp đỡ và tạo điều kiện của Khoa Địa chất, Phòng Khoa học và Cống nghộ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, Trung tâm Khí tượng Thúy vãn Biển và các cán bộ kỹ thuật của phòng Địa chất - Liên đoàn Địa chất Biển Nhân dịp này tập thể tác giả xin được bày tỏ lòng biét ơn sâu sắc tới các tập thể nêu trên.

Bộ giữa Việt Nam và Trung Quốc (hình 1.1.).

Hình 1.1 VỊ trí khu vực nghiên cứu (màu đen)

1.2 KHÍ HẬU

Vùng biển Tây Bắc Vịnh Bắc Bộ mang những nét chung của khí hậu miền Bắc Việt Nam: Khí hậu nhiệt đới gió mùa với hai mùa được phân biệt rõ nét nhất đó là mùa đông và mùa hè:

- Mùa dông (từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau) lạnh, ít mưa Nhiệt độ trung bình từ 17-18°c, thường có gió mùa Đông Bắc đi kèm với không khí lạnh, vào các tháng 1, 2 nhiệt độ hạ thấp nhất trong năm (15 °C)

- Mùa hè (từ tháng 5 đến tháng 9) nóng ấm, mưa nhiều, khí hậu khô nóng nhất

là từ tháng 4 đến tháng 8 Nhiệt độ không khí trung bình 28-29°C.

Trong các tháng 4 và 10 khí hậu của vùng có tính chuyển tiếp giữa mùa đông

và mùa hè Đặc trưng nhiệt độ của các tháng được thể hiện trên bảng 1.1.

Lượng mưa trong vùng nghiên cứu có sự biến đổi theo mùa trong năm Vào mùa mưa có mưa rất lớn do tác dụng chắn của địa hình, nhất là khi dòng áp thấp hay bão Lượng mưa trung bình năm đạt trên 2.000mm, có nơi trên 2.500mm (Móng Cái 2.303mm/nãm, Tiên Yên 2.664mm/nãm, cẩm Phả 2.363mm/nam) Trên các đảo lượng mưa giảm, trong mùa Đông — Xuân các vùng hải đảo thường có sương mù dày đặc, có gió mạnh quanh nãm Từ vịnh trở vào chế độ mưa gần giống với chế độ mưa của miền Trung, nghĩa là trong năm có hai cực đại về lượng mưa (tháng 5 và tháng 10) Độ ẩm trong vùng nghiên cứu có giá trị thay đổi từ 82-85%, cực tiểu 75% Tổng lượng bốc hơi 700-750mm/năm.

Chê độ gió.

Nhìn chung toàn vùng biển Tây Bắc Vịnh Bắc Bộ chịu ảnh hưởng của hai chế

độ gió mùa là gió mùa đông bấc (mùa đông) và tây nam (mùa hè).

Mùa gió đông bâc ịtừ tháng ỉ 1-4)

Vào mùa Đông, vùng nghiên cứu có hướng gió thịnh hành là ĐB ở phía bắc với tần suất tới 80% (trạm Cô Tô), đi vể phía nam hướng gió thịnh hành chuyển dần sang hướng bắc với tần suất 70% (trạm Hòn Ngư) và TB với tần suất 45% Các hướng khác

có tần suất từ vài % đến 20% Tần suất xuất hiện gió trên cấp 5 (>8m/s) khoảng 20-

25% Thời gian lặng gió ở phía nam cao hơn phía bắc.

Mùa gió tây nam (từ tháng 5-ỈO)

Vùng biển Tây Bắc Vịnh Bắc Bộ có tần suất gặp gió Nam lớn nhất ở phía bắc (trạm Cô Tô: 40%) chuyển dần vào nam lại gặp chủ yếu gió TN với tần suất 35% (trạm Hòn Ngư), 55% (trạm Cồn cỏ ) Tuy nhiên trong vùng tần suất gặp gió ĐN cũng khá lớn (20-25%) Tốc độ gió đạt trên cấp 5 có tần xuất khá cao 15-20%.

Bảng 1.1 Nhiệt độ trung bình (°C) tháng và năm của một số trạm trong vùng biển Tây

chuyển về phía bắc, nên vào thời gian này bão và áp thấp nhiệt đới tập trung nhiều ờ

các tỉnh phía bắc, sau đó dịch chuyển dần vào phía nam và càng vào phía nam số lượng của bão và áp thấp nhiệt đới cũng giảm Qua số liệu thống kê trong khoảng 37 năm (1954-1991) cho thấy rõ điều đó (bảng 1.3) Những năm gần đây, diễn biến của thời tiết nói chung và của bão và áp thấp nhiệt đới nói riêng rất phức tạp Bão gây thiệt hại lớn về người và tài sản cho nhân dân trong vùng.

Bảng ] 3 Sự phân bô bão và áp thấp nhiệt đới ờ Việt Nam trong khoảng thời

Bảng 1.4 Đặc trưng hình thái của một số sông chính đổ vào vùng biển Vịnh Bắc Bộ

C hiểu dài sông (km )

T ổ n g lượng nước ra biển (10‘ nrVnãm)

T ên cửa sôn g chính đổ vào Biển Đ ông

Ngoài các sông nêu trên, còn rất nhiều sông nhỏ hơn cũng trực tiếp đổ vào Vịnh Bắc Bộ với khối lượng nước khá lớn Qua số liệu đưa ra ở bảng 1.4 và cùa các sóng khác cho thấy, hàng năm, lượng nước từ lục địa đưa ra Vịnh Bắc Bộ đạt gần 200

Đồ Sơn, vào mùa khô độ muối đạt trên 28%o, nhưng váo mùa mưa chỉ còn khoảng

1 l% o (bảng 1.5).

Bảng 1.5 Độ muối trung bình tháng (%o) ở vùng biển Việt Nam

Hòn Gai 31,5 31,8 31,7 30,8 28,7 24,8 21,0 20,8 22,0 26,0 28,9 30,8 Hòn Dáu 28,1 28,1 28,4 26,8 22,7 17,1 11,9 10,9 12,9 18,6 22,4 26,3 Văn Lý 28,3 27,5 26,7 27,2 27,4 25,4 22,1 19,0 19,0 21,5 22,8 25,9 Lạch Trường 21,5 21,6 21,4 20,7 22,5 19,6 15,1 12,0 19,8 11,8 15,6 19,8

Cô Tô 31,5 31,6 31,8 31,5 31,3 31,2 30,8 29,3 28,9 30,3 31.0 31,3 Hòn Mê 32,5 33,8 33,0 33,6 33,5 33,1 33,3 32,5 32,2 31,7 31,0 32,0

ỉ 4.2 Nhiệt độ nước biển

Các kết quả quan trắc cho thấy, nhiệt độ nước biển tầng mãt cũng khá cao Nhiột độ trung bình nhiều nãm đạt 27,3°c, trong đó ngoài khơi là 27,5°c, còn ven bờ

là 26,6°c Cả ven bờ lẫn ngoài khơi, càng về phía nam nhiệt độ càng tang So với nhiệt

độ không khí thì nhiệt độ nước biển có biên độ trong năm nhỏ hơn, nghĩa là nhiệt độ

nước biển điều hoà hơn: mùa đông ấm hơn và mùa hè mát hơn Tuy nhiên, do ảnh hưởng của các dòng biển bức tranh phân bố nhiệt độ nước tầng mặt cũng bị phức tạp

1.4.3 Sóng biển

Các đặc trưng của sóng ở vùng biển Vịnh Bắc Bộ phụ thuộc chủ yếu vào chế độ gió của 2 mùa chính (mùa đông và mùa hè) kết hợp với địa hình ở từng đoạn cụ thể (bảng 1.6).

Bảng 1.6 Các đặc trưng của sóng vùng biển ven bờ Vịnh Bắc Bộ

1.4.4 Đạc điểm thuỷ triều

Thuỷ triều vùng biển nghiên cứu khá phức tạp về chế độ lẫn biên độ Có thể chia ra các khu vực như sau:

- Ven bờ Bắc Bộ và Thanh Hoá có chế độ nhật triều thuần nhất Độ lớn triều

đat khoảng 3,6 đến 2,6 mét vào kỳ nước cường;

- Ven bờ Nghệ An chủ yếu là nhật triều không đều, hàng tháng có tới gần nửa

sô ngày có 2 lần nước lớn và 2 lân nước ròng Độ lớn triếu vào kỳ nước cường có thể đạt tới 2,5 mét Giá trị này giảm dần từ bắc vào nam;

Bảng 1.7 Đặc điểm chính của thuỷ triều vùng biển ven bờ Việt Nam Tên trạm

ca hai mùa đỏng và hè đều có dòng thường kỳ có xu hướng từ bắc xuống nam Từ bắc xuòng nam hướng dòng chảy thay đổi theo địa thế đường bờ và có hướng thay đổi từ

TN đến N và NĐN Tốc độ trung bình 20-25cm/s Các vũng vịnh ở phía bắc của vùng này có nhiều đảo che chân nên dòng chảy diễn biến rất phức tạp và chu yếu bị chi phối bởi dòng triều và địa hình đáy biển Đặc biệt tốc độ dòng chảy rất lớn khi đi qua các eo hẹp, cửa giữa các đảo (có thể trên dưới 100cm/s) ở ven bờ khu vực các cửa hệ

7

thống sông lớn (sông Hổng, sông Cả, sông Thái Bình) dòng chảy rất phức tạp do động lực của dòng chảy sông rất lớn vào mùa lũ.

Dàn cư và hệ thống giao thông ven biển

Hệ thống giao thông ven biển

Giao thông đường bộ đáng kể nhất là quốc lộ 1A chạy dài qua các tỉnh thành ven biển từ Nam Định đến Nghệ An Từ quốc lộ này có các đường nhánh đâm ra biển nổi với các trung tâm chính: cảng biển, khu du lịch Hệ thống đường mòn ven biển chủ yếu phát triển ở vùng đồng bằng Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ với mạng lưới được phủ hầu hết các xã ven biển.

Giao thông đường sông cũng phát triển khá mạnh ở khu vực đồng bằng Bắc Bộ đặc biệt là các tuyến sông như: sông Bặch Đằng, sông Luộc, sông Hồng ở khu vực Bắc Trung Bộ là các sông như: sông Mã, sông Cả

Hệ thống cảng ven biển khá phát triển, đáng kể nhất là các cáng Cái Lân, Hải Phòng Cửa Lò là những cảng lớn có thể giao lưu quốc tế Ngoài ra còn rất nhiều cảng nho phục vụ cho nền kinh tế của địa phương và Trung Ương như: cảng Cửa Hội Những hệ thống cảng biển này đã góp phần không nhỏ vào việc phát triển nền kinh tế quốc dân.

CHƯƠNG 2

2.1 GIAI ĐOẠN TRƯỚC NẢM 1975

Trong giai đoạn trước năm 1975, các cổng trình nghiên cứu địa chất trên lục địa cũng như đáy biển còn khá sơ sài, các công trình này chủ yếu do các nhà địa chất Pháp và các nước khác nghiên cứu Tiêu biểu là các công trình như năm 1949 khi hải quân Mỹ lập bản đô độ sâu đáy biển thì Shepand mới có những đóng góp đầu tiên về nghiên cứu trầm tích biển Đông: lần đầu tiên ông thành lập sơ đồ phân bố trầm tích tầng mặt rìa Đông Thái Bình Dương trong đó có thềm lục địa Việt Nam tỷ lệ 1/6.000.000 Trên sơ đồ này nêu diện phân bố các trầm tích tầng mặt và đá gốc một cách sơ lược nhất Cùng thời gian Wyrski cũng cho in bản đổ kiểu tương tự, phát hiện

và vẽ các trường cát aluvi cổ ở đáy biển.

Đến năm 1961: Niino, Emery dựa theo kết quả khảo sát của NAGA đã lập sơ

đồ các kiểu trầm tích và nêu tính phổ biến của trầm tích di tích aluvi Vịnh Bắc Bộ, một số điểm lộ trầm tích trước đệ tứ và bắt đầu thấy có biểu hiện gloconit trong trầm tích tầng mặt.

Đáng chú ý nhất là tài liệu nghiên cứu lổng hợp Vịnh Bắc Bộ của đề tài hợp tác Việt — Trung từ nãm 1963-1965 đã khảo sát hàng trăm trạm, nghiên cứu địa hình đáy vịnh, trầm tích tầng mật, khoáng vật nặng, khoáng vật nhẹ và thủy động lực Đã lập loạt sơ đô và báo cáo kết quả khảo sát Vịnh Bắc Bộ Trên sơ đồ trầm tích đáy Vịnh Bắc Bộ có thể thấy rõ trường trầm tích sạn, cát đi tích các trường bùn sét tạo ở các thời

kỳ khác nhau Đặc biột đã lên một số vị trí các ống phóng trọng lực gặp sét loang lổ (tuổi Pleistocen muộn) Những tài liệu khảo sát này về sau được sử dung trong nhiều báo cáo và bài viết của Trịnh Phùng, Nguyễn Chu Hồi, Phí Kim Trung

Các vấn đề về tai biến địa chất và địa chất môi trường trong giai đoạn này hầu như chưa được quan tâm nghiên cứu.

2.2 GIAI ĐOẠN SAU NĂM 1975

2.2.1 Các nghiên địa chất và trầm tích biển

Sau 1975 đất nước thống nhất, công cuộc nghiên cứu địa chất biển nói chung

và trầm tích đáy biển nói riêng đã được tiến hành mạnh mẽ song vẫn chưa đồng bộ Hàng loạt các công trình nghiên cứu biển cấp Nhà nước đã ra đời:

Chương trình nghién cứu biển 48.06 (1981-1985), 48B (1986-1990) trong các chương trình này đáng chú ý là các công trình nghiên cứu tổng hợp về sa khoáng và khoáng sản rắn ờ đới biển ven bờ Việt Nam của Nguyễn Biểu, Nguyễn Thị Kim Hoàn (1985) đã cho những nét khái quát về mức độ triển vọng của sa khoáng biển ven bờ

9

Viêt Nam Hổ Đức Hoài về cấu trúc địa chất và triển vọng dầu khí thềm lục địa Việt Nam ở các bể trầm tích Đệ tam đã tổng hợp ở mức sâu hơn và rộng hơn toàn bộ tài liệu địa chấn thăm dò trên thềm lục địa.

Cũng trong thời gian này, năm 1987, Viện khoa học Quảng Đông xuất bản tập Atlat địa chất - địa vật lý vùng biển Nam Trung Hoa gồm 13 bản đổ tỷ lệ 1/2.000.000 Tuy nhiên ở các vùng thềm lục địa Việt Nam và dải sườn lục địa kế cận trên các bản

đồ này còn bỏ trống hoặc là kết quả ngoại suy rất sơ lược, có độ tin cậy kém vá không

đủ số liệu thực.

Chương trình hợp tác nghiên cứu khoa học giữa Việt Nam và Liên Xô ở vùng biển Việt Nam (1980-1990): trong đó có nhiều chuyến khảo sát, lấy mảu nghiên cứu địa chất, trầm tích tầng mặt của các tàu Nhexmeanov (1982-1987), Vuncanolog (1982-1989), tàu Bogorov (1996), tàu Goordienco (1995) Kết quả của các chuyến khảo sát này đã được thể hiện trong một số bài viết của Trịnh Thế Hiếu, Nguyễn Hữu Sứu, Trần Đức Thạnh, Nguyễn Ngọc

rùng lừ sau năin 1975 có nhiều chuyến khảo sát địa chất, địa vật lý của các công ty dầu lửa các nước Liên Xô, Trung Quốc, Anh, Pháp, Mỹ đã tiến hành tìm kiếm thăm dò dầu khí ở vùng biển nông và thềm lục địa Việt Nam Trong đó đáng chú

ý trong các năm 1988-1989, tại Vịnh Bắc Bộ công ty Total (Pháp), BP (Anh), Shell — Fina (Hà Lan - Bỉ) đã khoan thăm dò dầu khí với hàng chục lỗ khoan sâu trên 2.000m

ở Vịnh Bắc Bộ nằm trong diện tích vùng nghiên cứu.

Năm 1993 Koroski và các đổng nghiệp người Nga đã công bố nhiều mẫu phân tích tuôi tuyệt đối xác định bằng phương pháp c 14 Đó là các tài liệu quý có giá trị cho nghiên cứu địa mạo, trẩm tích và địa tầng các trầm tích trẻ.

Từ 1991-1995, đề tài KT03-02 về “Địa chất, địa động lực và tiềm năng khoáng sản vùng biến Việt Nam” do Bùi Công Quế làm chủ nhiệm đã được thực hiện Kết quả của công trình này đã làm sáng tỏ địa tầng trầm tích Đệ tam cũng như đấ móng trước Kainozoi ơ vùng biển thềm lục địa Việt Nam Cũng trong khuôn khổ đề tài này, năm

1995, Trần Nghi, Phạm Huy Tiến đã lập sơ đồ địa chất Đệ tứ thềm lục địa Việt Nam

ty lộ 1/1.000.000 Đó là một trong những tài liệu mang tính định hướng cho các nghiên cứu trầm tích Đệ tứ ở thềm lục địa Việt Nam.

Từ năm 1991 đến 2001, đề án “Điều tra địa chất và tìm kiếm khoáng sản rắn biển ven bò (0-30m nước) Việt Nam tỷ lệ 1/500.000” do TSKH Nguyễn Biểu làm chủ nhiệm được Trung tâm Địa chất Khoáng sản Biển thực hiện (nay là Liên đoàn Địa chất biển) Đay là một đề án lớn được thực hiện trong nhiều năm, mổi nam khảo sát

đo vẽ địa chat ớ một vùng biển Mạng lưới khảo sát của đề án này là 2,5x2,5 km (vùng 0- lơm nước) và 5 X 5km (vùng 10-30m nước) Vùng biển Tăy Bắc Vịnh Bấc Bộ

đã được đo vẽ vào các nãm 1994: biển ven bờ Đèo Ngang — Nga Sơn 1996: biển ven

bò Nga Sơn - Hải Phòng và ] 997: biển ven bờ Hải Phòng — Móng Cái Đề án đã thu

thập được một khối lượng tài liệu nguyên thủy khổng lồ gồm hàng chục ngàn trạm khảo sát, hàng chục ngàn km tuyến địa chấn nồng độ phân dải cao, hàng trăm ngàn các kết quả phân tích về địa chất, trầm tích các loại Các phương pháp nghiên cứu được tiến hành quy mồ và hệ thống với nhiều chuyên đề, đến năm 2001 đã thành lập được loạt tờ bản đồ tỷ lệ 1/500.000 cho vùng biển ven bờ Việt Nam (0-30m nước) bao gồm: bản đổ trước Đệ tứ, Địa chất Đệ tứ, Địa hình, địa mạo, Trầm tích tầng mặt, cấu trúc kiến tạo, dị thường xạ phổ, vành trọng sa, dị thường địa hóa, phân bố dự báo khoáng sản, bồi tụ xói lở, địa chất môi trường, các bản đồ trường địa vật lý, thủy thạch động lực

Trong thời gian gần đây, thuộc nội dung chương trình biển KHCN 06 (1996- 2Ơ00) hàng loạt tờ bản đồ đã được nghiên cứu tổng hợp thành lậpở tỷ lệ 1/1.000.000 cho vùng thềm lục địa Việt Nam, gồm các đề tài nhánh như KHCN 06-11-2; nghiên cứu lập sơ đồ các thành tạo Pleiocen Đệ tứ thềm lục địa Việt Nam, do TSKH Nguyễn Biểu làm chủ nhiệm; KHCN 06-11-3; nghiên cứu thành lập bản đồ tướng đá cổ địa lý thểm lục địa Việt Nam, do GS.TS Trần Nghi làm chủ nhiệm; KHCN 06-12: bổ sung hoàn thiện để xuất bản các bản đồ địa chất, địa vật lý vùng biển Việt Nam và kế cận,

do GS.TS Bùi Công Quế làm chủ nhiệm, đã thành lập 3 bản đồ: Địa mạo, trầm tích đáy và cấu trúc kiến tạo cho toàn vùng biển Việt Nam và kế cận tỷ lệ 1/1.000.000 Thành công lớn nhất của các đề tài này là bước đẩu đã liên kết được một phần tài liệu địa chấn nồng và địa chấn sâu giữa các tài liệu khảo sát đo vẽ 1/500.000 ờ vùng biển ven bờ, các tài liệu về địa chất dầu khí và một số tài liệu của các chuyến khảo sát biển

ở vùng thềm lục địa Như đã nói ở trên một cách khái quát đặc điểm trầm tích Pliocen

- Đệ tứ trầm tích tầng mặt ở thềm lục địa Việt Nam, trong đó có vùng nghiên cứu.

Ngoài các tài liệu đã nêu trên còn phải kể đến một nguồn tài liệu mới hết sức quan trọng, đó là tài liệu thực địa của đề tài KC.09-17 thuộc Chương trình nghiên cứu khoa học và công nghệ biển (KC.09) thực hiện nàm 2003 và 2004 Đề tài đã lấy được hàng trãm mẫu tầng mặt và ống phóng trọng lực có chất lượng cao.

Như vậy cho đến nay vùng biển Tây Bắc Vịnh Bắc Bộ đã được nghiên cứu, thành lập các loại bản đồ ử tỷ lệ 1/1.000.000, phần biển 0-30m nước đã được đo vẽ và thành lập ban đổ ơ ty lệ 1/500.000 Với nguồn tài liệu phong phú như vậy

2.2.2 Nghiên cứu địa chất tai biến

Trong các công trình đề cập đến các tai biến địa động lực đới bờ, đáng chú ý có bài của Lê Văn Mạnh và nnk (1997) nghiên cứu cho vùng bờ Nga Sơn- Hải Phòng, bài của Nguyễn Hồng Phương (1998) đánh giá về độ nguy hiểm động đất khu vực ven biển và thềm lục địa đông nam Việt Nam Bài cúa Chu Vãn Ngợi và nnk (200QJ đã làm sáng tỏ đặc điểm động lực ven biển đổng bằng châu thổ Sông Hông Một số công trình đề cập đến các loại hình tai biến và đánh giá tiềm năng tai biến địa chất ở các khu vực ven biển như nghiên cứu của Nguyễn Đinh Hoè (1997) ở dải ven biển Nghi

11

Lộc- Nghệ An, của Mai Trọng Nhuận và nnk (1996, 1997, 1998) ở dải ven biển Đèo Ngang - Nga Sơn, Nga Sơn Hải Phòng, Hải Phòng - Móng Cái.

Trong công tác nghiên cứu địa chất tai biến đới duyên hải, đối tượng nghiên cứu quan trọng và cũng được quan tâm nhiều nhất là các tai biến liên quan đến bồi tụ xói

lở và các tai biến liên quan đến nước dâng do bão.

Loại hình tai biến liên quan đến bổi tụ - xói lở được tập trung nghiên cứu trong một số đề tài cấp nhà nước: “Chống sa bổi cảng Hải Phòng”( 1992- 1995), “Nghiên cứu cán cân nước sa bổi ”(1994- 1995) do viện Địa lý chủ trì, “Hiện trạng và nguyên nhân bồi xói dải bờ biển Việt Nam - đề xuất các biện pháp khoa học kỹ thuật bảo vệ

và khai thác đất ven biển (KT 03 14)”, "Nghiên cứu hiện trạng và nguyên nhân bồi xói dải ven biển Việt Nam Các giải pháp kỹ thuật bảo vệ khai thác vùng đất ven biến"(1992- 1995) - Đề tài thuộc chương trình CT- 06A: Khai hoang lấn biển phát triển các vùng đất mới cửa sông ven biển Bắc Bộ do viện Khoa học Thuỷ lợi thực hiện Đặc điểm xói lở bồi tụ ven biển còn được đề cập trong các công trình nghiên cứu độc lập ở góc độ đánh giá hiện trạng, nguyên nhân, cơ chế và dự báo xu thế của Trần Đình Lân và Nguyễn Đức Cự (1991 - 1993) ở vùng cửa sông Thái Bình, Trần Đình Lân và nnk (1991 - 1993,1994) ở Hải Phòng và cửa sông Thái Bình, Trần Đức Thạnh

va nnk (1991, 1993, 1994, 1997), Nguyễn Chu Hổi và nnk (1993), Lê Xuân Hổng (1991, 1996) ở vùng bờ biển vùng châu thổ Sông Hổng, Đinh Văn Huy và nnk (1998)

ở cửa sông Bạch Đằng và cảng Hải Phòng Công trình của Nguyễn Chu Hồi và nnk (1993) có đưa ra đánh giá tác động của việc xây dựng đập Đình Vũ đến động lực vùng Cửa Cấm - Nam Triệu như là một nguyên nhân của hiện tượng sa bồi luồng vào cảng Hải Phòng Đáng quan tâm là các công trình nghiên cứu bồi tụ - xói lở của Lê Xuân Hong (1997), Trịnh Thế Hiếu (1998) Họ đã có những nhận xét về tương quan bổi - XÓI toàn bộ đường bờ Việt Nam, phân vùng bồi xói theo những đánh giá cụ thể về cường độ và tốc độ Ngoài ra, một số công trình còn nghiên cứu các quá trình bồi tụ- xói lở bằng phương pháp mô hình hoá toán học như “áp dụng quy tắc Bruun để tính toán dự báo xói lở các bãi biển ven bờ Hải Phòng khi có sự dâng cao của mực biển” (Trần Đức Thạnh, 1991- 1993), “Nghiên cứu bồi xói ỉuổng tàu tại vùng cửa sông bằng

mò hình toán 3 chiều” (Hoàng Anh Dũng, 1999)

Trong thời gian này, hướng nghiên cứu giải pháp giảm thiểu các tai biến xói lở - bồi tụ đới bờ được quan tâm và chú trọng hơn, các đề xuất đưa ra trong các báo cáo hiện trạng thường thảo luận về thiết kế kỹ thuật và vật liệu xây dựng các công trình bảo vệ bờ biển như đê, kè, mỏ hàn, bãi bồi nhân tạo cũng như các kỹ thuật nạo vét cáng, luồng tàu (Vũ Uyển Dĩnh, 1999; Trịnh Việt An, 1999; Nguyễn Ngọc Huệ, 1999; Phạm Văn Thứ, 1999 ) Theo những đề xuất này, khi đưa ra giải pháp chống xói lở đới bờ cần phải xác định các thông số về dòng chảy, lưu lượng trầm tích vận chuyển, khí tượng thuỷ hải văn, tốc độ và nguyên nhân bồi - xói đặc trưng cho vùng

để làm cơ sờ cho việc thiết kế cấu trúc và tính toán các thông số kỹ thuật cua cổng

trình bảo vệ bờ Lê Xuân Hồng (1995), trong một công trình nghiên cứu về đặc điểm bồi xói vùng châu thổ Sông Hổng, có đưa ra các ý tưởng về xây dựng đê dự phòng bên trong, kè đá hộc chân đê để bảo vệ các đê xung yếu cũng như xây dựng các mỏ kè ngang vuông góc với đê chính và hệ thống mỏ kè phụ tạo mắt lưới bẫy phù sa dọc bờ Nghiên cứu ở đảo Cát Hải - Hải Phòng, Trần Đức Thạnh (1997) đã đưa ra phương án xây kè dạng vòng cung bờ khép dần vào giữa theo những thời gian khác nhau Công trình nghiên cứu tai biến bồi lắng luồng tàu ở cửa sông Soài Rạp của Hoàng Anh Dũng (1999) đã tính toán cụ thể được lượng bùn cát cần nạo vét hàng nãm Một số nghiên cứu khác (Hoàng Xuân Lượng và nnk, 1999, ) cho rằng, công trình bảo vệ bờ cần được kết hợp với các công trình tiêu sóng Đáng chú ý còn có công trình của Nguyền Ngọc án và Tomoyama Shibayama (1999) vẽ giải pháp nẽn bùn chống xói lớ

bờ biển dựa trên viộc chứng minh hiộn tượng hệ số tắt dán của sóng trên nền bùn cao hơn một bậc so với hệ số tắt dần của sóng trên đáy cố định Tuy phương án về giải pháp nền bùn này đã được thí nghiệm và đạt được kết quả trong môi trường nhân tạo, nhưng cho đến nay vẫn chưa được kiểm chứng về tính khả thi trong môi trường tự nhiên.

Tai biến địa chất liên quan đến hiện tượng bão và nước dâng do bão được nghiên cứu thông qua hàng loạt các đề tài cấp nhà nước và cấp bộ do các Viện Khí tượng Thuỷ vãn, Trung tâm Khí tượng Thuỷ vãn Biển và Viện Địa lý thực hiện Có thể kể tên một số để tài cấp nhà nước như “Khí tượng thuỷ vãn phục vụ kinh tế xã hội” (1986- 1990), “Sự phát sinh và phát triển sóng lừng Biển Đông” (1991- 1994), và một số đề tài cấp bộ như “Mô hình phát triển bão” (1991- 1995), "Công nghệ dự báo nước dâng bão ven bờ biển Việt Nam” (KT 03 06, 1991- 1995), “ảnh hưởng nhiệt độ nước đến cường độ bão” (1991- 1996) Nghiên cứu về hoạt động của bão, áp thấp nhiệt đới và các yếu tố khí tượng ở dải ven biển Việt Nam có bài của Đào Trọng Hiển

và nnk, 1998 ở vùng Nam Trung Bộ, Phan Văn Hoặc và nnk (1998) ở vùng Cà Mau -

Kiên Giang Các đề tài cũng như các công trình độc lập nghiên cứu tai biến địa chất liên quan đẽn bão và nước dâng do bão trong giai đoạn này có xu hướng thiên về mô hình bão và dự báo tiến triển nước dâng do bão Nghiên cứu bão và dự báo tiến triển của xoáy thuận nhiệt đới có bài của Lê Đình Quang (1991, 1998), Đào Trọng Hiển (1998) Bài của Nguyễn Vũ Thắng và nnk (1999) kết hợp phương pháp mô hình số trị

I SP LASH và phương pháp phần tử hữu hạn để dự báo nước dâng do bão ở khu vực Hái

Phòng, bài của Bảo Thạnh (1999) nghiên cứu về nước dâng do bão số 5 ở vùng ven biển Nam Bộ, bài của Bùi Xuân Thông (1999; nghiên cứu lập bản đồ đường bao nước dâng bão vùng bờ biển Nghệ An Bằng những mô hình này có thể dự báo được tốc độ bão, hướng bão, vị trí đổ bộ cúa bão, phân bố độ sâu và độ cao dâng nước của từng khu vực Tuy nhiên, những kết quả tương đối chính xác chỉ có thể đạt được ử các điều kiện biên rộng, khi dòng chảy và địa hình bờ không quá phức tạp Do đó các mô hình chưa đạt được tính khả thi đối với nhiều vùng ven biển Việt Nam có địa hình ven bờ phức tạp Nhận xét về khá năng tai biến địa chất liên quan đến sư dâng cao mực nước

13

biển trong hiộn tại có bài của Trần Đức Thạnh (1996) nghiên cứu cho vùng Hải Phòng, song do chưa có các sô' liệu tính toán cụ thể nên cũng chỉ mới đạt được mức định tính.

Các dạng tai biến khác xảy ra ở khu vực ven biển Việt Nam cũng được nghiên cứu, tuy ở phạm vi nhỏ hơn Đáng quan tâm có các cống trình “Xâm nhập mặn ở đồng bằng Bấc Bộ” (Ngô Trọng Thuận, 1991) “Bước đầu đánh giá ảnh hưởng của sóng thần ở Biển Đông đến bờ biển Việt Nam ” (Phạm Vãn Thục, 1995),

Có thể thấy được rằng, trong giai đoạn này các công trình nghiên cứu địa chất tai biến đã đồng bộ hơn, bao quát trên nhiều loại hình tai biến, và đặc biệt đã chú trọng hon đến công tác dự báo, phòng tránh và giảm thiểu tai biến.

3.1.1 Tài liệu địa vật lý

- Mặt cắt đo sâu hổi âm của Liên đoàn địa chất biển

- Mặt cắt địa chấn sâu bồn trũng sông Hồng và vịnh Bắc Bộ.

- Mặt cắt địa chấn sâu do công ty Total tiến hành khảo sát ở bồn sông Hồng - vịnh Bác Bộ năm 1989-1990.

- Các tuyến địa chấn nông phân giải cao do Liên đoàn Địa chất Biển và Liên đoàn Vật lý địa chất khảo sát từ năm 1992 đến nay ở đới biển nông ven bờ (0-30m nước).

Các mặt cắt địa chấn sâu, địa chấn nông, đo sâu hồi âm là tài liệu vô cùng quý giá và quan trọng dùng để phân chia các chu kỳ trầm tích Đệ tứ, từ đó vạch ranh giới tuổi trầm tích tầng mặt cũng như nhận biết các tướng trầm tích Mặt cắt địa chấn nông phân giải cao còn cho phép phân chia được các tập trầm tích hình thành trong giai đoạn biển tiến, biển thoái và các dấu vết đào khoét của lòng sông cổ.

3.1.2 Tài liệu lỗ khoan và ống phóng

Tài liệu ống phóng và các lỗ khoan vùng biển ven bờ Tây Bắc Vịnh Bắc Bộ của Liên đoàn Địa chất Biển thực hiện trong các năm từ 1991-2001 và các tài liệu ống phóng vùng biển Vịnh Bắc Bộ trong đề tài KC09-17.

3.1.3 Tài liệu các công trình nghiên cứu trước đây

- Tài liệu đầu tiên về thành lập sơ đồ phân bố trầm tích tầng mặt rìa Đông Thái Bình Dương tỷ lệ 1/6.000.000 của tàu Shepand khảo sát năm 1949.

- Tài liệu lập bản đồ các kiểu trầm tích vịnh Bắc Bộ của tàu Niino, Emery khảo sát năm 1961.

- Tài liệu của chương trình nghiên cứu tổng hợp vịnh Bắc Bộ của đế tài hợp tác Việt - Trung từ năm 1963-1965.

- Tài liệu của chương trình nghiên cứu biển 48.06 thực hiện vào năm 1981-

1985 và 48B năm 1986-1990.

15

- Tài liộu về hợp tác nghiên cứu khoa học giữa Việt Nam và Liên Xô ở vùng

biển Việt Nam từ nâm 1980-1996 của các tàu: Nhexmeanov (1982-1987),

Vuncanolog (1982-1989), tàu Bogorov (1996) và tàu Goordienco (1995) thành ỉập nên

bản đồ tướng đá - cổ địa lý Miocen muộn — Pliocen và Pleistocen.

- Đề tài KT03-02 “Địa chất, địa động lực và tiềm năng khoáng sản vùng biển

Việt Nam" do Bùi Công Quế chủ nhiệm nãm 1991-1995, trong đó có bản đồ trầm tích

Đệ tứ vùng biến Việt Nam tỷ lệ 1/1.000.000 do GS Trần Nghi và nnk chủ biên.

- Đề án “Điều tra địa chất và tìm kiếm khoáng sản rắn biển ven bờ (0-30m

nước) Việt Nam tỷ lộ 1/500.000 do TSKH Nguyễn Biểu chủ nhiộm năm 1991-2001.

- Chương trình biển KHCN-06-11 do Mai Thanh Tân chủ nhiệm (1996-2000)

trong đó có các bản đổ trong đó có: Bản đồ tướng đá - cổ địa lý Pliocen-Đệ tứ thềm

lục địa Việt Nam và Bản đổ tướng đá - cổ địa lý giai đoạn Pleistocen muộn thềm lục

địa Việt Nam do Trần Nghi thực hiện năm 2000 Bản đồ địa chất Pliocen - Đệ tứ thềm

lục địa Việt Nam, Nguyễn Biểu, 2000 và Bản đồ địa mạo thềm lục địa Việt Nam,

Đạng Văn Bát và nnk, 2000 Sơ đồ dự báo thành phần thạch học trầm tích Đệ tứ thềm

lục địa Việt Nam và sơ đổ đẳng dày tầm tích Đệ tứ thềm lục địa Việt nam do Nguyễn

Hồng Minh và nnk xây dựng năm 2000.

- Chương trình biển KHCN06-12 do Bùi Công Quế chủ nhiệm bao gồm: Bản

đồ trầm tích đáy biển Việt Nam và kế cận do Trần Nghi, Phạm Huy Tiến thành lập

năm 2000, Bản đổ địa mạo biển Việt Nam và kế cận của Nguyễn Thế Tiệp, 2000.

3.2 PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u

3.2.1 Phương pháp luận

Nghiên cứu trầm tích Đệ tứ là một vấn đề rất khó và phức tạp Do đó, cần có

một nhận thức mang tính lý luận cơ bản có ý nghĩa như tư tưởng định hướng cho việc

đặt vấn đề và giải quyết vấn đề một cách đúng đắn.Với một khối lượng tài liệu tham

khảo vô cùng lớn vừa là điều kiện thuận lợi song cũng sẽ là khó khăn nếu việc lựa

chọn và sử dụng nguồn tài liêu không xuất phát từ nhận thức và phương pháp tiếp cận

khoa học Nghièn cứu trầm tích Đệ tứ vùng biển Tây Bắc Vịnh Bắc Bộ phải xuất phát

từ nhận thức quan hê nhân - quả hay còn gọi là phương pháp “tiếp cận hệ thống” Vấn

đề hình thành và tiến hoá các thành tạo trầm tích Đệ tứ trên đáy biển quả thật rất phức

tạp bởi bị chi phối và ảnh hưởng của nhiều yếu tố cả nội sinh và ngoại sinh.

Từ các kết quả nghiên cứu về địa chất Đệ tứ và trầm tích luận trên đất liền đồng

thời dựa trên cơ sở phân tích các sự kiện, các mối quan hệ hai hay nhiều chiều đặc biệt

là quan hộ trâm tích Đệ tứ giữa đất liền và đáy biển có thể rút ra một số lý thuyết

mang tính chất định hướng cơ bản như sau:

1 Trong Đệ tứ, trầm tích cùa các đồng bằng Việt Nam bao góm 5 chu kỳ cơ bản và có quan hệ với sự thay đổi mực nước biển và chuyển động kiến tạo Ranh giới dưới cùng mỗi chu kỳ được vạch ở tập trầm tích hạt thô nhất, ranh giới trên cùng được

vạch ra ở tập hạt mịn nhất Tập trầm tích hạt thô (tảng, cuội, sạn, cát thô) phản ánh

nãng lượng thuỷ động lực lớn, dòng chảy sông — lũ, sông — châu thổ xuất hiện trong giai đoạn biển lùi sông thắng biển Đó là môi trường lòng sông, lạch triều có cấu tạo xiên chéo, xiên đổng hướng Tập trầm tích hạt mịn như bột, sét phản ánh năng lượng môi trường thấp xuất hiện trong giai đoạn biển tiến gồm bãi bồi sông (đồng bằng bồi tích), bãi bổi châu thổ (delta plain), vũng vịnh, biển nông có cấu tạo phân lớp ngang song song, sóng ngang hoặc sóng xiên đứt đoạn xen kẽ dạng lông chim.

2 Thành phần khoáng vật, hoá học và chỉ số địa hoá môi trường cũng thay đổi theo chu kỳ từ dưới lên và theo quy luật từ môi trường lục địa là chủ yếu sang môi trường biển là chủ yếu:

- Từ trầm tích lục địa vắng mặt hoàn toàn khoáng vật monmorilonit sang trầm tích biển chứa monmorilonit.

- Độ pH của môi trường thay đổi từ môi trường lục địa sang môi trường biển do

dó chỉ số pH có giá trị tăng dần từ <7 sang >7,5

- Tỷ sô' Fe20 3/F e0 tăng dần đối với tập sét loang lổ do quá trình phong hoá và giảm dần đối với toàn bộ nhịp trầm tích còn giữ môi trường nguyên thủy.

- Hệ sô' kation trao đổi (Kt) tăng dần từ đầu chu kỳ đến cuối chu kỳ.

3 Trầm tích Đệ tứ thành tạo trong các bổn trũng rift Kainozoi có cấu tạo chu

kỳ đầy đủ và bề dày trầm tích có tính đối xứng từ tâm bồn ra hai cánh Các chu kỳ trầm tích tương ứng với các bậc thềm Đệ tứ vùng ven rìa đổng bằng Các bậc thềm càng cao thì càng cổ, ngược lại các phức hệ trầm tích càng sâu thì có tuổi càng cổ.

4 Trầm tích Đệ tứ phần đất liền và dưới biển có mối quan hệ ngược chiều do

sự dao động mực nước biển đại dương thế giới theo nguyên lý “con lắc đơn” Có nghĩa

là trong cùng một chu kỳ trầm tích tương ứng với một chu kỳ băng hà thì mực nước thời kỳ báng hà (tức biển thoái cực đại) tạo nên một đới bờ sâu nhất và xa bờ biển hiện đại nhất, ngược lại mực nước cao nhất (gian băng) lại tạo nên đường bờ chính là các thềm biển cao nhất trên núi và cũng xa đường bờ hiện tại nhất Đới bờ hiện nay là sự hội tụ các chu kỳ chuyển động của “con lắc đơn” tức các giai đoạn biển tiến và biển thoái có quy luật giảm dần đều và trở lại trạng thái ổn định tương đối đó chính là đới cân bằng.

5 Từ đới bờ hiên đại chỉ gồm 1 tuổi trầm tích Holocen muộn đi dần xuống biên sâu sẽ gặp trầm tích Holocen sớm - giữa, Pleistocen muộn phần muộn, Pleistocen muộn, Pleistocen giữa, Pleistocen sớm Ngược lại từ đới bờ đi lên cao các đinh đồi và sườn núi ven biển sẽ gạp trầm tích và thềm biển có tuổi tương tự song tre hơn một pha

so với phần dưới biển.

6 Càng ra sâu bề dày trầm tích độ tứ càng mỏng do sự sụt lún kiến tạo và sự dịch chuyển dần đường bờ cổ vào phía đất liền đổng thời với hiện tượng khuyết dân các chu kỳ trầm tích trẻ Ranh giới tại những điểm mặt trên cùa băng địa chãn số

17

ĐAI H O C Q ‘JÔC G ia * à n o , TRUNClUNGi/w -ỵsí TA V ' ‘ HC* ■ ■ T,J|J V ÊN

> r m

lượng tập phản xạ giảm đi đó chính là ranh giới tuổi Tuy nhiên ở vi trí các mép thềm, đặc biệt là mép thềm trong và thềm giữa thì trầm tích Đệ tứ có thể tăng lên đột ngột nhờ có 3 yếu tố được duy trì đồng thời:

- Là đới đường bờ cổ nhưng có sự dao động mực nước biển tương đối lowstand

và highstand.

- Sụt lún kiến tạo

- Đền bù trầm tích vượt quá biên độ sụt lún kiến tạo

7 Trầm tích tầng mặt là những tài liệu quan trọng để xác định đới bờ cổ

- Có mặt của trầm tích hạt thô và vỏ sò mài tròn cạnh, phân bố từng dải khuôn theo đường đẳng sâu nằm ở độ sâu lớn và xa bờ Đó là dấu hiện của tướng bãi triều cổ.

- Có mật của hệ thống lòng sông cổ dạng rẻ quạt hoạc cành cây có rãnh sâu bị nhoà vào các trường nón quạt cửa sông.

- Có mặt các đê cát ven bờ chọn lọc tốt chạy song song đường đẳng sâu và sét xám xanh giàu monmorilonit vũng vịnh.

- Có mật các lớp sét bột loang lổ vàng đỏ xen kết vón laterit là dấy hiệu của tầng sét biên Q |3b của đợt biển tiến Vĩnh Phúc bị phong hoá trong giai đoạn khí hậu khô nóng biển lùi đến độ sâu 100-120m nước (bãng hà Wurm2)

3.2.2 Phương pháp nghiên cứu

ỉ Nhóm phươìĩg pháp địa vật lý

+ Phân tích các mặt cắt địa chấn sâu phân chia chu kỳ trầm tích và tuổi địa chất Xác định các điểm uốn địa hình và nêm tăng trưởng thuộc tướng nón quạt cửa sông (biển lùi).

+ Phân tích các mặt cát địa chấn nông phân giải cao: phân chia chu kỳ trầm tích (biển tiến - biển thoái, cấu tạo trầm tích, môi trường thuỷ động lực)

2 Nhóm phương pháp nghiên cứu thành phần vật chất

(kích thước hạt trung bình ), So (độ chọn lọc), Sk (hệ số bất đối xứng) theo phương pháp Strask.

b Phương pháp xác định hình thái hạt vụn.

Hình thái hạt vụn được thể hiện qua các hộ số mài tròn (Ro), độ cẩu (Sf) Hệ số

Ro phản ánh mức độ mài tròn của trầm tích tức là phản ánh quãng đường vận chuyển của vật liệu trầm tích Hệ số Sf phản ánh đặc điểm của đá mẹ là đá trầm tích, magma hay biên chất Có nhiều phương pháp xác định Ro, Sf, thường dùng nhất là kính hai mắt Từ kết quả này có thể xác định được các mồi trường trầm tích của vật liệu.

c Phương pháp xác định thành phần khoáng vật vụn cơ học

Phương pháp xác định lát mỏng thạch học bở rời cho phép nghiên cứu thành phần khoáng vật vụn có mặt chủ yếu trong các trầm tích cát, cuội, sỏi như thạch anh, mảnh đá, felspat, mica Thạch anh là khoáng vật phổ biến nhất Các đặc điểm như màu sắc, độ trong suốt, dấu vết bề mặt của các hạt thạch anh có thể giúp xác định được phần nào các yếu tố về môi trường vận chuyển và hình thức vận chuyển vật liệu.

d Phương pháp xác định định lượng thành phần khoáng vật sét bằng các phán tích Rơn ghen định lượng, Nhiệt vi sai.

Các phương pháp này cho phép xác định hàm lượng % của từng khoáng vật sét

có trong mẫu hoặc mức độ ưu thế của các loại khoáng vật Căn cứ vào đặc điểm hàm lượng tỉ lệ này giúp cho việc xác định tính chất của mồi trường trầm tích Ngoài ra, thành phần khoáng vật sét dùng để xác định và đánh giá chất lượng về mặt khoáng sản sét.

/ Phương pháp xác định tuổi đồng vị bằng c 14

Các tuổi xác định bằng phương pháp đồng vị c 14 có trong khu vực nghiên cứu

và các vùng lân cận sử dụng để luận giải, so sánh, phân chia địa tầng trầm tích Đệ Tứ, đồng thời nhằm xác lập lịch sử phát triển của các thành tạo Đệ tứ cho vùng nghiên cứu.

g Phương pháp phân tích thành phần hóa học

Bằng phương pháp phân tích hóa silicat, cho phép xác định hàm lượng % các

oxyt có trong tầng trầm tích nghiên cứu Hợp phần ôxyt có mối quan hệ chặt chẽ với thành phần độ hạt và khoáng vật của trầm tích Từ việc xác lập các tỉ số của các oxyt

có thể xác định độ đom khoáng, đa khoáng, điều kiện thành tạo của trầm tích cũng như điều kiện tướng đá - cổ địa lý của vùng nghiên cứu.

h Phương pháp xác định các chỉ tiêu địa hóa môi trường trầm tích

19

Cảc hệ số địa hóa môi trường như độ pH, thế ôxy hóa khử (Eh), kation trao đổi (Kt), carbon hữu cơ (Chc), Fe+2 s /Chc, Fe+2/Fe+3 là những chỉ số quan trọng để xác định tính chất của môi trường thành tạo trầm tích.

k Phương pháp địa chấn địa tầng

Trong nghiên cứu địa chất biển nói chung và nghiên cứu trầm tích Đệ tứ nói riêng, phương pháp địa chấn địa tầng là một phương pháp quan trọng và được sử dụng rộng rãi Trong đó địa chấn nông độ phân dải cao được coi là phương pháp nghiên cứu định lượng cho các địa tầng Độ tứ.

Dựa vào hàng loạt các dấu hiệu của các tập sóng phản xạ, như các kiểu sóng phán xạ, mức độ đậm nhạt của sóng phản xạ, sự khác nhau giữa hai loại sóng phản xạ, dấu hiệu cua các bề mặt bóc mòn, hố đào sẽ xác định đựơc ranh giới các tập, các bề mặt địa tầng địa chấn, cấu tạo của các tập, tầng địa chấn, bề đày của tầng, của lớp phủ

Đệ tứ Đông thời liên kết với các tài liệu địa chất khác để lập mặt cắt địa chất, vẽ các bán đổ, giải đoán thành phần trầm tích

Về ranh giới tuổi tuyệt đối tập thể tác giả sử dụng các mốc quan trọng như khu vực Đông Nam á đã thống nhất;

Ranh giới Pliocen - Pleistocen dưới: 1,6 triệu năm

Ranh giới Pleistocen dưới - Pleistocen giữa: 700.000 năm

Ranh giới Pleistocen giữa - Pleistocen muộn: 125.000 năm

Ranh giới Pleistocen muộn - Holocen: 10.000 nãm

Ranh giới Holocen sớm - Holocen giữa: 5.000 nãm

Ranh giới Holocen giữa - Holocen muộn: 3.000 nãm

CHƯƠNG 4

ĐẶC ĐIỂM TRẦM TÍCH ĐỆ TỨ VÙNG BIỂN TÂY BẮC VỊNH BẮC BỘ

Nghiên cứu các thành tạo trầm tích Đệ tứ chính là nghiên cứu những sự kiện quan trọng đánh dấu sự phát triển lịch sử địa chất trong một thời gian lâu dài từ khoảng 1,6 triệu nãm trở lại đây Những sự kiện này được phát hiện và khôi phục lại dựa trẽn sự minh giải các tài liệu như địa vật lý, thành phần trầm tích, khoáng vật, cổ sinh, địa tầng trầm tích, tuổi tuyệt đối từ mẫu CM thực vật và vỏ sò lấy từ trầm tích táng mạt, mẫu lỗ khoan, ống phóng trọng lực, Trên sơ sở đó giúp xác định đặc điểm

và quy luật phân bố các thành tạo trầm tích Đệ tứ vùng biển Tây Bắc Vịnh Bắc Bộ theo không gian đáy biển và theo mặt cắt địa chất.

Trầm tích Đệ tứ ở trên đất liền cũng như dưới biển có thể phân loại trên cơ sở thành phần thạch học, môi trường thành tạo hoặc tuổi tùy thuộc vào mục tiêu nghiên cứu hoặc mức độ chi tiết của tài liệu Đối với Trầm tích Đệ tứ vùng Biển Việt Nam và

kế cận tất cả các tác giả trước đáy đều phân loại theo thứ tự tiêu chí sau: Tuổi, nguồn gốc, thạch học Trong báo cáo này cũng sứ dụng cách phân loại trên.

Trên đáy biển Tây Bắc Vịnh Bắc Bộ chúng phân bố lấp đầy các rãnh xâm thực

sâu trên bề mặt bào mòn của trầm tích Neogen ồ độ sâu 200-300m (hình 4.2-4.5)

Trầm tích là cuội sạn cát màu xám vàng, xám đen độ mài tròn tốt, chọn lọc trung bình đến kém Thành phần cát sạn đa khoáng, giàu mảnh đá granit, phía nam vùng nghiên cứu còn gặp các mảnh đá phun trào.

Trầm tích cát bột sông biển c ổ ịa m Q /)

Tưởng trầm tích này gặp ở độ sâu 280-320m trên mặt cắt địa chấn (độ sâu đáy biển 50m nước) và nâng cao dần khi vào gần bờ ở độ sâu 70-120m (độ sáu đáy biển 0- 10m nước) Trong các lỗ khoan máy bãi triều gập tại lỗ khoan 96-1 (độ sâu 75 lOOm) trầm tích có phần đá> là cát bột và kết thúc là sét bột loang lổ màu vàng nâu, xám nâu chứa nhiều hạt laterit.

Trầm tích bùn sét, bột cát biển cổ ( m Q /)

21

m (L

Ifinh 4.3 Mặt tat trám tích tv tứ vùng hùín Tây Bãc Vịnh Bãc Bộ theo tuyến T2

Hình 4.5 Mặt cat trầm tích ĐC tứ vòing biến Tây Bác Vịnh Bấc Bộ theo tuvến T4

Trong các mặt cắt địa chấn tầng trầm tích này được đặc trưng bởi sóng phan xạ song song rõ nét, thành phần thạch học là bùn sét mịn.

Theo dõi trên các bãng địa chấn theo hướng vuông góc với đường bờ, tầng trầm lích này phân bô một cách liên tục (hình 4.2-4.5) Trên các mặt cắt song song với bờ biên có thê phát hiện các rãnh bào mòn phát triển bởi hoạt động của các dòng sông ở pha biển thoái sau đó.

Trầm tích này bắt gặp trong các trong hầu hết các lỗ khoan máy bãi triều Trầm tích là cát hạt trung - thô màu trắng đục chứa pyrit thứ sinh chuyển lên là các lớp bột sét, bùn sét xen cát màu xám xanh chứa mảnh vụn Mollusca, đá vôi Một sô nơi (ở phía trên) là tầng sét bột xám xanh phong hoá loang lổ Chiều dày 15-100m.

THỐNG PLEISTOCEN - PHỤ THỐNG TRUNG - PHẦN DƯỚI

Trầm rich sạn, cát sạn, cát hùn sông hiển cổ ịamQI2a)

Vùng biển thềm lục địa trầm tích này gặp hầu hết trong các bâng địa chấn và lỗ khoan bãi triểu, khoan biền.

Mặt cắt chung của tầng trầm tích gồm hai phần: phía dưới là cuội sạn sỏi, cát ít khoáng tới đa khoáng trên là cát bột xám xanh, sét bột xám nâu tới xám tối, phần trên cùng bị loang lổ màu vàng, xám vàng Trong lỗ khoan LK96-1 (cửa Lạch Giang) cũng

gặp một sô' dạng hoá thạch của Foraminifera: Psevcìorotaliư sp Amphisteẹina sp.,

Operculỉna, Asterolotaỉia pulcheỉìư, Celanthus craticulatus tuổi Pleistocen giửa -

muộn Ngoài ra trong trầm tích của tẩng còn chứa phong phú tập hợp bào tử phấn của

thực vật ưa mạn: Microlepia sp., Cyatheu sp., Lygodium sp., Rhizophora sp., Poaesa gen indet., Quercus sp., Chiểu dày của tầng thay đổi 5-20m.

Trầm tích cát, cát bột, bùn sét biển nông ven bờ cổ (mQt:“)

Trên mạt cắt địa chấn trầm tích biển Pleistoxen trung đặc trưng băng trường sóng phản xạ dải ngang, trên bề mặt có nhiều hố đào khoét và được lấp đẩy bảng trầm tích hạt thô (hình 4.2-4.5) Thành phần thạch học bao gồm bột sét lẫn cát phong hoá loang lổ, màu xám xám xanh, xám trãng Chiều dày thay đối 50-180m.

* Trầm tích phía dưới là cát chuyển lên phía trên là bột sét, bùn sét màu xám,

xám xanh, ở độ sâu từ 100-79,6m (LK96-3): Trầm tích gồm chú yếu là cát hạt thô màu xám xanh, xám sáng xen các lớp mong bột sét màu xám xanh.

THỐNG PLEISTOCEN - PHỤ THỐNG TRUNG - PHẨN TRÊN

Tràm rích cát sụn, cát bùn sông bie'n co (amQ;2h)

Trên các băng địa chãn nòng thể hiện rõ các tập và mật ranh giới góm các thấu kính có phản xạ xiên chéo và xích ma tăng trưưng điển hình là từ mép thèm luc địa trở

vào Trầm tích phía dưới là cát, cát sạn, sạn sỏi màu xám xanh, xám vàng, phía trên là bột sét xám xánh, xám đen.

Trám rich bột sét, sét bột đầm lầy ven biển (mbQị2b)

Trầm tích này không lộ trên bề mặt mà chỉ phát hiện qua các lỗ khoan bãi triều, khoan biển Trầm tích là bột sét, sét bột, xen ít cát mịn màu xám đen, xám xanh giàu mùn thực vật, chứa ở lớp than bùn mỏng Dày 5-15m.

Trầm tích cát, cát bột, bùn sét, biển nông c ổ ịmQị21’)

Trẩm tích biển mQ|2b được thành tạo trong pha biển tiến ứng với gia bãng Riss- Wurml Trên bãng địa chấn đễ dàng phát hiện nhờ đặc trưng sóng địa chấn song song, ranh giới trên rõ nét bởi các rãnh bào mòn, xâm thực.

Trầm tích gồm các lớp cát bột mịn, sét bột xám xanh bị loang lổ nhẹ Tại LK71 (Bắc Hà Tĩnh), trầm tích có thành phần là: phía dưới là sét bột xám xanh, xám sẩm, phớt xanh dẻo mịn, chuyển lên phía trên là sét loang lổ, vàng, nâu đỏ lẫn các ổ sạn thạch anh.

THỐNG PLEISTOCEN - PHỤ THỐNG THƯỢNG, PHẨN DƯỚI

Trầm tích cát sạn - bột - sét sông biển cổ (amQj3a)

Trầm tích amQ,3a phân bố được thành tạo khi biển thoái cực đại ứng với bãng

hà wurml, trầm tích là cát sạn, cát lẫn bột sét, phía trên bị loang lổ nhẹ Trên băng địa chấn đặc trưng là cấu tạo kiểu xichma tăng trưởng, phía trên là kiểu cấu tạo song song của trầm tích biển tiến sau đó.

Trám tích gồm 2 phần, phía dưới là sạn sỏi, cuội sạn, chuyển lên trên là bột sét loang lổ màu xám vàng, hoặc là bùn cát, bột cát, màu nâu hồng phớt tím Mặt cắt của tầng ở LK96-II độ sâu 66 - lOOm (Cồn Vành) chủ yếu là bùn cát, bột sét, màu xám nâu (nâu hổng phớt tím); 95 -100m gặp ít mùn thực vật, lá cây, ít mảnh sò ốc kích thước nhò (5-7mm) Thành phần cấp hạt chung của tầng: cát = 15-23%, bột = 21 - 60,2%, sét = 23,9 - 58% Hệ số độ hạt So = 2,36 - 3,25, Sk = 0,93 - 1,88, Md = 0,16 - 0,029, Eh = 86 - 37, pH = 6,9 - 7,5, Kt = 0,82 - 0.96.

Trầm tích cát bột bùn sét biển nông ven bờ c ổ (mQi3tl)

Phân bố dạng da báo nổi lên ở độ sâu từ 20-60m nước, phổ biến nhất là vùng tiền châu thổ Sông Hổng (hình 4.1, ảnh 4.1) Bề mặt có màu loang lổ xám vàng, nâu

đỏ chứa kết vón laterit do bị phơi ra trong không khí trong pha biển thoái ứng với băng hà cuối cùng (wurm2).

Trầm tích này bất gặp hầu hết trong các ỉỗ khoan máy bãi triều và khoan biển

và ông phóng trọng lực Tại lỗ khoan LK96-1, trầm tích của tầng gặp ở độ sáu từ 52,5 27m, từ dưới lên gồm.

+ 52,5 - 29,0m: bùn sét, bột sét màu xám xanh, xám sáng xen lớp mỏng bột sét xám nâu Thành phần trầm tích gồm cát = 25,5%, bột = 45,6%, sét = 28,79%, So = 2,05 - 3,33, Sk = 0,86 - 1,5, Md = 0,014 - 0,028, trong trầm tích chứa phong phú hỗn

hợp Foraminifera sống trong môi trường biển nông: Ammonia annecten, Amphỉstegina sp Elphidium sp., Pseudorotalia sp., tuổi Pleistocen muộn.

+ Từ 29,0 - 27m: bùn cát chứa sạn sỏi laterit, màu xám sáng phong hoá loang

lổ xám vàng Các chỉ tiêu hoá môi trường cho kết quả trầm tích được thành tạo trong môi trường biển (Eh = 130, pH = 8,17, Kt = 1,44) Chiều dày của tập 25,5m.

Trong các lỗ khoan LK12, 22, 18, 23, 30 vùng biển Hà Tĩnh, đã có 7 mẫu phân tích c 14 tại Viện Khảo cổ học Hà Nội, kết quả cho tuổi dao động từ 21960 ± 50 đến

3 1150 ± 50 nãm Hầu hết các mảư này đều được lấy vào tầng trầm tích bùn sét, sét cát màu xám xanh đến xám đen giàu mùn và vụn thực vật hoá than.

THỐNG PLEISTOCEN PHỤ THỐNG THƯỢNG THỐNG HOLOCEN

-PHỤ THỐNG HẠ

Trầm tích cát - bột - sét lẫn sạn lòng sông c ổ (a Q i ỉh-2 )

Trầm tích sông Q |1b-?' phân bố ở độ sâu 20-60m dạng dải kéo dài vuông góc với dường đẳng sâu, phát hiện được trên đáy biển vùng Nghệ An Trầm tích là cát, bột sét lẫn sạn được thành tạo trong giai đoạn biển thoái ứng với băng hà wurm2 Dấu hiệu đào khoét của các lòng sông cổ trên các tầng sét loang lổ Pleistocen muộn thể hiện rất rõ nét trong các băng địa chấn (hình 4.2-4.5) Một số vùng biển dấu hiệu đào khoét của lồng sông cổ còn để lại trên bề mặt địa hình Tại LK30 - Cửa Hội độ sâu 15m nước trầm tích của tầng ở độ sâu 21,5 - 24,5m (tính từ đáy biển) gồm phía trên là cát sạn đa khoáng (cát = 80 - 90%, sạn = 10 - 15%) lẫn ít mảnh vụn thực vật, màu xám xanh, xám vàng chuyến xuống sạn sỏi cát, cuội sạn tăng lên (kích thước 2 cm) độ mài tròn tốt, chọn lọc trung bình Thành phần cuội sạn đa khoáng, gặp nhiều cuội đá granit, quaczit, phun trào.

Trầm rích cát - bột - sét sông biển c ổ (amQi3h-2‘)

m Trầm tích phân bô phổ biến trên đáy biển ở độ sâu 100-120m nước Đây là thế

hê nón quat cứa sông có diện tích phân bố lớn nhất trên đáy biển Việt Nam, chủ yếu tập trung ơ trước hai châu thổ Sông Hồng và sông Cửu Long Đáy biển Tây Bắc Vịnh Bác Bộ, tướng trầm tích này chỉ ]ộ ra một diện tích nhỏ ở phía đông nam Thành phần trầm tích là cát bột pha sét màu xám, xám nâu Trên các mặt cắt địa chất minh giải từ bàng địa chấn, tướng trầm tích này chỉ phát hiện phổ biến ở mép thềm lục địa với cấu tạo xíchma tăng trưởng đặc trưng.

Trầm tích bùn sét đầm lấy ven biển c ổ ếm b Q /h-2')

24

Tướng trầm tích này phân bố cộng sinh kiểu lagoon-đê cát ven bờ cổ, thường phân bô' phía trong các đê cát ven bờ cổ cùng tuổi Kiểu cộng sinh này phổ biến ở đáy biển Tây Bắc Vịnh Bắc Bộ Thành phần là bùn sét màu xám, xám đen chứa than bùn, bắt gặp phố biển trong các ống phóng trọng lực.

Trầm tích cát bùn sét biển nông c ổ và cát, cát sạn đê cát, bãi triều cổ (m Q /h-

m sQ,'h-2')

Trầm tích biển (mQ|3b-2‘; m sQ|3b-2') được phân chia chi tiết thành 2 tướng đặc trưng cho chế độ thủy thạch động lực khác nhau Tướng cát bùn sét biển nông và tướng cát, cát sạn đê cát, bãi triều cổ.

Tưóng trầm tích cát bùn sét biển nông (mQ|3b-2'j phân bố trên đáy biển ở độ sáu từ 50-60m đến 100-120m nước, có thể nhận rõ chúng với kiểu phản xạ địa chấn song song Tầng trầm tích biển này cùng với tầng trầm tích biển Q2' 2 được thành tạo trong cùng giai đoạn biển tiến Flandrian, ranh giới giữa chúng trên bản đồ được giả định trùng với đới đường bờ cổ ở độ sâu 50-60m nước Tầng trầm tích này phủ trực tiếp trên tầng sét biển loang lổ có tuổi Q[3a Thành phần trầm tích là cát, cát bột màu xám xanh chứa vụn vỏ sinh vật.

Tướng trầm tích cát, cát sạn đê cát, bãi triều cổ (msQ!31^ 1) phân bố chủ yếu ở đới dường bờ 50-60m nước, dạng kéo dài song song với đường đẳng sâu Trầm tích là cát hạt trung đến thô, cát sạn lẫn vụn vỏ sinh vật chọn lọc, mài tròn tốt Thành phần cát chủ yếu là thạch anh (>85%), sạn chú yếu là vật liệu nguồn gốc vỏ phong hóa của trầm tích Q ,3a.

Vật liệu nguồn gốc vỏ phong hóa được phân loại chi tiết dựa trẽn thành phần khoáng vật và hóa học bao gồm:

Kết von laterit gặp phổ biến trong tất cả các mẫu VLHT đáy VBB, thường phân

bô trên cùng cua mặt cắt lẫn trong cát bột màu xám xanh ximăng, bên trẽn tầng sét loang lổ của hệ tầng Vĩnh Phúc Hạt có hình cầu hoặc bầu dục, kích thước hạt thay đổi

từ 0.3 - 0.7mm, mài tròn rất tốt (Ro=0.9-1), mặt ngoài nhẩn bóng, màu đen sừng, nâu đen (ảnh 4.2) Các mẫu khoáng tướng của vật liệu này có cấu tạo dạng vòng đồng tâm

Vò ngoài dày 0.5-2mm, thành phần chủ yếu là gơtit hoặc hyđrogơtit bên trong là các hạt vụn cơ học gổm thạch anh với hàm lượng khoảng 2 5 -3 0 ^ , đôi khi gặp fenspat và các manh vụn vò sò, ốc Ximăng gắn kết chủ yếu là oxit sất và carbonat vi tinh

(Anh 4.2) Theo kết quả phân tích hóa silicat thì S i0 2: 20.72%; Al2Ov 7.35%; Fe20 3: 41.5%; FeO: 0.15%; T i0 2: 0.48%; CaO: 3.65%; MgO: 2.61% và MnO: 0.34%

\ át liệu vụn nguồn gôr vỏ phong tióa trên trầm tích Pleìstocen muộn.

' Mảnh vụn nguồn gốc vỏ phong hóa latent đá ong" (theo cách gọi của báo cáo này) lần đầu tiên được phát hiện và mô tả năm 1962 với tên gọi chung là "cuội sỏi" bao gồm các kết hạch Fe-Mn và sau đó được gọi là keo kết sắt, keo kết vòi, và keo kết sắt vôi (Nguyễn Chu Hồi và nnk) Các tác giả này cho rằng các thể keo kết sắt thành tạo ban đầu tron g m ô i trường carbonat, với đ ộ n g lực x á o trộn th e o 2 c ơ chế: lấp đầy lổ hổng bằng các hạt vụn kích thước nhỏ bển vững trong điều kiện hiểu sinh và đưực gần kết bằng ximãng carbonat giàu sắt kiểu keo tụ Hiện tượng gơtit hóa xảy ra mạnh thay

th ế dần c a n x it trên nền x im ã n g biểu h iện sự thay đ ổ i m ô i trường từ carbonat san g giau

Fe, Mn, Mg, kiếu môi trường cửa sông ven biến Thề keo kết vôi íhực chấl là các mảnh vụn đá carbonat là sàn phẩm lục nguyên dưa vào bồn V BB từ lục địa Thế keo vôi sắt hình thành trong môi trường carbonat giàu Fe Mg Mn trong điỏu kiện cửa sông nhiệt đởi Các tác giả này không nói rõ chúng ihành tạo trong thơi gian nào không gắn liền với đặc điếm phân bố theo chiều sâu cột mẫu, không đối sánh với các

26

thành tạo tương tự trên lục địa và không đặt trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nươc bien trong Đẹ tư cho nen đa có những nhận định thiếu chính xác về nguồn gỏc

và điều kiện thành tạo mặc đù đã nghiên cứu rất kỹ về hình thái, cấu trúc và thLh phần vật chất.

A nh 4 ì Mảnh vụn vổ phong hóa: a

giàu sắt (hạt màu nâu sẫm); b giàu

canxí; c dạng trung gian sắt-canxi

c.

Mánh vụn vỏ phong hóa bắt gặp trong hầu hết các mẫu VLHT ở rìa lây VBB cùng với kết von latent và vụn vỏ sinh vật Theo chiều sâu cột mẫu, chúng phân bô' sâu hơn kết von latent và đôi khi phân bô trên tâng sét loang lố của hệ tâng VTnh Phúc Kích thước hạt thay đổi trong khoảng rộng, từ 0.5-7cm, từ rần chắc đến gần kết yếu Hình dạng đa dạng, bề mặt gổ gề, sần sùi và có nhiều mảnh vụn vỏ sò ốc bám chặt bên ngoài (A n h 4.3) Màu sắc đa dạng từ nâu xám đến xám xanh (Anh 4.3) Mảnh vụn có màu xám xanh, kích thước lớn hơn và độ cứng kém hơn, sủi bọt mạnh với axit HCỈ Mảnh vun càng chuyển sang màu nâu xám kích thước càng nho hơn và sủi bọt kém vói H Q Các mành vụn nà\ khóng có cấu lạo đồng tâm và đưực gắn kết giống kiểu cát bột kết cũa đá trầm tích, phía irons, có các lo hổng kích thước từ 1- 3mm chứa sét Dựa vào đặc điểm về màu sãc kích thước và thành phán hóa học mánh vụn vỏ phong hóa được phân thành 3 loại: manh laterit - đá ong (A nh 4 a), manh vụn

giàu Ca (Xnh 4.3b) và mảnh dạng trung gian Fe-Ca (Anh 4 3 c).

Mảnh laterit đá ong có màu nâu xám, kích thước từ 0.3 - lcm, thành phần khoáng vật và hóa học gần tương tự như kêt von latent, điều khác biệt cơ bản là không

có cấu trúc dạng đồng tâm Kết quả phân tích hóa silicat như sau: S i0 2: 22.68; A1203: 4.09%; Fe20 3: 22.48; FeO: 1; T i0 2: 0.26; MgO: 9.36; MnO 0.44%.

Mảnh vụn giàu Ca có màu xám xanh, kích thước lớn, 5-7cm súi bọt mạnh vói HCL Lát mỏng dưới kính phát hiện thấy nhiều mảnh vỏ sò, ốc được gắn kết bởi ximãng canxit CaO c h iếm hàm lượng lớn: CaO: 28.47%; S i0 2: 15.5; A120 3: 4.41%; Fe20 ,: 6.62; FeO: 0.2; TĨ02; 0.43; MgO: 6.06; MnO: 0.15%.

Mảnh laterit đá ong có thành phần trung gian giữa Fe và Ca cỏ kích thước từ 1- 2cm, màu nâu phớt xanh, bề mặt gổ gể Trên lát mỏng thạch học và mẫu khoáng tướng thấy rõ màu sắc thay đổi từ nâu xám sang xám xanh theo chiều từ ngoài vào trong (ảnh 4.4), thể hiện sự thay thế dần của ximăng can xít sang oxit sắt (laterit hóa) Hàm lượng các oxit như sau: S i0 2: 22.68%; A120 3: 4.09%; Fe20 3: 12.48%; FeO: 0.1%; T i0 2: 0.26%; CaO: 17.23%; MgO: 9.36% và MnO: 0.44%.

Nguồn gốc và điêu kiện thành tạo kết von laterỉt và mảnh vụn vỏ phong hóa trẽn trầm tích Pỉeistocen muộn.

Kết von Laterit và lớp sét loang lổ đã được phát hiện ngay từ năm 1962 Sau đó trong đề án "điều tra địa chất khoáng sản biển nông ven bờ Việt Nam, tỷ lệ 1:500.000" chúng được xác nhận là sản phẩm của vỏ phong hóa hệ tầng Vĩnh Phúc Cấu trúc và thành phần kết von laterit và lớp sét loang lổ dưói đáy biển VBB giống hệt với vỏ phong hóa laterit - đá ong trên lục địa Như vậy, vấn đề đặt ra là liệu có tồn tại một lớp khung đá ong dưới đáy biển không?

Mảnh vụn vỏ phong hóa laterit đá ong giàu sảt dưới đáy biển có kích thước tương đương với kích thước của phần khung đá ong trên lục địa Hình dạng kéo dài, bề mặt gồ gề, phần bên trong các mảnh vụn này có những lỗ hổng kích thước 2-3mm uhứa sét, phân bố phía trên tầng sét loang lổ, giàu Fe20 3 chính tỏ chúng là sản phẩm phá huy từ khung laterit đá ong.

Mảnh vụn vỏ phong hóa giàu canxi ban đầu là hỗn hợp bở rời bao gổm bùn vôi, mảnh vụn vỏ sinh vật và ít khoáng vật tha sinh thành tạo trong môi trường biển (biển tiến "Vinh Phúc") giàu carbonat, sau đó được gắn kết lại do phong hóa khi lộ ra trong điều kiện lục địa (biển thoái do ảnh hưởng của băng hà cuối cùng) theo phương thức bốc hơi nước và kết tua ximãng canxit gắn kết vật liệu vụn.

Mảnh vụn vỏ phong hóa dạng trung gian Fe-Ca là sản phẩm laterit hóa dở dang cua lớp đá mẹ giàu canxi mõ tả trên Trên lát căt ngang manh vun này cũng như trên lát mỏng thạch học có thè phát hiện rõ ràng sự thay thế của ximăng canxit bởi ximãng oxit sắt theo chiều từ rìa vào trung tâm (ảnh 4.4).

Bảng 4.1 Kết

Anh 4.4 Lát mong thạch học ihê hiện

rõ ràng sự thay thế của ximănẹ canxit bởi ximãng oxit sắt theo chiều từ rìa vào trung tâm

So sánh hàm lượng các nguyên tố trong vỏ phong hóa latent đá ong trên lục địa

và latent đá ong dưới biển cho thấy:

Hàm lượng oxit sắt trong vỏ phong hóa latent đá ong trên lục địa cao hơn so với dưới biển có thể lv giải như sau Biển tiến "\Tnh Phúc" đã thành tạo tầng sét biẽn tuổi Pleistocen muộn phần sớm (Q ịỉa), và trong quá trình biến thoái (thời kỳ băng hà Wum2) đã làm mực nước đại dương hạ xuống (-100 mì - í - 120 m) dưới mực nước biển hiện nay làm cho tầng sét thuộc Hệ tầng \In h Phúc này bị phưi ra và bị phong hoá loang lổ - tại đây dìền ra quá trình tích luỹ sexkioxit hình thành nên các tầng laterit Vậy trong quá trình biến thoái đó thì lóp sét trên lục địa được phơi ra trước so với tầng sét ờ đáy biẽn (đới sáu 50 - 60 m so với bờ biển ngày nay) Trơng giai đoạn biển tiến tiếp theo vào khoáng 18.000 —* 7.000 - 8.0(H) năm cách nay (thòi kỳ biển

tiến Flandrian) các tầng latent ở đới sâu 50 - 60 m « 1 vrri nay sẽ bị nhãn chìm va bị phá huỷ trước tiên, hình thành nén các kẽt vón và mánh latent - đá ong hiện nay các latent trên lục địa vẫn đang tiếp tục bi phơi ra, trong khi táng latent thuộc đáy biên

vịnh bắc bộ hiện văn đang nằm ở đới độ sâu 50 60m Vậy xét về thơi gian thì sét trên

lục địa bị phong hoá mạnh tạo điều kiện cho quá trình tích tụ oxit sắt.

Anh 4 5 Tràm tích bột sét tiền châu thổ hiộn đại (am Q /) - VBB03-7

b Trầm tích bùn sét xám xanh biổn vũng vịnh (m Q |,b-2‘) VBB03-35

c Trầm tích sét biển nòng (mQ.,b-2l) phủ Irôn sél bột loanc lổ hiển (mQ| ) VBB03-21.

THỐNG HOLOCEN

THỐNG HOLOCEN - PHỤ THỐNG HẠ - TRUNG

Trầm tích bùn sét, than bùn đầm lẩy ven biển cổ ịmbQ- '2)

Là tầng trầm tích tương đối phổ biẽn trong vùng biến Tây Bắc Vịnh Bác Bộ, có thê gặp chúng qua các lỗ khoan bãi triều, khoan biển và ông phóng trọng lực ngoài khơi Thành phần trầm tích gồm: bùn cát, bùn, bùn sét màu xám tối chứa mùn thực vật, bã hữu cơ màu nâu đen Trầm tích có cấu tạo dải, cứ một lớp bùn, sét màu xám tro dày 3 - 5cm xen với một lớp bột lẫn cát màu xám nhạt chứa mùn bã thực vật mỏng vài mm Trầm tích của tầng có chứa nhiều bào tử phấn hoa cua thực vật ngập mạn và

thực vật nước ngọt như các loài: Rhizophora sp., osmunda sp., Cyathea sp

Poỉypocỉium sp., Pinus sp., tuổi Holocen Chiều dày 2-10m.

Trám tích cát sạn đê cát ven bờ cô ịmsQ2 2)■

Là những di chứng đường bờ biển cổ còn sót lại ở vùng biển ven bờ Việt Nam Vùng biển Bãc Bộ: Chúng phân bố độ sâu từ 19,20,25,30m nước ôm theo bờ cong Vịnh Bắc Bộ Trầm tích chủ yếu là cát, cát sạn màu xám vàng Trầm tích thành tạo nên các bãi cạn, cồn ngâm này chủ yếu là cát, cát lẫn sạn hoạc cát sạn màu xám, xám vàng, thường có độ chọn lọc và độ mài tròn tốt, đơn khoáng (thạch anh >90%) Chiều dày thay đổi từ 2- lOm.

Trám tích bùn sét, cát bột biển nông

Trướng trầm tích này lộ ra dưới đáy biển ở độ sâu 25-30m đến 50-60m nước, ngoài ra còn gặp phổ biến trong các băng địa chấn và các lỗ khoan máy biển và bãi triều.

Thành phần trầm tích: phía dưới là cát sạn bùn, cát bùn, cát sạn màu xám đến xám xanh, giàu vụn sinh vật và vi cổ sinh, phía trên là bùn cát, bùn sét màu xám xanh.

Trong lỗ khoan LK96- 3: độ sâu từ 54- 35rn từ dưới lên gồm cá c lớp:

+ 54- 45 5m: tram tích gồm các lớp cát bùn, cát sét, bùn cát màu xám xi măng đên xám xanh chứa ít vụn sinh vật.

+ 4 ‘5,'S- 35.Om: sét, bùn dẻo màu xám xi mãng đến xám xanh chứa mùn thực vât, cát= 2,61- 4,17%, bùn, sét = 95,7- 97,8%, Md= 0,15- 0,02mm, So= 2,16- 2,65, Sk= 0,85- 1,06; pH= 8,3- 8.6, Kt= 1.27- 1,52.

Trong trầm tích chứa phong phú Foraminifera cho tuổi Holocen sớm giữa1

Ammonia ưnnectens, Elphidium sp., Bi gene n a sp., Quincịueloculma sp.,.Chiẽu day

19,Om.