Bài giảng Địa chất biển đại cương Phần 4: Môi trường biển nông

Môi trường trầm tích:Vị trí trầm tích lắng đọng • Môi trường lục địa: – Sa mạc, băng hà, sông suối, hồ, đầm lầy, hang động • Môi trường hỗn hợp:Đới chuyển tiếp – Đầm phá, delta tam giác

MÔI TRƯỜNG BIỂN NÔNG

Môi trường trầm tích:Vị trí trầm tích

lắng đọng

• Môi trường lục địa:

– Sa mạc, băng hà, sông suối, hồ, đầm lầy,

hang động

• Môi trường hỗn hợp:(Đới chuyển tiếp)

– Đầm phá, delta (tam giác châu), cửa sông, bãi biển)

• Môi trường biển:

– Biển nông, biển chuyển tiếp, biển sâu

Các môi trường trầm tích chính

• Đới nước biển nông(<200m ?)chịu tác động mạnh của các quá trình sóng, thủy triều, và các dòng hải lưu nông

• ~80% trầm tích từ lục địa vận chuyển ra biển được lắng đọng ở rìa lục địa =>hoạt động sụt lún đóng vai trò chủ đạo trong việc túc tụ trầm tích

• Trầm tích thuộc đới biển nông phản ánh sự tương tác liên tục giữa sụt lún kiến tạo-thay đổi mực nước biển-các quá trình động học khác

• Đới này nằm trong đới quang hợp và giàu hữu cơ =>chịu tác động của thế giới sinh vật

• Quá trình tương tác phức tạp ở đới nước nông => có rất nhiều các môi trường trầm tích khác nhau thuộc đới biển nông VD: cát thường phân bố ở phạm vi gần bờ đến 20 mét độ sâu, bột ít khi tích tụ ở khoảng cách quá 30 km từ đường bờ, vvv

• Tiến hóa đường bờ phụ thuộc vào nhiều yếu tố: tốc độ cung cấp nguồn trầm tích, chế độ thủy triều, sụt lún kiến tạo, biến đổi khí hậu,

• ~70% diện tích thềm lục địa được che phủ bởi các trầm tích tàn dư hình là kết quả của quá trình biển tiến quá nhanh trong Holocene

Cửa sông

• Bán khép kín, có sự pha trộn của nước biển và nước sông, chịu tác

• Cửa sông là kết quả của quá trình tiển tiến với tốc độ nhanh hơn tốc độ cung cấp trầm tích

• Ước tính hàng năm có

> 8 tỉ tấn trầm tích được vận chuyển ra biển, phần lớn được tích tụ ở các cửa sông

và vùng ven biển

• Nguồn trầm tích cửa sông: sông, đáy biển, vùng biển lân cận,sinh vật

• Hạt thô chìm trước hạt min

• Tại đới có độ mặt ~2-5 o / các hạt sét dính lại với nhau, tăng kích thươc và lắng đọng

(from Dalrymple et al., 1992, JSP) Bedload

convergence

flood-tidal deltas

tidal inlet

New South Wales, Australia

Simplified (end-member) model of a tide-dominated estuary

Bedload convergence

Cửa sông chịu tác động của sóng

Cửa sông chịu tác động của thủy triều

Delta (Tam giác châu)

• Delta hình thành trong điều

kiện ngược với cửa sông: tốc

vào dòng chảy của sông, gió,

sóng, thủy triều, địa mạo ven

bờ và lượng cung cấp trầm

tích,

Wax Lake Delta Evolution

Mô hình và thực tế

Cấu trúc của delta

Phân bố trầm tích ở delta

Phân loại delta

Galloway (1975) proposed the ternary classification of deltas The classification uses the main processes that affect continental derived sediment dispersion within a

basin (fluvial/ wave/ tide).

Fluvial Dominated Wave Dominated Tide Dominated

Nhận biết các loại delta cổ

Thick flat-laminated beds Intrabed grain size variation

Hyperpycnal Flow Deposits, Panther Tongue Delta, Utah

Nhận biết loại delta chịu tác động của sông

Wave & combined-flow ripples Hummocky cross-stratification

Nhận biết loại delta chịu tác động của sóng

Bi-directional cross stratification,

Baronia Formation, Spain

2-D dunes with ripples oriented normal

to the crest, Kyongii Bay, South Korea

Nhận biết loại delta chịu tác động của thủy triều

Delta &

Cửa sông?

Vũng vịnh

• Môi trường biển nông bán khép kín

• Tách biệt với biển mở bởi các hệ thông gờ cát chắn

• Trầm tích chủ yếu hạt mịn, đôi khi có các lớp cát hạt thô tạo thành các

• Vũng vịnh được hình thành trong quá trình biển tiến

• Khi vũng vịnh được lấp đầy bởi trầm tích sẽ tạo thành bãi thủy triều

• Ở các khu vực có lượng nước bốc hơi lớn và ít có nguồn nước ngọt đổ vào vũng vịnh, độ mặn ở đó tăng cao đột biến tạo thành các đầm/mỏ muối

• Về mặt địa chất, bãi biển bao gồm cả một phần đới gần bờ (nearshore)

độ sâu đến 10-20 m (độ sâu chịu tác động của sóng bằng ½ chiều dài bước sóng vùng nước sâu)

• Một mặt cắt đầy đủ vùng biển nông được chia thành hai phần: khu vực xa bờ (offshore) và khu vực ven bờ (coastal) và gồm bốn đới: Tính từ trong bờ ra ngoài: đới sau bờ (backshore) => đới trước bờ (foreshore/beach face) => đới gần bờ/trong bờ((nearshore/inshore)

• Đới sau bờ/Backshore: Chỉ bị sóng phủ lên trong điều kiện bão

• Mặt bãi biển: Phần mặt nghiêng chịu tác động khi sóng tràn lên Độ nghiêng thay đổi từ 1-3o, (30o) (hạt càng thô thì càng dốc)

• Mặt bãi biển là một phần của đới trước bờ/foreshore bao gồm cả phần bãi thoải bên dưới được giới hạn dưới bởi mức thủy triều trung bình thấp nhất

• Đới gần (trong) bờ/Nearshore: Được mở rộng ra bên ngoài đới sóng đổ

• Đới xa bờ: phần biển sâu bên ngoài cùng

• Phần lớn các bãi biển tích tụ các trầm tích cát Tuy nhiên, nhiều bãi biển được cấu thành bởi các vật liệu kích thước cỡ hạt bột hoặc cuội, tảng hay di tích sinh vật.

• Cát chủ yếu có thành phần khoáng vật là thạch anh, feldspar, mica, nhưng hàm lượng

Bãi cuội Bãi cát

Bãi bùn

Bãi vỏ sò

Độ dốc của bãi biển tăng theo kích thước hạt trầm tích

• Kích thước thay đổi mạnh

• Tùy theo hình thái chia thành:

gờ cát dọc bờ (longshore bar),

đảo chắn (Barier islands – có độ

cao đạt đến ~30 và có thảm

thực vật), và gọi là lưỡi (barrier

spit) cát nếu nối liền với mũi đất

trong bờ

• Cơ chế hình thành chưa đc

nghiên cứu kỹ

• => nhận định “gần bờ là trầm tích hạt thô, xa bờ là trầm tích hạt

mịn” chỉ đúng trong giới hạn gần bờ (~6 km) Các trầm tích bùn hạt mịn hơn có thể được vận chuyển ra tới khoảng cách ~30 km

so với đường bờ

• Các trầm tích nằm ngoài phạm vị này có nguồn gốc tàn dư (hạt

thô, bị ô xi hóa, chứa than bùn hoặc các hóa thạch hai mảnh, ).

• Căn cứ vào nguồn gốc vật liệu, trầm tích thềm lục địa được chia

thành:

1 Tướng cát tàn dự: phân bố gián đoạn, nằm trực tiếp trên các

trầm tích Đệ Tam hoặc đá móng

2 Tướng trầm tích hiện đại bao gồm:

• các quạt cát hiện đại (bãi cát phân bố mỏng dần, mịn dần ra phía biển)

• Các lớp bùn hiện đại được vận chuyển ra xa bờ dưới dạng vật liệu lơ

Thềm carbonate

• Phân bố ở khu vực thềm nông, gần

các miền đất thấp trên lục địa (ít vật

liệu lục nguyên)

• Phân bố đến độ sâu giới hạn ~25 m

• Một lượng lớn được lắng đọng từ

nguồn gốc sinh học (san hô, các sinh

vật không xương) hoặc nguồn gốc

• Trầm tích carbonate nguồn gốc san

hô thường tích tụ tạo thành các ám

tiêu san hô Theo hình thái chia

Great Barrier Reef, Australia