Lịch sử phát triển trầm tích đệ tứ đồng bằng nha trang

Tuy vậy trong khi các đồng bằng khác của khu vực đồng bằng duyên hải Nam Trung Bộ nằm ở khu vực biển hở thì đồng bằng Nha Trang chịu tác động của điều kiện đặc biệt như nhiều vũng vịnh v

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 7

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ ĐỊA CHẤT KHU VỰC 9

1.1 Vị trí địa lý 9

1.4 Mạng thủy văn, hải văn 11

1.5 Đặc điểm địa chất 12

CHƯƠNG 2 LỊCH SỬ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

2.1 Lịch sử nghiên cứu 21

2.2 Phương pháp nghiên cứu 23

2.2.1 Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa 23

2.2.2 Các phương pháp phân tích và xử lý số liệu trong phòng 23

CHƯƠNG 3 ĐẶC ĐIỂM TƯỚNG VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CÁC THÀNH TẠO TRẦM TÍCH ĐỒNG BẰNG NHA TRANG 36

3.1 Đặc điểm tướng trầm tích đồng bằng Nha Trang 36

3.2 Lịch sử phát triển các thành tạo trầm tích Đệ Tứ đồng bằng Nha Trang 49

KẾT LUẬN 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG ANH 63

5 Hình 2.4 Sơ đồ phân bố vị trí lỗ khoan khu vực nghiên cứu 32

6 Hình 2.5 Sơ đồ Địa chất Đệ tứ khu vực nghiên cứu 33

8 Hình 3.2 Trầm tích cát sạn bar giữa lòng Sông Cái 40

9 Hình 3.3 Trầm tích sét bột đồng bằng bồi tích 41

10 Hình 3.4 Mô hình thành tạo trầm tích dăm sạn cát nón quạt 42

11 Hình 3.5 Tướng trầm tích đầm lầy sau bãi biển 44

12 Hình 3.6 Đầm nuôi thủy hải sản ở gần Sông Tắc 45

13 Hình 3.7 Mặt cắt Địa chất Đệ Tứ theo đường AA’ 49

17 Hình 3.11 Sơ đồ tướng đá cổ địa lý thời kỳ đầu Holocen giữa 52

18 Hình 3.12 Sơ đồ tướng đá - cổ địa lý thời kỳ Holocen muộn 53

2 Bảng 2.2 Các giai đoạn băng hà và gian băng trên thế giới 29

3 Bảng 2.3 Độ sâu các lỗ khoan khu vực nghiên cứu 30

4 Bảng 3.1 Đặc điểm tướng trầm tích lục địa 43

MỞ ĐẦU

Đồng bằng Nha Trang là một đồng bằng nhỏ thuộc dải đồng bằng ven biển Nam Trung Bộ Vì vậy khu vực này chịu ảnh hưởng điều kiện khí hậu và địa chất chung gần giống như các đồng bằng trong khu vực, là đồng bằng nhỏ hẹp bị xen kẹp giữa các dãy núi Do sông nằm trong đồng ngắn dốc có đặc điểm của sông miền núi nhưng do chiều dài của sông ngắn, lòng sông nhỏ hẹp và ít phân lưu lại sát biển nên chịu nhiều ảnh hưởng của biển Tuy vậy trong khi các đồng bằng khác của khu vực đồng bằng duyên hải Nam Trung Bộ nằm ở khu vực biển hở thì đồng bằng Nha Trang chịu tác động của điều kiện đặc biệt như nhiều vũng vịnh và hệ thống đảo chắn nên có nhiều đặc điểm khác biệt về các quá trình thành tạo địa tầng, trầm tích, địa mạo[30]…Quá trình hình thành và phát tiển đồng bằng đã tạo nên cảnh quan tiêu biểu của đồng bằng Nha Trang mang nhiều ý nghĩa trong việc phát triển kinh tế

- xã hội, an ninh quốc phòng: Đây là khu vực có nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú, cảnh quan tự nhiên đa dạng, vùng đồng bằng vùng phù sa phì nhiêu là diện tích trồng lúa quan trọng; các vùng đất ngập nước và bãi cát ven biển đan xen khai thác rừng ngập mặn và nuôi trồng thủy sản và du lịch… Vì vậy nghiên cứu đặc điểm trầm tích Đệ Tứ, lớp trầm tích gắn liền với đời sống kinh tế - xã hội và và lịch

sử phát triển trầm tích Đệ Tứ đồng bằng Nha Trang cung cấp thêm cơ sở khoa học phục vụ quy hoạch phát triển kinh tế xã hội khu vực

Nghiên cứu trầm tích Đệ Tứ ở Việt Nam và đồng bằng Nha Trang nói chung thường được gắn liền với những công trình nghiên cứu về trầm tích Đệ Tứ thuộc nhiều hướng nghiên cứu địa chất khác nhau, ví dụ như điều tra đo vẽ bản đồ (địa chất, địa mạo, địa chất thủy văn- địa chất công trình, địa chất đô thị…), thành lập bản đồ địa chất khoáng sản hay các công trình điều tra nghiên cứu cơ bản khác… (Saurin E., 1935; Fromaget J., 1937) Các công trình điều tra đo vẽ bản đồ các loại chủ yếu nhằm phân chia các phân vị địa tầng Đệ Tứ và xác lập ranh giới của chúng trên bản đồ Các nghiên cứu về địa chất khá nhiều, thường gắn liền với các mục tiêu

cụ thể nhằm phục vụ phát triển KTXH còn các hướng nghiên cứu về lịch sử phát triển địa chất chung, hay lịch sử tiến hóa trầm tích trong Đệ Tứ thì còn sơ lược

Theo đó, học viên lựa chọn đề tài: “Lịch sử phát triển trầm tích Đệ Tứ đồng bằng Nha Trang” được lựa chọn nhằm làm sáng tỏ mối quan hệ giữa đặc điểm thành

phần trầm tích, tướng trầm tích và phân bố của chúng trong kỷ Đệ Tứ

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ ĐỊA CHẤT KHU VỰC

1.1 Vị trí địa lý

Vùng nghiên cứu có diện tích 385km2, bao gồm chủ yếu là đồng bằng Nha Trang, thuộc địa phận Thành phố Nha Trang và phần phía Đông của huyện Diên Khánh, tỉnh Khánh Hòa (hình 1.1), được giới hạn trong khoảng tọa độ sau:

12°9’35” đến 12° 18’16” vĩ độ Bắc 108°59’57’’ đến 109°13’2" kinh độ Đông

Hình 1.1: Sơ đồ khu vực nghiên cứu

1.2 Địa hình - địa mạo

1.2.1 Đặc điểm địa hình

Vùng nghiên cứu nằm ở phía Đông dải Trường Sơn mang các đặc trưng của miền đồng bằng ven biển Nam Trung Bộ có độ cao thấp dần từ Tây sang Đông và cao dần từ trung tâm ra hai phía Bắc và Nam có thể chia ra hai dạng địa hình chính như sau:

a Địa hình đồi núi: Phân bố xung quanh đồng bằng Nha Trang, bao gồm các

núi sót và dãy núi thấp có độ cao từ 183m (Hòn Sạn) đến 650 m (Núi Chúa) Các dãy núi thường có đỉnh nhọn, sườn dốc 30° đến 40o Điều kiện đi lại khó khăn

b Địa hình đồng bằng ven biển: Bề mặi địa hình tương đối bằng phẳng; thấp

dần từ Tây sang Đông và bị phân cắt bởi các dòng chảy mặt Độ cao địa hình thay đổi từ 3m đến 6,5m Điều kiện đi lại khá thuận tiện

Chắn phía ngoài bờ biển là hệ thống 19 đảo nhỏ trên vịnh Nha Trang

1.2.2 Đặc điểm địa mạo:

Khu vực nghiên cứu có 2 nhóm kiểu địa hình là địa hình bóc mòn và địa hình tích tụ

a- Nhóm kiểu địa hình bóc mòn:

Bao gồm các kiểu địa hình: Bề mặt san bằng Pliocen đang bị rửa trôi- xâm thực yếu được bảo tồn dưới dạng các mảnh sót nhỏ, rải rác trên các đỉnh núi vây quanh; Sườn xâm thực đổ lở phát triển trên các đá granitoit Mesozoi muộn đang bị xâm thực ở mức độ khác nhau; Sườn bóc mòn tổng hợp phát triển trên các đá phun trào, trầm tích Jura và Kreta; Sườn xâm thực phát triển theo các khe rãnh dọc theo sườn núi; Thềm mài mòn Pleistocen muộn cao 30-40m đang bị rửa trôi, xâm thực yếu

b- Nhóm kiểu địa hình tích tụ:

Bao gồm các kiểu địa hình: thềm tích tụ biển, đồng bằng aluvi, đồng bằng sông - biển, đồng bằng tích tụ sông - đầm lầy, bãi bồi cao, bãi bồi thấp và lòng sông hiện đại, dải tích tụ hiện đại ven biển và bề mặt tích tụ đa nguồn gốc Đệ Tứ không phân chia (Q)

1.3 Đặc điểm khí hậu

Vùng nghiên cứu nằm trong miền khí hậu nhiệt đới nóng, ẩm Do chịu ảnh hưởng của khí hậu đại đương nên mát mẻ, ôn hòa và có thể chia ra làm hai mùa:

+ Mùa mưa (từ tháng 9 đến tháng 12): Lượng mưa thay đổi từ 91,0mm/tháng

đến 338,0 mm/tháng và lượng mưa lớn nhất trong năm thường tập trung trong tháng

10 và tháng 11 Vào thời gian này nhiệt độ không khí thay đổi từ 25,5oC đến 27oC,

lượng bốc hơi từ 85,6mm/tháng đến 148,2mm/tháng, độ ẩm bình quân đạt 8,4%

+ Mùa khô (Từ tháng 1 đến tháng 8): Lượng mưa trung bình từ 2,4mm/tháng đến 109,9mm/tháng, lượng bốc hơi từ 117,5mm/tháng đến 166,1mm/tháng, độ ẩm bình quân đạt 80%

Vào những tháng đầu mùa khô khí hậu mát mẻ, biển lặng Tuy nhiên, trong mùa này cũng có thời gian nóng bức (từ tháng 6 đến tháng 8) có lúc nhiệt độ lên tới 34,7°C

Hướng gió thịnh hành thay đổi theo mùa Từ tháng 4 đến tháng 9 chủ yếu hướng Nam - Đông Nam (mùa gió nhẹ) và từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau gió có hướng Đông Bắc - Bắc (mùa gió mạnh)

1.4 Mạng thủy văn, hải văn

1.4.1 Thủy văn: Hệ thống sông lớn chi phối gần như toàn bộ đồng bằng Nha

Trang là Sông Cái, ngoài ra còn có hệ thống sông Quán Trường

Sông Cái (còn có tên gọi là sông Phú Lộc, Sông Cù) có chiều dài 75km, bắt nguồn từ đỉnh Chư Tgo cao 1.475m, chảy qua các huyện Khánh Vĩnh, Diên Khánh và thành phố Nha Trang rồi đổ ra biển ở Cửa Lớn (Đại Cù Huân) Đoạn hạ lưu thuộc địa phận Nha Trang có chiều dài khoảng 10km

Sông Quán Trường (hay Quán Tường) là 1 hệ thống sông nhỏ có chiều dài khoảng 15km, chảy qua địa phận các xã Vĩnh Trung, Vĩnh Hiệp, Vĩnh Thái, Phước Đồng và 3 phường Phước Long, Phước Hải, Vĩnh Trường rồi đổ ra Cửa Bé Sông chia thành 2 nhánh: nhánh phía Đông (nhánh chính) có chiều dài 9km và nhánh phía Tây (còn gọi là Sông Tắc) dài 6km

Hệ tầng La Ngà (J2 ln): phân bố thành chỏm nhỏ ở khu vực thôn Diên Mỹ

phía Tây Bắc và Vĩnh Phương phía Bắc vùng nghiên cứu Mặt cắt hệ tầng ở đây không đầy đủ gồm:

- Tập 1: Bột kết màu xám sẫm và cát kết màu đen phân lớp mỏng xen kẽ nhau, mặt lớp có nhiều tinh thể pyrit Chiều dày khoảng 300m

- Tập 2: Cát kết ít khoáng hạt vừa màu xám vàng, phần trên có xen các lớp cát bột kết, bột kết và s t kết Chiều dày 300 350m

Có thể gặp trầm tích thuộc tập 2 của hệ tầng ở đáy một số lỗ khoan sâu ở Nha Trang (LK14, LK23, LK27)

Hệ tầng đèo Bảo Lộc (J3 ddbl): Các thành tạo trầm tích phun trào của hệ tầng

phân bố chủ yếu ở Tây, Tây Bắc và phía Bắc khu vực nghiên cứu Thành phần thạch học của hệ tầng bao gồm: Andesit, andesitodacit, dacit và tuf của chúng Các

đá có màu đen, xám đen phớt lục, kiến trúc porphyr, cấu tạo khối Chiều dày của hệ tầng khoảng 500 600m Có thể gặp các đá của hệ tầng ở đáy một số lỗ khoan sâu trong phạm vi đồng bằng

Hệ tầng Nha Trang (K nt): Phân bố khá rộng rãi ở các khu vực Bắc, Tây Bắc

(Núi Cô Tiên, núi Gòng, Hòn Ngang) và phía Đông Nam, Nam (núi Chín Khúc, Hòn Rớ, ) vùng nghiên cứu, tạo thành những dãy núi lớn bao quanh vùng đồng bằng… Thành phần thạch học bao gồm: Ryolit, ryodacit, andesit và tuf của chúng Ngoài ra còn có một luợng đáng kể các đá ignimbit ryolit, ignimbrit dacit Chiều dày chung của hệ tầng khoảng 500 700m Tương tự, có thể gặp các đá của hệ tầng Nha Trang ở phần đáy các lỗ khoan trên phạm vi đồng bằng Nha Trang

b Địa tầng Đệ Tứ

Các thành tạo trầm tích Đệ Tứ phân bố trên phạm vi đồng bằng Nha Trang

và dọc theo các lòng sông ở khu vực đồi núi

Thống Pleistocen

Phụ thống P eistocen trên đới trên trầ tích biển (mQ13)

Trầm tích biển Pleistocen muộn phân bố dưới dạng thềm biển với bề ngang thay đổi từ vài ba trăm m t tới khoảng 3-4km, tạo nên các bề mặt nghiêng thoải có

độ cao 10 30m Chúng lộ ra ở Phò Thiên, Trường Lạc, Trung Nam, ven rìa các khối núi phía Tây Nha Trang

Mặt cắt tổng hợp theo tài liệu lỗ khoan gồm hai tập:

- Tập trên: S t, s t bột, s t cát loang lổ; dày trung bình 7,5m; các đặc điểm chỉ thị môi trường biển vũng vịnh

- Tập dưới: Cát, cát sạn, cuội sỏi; dày trung bình 4,5m Các thông số trầm tích đặc trưng cho môi trường đới triều

Đây là các thành tạo trầm tích Đệ Tứ lót đáy đồng bằng Nha Trang Các trầm tích biển Pleistocen muộn phủ bất chỉnh hợp lên đá gốc trước Đệ tứ thuộc các hệ tầng La Ngà (J2 ln), Đèo Bảo Lộc (J2 ddbl), Nha Trang (K nt) và bị các thành tạo

trầm tích Holocen sớm- giữa, Holocen muộn phủ lên trên

Thống Holocen

Phụ thống Ho ocen dưới - gi a (Q21-2)

Trầm tích Holocen dưới - giữa phân bố rộng ở trũng Nha Trang; bao gồm các thành tạo sông, sông - biển, biển và doi cát biển chuyển tướng theo hướng tây-đông (lục địa- biển)

Trầm tích sông (aQ21-2)

Trầm tích sông Holocen dưới - giữa phân bố ở phía Tây, dọc theo Sông Cái, tạo thành bậc thềm sông bậc I có độ cao tương đối 5-8m Thành phần thạch học gồm có: Sạn sỏi, cát sạn, cát bột, sét loang lổ hoặc xám nâu, xám trắng Bề dày chung 3-10m

Trầm tích sông - biển (amQ21-2)

Thành phần trầm tích chủ yếu là s t, s t bùn màu xám đen, cát sạn chứa phong phú vỏ sò ốc và di tích thực vật, đôi nơi chứa than bùn Chiều dày trầm tích của tầng thay đổi từ 1m đến 8,5m

Trầm tích của tầng phủ bật chỉnh hợp lên các đá riolit hệ tầng Nha Trang thường thì phủ lên s t pha loang lổ thuộc trầm tích biển mQ13

Trầ tích biển (mQ21-2)

Trầm tích biển tuổi Holocen sớm- giữa có khối lượng tương đương với khối lượng của “Hệ tầng Vĩnh Xuân” do Vũ Văn Vĩnh mô tả [30] Trầm tích này chỉ bắt gặp trong các lỗ khoan từ độ sâu 1,5m đến 27,5m Mặt cắt trầm tích theo tài liệu lỗ khoan LK29 ở Vĩnh Xuân như sau:

- Tập trên (từ 2,8-5,2m): Bột pha sét ít cát sạn màu xám đen; dày 2,4m;

- Tập dưới (từ 5,4-14,8m): Cát sạn pha ít bột sét màu xám loang lổ, chứa vỏ

Chiều dày trầm tích mỏng nhất 2m (KN75), dày nhất 9m (LK39), trung bình 5÷6 m

Trầm tích cát bãi biển Holocen dưới- giữa có quan hệ chuyển tướng với trầm tích vụng biển Holocen dưới - giữa

Phụ thống Holocen trên (Q23)

Ở khu vực đồng bằng Nha Trang, các trầm tích Holocen muộn có nhiều kiểu tướng khác nhau, tạo thành một dãy trầm tích biển thoái sau biển tiến cực đại Holocen giữa; bao gồm các trầm tích sông, sông - đầm lầy, sông - biển, doi cát biển

Trầm tích sông - đầm lầy (abQ23)

Trầm tích sông- đầm lầy tạo thành các vùng đồng bằng thấp có mực địa hình 1÷5,5m Thành phần đơn thuần là bột sét pha cát mịn, lẫn mùn thực vật màu xám đen, xám xanh, xám vàng Chiều dày 0,4÷5,2m

Trầ tích s ng - biển (amQ23)

Trầm tích sông - biển Holocen muộn là các dải tích tụ ở cửa sông Cái và sông Đồng Bò, thường bị ảnh hưởng của triều và ngập lũ Thành phần trầm tích là

Trầm tích doi cát biển (mbQ23)

Trầm tích doi cát biển có khối lượng tương đương với “hệ tầng Hòn Chồng”

do Vũ Văn Vĩnh xác lập Chúng phân bố tạo thành dải cong lõm về phía đất liền, kéo dài từ Đồng Đế xuống Cầu Đá, với chiều rộng từ vài trăm m t đến 2.000m, chiếm diện tích chủ yếu của khu đô thị Nha Trang hiện nay

Mặt cắt tại lỗ khoan LKN93 bao gồm 3 tập như sau:

- Tập trên: Cát mịn đồng nhất màu xám vàng, phớt nâu, chọn lọc tốt; dày 1m;

- Tập giữa: Cát hạt trung lẫn ít sạn và mảnh san hô, chọn lọc tốt; dày 2m;

- Tập dưới: Cát pha ít bột sét, chứa các mảnh vụn san hô, vỏ sò ốc màu xám phớt xanh; dày 6m

Bề dày chung thay đổi từ 4,5÷12m Mảnh vụn san hô tại Đồng Đế đƣợc xác định tuổi đồng vị 14

C là 740±70 năm

Trầm tích biển- đầm lầy (mbQ23)

Trầm tích biển - đầm lầy Holocen muộn phân bố ở cửa sông Đồng Bò Thành phần trầm tích chủ yếu của tầng là cát, s t, bùn chứa nhiều xác thực vật chƣa phân hủy hết

- Trầm tích san hô Holocen trên tạo thành bãi ngầm ven biển ở khu vực Đồng Đế, phơi lộ khi triều xuống với bề mặt rộng 200÷500m San hô màu xám sáng, xám tro, cấu tạo khối- lỗ hổng; dày hơn 2 m

Trầm tích của tầng tạo thành dải đồi thấp ở độ cao 1-3m, viền theo bờ vịnh Hòn Khói với diện tích khoảng 8km2 Thành phần trầm tích chủ yếu của tầng là cát, cát pha đôi nơi có lớp san hô xen kẹp ở giữa

Hệ Đệ tứ h ng phân chia (Q):

Các trầm tích thuộc Đệ tứ không phân chia có các nguồn gốc sau:

Tàn tích (eQ): Hình thành trên các bề mặt đá gốc thuộc các thành tạo trầm

tích, trầm tích phun trào trước Đệ Tứ và các thành tạo macma xâm nhập phân bố chủ yếu trên các đồi núi vây quanh đồng bằng Nha Trang

Thành phần tàn tích có nguồn gốc phong hóa từ các trầm tích Jura là s t, s t pha đôi chỗ lẫn dăm sạn màu xám vàng loang lổ Thành phần tàn tích có nguồn gốc phong hóa từ đá xâm nhập là cát, cát pha bột s t lẫn ít mảnh vụn đá màu xám sáng, xám vàng loang lổ Tầng trầm tích này dày từ 0,5m đến hơn 10m

ườn tích (dQ): Phân bố ven các sườn núi chuyển tiếp xuống đồng bằng phía

đông với độ cao 20 70m, từ phía bắc xuống phía nam vùng nghiên cứu

Chúng bao gồm các sản phẩm tích tụ thành phần hỗn tạp, mặt cắt không ổn định Thông thường phần gần chân núi và ở dưới có vật liệu thô là cát s t, dăm sạn, mảnh đá gốc màu xám vàng; xa hơn tiếp giáp với đồng bằng và phần trên mặt, vật liệu mịn thường là cát, bột, cát sạn, bột s t, ít hơn có s t pha màu xám nâu, xám vàng Dày trung bình 5 6 m

tích (pQ): phân bố khá rộng rãi ven khu vực chân núi Thành phần trầm

tích thay đổi từ s t đến cát, sạn, cuội, đôi nơi có tảng nhỏ màu xám nâu, xám sáng, vàng nhạt Chiều dày chung thay đổi từ 3 12m

Tại nhiều nơi trầm tích Đệ Tứ không phân chia thường tạo thành các tập trầm tích hồn hợp sông - lũ tích (ap), sườn- lũ tích (dp)

1.5.2 Magma

Trong phạm vi vùng nghiên cứu có các diện lộ đá magma phân bố khá rộng rãi, thuộc các phức hệ Đèo Cả, Cà Ná thuộc pha xâm nhập Mesozoi muộn

Phức hệ Đ o C : Các thành tạo xâm nhập thuộc phức hệ Đèo Cả lộ ra rộng

rãi ở khu vực bắc Nha Trang, gồm 3 pha xâm nhập và pha đá mạch

- Pha 1 (γδK đc 1): Lộ ra ở khu vực núi Chùa (tây bắc Nha Trang) với thành

phần chủ yếu là granodiorit hạt nhỏ Đá có cấu tạo khối, kiến trúc hạt nửa tự hình

- Pha 2 (γξK đc 2): Là pha chính của phức hệ, phân bố rộng rãi ở khu vực đông hòn Chích Mía, Suối Tân, đông đông bắc khối núi Hòn Rồng Đá có cấu tạo

khối, kiến trúc hạt nửa tự hình, khá phổ biến kiến trúc dạng porphyr

- Pha 3 (γK đc 3): Phân bố ở Hòn Thẻ, phía tây xã Cam Đức và trung tâm khối núi Hòn Rồng với thành phần chủ yếu là đá granit biotit có horblend màu xám

trắng phớt hồng, cấu tạo khối, kiến trúc nửa tự hình, hạt nhỏ đến vừa

- Pha đá mạch: Granit porphyr, granit aplit, granit granophyr dạng mạch, rộng từ vài centimet đến hàng m t, k o dài hàng chục m t Đá thường có cấu tạo

khối, kiến trúc porphyr nền aplit

Phức hệ Cà á Trong diện tích vùng nghiên cứu, các thành tạo xâm nhập

của phức hệ Cà Ná gồm hai pha xâm nhập và pha đá mạch

- Pha 1 (γK2 cn 1): Là thành phần chính của phức hệ, phân bố rộng rãi ở khối núi Hòn Hèo, bắc Hòn Giong, bắc Nha Trang và tây núi Cầu Hin Thành phần chính

là granit biotit có muscovit màu xám trắng hạt vừa đến lớn Đá có cấu tạo khối, kiến

phần khoáng vật chủ yếu là felspat kali ít hơn là plagioclas và thạch anh

Ngoài ra, trong khu vực còn gặp một số đai mạch diabass, gabrodiabas, gabrodiorit porphyrit của phức hệ Cù Mông (E cm) xuyên cắt các thành tạo xâm

Khu vực nghiên cứu nằm ở Đông Bắc đới Đà Lạt, đây là một khối kiến trúc

vỏ lục địa Tiền Cambri và bị hoạt hóa magma mạnh mẽ vào Jura muộn- Kreta kiểu rìa lục địa Khối kiến trúc được cấu tạo từ 3 tổ hợp thạch kiến tạo sau:

- Jura giữa: Gồm các đá trầm tích lục nguyên hệ tầng La Ngà bị biến chất yếu; dày 300-400m;

- Jura muộn - Kreta: Gồm các đá xâm nhập granitoit phức hệ Đèo Cả, Cà Ná

và các đá trầm tích núi lửa hệ tầng Đèo Bảo Lộc, Nha Trang tạo nên lớp phủ rộng lớn;

- Đệ Tứ: Gồm các trầm tích bở rời Pleistocen muộn - Holocen nhiều nguồn gốc; dày không quá 60m

b- Đứt gãy phá hủy:

Hệ thống đứt gãy trong vùng nghiên cứu được chia thành 3 nhóm:

* hó đứt gãy phương đ ng bắc - tây nam (ĐB-TN):

- Đứt gãy Đồng Bò - Hòn Chồng kéo dài trên 13km Mặt đứt gãy thẳng đứng

có biểu hiện dịch sang trái 10o

* hó đứt gãy phương TB-Đ Gồm 4 đứt gãy sau

- Đứt gãy Phú Lộc - Sông Tắc kéo dài trên 15km Dọc theo hai bên đứt gãy, địa hình phân bậc khá rõ Đứt gãy có mặt trượt thẳng đứng, dịch ngang phải

- Đứt gãy Phú Cầu - Phước Hải kéo dài trên 12km Có mặt trượt thẳng đứng, dịch ngang phải

- Đứt gãy Núi Chúa - Xóm Cồn kéo dài 9km Có mặt trượt thẳng đứng, dịch ngang phải Đoạn Sông Cái từ Xuân Lạc đến Ngọc Hội trùng với đứt gãy này

- Đứt gãy Rù Rì - Hòn Chồng kéo dài trên 5km

c- Đặc điểm tân kiến tạo

Vùng nghiên cứu được nâng lên trong phông nâng chung của lục địa Việt Nam gồm các đơn vị sau:

* Vùng nâng cao tân kiến tạo: có 3 vùng nâng chính là

- Vùng nâng Hòn Hèo: kiểu địa lũy, biên độ nâng đến 779m Cấu trúc địa lũy

k o dài phương tây bắc - đông nam

- Vùng nâng Hòn Chín Khúc - núi Cầu Hin: kiểu nâng vòm - khối tảng, biên

độ nâng 602m (Hòn Chín Khúc) và 973m (núi Cầu Hin), tạo thành khối nâng ngăn cách đồng bằng Nha Trang và Cam Ranh

- Vùng nâng Hòn Giong - Hòn Khổ: kiểu nâng vòm - vòng, biên độ tới 1392m, tạo thành khối nâng ngăn cách đồng bằng Nha Trang và Ninh Hòa Đây là vùng nâng lớn nhất của diện tích nghiên cứu

* Các vùng sụt tân kiến tạo: Nằm giữa các vùng nâng kiến tạo là vùng sụt địa phương

- Vùng sụt Nha Trang: Trùng với thung lũng hạ nguồn sông Cái, dài tới 20km, rộng 4 9km, biên độ sụt tới 40 60m Có 4 hố sụt lớn nhất là Phước Hòa (loe dần ra phía biển), Vĩnh Thạnh, Võ Cảnh và Diên An Vùng sụt Nha Trang được hình thành liên quan trực tiếp đến các đứt gãy đông bắc - tây nam

Mức độ động đất trong khu vực không cao, chấn tâm động đất nông, không vượt quá 20km sâu Tuy động đất không mạnh, song chấn tâm nông có thể gây tai biến do động đất kích thích ở tầng đất yếu

CHƯƠNG 2 LỊCH SỬ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Lịch sử nghiên cứu

Trong khi địa tầng và trầm tích Đệ Tứ ở các đồng bằng ven biển khác của Việt Nam, đặc biệt là đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long đã được nghiên cứu tương đối chi tiết (Đỗ Văn Tự, 1986 [31]; Nguyễn Địch Dỹ, 1987 [4];; Nguyễn Chí Trung, 2010 [32]; Vũ Quang Lân, 2003 [9]; Doãn Đình Lâm, 2003 [7]; Phan Đông Pha, 2013 [18]) thì những nghiên cứu về địa tầng và trầm tích Đệ Tứ ở đồng bằng Nha Trang còn tương đối sơ sài

Trầm tích Đệ Tứ trong khu vực Nha Trang chi được tiến hành nghiên cứu trong các công trình đo vẽ bản đồ địa chất- khoáng sản ở các tỷ lệ khác nhau từ sau năm 1975 với các công trình tiêu biểu như : Bản đồ địa chất khoáng sản miền Nam Việt Nam tỷ lệ; tỷ lệ 1/500.000 của Trần Đức Lương và Nguyễn Xuân Bao (1988) [11]; tỷ lệ 1/200.000 nhóm tờ Bến Khế- Đồng Nai của Nguyễn Đức Thắng (1989) [27]; tỷ lệ 1/50.000 nhóm tờ Nha Trang của Đoàn Địa chất Việt- Tiệp (1991) [6] Các bản đồ chuyên đề về Địa chất Đệ Tứ mới được đo vẽ ở tỷ lệ lớn như Bản đồ địa chất Đệ Tứ tỷ lệ 1/500.000 của Nguyễn Đức Tâm và Đỗ Tuyết (1994) [23], Vỏ phong hóa và trầm tích Đệ Tứ Việt Nam của Ngô Quang Toàn (2000) [29] Trong các công trình này, tuy còn tồn tại một số quan điểm khác nhau về tuổi địa chất nhưng căn bản đã có sự định hình về phân chia các phân vị địa tầng Đệ Tứ vùng nghiên cứu Đặc điểm trầm tích Đệ Tứ vùng Nhà Trang cũng có được đề cập đến sơ lược trong một số báo cáo điều tra địa chất đô thị (Ngô Tuấn Tú, 1997) [30] và lập bản đồ Địa chất thủy văn và Địa chất công trình trong khu vực (Đặng Đức Long, 1997) [10].Nguyễn Địch Dỹ, Phan Đông Pha và nnk (2010) về địa tầng Kainozoi các đồng bằng ven biển Nam Trung Bộ [5]

Những kết quả nghiên cứu mới đây về lịch sử phát triển các thành tạo trầm tích Đệ Tứ khu vực biển nông ven bờ được thực hiện qua báo cáo “Điều tra địa chất, khoáng sản, địa chất môi trường và tai biến địa chất vùng biển Nam Trung bộ

từ 0-30m nước tỷ lệ 1:100.000 và một số vùng trọng điểm ở tỷ lệ 1:50.000” do

Nguyễn Biểu thực hiện trong vùng biển từ Tuy Hòa đến Vũng Tàu [2] Ngoài ra còn

có các luận án của TS Đàm Quang Minh về “Mô hình hóa sự tiến hóa đường bờ biển trong Pleistocen muộn – Holocen khu vực Nha Trang, miền Trung Việt Nam” [36] và TS Đinh Xuân Thành về “Tiến hóa trầm tích Pliocen – Đệ Tứ vùng thềm lục địa từ Qu ng a đến Bình Thuận” [16] đã làm sáng tỏ nhiều vấn đề liên quan

tới tiến hóa trầm tích khu vực biển ven bờ lân cận đồng bằng Nha Trang trong Đệ

Tứ

Để phân tích đặc điểm địa tầng và quy luật phân bố tướng trầm tích vùng đồng bằng ven biển Nha Trang, tác giả đã thu thập 69 tài liệu lỗ khoan trong vùng, trong đó có 3 lỗ khoan được lựa chọn để phân tích chi tiết tướng trầm tích dựa trên các kết quả phân tích các thông số trầm tích là LK01 01- 07-NT [26] (hình 2.1).và một số lỗ khoan khác như lỗ khoan 28 (hình 2.2), lỗ khoan 31 (hình 2.3) và một số

lỗ khoan khác lưu trữ tại Liên đoàn ĐCTV- ĐCCT Miền Trung, Nha Trang

Ngoài ra, tác giả cũng đã tiến hành khảo sát thực địa vào tháng 3 năm 2014

cùng đoàn khảo sát của đề tài cấp Viện HLKHCNVN:“Tiến hóa trầ tích đới ven

bờ khu vực Tuy Hòa - Nha Trang trong mối liên quan với biến đổi khí hậu và dao động mực nước biển kỷ Đệ Tứ” do TS Phan Đông Pha chủ nhiệm Mục đích

chuyến khảo sát nhằm đo vẽ, mô tả chi tiết đặc điểm thạch học- khoáng vật, màu sắc và cấu tạo phân lớp, trật tự địa tầng, thu thập mẫu bổ sung, tại các điểm lộ, xây dựng các tuyến mặt cắt địa chất, Ngoài ra, các đặc điểm địa mạo, hình thái và ranh giới của các kiểu địa hình cũng được tác giả quan tâm đánh giá

Ngoài các nguồn tài liệu thu thập được qua khảo sát thực địa, các nguồn tài liệu lưu trữ địa chất từ các đơn vị khác nhau cũng được sử dụng trong khi thực hiện

đề tài này Một số tài liệu lưu trữ gồm: Báo cáo tổng hợp, bản đồ địa chất, kết quả phân tích mẫu các loại, thiết đồ lỗ khoan thuộc các đề án sau được sử dụng chính:

- Ngô Tuấn Tú (chủ biên), 1997 Đề án “Điều tra địa chất đô thị Nha Trang” Lưu trữ Trung tâm Điều tra và Quy hoạch Tài nguyên nước miền Trung, TP Nha Trang [30]

- Đặng Đức Long (chủ biên), 1997 Đề án “Lập bản đồ Địa chất thủy văn- Địa chất công trình vùng Nha Trang, Khánh Hoà” Lưu trữ Trung tâm Điều tra và Quy hoạch Tài nguyên nước miền Trung, TP Nha Trang [10]

Trong quá trình thực hiện phân tích ảnh viễn thám, tác giả sử dụng ảnh vệ tinh Landsat TM năm 2010 Hệ thống bản đồ địa hình tỷ lệ 1:50.000 và các bản đồ thành phần được thành lập trên hệ tọa độ VN2000

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa

Các phương pháp mô tả nghiên cứu thực địa bao gồm: Mô tả trầm tích tại các điểm khảo sát và theo mặt cắt hoặc vị trí lỗ khoan để kiểm chứng tài liệu thu thập được, kết hợp với việc thu thập các loại mẫu (độ hạt, khoáng vật, mẫu cổ sinh, vật chất hữu cơ,…) phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học tiếp theo trong phòng

Mô tả mẫu tập trung vào các đặc điểm về thạch học như: Kích thước hạt, kiểu phân lớp và màu sắc đá trầm tích, các di tích động thực vật, nhịp trầm tích, điều kiện tướng trầm tích Các nội dung mô tả trên luôn gắn với sự biến đổi theo không gian (theo diện tích) và theo thời gian (theo chiều sâu) Kết quả thu được từ nghiên cứu thực địa là các thông tin ban đầu về đặc điểm thạch học trầm tích, địa tầng trầm tích

và điều kiện tướng trầm tích

2.2.2 Các phương pháp phân tích và xử lý số liệu trong phòng

a Phương pháp địa hình địa mạo

Phương pháp phân tích địa hình, địa mạo là phương pháp rất quan trọng trong nghiên cứu trầm tích Đệ Tứ Thông qua việc phân tích các đặc điểm về địa hình cho ph p xác định được nguồn gốc, lịch sử hình thành của các thành tạo địa chất cấu tạo nên dạng địa hình đó Có nhiều phương pháp phân tích địa mạo khác nhau nhưng hiện nay chủ yếu sử dụng phương pháp nguồn gốc - hình thái cho vùng đất liền và động lực - hình thái cho vùng biển và cửa sông Ngoài ra còn một số nghiên cứu sử dụng phương pháp kiến trúc - hình thái để xác định xu hướng và lịch

sử phát triển các bồn tích tụ trong mối quan hệ với các đứt gãy hoạt động tân kiến tạo

b Phương pháp nghiên cứu thành phần vật chất

- Phân tích độ hạt: Phương pháp này sử dụng bộ rây và pipet (đối với trầm tích bở rời), bằng lát mỏng thạch học dưới kính hiển vi phân cực để tính hàm lượng các cấp hạt (sạn, cát, bột, s t ) từ đó xây dựng các biểu đồ tích lũy độ hạt, biểu

đồ phân bố độ hạt, tính toán các tham số Md, So, Sk để xác định tướng trầm tích và

chế độ thuỷ động lực của môi trường

- Phân tích hình thái hạt vụn: Để xác định nguồn gốc và chế độ thủy động lực

của môi trường [14]

- Phân tích khoáng vật: Khoáng vật vụn được phân tích bằng lát mỏng thạch học bở rời dưới kính hiển vi phân cực và dưới kính soi nổi Khoáng vật s t được

phân tích bằng phương pháp rơnghen định lượng

- Phân tích hoá môi trường có thể phân biệt các kiểu môi trường trầm tích được dựa trên các chỉ tiêu sau: Độ pH, Eh (thế năng oxi hoá khử) Fe+2S/Corg,

MgCa

NaK

c Phương pháp GI viễn thám

Đây là phương pháp hiện đại có hiệu quả trong việc xác định vị trí, phạm vi phân bố của các thể địa chất, các đơn vị địa mạo Sử dụng các thế hệ ảnh máy bay hoặc ảnh vệ tinh ở nhiều thời điểm khác nhau cho ph p xác định sự biến động đường bờ, biến động hình thái các dạng địa hình, hướng vận chuyển trầm tích, và trên cơ sở đó dự báo xu thế phát triển địa hình và môi trường trầm tích

d Phương pháp phân tích tướng

* Khái niệm về tướng và tổ hợp tướng

Thuật ngữ "Tướng" (facies) lần đầu tiên đã được N Steno (Đan Mạch) đưa vào trong văn liệu địa chất năm 1669 Hai thế kỷ sau nhà bác học Thuỵ Sĩ Gresli A (1840) đã dùng khái niệm tướng với nhận thức giản đơn "Tướng trầm tích là các trầm tích cùng một tuổi nhưng thành tạo ở những nơi khác nhau trên vỏ trái đất" Dần dần khái niệm tướng không chỉ dùng trong trầm tích mà còn dùng trong đá

magma, biến chất và địa hoá học

Dấu hiệu cơ bản để phân chia tướng là đặc điểm thành phần các thể trầm tích nghiên cứu Vì vậy, Vatxoevic (1948) cho rằng đã đến lúc phải phân chia các tướng thành tạo trên bề mặt vỏ Trái đất, đồng thời các tướng bị biến đổi sau qúa trình lắng đọng trầm tích (tướng thành đá và hậu sinh), Pustovalop (1940), Teodorovic (1957) cũng có quan điểm như vậy Lịch sử nghiên cứu về tướng đã nảy sinh những nhận thức và quan niệm khác nhau Học thuyết về tướng ngày càng được hoàn chỉnh và phát triển Có nhiều quan điểm khác nhau về tướng Ngày nay, quan niệm tướng là tổng hợp về điều kiện sinh thành và những đặc trưng thành phần trầm tích là quan niệm đầy đủ hơn cả Đại biểu cho quan điểm này là Rukhin và Teodorovic Thực chất các tác giả đã bổ sung cụ thể hóa và hoàn thiện khái niệm tướng do nhóm

Nalipkin đề nghị Rukhin đã phát biểu tướng trầm tích như sau:

"Tướng là những trầm tích được thành tạo trong một vị trí nhất định có cùng

những điều kiện khác với những vùng lân cận"

Chúng ta có thể coi định nghĩa của Rukhin là hoàn thiện và tổng quát cho

mỗi trường hợp phân tích khác nhau của nhiều tác giả

Định nghĩa này có 2 nội dung:

1- Trong một vị trí nhất định: Có nghĩa là môi trường cổ địa lý hay hoàn cảnh lắng đọng trầm tích đặc trưng (Ví dụ: vị trí hồ khác với vị trí bãi bồi Vị trí

delta khác với vị trí biển nông )

2- Có cùng các điều kiện nghĩa là mỗi vị trí trên có những đặc trưng riêng

của nó về thành phần thạch học, cổ sinh và địa hoá

Vì vậy, khi phân biệt tướng này với tướng kia là phải dựa vào thành phần trầm tích và môi trường thành tạo nên thành phần trầm tích đó Hai nhân tố đó liên

hệ chặt chẽ và có sự thống nhất với nhau Đó là quan hệ nhân quả: Trong đó môi

trường là nguyên nhân, còn thành phần trầm tích (đá, cổ sinh) là kết quả

* Tổ hợp tướng theo định luật Walther

Tổ hợp tướng (Facies association) là nhóm các tướng đi cùng nhau và có mối liên quan với nhau về mặt nguồn gốc hay môi trường thành tạo Tổ hợp tướng giúp cho việc giải đoán môi trường thành tạo trầm tích một cách thuận lợi và hiệu quả

cũng như trong việc xác lập quy luật phân bố trầm tích theo khône gian và thời gian

Năm 1894, nhà địa chất học Walther (Áo) đã đưa ra định luật tổ hợp tướng như sau: “Các trầm tích khác nhau của cùng một tướng và cũng tương tự các đá của các tướng khác nhau được hình thành cạnh nhau trong không gian nhưng trong mặt

cắt thì chúng nằm chồng lên nhau” [39]

Định luật này áp dụng cho các tướng trong trường hợp không có gián đoạn trầm tích Định luật này chỉ ra rằng các tướng trầm tích trong một trật tự địa tầng thẳng đứng không gián đoạn được hình thành trong các môi trường kề cạnh nhau

theo không gian

Phân tích tướng là phương pháp tổng hợp nhất của khoa học trầm tích luận Trên cơ sở nghiên cứu thạch học, khoáng vật, các tham số trầm tích định lượng như:

So, Md, Ro, Sf, Sk và các chỉ tiêu địa hoá môi trường như pH, thế oxy hóa khử (Eh), Katio trao đổi (Kt), Fe2+S (sắt trong pirit), Fe2+HCl (sắt trong siđerit), Fe3+

HCl (sắt ba dễ tan), Chc và các loại vật chất hữu cơ (Corg), Fe2+S/Corg,… để xác định tính chất môi trường cho ph p luận giải điều kiện lắng đọng trầm tích sử dụng các kết quả phân tích cổ sinh trong trầm tích để xác định điều kiện cổ khí hậu Bên cạnh

đó cũng kết hợp liên kết, đối sánh địa tầng, đối sánh với dao động mực nước biển để

xây dựng nên sơ đồ tướng đá - cổ địa lý

Sơ đồ tướng đá cổ địa lý là tổng hợp hai yếu tố quan trọng là tướng đá và cổ địa lý Tướng đá là các yếu tố về thạch học và môi trường trầm tích cổ Còn cổ địa

lý là các yếu tố phản ánh bức tranh của bể trầm tích như: Miền xâm thực (lục địa cổ) và miền lắng đọng trầm tích Bể trầm tích được phân tích bao gồm: Diện tích, hình dáng, độ sâu, đường bờ cổ, các dòng chảy cổ vận chuyển vật liệu trầm tích - chế độ hóa lý của môi trường (độ pH, Eh, Kt), vật chất hữu cơ, thế giới sinh vật và

môi trường

Hình 2.1 Cột địa tầng tổng hợp lỗ khoan LK01-07-NT [26]

Hình 2.2 Cột địa tầng lỗ khoan LK28 [30]

sử tiến hóa trầm tích Đệ Tứ trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển

TT Băng hà Gian băng Băng hà Gian băng

B ng 2.2 Các giai đoạn băng hà và gian băng trên thế giới

(theo Richard Little [38])

Sự đối chiếu, so sánh các phân vị hoặc những bộ phận của phân vị địa tầng phân bố cách xa nhau trong không gian hay vị trí trong mặt cắt Đây là phương pháp được sử dụng để liên hệ địa tầng các trũng riêng biệt trong vùng nghiên cứu và xây dựng thang địa tầng Kainozoi thống nhất cho toàn khu vực

g Phương pháp ập ặt cắt xây dựng sơ đồ phân bố tướng đá h i phục ịch sử phát triển đồng bằng

Dựa trên cột địa tầng trầm tích của 69 lỗ khoan thu thập được (hình 2.1, 2.2, 2.3), tác giả đã tính toán độ dày và độ sâu của từng lỗ khoan (bảng 2.3) Với các kết quả từ phương pháp phân tích tướng kết hợp với các tài liệu về địa hình và độ dày các tập trầm tích của các lỗ khoan thu thập được và sơ đồ Địa chất Đệ tứ (hình 2.5) chúng tôi sử dụng phương pháp xây dựng bản đồ để lập nên mặt cắt và các sơ đồ phân bố tướng trầm tích Đệ Tứ

Bảng 2.3 Độ sâu các lỗ khoan khu vực nghiên cứu

STT Kí hiệu lỗ

Độ sâu lỗ khoan (m)

1 LK11 Diên Thọ, Diên Khánh 20.5 109.023 12.2681

2 LK12 Diên Điền, Diên Khánh 24.5 109.107 12.2843

3 LK13 Vĩnh Phương, Nha Trang 83 109.151 12.2953

10 LK18 Vĩnh Hải, Nha Trang 23.2 109.189 12.2870

11 LK22 Vĩnh Trung, Nha Trang 65 109.143 12.2511

12 LK23 Vĩnh Hiệp, Nha Trang 65 109.158 12.2567

14 LK26 Phước Đồng, Nha Trang 42.5 109.146 12.2093

15 LK27 Vĩnh Thái, Nha Trang 38.5 109.164 12.2475

16 LK28 Phước Hải, Nha Trang 35 109.179 12.2442

17 LK29 Vĩnh Thái, Nha Trang 33 109.162 12.2167

18 LK30 Lê Hồng Phong, Nha Trang 36.5 109.182 12.2255

30 LK820A Diên Phú, Diên Khánh 51.7 109.116 12.2766

31 TG01 Hòn Sạn, Vĩnh Hải, Nha Trang 20 109.195 12.2715

32 TG02 Hòn Sạn, Vĩnh Hải, Nha Trang 32 109.194 12.2706

Sau khi lên sơ đồ các lỗ khoan cho khu vực nghiên cứu (hình 2.4) dựa vào bề dày các tập trầm tích trong các lỗ khoan, tài liệu địa hình bề mặt và các tài liệu thu thập đƣợc lập bảng độ sâu, bề dày từng tập trầm tích Sử dụng các phần mềm Sufer, MapInfo, Arcgis tạo mô hình DEM cho địa hình hiện nay Sau đó dùng công cụ Analysis trừ đi chiều dày tập tập trầm tích Q23 để lập mô hình DEM cho bề mặt địa hình giai đoạn Q21-2 sau đó dùng DEM của Q21-2 trừ đi chiều dày tập trầm tích Q21-2