LỊCH sử PHÁT TRIỂN TRẦM TÍCH HOLOCEN KHU vực TRÀ VINH TRONG mối QUAN hệ với sự DAO ĐỘNG mực nước BIỂN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --- CAO CHIẾN LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN TRẦM TÍCH HOLOCEN KHU VỰC TRÀ VINH TRONG MỐI QUAN HỆ VỚI SỰ DAO ĐỘNG MỰC NƯỚC BIỂN LUẬN VĂN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

CAO CHIẾN

LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN TRẦM TÍCH HOLOCEN KHU VỰC TRÀ VINH TRONG MỐI QUAN HỆ VỚI SỰ DAO

ĐỘNG MỰC NƯỚC BIỂN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

CAO CHIẾN

LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN TRẦM TÍCH HOLOCEN KHU VỰC TRÀ VINH TRONG MỐI QUAN HỆ VỚI

SỰ DAO ĐỘNG MỰC NƯỚC BIỂN

Chuyên ngành: Địa chất học

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Người hướng dẫn khoa học

TS Đinh Xuân Thành

LỜI CẢM ƠN

Luận văn được hoàn thành trong sự cố gắng hết mình của bản thân học viên,

được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của TS Đinh Xuân Thành – Khoa Địa chất,

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN Nhân dịp này, học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy hướng dẫn

Trong quá trình nghiên cứu, học viên luôn nhận được sự hỗ trợ về cơ sở tài liệu, số liệu của đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ phục vụ quản lý và phát triển kinh tế biển, mã số KC.09.13/11-15

Học viên cũng nhận được sự quan tâm của các thầy, cô và các đồng nghiệp Hội Trầm tích Việt Nam cũng như tập thể các nhà khoa học của Khoa Địa chất – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Qua đây, học viên xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó

Học viên

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BP : Before Present: Năm trước hiện tại

HST : Highstand Systems Tract: Miền hệ thống trầm tích biển cao

Ka : Kilo years: Nghìn năm

MFS : Maximum Flooding Surface: Bề mặt ngập lụt cực đại

N+ : Nicon vuông góc

OSL : Optically Stimulated Luminescence: Nhiệt huỳnh quang kích thích TST : Transgressive Systems Tract: Miền hệ thống trầm tích biển tiến

x10 : Phóng đại 10 lần

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết

Khu vực Trà Vinh là một bộ phận của châu thổ sông Cửu Long - một trong hai châu thổ lớn nhất nước ta Trải qua hơn 11.000 năm, vùng nghiên cứu đã xảy ra những biến động lớn về địa tầng, trầm tích, địa mạo của đới bờ và sự thay đổi đường bờ trong mối quan hệ với sự dao động mực nước biển Quá trình phát triển trầm tích trong Holocen của vùng đã tạo nên các địa hệ và cảnh quan tiêu biểu của một châu thổ bồi tụ mạnh mang nhiều ý nghĩa trong việc phát triển kinh tế-xã hội Địa hệ các giồng cát hình vòng cung phân nhánh, chạy song song với bờ biển Đây

là nguồn tài nguyên quan trọng về cát vật liệu xây dựng và cát san lấp với trữ lượng lớn; địa hệ các đồng bằng phù sa châu thổ phì nhiêu là diện tích trồng lúa năng suất cao; địa hệ các vùng đất ngập nước và rừng ngập mặn ven biển là một dạng tài nguyên đặc thù lồng ghép đan xen giữa khai thác hệ sinh thái rừng ngập mặn và nuôi trồng thủy sản

Với ý nghĩa nêu trên việc xác định quy luật hình thành và lịch sử phát triển các thành tạo Holocen khu vực Trà Vinh nhằm định hướng cho công tác quy hoạch, phát triển kinh tế - xã hội là điều cần thiết nhằm phát triển bền vững khu vực này

Vì vậy, học viên đã chọn luận văn thạc sĩ với tiêu đề: “Lịch sử phát triển trầm tích Holocen khu vực Trà Vinh trong mối quan hệ với sự dao động mực nước biển”

2 Mục tiêu nghiên cứu

Đề tài đặt ra nhằm làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lịch sử phát triển trầm tích với sự thay đổi mực nước biển trong Holocen

3 Nhiệm vụ

Để hoàn thành luận văn theo mục tiêu trên, luận văn đã tập trung thực hiện các nội dung chủ yếu sau:

- Nghiên cứu đặc điểm và quy luật phân bố tướng trầm tích Holocen

- Nghiên cứu lịch sử phát triển trầm tích Holocen khu vực Trà Vinh trong mối quan

hệ với sự dao động mực nước biển

4 Cơ sở tài liệu

Học viên đã thu thập một số lượng tài liệu phong phú liên quan tới vùng nghiên cứu với các đề tài, giáo trình, bài báo của nhiều tác giả liên quan Cùng với việc tham khảo các tài liệu, học viên đã khảo sát thực địa, thu thập mẫu thực

tế, phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm, đồng thời kế thừa một số chỉ tiêu phân tích như: tuổi C14, tuổi giồng cát xác định bằng phương pháp nhiệt huỳnh quang kích thích (OSL), các chỉ tiêu địa hóa môi trường như: pH, Eh, Kt, các số liệu về cổ sinh vật như: diatomea, foraminifera, bào tử phấn hoa

5 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn gồm có 4 chương:

Chương 1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội

Chương 2 Lịch sử và các phương pháp nghiên cứu

Chương 3 Đặc điểm và quy luật phân bố tướng trầm tích

Chương 4 Lịch sử phát triển trầm tích Holocen khu vực Trà Vinh

Chương 1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI 1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ

Khu vực nghiên cứu nằm trong khoảng 9030’ đến 10000’ vĩ độ Bắc và

106000’ đến 106040’ kinh độ Đông, bao trọn gần như toàn bộ diện tích đất liền tỉnh Trà Vinh

Hình 1.1.Vị trí khu vực nghiên cứu

1.2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

1.2.1 Khí hậu, khí tượng

Khu vực nghiên cứu nằm trong miền khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa cận xích đạo bị tác động mạnh mẽ của gió Đông Nam từ biển thổi vào

Chế độ mưa, bão: Khu vực có hai mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô

Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11 với hướng gió chủ đạo là hướng gió

mùa Tây Nam đến Tây Tây Nam, chiếm khoảng 89% lượng mưa cả năm và mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau với hướng gió chủ đạo là Bắc đến Đông Bắc, chiếm khoảng 11% lượng mưa cả năm Lượng mưa trung bình hàng năm từ 1.250 mm đến 1.500 mm và tập trung vào hai thời kỳ, thời kỳ thứ nhất xuất hiện vào tháng 6 hoặc tháng 7, lượng mưa tháng xấp xỉ 200mm, thời kỳ thứ hai xuất hiện vào tháng 9 hoặc tháng 10 lượng mưa tháng trên dưới 250mm Diễn biến

chế độ mưa trong năm như sau:

Thời kỳ mùa mưa thật sự (đầu tháng 6 đến cuối tháng 10) Thời kỳ chuyển tiếp mùa mưa sang mùa khô (cuối tháng 10 đến cuối tháng 11) Thời kỳ mùa khô thật

sự (đầu tháng 12 đến cuối tháng 4 năm sau) Thời kỳ chuyển tiếp mùa khô sang mùa mưa (đầu tháng 5 đến đầu tháng 6)

Chế độ mưa như trên đã gây khó khăn không ít cho nghề trồng trọt: vào mùa khô, vùng bị xâm nhập mặn, độ chua mặn lấn sâu vào nội địa dẫn đến hạn chế khả năng trồng cây và tăng vụ, ngược lại vào mùa mưa ở đây thường bị nước ở thượng nguồn sông Mê Kông dồn về gây ra nạn ngập úng nghiêm trọng trên diện rộng

Chế độ nắng

Do ở vĩ độ thấp nên vùng tiếp nhận được lượng ánh nắng dồi dào, độ dài ban ngày lớn, bức xạ và nhiệt độ cao, thích hợp cho sự phát triển của cây trồng Tổng số giờ nắng trong năm đạt trên dưới 2.709 giờ Trong mùa khô, số giờ nắng trung bình mỗi ngày đạt từ 8 – 9 giờ Tháng mùa mưa trung bình từ 5 – 7 giờ trong ngày

Chế độ gió

Chế độ gió ở đây được phân làm 2 mùa rõ rệt: Gió mùa Tây Nam hình thành

từ Nam Ấn Độ Dương vượt qua xích đạo, tác động đến các tỉnh phía Nam Việt Nam, mang đặc tính nóng ẩm, gây mưa lớn, chiếm khoảng 90% lượng mưa trong năm của tỉnh Gió mùa Tây Nam hoạt động bắt đầu từ tháng 5 và kết thúc vào tháng

9, mạnh nhất từ tháng 6 đến tháng 8 Tốc độ gió trung bình đạt 1–1,2 m/s, riêng

kết thúc vào cuối tháng 4 tới trung tuần tháng 5 năm sau Khả năng xuất hiện gió chướng tăng dần từ đầu mùa (tháng 12) và đạt cực đại vào tháng 2 hoặc 3, sau đó giảm dần Đặc điểm của gió chướng là phát triển theo từng đợt Mỗi đợt từ khi phát triển cho đến lúc yếu khoảng từ 4 đến 6 ngày Gió chướng có đặc tính khô hanh, gây ra hiện tượng khô nóng kéo dài, làm gia tăng tác động của thủy triều, khiến mặn xâm nhập sâu vào nội địa, gây thiệt hại đê biển, ảnh hưởng xấu đến hoạt động sản xuất

Độ ẩm

Do gần biển và có hệ thống sông ngòi chằng chịt, nên độ ẩm tương đối tại khu vực nghiên cứu nhìn chung khá cao, trung bình từ 76 – 86%, các huyện ven biển có độ ẩm tương đối từ 83 – 91%, sự chênh lệch độ ẩm trung bình giữa tháng

ẩm nhất và tháng ít nhất khoảng 15% Vào mùa khô độ ẩm của tỉnh vào khoảng 73 – 79%, riêng vùng ven biển khoảng 79 - 84% Vào mùa mưa, độ ẩm khoảng 83 – 86%, ven biển từ 85 - 91%

Nhiệt độ

Nhiệt độ của khu vực này tương đối cao, nhiệt độ bình quân hàng năm khoảng từ 26 - 27oC/năm Tháng nóng nhất: tháng 4 (khoảng 28,9oC), tháng 5 (khoảng 29,2o

C) Tháng mát nhất: tháng 12, tháng 1, tháng 2 (khoảng 25 - 26oC) Trong năm, không có tháng nào nhiệt độ trung bình dưới 20oC Trong ngày, nhiệt

độ cao nhất xảy ra lúc quá trưa, cao nhất tuyệt đối khoảng 36oC và thấp nhất xảy ra lúc gần sáng, thấp nhất tuyệt đối khoảng 18,1o

C

Độ bốc hơi

Vào mùa khô nắng nhiều, độ ẩm không khí thấp nên lượng bốc hơi mạnh, bình quân từ 4 – 6 mm/ngày đêm Vào mùa mưa độ bốc hơi giảm đi rõ rệt còn khoảng 2,5 – 3,5 mm/ngày đêm Riêng tháng 9 có độ bốc hơi nhỏ nhất đạt 2 - 3 mm trong một ngày đêm

Bức xạ

Lượng bức xạ ở khu vực lớn và ổn định Lượng bức xạ tổng cộng trung bình ngày lớn nhất vào tháng 3 (548 calo/cm2/ngày) và nhỏ nhất vào tháng 9 (397 calo/cm2/ngày)

1.2.2 Đặc điểm thủy văn

Mạng lưới sông suối: vùng nghiên cứu có 2 cửa sông là nhánh của sông Tiền

đổ ra: cửa Cổ Chiên và cửa Cung Hầu và 1 nhánh của sông Hậu: cửa Định An Trong vùng mạng lưới sông, kênh, rạch phát triển mạnh mẽ, mật độ mạng lưới thuộc vào loại lớn nhất trên lãnh thổ nước ta, dao động từ 2 đến 4km/km2

Chế độ dòng chảy: Khu vực nghiên cứu chịu ảnh hưởng mạnh của nhiều yếu

tố tác động: dòng chảy sông Tiền, sông Hậu, thủy triều biển Đông, thủy triều phía Tây Nam-vịnh Thái Lan và chế độ mưa ở đồng bằng Nguồn nước chảy về sông Cửu Long là khá lớn, hằng năm có khoảng 422 tỷ m3 nước từ thượng nguồn cộng với lượng nước mưa trung bình năm cung cấp cho sông Cửu Long khoảng 67 tỷ m3 Tổng lượng nước hằng năm ở đồng bằng sông Cửu Long khoảng 500 tỷ m3

Dòng chảy sông Cửu Long có hai mùa rõ rệt là mùa lũ và mùa cạn Ở thượng lưu, mùa lũ bắt đầu từ tháng 6 và kết thúc vào tháng 11, mùa cạn bắt đầu từ tháng

12 và kết thúc vào tháng 5 Có sự tương phản sâu sắc giữa mùa lũ và mùa cạn, lưu lượng giữa tháng lớn nhất và tháng nhỏ nhất vẫn chênh lệch rất lớn Vào mùa lũ, lưu lượng tăng cao đột ngột và đạt trung bình từ 20.000 đến 30.000m3/s, trong đó vào mùa khô lưu lượng giảm nhỏ và chỉ còn khoảng 2.000 - 4.000m3/s, bằng 10 - 20% lưu lượng các tháng mùa lũ

1.2.3 Đặc điểm hải văn

Chế độ thủy triều: Vùng nghiên cứu có chế độ bán nhật triều không đều Hầu hết các ngày trong tháng có 2 lần triều lên và 2 lần triều xuống với chênh lệch rõ rệt giữa các độ cao nước ròng Độ lớn triều trong vùng khoảng 3-4 m trong kỳ nước cường và 1,5-2m vào kỳ nước kém Tốc độ thủy triều ở khu vực này lên xuống khá nhanh, có thể đạt 0,5-0,6 m/giờ Tại các cửa sông lớn trong vùng chế độ thủy triều diễn ra phức tạp hơn, đặc biệt vào mùa mưa do lượng nước sông đổ ra biển lớn nên mực nước tại đây tăng lên cao

Tháng 1 là tháng đặc trưng cho gió mùa Đông Bắc, sóng tập trung chủ yếu vào hướng Đông Bắc (chiếm 86,69%) Độ cao sóng trong gió mùa Đông Bắc khá lớn Tính trung bình có khoảng 6% số trường hợp quan trắc được độ cao sóng từ 2m trở lên (cấp 5 trở lên)

Tháng 7 là tháng đặc trưng cho mùa gió Tây Nam, trường sóng tập trung vào các hướng Tây và Tây Nam chiếm 44,11% và 36,41% tổng số trường hợp tương ứng Độ cao sóng cũng nhỏ hơn so với gió mùa Đông Bắc

Tháng 4 và tháng 10 là hai tháng đặc trưng cho thời kỳ chuyển tiếp giữa hai mùa gió nên có tần suất xuất hiện phân bố tương đối rộng theo tất cả các hướng

Chế độ mực nước: Chế độ mực nước ở đây được quyết định bởi chế độ thuỷ triều Các quá trình thuỷ thạch động lực khác nhau có liên quan đến mực nước như nước dâng do bão, lũ

Tính chất thuỷ triều ở vùng nghiên cứu thuộc loại hỗn hợp triều, thiên về bán nhật triều Hầu hết số ngày trong tháng có hai lần nước lên và hai lần nước xuống với sự chênh lệch đáng kể của hai độ lớn triều trong ngày Độ lớn triều trong kỳ nước cường có thể đạt tới trên dưới 3m Kỳ nước cường thường xảy ra vào thời kỳ trăng non và trăng tròn (tức là vào đầu tháng và giữa tháng âm lịch)

1.2.4 Đặc điểm địa hình - địa mạo

Địa hình: Vùng nghiên cứu có địa hình mang tính chất đồng bằng ven biển với các giồng cát chạy liên tục theo hình vòng cung và song song với bờ biển Càng

về phía biển, các giồng cát này càng cao và càng lớn Do sự chia cắt bởi các giồng cát và hệ thống trục lộ, kênh rạch chằng chịt nên địa hình khá phức tạp Các vùng trũng xen kẹp với các giồng cát, xu thế dốc chỉ thể hiện trên từng cánh đồng Nhìn chung, cao trình phổ biến từ 0,4-1,0 m, chiếm 66% diện tích đất tự nhiên

Địa hình cao nhất (4m) gồm các giồng cát phân bố ở Nhị Trường, Long Sơn (Cầu Ngang); Long Hữu (Duyên Hải) Địa hình thấp nhất (0,4m) tập trung tại các cánh đồng trũng xã Mỹ Hòa, Mỹ Long, Hiệp Mỹ (Cầu Ngang); Long Vĩnh (Duyên Hải), Trà Vinh

Địa mạo: Trong vùng nghiên cứu, đặc điểm địa mạo dễ nhận thấy là đồng bằng châu thổ cao 0,5-4m, không bị ngập hoặc bị ngập nước cục bộ, ngập không thường xuyên do triều hoặc do lũ Trên đồng bằng, xen kẽ các giồng cát là các dải đồng bằng thấp trũng với các lạch triều, các đoạn lạch triều, tuổi trẻ dần về phía biển Khoảng cách giữa 2 giồng cát 1,9-4,9km, trung bình 2,4km Các dạng địa hình này về cơ bản đã ổn định, có tuổi Holocen giữa-muộn, tuy nhiên các dạng địa hình giồng cát lại đang chịu tác động mạnh mẽ từ chính con người

1.2.5 Đặc điểm địa chất

1.2.5.1 Đặc điểm địa tầng

Ranh giới Pleistocen – Holocen tại khu vực nghiên cứu

Các thành tạo trầm tích Pleistocen muộn hầu hết bị phủ bởi các thành tạo Holocen Tại khu vực ven biển Trà Vinh, trầm tích Pleistocen muộn có bề dày trung bình khoảng 40-50m, đôi chỗ có bề dày lớn như vị trí lòng sông cổ có bề dày trầm tích Pleistocen muộn đạt tới 70-80m

Hình 1.2 Mặt cắt địa chất ven biển châu thổ Sông Cửu Long [3]

Ranh giới Pleistocen – Holocen vùng nghiên cứu xác định qua các lỗ khoan cho thấy tại khu vực sông Hậu nằm ở độ sâu khoảng trên dưới 20m nhưng tại khu vực sông Tiền thì ở độ sâu trên dưới 50m, điều đó cho thấy vào thời kỳ này khu vực

TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt

1 Lê Đức An (1996), “Về dao động mực nước biển ở thềm lục địa ven bờ

Việt Nam trong Holocen”, Tạp chí Các khoa học về trái đất, (18/4), tr 365 -367.

2 Nguyễn Biểu và nnk (2000), Nghiên cứu lập sơ đồ tướng đá cổ địa lý

Pliocen – Đệ tứ thềm lục địa Việt Nam (0 – 200 m nước) tỷ lệ 1:1.000.000, báo cáo

tổng kết đề tài mã số KH – CN 06-11-2, Lưu trữ tại viện KH & CNVN, Hà Nội

3 Nguyễn Địch Dỹ và nnk (2004), Nghiên cứu biến động cửa sông và môi

trường trầm tích Holocen – hiện đại vùng ven bờ châu thổ sông Cửu Long, phục vụ phát triển bền vững kinh tế - xã hội Đề tài khoa học cấp nhà nước, mã số:

KC09/06-10

4 Doãn Đình Lâm (2003), “Lịch sử tiến hóa trầm tích Holocen châu thổ

sông Hồng”, Luận án Tiến sĩ Địa chất

5 Nguyễn Văn Lập, Tạ Thị Kim Oanh (2004),“Môi trường trầm tích

Pleistocen muộn - Holocen vùng Cà Mau”, Tạp chí Các Khoa học về Trái đất,

26(2), tr 170-180

6 Nguyễn Văn Lập, Tạ Thị Kim Oanh (2012),“Trầm tích giồng cát huyện

Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh và tiến hóa Holocen châu thổ sông Cửu Long”, Tạp chí

các Khoa học về Trái đất, 34(3ĐB), tr 335-340

7 Trần Nghi (2010), Giáo trình Trầm tích luận trong nghiên cứu Dầu

khí, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội

8 Trần Nghi (2003), Giáo trình Trầm tích học, NXB Đại học Quốc gia

Hà Nội

9 Trần Nghi, Đinh Xuân Thành và nnk (2005),“Quy luật chuyển tướng lòng sông cổ của trầm tích Neogen muộn – Đệ tứ trong mối quan hệ với hoạt động

kiến tạo vùng đồng bằng Nam Bộ”, Tạp chí khoa học công nghệ biển, 3 (5), 2005,

tr.1 – 9

10 Trần Nghi, Đinh Xuân Thành (2000),“Tiến hóa trầm tích và cổ địa lý

giai đoạn Pliocen - Đệ tứ lãnh thổ và lãnh hải Việt Nam”, Tạp chí địa chất, loạt A,

phụ trương 2000, tr 19 – 29