Nội dung của bài viết bao gồm: hoạt động địa chất của đới bờ, hoạt động địa chất của sóng, sóng và dòng chảy ven bờ, cồn chắn cửa sông, đê cát ven bờ, sóng tạo doi cát nối đảo; hoạt động địa chất của thủy triều, bãi triều, hoạt động xói lở, hoạt động bồi tụ; thềm biển mài mòn, thềm biển mài mòn tích tụ.
Trang 1ĐỊA CHẦT BIẾN 231
ĐỊA CHẤT BIỂN
C á c m ụ c từ : 1 Địa chất đới bờ và thềm biển; 2 Địa chất thềm và sườn lục địa; 3 Địa hình đáy đại dương; 4 Địa hình đáy biển Việt Nam; 5 Trường địa vật lý của biển và đại dương
Địa chất đới bờ và thềm biển
Trần N gh i, Đinh Xuân Thành.
Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (ĐH Q G H N ).
Giới thiệu
Đ ới bờ (Coastal Z one) là dải đất liến và phẩn
ngập nước ven biển Phẩn đât liền ven biển đã tùn g
chịu quá trình tác đ ộn g của biển trong Đ ệ Tứ Phẩn
ngập nước đ ến đ ộ sâu k hoản g 20m nư ớc là giới hạn
cua trầm tích H olocen m u ộn lắng đ ọng.
D âu ấn của quá trình địa chât đ ê lại trên không
gian của đới bờ là n h ữ n g đ ê cát ven bờ, n h ữ n g cồn
cát d o gió, n h ũ n g v ũ n g vịn h ven bờ, các bãi triều cát,
bâi triểu lẩy, rừng n gập m ặn, các d oi cát nối đảo
(tom bolo), đ ồ n g bằng châu thổ, tiền châu thố, n hừ n g
v ù n g cửa sô n g châu thổ và cửa sô n g hình phễu
(estuary), cồn chắn cửa sôn g, thềm san hô và thềm
b iển cổ Các thê địa chât kê trên liên quan chặt chẽ
với 3 quá trinh - sự thay đ ối m ự c nư ớc biển, ch u yên
đ ộ n g kiến tạo, quá trình vận ch u yến , lắng đ ọ n g trầm
tích d o tác đ ộ n g của đ ộ n g lực sôn g, só n g và triều.
Thềm b iên là m ột bậc địa hình tương đ ổi băng
p hẳng, hơi n gh iên g thoải v ề phía biến, do só n g vỗ
m ài m òn và tích tụ tạo nên trong thời gian m ự c nước
biển d ử n g lại tương đối lâu trong quá trình biến
thoái hoặc biển tiến.
Hoạt động địa chắt của đới bờ
Hoạt động địa chắt của sóng
Q uá trình biến d ạn g só n g của v ù n g b iến n ông
dẫn đ ến só n g bị phá hủy Đ ó là h iện tượng n gọn
só n g đ ô nhào và thay đ ổi đ ột n gột từ dạng ch u yến
đ ộ n g só n g san g d ạng ch u yên đ ộ n g tịnh tiến của khối
n ư ớc vào bờ theo h ư ớ n g truyền són g Đ iểu kiện đê
tại đ ó só n g đ ô nhào là:
- Tốc đ ộ quỹ đ ạo của các phẩn tử nước ở n gọn
só n g bằng tốc đ ộ truyền són g.
- Đ ộ sâu của đáy b iển xâp xi bằng đ ộ cao của
sóng: H /h = 1-1,28 (H là đ ộ sâu của đ áy biến; h - độ
cao của sóng).
Khi só n g lan truyền vào bờ, tại đ ộ sâu bằng độ
cao cùa só n g thì tại đ ó k hôn g đ ủ lư ợn g nước đ ê tạo
ra sư ờ n phía trước của só n g tiếp theo nên só n g bị đ ô
n h ào (Z enkovitch V p.).
Đ ộ cao só n g tại thời đ iểm phá hủy đư ợc xác đ ịnh
th eo p h ư ơ n g trình sau đây (Dyrbaic):
K hn
í 1 +9H2KH 2 KH p
Phương trình này phù hợp với các s ố liệu thực nghiệm trong điểu kiện độ dỏc của sóng từ 0,02 đến 0,04.
Đ ộ d ốc của đáy biến đ ón g vai trò q u yết đ ịn h trong việc phá h ủ y của són g (V.p Zenkovitch) N ếu
đ ộ d ốc lớn n hư ở bờ biển Trung Bộ và N am Trung
Bộ thì k hôn g xảy ra hiện tượng đ ô nhào của són g,
mà xuâ't h iện m ột só n g phàn xạ H iệu ứ ng phản xạ lớn nhất khi đ ộ d ốc đáy > 45° Ớ n h ữ n g v ù n g biến ven bờ rât thoải n h ư ở Đ ồn g Châu phía bắc cửa Ba Lạt, só n g bị đ ô nhào nhiều lẩn ớ ngoài xa nên khi vào sát bờ chỉ quan sát thấy sự di ch u yến êm n h ẹ kiểu n ư ớc dồn.
D ới só n g đ ổ n hào có th ể gặp rất p h ổ b iến ớ n hiều nơi d ọc bờ b iến n ư ớc ta tù’ Đ ổ Sơn đ ến bờ đ ô n g của bán đảo Cà Mau Riêng ờ N am Trung Bộ, chỉ thây rõ
ờ các đoạn bờ cát và bờ đ ôn g bắc của các d oi cát n ối đảo Sự hình thành đới đ ô n hào của só n g liên quan chặt chẽ với địa hình đáy biến mà chính só n g là m ột trong ba yếu tố thủy đ ộ n g lực tạo ra Đ ó là quá trình bổi tụ san lấp đáy b iển được thực h iện trong m ột giai
đ oạn dài đ ế có m ột đ ộ d ốc thích hợp và m ột đ ộ sâu bằng đ ộ cao của són g N h ờ có só n g đ ô nhào m à d oi cát đư ợc hình thành, so n g k hôn g n h ô cao khỏi m ặt nước N g ư ợ c lại, các cồn cát chắn cửa sô n g là sản phẩm của đ ợt đ ô nhào đẩu tiên của v ù n g tiền châu thô có phù sa lớn n h ư đã thây ở cửa Ba Lạt, cửa sô n g
M ekong C ổn N gạn, C ổn Vành, C ồn Lu, Cồn M ờ là các th ế h ệ cồn cát tiến hóa theo tiến trình lịch sử có tính chu kỳ Mỗi cồn cát đ ểu có lịch sử hình thành và đời số n g chuẩn m ực Giai đoạn tạo "mầm" cát ngẩm
d ư ới đ áy n ôn g của cửa sô n g là d o só n g đ ô nhào và lớn lên theo m ực nước triều cư ờ ng và m ực n ư ớ c
d âng d o bão C uối cùng m ột th ế cát ngẩm trở thành
m ột đảo cát chắn cửa sông.
Hoạt động địa chắt của sóng và dòng chảy ven bờ
C ồ n c h ắ n c ử a s ô n g
Tàn d ư các cổn cát cửa sôn g còn đ ế lại trên đ ổ n g bằng châu thô bổi tụ m ạnh như sô n g H ổn g và sô n g
Trang 2232 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT
M ek on g d ư ớ i d ạng các gò cát hình cánh cung, hình
lười liềm q uay ra biển chạy son g son g với bờ, mà
nhân dân g ọ i là các "giồng cát" Các cổn cát có thế
h ìn h thành riêng lẻ, so n g p h ổ biên hơn cả là nổi lên
thành từ ng chùm có g ốc ở phía bắc, còn các nhánh
thì phát triển về phía nam (đổng bằng Sông Hổng)
và đ ô n g nam (đổn g bằng Cửu Long) Các cồn cát
đ a n g h ình thành và phát triến n h ư Cồn Vành, Cồn
Lu, C ổn M ờ và các cổn cát trước cửa sô n g M ekong
có th ế coi là n h ữ n g m ô hình tiêu biểu và sinh động,
đ ặc trưng ch o kiểu tiến hóa cửa sô n g châu thô nhiệt
đ ớ i giàu p h ù sa bổi tụ mạnh.
Đ iểu k iện đ ế hình thành và phát triến các cồn cát
cửa sô n g là có lượng phù sa lớn d o sôn g m ang tới, có
đớ i só n g đ ổ nhào và d ò n g chảy ven bờ Đ áy biển tiền
châu thô (v ù n g trước cửa sôn g) đã tích tụ trầm tích
th eo c a c h ế tăng trưởng đạt đ ộ sâu H = l,2 8 h (H là
đ ộ sâu đ áy biển, h là đ ộ cao của sóng).
Đ ẽ c á t ven b ờ
Đ ê cát v en bờ là th ế trầm tích đặc biệt, có hình
d án g m ột con đ ê chạy so n g so n g với đ ư ờ n g bờ, có
hàm lượng thạch anh rât cao (> 90%), độ chọn lọc và
m ài tròn tô't, đư ợc hình thành d o són g, đặc biệt là
só n g bão tạo nên d òn g bổi tích n gang trong các pha
b iển tiến và ngăn cách với đất liền bằng m ột thủy
v ự c v ũ n g v ịn h chạy d ọc theo đ ê cát [H l].
Đ iều k iện đ ế hình thành đ ê cát ven bờ:
- C ó hoạt động của sóng, đóng vai trò dòng vận
ch u y ến n g a n g v u ô n g gó c với bờ và d ò n g chảy ven
b ờ d o triều và són g tạo ra.
- C ó nguổn cát ở sườn bờ ngẩm được tích tụ từ
trước, gần gù i với nơi tạo đ ê cát.
- Đ áy b iển sườn bờ ngầm không dốc lắm
- Bờ b iên có câu trúc địa chất d ạn g địa lũ y và địa
hào, khối tản g chạy so n g so n g với đ ư ờ n g bờ Địa lũy
là khối n h ô m óng ở phía ngoài có vai trò nhu gờ
chắn cát Đ ịa hào là khối sụt phía trong nơi thành tạo
v ũ n g vịn h khi đ ê cát nổi cao trên m ực nư ớc biển
triểu cư ờ ng.
- B ò b iển h ở trực d iện vớ i h ư ớ n g sóng.
S óng b ão là nhân tố quyết định tôn cao đ ột n gột
đ ê cát trong các pha biến tiến.
S ó n g tạo d o i c á t n ố i đ ào
D oi cát nối đ ảo (Tom bolo) là m ột bán đảo nhò
m ột đ ẩu n ố i liền với bờ biển, đầu kia nối với đảo đá
g ố c C h ú n g ta có th ể gặp d oi cát nối đảo râ't phô biến
ở N am T ru ng Bộ như bán đảo Hòn Gốm [H.2], Hòn
Khói, D egi, v.v N h ờ có d oi cát nôi đảo mà bên thủy
v ự c có gó c nhọn tạo ra m ột vịnh n hò cộn g sinh với
bán đảo H òn Gốm (Khánh Hòa), vịnh Nước Ngọt
cộ n g sinh v ó i bán đ ảo D egi (Q uy N hơn).
Đ iểu k iện đ ê tạo doi cát nôi đảo:
- Đảo liên hệ với đất liền (bờ) bằng một câu trúc
n âng hay d ư ớ i dạng m ột dãy đá ngẩm
- Đ áy b iến xu ng quanh giàu cát và tư ơng đ ôi nông C ó d ò n g bổi tích d ọc bờ.
- Bờ biến phía góc tù của d oi cát là biến hờ, đ ộ n g lực só n g mạnh.
- Sóng bão là nhân tố quyết định tôn cao doi cát
nối đ ảo trong các pha biển tiến tương đ ổ n g với các
đ ê cát ven bờ.
Hình 1 Bãi triều cát (Nam sông Gianh, Quảng Bình) có hai bậc:
Bẽn trái - bãi triều thấp, dốc; Bên phải - bãi triều cao, thoải.
Hình 2 Doi cát nối đảo (Bán đảo Hòn Gốm, Vạn Ninh,
Khánh Hòa).
Hoạt động địa chất cùa thủy triều Thủy triều
Thủy triều có nhật triều và bán nhật triều Thủy triều là tác nhân quan trọng của hoạt đ ộ n g địa chất
n goại sinh, tạo n ên các cảnh quan trầm tích (m ôi trường trầm tích) n h ư bãi triều, lạch triều, đ ổ n g bằng triều, m ôi trường thực vật bẩn đước, v ũ n g vịnh cưa sôn g, đầm lẩy ven biến.
Bãi triều Bãi triểu là phẩn d iện tích nằm giới hạn giừ a m ực nước triều cao nhất (triều cường) và m ực nước triều thấp nhất (triều kiệt).
Trang 3ĐỊA CHAT BIEN 233
T ù y thuộc vào các yếu tô nội sinh và ngoại sinh
mà có các loại bài triều sau đây.
- Bãi triều cuội-sạn pha cát phát triến ờ vù n g bờ có
đá g ố c hoặc tái trẩm tích.
- Bãi triều cát đặc trưng cho v ù n g biến hờ n h ư ở
Miền Trung Việt Nam
- Bãi triều lí71/ đặc trưng cho v ù n g bờ biến kín và
nưa kín, thành phẩn trầm tích chủ yếu là sét.
- Bãi triều hỗn hợp hình thành ờ n h ũ n g vù n g bờ có
đ ộ n g lự c thay đổi, giàu phù sa, b ò biến bổi tụ m ạnh.
C ác d ạn g bãi triều khác nhau đư ợc hình thành ở
n h ữ n g đ iều kiện khác nhau.
- Bài triều cuội-sạn được hình thành từ cuội sạn
mài tròn tốt, trục dài của cuội xếp so n g so n g với
h ư ớ n g b ờ [H.3].
- Bài triều cát đư ợc cấu thành từ các thê cát cố ở
v ù n g b ờ biến hờ, đ ộ n g lực só n g hoạt đ ộ n g m ạnh
Đ áy b iến sườn bờ ngẩm nông, thoải và giàu cát.
- Bãi triều lẫy đ ư ợ c hình thành ở vù n g bờ biến
nửa kín, yên tĩnh, giàu vật liệu phù sa m ịn (sét - bột).
- Bãi triều hỗn hợp được hình thành do động lực
thay đ ổ i theo m ùa, hình thái đ ộ n g lực yên tĩnh của
bãi triều lẩy xen kẽ với hình thái năng lư ợn g cao của
bãi triều cát Thành phẩn giàu phù sa, cằp hạt sét -
bột - cát chưa đư ợc phân dị chọn lọc khi m ôi trường
n ăng lư ợ n g thâ'p và chọn lọc trung bình khi năng
lượng cao hơn.
Hoạt động xói lở
D ọ c bờ biến hiện tượng xói lở xảy ra d o liên quan
với quá trình d âng cao tương đ ối của m ự c nước b iến
so vớ i b ộ phận đ ư ờ n g bờ tư ơng ú ng.
Trong đ iểu kiện m ực nước biến, đ ại d ư ơ n g
k h ôn g thay đổi, hiện tư ợ n g xói lò bờ b iến có thê xảy ra m ạnh m ẽ tại các đ oạn bờ thuộc n h ữ n g v ù n g
có b iểu h iện vận đ ộ n g lún hạ của kiến tạo h iện đại.
Hình 3. Bãi triều cuội-sạn-cát xói lở mạnh, tái trầm tích cuội sạn Neogen; bắc Cử a Lò, Nghệ An
H iện tượng xói lở b ò biến cũ n g có thê k h ôn g d o
n gu yên nhân hoạt đ ộ n g kiến tạo và xảy ra trên q uy
m ô toàn cầu Đ ó là trường hợp khi m ự c n ư ớ c đại
d ư ơ n g d âng cao, gắn liền với sự biến đ ổ i khí hậu Trái Đất và xu th ế tăng cao nhiệt đ ộ của khí q uyến Hoạt động bồi tụ
Bổi tụ m ột mặt làm tăng diện tích m ang lại lợi ích kinh tế, mặt khác khi bồi tụ quá m ức dần đ ến san lâ'p
lu ồng lạch, cản trở giao thông thì bổi tụ lại là tai biến Thềm biển
Thềm m ài m òn tích tụ trên các cồn cát v en b iên
M iền Trung V iệt N am có b ể rộng từ vài k ilom et đ ến hàng chục kilom et.
Hình 4. Sơ đồ quan hệ giữa các bậc thềm biển và các chu kỳ trầm tích trên đáy biển thềm lục
địa Việt Nam (Trần Nghi, 1995)
Trang 4234 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT
T hềm biến trong Đ ệ Tứ phân b ố trên đất liền và
dư ới đáy biến có sự tương ú n g theo tuổi và sắp sếp
th eo q uy luật n gư ợ c chiều - Trên đâ't liền thềm càng
cao thì tuối càng cố; ở đáy biến thềm lục địa thềm
b iến càng sâu thì tuổi càng cổ.
Có sự chênh lệch đ áng k ế giữa đ ộ cao và đ ộ sâu
thềm b iển cù n g tuối là d o biên độ biển tiến - biển
thoái và ch u yến đ ộn g kiến tạo [H.4].
Thềm mài mòn
Thềm mài m òn có b ề rộng có thê thay đ ổi từ 5m
đ ến 7000m , do só n g v ỗ và mài m òn tạo nên Trên đá
Hình 5. Bãi triều cổ nằm ở độ sâu 1m nước tại Phan Rang,
Ninh Thuận
Hình 6 Bãi triều cổ có thành phần trầm tích hỗn hợp vụn san hô +
vỏ sò + vụn lục nguyên + gạch nung màu đỏ của dân tộc Chãm
m agm a ờ Côn Đ ảo thềm mài m òn có b ể rộng hơn l.OOOm, trên bài triều cô ở Phan Rang [H.5, H.6] và rạn san hô ờ đảo H òn Chút có b ể rộng hơn 2.000m [H.7].
Thềm biẻn mài mòn - tích tụ Thềm biến m ài m òn - tích tụ thường râ't p h ô biên trên các thê địa chất bờ rời n h ư các cổn cát, đ ê cát ven biến, các đ ổ n g bằng aỉuvi C húng bị só n g b iên
m ài m òn và tích tụ trầm tích tạo n ên địa h ình khá bằng p han g cù n g m ột đ ộ cao với ngấn b iển d o só n g
vỗ trên vách đá.
Hình 7. Thềm san hô mài mòn ờ độ sâu 2m nước, đảo Hòn Chút Ảnh: Trần Nghi (1998)
Tài liệu tham khảo Seibold Eugen, Berger W olfgang H., 1996 The sea floor
Spitiger-Virlag. 356 pgs Berlin, Heidelberg Printcđ in
Germany.
Einsele Gerhard, 1991 Sedimentary basins Spritĩger-Verlag. 575 pgs.
Erickson Jon, 2003 Marine G eologv exploring the new írontiers o f the Ocean Facts on file 317 pgs.
Trần Nghi, 2005 Địa châ't biến N X B Đại học Quốc gia Hà Nội
334 tr Hà Nội.
Trần Nghi, 2010 Trầm tích luận trong địa châ't biển và dầu khí.
N X B Đại học Quốc gia Hà Nội. 328 tr Hà Nội.
VVestbrook G K., 2004 Convergent plate bounđaries and accretionary vvedge Tectonics Encyclopedia of geology
V o l u m e 5: 307-317 Elsevier Academic Press.