Nghiên cứu địa tầng phân tập trầm tích pleistocen muộn – holocen đới bờ khu vực giao thủy hải hậu, nam định

Tướng sét xám nâu tuổi Holocen sớm amt TST Q21 trong lỗ khoanCNĐ1Tướng sét xám xanh vũng vịnh Holocen giữa biển tiến cực đại 5ka BP thuộc địa hệ vũng vịnh biển tiến cực đại, tướng sét 6-

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-Nguyễn Hoàng Long

NGHIÊN CỨU ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP TRẦM TÍCH PLEISTOCEN MUỘN – HOLOCEN ĐỚI BỜ KHU VỰC GIAO THỦY - HẢI HẬU, NAM ĐỊNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2019

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-Nguyễn Hoàng Long

NGHIÊN CỨU ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP TRẦM TÍCH PLEISTOCEN MUỘN - HOLOCEN ĐỚI BỜ KHU

VỰC GIAO THỦY - HẢI HẬU, NAM ĐỊNH

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, trước tiên học viên xin chân thành cảm

ơn sự giảng dạy nhiệt tình của các thầy cô Khoa Địa chất - Trường Đại học Khoa học

Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội trong suốt thời gian học viên học tập, nghiên cứutại trường

Học viên xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới TS Trần Thị Thanh Nhàn, người đãtrực tiếp hướng dẫn học viên thực hiện và hoàn thành luận văn Học viên cũng xin đượcgửi lời cảm ơn tới các Thầy, Cô Bộ môn Trầm tích và Địa chất biển - Khoa Địa chất,Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQGHN Thầy, Cô đã luôn giúp đỡ học viêntrong quá trình học tập và tận tình hướng dẫn học viên tiếp cận và thực hiện các phươngpháp trong nghiên cứu trầm tích để học viên có thể sử dụng trong luận văn này

Luận văn đã sử dụng kết quả phân tích mẫu và số liệu từ nhiều đề án, đề tài khácnhau Học viên xin trân trọng cảm ơn các đề tài: đề tài CA.17.10A (do Trung tâm Hỗ trợNghiên cứu Châu Á và Quỹ Giáo dục Cao học Hàn Quốc tài trợ); đề tài KC.09.02/16-

20 do GS Trần Nghi chủ trì, thuộc chương trình nghiên cứu KH&CN phục vụ quản lýbiển, hải đảo và phát triển kinh tế biển, Bộ khoa học và công nghệ; đề án đo vẽ bản đồ Địachất Đệ Tứ tờ Thái Bình - Nam Định tỷ lệ 1/50.000 (Vũ Nhật Thắng chủ biên) thuộc

Liên đoàn Bản đồ Địa chất Miền Bắc

Cuối cùng học viên xin cảm ơn gia đình và bạn bè, những người đã luôn ở cạnh, khuyến khích và động viên để học viên có thể hoàn thành luận văn này

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 2

DANH MỤC HÌNH 5

DANH MỤC BẢNG 7

DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT 8

MỞ ĐẦU 9

CHƯƠNG I ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU.11 1.1 VỊ TRÍ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 11

1.2 ĐẶC ĐIỂM THUỶ VĂN VÀ THỦY TRIỀU 11

1.2.1 Đặc điểm thuỷ văn 11

1.2.2 Đặc điểm thủy triều 12

1.3 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU 14

1.4 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG ĐỆ TỨ 15

1.5 ĐẶC ĐIỂM TÂN KIẾN TẠO 26

CHƯƠNG 2 LỊCH SỬ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

2.1 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU 29

2.1.1 Phần lục địa ven biển 29

2.1.2 Phần biển nông ven bờ 30

2.2 HƯỚNG TIẾP CẬN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

2.2.1 Hướng tiếp cận 31

2.2.2 Phương pháp luận và các phương pháp nghiên cứu 32

CHƯƠNG 3 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP TRẦM TÍCH PLEISTOCEN MUỘN - HOLOCEN ĐỚI BỜ KHU VỰC GIAO THỦY - HẢI HẬU 42

3.1 ĐẶC ĐIỂM TƯỚNG TRẦM TÍCH THEO CÁC MIỀN HỆ THỐNG TRẦM TÍCH 42

3.1.1 Miền hệ thống trầm tích biển thấp tuổi Pleistocen muộn, phần muộn (Q1 3b LST) 42

3.1.2 Miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST) tuổi Pleistocen muộn, phần muộn -Holocen giữa (Q1 3b

-Q2 TST) 48

3.1.3 Miền hệ thống trầm tích biển cao có tuổi từ 5kaBP đến nay (Q2 2-3 HST) 52

3.2 TIẾN HÓA TRẦM TÍCH PLEITOCEN MUỘN – HOLOCEN ĐỚI BỜ GIAO THỦY – HẢI HẬU TRONG MỐI QUAN HỆ VỚI SỰ THAY ĐỔI MỰC NƯỚC BIỂN 57

3.2.1 Sự thay đổi mực nước biển trong Đệ tứ ở trên thế giới và ở Việt Nam 57

3.2.2 Tiến hóa trầm tích và ranh giới chéo của địa tầng (bất đẳng thời) 57

3.2.3 Bề dày trầm tích của các miền hệ thống 60

KẾT LUẬN 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.

Hình 2.

Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu

Sơ đồ kiến tạo hiện đại khu vực châu thổ Sông Hồng

Mô tả mẫu khoan ngoài thực địa

Hình 5. Mô phỏng đường cong tích lũy độ hạt

Hình 6.

Hình 7.

Biểu đồ phân loại trầm tích (Cục địa chất Hoàng gia Anh, 1979)

Sơ đồ các tuyến đo địa chấn nông phân giải cao khu vực biển ven

bờ châu thổ Sông Hồng (Đề tài KC.09.02-16/20)

độ sâu 70m, N+ x 40Trầm tích bột pha sét bãi bồi, chọn lọc - mài tròn kém, khu vực namĐịnh, LK NĐ1, độ sâu 55 - 58m

Mặt cắt tướng trầm tích chạy dọc từ Hà Nội đến Nam Định

Hình 11. Mặt cắt địa chấn nông phân giải cao tuyến T12

Hình 12 Mặt cắt địa chấn nông phân giải cao tuyến T6-CH1 vùng biển Hải Hậu

Cát thạch anh - litic hạt trung, có độ mài tròn, chọn lọc kém thuộctướng cát lòng sông biển tiến tuổi từ Pleistocen muộn đến Holocensớm Thành phần gồm thạch anh đơn tinh thể (Qm), thạch anh đa

Tướng sét xám nâu tuổi Holocen sớm (amt TST Q21) trong lỗ khoanCNĐ1

Tướng sét xám xanh vũng vịnh Holocen giữa biển tiến cực đại 5ka BP) thuộc địa hệ vũng vịnh biển tiến cực đại, tướng sét

(6-Sơ đồ tướng đá cổ địa lý khu vực đồng bằng châu thổ sông Hồng,giai đoạn biển tiến tuổi Pleistocen muộn, phần muộn-Holocen giữa(Q13b-Q2 TST), tương ứng miền hệ thống trầm tích biển tiến

Tướng cát cồn cát cửa sông thuộc LK CNĐ1

Tướng bột sét bãi bồi đồng bằng châu thổ, LK CNĐ1

Hệ thống các đường bờ cổ khu vực nghiên cứu và lân cận

Sơ đồ tướng đá cổ địa lý khu vực đồng bằng châu thổ sông Hồng,giai đoạn biển tiến tuổi Holocen muộn, tương ứng miền hệ thốngtrầm tích biển cao

Tướng cát bãi triều có sóng hoạt động mạnh, bờ biển Hải HậuTướng cát bãi triều có sóng hoạt động mạnh, bờ biển cồn Lu, GiaoThủy

Tướng cát bùn bãi triều và dưới triều tiền châu thổ hiện đại, HảiHậu, Nam Định

Tướng bùn lagoon cửa sông hiện đại, Vườn quốc gia Xuân Thủy Nam Định

-Mẫu vỏ sò dùng để định tuổi trầm tích tại LK CNĐ1, 560 năm

Sơ đồ khối biểu diễn không gian 3 chiều quan hệ giữa tướng trầmtích và các miền hệ thống trầm tích Pleistocen muộn-Holocen khuvực cửa Ba Lạt

Sơ đồ biểu diễn mặt cắt cấu trúc ĐBSH

Phân cấp độ hạt theo thang phi ( ) (Folk.R, 1954)

Phân loại môi trường trên cơ sở các tham số trầm tích và địa hóa môi trường

Tọa độ các tuyến đo địa chấn nông phân giải cao cắt qua khu vực nghiên cứu

Tổng hợp các tướng và tham số trầm tích theo các miền hệ thốngBảng tổng hợp bề dày (m) ranh giới tướng trầm tích và các miền hệ thống trầm tích Pleistocen muộn - Holocen khu vực cửa sông Ba Lạt– Hải Hậu

DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

Bắc tây bắcĐịa chất công trìnhMiền hệ thống trầm tích biển caoMiền hệ thống trầm tích biển tiếnMiền hệ thống trầm tích biển thấpBefore present: Năm trước ngày nay

MỞ ĐẦU

Khu vực đới bờ Giao Thủy – Hải Hậu thuộc tỉnh Nam Định là một bộ phận cấuthành châu thổ Sông Hồng, với phía bắc là cửa sông Ba Lạt, phía Nam là cửa LạchGiang Từ Pleistocen muộn khu vực nghiên cứu đã xảy ra những biến động rất lớn vềđịa tầng, trầm tích, địa mạo của đới bờ, sự thay đổi đường bờ và quá trình dịch chuyểncửa sông Lịch sử tích tụ trầm tích liên quan chặt chẽ với các pha biển tiến và biểnthoái trong Pleistocen muộn đến hiện đại Tuy đã có một số công trình nghiên cứu vềđịa tầng, địa chất Đệ Tứ song các công trình vẫn chưa nghiên cứu về địa tầng phân tập,một hướng nghiên cứu mới về trầm tích luận nhằm làm sáng tỏ quy luật tiến hóa trầmtích trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển toàn cầu Trước hiện trạngnghiên cứu và hiện trạng đặc điểm trầm tích cũng như sự biến động phức tạp đới bờ

hiện đại, học viên đã lựa chọn đề tài luận văn với tiêu đề “Nghiên cứu địa tầng phân tập trầm tích Pleistocen muộn – Holocen đới bờ khu vực Giao Thủy – Hải Hậu, Nam Định” nhằm phân chia địa tầng phân tập các trầm tích có tuổi từ Pleistocen muộn

đến nay trên quan điểm địa tầng phân tập và làm sáng tỏ bản chất của quá trình tiếnhóa về thành phần vật chất và quy luật cộng sinh tướng theo không gian và theo thờigian tại khu vực này, đồng thời nghiên cứu cũng có ý nghĩa định lượng và định hướngcho các nghiên cứu tiếp sau về hoạch định chính sách quản lý tổng hợp đới bờ Từ ýnghĩa đó có thể xây dựng được các tiền đề cho việc phân chia lại các hệ tầng trongPleistocen muộn - Holocen và giải thích nguyên nhân xói lở bờ biển Nam Định liênquan đến sự chuyển dịch của lòng Sông Hồng từ Nam Định sang Thái Bình

1 Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu đặc điểm trầm tích, đặc điểm thạch học các đá trầm tích có tuổi

Pleistocen muộn - Holocen khu vực Giao Thủy - Hải Hậu, Nam Định

Nghiên cứu tiến hóa trầm tích liên quan đến sự thay đổi mực nước biển toàn cầu dựa vào phương pháp địa tầng phân tập tại khu vực nghiên cứu trong Pleistocen muộn - Holocen

2 Mục tiêu nghiên cứu

Làm sáng tỏ mối quan hệ giữa cộng sinh tướng và sự thay đổi mực nước biển trong Pleistocen - Holocen muộn đới bờ khu vực Giao Thủy - Hải Hậu, Nam ĐịnhGóp phần làm sáng tỏ nguyên nhân xói lở bờ biển Hải Hậu

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

3.1 Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu địa tầng phân tập (sequence stratigraphy) trầm tích Pleistocene muộn

- Holocen là nghiên cứu sự tiến hóa của trầm tích và tướng trầm tích trong mối quan hệvới 3 pha thay đổi mực nước biển toàn cầu:

1) Pha biển thoái do ảnh hưởng của băng hà Wurm 2 (50.000-18.000 năm BP);2) Pha biển tiến Flandrian kéo dài từ Pleistocen muộn đến Holocen giữa (18.000-5.000 năm BP);

3) Pha biển thoái Holocen giữa - muộn (5.000 năm đến nay)

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

(1) Tương ứng với mỗi pha thay đổi mực nước biển sẽ có một hệ sinh thái đặctrưng như: đồng bằng aluvi, đồng bằng châu thổ, đầm lầy ven biển và đất ngập nước,vũng vịnh nửa kín, rừng nập mặn và các bãi cư trú của sinh vật ;

(2) Nghiên cứu địa tầng phân tập sẽ chỉ ra được nguyên nhân xói lở bờ biển HảiHậu, từ đó đề xuất giải pháp xử lý một cách khoa học

4 Bố cục của luận văn:

Ngoài Mở đầu, Kết luận, luận văn gồm các phần:

Chương 1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên tự nhiên khu vực nghiên cứu

Chương 2 Lịch sử và phương pháp nghiên cứu

Chương 3 Đặc điểm địa tầng phân tập trầm tích Pleistocen muộn - Holocen đới

bờ khu vực Giao Thủy - Hải Hậu

CHƯƠNG I ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1 VỊ TRÍ KHU VỰC NGHIÊN CỨU

Vùng nghiên cứu (Hình 1) thuộc một phần lãnh thổ và lãnh hải các huyện Hải Hậu,huyện Xuân Thủy tỉnh Nam Định, giới hạn phía Bắc là cửa Ba lạt, giới hạn phía Nam

là cửa Lạch Giang, có tọa độ địa lý như sau: 106o6’00” – 106o40’00” Đ; 20o 0’00” –

20o18’00” B

Hình 1 Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu

1.2 ĐẶC ĐIỂM THUỶ VĂN VÀ THỦY TRIỀU

1.2.1 Đặc điểm thuỷ văn

Khu vực nghiên cứu thuộc lưu vực của hệ thống sông Hồng, đóng vai trò đặc biệtquan trọng trong việc thành tạo châu thổcô bị chôn vùi và châu thô ngầm hiện đại Sông

Hồng bắt nguồn từ Vân Nam - Trung Quốc vào Việt Nam qua biên giới gần thị xã Lào Caiđến Việt Trì với tên gọi là sông Thao và có thêm hai sông lớn gia nhập là sông Lô và sông

Đà Sông Hồng có năm chi lưu toả khắp đồng bằng đó là sông Đuống, sông Luộc, sôngTrà Lý, sông Thái Bình và sông Ninh Cơ Hằng năm con sông này đổ ra biển

114 tỉ m3 nước và chuyển tải theo gần 100 triệu tấn vật chất lơ lửng, trong đó khu vựckhu vực cửa chính, cửa Ba Lạt, đã chiếm gần 45% tổng lưu lượng Sau khi chảy qua haitỉnh Thái Bình – Nam Định rồi Sông Hồng đổ ra Biển Đông tại cửa Ba Lạt Chiều rộngcủa sông trung bình tại đoạn này là 500-600 m

Khu vực nghiên cứu có một mạng lưới thủy văn dày đặc lại chịu ảnh hưởng mạnh

mẽ của điều kiện khí hậu nên chế độ nước chia ra hai mùa rõ rệt, mùa lũ từ tháng VI đếntháng X chiếm khoảng 75% tổng lượng nước, mùa kiệt từ tháng XI đến tháng V năm sau,chiếm khoảng 25% tổng nước trong năm Đặc biệt sông Hồng mang một lượng lớn phù sa

đổ ra biển nên đường bờ tại cửa Ba Lạt mỗi năm tiến ra biển khoảng 40m [3]

1.2.2 Đặc điểm thủy triều

Đặc điểm thủy triều

Khu vực nghiên cứu có chế độ triều khá đều đặn, tuy nhiên ở phía nam tính nhậttriều kém hơn ở phía bắc cửa Ba Lạt Biên độ triều cực đại dao động từ 1,7m đến3,5m, chu kỳ dao động 25 giờ và chậm pha 1 giờ đồng hồ so với thủy triều đảo HònDấu Đặc trưng của các pha dao động triều ở đây là khá đối xứng, đặc biệt trong cácngày con nước lớn chỉ có đôi chút bất thường vào các ngày nước ròng Thủy triều cũng

có đặc tính theo mùa: thủy triều mạnh thường vào tháng IX và kéo dài đến tháng IInăm sau, trong khi mùa triều thoái từ tháng III đến tháng VIII hàng năm [5]

Tương quan triều lên và triều xuống cũng thay đổi, xấp xỉ bằng nhau ở phía bắccửa Ba Lạt, thời gian triều xuống tăng gấp đôi triều lên ở nam cửa Ba Lạt Thời giantriều xuống càng kéo dài, tốc độ triều xuống càng giảm và cân bằng nghiêng về bồi tụ

Dòng triều trong khu vực có những đặc điểm sau: trong thời gian nước lên dòngtriều có hướng thịnh hành đông – tây, thời gian triều xuống có hướng thịnh hành tây -đông Các dòng chảy triều có vai trò lớn trong việc tái phân bố vật liệu trầm tích, đưavào lắng đọng tại các bãi bồi châu thổ ngập triều Hướng thịnh hành lên của thuỷ triều

là đông – tây, gặp đường bờ có hướng đông bắc – tây nam tạo các dòng chảy ven bờ có hướng về tây nam hoặc hơi lệch về phía nam vận chuyển theo vật liệu về các phía đó.

Chế độ sóng tại khu vực cửa sông Hồng có sự phụ thuộc chặt chẽ vào chế độgió và các đặc điểm địa hình khu vực Từ tháng IX đến tháng II năm sau, hướng thịnhhành chuyển sang Đông Bắc, đôi khi chuyển sang hướng Đông Độ cao trung bình củasóng biển ven bờ khoảng 0,5 – 1 m, và có thể đạt 3 – 5 m trong các ngày giông bão.Tuy nhiên khi truyền từ ngoài khơi vào, năng lượng cửa sóng bị giảm đáng kể tại cáccồn cát bãi triều hoặc triệt tiêu năng lượng tại khu vực rừng ngập mặn

Khu vực cửa sông Ba Lạt là khu vực biển hở nên liên tục đón gió và đón sóngmạnh, tác động trực tiếp từ biển, đặc biệt là sóng bão và sóng của gió mùa đông bắc.Sóng và sóng bão là yếu tố động lực chính đã tạo nên các cồn cát cửa sông cổ (giồngcát) và các cồn cát hiện đại như Cồn Vành, Cồn Lu, Cồn Thoi, Cồn Mờ… Đây là tínhđặc thù nhiệt đới trong quá trình vận chuyển, lắng đọng, đặc biệt là tái vận chuyển vàtái phân bố trầm tích để có thể tạo nên các thể trầm tích đột biến ở vùng cửa sông BaLạt.Ví dụ năm 1973 chỉ một cơn bão cấp 12 đã chuyển dịch cửa sông Ba Lạt từ phíađông bắc sang đông đông nam cắt qua Cồn Vành và hình thành thêm Cồn Lu

- Chế độ dòng chảy

Dòng dảy ven bờ tại khu vực cửa sông Hồng thường được tổng hợp từ nhiềuyếu tố khác nhau như dòng chảy sông, dòng triều, dòng do gió cũng như phân dị địahình dọc bờ Tuy nhiên, yếu tố chủ yếu quyết định dòng tổng hợp là dòng triều trong

đó dòng triều xuống bao giờ cũng lớn hơn dòng triều lên do tổng hợp thủy lực Nhìnchung hướng dòng chảy trong cả năm chủ yếu có hướng bắc – nam, dòng chảy tổnghợp trung bình đạt 20 – 60cm/s, cao nhất đạt 92 cm/s Tuy nhiên trong từng mùa, từngtháng, do sự thay đổ hướng gió nên dòng chảy có hướng phụ lệch về đông bắc - tâynam Đây chính là nguồn động lực vận chuyển trầm tích tạo nên quá trình bồi tụ mạnhxảy ra ở phần phía nam cửa Ba Lạt

1.3 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU

Lượng mưa: Vùng nghiên cứu có khí hậu nhiệt đới gió mùa với một mùa đông lạnh và

một mùa hạ ẩm ướt mưa nhiều

Mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10, thời gian này thường có gió mùa đông namgây mưa nhiều, thỉnh thoảng có áp thấp nhiệt đới bão, trung bình trong mùa có 40 – 70ngày có mưa với lượng mưa dao động từ 145 – 399mm, tổng lượng mưa trong mùa đạttới 1200 – 2000mm Mùa khô kéo dài từ tháng 4 đến tháng 11 năm sau, trung bìnhtrong mùa có 30 – 50 ngày có mưa, với lượng mưa dao động từ 11,7 – 59,8mm Tổnglượng mưa trong mùa đạt 180 – 200 mm Biến trình năm của lượng mưa có một cựcđại vào tháng 10 (399mm) và một cực tiểu vào tháng 12 (11,7mm)

Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 23,7oC, cao nhất là từ tháng 5 đến tháng 7 vớinhiệt độ trung bình là 29,3oC (nhiệt độ có khi lên tới 35 – 37oC), thấp nhất vào tháng

12 đến tháng 2 năm sau vào khoảng 16,7oC, nhiệt độ có khi xuống tới 2 – 3oC

Độ ẩm: Do nằm trong khu vực gió mùa và chịu tác dụng trực tiếp của khí hậu biển cho

nên vùng nghiên cứu thường xuyên có độ ẩm cao Về mùa lạnh thời tiết khô hanh nên độ

ẩm giảm đáng kể Độ ẩm tương đối trung bình năm là 84,5%, chỉ số về ánh sáng cao

Gió: Chế độ hoàn lưu gió ở khu vực nghiên cứu cũng gây ra sự phân hóa khí hậu theo

không gian và thời gian Vào mùa đông, thường chủ yếu vào cuối mùa, vùng nghiên cứuchịu ảnh hưởng trực tiếp của khối không khí cực đới di chuyển qua lục địa, gây ra nhiềuđợt rét kéo dài Hướng gió chính trong thời gian này là Đông Bắc, chiếm tần suất hơn90% trong tháng, với vận tốc trung bình khoảng 4-6 m/s, lớn nhất có khi đến 8-12 m/s.Còn vào mùa hạ, các khối nhiệt đới biển ảnh hưởng đến thời tiết khu vực nghiên cứu, ảnhhưởng này thường gây ra những nhiễu động thời tiết đặc biệt như áp thấp nhiệt đới vàmưa bão kéo dài Trong mùa này hướng gió thịnh hành là Đông Nam với vận tốc trungbình trong các cơn bão đạt 5-7 m/s, có khi đạt tới 30-40 m/s Hàng năm có khoảng

2 – 3 cơn bão đổ bộ trực tiếp gây ảnh hưởng đáng kể đến khu vực (chủ yếu vào tháng VII – tháng IX hàng năm)

Bão: thường xuất hiện vào thời gian từ tháng 1 đến tháng 5 Quá trình đổ bộ của bão vào

đất liền làm cho mực nước biển dâng cao Tại dải ven bờ sông Hồng mực nước biển dângcao tối thiểu là 1.5m và tối đa là 2.8m Tuy bão xuất hiện không thường xuyên

nhưng năng lượng gấp nhiều lần các quá trình động lực khác Một cơn bão lớn có thểxoá nhoà toàn bộ các dạng địa hình được kiến lập cách đó hàng nghìn năm song cũng

có thể kiến lập nên một dạng địa hình mới mà hàng nghìn năm sau cũng không kiến lậpnên Ví dụ cơn bão năm 1960 đã cắt đôi cồn chắn trước cửa Ba Lạt tạo ra Cồn Vành vàCồn Thủ và cơn bão năm 1984 đã phá huỷ hầu hết đuôi của Cồn Đen

1.4 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG ĐỆ TỨ

Để đảm bảo tính kế thừa và thống nhất với các tài liệu đã có trước, tác giả sử dụngthang địa tầng với ranh giới Đệ tứ ở mức 1.6 triệu năm, và ranh giới Pleistocen vàHolocen là 10.000 năm (Bảng 1)

Bảng 1.Thang địa tầng Đệ tứ

(năm trước ngày nay)

Trên Q23-3Muộn Q2 3

Không phân chia

300.000Pleistocen Q1 Giữa Q1 2

Không phân chia

700.0001

Không phân chiaSớm Q 1

1.600.000Neogen Pliocen N2

Mặt cắt đặc trưng của hệ tầng Lệ Chi quan sát thấy rất rõ nét ở tuyến I - I, trong

đó LK4 - HN ở Lệ Chi - Gia Lâm được nghiên cứu chi tiết hơn cả vì ở đây có đầy đủ

15

các tập của tầng từ hạt thô đến hạt mịn thể hiện được rõ nét tính chu kỳ trầm tích aluvicủa tầng Theo thạch học, cổ sinh, trầm tích hệ tầng Lệ Chi được phân ra làm 3 tập từdưới lên như sau:

Tập 1 (77 – 67m): gồm cuội (thạch anh, silic, đá hoa ) sỏi lẫn ít cát, bột sét thuộc tướng lòng miền núi và chuyển tiếp, đá có màu xám nâu, chiều dày 10m Tập

cuội nằm ngay trên trầm tích hệ tầng Vĩnh Bảo (N2vb)

Tập 2 (67 - 63,5m): gồm cát hạt nhỏ, cát bột màu vàng xám, chọn lọc và mài tròn tốt Trầm tích tập này thuộc tướng lòng và gần lòng sông thành tạo trong môi

trường có dòng chảy, phân dị mạnh Chiều dày trung bình của tập 2 là 3,5m

Tập 3 (63,5 - 63m): gồm bột, sét, cát xám, xám vàng, xám đen (do lẫn mùn thực

vật) độ chọn lọc và mài tròn kém Chiều dày tập 3 là 0,5 m

Trong 3 tập trầm tích thì tập 1 (hạt thô) là đối tượng chứa nước ngầm kháphong phú và có chất lượng tốt

Tại LK 6 - HN, Ái Mộ - Gia Lâm, trầm tích sông thuộc hệ tầng Lệ Chi nằm ở

độ sâu 80,5 - 55,5m, chiều dày 24,5m, gồm 3 tập:

Tập 1 (80,5 – 60m): cuội sỏi ít cát, bột sét xám nâu, bề dày 20,5m

Tập 2 (60 – 57m): cát, bột xám vàng, bề dày 3m.

Tập 3 (57 - 55,5m): bột cát, sét màu xám, xám đen có chứa bào tử phấn hoa:

Lycopodium, Pteris, Pinus, Cedrus, Ulmus, Tilia, Canabis, Salix, Juglans và tảonước ngọt (Centrophyceae) có yếu tố Pleistocen sớm

Hệ tầng Lệ Chi nằm không chỉnh hợp trên trầm tích tuổi Pliocen muộn và nằmkhông chỉnh hợp dưới hệ tầng Hà Nội (Q1 2

hn)

Hệ tầng Lệ Chi được định tuổi Pleistocen sớm dựa theo mối quan hệ địa tầng vàphức hệ bào tử phấn hoa thu thập qua các lỗ khoan vùng Ái Mộ, Lệ Chi Khí hậu giaiđoạn này ôn hoà, khô lạnh với sự có mặt của thực vật ưa lạnh như Salix, Juglan Giaiđoạn cuối khí hậu ấm dần lên

Trầm tích hệ tầng Lệ Chi – nguồn gốc sông – biển (amQ1 1lc) ở diện tích nghiên

cứu không lộ ra trên mặt, chỉ gặp chúng trong các lỗ khoan sâu (LK 53NĐ, LK 30NĐ,LKQ109b, LK 56NĐ, LK 19TB, LK 6TB, LK 30TB…) và thường nằm ở độ sâu từ 71đến 142 m trở xuống

Qua các lỗ khoan thấy được trầm tích của hệ tầng Lệ Chi nằm phủ không chỉnhhợp lên trầm tích hệ tầng Vĩnh Bảo (N2vb) và bị trầm tích hạt thô của hệ tầng Hà Nội

(Q1 2

hn) phủ lên Ranh giới giữa hệ tầng Lệ Chi và hệ tầng Vĩnh Bảo cũng chính là

ranh giới giữa trầm tích Neogen và Đệ Tứ ở vùng nghiên cứu

Phụ thống Pleistocen giữa - trên

Về nguồn gốc trầm tích hệ tầng Hà Nội, đó là trầm tích sông - sông lũ với haikiểu mặt cắt đặc trưng: mặt cắt vùng lộ và mặt cắt vùng phủ

Mặt cắt ở vùng phủ: trầm tích của hệ tầng gặp trong hầu hết các lỗ khoan ở vùng

ven rìa và trung tâm đồng bằng Chúng nằm ở độ sâu từ 35,5m đến 69,5m, nơi dày nhất là34m tại LK1.HN ở Văn Điển và được chia thành 3 tập từ dưới lên trên như sau:

Tập 1: tầng cuội sạch gồm cuội lẫn tảng, sỏi sạn và ít cát bột xen kẽ thuộc tướng

lòng sông miền núi Tập này có chiều dày 10 – 20m, phủ không chỉnh hợp trên trầm tích

hệ tầng Lệ Chi và là đối tượng chứa nước ngầm phong phú, có chất lượng tốt

Tập 2: sỏi nhỏ, cát hạt thô, cát bột màu vàng xám thuộc tướng sông miền núi và

chuyển tiếp Thành phần cát chủ yếu là thạch anh, một ít silic, fenfat và một vàikhoáng vật nặng Chiều dày trung bình của tập 15 – 17m

Tập 3: bột sét, bột cát xám vàng đặc trưng cho tướng bãi bồi dày trung bình 4m Trong tập này đôi chỗ gặp các thấu kính sét bột xám xen lẫn mùn thực vật Trong

tập 3 có chứa bào tử phấn hoa, tảo nước ngọt, lợ, mặn có yếu tố Pleistocen giữa - đầuPleistocen muộn (Q1 2 - 3a

) Về quan hệ trên tập 3 bị phủ bởi trầm tích aluvi hệ tầngVĩnh Phúc Bề dày tập 1 – 5m

Ở tuyến II - II từ Hà Đông qua cầu Chương Dương tới Cầu Đuống (LK 5, 6,7,8

- HN), mặt cắt của hệ tầng vắng mặt tập 3 là tập hạt mịn Sang mặt cắt tuyến III - IIIchạy từ Tây Tựu qua đầm Vân Trì tới Kim Lũ lại xuất hiện tập 3 với bề dày là 10m(LK.11 - HN) Bề dày của hệ tầng tại trung tâm thành phố Hà Nội khá ổn định, biến đổitrong khoảng 20 - 25m

Tại LK.1 - HN (Văn Điển) và LK.2 - HN (Bát Tràng), ở độ sâu 40 – 41m trongtập hạt mịn gặp phổ phấn gồm: Quercus, Ulmus, Pteris, Carya, Os.munda Tảo nướcngọt gồm: Aulacosira, A.granulata, Navicula, Hantzschia thuộc môi trường sông.

Tập 1, 2 là tầng chứa nước ngầm phong phú, chất lượng nước tốt, đây là đốitượng cung cấp nước chủ yếu cho thành phố

Về quan hệ trên, trầm tích hệ tầng Hà Nội bị hệ tầng Vĩnh Phúc (aQ1 3) phủ khôngchỉnh hợp lên trên Tại LK.6 - HN (Ái Mộ - Gia Lâm) và nhiều lỗ khoan khác, bề mặt lớphạt mịn trên cùng của hệ tầng bị phong hoá nhiễm sắt có màu vàng, nâu sậm

Mặt cắt ở vùng lộ: trầm tích hỗn hơp sông - lũ thuộc hệ tầng Hà Nội lộ ra dưới

dạng thềm bậc II ở độ cao tuyệt đối 20 – 40m, phân bố ở Vệ Linh, Phú Cường, MinhTrí, Hiền Ninh ( huyện Sóc Sơn) với bề mặt bị bóc mòn, phong hoá mạnh, nằm trựctiếp trên bề mặt phong hoá đá gốc Nhìn chung kiểu mặt cắt ở vùng lộ có thể phân làm

2 tập từ dưới lên trên như sau:

Tập 1: cuội, cuội tảng lẫn sỏi, sạn, cát bột, ít sét màu gạch vàng, vàng nâu Trong thành phần cuội ở Vệ Linh còn bắt gặp tectit Bề dày của tập 1 0,3 - 1,5m.

Tập 2: gồm cát bột, bột lẫn ít sét màu vàng gạch dày 0,3 - 2,5m Tập này chứa bào

tử phấn hoa gồm: Gleichenia sp., Quercus sp., Larix sp., Cyathea sp., Ginkgo sp., xác

định khoảng tuổi Pleistocen giữa - muộn Bề mặt tập 2 này bị laterit hoá, hình thành nênlớp đá ong cứng chắc dày 0,5 – 1m, có thể khai thác làm gạch đá ong xây dựng

Tuổi của hệ tầng Hà Nội là Pleistocen giữa - muộn phần sớm được xác lập dựavào bào tử phấn hoa

Tổng hợp các mặt cắt của hệ tầng Hà Nội cho thấy, phần dưới của hệ tầng vớithành phần chủ yếu là cuội tảng hỗn tạp là sản phẩm liên quan đến quá trình xâm thựcsâu, đào xẻ của sông suối miền núi Sau đó động lực dòng chảy giảm dần, kích thướchạt vụn giảm, hàm lượng cát tăng Trong giai đoạn này, quá trình phong hoá vật lýthống trị, khí hậu lạnh hơn so với hiện tại do sự hiện diện một số thực vật ưa lạnh nhưTilia, Corylus, Juglans tưong đối khô nhưng có những đợt mưa dữ dội xen kẽ dẫn tớinhững sản phẩm lũ tích lan tràn trên khắp địa bàn thành phố Vào cuối giai đoạn này,mức xâm thực cơ sở đuợc nâng cao, hoạt động của sông chuyển sang xâm thực ngang,bồi tụ tạo nên tập hạt mịn trên phần trên cùng của mặt cắt

phần dưới có nguồn gốc sông - biển (amQ1 3b

Bề dày của hệ tầng có xu hướng tăng dần về phía Nam và Tây Nam Tại LK.1

-HN (Đông Mỹ - Thanh Trì) không gặp trầm tích này do hoạt động xâm thực của lòngsông Hồng trong giai đoạn đầu Holocen muộn (3000 năm cách ngày nay)

Nét đặc trưng của hệ tầng Vĩnh Phúc là bề mặt bị hiện tượng laterit hoá yếu cómàu sắc loang lổ dễ nhận biết Hệ tầng gồm 2 kiểu nguồn gốc là: sông và hồ - đầm lầythể hiện lịch sử tiến hoá trầm tích của sông

Tổng hợp các dạng tài liệu trong những lỗ khoan sâu, trầm tích của hệ tầngVĩnh Phúc có thể được phân ra làm 3 kiểu nguồn gốc khác nhau sau: trầm tích sông,trầm tích sông – biển, trầm tích biển

Phụ hệ tầng dưới, nguồn gốc aluvi (aQ 1 3a

vp 1 ):

Mặt cắt ở vùng lộ: hệ tầng Vĩnh Phúc lộ ra dưới dạng đồng bằng thềm aluvi cổ,

trên diện rộng khoảng 300 km2, thuộc các huyện Đông Anh, Sóc Sơn, một phần phíaĐông Bắc huyện Từ Liêm Đồng bằng này không bằng phẳng có độ cao tuyệt đối 8 -20m, bị chia cắt bởi các rãnh xâm thực Bề mặt bị phong hoá loang lổ, nhiều nơi cứngchắc

Mặt cắt tại LK.19 - HN (Nội Bài - Sóc Sơn) dày 6,2m từ dưới lên gồm 2 tập:

Tập 1 (6,2 - 2,5m): cát, bột sét lẫn vảy mica và mùn thực vật màu xám trắng, đỏ

loang lổ, phần dưới lẫn ít sạn, sỏi thạch anh, chứa bào tử phấn của thực vật dương xỉ,hạt trần và hạt kín, không có yếu tố ngập mặn Bề dày tập 1 là 3,7 m, nằm phủ khôngchỉnh hợp lên các trầm tích hệ tầng Hà Nội

Tập 2 (2,5 – 0m): sét, bột, cát lẫn sạn sỏi laterit, vẩy mica và mùn thực vật màu

sắc loang lổ, có chứa phổ phấn hoa Dày 2,5m

Phía Nam Phù Xá Đông (xã Phú Minh - Sóc Sơn) gần 350 m, tại giếng đào khaithác cát vàng ở bờ trái sông Cà Lồ, ở độ sâu 5,5 m hệ tầng có trật tự từ dưới lên như sau:

Tập 1 (5,5 - 2,4m): cát lẫn sỏi sạn thạch anh, silic cấu tạo phân lớp xiên, từ dưới lên hạt cát biến đổi từ thô đến nhỏ, màu xám vàng, vàng gạch, đôi chỗ nhiễm sắt

màu đỏ nâu Dày 3,1m Đây là tầng khai thác cát vàng xây dựng

Tập 2 (2,4 - 0,3m): cát bột màu nâu xám lẫn ít mùn thực vật, phần trên là lớp bột màu xám nâu phớt đỏ ngấm nước khá dẻo Dày 2,1m.

Tập 2 (2,05 – 0m): bột sét lẫn cát màu xám trắng, xen kẹp lớp cát nâu vàng,

nhiễm sắt nâu đỏ, cấu tạo phân lớp xiên Thành phần khoáng vật sét là hydromica,kaolinit

Mặt cắt ở vùng phủ: có thể quan sát ở LK.4 - HN (Lệ Chi - Gia Lâm) từ dưới

lên gồm 2 tập:

Tập 1 (41,7 – 25m): sỏi, cuội nhỏ, cát lẫn ít sét bột màu vàng xám chứa ít di tích

tảo nước ngọt xác định môi trường trầm tích lục địa có tuổi Pleistocen muộn Bề dày16,7m

Phụ hệ tầng trên, nguồn gốc hồ - đầm lầy (lbQ 1 3b

vp2):

Tại trạm bơm Bốt Thá (ven sông Cà Lồ) gặp tập hợp bột sét dày >4,8m nguồngốc hồ - đầm lầy lục địa Ở độ sâu 4,8 - 2,8 m gặp thấu kính bột sét chứa di tích thựcvật lá cây bảo tồn tốt và mùn thực vật

Ở Kim Lũ Thượng - Sóc Sơn (ven sông Cà Lồ) gặp trật tự tích tụ hồ - đầm lầy

từ dưới lên như sau [8]:

Thấu kính than bùn dày 0,5m.

Sét bột màu xám phần trên bị laterit hoá có màu loang lổ, xen kẹp có các thấukính sét bột màu đen, sét bột loang lổ vàng lẫn mùn thực vật Bề dày 2,7m

Lớp đất trồng lẫn kết vón sắt, dày 0,3m

Về quan hệ địa tầng, hệ tầng Vĩnh Phúc nằm không chỉnh hợp trên hệ tầng HàNội Quan hệ trên bị phủ không chỉnh hợp bởi trầm tích hồ - đầm lầy, biển của hệ tầngHải Hưng và trầm tích aluvi của hệ tầng Thái Bình

Tổng hợp các mặt cắt dọc sông Cà Lồ, các LK.11, LK.12 ở Đông Anh, SócSơn, hệ tầng Vĩnh Phúc gồm 4 lớp từ dưới lên như sau [9, 10]:

Tập 1: cuội, sỏi, cát lẫn bột sét màu vàng xám, dày 3 – 10m Tập này gặp trong

các lỗ khoan sâu hay lộ ra ở Phù Xá Đông - Phú Minh (Sóc Sơn)

Tập 2: cát bột lẫn sét, cát vàng cấu tạo phân lớp xiên, cát có thành phần ít khoáng, chủ yếu là thạch anh, ít mảnh đá, thuộc tướng lòng sông và ven lòng Bề dày

33m Tập này quan sát dọc sông Cà Lồ

Tập 3: sét bột loang lổ xám vàng, xám đen, dày 2 – 10m

Tập 4: bột sét loang lổ, xám vàng, xám nâu đen lẫn mùm thực vật, thấu kính than bùn Dày 1 – 3m.

Trầm tích tập 1, 2, 3 chứa phổ phấn xác định tuổi Pleistocen muộn và tảo nướcngọt chỉ thị môi trường trầm tích sông Tập 3, 4 chứa di tích thực vật không có yếu tốngập mặn ứng với tuổi Pleistocen muộn [10]

Trên diện phân bố của đồng bằng tích tụ aluvi cổ, điều kiện địa chất công trìnhđơn giản, thành phần thạch học tương đối đồng nhất, nền đất có cấu trúc từ 2 - 3 lớp:trên cùng là sét, sét pha, dưới là cát hạt nhỏ đến thô, đáy là lớp cuội sỏi lẫn cát Sứcchịu tải của nền đất là 3 kg/cm2

Đây là khu vực rất thuận lợi cho xây dựng các công trình dân dụng, côngnghiệp Thành Cổ Loa thời An Dương Vương được xây dựng năm 253 trước côngnguyên Đất đắp thành chủ yếu là sét, sét cát màu sắc loang lổ có lẫn ít sạn laterit của

hệ tầng Vĩnh Phúc

Hệ tầng Vĩnh Phúc được hình thành trong khoảng thời gian cách đây 100.000năm, gần hơn rất nhiều so với giai đoạn hình thành hệ tầng Lệ Chi (khoảng 1,6 triệunăm), hay hệ tầng Hà Nội (khoảng 700.000 năm) Mặc dù vậy trong giai đoạn này, có

2 hiện tượng quan trọng khác hẳn 2 giai đoạn trước:

Một là: trầm tích có sự phân dị độ hạt theo chiều thẳng đứng, song thành phần hạtmịn chiếm ưu thế, kích thước hạt vụn nhỏ, có xen kẹp nhiều thấu kính sét Điều này chothấy chế độ kiến tạo bình ổn, mức phân dị địa hình thấp, yếu tố phong hoá hoá học mạnhhơn giai đoạn trước, năng lượng dòng chảy giảm, xâm thực ngang cùng sự đền bù tích tụcân bằng Chính các quá trình này đã tạo nên tổ hợp cộng sinh tướng lòng, ven lòng

- tướng bãi bồi - tướng hồ móng ngựa bị đầm lầy hoá

Hai là: bề mặt trầm tích bị nhiễm sắt có màu loang lổ, phân bố trên một diệnrộng không chỉ ở trên địa bàn thành phố Hà Nội mà còn gặp ở Vĩnh Phúc, ở ThạchThất, Chương Mỹ (Hà Tây) Hiện tượng này minh chứng cho một thời kỳ có mức xâmthực cơ sở hạ thấp, biển lùi ra xa, chế độ lục địa thống trị

Hệ tầng được đặc trưng bằng hai kiểu nguồn gốc: trầm tích hồ - đầm lầy trước biểntiến nằm dưới (mặt cắt chính được được nghiên cứu tại Giảng Võ - tầng Giảng Võ) vàtrầm tích biển với màu xám xanh, mịn dẻo nằm trên (mặt cắt điển hình được nghiên cứutại hồ Đống Đa - tầng Đống Đa) Hệ tầng Hải Hưng được chia thành 2 phụ hệ tầng

sau:

hh 1): phân bố

rộng khắp ở các huyện Từ Liêm, Gia Lâm ở độ sâu 4 – 18m Trong những đới sát ven

bờ sông Đuống, sông Hồng do quá trình xâm thực sâu của dòng sông nên không gặptrầm tích này

Phụ hệ tầng Hải Hưng dưới, trầm tích hồ - đầm lầy (lb Q 2 1 - 2

Thành phần trầm tích hồ - đầm lầy chủ yếu là sét, bột cát chứa tàn tích thực vật,lớp mỏng than bùn Mặt cắt điển hình quan sát tại LK6 - HN (Ái Mộ - Gia Lâm) ở độsâu 18 - 4,5m, dày 13,5m từ dưới lên như sau:

Tập 1 (18 - 12,5m): bột cát, bột sét lẫn nhiều mùn thực vật, màu xám, đen nhạt,

độ chọn lọc kém đến rất kém mang tính môi trường axit khử, đặc trưng cho đầm lầyven biển Dày 5,4 m

Tập 2 (12,6 - 4,5m): bột sét, bùn lẫn mùn và xác thực vật phân huỷ chưa hết, màu xám, xám sẫm chứa tập hợp tảo nước ngọt, lợ, mặn Bề dày lớp 8,1 m Tập này bị

lớp sét xám xanh nguồn gốc biển phụ hệ tầng Hải Hưng trên (mQ2 1 - 2

hh2) nằm chỉnhhợp lên trên

Mặt cắt tại Đông Hội (Đông Anh), trật tự địa tầng từ dưới lên như sau:

Tập 1 (5,5 - 4,5m): than bùn lẫn sét màu đen, cành cây, lá cây, dày 0,5 - 1,0m nằm phủ không chỉnh hợp trên lớp sét màu loang lổ của hệ tầng Vĩnh Phúc.

Tập 2 (4,5 - 2,5m): sét bột màu xám, xám đen lẫn mùn thực vật, dày 2m Nằm

trực tiếp lên lớp này là lớp sét màu xám xanh

Tại mỏ than bùn Dân Chủ, Lỗ Khê (Đông Anh) có mặt cắt như sau:

Phần dưới: cát sét lẫn tàn tích thực vật

Phần trên: sét bột màu xám xen kẹp thấu kính than bùn, dày 3 – 5m

Trong các lỗ khoan ở các vùng Thanh Trì, Gia Lâm, Từ Liêm và nội thành đềubắt gặp trầm tích này

Tổng hợp các lỗ khoan địa chất công trình bắt gặp các lớp than bùn hoặc sét cóchứa tàn tích thực vật, vật chất hữu cơ có chiều dày thường nhỏ hơn 2m Trong khuvực nội thành tầng bùn nguồn gốc hồ - đầm lầy chiều dày có chỗ tới 20 m và phân bốthành 2 mảng

Mảng 1: từ hồ Hoàn Kiếm - Văn Chương - Giảng Võ - Thành Công - Ngọc Khánh

- Liễu Giai - Dịch Vọng

Mảng 2: Thanh Nhàn - Quỳnh Lôi - Vĩnh Tuy - Mai Động - Pháp Vân - Giáp Bát

- Thịnh Liệt - Văn Điển - Triều Khúc - Đại Mỗ - mở rộng xuống Thường Tín

Tầng đất yếu này không thuận tiện cho việc xây dựng các công trình nhà cao tầng,các công trình có tải trọng lớn Ngoài ra cũng cần lưu ý những diện tích chứa tầng bùn nàythường bị sụt lún đất mạnh nhất khi xảy ra hiện tượng tháo khô do các Nhà máy nước khaithác nước ngầm ở tầng chứa nước phía dưới Hiện tượng ô nhiễm tầng nước ngầm ởnhững khu vực này cũng cần lưu ý hơn Bởi vậy công tác khảo sát thiết kế công

trình cần phải được tiến hành một cách thận trọng và chi tiết trước khi xây dựng nhữngcông trình lớn.

hh 2 ): trầm tích biển thuộc

phụ hệ tầng trên hệ tầng Hải Hưng trên phân bố từ Nhổn, Chợ Đăm, Cầu Diễn, dọctheo sông Đuống và phát triển về phía Nam, Đông Nam thành phố Hà Nội Nhìnchung chúng bị phủ bởi trầm tích aluvi của hệ tầng Thái Bình (aQ2 3 tb1), chỉ lộ ra diện

hẹp dọc bờ trái sông Hồng thuộc các xã Xuân Canh, Vĩnh Ngọc, Hải Bối Chiều dàycủa trầm tích dao động từ 0,5 - 4,0 và nằm ở độ cao tuyệt đối +3m so với mực nướcbiển Về quan hệ dưới nó gắn liền với tích tụ hồ - đầm lầy chứa than bùn thuộc phụ hệtầng dưới của hệ tầng Hải Hưng (lbQ2 1 - 2

hh1) và nhiều nơi còn phủ lên bề mặt bóc

mòn của hệ tầng Vĩnh Phúc (như ở Cổ Nhuế, Xuân Đỉnh, Dương Xá)

Thành phần của trầm tích này khá đồng nhất bao gồm sét, sét bột có màu đặctrưng là xám xanh, xám xanh lơ, xanh xám Một số nơi như ở ngã ba Nhổn, Chợ Đăm,Cầu Diễn phần đáy của trầm tích có chứa ít mùn thực vật

Trong sét xám xanh ở Tây Thanh Xuân, Bát Tràng ở độ sâu 3 - 3,5m có chứa tậphợp foraminifera Sét có độ hạt khá mịn Md=0,01 - 0,08 mm, độ chọn lọc tương đối tốt So

= 1,1 - 1,9 Tổ hợp khoáng vật sét phổ biến là: hydromica - kaolinit - monmorilonit,hydromica - kaolinit - clorit Sét xám xanh được dùng làm dung dịch khoan, làm gốm

Với hai kiểu nguồn gốc mô tả ở trên, hệ tầng Hải Hưng phản ánh giai đoạn mà

cả đồng bằng Bắc Bộ từng bước bị ngập chìm dần trong biển Giai đoạn đầu biển tiếndần vào đồng bằng và hình thành nên tầng trầm tích hồ - đầm lầy ven biển trongkhoảng thời gian 10.000 - 6.000 năm trước đây Giai đoạn sau, biển tiến mạnh mà ranhgiới đường bờ lấn vào sâu nhất Lúc này cả đồng bằng Bắc bộ là một vịnh biển kín,nông với môi trường thuỷ động lực khá yên tĩnh, môi trường khử thống trị dẫn tới lắngđọng vật liệu sét có xám xanh rất đặc trưng

Phụ hệ tầng Hải Hưng trên, trầm tích biển (m Q 2 1 - 2

khi đó ở ngoài đê hàng năm vào mùa lũ, các bãi bồi lại được phủ lớp mỏng phù sa: cát,bột, sét màu mỡ Trên cơ sở đó hệ tầng Thái Bình được tách thành 2 phụ hệ tầng sau:

Phụ hệ tầng dưới (Q 2 3

tb 1): phụ hệ tầng dưới hệ tầng Thái Bình bao gồm tích

tụ sông tướng bãi bồi trong đê và tích tụ sông - hồ - đầm lầy.

Tích tụ sông, tướng bãi bồi trong đê (aQ 2 3 tb 1 ): thành tạo trầm tích này phân

bố rộng rãi trên bề mặt đồng bằng trong đê, phổ biến từ Từ Liêm đến Đông Anh rồi

trải rộng về phía Nam, Đông Nam, Tây Nam thành phố Hà Nội

Về quan hệ, tích tụ trầm tích sông phụ hệ tầng Thái Bình dưới nằm phủ lên cácthành tạo cổ hơn: tích tụ hệ tầng Hải Hưng, Vĩnh Phúc

Trên cơ sở tài liệu lỗ khoan cho thấy thành phần vật chất cấu tạo trầm tích chiathành 3 tập từ dưới lên như sau:

Tập 1: cát hạt thô, vừa (có lẫn ít cuội, sỏi) màu xám, xám nâu có lẫn ít tàn tích

thực vật Bề dày tập 1 – 9m Trong tập trầm tích có chứa bào tử phấn, tảo nước ngọt

Tập 2: cát bột màu nâu, xám nhạt lẫn ít mùn thực vật, trong chúng chứa di tích

tảo nước ngọt, bào tử phấn lục địa Chiều dày tập thay đổi 3 - 18 m

Tập 3: bột sét lẫn ít mùn thực vật màu nâu, xám nhạt chứa vi cổ sinh nước ngọt,

tảo và bào tử phấn nước ngọt Chiều dày tập thay đổi 1 - 3 m Tập 3 cũng là tập khaithác đất làm gạch

Các tài liệu khoan ĐCCT cho thấy phức hệ thạch học aQ2 3

tb1 bao gồm các kiểuthạch học: sét pha, cát pha, sét, cát Kết quả thí nghiệm chỉ tiêu cơ lý các kiểu thạchhọc tướng bãi bồi trong đê thể hiện trong báo cáo chuyên đề

Trầm tích sông tướng bãi bồi trong đê được hình thành trong quá trình biển lùidần ra khỏi đồng bằng và hệ thống sông Hồng đã tải phù sa bồi đắp nên đồng bằngsông Hồng phát triển dần ra biển Khoảng thời gian bồi đắp kéo dài từ 4000 - 2000năm cách ngày nay Vào thế kỷ XIII, Nhà Trần đã cho xây dựng hệ thống đê sôngHồng, từ đó đồng bằng trong đê không được bồi đắp nữa, đồng thời bị biến cải do hoạtđộng khai thác của con người và có địa hình thấp hơn so với ngoài đê

Trầm tích sông - hồ - đầm lầy (albQ 2 3

tb 1 ): có diện phân bố nhỏ hẹp, rải rác ở

Đông Anh và trong khu vực nội thành Đây thực chất là các ao, hồ trũng sót hay các

lòng sông cổ hình móng ngựa dang bị đầm lầy hoá Trầm tích kiểu nguồn gốc nàyđược thành tạo chủ yếu do quá trình đổi dòng của sông Hồng, do hoạt động đắp đê vensông dẫn tới sông, rạch trong đê ứ nước bị đầm lầy hoá dần

Thành phần chính của trầm tích này là sét, bột sét, bột cát màu xám, xám tro,xám đen lẫn vật chất hữu cơ, tàn tích thực vật, đôi nơi gặp di tích ốc xoắn hiện đại.Chiều dày trầm tích 1 - 3 m.

Hiện tại, tốc độ đô thị hóa tăng nhanh dẫn đến việc san lấp ao hồ để lấy diệntích xây dựng Trên diện tích phân bố các ao hồ này, cấu trúc nền đất phức tạp, gồm 3hay 4 lớp đất khác nhau Trên cùng chủ yếu là đất loại sét, tiếp đến là bùn sét pha, bềdày có khi tới 10 – 15m; dưới cùng là cát nguồn gốc sông Nền đất kiểu này yếu,không thuận lợi cho xây dựng, diện phân bố không rộng quanh khu vực hồ HoànKiếm, Văn Chương, Đống Đa, Trung Hoà, Triều Khúc, Yên Sở

Phụ hệ tầng trên (aQ 2 3

tb 2):đây là trầm tích sông tướng bãi bồi ven lòng phân

bố ở ngoài đê sông Hồng, Đuống, Cầu, Cà Lồ, Nhuệ và các sông suối nhánh.

Trầm tích này ở các sông suối nhánh có thành phần cuội, sỏi, sạn, cát lẫn bột sétmàu nâu, vàng xám Ven sông Hồng, sông Đuống, sông Cầu thành phần chủ yếu là bộtsét, bột cát, cát màu nâu nhạt với chiều dày biến đổi 2 - 15 m Trong các lỗ khoan sâu,

1.5 ĐẶC ĐIỂM TÂN KIẾN TẠO

Khu vực nghiên cứu nằm ở đông bắc miền võng Hà Nội và chiếm một phần nhỏthuộc đầu mút phía tây bắc của bồn trũng sông Hồng Bởi vậy các đặc điểm kiến tạo củakhu vực hoàn toàn gắn liền với miền võng Hà Nội và được xem là một bộ phận cấu thànhcủa chúng Về phương diện cấu trúc võng Hà Nội là phần tiếp tục của võng Sông Hồngkéo dài về phía nội địa Đây là kiểu kiến trúc đặc trưng cho một vùng bờ biển có chế độkiến tạo không bình ổn Tính chất không bình ổn phần nào được thể hiện rõ trong

quá trình thành tạo trầm tích của miền võng Hà Nội nói chung và của khu vực nghiêncứu nói riêng.

Hoạt động tách giãn và xô đẩy tạo núi Hymalaya vào Miocen đã làm thay đổibình đồ kiến trúc trước đó Trong giai đoạn này các đứt gãy TB và BTB tiếp tục hoạtđộng kèm theo là sự hình thành các địa hào Sụt lún trong Miocen sớm kéo theo đợtbiển tiến tương đương với đợt biển tiến Đông Nam Á lần thứ 3 kèm theo là sự hìnhthành các địa hào và tạo nên các tầng trầm tích tướng ven biển

Chịu ảnh hưởng trực tiếp của các đứt gãy: sông Hồng, sông Chảy, Thái Bình và hệhoạt động kiến tạo hiện đại, khu vực từ Cửa Ba Lạt xuống hết huyện hải Hậu nằm trọntrong khu vực hạ mạnh của cấu trúc địa hình trên toàn châu thổ sông Hồng, ven biểnchịu ảnh hưởng kiến tạo nâng nhẹ (Hình 2)

+ Khối nâng ven bờ Hải Hậu Khối nâng nằm cách bờ khoảng 15 đến 24 km,chạy theo hướng ĐB – TN với chiều rộng chừng 15 km Khối nâng được hình thànhtrong Holocene Trên bề mặt không có trầm tích Holocene Bề mặt được cấu tạo từ sétloang lổ và kết von laterit là sản phẩm phong hóa của hệ tầng Vĩnh Phúc Một vài chỗtrên bề mặt tích tụ ít cát và vụn sinh vật Khối được khống chế bới hai đứt gẫy thuận+ Khối sụt mạnh trong Pleistocen muộn, phần muộn-Holocen:Khối XuânThủy-Hải Hậu được giới hạn bởi đứt gẫy Sông Chảy ở đông bắc, đứt gẫy Sông Hồng ởtây nam, đứt gẫy Ninh Bình – Kiến An ở tây bắc và đứt gãy ngoài khơi ở đông nam.Chiếu rộng của khối được mở rộng về đông nam Trong tân kiến tạo, vận động nâng làchủ yếu Trong Holocene vận động nâng được thay bằng vận động hạ Bề dầy trầm tíchđạt từ 40-70m Bề mặt đáy Holocene nghiêng về phía đông bắc

+ Khối sụt yếu: Khối Ba Lạt được giới hạn bởi các đứt gẫy: Sông Chảy ở tâynam, Vĩnh ninh ở đông bắc, Ninh Bình – Kiến An ở tây bắc và đứt gãy ngoài khơi ởđông nam Khối phát triển kế thừa trên khối sụt trong tân kiến tạo Khối sụt Ba lạt có bềdầy trầm tích đạt từ 20- 35m Bề mặt đáy Holocene nghiêng về tây nam

Hình 2 Sơ đồ kiến tạo hiện đại khu vực châu thổ Sông Hồng [26]

CHƯƠNG 2 LỊCH SỬ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU

2.1.1 Phần lục địa ven biển

Giai đoạn trước năm 1954 các công trình nghiên cứu địa chất chủ yếu do ngườiPháp tiến hành, tiêu biểu có ba công trình: thành lập bản đồ địa chất tờ Hà Nội tỷ lệ1/500.000 (Fromaget.T và nnk, 1952), cả hai công trình trên đều không chú ý đến cácthành tạo địa chất Đệ tứ Công trình thứ 3 là của Saurin.E tiến hành năm 1937 Ông đãchia trầm tích đồng bằng bắc bộ thành hai phân vị địa tầng là aluvi cổ (tướng ứngPleistocen) và aluvi cổ (tương ứng với Holocen)

Giai đoạn từ sau 1954 đến nay hàng loạt các công trình nghiên cứu được tiếnhành với quy mô lớn và đồng bộ, đáng kể phải kể đến bản đồ địa chất Miền Bắc ViệtNam tỷ lệ 1/500.000 (Povijkov.A.E và nnk, 1965), công trình nghiên cứu nghiên cứutrầm tíchKainozoi ở đồng bằng sông Hồng của Goloveroc.V.K và Lê Văn Chân(1967) Tiếp theo là công trình nghiên cứu thành lập bản đồ địa chất Hải Phòng - Namđịnh do Hoàng Ngọc Kỷ và nnk, 1978 tiến hành đã phủ trọn vùng nghiên cứu Trongcông trình này tác giả đã phân chia chi tiết các trầm tích Đệ tứ vùng nghiên cứu, thiếtlập thang địa tầng Đệ tứ như sau:

Pleistocen sớm Q1 1

ứng với hệ tầng Lệ ChiPleistocen giữa – muộn (Q1 2-3

) ứng với hệ tầng Hà NộiPleistocen muộn (Q1 3

Năm 1994, trong công trình lập bản đồ địa chất Đệ tứ Việt Nam tỷ lệ 1/500.000.Nguyễn Đức Tâm đã khái quát hoá lập thang địa tầng cho từng khu vực và chung chotoàn vùng đồng bằng ven biển

Năm 1994 - Vũ Nhật Thắng và các đồng nghiệp đã thành lập bản đồ địa chất vàkhoáng sản nhóm tờ Thái Bình - Nam Định tỷ lệ 1:50.000 Công trình này mang lại nguồntài liệu quý giá được sử dụng như là tài liệu cơ sở chính trong luận văn này Tuy nhiên cáccông trình nói trên vẫn phân chia địa tầng Holocen theo thời địa tầng lấy ranh giới

là 3.000 năm BP Theo các ranh giới đó trầm tích Holocen được chia làm 2 hệ tầng (1) Hệtầng Hải Hưng từ 10000 - 3000 năm (Q2 1-2hh) đặc trưng là tầng sét xám xanh; (2) Hệ tầng

Thái Bình từ 3000 đến nay (Q2 3tb), được đặc trưng là lớp phủ trầm tích sông – biển trẻtrên bề mặt Sự phân chia này mang tính chất lý thuyết nhưng trong thực tế thì không thểtìm thấy được ranh giới 10000 năm và 3000 năm trong cột địa tầng trầm tích

Năm 1995, trong công trình “Địa chất Đệ tứ và đánh giá tiềm năng khoáng liênquan” đề tài KT01-07 Nguyễn Địch Dỹ và nnk đã nghiên cứu một cách toàn diện vềđịa chất Đệ Tứ Việt Nam Công trình này mang tính khoa học cao, đã giải quyết đượcnhiều vấn đề bức xúc trong nghiên cứu Đệ tứ ở Việt Nam và thế giới

Các tác giả này cũng phân chia trầm tích Đệ Tứ thành 5 hệ tầng tương tự HoàngNgọc Kỷ Tuy nhiên hệ tầng Hải Dương (Q1 1

hd) của Hoàng Ngọc Kỷ đã được các tác

giả thay bằng hệ tầng Lệ Chi (Q1 1

lc).

2.1.2 Phần biển nông ven bờ

Các công trình nghiên cứu từ 0m nước trở ra trước hết phải kể là “Báo cáo điềutra tổng hợp vịnh Bắc Bộ, 1965” do hội liên hợp Việt - Trung tiến hành đã đề cập mộtcách khái quát đặc điểm địa chất và địa hình đáy biển vịnh Bắc Bộ Tiếp theo là đề tài52E-02 về môi trường cửa sông ven biển Thái Bình, 1986 do PGS.TS Vũ Trung Tạngchủ trì, chủ yếu nghiên cứu đới tiền châu thổ từ 0-20m nước

Ngoài ra các luận án TS của Nguyễn Thế Tiệp, 1993; Trần Đức Thạnh, 1995;Nguyễn Đức Cự, 1995; Doãn Đình Lâm, 2003; Nguyễn Thị Hồng Liễu, 2006 cũng đã

đi sâu một số vấn đề trầm tích, địa hoá, địa mạo và lịch sử phát triển của đới bờ Trong

đó nghiên cứu của Doãn Đình Lâm (luận án TS, 2003) nghiên cứu tiến hóa trầm tíchHolocen của đồng bằng Sông Hồng đã xác định được 2 thế hệ đường bờ cổ (5.000 năm

BP và 500 năm BP)

1996 Trung tâm địa chất khoáng sản biển trong đề án “Điều tra địa chất vàkhoáng sản đới biển nông ven bờ (0-30m nước) Việt Nam” thực hiện tại khu vực NgaSơn - Đồ Sơn trong đó có chuyên đề “Trầm tích và tướng đá - thạch động lực” doGS.TS Trần Nghi chủ trì đã giải quyết nhiều vấn đề cơ bản về đặc điểm trầm tích vàtrầm tích luận đới biển nông ven bờ

Trong thời gian này các nghiên cứu chuyên sâu về trầm tích luận có các côngtrình nghiên cứu về tướng đá và chu kỳ trầm tích của Trần Nghi (1991,1996,2001)

Nguyễn Đình Nguyên (2013) đã nghiên cứu về địa tầng phân tập của trầm tíchPliocen - Đệ Tứ bể Sông Hồng (luận án TS) và đã phân chia địa tầng Đệ Tứ bể SôngHồng làm 4 phức tập (sequence): Q1 1

, Q1 2

, Q1 3a

, Q1 3b

, Q2

Trong Bách Khoa Thư Địa chất Việt Nam (2016) Nguyễn Địch Dỹ, Trần Nghi

và nnk cũng đã giới thiệu sự phân chia địa tầng Đệ Tứ đồng bằng Sông Hồng làm 4 hệtầng tương đương với 4 phức tập

Tuy nhiên, đối với địa tầng phân tập Pleistocen muộn - Holocen đới bờ khu vựcHải Hậu - Nam Định đến nay vẫn chưa có công trình nào nghiên cứu chi tiết và công

bố trên các văn liệu quốc tế và trong nước

2.2 HƯỚNG TIẾP CẬN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.1 Hướng tiếp cận

1) Tiếp cận hệ thống: Khi nghiên cứu tiến hoá trầm tích trầm tích Đệ Tứ cần phải có

một số nhận thức mang tính lý luận cơ bản có ý nghĩa như tư tưởng định hướng cho việcđặt vấn đề và giải quyết vấn đề một cách đúng đắn Tư duy về quy luật hình thành vàphát triển trầm tích phải xuất phát từ quan hệ nhân quả giữa đặc điểm thành phần trầmtích với các hoạt động nội ngoại sinh

Nghiên cứu tiến hoá trầm tích cần nắm được một số lý thuyết mang tính chất định hướng cơ bản sau:

1 Trong Pleistocen muộn - Holocen các chu kỳ trầm tích cơ bản có quan hệ nhânquả với sự thay đổi mực nước biển và chuyển động kiến tạo Theo từng chu kỳ trầm tích,thành phần độ hạt có tính mịn dần từ đầu đến cuối chu kỳ

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

3 Sự dao động mực nước biển trong Đệ Tứ nói chung có dạng “dao động tắt dần”,nghĩa là các mực nước biển cực đại, cực tiểu giảm dần sau mỗi thời kỳ

2) Tiếp cận tiến hóa: Quá trình dao động mực nước biển, trầm tích, chuyển động kiến tạo

có mối quan hệ nhân quả, trong đó trầm tích là kết quả còn các yếu tố còn lại được xem lànguyên nhân Trong vùng nghiên cứu nguyên nhân chủ yếu quyết định nên sự hình thành cáctướng trầm tích khác nhau là do sự thay đổi của mực nước biển Khi mực nước biển thay đổi,kéo theo môi trường trầm tích sẽ thay đổi, khi đó chế độ thủy thạch động lực đều bị thay đổidẫn đến thành phần vật chất của trầm tích cũng thay đổi theo Do đó, mỗi nhóm tướng trầmtích đều phản ánh nên hoàn cảnh lắng đọng trầm tích cho một gian đoạn nào đó và được thểhiện ở trong mỗi tướng trầm tích Như vậy, mỗi tướng trầm tích sẽ có các đặc điểm thạchhọc, khoáng vật và đặc trưng cho môi trường lắng đọng Do có sự khác nhau về môi trườngthành tạo nên thành phần độ hạt, thành phần khoáng vật, thành phần hóa học trong mỗitướng sẽ khác nhau, dẫn đến đặc điểm địa

phần vật chất (thành phần độ hạt và thành phần thạch học) trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển.

3) Tiếp cận nhân - quả: Sự thay đổi mực nước biển sẽ kéo theo thay đổi môi trường

trầm tích Thay đổi môi trường trầm tích sẽ làm thay đổi thành phần trầm tích và sinh tháicảnh quan

Để giải thích cơ chế tiến hóa các phức hệ tướng trầm tích cộng sinh theo thời gian

và theo không gian và lý giải được một cách tường minh sự biến thiên bề dày trầm tíchtheo thời gian và không gian, sự chuyển tướng đột ngột, sự xuất hiện các bề mặt bàomòn địa phương trong cột địa tầng thì cần phải sử dụng biểu đồ tam giác 3 thành phần:trầm tích, sự thay đổi mực nước biển và chuyển động kiến tạo

Mối quan hệ giữa 3 yếu tố nói trên có thể được biểu diễn dưới dạng hàm số và biến số:

Trầm tích = f (MNB)

Trầm tích = f (kiến tạo)

Trầm tích = f (kiến tạo) khi MNB thay đổi biên độ ngắn mang tính chất địa phương

2.2.2 Phương pháp luận và các phương pháp nghiên cứu

2.2.2.1 Phương pháp luận về chu kỳ trầm tích và địa tầng phân tập

Khái niệm về chu kỳ trầm tích: Trần Nghi (1991, 1996, 2012) đã định nghĩa

chu kỳ trầm tích Đệ Tứ Đồng bằng Sông Hồng như sau: “Chu kỳ trầm tích là sự lặp đi

lặp lại của các phức hệ tướng trầm tích trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển toàn cầu; mở đầu mỗi chu kỳ là phức hệ tướng aluvi nằm trên bề mặt bào mòn cắt xẻ của lòng sông và kết thúc chu kỳ là phức hệ tướng châu thổ”.

3 nội dung chính định nghĩa đề cập: (1) Ranh giới các chu kỳ là bề mặt bào mòncắt xẻ của lòng sông; (2) Sự lặp đi lặp lại của 3 phức hệ tướng trầm tích từ dưới lên trongmỗi chu kỳ, gồm phức hệ tướng aluvi biển thoái, phức hệ tướng sông - biển biển tiến; vàphức hệ tướng châu thổ biển cao; (2) Chọn chu kỳ thay đổi mực nước biển theo phương án33’ (hình 3) Theo phương án này mối quan hệ giữa chu kỳ trầm tích và sự thay đổi mựcnước biển toàn cầu được thể hiện như sau: (1) mực nước biển thấp nhất là

ứng với thời điểm kết thúc phức hệ tướng trầm tích aluvi; (2) mực nước biển cao nhất

là ứng với kết thúc phức hệ tướng biển tiến cực đại

Hình 3 Ranh giới chu kỳ trầm tích (33’) trùng với ranh giới phức tập (sequence)

Khái niệm về không gian tích tụ trầm tích trong các pha biển thoái và biển tiến

Theo Trần Nghi et al [4, 5, 6, 7, 8, 9] không gian tích tụ trầm tích theo các phabiển thoái và biển tiến là cơ bản giống nhau và trải rộng từ ranh giới của miền xâmthực và miền tích tụ đến trung tâm của các bể trên thềm lục địa Theo quan điểm này,trầm tích luôn luôn có mặt trên không gian này song chỉ khác nhau về tướng mà thôi.Theo các hướng biển tiến và biển thoái tướng trầm tích sẽ thay đổi liên tục theo khônggian và theo thời gian

Công thức tích hợp giữa tướng trầm tích và miền hệ thống

Trên cơ sở những nhận thức về địa tầng phân tập, phức tập, chu kỳ trầm tích,không gian tích tụ trầm tích, Trần Nghi (2018) đã thiết lập 3 công thức tích hợp giữamiền hệ thống trầm tích và tướng trầm tích như sau:

- Miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST): LST = ar + amr + mt/amr

- Miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST): TST = at + amt + mt + amh/mt

- Miền hệ thống trầm tích biển cao: HST = ah + amh + mt/amh

Trong đó:

ar: môi trường aluvi, biển thoái; at: môi trường aluvi, biển tiến;