Ứng dụng hệ thông tin địa lý và viễn thám đánh giá trầm tích hiện đại khu vực cửa sông trà lý thái bình

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài: Về mặt khoa học, trong bối cảnh khi ứng dụng công nghệ không gian và khoa học đang phát triển bùng nổ trên thế giới, việc triển khai nghiên cứu

NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG

ỨNG DỤNG HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ VÀ VIỄN THÁM ĐÁNH GIÁ TRẦM TÍCH HIỆN ĐẠI KHU VỰC CỬA

SÔNG TRÀ LÝ-THÁI BÌNH

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

HÀ NỘI, 2013

NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG

ỨNG DỤNG HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ VÀ VIỄN THÁM ĐÁNH GIÁ TRẦM TÍCH HIỆN ĐẠI KHU VỰC CỬA

SÔNG TRÀ LÝ-THÁI BÌNH

Chuyên Ngành: Địa chất Khoáng sản và Thăm dò

Mã số: Mã số: 60.44.59

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Người hướng dẫn khoa học:

PGS TS TRƯƠNG XUÂN LUẬN

HÀ NỘI, 2013

2

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân, được xuất phát từ yêu cầu phát sinh trong công việc để hình thành hướng nghiên cứu, dưới sự hướng dẫn trực tiếp của PGS.TS Trương Xuân Luận Các số liệu có nguồn gốc rõ ràng, tuân thủ đúng nguyên tắc và kết quả trình bày trong luận văn thu thập được trong quá trình nghiên cứu là trung thực và chưa từng được

ai công bố trước đây Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo hay gian trá, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Hà Nội ngày 18/4/2013

Tác giả

Nguyễn Thị Thu Hương

MỤC LỤC

Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt……… 4

Danh mục các bảng……… 5

Danh mục hình vẽ, đồ thị……….6

MỞ ĐẦU……….7

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VÙNG NGHIÊN CỨU 11

1.1 Lịch sử nghiên cứu địa chất và trầm tích hiện đại vùng Thái Bình 11

1.1.1 Giai đoạn trước 1954 11

1.1.2 Giai đoạn sau 1954 đến nay 11

1.2 Khái quát đặc điểm địa lý, tự nhiên vùng cửa sông Trà Lý 13

1.2.1 Vị trí địa lý 14

1.2.2 Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế, nhân văn 15

1.2.2.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 15

1.2.2.2 Đặc điểm kinh tế 21

1.2.2.3 Đặc điểm xã hội, nhân văn 24

1.3 Đặc điểm địa chất 25

1.3.1 Đặc điểm địa tầng 25

1.3.2 Đặc điểm kiến tạo 45

1.3.2.1 Phân vùng cấu trúc móng trước Kainozoi 45

1.3.2.2 Đặc điểm tân kiến tạo 46

1.3.3 Đặc điểm địa mạo 50

1.3.3.1 Đặc điểm bể trầm tích trong Đệ Tứ 50

1.3.3.2 Đặc điểm thành phần trầm tích và quy luật phân bố 51

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 57

2.1 Phương pháp tiếp cận truyền thống 57

2.2 Phương pháp thực địa 58

2.3 Một số phương pháp toán - tin 58

2.3.1 Phương pháp viễn thám 58

2.3.1.1 Khái niệm về viễn thám 58

2.3.1.2 Tư liệu ảnh viễn thám 61

2.3.1.3 Lý thuyết chung về phân loại 64

2.3.2 Hệ thông tin địa lý (GIS) 65

2.3.2.1 Khái niệm về GIS 65

2.3.2.2 Chức năng phân tích của GIS 65

2.3.3 Nghiên cứu đánh giá biến động trầm tích hiện đại từ ảnh viễn thám và công nghệ GIS 69

2.3.3.1 Đánh giá biến động sau phân loại 71

2.3.3.2 Đánh giá biến động từ ảnh đa thời gian 71

2.3.3.3 Đánh giá biến động phản xạ phổ trước phân loại 72

2.3.3.4 Phương pháp kết hợp: 72

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG TRẦM TÍCH 74

HIỆN ĐẠI KHU VỰC CỬA SÔNG TRÀ LÝ BẰNG DỮ LIỆU 74

VIỄN THÁM VÀ GIS 74

3.1 Mô tả dữ liệu 74

3.1.1 Mô tả dữ liệu viễn thám 74

3.1.2 Mô tả dữ liệu khác 75

3.2 Quy trình nghiên cứu 75

3.2.1 Tiền xử lý dữ liệu ảnh 76

3.2.2 Phân loại đất (trầm tích hiện đại) 78

3.2.2.1 Chọn mẫu 78

3.2.2.2 Lấy mẫu 79

3.2.2.3 Tính toán NDVI 79

3.2.2.4 Phân loại 80

3.2.2.5 Kiểm chứng thực địa 81

3.3 Kết quả phân loại và đánh giá biến động 82

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 93

TÀI LIỆU THAM KHẢO………96

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Cc: Trầm tích hiện đại cồn cát trắng

GIS: Hệ thông tin địa lý

Pe: Trầm tích hiện đại (đất) phù sa

Pg: Trầm tích hiện đại (đất) phù sa Glay

Q: Đệ Tứ

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Đặc trưng chính của quỹ đạo vệ tinh Landsat

Bản 2.2: Bước sóng, độ phân giải, ứng dụng của 7 kênh ảnh Landsat

ETM+

Bảng 3.1: Ma trận các biến động đối tượng năm 1994-2005

Bảng 3.2: Ma trận các biến động đối tượng năm 2005-2011

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1: Sông Trà Lý đoạn chạy qua tỉnh Thái Bình

Hình 1.2 : Ảnh khảo sát thực địa khu vực cửa sông Trà Lý

Hình 1.3: Địa hình vùng cửa sông Trà Lý

Hình 2.6: Ứng dụng thuật toán logic trong tìm kiếm không gian

Hình 3.1: Ảnh Landsat tổ hợp RGB 4:3:2 khu vực Đông Bắc

Hình 3.2: Sơ đồ tính toán biến động trầm tích cửa sông Trà Lý

Hình 3.3: Ảnh cửa sông Trà Lý sau khi cắt

Hình 3.4: Bản đồ trầm tích hiện đại (đất) vùng cửa sông Trà Lý năm 1994 Hình 3.5: Bản đồ trầm tích hiện đại (đất) vùng cửa sông Trà Lý năm 2005 Hình 3.6: Bản đồ trầm tích hiện đại (đất) vùng cửa sông Trà Lý năm 2011 Hình 3.7: Biểu đồ các loại trầm tích hiện đại (đất) qua các năm

Hình 3.8: Bản đồ biến động giai đoạn 1994 – 2005

Hình 3.9: Bản đồ biến động giai đoạn 2005 – 2011

MỞ ĐẦU

Tính cấp thiết của đề tài:

Việt Nam có đường bờ biển dài 3.260 km không kể các đảo và hệ thống sông ngòi dày đặc với 2680 sông ngòi lớn nhỏ và tổng lượng dòng chảy khoảng 867 tỷ m3/năm Các loại hình trầm tích vùng cửa sông của Việt Nam

do đó rất đa dạng, chiếm diện tích lớn và là một dạng tài nguyên quan trọng Phần lớn thóc, gạo, cá, tôm và các loại lương thực, thực phẩm khác đều được sản xuất từ các vùng có trầm tích ngập nước Ngoài vai trò sản xuất nông nghiệp và thủy sản, trầm tích ngập nước còn đóng vai trò quan trọng trong thiên nhiên và môi trường như lọc nước thải, điều hòa dòng chảy (giảm lũ lụt

và hạn hán), điều hòa khí hậu địa phương, chống xói lở bờ biển, ổn định vùng nước ngầm cho những vùng sản xuất nông nghiệp, tích lũy nước ngầm, là nơi trú chân của nhiều loài chim quý hiếm, là nơi giải trí, du lịch rất có giá trị Với tầm quan trọng như vậy, các thành tạo trầm tích hiện đại vùng cửa sông trở thành một đối tượng nghiên cứu hấp dẫn song vô cùng phức tạp, đòi hỏi một phương pháp nghiên cứu có tính ứng dụng cao, khả năng khái quát, phân tích

và tổng hợp Chính vì vậy, trong luận văn này, tác giả muốn sử dụng phương pháp phân tích không gian, sử dụng các tư liệu viễn thám đa thời gian và phương pháp phân tích thống kê kết hợp với các dữ liệu bổ trợ Sự biến động trầm tích hiện đại sẽ dễ dàng được phát hiện từ ảnh vệ tinh, tích hợp và xử lý các lớp thông tin qua các năm sẽ đánh giá được biến động trong giai đoạn

nghiên cứu Cụ thể, tác giả đã thực hiện đề tài “Ứng dụng hệ thông tin địa lý

và viễn thám đánh giá trầm tích hiện đại khu vực cửa sông Trà Lý-Thái Bình”

Mục tiêu nghiên cứu:

Dùng viễn thám phân chia các loại trầm tích trên khu vực cửa sông Trà

Lý, sau đó dùng GIS để đánh giá quá trình biến đổi trầm tích vùng cửa sông Trà Lý-Thái Bình trên cơ sở ứng dụng thông tin viễn thám đa thời gian và hệ

thông tin địa lý để thấy được sự khác nhau trong quá trình phát triển cả về không gian và thời gian

Phạm vi nghiên cứu:

Vùng cửa sông Trà Lý, thuộc địa phận hai huyện Thái Thụy và Tiền Hải

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:

Về mặt khoa học, trong bối cảnh khi ứng dụng công nghệ không gian và khoa học đang phát triển bùng nổ trên thế giới, việc triển khai nghiên cứu sử dụng thông tin viễn thám và thông tin địa lý trong ngành khoa học về Trái đất tại Việt Nam có ý nghĩa khoa học-công nghệ to lớn, nó không những góp phần làm giàu thêm kho lý luận trong nghiên cứu địa chất, địa mạo, địa lý, đặc biệt

là trầm tích hiện đại vùng cửa sông mà cón góp phần rút ngắn khoảng cách chênh lệch về trình độ công nghệ ở nước ta so với các nước trong khu vực và quốc tế

Về mặt thực tiễn, nó chỉ ra khả năng sử dụng đất trong khu vực nghiên cứu Đồng thời, theo thời gian các vùng cửa sông ở châu thổ Bắc Bộ phát triển tiến về phía biển và hình thức sử dụng trầm tích ở mỗi cửa sông cũng ít nhiều thay đổi và cũng theo chiều hướng khác nhau Việc ứng dụng công nghệ mới trong nghiên cứu sử dụng trầm tích sẽ rất có hiệu quả trong việc rút ngắn thời gian so với các công tác khảo sát đo đạc ngoại nghiệp truyền thống trước đây, đặc biệt hiện nay khi nước ta đã bước vào giai đoạn phát triển kinh tế và vươn

ra phía biển thì tác động của con người đến những vùng phía biển ngày càng mạnh mẽ

Nội dung nghiên cứu:

- Thu thập và xử lý các nguồn tư liệu liên quan đến khu vực nghiên cứu,

từ đó tổng kết nên các đặc điểm địa chất, địa lý, địa mạo, điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu

- Điều tra thực địa, đối sánh với bản đồ trầm tích, đánh giá độ chính xác

và đối sánh với biến động sử dụng trầm tích

- Nghiên cứu quy luật phân bố trầm tích hiện đại khu vực cửa sông Trà

Lý dựa trên cơ sở ứng dụng các phương pháp viễn thám

- Tích hợp thông tin không gian trên các hệ thống xử lý ảnh số và GIS, phân tích đánh giá quy mô biến động trầm tích

- Luận giải các kết quả thu được và đưa ra nhận xét

Sau khi kết hợp giải quyết tất cả các nhiệm vụ trên, tôi đã đưa ra được kết quả đánh giá cụ thể về trầm tích khu vực cửa sông Trà Lý như sẽ trình bày sau đây

Tuy nhiên, việc viết một luận văn thạc sĩ sao cho thật sự khoa học, có ý nghĩa thực tế, có khả năng ứng dụng cao đối với một học viên cao học là điều không hề dễ dàng Nó đòi hỏi người viết phải có lòng đam mê nghiên cứu, mặt khác cần phải có số vốn tri thức và kinh nghiệm nhất định để có thể tạo được một công trình khoa học thiết thực, những yếu tố mà không phải học viên nào cũng hội tụ đủ

Tuy nhiên trong quá trình thực hiện luận văn này, tôi với kinh nghiệm và tri thức ít ỏi đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình và tận tâm của một số cá nhân

và tập thể mà từ đó luận văn này mới có thể hoàn thành

Đầu tiên và quan trọng nhất, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến PGS TS Trương Xuân Luận, người đã trực tiếp hướng dẫn tôi lựa chọn đề tài cũng như trong suốt quá trình hoàn thành luận văn này

Đồng cảm ơn các thầy cô trong khoa đã đóng góp và cho những lời khuyên bổ ích cho đề tài của tôi

Tác giả cũng gửi lời cảm ơn đến Trung tâm Lưu trữ Địa chất nói riêng và Tổng cục Địa chất Khoáng sản nói chung cũng như sở Nông nghiệp và Phát

triển nông thôn Thái Bình đã giúp đỡ tôi trong quá trình thu thập tài liệu thực hiện luận văn này

Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, tôi đã được hỗ trợ các tài liệu quý báu của nhiệm vụ hợp tác song phương Viện Khoa học Công nghệ giữa đại học Mỏ - Địa chất và một số trường đại học Nhật Bản, có chủ đề “Phát triển năng lực nghiên cứu, đánh giá một số biến động môi trường điển hình phục vụ định hướng phát triển bền vững các lưu vực sông lớn của Việt Nam”, mã số 02/2012/HĐ- Hợp tác quốc tế song phương

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VÙNG NGHIÊN CỨU 1.1 Lịch sử nghiên cứu địa chất và trầm tích hiện đại vùng Thái Bình

Lịch sử nghiên cứu địa chất vùng này cũng như ở đồng bằng sông Hồng

có thể chia làm 2 giai đoạn trước và sau hòa bình lập lại năm 1954 như sau:

1.1.1 Giai đoạn trước 1954

Trước 1954 các công trình nghiên cứu địa chất trong vùng công tác chủ yếu do các nhà địa chất người Pháp tiến hành, đáng kể là 2 công trình sau:

- Bản đồ địa chất tờ Hà Nội tỷ lệ 1/500.000 (Fromaget.J, 1929)

- Bản đồ địa chất Đông Dương tỷ lệ 1/2.000.000 (Fromaget.J và nnk, 1952)

Trong các bản đồ tác giả đã xếp các thành tạo biến chất cao ở đây vào

“phức hệ kết tinh cổ sông Hồng” tuổi Proterozoi và các thành tạo carbonat ở Nga An, Nga Sơn có tuổi Mesozoi Riêng đối với trầm tích Đệ Tứ tác giả mô

tả rất sơ lược Ngoài 2 công trình chính trên, năm 1937 trong một công trình nghiên cứu về đồng bằng Bắc Bộ Saurin.E đã chia trầm tích Đệ Tứ ra làm 2 phân vị địa tầng là aluvi cổ, aluvi trẻ Trong đó aluvi cổ tương ứng với trầm tích Pleistocen, còn aluvi trẻ tương ứng với các thành tạo Holocen

Các công trình nghiên cứu trên mặc dù còn hết sức sơ lược nhưng chúng mang tính khái quát cao, đặt nền móng cho các công trình nghiên cứu tiếp theo

1.1.2 Giai đoạn sau 1954 đến nay

Trong giai đoạn này hàng loạt các công trình nghiên cứu địa chất được tiến hành với quy mô lớn và đồng bộ, đáng kể nhất phải kể đến bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1/500.000 (Dovjikov.A.E và nnk, 1965), công trình nghiên cứu trầm tích Kainozoi ở đồng bằng châu thổ sông Hồng của Golovenoc V.K và Lê Văn Chân (1967) Tiếp sau những công trình này là

hàng loạt tờ bản đồ tỷ lệ 1/200.000 ở lân cận vùng công tác đã lần lượt hoàn thành Tờ Hà Nội (Hoàng Ngọc Kỷ và nnk, 1973), tờ Ninh Bình (Đinh Minh Mộng và nnk, 1976) Bản đồ địa chất Hà Nội và vùng phụ cận (Nguyễn Văn Hoành và Hoàng Ngọc Kỷ, 1982) Các công trình nghiên cứu trên đã từng bước làm sáng tỏ thêm nhiều vấn đề về địa chất khu vực, như đã làm rõ cấu trúc địa chất của vùng, phân chia và xác lập ranh giới tuổi các thành tạo carbonat của hệ tầng Đồng Giao Đặc biệt đã phân chia chi tiết tỷ mỉ các trầm tích Neogen và Đệ Tứ trong vùng Thái Bình Trên cơ sở những dẫn liệu cổ sinh, địa tầng đáng tin cậy, trầm tích Neogen đã được phân ra làm 4 hệ tầng, từ dưới lên như sau:

- Pleistocen hạ ứng với hệ tầng Thái Thụy

- Pleistocen trung-thượng ứng với hệ tầng Hà Nội

- Pleistocen thượng ứng với hệ tầng Vĩnh Phúc

- Holocen hạ-trung ứng với hệ tầng Hải Hưng

- Holocen thượng ứng với hệ tầng Thái Bình

Cũng trong khoảng thời gian trên (1973 - 1978) Nguyễn Địch Dỹ và các đồng nghiệp ở Phòng Địa chất Đệ Tứ-Viện Địa chất đã đặt vấn đề xác định ranh giới Neogen - Đệ Tứ và ranh giới này được vạch vào đáy tầng cuội sạn, sỏi (hệ tầng Hải Dương) ứng với nó niên đại tuyệt đối khoảng 1,8 - 2 triệu năm

Đầu những năm 1980 các nhà địa chất dầu khí của Liên đoàn Địa chất 36 Phạm Hồng Quế, Polusstrovic, Lê Văn Cự và nnk lần đầu tiên đã chỉ ra sự có mặt các trầm tích Paleogen trong đồng bằng sông Hồng và phân chúng ra làm

2 phụ tầng: hệ tầng Phù Tiên và hệ tầng Đình Cao

Từ cuối những năm 1980 đến nay công tác lập bản đồ địa chất tỷ lệ 1/50.000 đã được tiến hành trên nhiều vùng trong nước Trong đó phải kể tới các bản đồ địa chất ở lân cận vùng nghiên cứu như: nhóm tờ thành phố Hải

Phòng (Ngô Quang Toàn và nnk, 1993) Các công trình này đã làm sáng tỏ thành phần vật chất, nguồn gốc thành tạo các trầm tích Đệ Tứ ở đồng bằng sông Hồng

Ngoài các công trình đã nêu trên còn hàng loạt các công trình tổng hợp về tướng trầm tích, các thềm biển, đường bờ cổ của các tác giả Đỗ Văn Tự, Nguyễn Địch Dỹ, Vũ Đình Chỉnh, Nguyễn Đức Tâm, Nguyễn Ngọc Đặc biệt đáng lưu ý là các công trình nghiên cứu của Nguyễn Đức Tâm lần lượt được công bố (1968-1985), tác giả đã vạch ra 5 lần biển tiến trong Đệ Tứ ảnh hưởng đến các đồng bằng ven biển Gần đây trong công trình lập bản đồ trầm tích Đệ

Tứ Việt nam tỷ lệ 1/500.000, Nguyễn Đức Tâm (1994) đã khái quát hóa lập thang địa tầng cho từng khu vực và chung cho toàn vùng đồng bằng ven biển, xác lập lịch sử phát triển lãnh thổ trong kỷ Đệ Tứ và lần đầu tiên đề xuất nguyên tắc thành lập phân vị địa tầng và khung địa tầng Đệ Tứ thống nhất ở Việt Nam Mặc dù còn nhiều ý kiến phải tranh luận về nguồn gốc, tướng trầm tích nhưng đây là một công trình tổng hợp mang ý nghĩa khoa học cao

Sơ lược lịch sử nghiên cứu địa chất vùng Thái Bình cho thấy trong giai đoạn gần đây những vấn đề về địa tầng các thành tạo trước hệ Đệ Tứ cũng như

hệ Đệ Tứ đã được nghiên cứu khá chi tiết song vẫn còn tồn tại nhiều vấn đề, đặc biệt là đối với trầm tích Đệ Tứ như khối lượng và nguồn gốc của hệ tầng Thái Thụy, ranh giới giữa trầm tích của hệ tầng Thái Thụy và hệ tầng Vĩnh Bảo, diện phân bố của một số thành tạo Holocen, đường bờ cổ, biển lấn Quảng Xương có ảnh hưởng tới vùng Thái Bình hay không? cần được nghiên cứu tiếp và làm rõ

1.2 Khái quát đặc điểm địa lý, tự nhiên vùng cửa sông Trà Lý

Vì vùng nghiên cứu là phần cửa sông chảy qua hai huyện Thái Thụy và Tiền Hải nên tác giả sẽ tập trung chủ yếu vào trình bày đặc điểm của hai huyện này

1.2.1 Vị trí địa lý

Hình 1.1: Sông Trà Lý đoạn chạy qua tỉnh Thái Bình

Thái Bình là một tỉnh ven biển, thuộc đồng bằng châu thổ Sông Hồng, nằm trong vùng ảnh hưởng trực tiếp của tam giác tăng trưởng kinh tế Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh Phía Bắc giáp với tỉnh Hưng Yên, Hải Dương và Hải Phòng, phía Tây và Tây nam giáp với Nam Định và Hà Nam, phía Đông giáp với vịnh Bắc Bộ Với vị trí cách thành phố Hải Phòng 70km, cách thành phố

Hà Nội 110km, đây là một nơi rất thuận lợi để phát triển sản xuất hàng hóa cũng như giao lưu kinh tế - xã hội với các vùng lân cận cũng như các tỉnh khác trên toàn quốc và mở rộng ra quốc tế

Nằm trong tọa độ 20017’ đến 20044’ bắc và 106006’ đến 106036’ đông, với diện tích tự nhiên 1545,4 km2, chiếm 0,5% diện tích đất đai cả nước, chiều dài từ đông sang tây là 54km, từ bắc xuống nam là 49km, Thái Bình được coi như là một trong những vựa lúa của khu vực phía Bắc, đây cũng là một vùng

đất cổ thuộc khu vựa đồng bằng Bắc Bộ, có đường biển và hệ thống sông ngòi

thuận lợi cho giao lưu kinh tế, một trong số các con sông đóng vai trò quan

trọng đó chính là sông Trà Lý

Sông Trà Lý là một phân lưu của sông Hồng chảy ngang qua tỉnh Thái

Bình gần như theo hướng Tây tây bắc - Đông đông nam với một vài đoạn uốn

cong, chiều dài khoảng 67km, điểm đầu từ ngã ba Phạm Lỗ, nơi giáp ranh của

xã Phú Phúc (huyện Lý Nhân, Hà Nam) với hai xã Hồng Minh (huyện Hưng

Hà) và Hồng Lý (huyện Vũ Thư) cùng tỉnh Thái Bình Đây là điểm nối với

sông Hồng Điểm cuối là cửa Trà Lý đổ ra biển Đông, ranh giới giữa hai xã

Thái Đô (huyện Thái Thụy) và xã Đông Hải (huyện Tiền Hải)

Hình 1.2 : Ảnh khảo sát thực địa khu vực cửa sông Trà Lý

1.2.2 Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế, nhân văn

1.2.2.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên

a, Địa hình

Địa hình nơi đây không có núi, rừng, địa hình nhìn chung bằng phẳng,

thấp dần từ bắc xuống nam, tuy nhiên cũng có những nơi đất trũng hoặc gò cao

hơn so với địa hình chung, độ cao so với mặt nước biển từ 1- 2m, vùng có độ cao trên 2m chiếm một diện tích rất nhỏ Đất được sông bồi tụ màu mỡ, tạo tiền đề quan trọng cho người dân nơi đây phát triển trồng trọt và chăn nuôi Địa hình đồng bằng ở đây thuộc loại đồng bằng duyên hải Tiền Hải, Thái Thụy là vùng châu thổ sông Hồng rõ rệt Đất mặn chiếm đa số diện tích, sau đến đất cát trên các dải cồn và cuối cùng là đất phèn Đất đai chủ yếu được sử dụng là ruộng hai vụ, ven biển có đồng cói và rừng ngập mặn Đã xuất hiện ruộng muối, nhưng không nhiều (Thái Thụy) Đặc biệt là sau khi phát hiện nguồn khí đốt, bộ mặt Tiền Hải đã có nhiều thay đổi

Các bãi cát và cồn cát ven biển chủ yếu phân bố ở rìa phía đông, đông nam hoặc đông bắc Các cồn nổi là cồn Đen, cồn Thủ, cồn Vành Để cố định, nông dân đã trồng các rừng cây phòng hộ, các cồn cát, lấy gỗ làm vật liệu xây dựng, lấy củi làm nhiên liệu, đồng thời tạo cảnh quan tươi đẹp cho vùng biển

Đê biển, đê sông là một trong những nét đặc sắc của Thái Bình cũng như của đồng bằng sông Hồng Những con đê biển sừng sững ở Tiền Hải, Thái Thụy cùng với hệ thống các rừng ngập mặn ven biển đã giúp ngăn chặn những

đợt sóng dữ của biển

b, Khí hậu

Khí hậu nơi đây về cơ bản là nhiệt đới ẩm gió mùa Bức xạ mặt trời rất lớn tạo nên nền nhiệt độ cao, nhiệt độ trung bình năm luôn từ 23- 240C Số giờ nắng trong năm từ 1600- 1800 giờ Lượng mưa từ 1400- 1800mm Tuy nằm trong vùng khí hậu gió mùa nhưng do ở vị trí ven biển nên khí hậu nơi đây có

Hình 1.3: Địa hình vùng cửa sông Trà Lý

những nét sắc thái riêng Về mùa đông vẫn chịu ảnh hưởng của những khối khí lạnh phía bắc làm cho nhiệt độ hạ thấp, có lúc xuống dưới 80C Hiện tượng mưa phùn xảy ra khá phổ biến vào mùa đông Tuy nhiên trong những ngày mùa đông khi độ bốc hơi kém, độ ẩm thấp đến 60% thì xảy ra hiện tượng gió đông mang hơi ẩm đến làm nhiệt độ nhích lên từ 1-20C và độ ẩm tăng lên đột biến đến 85% xảy ra hiện tượng “nồm” Mùa đông ở đây thường ấm hơn những tỉnh khác nằm sâu trong đất liền do ảnh hưởng của một khối khí đi qua biển mang thêm hơi nước Những ngày giá lạnh của mùa đông thường không kéo dài liên tục mà xen kẽ có những ngày ấm áp Mùa đông đến sớm, trung tuần tháng mười một đã có những đợt gió lạnh tràn về gây ra hiện tượng hiệu ứng mưa Frong trước các đợt lạnh của gió mùa đông bắc Cái giá lạnh kéo dài đến hết tháng ba Lượng mưa trung bình các tháng mùa đông thấp

Mùa hè tuy nóng nhưng cũng có những ngày mát dịu và thường được hưởng không khí mát mẻ của gió biển thổi vào buổi chiều Nhiệt độ bắt đầu tăng từ tháng tư và cao điểm nhất vào tháng bẩy, có những năm nhiệt độ cao nhất lên đến 37- 380C, cá biệt là 390C vào tháng 7/2003 Đôi khi, tháng 7 vùng ven biển chịu ảnh hưởng của gió tây nam gây nên thời tiết oi bức, nhiệt độ cao,

độ bốc hơi lớn nhưng ít mưa Gió mùa đông nam thịnh hành cả mùa hạ gây mưa lớn ở ven biển với khoảng 70- 80% lượng mưa cả năm Từ tháng năm xuất hiện các cơn áp thấp nhiệt đới và bão gây gió mạnh từ cấp 7 đến cấp 12 gây mưa rất lớn Các cơn bão thường kết thúc khoảng cuối tháng chín Trung bình vùng này chịu khoảng 1- 2 cơn bão/ năm

Điều kiện khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều có rất nhiều điều kiện thuận lợi cho sản xuất và đời sống Lượng mưa lớn, độ ẩm cao làm cho cây trồng đa dạng quanh năm, trong một năm có thể sản xuất được nhiều vụ Ngoài ra Thái Bình còn có thêm một mùa đông lạnh với sản phẩm cây hoa màu cận nhiệt đới Tuy nhiên cũng thời tiết đó lại gây ra cho sản xuất và con người một số khó khăn nhất định như các loại nấm mốc phát triển dễ dàng trong điều kiện đó

gây khó khăn lớn trong việc sử dụng và bảo quản máy móc Những đợt sương muối, ngày nồm làm cho việc bảo quản, dự trữ thực phẩm rất dễ hư hỏng Các đợt gió mùa đông bắc làm cho việc sản xuất, đời sống con người bị xáo trộn

Sự tàn phá của các cơn bão làm cho năng suất, chất lượng sản xuất nông nghiệp bị giảm sút, tình trạng sâu bệnh xảy ra phổ biến Các đợt gió đông nam mạnh từ cấp 5- 8 tạo ra các con sóng lớn tàn phá các con đê, ảnh hưởng lớn đến việc sản xuất, chăn nuôi thủy hải sản ở các huyện ven biển

c, Thủy văn

Sông Trà Lý chảy qua và chia tỉnh thành hai phần, phía bắc gồm bốn huyện (Đông Hưng, Quỳnh Phụ, Hưng Hà, Thái Thụy), phía nam gồm bốn huyện (Thị Xã, Kiến Xương, Vũ Thư, Tiền Hải) tạo cho Thái Bình một nguồn nước vô cùng phong phú để tưới cho cây trồng và hàng năm về mùa lũ cung cấp một lượng lớn phù sa cho đồng ruộng Sông đổ ra biển thông qua cửa Trà

Lý Do chảy trên đồng bằng châu thổ nên sông có độ dốc nhỏ, trung bình từ 0,02- 0,05m/km

Sông ở đây uốn khúc mạnh, hệ số uốn khúc ở đây là 1,4 Độ rộng của lòng sông có nơi lên đến 3km Mạng lưới thủy văn ở đồng bằng không dày lắm, mật độ trung bình là 0,7 đến 1,0km/ km2

cua, tăng chất cặn bã thực vật làm thức ăn cho các loại thủy sinh, đồng thời tạo điều kiện cho quá trình lắng đọng phù sa được nhanh hơn

- Đất cát ven biển: Đất cát ven biển phân bố trên các cồn cát duyên hải cũ, thường có địa hình cao hơn so với độ cao trung bình của đồng bằng Phần lớn các điểm dân cư trong vùng đều tập trung trên địa hình cao của loại đất này Xung quanh các điểm dân cư là các vườn cây ăn quả, trồng hoa màu, cây thực phẩm và cây công nghiệp ngắn ngày Loại đất trên ít có độ phì tự nhiên, đất nhẹ, tính giữ ẩm, giữ mùn kém nhưng tơi xốp thoáng khí, dễ canh tác, dễ điều chỉnh độ phì, thích hợp với nhiều loại cây trồng Điều đó làm tăng thêm tính đa dạng, phong phú của sản phẩm nông nghiệp

Trên loại đất trồng nhãn, vải, cam, chanh, cho thu nhập cao hơn so với các cây trồng khác Riêng trồng hòe là có giá trị kinh tế cao nhất, vì cây hòe không chiếm đất, có thể trồng phân tán hai bên trục giao thông, dọc theo các kênh mương thủy lợi, các sân trường, cơ quan, bệnh viện nhà nghỉ

- Đất phèn: Đất phèn phân bố chủ yếu ở huyện Thái Thụy Đất có thành phần cơ giới nặng, nhão dẻo khi ướt, cứng rắn và nứt nẻ khi khô và thường xuất hiện một lớp màu vàng bám trên mặt đất hoặc trong khe đất Đất phèn có

độ phì tương đối khá, hàm lượng hữu cơ cao, đất chua, hàm lượng sắt, nhôm di động cao

- Đất phù sa: Đây là loại đất chủ yếu để trồng lúa, có hệ thống thủy lợi, dẫn thủy nhập điền rất thuận lợi, do đó năng suất lúa nước không ngừng tăng

từ 5 tấn/ ha đến 7-8 tấn/ ha như hiện nay

Ở đây gồm hai loại đất phù sa là đất phù sa sông Hồng là nhóm đất tốt, thích hợp với nhiều loại cây trồng và đất phù sa hệ thống sông Thái Bình có thể sử dụng để trồng nhiều loại cây khác nhau, nhưng nếu muốn tăng năng suất cao, cần được cải tạo hơn nữa

- Đất bạc màu và đất xói mòn: Thành phần cơ giới là đất thịt nhẹ pha cát Đất có phản ứng chua yếu (pH < 5,0), hàm lượng đạm, lân, kali đều nghèo Loại đất này nghèo chất dinh dưỡng, không thích hợp để gieo cấy lúa, nhưng

có thể phát triển được một số loại cây hoa màu, cây trồng cạn như đậu, đỗ, lạc, vừng, rau… và một số cây ăn củ…

Tổng giá trị sản xuất nông nghiệp đạt 39 nghìn tỷ đồng (năm 2002) tăng 4,5% so với năm 2001 Mặc dù đã chuyển hơn 2000ha diện tích cấy lúa sang nuôi trồng các loại cây con nhưng tổng sản lượng lương thực vẫn đạt 1,1 triệu tấn trong đó riêng thóc là 1,08 triệu tấn (tăng 88 nghìn tấn so với năm 2001) Điển hình là các cây trồng vụ đông chăn nuôi gia súc, gia cầm và nuôi trồng thủy hải sản Vụ đông, với diện tích trên 30000ha đã thực sự trở thành vụ sản xuất chính trong năm Ngoài tập đoàn cây lương thực như khoai tây, ngô đông, khoai lang… các địa phương tiếp tục mở rộng diện tích cây có giá trị kinh tế cao: sa lat, dưa gang, dưa chuột, hành tỏi Các cây công nghiệp tiếp tục duy trì sản lượng khá như đỗ tương 8-10 nghìn tấn, lạc 6-7 nghìn tấn… Một số cây công nghiệp khác tiếp tục phục hồi, phát triển như cây dâu, cói, đay Ngoài các cây truyền thống nơi đây còn phát triển cây hòe với sản lượng nụ hòe từ 110-

120 ngàn tấn/ năm

Chăn nuôi tăng trưởng mạnh cả về chất và lượng với các chương trình nạc hóa đàn lợn, sinh hóa đàn bò, siêu thịt, siêu trứng hóa đàn gia cầm… Với nỗ lực tăng tỷ trọng chăn nuôi trong nông nghiệp, năm 2002 đàn gia súc, gia cầm toàn tỉnh đã tăng cả về số lượng và chất lượng: lợn 0,8 triệu con, gia cầm có 7,1 triệu đàn trâu bò có 50.000 con Đàn bò nơi đây đã được sinh hóa hơn 30% Đàn bò sữa bắt đầu tăng tốc đạt 5000 con năm 2005

Ngoài ra, vùng biển Thái Bình không chỉ có nguồn lợi về thủy hải sản, muối, mà còn có điều kiện mở rộng diện tích trồng các loại cây công nghiệp, cây lấy gỗ, cây lấn biển (nhất là sú vẹt vừa có tác dụng chắn sóng, làm lắng đọng phù sa, vỏ vẹt lại là nguồn nguyên liệu để phục vụ cho nhu cầu của công nghiệp và chăn nuôi

b, Ngư nghiệp

Hàng năm sông Trà Lý bồi đắp, lấn dần ra biển đã tạo một điều kiện rất thuận lợi để phát triển ngành thủy sản Nơi đây có khoảng 1 vạn ha mặt nước (ngọt, mặn và lợ) có khả năng nuôi trồng thủy sản Biển nhiều cá và giàu các loại hải sản, một số có giá trị kinh tế cao như cá chim, nhụ, hồng… Năm 2002 với tổng giá trị sản xuất đạt 341 tỷ đồng, ngành thủy sản đã khẳng định được

sự trở lại của mình trong cơ cấu kinh tế tỉnh Thái Bình

Tuy nhiên, theo số liệu được các chuyên gia cung cấp thì biển Thái Bình ngày nay đang cạn dần nguồn lợi thủy sản Hàng năm ngư dân Thái Bình bắt khoảng 20 nghìn tấn thủy sản nước mặn với đội thuyền thủ công hàng nghìn chiếc chủ yếu tập trung ở vùng biển huyện Thái Thụy và huyện Tiền Hải Sản lượng thủy sản nước ngọt cũng đạt gần 3000 tấn/ năm được chăn nuôi chủ yếu trong các ao hồ đầm và nuôi cá lồng

c, Công nghiệp

Nhìn chung các ngành công nghiệp nặng ở đây chưa có sự phát triển rõ rệt và mạnh mẽ như nhiều địa phương khác nhưng nơi đây có điều kiện thuận lợi để phát triển một số mặt hàng tiểu thủ công nghiệp và chế biến nông sản Các mặt hàng nông sản thực phẩm nơi đây luôn mang thế mạnh của một tỉnh có truyền thống sản xuất nông nghiệp như sản xuất thịt lợn đông lạnh, các mặt hàng thủy hải sản như tôm, cua, cá…

Ngoài ra nơi đây còn có một số nghề thủ công truyền thống nổi tiếng trong cả nước như dệt lụa, dệt đũi, dệt chiếu cói, dệt thảm cói, thảm đay, nghề trồng dâu nuôi tằm, nghề thêu ren và mây tre đan

Nằm ở vị trí có điều kiện địa chất thuận lợi để phát triển ngành công nghiệp khai khoáng, nơi đây đã tận dụng lợi thế này để đưa kinh tế tiến thêm một bước vững mạnh Điển hình trong số đó là mỏ khí đốt Tiền Hải có trữ lượng 1263 triệu tấn, diện tích khoảng 5km2, khí đốt phân bố trong các cát đá kết hạt thô có cấu tạo dạng vòm Sản lượng khai thác nhiều nhất là 37.933.000m2 (1987) Khí đốt chủ yếu được sử dụng trong tuốc bin khí và phục vụ công nghiệp địa phương (xí nghiệp xi măng trắng, sứ cách điện, sứ men, sứ thủy tinh…) Mỏ nước khoáng Tiền Hải nằm ở độ sâu 450m có trữ lượng tĩnh 12 triệu m3

cũng góp phần đáng kể trong phát triển kinh tế Thái Bình

Ngoài ra nơi đây còn có một số khu công nghiệp vừa và nhỏ như KCN Tiền Hải, KCN Diêm Điền, KCN Mỹ Xuyên…

d, Dịch vụ

Nằm ở một nơi điều kiện kinh tế còn nhiều khó khăn nên các ngành dịch

vụ ở đây chưa thật sự phát triển Nơi đây chưa có sự đầu tư mạnh mẽ về chất

và lượng cho du lịch Trước đây tỉnh đã có quy hoạch xây dựng khu nghỉ mát

là bãi biển Đồng Châu nhưng hiện nay nơi đây đã biến thành một khu nuôi trồng hải sản và một số loại hình phòng hộ ven biển, đó là một điều hết sức

đáng tiếc Tuy nhiên hiện nay tỉnh đang cho xây dựng khu resort Cồn Đen đang được xây dựng tại Thái Thụy, hứa hẹn nhiều thay đổi cho bộ mặt du lịch nơi đây

1.2.2.3 Đặc điểm xã hội, nhân văn

Mật độ dân cư ở Thái Bình vào loại đông nhất cả nước So với mật độ dân

số trung bình cả nước, mật độ dân số trung bình của Thái Bình gấp 5,1 lần Tại Tiền Hải và Thái Thụy, nơi cửa sông Trà Lý chảy qua và đổ ra biển, mật độ dân số trung bình nơi đây là 1000/km2 Tổng số dân ở 2 huyện này là

471500 người

b, Tổ chức hành chính

Tỉnh Thái Bình được thành lập ngày 21/3/1890 Địa bàn tỉnh khi đó gồm phủ Thái Bình, phủ Kiến Xương (được tách ra từ tỉnh Nam Định) và huyện Thần Khê (được tách ra từ tỉnh Hưng Yên và nhập vào phủ Thái Bình)

Tính đến năm 1986 thì huyện Thái Thụy được sát nhập bởi 2 huyện Thụy Anh và Thái Ninh Huyện này có 1 thị trấn và 47 xã, Tiền Hải có 1 thị trấn và

34 xã

c, Giáo dục- Y tế

Hiểu rõ tầm quan trọng của giáo dục với sự phát triển của tỉnh nói riêng

và đất nước nói chung, Thái Bình đã có những đầu tư trọng điểm và ý nghĩa vào giáo dục Một cụm 7- 10 xã có 1 trường PTTH, nhìn chung nhân dân trong

vùng đã thoát nạn mù chữ, khoảng 80% dân số có trình độ học vấn hết cấp I, còn lại là hết cấp 2, cấp 3, trung cấp, cao đẳng và đại học Tại Tiền Hải và Thái Thụy không có trường đại học, cao đẳng hay trung cấp chuyên nghiệp nào nhưng nơi đây cũng có những đầu tư đáng kể cho việc phổ cập giáo dục đến phổ thông Trên địa bàn 2 huyện có một số trường THPT như THPT Đông Thụy Anh, Tây Thụy Anh, Thái Ninh, Hoàng Văn Thái, Tây Tiền Hải, Nam Tiền Hải…

Bên cạnh đó, việc chăm sóc sức khỏe cho nhân dân cũng được ưu tiên đặc biệt Một số bệnh viện tuyến huyện nơi đây đã có những sự đầu tư mạnh mẽ về

cơ sở vật chất, thiết bị y tế để khám chữa bệnh cho nhân dân như bệnh viện đa khoa Tiền Hải, đa khoa Thái Ninh, đa khoa Thái Thụy, đa khoa Nam Tiền Hải cùng nhiều trung tâm y tế Tiền Hải, Thái Thụy

d, Đời sống văn hóa

Những năm gần đây, do kinh tế có nhiều khởi sắc, đi kèm theo đó là đời sống tinh thần của người dân được cải thiện rất nhiều, làm phong phú thêm kho tàng văn hóa đặc trưng của vùng

Phát triển du lịch văn hóa gắn liền với các lễ hội, tham quan du lịch chùa Linh Thanh, đình Từ, đền Hét, đình Đông đều thuộc Thái Thụy và đền ông Hoàng Bơ, đền ông Hoàng Bơ Giáng Sinh đều thuộc Tiền Hải… Du lịch sinh thái gắn với xây dựng khu du lịch Cồn Vành, Cồn Thủ, cồn Đen, du lịch làng nghề, du lịch biển…

1.3 Đặc điểm địa chất

1.3.1 Đặc điểm địa tầng

Trầm tích Đệ Tam được phân thành 6 hệ tầng thứ tự từ dưới lên trên gồm:

Hệ tầng Phù Tiên, Đình Cao, Phong Châu, Phủ Cừ, Tiên Hưng, Vĩnh Bảo Trầm tích Đệ Tứ được phân thành 5 hệ tầng thứ tự từ dưới lên trên gồm:

Hệ tầng Lệ Chi, Hà Nội, Vĩnh Phúc, Hải Hưng Thái Bình Tuy nhiên, trong

khuôn khổ luận văn này tác giả chỉ muốn đi sâu vào nghiên cứu trầm tích hiện đại khu vực cửa sông Trà Lý nên sẽ trình bày cụ thể các hệ tầng thuộc Đệ Tứ như sau:

1978 Hệ tầng Lệ Chi được phân biệt rõ ràng với hệ tầng Vĩnh Bảo (N2vb) ở

phía dưới (cuội của hệ tầng Lệ Chi nằm phủ không chỉnh hợp trên sét bột kết của hệ tầng Vĩnh Bảo) và bị trầm tích hạt thô của hệ tầng Hà Nội phủ lên (cuội, cuội tảng của hệ tầng Hà Nội phủ lên sét bột hạt mịn và có chỗ phủ lên cuội sỏi của hệ tầng Lệ Chi

So sánh với tài liệu mô tả của Hoàng Ngọc Kỷ thì khối lượng của hệ tầng

Lệ Chi vùng Thái Bình tương ứng với phần trên của hệ mQ1tt2 và phần thấp của hệ tầng Hà Nội (Hoàng Ngọc Kỷ, 1978) hay tương ứng với tập ba và tập hai của hệ tầng Hải Dương (Golovenok V.K và Lê Văn Chân 1978) còn khối lượng thuộc phần thấp của hệ tầng Thái Thụy với kết quả mới được chuyển xuống N2vb

Phân tích kỹ thành phần trầm tích hệ tầng Lệ Chi có thể chia hệ tầng này thành ba tập từ dưới lên trên như sau:

- Tập 1: (146- 142m) gồm cát hạt thô, hạt trung màu xám, cuội nhỏ, sỏi, sạn, lẫn ít bột sét màu xám sẫm hoặc màu xám đen do lẫn ít di tích thực vật Thành phần (%) độ hạt gồm: sạn, sỏi, cuội: 5- 44,6; cát: 28- 82,8; bột: 15,9-

24,65; sét: 0- 2,2 Hệ số độ hạt Md 0,4- 0,675; So 1,36- 5,57; Sk 0,61- 0,81; Ro 0,22- 0,23 Độ mài tròn (Sf): 0,78- 0,79 Thành phần khoáng vật của cát gồm: thạch anh, felspat, ít mảnh đá Ở độ sâu 144m gặp tập hợp bào tử phấn hoa Pdypodium sp., Cadrus sp., Cyathea sp., Leiosporites sp., Pirus sp.,… Tập hợp trên có yếu tố Pleistocen sớm (Q1)

- Tập 2: (142- 137,5m): Thành phần thạch học gồm cát hạt trung- hạt nhỏ,màu xám, xám xanh, xám sáng Trong cát có lẫn ít bột và sạn sỏi thạch anh, silic Thành phần (%) độ hạt gồm: cát 80,35- 82,05; bột 16,7- 16,75; sạn, sỏi 1,25- 2,9 Hệ số độ hạt: Md: 0,372- 0,38; So: 1,36- 1,43; Sk: 0,94- 0,96; Ro: 0,21- 0,23 Độ mài tròn (Sf): 0,79- 0,8 Thành phần khoáng vật của cát gồm thạch anh, felspat, mảnh đá

- Tập 3: (137,5- 136m) gồm bột, bột sét màu xám sẫm, xám đen nhạt, xám vàng nhạt, có chứa di tích thực vật dạng lá thân gỗ màu đen Trong trầm tích có lẫn cát hạt nhỏ và ít sỏi, cuội nhỏ Thành phần (%) độ hạt: Md: 0,044; Ro: 0,223; Sf: 0,789; Thành phần khoáng vật cát gồm thạch anh, festpat, mảnh

Năm 1992, khi nghiên cứu trầm tích Đệ Tứ thành phố Hải Phòng, Ngô Quang Toàn và Vũ Nhật Thắng đã phân trầm tích của hệ tầng Hà Nội thành hai phụ hệ tầng: phụ hệ tầng Hà Nội dưới nguồn gốc sông (aQ2- 31

hn3) tương đương với tập hạt thô (tập 1) của phụ hệ tầng Hải Dương, phụ hệ tầng Hà Nội trên nguồn gốc sông- biển (amQ2- 31hn2) tương đương với tập hạt mịn (tập 6)

Hiện nay, theo tài liệu của đề án Thái Bình- Nam Định, hệ tầng Hà Nội có khối lượng tương đương với khối lượng hệ tầng Hà Nội ở thành phố Hải Phòng, cũng bao gồm trầm tích nguồn gốc sông và cửa sông ven biển

Trầm tích của hệ tầng Hà Nội không lộ ra trên mặt, bắt gặp trong hầu khắp các lỗ khoan Bề dày trầm tích biến đổi từ 10- 63,5m Trên cơ sở các dạng tài liệu hiện có, trầm tích của hệ tầng Hà Nội phân chia làm 2 kiểu nguồn gốc khác nhau như sau: trầm tích sông và trầm tích sông-biển

a Trầm tích sông (aQ2- 31

hn)

Trầm tích sông của hệ tầng Hà Nội gặp ở hầu khắp các lỗ khoan sâu, trong những hố sụt Đệ Tứ chúng phân bố ở độ sâu 80- 140m, còn ở những khối nâng chúng ở độ sâu từ 40- 80m, bề dày lớn nhất đạt 50,5m Mặt cắt điển hình của kiểu nguồn gốc này thể hiện rất rõ qua mặt cắt lỗ khoan LK10a Từ dưới lên chúng được phân làm 3 tập như sau:

- Tập 1 (100- 79m): thành phần gồm có cát, sạn, sỏi màu sáng, xám sáng

có lẫn cuội nhỏ kích thước 1- 2,5m Thành phần cuội sạn sỏi chủ yếu là thạch anh, độ mài tròn tốt đến trung bình Thành phần (%) độ hạt: cát 52,53- 61,53; cuội, sỏi 17,2- 31; bột 13,5- 17; sét 0,6- 1,2 Các thông số độ hạt: Md 0,24- 1,33; So 1,75-6,38; Sk 0,76- 2,1; Ro 0,213- 0,246; Sf: 0,754- 0,78 Thành phần khoáng vật cát: thạch anh 75- 85%; felspat 1- 2%; vụn đá 10- 15%; khoáng vật nặng gồm: limonit, ilmenit, zincon, amphibol chiếm tỉ lệ thấp Tập này được phủ trực tiếp lên bề mặt bào mòn của hệ tầng Vĩnh Bảo (N2vb)

- Tập 2 (79- 62,8m): thành phần gồm cát hạt nhỏ- trung, màu xám đến xám sáng có lẫn sạn sỏi thạch anh, silic được mài tròn tốt, xem kẹp bột sét lần

ít di tích thực vật Thành phần (%) độ hạt như sau: cát chiếm 72,9- 86,9; bột 12,3- 25; sét 0- 1,4; sạn- sỏi 0,1- 0,5 Hệ số độ hạt: Md 0,129- 0,149; So 1,26-1,54; Sk 1,01- 1,13; Ro 0,19- 0,233; Sf 0,754- 0,789 Thành phần khoáng vật

của cát: thạch anh 70- 82%; felspat 2- 5%; vụn đá 13- 25%; khoáng vật nặng (limonit, zircon, amphibol, ilmenit) 1-3%

- Tập 3 (62,8- 60,7m): bột sét màu tím sẫm, xám xanh nhạt Thành phần (%) độ hạt: bột 57,85; sét 41,8; cát 0,35 Hệ số độ hạt: Md 0,015; So 2,84; Sk 0,72 Trong mặt cắt này từ dưới lên trầm tích sông của hệ tầng Hà Nội có kích thước hạt giảm dần Kích thước hạt trung bình thay đổi từ 0,24- 1,33 đến 0,0856- 0,136 Hàm lượng hạt thô: cuội, sỏi giảm dần, cát hạt trung đến thô chuyển dần sang hạt nhỏ đến mịn và hàm lượng sét bột tăng

Tóm lại trên cơ sở những dẫn liệu trên có thể khằng định nguồn gốc sông của trầm tích thuộc hệ tầng Hà Nội: về quan hệ địa tầng, trầm tích này nằm phủ không chỉnh hợp lên trầm tích của hệ tầng Lệ Chi và bị hệ tầng Vĩnh Phú phủ không chỉnh hợp lên trên

Tầng trầm tích này là tầng chứa nước và là nguồn cung cấp nước nhạt quan trọng nhất trong phức hệ chứa nước Pleistocen ở vùng Thái Bình Song

do không có tầng chắn tốt, nước trong trầm tích nằm ở bên dưới đều bị nhiễm mặn nên chất lượng nước trong tầng này không đồng đều và khó dự đoán mức

độ nhiễm mặn

b Trầm tích sông- biển (amQ2- 31hn)

Mặt cắt đặc trưng cho nguồn gốc hỗn hợp sông- biển hệ tầng Hà Nội được mô tả ở lỗ khoan LK6 TB Đông Hưng, Thái Binh Từ dưới lên có thể phân thành 2 tập như sau:

- Tập 1 (62- 45m): cát hạt nhỏ đến hạt trung màu xám, xám sáng lẫn vảy nhỏ muscovit xen với lớp bột sét hạt mịn màu xám nâu Thành phần (%) độ hạt: cát 73- 87,1; bột 12,8- 23,5; sét 0,9- 1,8; sạn sỏi 0,5- 1,4 Các thông số độ hạt như sau: Md 0,141- 0,32; So 1,35- 1,72; Sk 0,7- 1,01; Ro 0,245- 0,2675; Sf 0,749- 0,768 Thành phần khoáng vật cát gồm thạch anh 85- 95%; mảnh vụn

đá 5- 13%; felspat 1-2 %; khoáng vật nặng (siderit, limonit, turmalin, zircon)

ít

Ở độ sâu 62m gặp di tích tảo từ mặn đến ngọt thuộc môi trường cửa sông ven biển, có yếu tố Pleistocen muộn phần sớm Ở độ sâu 52m gặp phổ phấn Cyathea sp., Cycas., Sequoia., axua ap., Pinussp Tỷ lệ phấn hạt trần đạt tới 35% khá đặc trưng cho khí hậu khô nóng thuộc môi trường trầm tích cửa sông ven biển tuổi Pleistocen muộn phần sớm

- Tập 2 (45- 41m): sét bột màu xám nâu, nâu gụ, xám, xen kẹp các lớp cát hạt mịn mỏng Thành phần (%) độ hạt: sét: 46- 51,3; bột: 43,35- 52,45; cát hạt mịn: 1,55- 4 Các thông số độ hạt: Md: 0,008- 0,012; Ro: 0,262; Sf: 0,861 Thành phần khoáng vật sét: kaolinit, hydromica, clorit

Ở độ sâu 43,5m chỉ gặp vài dạng bào tử phấn hoa: Taxodium, Sequoi thuộc trầm tích cửa sông ven biển tuổi Pleistocen muộn

So sánh các đặc điểm thạch học giữa hai kiểu nguồn gốc cho thấy trầm tích thuộc nguồn gốc sông - biển có độ hạt mịn hơn, bề dày mỏng hơn so với trầm tích sông cùng tuổi

Tổng hợp các kết quả nghiên cứu cho thấy vào đầu Pleistocen giữa biển thoái, mực xâm thực cơ sở hạ thấp, quá trình xâm thực bóc mòn diễn ra mạnh

mẽ, kết quả của quá trình này là hình thành nên tập hạt thô nguồn gốc sông của

hệ tầng Hà Nội, tiếp sau đó biển lấn vào hệ tầng Hà Nội ở thành phố Hải Phòng, lúc này cũng hình thành trầm tích cửa sông ven biển Ở một vài lỗ khoan còn thấy yếu tố đầm lầy ven biển Rộng hơn vào cuối giai đoạn này ở phía đông nam thành phố Hải Phòng bắt gặp sự có mặt của tảo nước mặn và

lợ, cuối giai đoạn này, bề mặt bào mòn bị thu hẹp lại, trầm tích hạt mịn trải rộng trên toàn diện tích vùng nghiên cứu Hệ tầng Hà Nội được Hoàng Ngọc

Kỷ (1978) xác định có tuổi Pleistocen giữa- trên

Phụ thống Pleistocen

Hệ tầng Vĩnh Phúc (a, am, Q32

vp)

Hệ tầng Vĩnh Phúc do Hoàng Ngọc Kỷ và Nguyễn Đức Tâm xác lập (1973) khi nghiên cứu trầm tích sét loang lổ ở vùng Vĩnh Phúc Tổng hợp các dạng tài liệu trong các lỗ khoan sâu, trầm tích của hệ tầng Vĩnh Phúc có thể phân ra làm 3 kiểu nguồn gốc khác nhau như sau: trầm tích sông, trầm tích sông-biển và trầm tích biển.’

a Trầm tích sông (aQ3

2

vp)

Bắt gặp trong các lỗ khoan LK4 TB, LK19 TB, nằm ở độ sâu từ 55- 85m

bề dày thay đổi từ 5,5- 28,5m, thường nằm lót đáy trong mặt cắt đứng trầm tích của hệ tầng Vĩnh Phúc

So sánh những mặt cắt trầm tích sông trong vùng Thái Bình với những mặt cắt ở thành phố Hà Nội cho thấy tại đây chỉ gồm phần trầm tích hạt thô tương ứng với phần thấp của hệ tầng Vĩnh Phúc ở thành phố Hà Nội Lỗ khoan LK4 TB tại Thư Trì- Thái Bình bắt gặp trầm tích này ở độ sâu từ 67,5 đến 56m Thành phần trầm tích gồm có cát kết lẫn sạn sỏi cuội nhỏ, thành phần sạn sỏi chủ yếu là thạch anh, silic lẫn vảy nhỏ muscovit màu xám sáng, càng xuống sâu hàm lượng sạn sỏi đều tăng

Thành phần (%) độ hạt: cát: 30 - 72,95; sạn, sỏi, cuội: 15,6 - 59,75; bột: 10,25 - 19,85; sét: 0,4 - 1,9 Các thông số độ hạt: Md: 0,27 - 0,49; So: 1,98 - 5,13; Ro: 0,241 - 0,269; Sk: 1 - 5,34; Sf: 0,754 - 0,78 Thành phần (%) khoáng vật cát: thạch anh: 85- 95%; mảnh vụn đá: 2 - 11; felspat: 0 - 1; khoáng vật nặng chủ yếu là siderit 0 - 2

Ở độ sâu từ 56,5 - 61,5m trong các tập hạt mịn lẫn bột sét có bắt gặp phổ phấn sau: Polypodium sp., Cyathea sp., Taxodium sp., Pinus sp., Larix sp., Podocarpur sp., trong đó tỷ lệ bào tử là 15- 25%, phấn hạt trần 30 - 45%; phấn hạt kín 40- 45%, thuộc môi trường trầm tích sông, tuổi Pleistocen muộn phần muộn

Bề dày tập là 12,5m Trầm tích này nằm phủ lên tập hạt mịn nguồn gốc sông- biển của hệ tầng Hà Nội Một số lỗ khoan còn bắt gặp những tập trầm tích mỏng có chứa các đại diện của thực vật ngập mặn, đồng thời bắt gặp các dang tảo ngọt thuộc môi trường trầm tích lục địa

b Trầm tích sông - biển (amQ32vp)

Trầm tích này bắt gặp trong hầu khắp các lỗ khoan máy Ở những khối nâng tương đối, chúng phân bố ở độ sâu từ 20- 50m, còn ở những vùng sụt lún

độ sâu phân bố từ 30- 70m Bề dày trầm tích có thể chia làm 3 tập như sau:

- Tập 1 (từ 73,5 - 68m): cuội sỏi, cát bột màu xám, kích thước cuội 1 - 3cm, thành phần cuội sỏi là thạch anh, silic, đá phun trào, cuội mài tròn tốt Các thông số (%) độ hạt như sau: cuội, sạn, sỏi: 51,3 - 53,4; bột: 30- 31; cát: 12,25 - 17,65; sét: 1 - 2,8 Các thông số độ hạt: Md: 1,2 - 2,45; So: 9,22; Ro: 0,21- 0,233; S: 0,771 - 0,797 Thành phần (%) khoáng vật cát: thạch anh: 92 - 94; felspat: 1; vụn đá: 5 - 6; khoáng vật nặng chủ yếu là siderit 1 - 2

- Tập 2 (68- 56m): cát hạt nhỏ, đều hạt, màu xám lẫn bột, ít sét sạn sỏi nhỏ Các thông số (%) độ hạt: cát : 73 - 84,5; bột 15,4 - 25; sét : 1,1 - 1,95; sạn sỏi : 0- 0,35 Các thông số độ hạt Md : 0,135 - 0,155; So : 1,23 - 1,48; Ro : 0,217 - 0,227; Sk : 0,98- 1,03 Thành phần (%) khoáng vật cát như sau: thạch anh : 73 - 82; felspat : 3 - 5; vụn đá : 10 - 20; khoáng vật nặng 3

Ở độ sâu từ 66 - 58m bắt gặp phổ phấn sau: Gleichenia sp., Larix sp., Taxodium sp.,… thuộc môi trường trầm tích sông tuổi Pleistocen muộn

- Tập 3 (từ 56 - 51m): sét bột màu nâu, nâu thẫm, nâu tím, phần trên sét bị phong hóa nên có màu vàng nhạt, loang lổ, sét dẻo mịn không phân lớp Các thông số độ hạt (%) như sau: sét : 78,7 - 82; bột : 17,75 - 21,05; cát hạt mịn 0,25 Thành phần khoáng vật chủ yếu là kaolinit và hydromica

Ở độ sâu từ 65 - 51m bắt gặp những mảnh vụn của Mollusca và các tàn tích thực vật ngập nước trong môi trường nước lợ và nước ngọt

Trên cơ sở các kết quả về thạch học, cổ sinh cũng như địa hóa môi trường cho ta thấy mặt cắt trên là một mặt cắt biển tiến không đầy đủ biểu hiện một quá trình tiến hóa trầm tích từ trầm tích vụn tô tướng lòng sông, bãi bồi cửa sông đồng bằng sang trầm tích hạt mịn tướng đồng bằng ven biển, càng về sau vai trò của biển càng được thể hiện rõ

c Trầm tích biển (mQ32vp)

Trầm tích biển của hệ tầng này không lộ ra trên mặt, chúng chỉ bắt gặp trong một số lỗ khoan trên diện tích các huyện Nghĩa Hưng và vùng ven biển huyện Tiền Hải, chúng phân bố ở độ sâu từ 18- 59m, bề dày từ 5,5- 30m

Mặt cắt điển hình tại LK37 (từ 48- 18m): thành phần trầm tích chủ yếu là sét, sét bột màu xám xanh, xanh xi măng, xám tro nhạt thỉnh thoảng có lẫn di tích thực vật màu đen, bề mặt bị phong hóa nên có màu sắc sặc sỡ, loang lổ và lẫn ít sạn laterit, kết vón oxit sắt khá rắn chắc

Các thông số trầm tích như sau: sét 43,6- 78,7%; bột 21,2- 52,2%; cát ít 0,2- 1,7% Đường kính hạt trung bình 0,0039- 0,0148

Ở độ sâu 28,5m có gặp các di tích tảo Chara, trong khoảng từ 46,5- 40,5m

có chứa phong phú các hóa thạch động vật như Discorbis sp., Elphidium sp., Ammonia sp., Ostracoda Đặc biệt ở độ sâu 28,5m bắt gặp một tập hợp Foraminifera, tập hợp này có thành phần giống loài khác hẳn với tập hợp hóa thạch ở trên và dưới chúng Tập hợp này thuộc môi trường trầm tích biển và tuổi Pleistocen muộn Theo Nguyễn Ngọc, 1995 đây là lần đầu tiên phát hiện được một tập hợp hóa thạch đầy đủ, phong phú về giống loài, khắng định nguồn gốc biển của hệ tầng Vĩnh Phúc trong đồng bằng sông Hồng

Tóm lại mặt cắt trầm tích của hệ tầng Vĩnh Phúc từ dưới lên là một mặt cắt biển tiến, với sự chuyển tướng từ trầm tích sông, trầm tích sông- biển đến trầm tích biển, từ chế độ lục địa sang chế độ biển Nếu so sánh với giai đoạn

thành tạo hệ tầng Hà Nội thì giai đoạn này tương đối bình ổn hơn Điều này thể hiện qua đường kính hạt trung bình từ dưới lên trên không biến đổi nhiều

Về quan hệ dưới: trầm tích nguồn gốc sông và nguồn gốc sông- biển của

hệ tầng Vĩnh Phúc phủ không chỉnh hợp lên trầm tích hạt mịn nguồn gốc sông- biển của hệ tầng Hà Nội hoặc phủ trực tiếp lên bề mặt laterit hóa của hệ tầng Vĩnh Bảo

Về quan hệ trên: việc bắt gặp bề mặt vỏ phong hóa của hệ tầng Vĩnh Phúc trong hầu khắp các lỗ khoan đã chứng minh cho quan hệ không chỉnh hợp của

hệ tầng này với hệ tầng Hải Hưng Gián đoạn trầm tích này đánh dấu bước chuyển tiếp từ thế Pleistocen sang thế Holocen

Bề dày trầm tích của hệ tầng biến đổi từ 10 - 37m Trên cơ sở tổng hợp các kết quả phân tích về thành phần vật chất di tích động thực vậ - địa vật lý,

hệ tầng Hải Hưng được phân ra làm hai phụ hệ tầng với các kiểu nguồn gốc sau:

hh 1 )

Phụ hệ tầng này bao gồm 3 loại trầm tích là trầm tích sông-biển, trầm tích

biển-đầm lầy và trầm tích biển Tuy nhiên chúng không lộ ra trên mặt mà chỉ xuất hiện trong các lỗ khoan sâu

- Trầm tích sông - biển

Trầm tích này không lộ ra trên mặt, trong các lỗ khoan, chúng phân bố ở

độ sâu từ 21,7- 36,6m, bề dày thay đổi từ 4- 9,6m

Mặt cắt tại lỗ khoan LK34 bao gồm các thành tạo hạt mịn là bột màu xám nâu nhạt, đôi chỗ xám lục có những vi lớp cát hạt mịn đôi chỗ quan sát rất rõ cấu tạo phân lớp xiên chéo

Thành phần (%) độ hạt: sét : 44,3- 61,4; bột : 38,3- 54,85; cát hạt mịn : 0,3- 1,5 Hệ số độ hạt: Md : 0,00812 - 0,0199; So : 3,57; Sk : 0,76- 0,792 Thành phần khoáng vật sét gồm kaolinit, hydromica, ít montmorilonit

Trong trầm tích có các phổ phấn: Polypodium sp., Cyathea sp., Pteris sp… Tỷ lệ phần trăm ba nhóm chính: bào tử 45- 60%; phấn hạt trần 10 - 15%; phấn hạt kín 30 - 45%, thuộc môi trường cửa sông ven biển, tuổi Holocen sớm

- giữa Ở độ sâu 25,4 - 24,3m gặp các di tích cổ sinh sau: Ammonia beccarii, Quinqueloculina sp., Ostracoda… Ngoài ra còn gặp một số dạng tảo mặn lợ như: Coscinodiscus sp., Ostracoda sp

Tất cả các di tích trên đều thuộc môi trường cửa sông ven biển tuổi Holocen sớm - giữa

56,1%; cát : 1 - 12,5%, xen kẹp có những lớp mỏng di tích thực vật dạng lá và thân gỗ Bề dày tập là 3m

+ Tập 2 (45 - 39,5m): cát hạt nhỏ mịn xen bột màu xám, xám phớt xanh, trong đó cát chiếm : 49,5- 68,1%; bột : 31,9- 41,15%; sét : 6- 9,2% Thành phần khoáng vật cát: thạch anh : 68- 85%; mảnh đá : 3- 25%; felspat ít, khoáng vật nặng chủ yếu là siderit chiếm 5- 10% Xen trong trầm tích này là những lớp rất mỏng chứa di tích thực vật phát triển trong vùng sình lầy ven biển Bề dày tập là 5,5m

+ Tập 3 (39,5 - 24m): bột sét lẫn cát hạt mịn màu xám, xám nhạt, có lẫn nhiều vỏ xác động vật biển và di tích thực vật màu đen

Thành phần (%) trầm tích: bộ :t 58,8 - 68,9; sét : 22 - 39,2; cát : 5,25 - 19,4 Kích thước hạt trung bình 0,035 - 6,067 Bề dày tập là 15,5m; bề dày trầm tích là 24m

Trong trầm tích này có chứa di tích vi cổ sinh: Ammonia becarlii, Nonion sp., Molusca kxd,…Tập hợp bào tử phấn hoa: Polypodium sp., Nyphar sp., Pteris sp., Ở độ sâu 25 - 27,5m gặp di tích tảo mặn lợ: Coscinodicus sp., Cyclotella sp., Diploneis sp.,

Tổng hợp các đặc điểm thạch học, hóa lý môi trường, màu sắc, cổ sinh cho thấy trầm tích được hình thành trong môi trường bị đầm lầy hóa ở vùng Thái Bình thường chỉ tồn tại những dạng mặt cắt có thành phần trầm tích gần tương tự như thành phần trầm tích ở tập 3 trong LK30

- Trầm tích biển

Trầm tích biển phụ hệ tầng Hải Hưng dưới không lộ ra trên mặt mà chỉ bắt gặp trong những lỗ khoan vùng ven biển Tiền Hải, Thái Thụy, Kiến Xương Chúng phân bố ở độ sâu 8,5 - 56m, bề dày biến đổi từ 3 - 21,5m

Mặt cắt ở LK35TB (Tiền Hải) có thể phân ra làm 2 tập từ dưới lên như sau:

+ Tập 1 (47 - 43m): thành phần gồm bột cát hạt mịn lẫn ít sét màu xám, xám sẫm có lẫn nhiều xác vỏ sinh vật biển Trong đó bột chiếm 71,42%; cát : 25,18%; sét : 3,4%; Md : 0,04 - 0,043

+ Tập 2 (43 - 37,5m): thành phần gồm bột sét lẫn cát màu xám, trong đó bột chiếm từ 65,9 - 67,05%; sét : 30,02 - 31,7%; cát mịn : 1,25 - 3,85% Md : 0,019 - 0,023, bề dày trầm tích là 9,5m

Trong trầm tích tập 1 và tập 2 đều chứa phong phú các di tích Poraminifera Tập hợp bào tử phấn hoa: Polypodium sp., Hibiscus sp., Cyperus sp.,

Trầm tích phụ hệ tầng Hải Hưng dưới là quan hệ chuyển tướng, theo thời gian mực nước biển càng dâng cao, diện phân bố trầm tích biển càng trải dài, rộng ra, trầm tích biển- đầm lầy ngày càng tiến sâu vào lục địa Các kết quả phân tích cổ sinh cho thấy vào giai đoạn Holocen sớm - giữa biển tiến vào lục địa, khí hậu trở nên nóng ấm, rừng Mangrove phát triển với sự có mặt những đại diện Sonetaria, Hibiscus… Đây là tiền đề cho việc hình thành những tầng than bùn trước biển tiến Trong vùng Thái Bình cho tới nay chưa phát hiện được điểm than bùn nào Điều này có thể lý giải rằng vào giai đoạn đầu biển tiến nhanh và mạnh hơn trong giai đoạn sau, do vậy vùng Thái Bình nhanh chóng bị chìm ngập dưới mực nước biển, rừng ngập mặn cũng như thảm thực vật ven bờ không đủ thời gian để phát triển và hình thành nên những tầng than bùn như Hải Hưng hay quanh thành phố Hà Nội

Trầm tích này được hình thành vào thời kỳ biển tiến Holocen trung cách đây khoảng 6000 - 4000 năm Đây là thời kỳ biển tiến mạnh mẽ nhất trong Đệ

Tứ Trầm tích này lộ trên một diện rộng, chúng tạo nên bề mặt thềm biển bậc 1 khá bằng phẳng có độ cao tuyệt đối từ 2 - 3,5m Chúng chìm dần về phía đông