Đặc điểm và lịch sử phát triển các thành tạo trầm tích đệ tứ đới biển nông vùng Bắc Trung Bộ Việt Nam

Tiến hoá trầm tích theo không gian và thời gian đều có sự lặp lại của thành phần độ hạt và môi trường trầm tích ở mỗi chu kì, nhưng với xu hướng càng về sau môi trường biển càng chiếm ưu thế. Độ hạt trầm tích được thay đổi từ thô sang mịn ở mỗi chu kì, qua mỗi chu kì trầm tích hạt thô có kích thước hạt và chiều dày giảm dần, trầm tích hạt mịn có chiều dày tăng dần và ngày càng chiếm ưu thế. Thành phần khoáng vật có sự thay đổi: các khoáng vật lục sinh có độ chín muồi ngày càng tốt hơn, hàm lượng thạch anh trong trầm tích vụn thô có xu hướng ngày càng tăng. Các khoáng vật tự sinh (goethit, limonit.) tăng dần theo thời gian ở mỗi chu kì và qua các chu kì. Về thành phần hoá học, tỷ số SiO2/Al2O3 tăng dần theo thời gian.

pdf14 trang | Chia sẻ: lylyngoc | Ngày: 22/02/2014 | Lượt xem: 2036 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đặc điểm và lịch sử phát triển các thành tạo trầm tích đệ tứ đới biển nông vùng Bắc Trung Bộ Việt Nam, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
0 Đặc điểm và lịch sử phát triển các thành tạo trầm tích đệ tứ đới biển nông vùng Bắc Trung Bộ Việt Nam / La Thế Phúc Người hướng dẫn khoa học: TSKH. Nguyễn Biểu GS.TS.Trần Nghi Phản biện 1: PGS.TS. Phạm Huy Tiến Phản biện 2: PGS.TSKH. Đặng Văn Bát Phản biện 3: TSKH. Phan Trung Điền Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp nhà nước họp tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên thuộc Đại học Quốc gia Hà Nội vào hồi 9 giờ 00 ngày 12 tháng 9 năm 2002. Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc Gia Việt Nam. 1 - Thư viện Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. 2 GIỚI THIỆU CHUNG LUẬN ÁN I- Tính cấp thiết của đề tài: Trầm tích Đệ tứ biển nông ven bờ Bắc Trung Bộ (BTB) có chiều dày thay đổi từ 0 - 200m, phân bố ở hai đới cấu trúc Kainozoi: đơn nghiêng Thanh - Nghệ - Tĩnh và phụ bồn Bình - Trị - Thiên. Thành phần vật chất, qui luật phân bố, lịch sử phát triển địa chất, địa tầng Đệ tứ và khoáng sản có liên quan với chúng còn nhiều vấn đề chưa sáng tỏ. Vùng biển nghiên cứu thuộc vùng nội thuỷ nên có ý nghĩa đặc biệt quan trọng về kinh tế và quốc phòng. Dọc đới duyên hải từ Nga Sơn đến Đèo Hải Vân có nhiều điểm dân cư, du lịch hấp dẫn. Tại đây đã và đang xảy ra các tai biến địa chất (sạt lở, bồi tụ...) và ô nhiễm môi trường. Hầu như các hoạt động của con người và tác động của thiên nhiên đều xảy ra trong tầng trầm tích Đệ tứ. Hiện nay và trong tương lai sẽ có nhiều dự án đầu tư phát triển kinh tế biển ở khu vực. Cho nên các nghiên cứu chuyên sâu trong lĩnh vực địa chất là cần thiết, nhằm đáp ứng nhu cầu qui hoạch tổng thể, khai thác nguồn lợi thiên nhiên biển một cách hợp lí, phục vụ công cuộc xây dựng và phát triển bền vững kinh tế và quản lí tổng hợp đới duyên hải BTB. Vì vậy NCS đã chọn đề tài nghiên cứu của luận án là: “Đặc điểm và lịch sử phát triển các thành tạo trầm tích Đệ tứ đới biển nông vùng Bắc Trung Bộ”. II- Mục tiêu và nhiệm vụ: 1- Mục tiêu: - Làm sáng tỏ đặc điểm địa tầng, thành phần vật chất và qui luật phân bố trầm tích Đệ tứ theo không gian và thời gian. - Làm sáng tỏ quá trình thành tạo và phát triển trầm tích trong giai đoạn Đệ tứ đới biển ven bờ vùng nghiên cứu. - Làm sáng tỏ điều kiện thành tạo, đặc điểm phân bố của sa 3 khoáng trong trầm tích Đệ tứ biển nông BTB. 2- Nhiệm vụ: - Nghiên cứu cấu trúc lớp phủ Đệ tứ theo các tài liệu địa chấn và khoan. - Xác định thành phần vật chất, đặc điểm môi trường thành tạo trầm tích Đệ tứ. - Nghiên cứu đặc điểm phân bố, lịch sử tiến hoá các thành tạo trầm tích Đệ tứ. - Nghiên cứu điều kiện thành tạo và đặc điểm phân bố sa khoáng liên quan tới trầm tích Đệ tứ biển nông ven bờ BTB. III- Những luận điểm bảo vệ: - Luận điểm 1: Trầm tích tầng mặt biển nông BTB bao gồm hai thực thể trầm tích phát triển kế thừa nhau: trầm tích Pleistocen muộn phân bố ở độ sâu > 20m nước, có thành phần chủ yếu là bột sét bị phong hoá loang lổ; trầm tích Holocen phân bố thành hai đới ở độ sâu 30 - 20m và 20 - 0m, có đặc điểm phân dị khác nhau. - Luận điểm 2: Trầm tích Đệ tứ biển nông ven bờ BTB phát triển qua 6 giai đoạn tương ứng với 6 chu kì trầm tích. Khởi đầu của mỗi giai đoạn là trầm tích hạt thô (cuội sạn aluvi, proluvi, bãi triều); sau đó là trầm tích hạt mịn hơn (cát bột sét biển nông); kết thúc là trầm tích hạt mịn (sét, bột sét biển và châu thổ) và thường bị laterit hoá khi biển lùi ra xa. IV- Những điểm mới của luận án: - Lần đầu tiên áp dụng phương pháp địa chấn địa tầng trong nghiên cứu trầm tích Đệ tứ đáy biển BTB, đã xác lập và phân chia mặt cắt trầm tích Đệ tứ đáy biển thành 6 tầng tương ứng với các phân vị địa tầng chính là QI , QII1, QII2, QIII1, QIII2 và QIV. - Bước đầu phân chia (chi tiết) hoạt động phun trào bazan Đệ tứ 4 đáy biển Vĩnh Linh - Cồn Cỏ trên cơ sở tài liệu địa chấn. - Xác lập bức tranh tiến hoá trầm tích Đệ tứ trong mối liên quan với dao động mực nước biển và luận giải nguồn cung cấp vật liệu trầm tích biển nông BTB. - Xác lập được đặc điểm phân bố sa khoáng phục vụ công tác tìm kiếm đánh giá khoáng sản đáy biển nông BTB. V- Cơ sở tài liệu: Tài liệu phục vụ cho luận án gồm: - Tài liệu của chính bản thân tác giả trực tiếp thu thập, khảo sát trên biển và dọc đới ven biển vùng nghiên cứu trong các năm 1993, 1994 và 2001 từ Nga Sơn đến Đèo Hải Vân (Thừa Thiên - Huế) thuộc đề án: “Điều tra địa chất và tìm kiếm khoáng sản rắn đới biển nông ven bờ Việt Nam tỷ lệ 1/500.000” và đề tài “Tìm kiếm sa khoáng quặng thiếc biển nông BTB” hợp tác với công ty TIMAH (Indonesia) do Trung tâm Địa chất Khoáng sản Biển chủ trì. Tác giả đã phân tích khoảng 3.000 kilômét tuyến địa chấn nông độ phân dải cao và thu thập 1.500 kilômét tuyến địa chấn sâu; xử lí kết quả 3.650 mẫu phân tích trọng sa để lập bản đồ vành trọng sa; tham khảo - xử lí - tổng hợp các loại mẫu phân tích gồm: 3.400 mẫu độ hạt, 500 mẫu thạch học bở rời, 1.390 mẫu vi cổ sinh, 160 mẫu rơngen, 160 mẫu nhiệt, 27 mẫu rơngen định lượng, 350 mẫu hoá silicat, 400 mẫu pH, 400 mẫu Eh, 400 mẫu ion trao đổi, 350 mẫu Fe2+, Fe3+, S trong pyrit và siderit, 250 mẫu phân tích vật chất hữu cơ và 10 mẫu C14. - Tài liệu do tác giả thu thập - tổng hợp trong quá trình tham gia đề tài cấp Nhà nước KHCN 06 - 11- 02: “Thành lập bản đồ địa chất Pliocen - Đệ tứ thềm lục địa Việt Nam tỷ lệ 1/1.000.000” và KHCN 06 - 11 - 03: “Thành lập bản đồ tướng đá cổ địa lí thềm lục địa Việt Nam tỷ lệ 1/1.000.000”. 5 - Tham khảo sử dụng kết quả các tờ bản đồ địa chất ven biển tỷ lệ 1/500.000, 1/200.000 và 1/50.000 của các tác giả: Trần Đức Lương Đặng Trần Quân, Trần Tính, Nguyễn Quang Trung, Nguyễn Xuân Dương, Nguyễn Văn Trang, Vũ Mạnh Điển, Phạm Huy Thông v.v ... - Sử dụng thiết đồ 24 lỗ khoan ven biển và bãi triều, 30 lỗ khoan biển nông, các lỗ khoan dầu khí đáy biển khu vực BTB và kế cận. - Tham khảo các công trình nghiên cứu chuyên đề về địa chất - địa mạo, địa vật lí, trầm tích... đới ven biển, đáy biển vùng nghiên cứu và Vịnh Bắc Bộ (gồm các luận án tiến sĩ, các bài báo khoa học...). VI- Ý nghĩa của luận án: - Đóng góp cho công tác nghiên cứu trầm tích Đệ tứ, phân chia địa tầng Đệ tứ và bảo vệ môi trường đới duyên hải vùng biển BTB. - Xác định tiền đề, dấu hiệu và đặc điểm sa khoáng đáy biển nông BTB phục vụ công tác tìm kiếm đánh giá khoáng sản. - Góp phần xây dựng các tiền đề về trầm tích để nghiên cứu các vấn đề: xói lở bờ biển, bồi lấp cửa sông - cảng, xây dựng các công trình trên biển..., phục vụ các dự án phát triển kinh tế trong khu vực. VII- Cấu trúc luận án: Luận án gồm 5 chương với 160 trang đánh máy, kèm theo 66 hình vẽ, 38 ảnh và 15 biểu bảng minh hoạ. Bố cục luận án: Mở đầu. Chương 1: Lịch sử nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu. Chương 2: Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu và kế cận. Chương 3: Đặc điểm các thành tạo trầm tích Đệ tứ biển nôngBTB. Chương 4: Lịch sử phát triển trầm tích Đệ tứ biển nông BTB. 6 Chương 5: Đặc điểm sa khoáng biển nông BTB. Kết luận. Tài liệu tham khảo. Trong quá trình thực hiện luận án, tác giả luôn luôn nhận được sự chỉ bảo tận tình của hai thầy giáo hướng dẫn: TSKH. Nguyễn Biểu và GS.TS. Trần Nghi. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy giáo hướng dẫn đã góp phần vô cùng quan trọng cho sự thành công của luận án. Đồng thời, tác giả còn nhận được sự giúp đỡ, tạo điều kiện của ban Giám đốc Trung tâm Địa chất Khoáng sản Biển, Phòng Đào tạo sau đại học trường ĐHKHTN; sự giúp đỡ, đóng góp những ý kiến quí báu của các thầy cô trong và ngoài Khoa Địa chất và của các bạn đồng nghiệp. Nhân đây tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đối với những sự giúp đỡ quí báu đó. TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN ÁN CHƯƠNG 1 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.1- Lịch sử nghiên cứu: 1.1.1- Các công trình nghiên cứu địa chất Đệ tứ ven biển BTB: Trước năm 1975, việc nghiên cứu địa chất Đệ tứ được tiến hành bởi các nhà địa chất người Pháp: E. Patte (1924), A. LaCroix (1932, 1933, 1934), E. Saurin (1935, 1937)... . Các thành tạo Đệ tứ mới chỉ được phân biệt 2 loại aluvi cổ và trẻ; thềm biển và tectit; bazan đã được chia thành 2 nhóm: bazan nghèo olivin (a) và bazan giàu olivin (b). Bazan ở Vĩnh Linh được xếp vào loại a và có tuổi N2 - Q. Sau năm 1975, các nghiên cứu về địa chất Đệ tứ được thể hiện qua các công trình đo vẽ bản đồ địa chất ở các tỷ lệ khác nhau, các công trình nghiên cứu chuyên đề về địa chất Đệ tứ và sa khoáng ven 7 biển... và hàng loạt các bài báo chuyên khảo về trầm tích, cổ sinh, địa tầng Đệ tứ vùng BTB. Sau năm 1990, trầm tích Đệ tứ được nghiên cứu ngày càng chi tiết trong mối liên quan với dao động mực nước biển. 1.1.2- Các công trình nghiên cứu trầm tích Đệ tứ đáy biển BTB: Năm 1949, Shepard đã phát hiện các trường cát di tích cổ trên đáy biển Việt Nam. Năm 1961 - 1963 Emery K.O., NiNo H. đã phát hiện tính phổ biến của trầm tích di tích ở vùng biển nghiên cứu. Năm 1959 -1963 Đoàn khảo sát liên hiệp Việt -Trung đã khoanh định được các trường trầm tích vụn thô, các trường bột sét và các trường khoáng vật nặng... ở Vịnh Bắc Bộ. Năm 1985 tài liệu Atlas quốc gia về địa chất thềm lục địa và Biển Đông (Việt Nam) đã được Nguyễn Giao tổng hợp. Năm 1993, 1994 thực hiện đề án “Điều tra địa chất và khoáng sản rắn biển nông ven bờ (độ sâu 0 - 30m nước) Việt Nam, tỷ lệ 1/500.000" do TSKH. Nguyễn Biểu làm chủ nhiệm, đới biển nông ven bờ BTB đã được khảo sát đo đạc và lấy mẫu hệ thống. Địa tầng Đệ tứ được phân chia trên cơ sở nghiên cứu thạch địa tầng, cổ sinh địa tầng, địa chấn địa tầng. Bản đồ trầm tích tầng mặt đã được thành lập theo phân loại của Cục Địa chất Hoàng gia Anh, gồm 15 trường. Đây là bản đồ trầm tích tầng mặt đầu tiên được thành lập cho vùng nghiên cứu, có mức độ tin cậy cao. Tuy vậy, các vấn đề về điều kiện thành tạo, nguồn gốc trầm tích và lịch sử phát triển trầm tích Đệ tứ vẫn chưa được làm sáng tỏ. Năm 1996 tàu Bogorov -38 khảo sát 8 trạm và năm 1999 tàu MV Seafdec khảo sát lấy mẫu 4 trạm thuộc đới biển nông BTB. Ngoài ra còn có các luận án tiến sĩ của các tác giả Vũ Văn Phái, Nguyễn Thế Tiệp... và các bài báo viết về địa chất, địa mạo, trầm tích 8 thềm lục địa phía bắc có liên quan tới diện tích đới biển nông BTB của các tác giả trong và ngoài nước. Tóm lại, qua các tài liệu thu thập và tham khảo được trong vùng nghiên cứu cho thấy: các vấn đề về trầm tích luận cũng như quá trình tiến hoá trầm tích Đệ tứ BTB chỉ mới được nghiên cứu bước đầu. 1.2- Các phương pháp nghiên cứu: 1.2.1- Phương pháp luận: Luận án sử dụng cách phân loại đá trầm tích của Svetxôp M.S. (1972), cách phân loại nhóm đá trầm tích vụn theo Debeney (1979). Kỷ Đệ tứ còn được gọi là kỷ băng hà, đóng băng làm cho mực nước biển hạ xuống, tan băng làm cho mực nước biển dâng cao. Sự dao động mực nước biển đã chi phối quá trình thành tạo trầm tích biển trên qui mô lớn. Hoạt động kiến tạo chi phối dao động mực nước biển và đặc điểm trầm tích trên qui mô nhỏ. Tư tưởng chủ đạo để nghiên cứu qui mô hình thành và quá trình tiến hoá trầm tích Đệ tứ Việt Nam là xuất phát từ mối quan hệ nhân - quả, trong đó các quá trình nội - ngoại sinh là nguyên nhân, trầm tích là kết quả. Quá trình nội sinh bao gồm các hoạt động magma, kiến tạo... là nguyên nhân bao trùm. Các quá trình ngoại sinh là nguyên nhân trực tiếp chi phối mọi đặc điểm trầm tích. Các nhà địa chất Liên Xô (cũ), Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, Thái Lan, Malaysia, Indonesia, Philipin... đã đưa ra các thời kì biển tiến và biển lùi để phân chia địa tầng Đệ tứ trong mối liên quan với dao động mực nước biển, có so sánh với các thời kì băng hà toàn cầu. Về mặt vĩ mô, vùng nghiên cứu là một phần của Vịnh Bắc Bộ, chịu chi phối của dao động mực nước biển toàn cầu (hoạt động của các chu kì băng hà). Về mặt vi mô, nó chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa, hoạt động của các con sông (sông Mã, sông Cả, 9 sông Gianh, sông Hương...) và hoạt động phân dị tân kiến tạo trong vùng. Dao động mực nước biển và hoạt động tân kiến tạo là hai nguyên nhân chủ yếu chi phối bức tranh phân dị trầm tích, tướng trầm tích. Nếu biển tiến dần thì trầm tích có môi trường thành tạo chuyển dần từ lục địa sang biển (từ sông ® sông-biển ® biển). Nếu biển lùi dần thì môi trường trầm tích chuyển dần từ biển sang lục địa (biển ® biển - sông ® sông). Khi biển lùi ra xa, trầm tích tầng mặt được phơi ra trên cạn và bị phong hoá laterit do khí hậu nhiệt đới gió mùa. Khi biển dừng, trầm tích lục sinh có điều kiện phân dị lâu dài, độ mài tròn - chọn lọc tốt, xuất hiện nhiều tích tụ khoáng vật nặng; tổ hợp cộng sinh tướng đặc trưng là các đê cát - cồn cát ven biển xen các bột sét lagoon - vũng vịnh. 1.2.2- Các phương pháp nghiên cứu: Để giải quyết được các nhiệm vụ đặt ra, tác giả đã sử dụng tổ hợp các phương pháp nghiên cứu chính sau: phương pháp địa chất, địa chấn địa tầng, phương pháp nghiên cứu độ hạt, phương pháp nghiên cứu thành phần khoáng vật, vi sinh vật (bằng kính thạch học, kính trọng sa, máy phân tích nhiệt, rơngen...), nghiên cứu thành phần hoá học và chỉ tiêu địa hoá môi trường (bằng các phân tích hoá, ion trao đổi...), nghiên cứu tuổi trầm tích (bằng các phân tích vi cổ sinh, so sánh tương tự và C14), nghiên cứu tướng đá - cổ địa lí, tướng đá - chu kì và phương pháp hiện tại luận. CHƯƠNG 2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU VÀ KẾ CẬN 2.1- Các đá cổ trước Đệ tứ khu vực BTB: 2.1.1- Địa tầng: - Giới Proterozoi: gồm các đá biến chất cổ thuộc hệ tầng Nậm Cô tuổi Proterozoi muộn - Cambri sớm (PR3- C1 nc) ở Lạch Trường 10 với vỏ phong hoá đặc trưng là vỏ ferosialit đã cung cấp cho trầm tích biển các khoáng vật bền vững (thạch anh, felspat, silimanit, ilmenit, zircon, granat) và các khoáng vật sét (kaolinit, hydromica)... - Giới Paleozoi - Mesozoi: gồm 3 nhóm đá chính: trầm tích lục nguyên; trầm tích lục nguyên xen phun trào và trầm tích carbonat. Đá trầm tích lục nguyên bao gồm các hệ tầng: Hệ tầng Sông Mã (Î2 sm) Hệ tầng Sông Cả (O3 - S1 sc) Hệ tầng Long Đại (O3 - S1lđ) Hệ tầng Đại Giang (S2 - D1đg) Hệ tầng Tân Lâm (D1 tl) Hệ tầng Bản Giàng (D2 bg) Hệ tầng Mục Bài (D2 mb) Hệ tầng Đông Thọ (D3 đt) Hệ tầng Yên Duyệt (P2 yd) Hệ tầng Đồng Đỏ (T3n-r đđ) Hệ tầng Động Trúc (J1-2 đtr) Hệ tầng Yên Châu (K2 yc) Đá trầm tích lục nguyên xen phun trào bao gồm các hệ tầng Cẩm Thuỷ (P2 ct), Đồng Trầu (T2a đt) và Mường Hinh (J3 - K1 mh). Vỏ phong hoá điển hình cho 2 nhóm đá trên là vỏ ferosialit, cung cấp cho trầm tích các khoáng vật đặc trưng như thạch anh, felspat, kaolinit, hydromica và các khoáng vật quặng magnetit, ilmenit, zircon... tạo nhiều thân sa khoáng ven biển. Đá trầm tích carbonat gồm các hệ tầng Hàm Rồng (Î3 hr) và Bản Páp (D2 bp). Vỏ phong hoá của các thành tạo này ít có ý nghĩa đối với việc cung cấp trầm tích vụn cơ học cho vùng nghiên cứu. - Giới Kainozoi: địa tầng Kainozoi (không kể hệ Đệ tứ) lộ ra trong vùng gồm có các thành tạo trầm tích Neogen và đá bazan tuổi N2 - Q1. Trầm tích Neogen phân bố với diện tích hẹp, khối lượng ít và khó phân biệt vỏ phong hoá. Các đá bazan có vỏ phong hoá điển hình là vỏ ferosialit, cung cấp cho trầm tích các khoáng vật magnetit, ilmenit và sét montmorilonit, kaolinit... 2.1.2- Magma: 11 - Đá xâm nhập siêu mafic- mafic: có phức hệ Núi Nưa (sPZ1nn) và phức hệ Chà Val (υaT3 cv). Vỏ phong hoá đặc trưng là vỏ ferosialit, đã cung cấp cho trầm tích các khoáng vật montmorilonit, kaolinit, chlorit và các khoáng vật quặng: magnetit, ilmenit... - Đá xâm nhập axit - trung tính: gồm các phức hệ: Phức hệ Mường Lát (ga C1 ml) Phức hệ Trường Sơn (ga C1 ts) Phức hệ Sông Mã (gt T2 sm) Phức hệ PhiaBioc (gaT3n pb) Phức hệ Hải Vân (ga T3 hv) Phức hệ Bản Muồng (gt J- K bm) Phức hệ Bà Nà (g P bn) Vỏ phong hoá đặc trưng là vỏ sialit, sialferit đã cung cấp cho trầm tích các khoáng vật: thạch anh, felspat, kaolinit, hydromica và các khoáng vật quặng ilmenit, zircon, monazit... Tóm lại, nguồn vật liệu từ các vỏ phong hoá đá gốc magma ven biển có ý nghĩa nhất đối với trầm tích Đệ tứ BTB, sau đó đến các loại đá biến chất và các đá trầm tích. 2.2- Đặc điểm Địa chất Đệ tứ đáy biển nông BTB và kế cận: 2.2.1- Địa tầng Đệ tứ: * Địa tầng Đệ tứ đồng bằng ven biển BTB: Các nhà địa chất Đệ tứ Việt Nam đã phân chia và đặt tên cho các phân vị địa tầng trầm tích Đệ tứ ở đồng bằng ven biển BTB như sau: Pleistocen sớm (QI) có các hệ tầng: Hoàng Hoá ở đồng bằng Thanh Hoá; Nghi Xuân ở đồng bằng Nghệ An - Hà Tĩnh; Tân Mỹ ở đồng bằng Quảng Trị - Thừa Thiên. Pleistocen giữa - muộn (QII-III1) có các hệ tầng: Hà Nội ở đồng bằng Thanh - Nghệ - Tĩnh; Quảng Điền ở đồng bằng Quảng Trị - Thừa Thiên. Pleistocen muộn (QIII2) có các hệ tầng: Vĩnh Phúc ở đồng bằng Thanh - Nghệ - Tĩnh; Tú Loan hay Phú Xuân ở đồng bằng Quảng Trị - Thừa Thiên. Holocen 12 sớm -giữa (QIV1-2) có các hệ tầng: Thiệu Hoá ở đồng bằng Thanh Hoá; Can Lộc ở đồng bằng Nghệ - Tĩnh; Gio Hải ở đồng bằng Quảng Trị; Phú Bài ở đồng bằng Thừa Thiên - Huế. Holocen giữa - muộn (QIV 2-3) có các hệ tầng: Đông Sơn (hay Quảng Xương) ở đồng bằng Thanh Hoá; Phú Vang ở đồng bằng Thừa Thiên - Huế. * Địa tầng trầm tích Đệ tứ biển nông BTB và khu vực kế cận: Tuổi Nguồn gốc Holocen giữa - muộn Holocen sớm - giữa Pleistocen muộn phần muộn Pleistocen muộn phần sớm Pleistocen giữa phần muộn Pleistocen giữa phần sớm Pleistocen sớm Sông biển, biển gió, biển đầm lầy, biển. Sông,sông biển,biển gió,biển đầm lầy,biển Sông biển, biển gió, biển đầm lầy, biển. Sông biển, biển đầm lầy, biển. Sông biển, biển. Sông biển, biển. Sông , sông biển. 2.2.2- Magma Đệ tứ: Magma Đệ tứ chủ yếu là các phun trào bazan phân bố ven biển và đáy biển khu vực Vĩnh Linh - Cồn Cỏ. Theo các tác giả Trần Đức Lương, Nguyễn Xuân Bao, Nguyễn Xuân Dương..., hoạt động phun trào bazan Đệ tứ BTB được chia làm 3 giai đoạn: N2 - QI, QII-III và QIV; với 2 kiểu phun trào đặc trưng là khe nứt và trung tâm. Theo tài liệu mới về địa chấn địa tầng, có thể phân chia hoạt động phun trào bazan thềm lục địa Việt Nam thành 6 giai đoạn, tương ứng với các phân vị địa tầng trầm tích chính: QI, QII1, QII2, QIII1, QIII2 và QIV. 2.2.3- Tân kiến tạo: Đới biển nông BTB thuộc vi mảng Indosinia và Nam Trung Hoa, là phần kéo dài về phía đông của các đới cấu trúc cổ ven biển như: đới Sông Mã, Sầm Nưa, Sông Cả, Hoành Sơn và Trường Sơn 13 (Trần Văn Trị, 1998; Lê Duy Bách và nnk, 1990; Lê Như Lai và nnk, 2000; Nguyễn Xuân Bao và nnk, 2000). Cấu trúc Kainozoi đã phát triển kế thừa trên các cấu trúc cổ đó và được chia thành hai vùng có đặc điểm hoạt động tân kiến tạo khác nhau, lấy đới nâng Anh Vũ (Đèo Ngang) làm ranh giới: vùng kiến tạo nâng được gọi là thềm hay cấu trúc đơn nghiêng Thanh - Nghệ - Tĩnh; vùng kiến tạo sụt lún được gọi là phụ bể Huế hay phụ bồn Bình - Trị - Thiên (Phan Trung Điền, 2000; Nguyễn Biểu, 2001). 2.2.4- Khoáng sản ven biển: Khoáng sản trong trầm tích Đệ tứ đới ven biển BTB rất phong phú với qui mô từ điểm quặng đến mỏ lớn, bao gồm: sa khoáng quặng Ti - Zr - TR; vật liệu xây dựng; cát thuỷ tinh; sét các loại... CHƯƠNG 3 ĐẶC ĐIỂM CÁC THÀNH TẠO TRẦM TÍCH BIỂN NÔNG BTB 3.1- Thành phần trầm tích: Đới biển nông BTB có 3 loại trầm tích cơ bản: trầm tích vụn cơ học, trầm tích sét và trầm tích sinh hoá. 3.1.1- Trầm tích vụn cơ học và trầm tích sét: Theo cách phân loại nhóm đá trầm tích vụn của Debeney (1979), vùng nghiên cứu có 3 nhóm với 12 kiểu trầm tích (từ kiểu 2 đến kiểu 13), không có trầm tích kiểu 1 (cuội sạn sỏi >75%). Theo chiều từ nhóm 1 đến nhóm 3 (hay từ kiểu 1 đến kiểu 13), môi trường trầm tích có cường độ thuỷ động lực giảm dần. 3.1.2- Trầm tích sinh hoá (carbonat): Gồm 2 loại: carbonat sinh vật (vụn vỏ động vật) và carbonat sinh vật - hoá học (có cỡ hạt nhỏ hơn 0,05mm). Hàm lượng carbonat được phân thành 4 bậc: > 50%, 50 - 25%, 25 - 5% và < 5%. Tổng hàm lượng carbonat thay đổi từ 0,03 - 35%, trong đó carbonat sinh 14 vật chiếm ưu thế. Tỷ lệ carbonat hoá học chiếm từ 1/5 đến 1/10 so với carbonat sinh vật và thay đổi trong khoảng 0,01 - 3,5%. 3.2- Đặc điểm phân bố trầm tích: 3.2.1- Đặc điểm phân bố trầm tích tầng mặt: 3.2.1.1- Phân bố độ hạt: - Trầm tích cuội sạn sỏi: phân bố rải rác thành các diện lớn nhỏ khác nhau ở 2 đới có độ sâu 20 - 30m và 0 - 3m nước, liên quan tới đường bờ biển cổ và hiện đại. Thành phần cuội sạn từ đa khoáng đến ít khoáng, phụ thuộc vào vị trí phân bố và nguồn cung cấp. - Trầm tích cát: Trầm tích cát > 60% phân bố chủ yếu thành 2 đới có độ sâu 0 - 6m và 20 - 30m nước. Trầm tích cát 60 - 20% phân bố ở đới sóng biến dạng (hiện đại và cổ) có độ sâu 6 - 10m và > 30 m nước. Trầm tích cát < 20% phân bố ở rìa ngoài của đới sóng biến dạng và đới sóng lan truyền . - Trầm tích bột sét: Trầm tích bột sét > 50% phân bố thành 3 "thế hệ" tính theo mặt cắt ngang từ bờ ra khơi. Thế hệ 1 phân bố ở độ sâu 6 - 9m đến 12 - 15m nước, có tuổi Holocen muộn, nguồn gốc biển. Thế hệ 2 phân bố ở độ sâu 18 - 22m, có tuổi Holocen sớm - giữa, nguồn gốc vũng vịnh. Thế hệ 3 phân bố ở độ sâu trên 30m, có tuổi Holocen sớm - giữa, nguồn gốc biển. Trầm tích bột sét 50 - 25% thường phân bố thành dải kéo dài, phổ biến ở độ sâu 6 - 12m và > 30m. Trầm tích bột sét 25 - 5% ở vùng I là phần "nền" cho các trường trầm tích khác. Ở vùng II, chúng phân bố thành các dải hẹp bám theo đường bờ ở độ sâu 3 - 6m, 12 - 18m và > 25m. Tóm lại: trầm tích đáy biển nông BTB phân bố thành 2 đới tương ứng với đường bờ hiện tại và đường bờ cổ. Theo chiều từ bờ ra khơi, ở độ sâu 0m đến 15 - 20m (tuỳ từng nơi) trầm tích có độ hạt giảm dần. Từ độ sâu 15 - 20m đến 25m nước, trầm tích có độ hạt 15 tăng dần. Từ độ sâu > 25 - 30m nước trở ra, trầm tích lại có độ hạt giảm dần. Đặc điểm này thể hiện rõ từ Nga Sơn đến Đèo Ngang (thuộc vùng I), còn từ Đèo Ngang đến Cồn Cỏ (thuộc vùng II ) không thể hiện rõ do hoạt động sụt lún liên tục trong Đệ tứ. 3.2.1.2- Đặc điểm phân bố khoáng vật: - Khoáng vật vụn cơ học: kết quả các tài liệu phân tích khoáng vật đã xác lập được 4 trường, ngoài các khoáng vật chính (như: thạch anh, felspat, mica...), chúng được đặc trưng bởi tổ hợp các khoáng vật phụ như sau: Trường số 1 có các khoáng vật phụ đặc trưng: disten, silimanit và ít staurolit, phân bố trên đáy biển từ Nga Sơn đến Mũi Bang (sâu 0 - 30m nước), liên quan đến các đá biến chất cổ của hệ tầng Nậm Cô và hệ tầng Sông Mã... Trường số 2 có các khoáng vật phụ đặc trưng: pyroxen, amphibol, magnetit, phân bố trên đáy biển từ Mũi Bang đến Mũi Rồng (sâu 0 - 30m nước) và ngoài khơi khu vực Nhật Lệ đến Cửa Thuận An (sâu > 40m nước), liên quan đến các đá phun trào bazan... Trường số 3 có các khoáng vật phụ đặc trưng: granat, turmalin, pyroxen, amphibol, phân bố trên đáy biển từ Mũi Rồng đến nam Cửa Nhật Lệ (sâu 0 - 30m nước), từ Vĩnh Thái đến Cửa Thuận An (sâu 0 - 17m nước), liên quan đến các trầm tích biến chất hệ tầng Long Đại, Đại Giang, trầm tích lục nguyên xen phun trào hệ tầng Đồng Trầu... Trường số 4 có các khoáng vật phụ đặc trưng: turmalin, monazit - xenotim, ít granat và disten, phân bố trên đáy biển từ Cửa Việt đến Đèo Hải Vân (độ sâu > 20m nước), phủ chờm toàn bộ bãi cạn Thuận An, liên quan tới magma axit phức hệ Hải Vân... - Thành phần khoáng vật sét: tác giả nghiên cứu 3 nhóm khoáng vật sét: kaolinit, hydromica và montmorilonit để luận giải 16 môi trường thành tạo và nguồn gốc các vật liệu trầm tích (tổng của 3 nhóm khoáng vật sét này được tính là 100%). Sét kaolinit (chiếm > 90% trong tổng 3 nhóm khoáng vật sét) phân bố trước các cửa sông Mã, sông Cả, sông Gianh và biển ven bờ chân Đèo Hải Vân chứng tỏ nguồn cung cấp vật liệu do sông suối mang ra từ các vỏ phong hoá trên đới ven biển. Sét hydromica (> 90%) phân bố chủ yếu ở đới ven bờ vùng I (Thanh - Nghệ - Tĩnh), cho thấy nguồn cung cấp vật liệu là các tầng trầm tích lục nguyên giàu hydromica có vỏ phong hoá chưa triệt để ở đới ven biển. Sét ít khoáng hydromica, kaolinit và ít montmorilonit (<10%) có diện phân bố rộng, cho thấy nguồn cung cấp vật liệu từ nhiều loại đá gốc bị phong hoá, trong đó có ít đá magma siêu mafic và mafic. Sét đa khoáng hydromica, kaolinit và montmorilonit, trong đó montmorilonit chiếm tỷ lệ cao >10%, có chỗ tới 37%; phân bố ở hai khu vực liên quan tới diện phân bố đá bazan (Hòn Mê và Cồn Cỏ). 3.2.2- Đặc điểm phân bố trầm tích theo địa tầng: 3.2.2.1- Thành phần cấp hạt : Trầm tích Đệ tứ có tính chu kì rõ rệt. Bắt đầu mỗi chu kì thường là trầm tích vụn thô, sau đó chuyển dần đến trầm tích hạt mịn. Sáu chu kì kế tiếp nhau tạo nên mặt cắt trầm tích Đệ tứ. Ranh giới chuyển tiếp từ hạt thô sang hạt mịn thường từ từ và không rõ ràng, còn ranh giới chuyển tiếp từ hạt mịn (bột sét) sang hạt thô (cuội sạn sỏi) rất rõ ràng bằng bề mặt phong hoá laterit. Theo chiều từ dưới lên: trầm tích vụn thô có kích thước hạt và chiều dày giảm dần qua mỗi chu kì, còn trầm tích hạt mịn thì ngược lại có chiều dày tăng dần và ngày càng chiếm ưu thế. 3.2.2.2- Thành phần khoáng vật: 17 Mức độ phong hoá của các khoáng vật có xu hướng tăng dần từ dưới lên trên, hay độ chín muồi của trầm tích vụn tăng theo thời gian. Hàm lượng thạch anh trong cùng một tướng trầm tích có xu hướng tăng lên ở các thành tạo trẻ. Các khoáng vật tự sinh (như goethit - limonit...) phân bố chủ yếu ở phần trên của mỗi phân vị địa tầng (hay phần cuối của mỗi chu kì). Siderit chỉ xuất hiện ở các tầng trầm tích sáng màu (cát pha sạn sỏi, cát, cát bột màu trắng) tuổi từ Pleistocen giữa đến Holocen giữa (QII - QIV1-2). Trong số các khoáng vật sét, hydromica thường chiếm tỷ lệ cao hơn cả và thay đổi không rõ qui luật, còn kaolinit và montmorilonit có tương quan nghịch: nếu hàm lượng kaolinit tăng thì hàm lượng montmorilonit giảm và ngược lại. 3.2.2.3- Thành phần sinh vật : Theo cột địa tầng từ cổ đến trẻ, các di tích sinh vật từ chỗ ít gặp đến rất phổ biến. Từ chỗ có thành phần đơn điệu, chỉ bắt gặp một số giống loài sinh vật nước ngọt đến một số giống loài của sinh vật nước lợ và cuối cùng là sự phong phú các sinh vật biển (Foraminifera, Nannofosil, Nannoplanton, Diatomae…) CHƯƠNG 4 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN TRẦM TÍCH ĐỆ TỨ BIỂN NÔNG BTB 4.1- Cấu trúc các mặt cắt trầm tích Đệ tứ biển nông BTB: Tổng hợp các mặt cắt có thể rút ra nhận xét: Chiều dày trầm tích Pleistocen tăng dần từ bờ ra khơi, ngược lại trầm tích Holocen có chiều dày giảm dần từ bờ ra khơi. Tính chu kì được thể hiện rõ: Bắt đầu của mỗi tập trầm tích tính từ dưới lên thường là trầm tích hạt thô sau đó chuyển dần lên trầm tích hạt mịn hơn, kết thúc là trầm tích hạt mịn với bề mặt phong hoá laterit. Bề mặt phong hoá laterit là bằng chứng của biển rút ra xa "lâu dài" và tại đó có gián đoạn trầm tích. Môi trường trầm tích thay đổi từ sông ® sông - biển, biển - đầm lầy 18 ® biển, châu thổ. Các đá gốc lộ ra trong Đệ tứ phân bố chủ yếu ở độ sâu < 15m nước. Các hố đào khoét thể hiện rõ nhất ở các tập trầm tích số 4, 5. Các đứt gãy Đệ tứ chỉ thấy có dấu hiệu ở các tập 1, 2, 3, 4. Hoạt động phun trào bazan xảy ra phức tạp và theo từng đợt với kiểu phun trào khe nứt là chủ yếu. 4.2- Lịch sử phát triển trầm tích Đệ tứ biển nông BTB: 4.2.1- Giai đoạn Pleistocen sớm (QI): thành tạo trầm tích aluvi - proluvi - deluvi (apd) và sông - biển (am) là chủ yếu. Trầm tích vụn thô phân bố chủ yếu ở vùng I. Trầm tích hạt mịn hơn (bột sét, sét) chiếm tỷ lệ không lớn (30 - 35%), phân bố chủ yếu ở vùng II và liên quan tới các trũng nhỏ ven biển. Trong thành phần vụn có nhiều mảnh đá, thạch anh, felspat...; trầm tích có độ chín muồi (T = thạch anh/ mảnh đá + felspat + amphibol + pyroxen = 13,6) không cao, chứng tỏ phong hoá vật lí ở giai đoạn này đóng vai trò chủ đạo; các khoáng vật sét chủ yếu có chlorit, hydromica và kaolinit. Các tham số trầm tích Md = 0,48mm; So = 2,77; Ro = 0,55. Các chỉ tiêu địa hoá môi trường: Kt = 1,1 ; pH = 7,1; Eh = 142mv; Fe2+S/Chc = 0,34. Không thấy di tích cổ sinh đặc trưng cho biển, chỉ có các bào tử phấn hoa: Polypodium sp., Cyathea sp., Pteris sp., Carya sp., Taxodium sp.. Biển lùi, trầm tích Pleistocen sớm bị phong hoá tạo lớp laterit hoá bề mặt. 4.2.2- Giai đoạn Pleistocen giữa, phần sớm (QII1): thành tạo các trầm tích sông châu thổ, sông biển và biển nông, trầm tích vụn thô vẫn chiếm tỷ lệ cao (cuội sạn 15 - 20%), trầm tích hạt mịn đã tăng lên (bột sét 35 - 40%). Thành phần hạt vụn có độ chín muồi chưa cao (T = 19,7). Khoáng vật sét chủ yếu có chlorit, hydromica, kaolinit. Các tham số trầm tích: Md = 0,39mm; So = 2,83; Ro = 0,65. Các chỉ tiêu địa hoá môi trường: Kt = 1,65; pH = 7,2; Eh = 150mv; 19 Fe2+S/Chc = 0,44. Biển lùi, các trầm tích QII1 bị phong hoá tạo lớp vỏ laterit hoá bề mặt. Hiếm gặp di tích sinh vật. 4.2.3- Giai đoạn Pleistocen giữa, phần muộn (QII2): thành tạo các trầm tích sông - biển, biển nông, trầm tích bắt đầu bằng các vật liệu vụn thô (cuội sạn cát), kết thúc là trầm tích hạt mịn (cát bột, bột sét, sét) và bề mặt phong hoá laterit. Chiều dày của trầm tích vụn thô giảm hẳn (< 10m), khối lượng trầm tích hạt mịn tăng rõ rệt (chiếm 45 - 50%). Các tham số trầm tích: Md = 0,1 - 0,27mm; So = 1,4 - 3,3; Ro = 0,6 - 0,8. Các chỉ tiêu địa hoá môi trường: Kt = 1,25; pH = 7,2; Eh = 137mv; Fe2+S/Chc = 0,44. Ngoài bào tử phấn hoa của rừng ngập mặn còn phát hiện thấy một số loài tảo và Mollusca đặc trưng cho môi trường biển nông ven bờ. 4.2.4- Giai đoạn Pleistocen muộn, phần sớm(QIII1): thành tạo các trầm tích sông biển, biển - đầm lầy, biển; thành phần độ hạt thay đổi từ cuội sạn sỏi® cát pha sạn sỏi® cát® cát bột® bột sét® sét® sét bột® bột sét. Trong đó hàm lượng bột sét đã tăng cao (45 - 55%). Các khoáng vật sét chủ yếu có chlorit, kaolinit, hydromica. Các tham số trầm tích: Md = 0,1 - 0,5mm; So = 1,6 - 3,1; Ro = 0,5 - 0,7. Chỉ tiêu địa hoá môi trường: Kt = 0,98 - 1,2; pH = 7,1 - 7,5; Eh = 67 - 98mv; Fe2+S/Chc = 0,30. Ngoài bào tử phấn hoa của rừng ngập mặn còn phát hiện thấy một số loài tảo và Mollusca đặc trưng cho môi trường biển nông. Biển lùi, các thành tạo trầm tích (QIII1) bị phong hoá tạo lớp vỏ laterit hoá bề mặt. 4.2.5- Giai đoạn Pleistocen muộn, phần muộn (QIII2): thành tạo các trầm tích sông - biển, biển - đầm lầy, biển nông, dạng châu thổ. Giai đoạn này được bắt đầu bằng trầm tích hạt thô hơn và kết thúc bằng trầm tích hạt mịn hơn theo thứ tự: sạn cát, cát ® cát bột ® bột sét ® sét (khi biển tiến cực đại) ® bột sét, bột sét pha cát, cát bột 20 dạng châu thổ và đầm hồ (khi biển rút); cuối cùng là gián đoạn trầm tích để tạo bề mặt laterit hoá. Trầm tích bột sét đóng vai trò chủ yếu (40,5 - 59,8%). Thành phần hạt vụn trầm tích có độ chín muồi khá cao (T = 22,3). Khoáng vật sét chủ yếu gồm: chlorit < 20%; kaolinit: 20,44 - 35,57%; hydromica: 52,26 - 45,25%; montmorilonit: 1,56 - 3,62%. Các tham số trầm tích: Md = 0,17 - 0,35mm ; So = 1,85 - 2,25; Ro = 031 - 0,55. Carbonat sinh vật chiếm 80,66 - 91,58%; carbonat hoá học chiếm 8,42 - 19,44%. Các chỉ tiêu địa hoá môi trường: Kt = 0,72 - 2,77; pH = 8,09 - 8,25; Eh = 81,5 - 135,5mv; Fe2+S/Chc = 0,97 - 1,10. Ngoài bào tử phấn hoa của rừng ngập mặn còn phát hiện thấy một số loài tảo và Mollusca đặc trưng cho môi trường vũng vịnh và biển nông. Kết quả phân tích mẫu C14 trong trầm tích giàu mùn thực vật ở các độ sâu khác nhau (18 ® 34,5m kể từ bề mặt đáy biển) trong các lỗ khoan đáy biển Hà Tĩnh cho tuổi từ 21.960 + 50 ® 31.150 + 50 năm. 4.2.6- Giai đoạn Holocen (QIV): thành tạo các trầm tích sông, sông - biển, đầm lầy - biển, biển, biển - gió. Thành phần trầm tích thay đổi hẳn: cuội sạn sỏi ( 40%) và bột sét (> 50%), giàu vụn vỏ sinh vật. Thành phần hạt vụn trầm tích có độ chín muồi cao (T = 27,6 - 28,7). Thành phần khoáng vật sét chủ yếu vẫn chlorit, hydromica, kaolinit, montmorilonit, trong đó có sự tăng cao của montmorilonit (có mẫu chiếm > 35%). Các tham số trầm tích: Md = 0,01 - 0,33mm; So = 1,1 - 3,7; Ro = 0,28 - 0,65. Các chỉ tiêu địa hoá môi trường: Kt = 0,7 - 2,5; pH = 7,5 - 8,3; Eh = 105 - 456mv; Fe2+S/Chc = 0,16 - 1,72. Thành phần cổ sinh phong phú các loại Foraminifera và tảo đặc trưng cho đới biển nông ven bờ. Kết quả phân tích mẫu C14 trong trầm tích giàu mùn thực vật ở các độ sâu khác nhau (< 16m kể từ bề mặt đáy biển) trong các lỗ khoan đáy biển 21 Hà Tĩnh cho tuổi khoảng 7.650 + 50 năm. Tóm lại, quá trình phát triển trầm tích Đệ tứ BTB có sự tiến hoá, được thể hiện qua các đặc điểm sau: - Về cấp hạt: Từ Pleistocen đến Holocen trầm tích có kích thước hạt trung bình giảm dần từ 1,5 - 0,5 đến 0,3 - 0,01mm. Khối lượng trầm tích hạt thô giảm dần theo thời gian: Ở Pleistocen sớm có chiều dày 10 - 30m, Pleistocen muộn có chiều dày 5 - 10m, Holocen có chiều dày < 5m. Ngược lại, trầm tích hạt mịn có chiều dày tăng dần và ngày càng chiếm ưu thế, tỷ lệ khối lượng giữa trầm tích hạt thô trên trầm tích hạt mịn ngày càng giảm dần qua mỗi chu kì. - Về khoáng vật: Độ chín muồi của trầm tích có xu hướng tăng dần từ dưới lên trên T = 13,6 ® 19,7 ® 22,2 ® 27,6 ® 28,7. Hàm lượng thạch anh trong cùng một tướng trầm tích có xu hướng tăng lên ở các thành tạo trẻ. Các khoáng vật tự sinh (oxyt sắt) thành tạo ở phần cuối của mỗi chu kì trầm tích và có xu hướng tăng dần hàm lượng theo thời gian. Khoáng vật siderit thường xuất hiện trong các trầm tích sáng màu tuổi từ Pleistocen giữa, phần muộn đến Holocen giữa (QII2 - QIV1-2); không có mặt trong trầm tích tuổi Pleistocen sớm (QI) và hiện đại (QIV3). Đối với khoáng vật sét: hàm lượng tổng khoáng vật sét tăng dần từ cổ đến trẻ. Trong đó hydromica thường chiếm tỷ lệ cao hơn cả và thay đổi không rõ qui luật; còn kaolinit và montmorilonit có tương quan nghịch, phụ thuộc vào nguồn cung cấp, vị trí phân bố và môi trường thành tạo. - Về thành phần hoá học: Tỷ số SiO2/Al2O3 tăng dần theo thời gian, hàm lượng Na2O và K2O có xu thế giảm qua các chu kì. - Về thành phần sinh vật: Theo thời gian, các di tích sinh vật từ chỗ ít gặp (hiếm) đến rất phổ biến. Từ chỗ có thành phần đơn điệu, chỉ bắt gặp một số giống loài của sinh vật nước ngọt đến một số 22 giống loài của sinh vật nước lợ và cuối cùng là sự phong phú của các sinh vật biển (Foraminifera, Nannoplanton, Diatomae…) - Về môi trường thành tạo: Kết quả nghiên cứu tổng hợp cho thấy môi trường thành tạo trầm tích vùng nghiên cứu là môi trường chuyển tiếp giữa lục địa và biển. Tướng trầm tích phát triển ngày càng đa dạng và với xu thế môi trường biển ngày càng chiếm ưu thế. CHƯƠNG 5 ĐẶC ĐIỂM SA KHOÁNG BIỂN NÔNG BTB 5.1- Điều kiện thành tạo sa khoáng: Để hình thành sa khoáng đới biển nông phải có 2 điều kiện cần và đủ. Điều kiện cần là có nguồn cung cấp khoáng vật quặng. Điều kiện đủ là phải có môi trường thuận lợi cho tích tụ sa khoáng. Nguồn cung cấp khoáng vật quặng cho vùng nghiên cứu chính là các đá gốc phân bố trong vùng, đã được nêu trong chương 2. Môi trường thuận lợi cho tích tụ sa khoáng: Các tích tụ sa khoáng trong vùng nghiên cứu được chia thành 2 nhóm theo nguồn gốc thành tạo: nhóm thành tạo trong môi trường lục địa và nhóm thành tạo trong môi trường biển. Nhóm thành tạo trong môi trường lục địa liên quan tới các tướng cuội sạn cát aluvi - deluvi - eluvi bị chôn vùi dưới đáy biển, đã được phát hiện qua các lỗ khoan biển khu vực Hà Tĩnh và các tuyến địa chấn nông độ phân dải cao trong vùng nghiên cứu, có thể tìm kiếm vàng, thiếc. Nhóm thành tạo trong môi trường biển liên quan chủ yếu đến các đường bờ biển (cổ và hiện đại), gồm các tướng sạn cát bãi triều, đê cát ven bờ trong mọi chu kì trầm tích; có thể tìm kiếm sa khoáng quặng Ti - Zr - TR và Sn, Au đi kèm. 5.2- Nguồn gốc và đặc điểm phân bố sa khoáng: 23 Để xác định nguồn cung cấp vật liệu trầm tích hình thành sa khoáng cần phải nghiên cứu đặc điểm thành phần thạch học, khoáng vật, các tham số trầm tích… Kết quả nghiên cứu thành phần thạch học và khoáng vật đã phân vùng thạch học trầm tích vùng nghiên cứu thành 4 trường khác nhau, liên quan mật thiết với các đá gốc phân bố trên đường bờ và đáy biển ở từng khu vực. Kết hợp với các nghiên cứu về thành phần khoáng vật, tổ hợp cộng sinh khoáng vật, đặc điểm tiêu hình khoáng vật… cho thấy: vật liệu trầm tích và các tích tụ khoáng sản ở đây không phải từ xa đem tới mà chủ yếu do phá huỷ các đá gốc phân bố trên đới ven biển và đáy biển trong vùng BTB. 5.3- Tiềm năng sa khoáng và dự kiến các vùng có triển vọng cho công tác tìm kiếm: Đới biển nông BTB có triển vọng về sa khoáng quặng Ti - Zr - TR (có biểu hiện Au, Sn đi kèm). Trên tầng mặt, ở độ sâu 20 - 30m nước có các khu vực Sầm Sơn, Thuận An - Hải Vân cần được chú ý trong công tác tìm kiếm. Dưới sâu (trong trầm tích Pleistocen) có các khu vực Sầm Sơn, Cửa Sót - Cửa Khẩu, Thuận An - Hải Vân, diện tìm kiếm dao động ở độ sâu 0 - 15m nước (tuỳ theo từng khu vực) trên các đường bờ cổ bị chôn vùi và các eluvi - deluvi - aluvi trên các đá gốc giàu khoáng vật nặng. KẾT LUẬN Từ các kết quả nghiên cứu trên có thể rút ra một số kết luận sau: 1- Trầm tích Đệ tứ đới biển nông vùng BTB có thành phần phức tạp và thay đổi có qui luật phụ thuộc vào dao động mực nước biển và hoạt động tân kiến tạo. Dao động mực nước biển chi phối rõ nét đặc điểm trầm tích theo chiều ngang, còn hoạt động tân kiến tạo chi phối rõ nét đặc điểm trầm tích theo chiều dọc bờ. 24 2- Trầm tích Đệ tứ đới biển nông vùng BTB được thành tạo theo 6 chu kì. Việc xác lập các chu kì trầm tích này là cơ sở tin cậy cho việc phân chia chi tiết địa tầng Đệ tứ. 3- Liên kết - tổng hợp địa tầng Đệ tứ ven biển và biển nông ven bờ (đặc biệt là tài liệu lỗ khoan) đã xác lập được tính phổ biến của các bề mặt phong hoá laterit. Mỗi bề mặt laterit hoá được thành tạo liên quan tới một pha biển lùi, kết thúc hoạt động của một chu kì trầm tích biển. Vì vậy có thể coi bề mặt laterit hoá là mặt đánh dấu trong phân chia địa tầng trầm tích Đệ tứ. Hay nói cách khác, bề mặt phong hoá laterit là ranh giới phân chia địa tầng trầm tích Đệ tứ. 4- Hoạt động phun trào bazan Đệ tứ đáy biển BTB rất phức tạp. Dựa vào mối quan hệ địa tầng trầm tích Đệ tứ cũng như các bề mặt bào mòn trên đá bazan sinh ra do hoạt động xâm thực của biển ở các pha biển tiến, cùng với các nguồn tài liệu khác có thể phân chia hoạt động phun trào bazan đáy biển Vĩnh Linh - Cồn Cỏ thành 6 giai đoạn chính, tương ứng với các phân vị địa tầng trầm tích: QI, QII1, QII2, QIII 1, QIII 2 và QIV. 5- Tiến hoá trầm tích theo không gian và thời gian đều có sự lặp lại của thành phần độ hạt và môi trường trầm tích ở mỗi chu kì, nhưng với xu hướng càng về sau môi trường biển càng chiếm ưu thế. Độ hạt trầm tích được thay đổi từ thô sang mịn ở mỗi chu kì, qua mỗi chu kì trầm tích hạt thô có kích thước hạt và chiều dày giảm dần, trầm tích hạt mịn có chiều dày tăng dần và ngày càng chiếm ưu thế. Thành phần khoáng vật có sự thay đổi: các khoáng vật lục sinh có độ chín muồi ngày càng tốt hơn, hàm lượng thạch anh trong trầm tích vụn thô có xu hướng ngày càng tăng. Các khoáng vật tự sinh (goethit, limonit...) tăng dần theo thời gian ở mỗi chu kì và qua các chu kì. Về thành phần hoá học, tỷ số SiO2/Al2O3 tăng dần theo thời gian. Di tích 25 sinh vật trong trầm tích ngày càng phong phú cả về giống loài và số lượng với xu hướng các sinh vật biển (nhất là Foraminifera, Nannofosil, Diatomae...) ngày càng chiếm ưu thế. 6- Trên tầng mặt đới biển nông ven bờ BTB tồn tại 2 đường bờ phân bố ở độ sâu 0m và 20 - 30m nước, tuổi QIV3 và QIV1-2. Dưới sâu có dấu hiệu tồn tại 2 đường bờ tuổi QIII2 và QIII1 bị chôn vùi, phân bố ở độ sâu 10 - 25m nước, bị phủ bởi các trầm tích trẻ hơn dày từ 10 - 30m tuỳ từng khu vực (phụ thuộc vào hoạt động tân kiến tạo). 7- Vùng nghiên cứu có triển vọng về sa khoáng quặng Ti - Zr - TR và có thể có Sn, Au. Công tác tìm kiếm sa khoáng cần tập trung ở các đường bờ cổ và các thành tạo eluvi - deluvi - aluvi trên các đá gốc giàu khoáng vật nặng, thuộc các khu vực Sầm Sơn (Thanh Hoá), Cửa Hội - Cửa Khẩu (Hà Tĩnh), Thuận An - Hải Vân (Thừa Thiên - Huế). CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 1. Nguyễn Biểu, Đào Mạnh Tiến, Vũ Trường Sơn, La Thế Phúc (1993), “Triển vọng thiếc ở vùng biển nông ven bờ Nam Trung Bộ, Việt Nam”, Proc. Intern. Works. Viet Nam tin ore proceedings, tr. 33 - 39, Hà Nội. 2. Nguyễn Biểu, Đào Mạnh Tiến, Vũ Trường Sơn, Nguyễn Ngậu, La Thế Phúc, Trịnh Thanh Minh, Nguyễn Chung Hoạt, Hoàng Văn Thức (1995), “Đặc điểm địa chất và triển vọng khoáng sản rắn vùng biển ven bờ Đèo Ngang - Nga Sơn”, Địa chất KS DKVN, tập 2, tr. 99 - 106, Hà Nội. 3. Đỗ Thị Hoà Lan, La Thế Phúc, Nguyễn Chiến Đông, Ngô Bích Hằng, Bùi Thị Tưởng (1995), “Tiềm năng quặng đất hiếm monazit 26 - xenotim trong sa khoáng ven biển Việt Nam”, Địa chất Khoáng sản, tập 4, tr. 231 - 243, Viện NCĐC & KS, số kỷ niệm 30 năm thành lập Viện NCĐC & KS (1965 - 1995), Hà Nội. 4. La Thế Phúc, Đỗ Thị Hoà Lan, Đỗ Vân Thanh (1996), “Nguồn cung cấp quặng sa khoáng biển ven bờ (0 - 50m nước) Miền Trung Việt Nam”, Tạp chí Địa chất, loạt A(237), tr. 25 - 28, Cục Địa chất Việt Nam, Hà Nội. 5. Nguyễn Biểu, Đào Mạnh Tiến, La Thế Phúc, Vũ Trường Sơn (1997), “Triển vọng khoáng sản kim loại biển ở Miền Trung Việt Nam” (Prospectives of marine metallic minerals of Central Viet Nam), Ext. abstr. Seminar Geol. Metallic Min, pp. 47-51, Hà Nội. 6. La Thế Phúc (1997), “Biểu hiện sa khoáng casiterit - vàng vùng cửa sông Hồng và nguồn gốc của chúng”. Tạp chí Địa chất, loạt A(243), tr. 39 - 42, Cục ĐC & KS Việt Nam, Hà Nội. 7. Nguyễn Biểu, La Thế Phúc, Nguyễn Chung Hoạt, Hoàng Văn Thức, Lê Văn Học, Nguyễn Tiến Cường (1998), “Lớp vỏ phong hoá Pleistocen thượng ở châu thổ Sông Hồng”, Tạp chí Địa chất, loạt A(249), tr. 9 - 16, Cục ĐC & KS Việt Nam, Hà Nội. 8. Nguyễn Biểu, Đào Mạnh Tiến, La Thế Phúc (1999), “Triển vọng sa khoáng biển ven bờ Nam Trung Bộ Việt Nam”, Tuyển tập báo cáo khoa học, Hội nghị khoa học công nghệ biển toàn quốc lần thứ IV, tập II, tr. 775 - 779, Hà Nội. 9. Nguyễn Biểu, Dương Văn Hải, La Thế Phúc, Lê Văn Học, Huỳnh Xuân Thái (1999), “Khoáng sản biển Hải Phòng - Quảng Ninh”, Tuyển tập báo cáo khoa học, Hội nghị khoa học công nghệ biển toàn quốc lần thứ IV, tập II, tr. 767 - 774, Hà Nội. 10. Nguyễn Biểu, La Thế Phúc, Dương Văn Hải (2000), “Khoáng sản rắn biển nông ven bờ Việt Nam”, Tóm tắt các báo cáo Hội 27 nghị khoa học địa chất - khoáng sản năm 2000, tr. 45, Hà Nội. 11. La Thế Phúc, Nguyễn Biểu (2002), “Hoạt động phun trào bazan Đệ tứ đáy biển khu vực Vĩnh Linh - Cồn Cỏ”, Tạp chí Địa chất, loạt A(271) (đã đăng in), Cục ĐC & KS Việt Nam, Hà Nội. 12. La Thế Phúc, Nguyễn Biểu, Trần Nghi (2002), “ Đặc điểm phân bố trầm tích tầng mặt biển nông ven bờ (0 - 30m nước) Bắc Trung Bộ”, Địa chất và Khoáng sản, tập 8 (đã đăng in), Viện NCĐC & KS, Hà Nội.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdftramtichdetu_diachatvietnam_2639.pdf
Luận văn liên quan