Đặc điểm địa chất thuỷ văn khu công nghiệp cảng biển Hòn La, tỉnh Quảng Bình

5 TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Số 59, 2010 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT THUỶ VĂN KHU CÔNG NGHIỆP CẢNG BIỂN HÒN LA, TỈNH QUẢNG BÌNH Nguyễn Văn Canh, Nguyễn Đình Tiến Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế TÓM TẮT Trên cơ sở kết quả phân tích các tài liệu đã nghiên cứu trước đây, kết hợp với công tác đo vẽ địa chất - địa chất thuỷ văn, khoan thăm dò và nghiên cứu thành phần hoá nước dưới đất, tác giả đã phân tích về đặc điểm địa chất và địa chất thuỷ văn khu vực khu công nghiệp cảng biển Hòn La, tỉnh Quảng Bình, từ đó đánh giá quy luật phân bố, thành phần thạch học của các thành tạo địa chất, mức độ chứa nước, thấm nước và khả năng khai thác của các tầng chứa nước trong khu vực phục vụ chiến lược phát triển khu công nghiệp cảng biển Hòn La tỉnh Quảng Bình. 1. Mở đầu Khu công nghiệp cảng biển Hòn La tỉnh Quảng Bình với diện tích 15 km2 thuộc địa phận các thôn: Vĩnh Sơn, Minh Sơn, Thọ Sơn, Đông Hưng và 19/5 của xã Quảng Đông, huyện Quảng Trạch, tỉnh Quảng Bình. Đây là một trong những dự án phát triển kinh tế vùng ven biển Bắc Miền Trung và là khu công nghiệp tổng hợp, đa ngành và là cảng biển của tỉnh Quảng Bình. Chính vì vậy, để làm cơ sở cho việc thiết kế xây dựng và đánh giá khả năng cung cấp của nước dưới đất cho sự phát triển của khu công nghiệp cảng biển trong tương lai, cần thiết phải làm sáng tỏ đặc điểm địa chất và địa chất thuỷ văn tại khu vực. 2. Đặc điểm địa chất – kiến tạo 2.1. Địa tầng Trên cơ sở bản đồ và báo cáo thuyết minh bản đồ địa chất và khoáng sản, tỷ lệ 1/200.000, tờ Mahaxay - Đồng Hới do Nguyễn Quang Trung chủ biên, bản đồ và báo cáo thuyết minh bản đồ vỏ phong hoá và trầm tích Đệ Tứ Việt Nam, tỷ lệ 1/200.000 do Ngô Quang Toàn chủ biên, kết hợp với các kết quả khoan, khảo sát của Trường Đại học Khoa học và một số công trình của các cơ quan nghiên cứu có liên quan đến khu vực Hòn La và vùng kế cận, chúng tôi phân chia khu vực nghiên cứu thành các phân vị địa tầng như sau: 6 2.1.1. Giới Mesozoi Hệ Trias - Thống Trung, bậc Anisi, hệ tầng Đồng Trầu, Phân hệ tầng dưới (T2a đt1) Tại khu vực nghiên cứu, đất đá của phụ hệ tầng lộ ra khá lớn thành dải bao phủ toàn bộ phía Tây (từ thôn 19/5 đến ranh giới tỉnh Hà Tĩnh) và toàn bộ phía Bắc kéo dài ra sát biển Đông. Còn ở khu vực trung tâm, chúng lộ ra thành 3 đồi cao phân bố ở ranh giới thôn Vĩnh Sơn với thôn Minh Sơn và tại thôn Thọ Sơn với diện tích khoảng 13,63 km2. Ngoài ra, thành tạo này còn ở 3 đảo là Hòn Cỏ, Hòn La và Hòn Lôm (hòn Vũng Chùa), với diện lộ khoảng 0,91 km2. Phần còn lại hệ tầng Đồng Xoài bị phủ bởi các trầm tích Kainozoi, Hệ Đệ Tứ và làm móng cho toàn bộ khu vực nghiên cứu. Thành phần chủ yếu của trầm tích này là cát kết, bột kết, ryolit porphyr. Đá rắn chắc, cấu tạo khối, mức độ nứt nẻ từ kém đến mạnh, màu xám tro, lục nhạt, xám đen. Phần trên đá bị phong hoá vừa đến mạnh, dày 1 – 6 m, phần giữa đá bị nứt nẻ vừa đến kém, dày 30 – 40 m và phần dưới cùng đá cấu tạo khối rắn chắc, không nứt nẻ. Quan hệ dưới của đá chưa xác định được, còn quan hệ trên chúng bị phủ bất chỉnh hợp bởi các trầm tích nguồn gốc sông - biển hệ tầng Tú Loan (amQ1 3tl), một số nơi gần chân núi bị phủ bởi các trầm tích Hệ Đệ Tứ không phân chia (Q) nguồn gốc sông – lũ (apQ) và tàn tích - sườn tích (edQ). 2.1.2. Giới Kainozoi - Hệ Đệ Tứ a. Thống Pleistocen thượng, hệ tầng Tú Loan (amQ1 3tl) Trầm tích của hệ tầng Tú Loan tại khu vực nghiên cứu có nguồn gốc sông - biển, nét đặc trưng của hệ tầng là trên bề mặt trầm tích thường có màu sắc loang lổ do chịu quá trình phong hoá thấm đọng. Tại khu vực nghiên cứu chúng phân bố lộ ra chủ yếu ở phần địa hình thấp, phần trung tâm khu vực thuộc các thôn Vĩnh Sơn, Minh Sơn, Thọ Sơn, Đông Hưng và 19/5, với tổng diện lộ khoảng 5 km2, phần còn lại ở phía Đông (phía Biển) bị phủ bởi các trầm tích có tuổi trẻ hơn (chỉ bắt gặp trong các lỗ khoan). Qua kết quả nghiên cứu tại các vết lộ và tài liệu các lỗ khoan trong khu vực cho thấy thành phần thạch học gồm bột, cát, sét màu xám vàng, lẫn sạn sỏi, có nhiều kết von laterit (lớp laterit đôi chỗ dày 0,5 – 1 m). Chiều dày biến đổi từ 3 m – 10 m. Thành phần thạch học từ trên xuống gồm: Phía trên là lớp mỏng cát, sét màu xám, xám đen, dày khoảng 0,5 m, tiếp dưới là lớp sét màu vàng, nâu đỏ có lẫn nhiều cuội sỏi, dày khoảng 0,5 – 1 m và dưới cùng là sét, cát màu xám vàng. Trầm tích hệ tầng Tú Loan tại khu vực phủ bất chỉnh hợp lên các đá của hệ tầng Đồng Trầu (T2 ađt1). Phần phía Nam chúng bị phủ bởi các trầm tích nguồn gốc biển – gió (mvQ2 3), phần trung tâm và phía Bắc chúng bị phủ bởi các trầm tích nguồn biển (mQ2 1-2), riêng phần phía Đông thôn Vĩnh Sơn chúng bị phủ bởi trầm tích có nguồn gốc sông - biển (amQ2 1-2). 7 b. Thống Holocen hạ - trung (Q2 1-2) * Trầm tích hỗn hợp sông - biển (amQ2 1-2) Trầm tích hỗn hợp sông - biển tại khu vực nghiên cứu không lộ ra trên mặt, chúng bị phủ hoàn toàn chủ yếu bắt gặp trong các lỗ khoan (LK01, LK02, LK03) phân bố phía Đông thôn Vĩnh Sơn (từ khe Đồng Mười về phía Biển). Thành phần chủ yếu là Sét màu xám xanh, xám đen, có chứa nhiều vỏ ốc, sò, mức độ gắn kết yếu. Bề dày biến đổi từ 3 – 10 m. Trầm tích sông - biển (amQ2 1-2) tại khu vực phủ lên lớp cuội, sỏi của hệ tầng Tú Loan (amQ1 3tl) và bị phủ bởi các trầm tích nguồn gốc biển hệ Đệ Tứ (mQ2 1-2). * Trầm tích biển (mQ2 1-2) Trầm tích biển tại khu vực được hình thành trong đợt biển tiến Flandrian, chúng phân bố lộ ra ở 2 khu vực: Phần trung tâm thôn Vĩnh Sơn, với diện lộ khoảng 2,74 km2 và phần trung tâm thôn Minh Sơn, với diện lộ khoảng 0,5 km2. Theo tài liệu các lỗ khoan LK01, LK02, LK03, thành tạo này có bề dày biến đổi từ 3 – 7 m. Thành phần thạch học chủ yếu là cát, bột màu xám trắng, xám xanh đen. Cát hạt mịn đến hạt trung. Mức độ gắn kết yếu, rời rạc. Về quan hệ dưới, chúng chủ yếu phủ lên các trầm tích hệ tầng Tú Loan (amQ1 3tl), riêng phía Đông thôn Vĩnh Sơn chúng lại phủ trực tiếp trên trầm tích nguồn gốc sông - biển cùng tuổi (amQ2 1-2). Còn quan hệ trên chúng bị phủ bởi các trầm tích nguồn gốc biển – gió Hệ Đệ Tứ, thống thượng (mvQ2 3). c. Thống Holocen thượng (Q2 3) * Trầm tích biển – gió (mvQ2 3) Trầm tích biển gió trong khu vực phân bố lộ ra gần sát bờ biển tạo thành dải kéo dài từ phía Nam (thôn 15/5) đến phía Bắc (thôn Vĩnh Sơn), với tổng diện lộ khoảng 2,17 km2. Tại thôn Vĩnh Sơn, chúng lộ ra thành các cồn cát cao từ 10 – 19 m. Thành phần thạch học chủ yếu là cát hạt mịn, màu xám trắng, xám vàng, có nhiều vảy muscovit. Cát rời rạc. Trong cát có lẫn sa khoáng Titan. Tại các cồn cát khu vực thôn Vĩnh Sơn còn tồn tại nhiều cây Tràm và Sim bù có nguồn gốc biển. Về quan hệ dưới, ở khu vực phía Nam (thôn 19/5, Đông Hưng) và thôn Thọ Sơn chúng phủ trực tiếp lên các trầm tích của hệ tầng Tú Loan (amQ1 3tl). Còn ở thôn Vĩnh Sơn (phía Bắc) chúng phủ trục tiếp lên các trầm tích nguồn gốc biển (mQ2 1-2). Về quan hệ trên chúng bị phủ bởi các trầm tích biển hiện đại (mQ2 3). * Trầm tích biển (mQ2 3) Trầm tích biển hiện đại phân bố thành dải hẹp dọc bờ biển, kéo dài từ thôn 19/5 đến hết thôn Vĩnh Sơn. Tổng diện lộ khoảng 1,358 km2. Thành phần thạch học chủ yếu là cát hạt nhỏ đến trung màu xám vàng. Bề dày khoảng 2 – 3 m. 8 Trầm tích biển phủ lên các trầm tích nguồn gốc biển – gió cùng tuổi (mvQ2 3), một số nơi chúng phủ lên các đá của hệ tầng Đồng Trầu (T2 ađt1). d. Hệ Đệ Tứ không phân chia (Q) Các trầm tích hệ Đệ Tứ không phân chia tại khu vực tồn tại 2 dạng là sông – lũ (apQ) và tàn tích - sườn tích (edQ). * Trầm tích sông – lũ (apQ) Trầm tích sông – lũ phân bố chủ yếu trong các thung lũng trước núi cao ở phía Tây khu vực (khu vực khe Lau, khe Lách và đầu nguồn khe Nang). Tổng diện lộ khoảng 1,01 km2. Thành phần chủ yếu là tảng, cuội, dăm, sạn, cát, sét, đủ màu sắc trắng, xám, vàng. Trầm tích càng gần chân núi càng dày và độ hạt càng thô, càng xa chân núi bề dày trầm tích càng giảm và độ hạt càng mịn. Bề dày tầng trầm tích biến đổi từ 3 – 8 m. Trầm tích này phủ trực tiếp trên các đá của hệ tầng Đồng Trầu (T2 ađt1). * Tàn tích - sườn tích (edQ) Thành tạo tàn tích - sườn tích hệ Đệ Tứ không phân chia trong khu vực phân bố với diện hẹp, chủ yếu ở các chân đồi khu vực trung tâm (thôn Vĩnh Sơn, Thọ Sơn), với tổng diện lộ khoảng 0,443km2. Thành phần chủ yếu là sét, cát lẫn ít dăm, sạn. Sét màu nâu đỏ là sản phẩm phong hoá của đá ryolit. Bề dày biến đổi 2 - 4m. Trầm tích này phủ trực tiếp trên các đá của hệ tầng Đồng Trầu (T2 ađt1). 2.2. Đứt gãy Theo bản đồ địa chất và khoáng sản, tỷ lệ 1/200.000, tờ Mahaxay - Đồng Hới, do Nguyễn Quang Trung chủ biên, trong khu vực nghiên cứu có một đứt gãy chạy qua chân Đèo Ngang, theo hướng Tây – Đông. Tuy nhiên, qua kết quả đo vẽ địa chất - địa chất thuỷ văn và khảo sát Địa vật lý chúng tôi phát hiện một đứt gãy chạy dọc suối khe Nghẹo (trên đèo Ngang) và có hướng hơi lệch về phía Tây Nam – Đông Bắc (đới cà nát rộng khoảng 1-2 m). Dọc theo đứt gãy này nước dưới đất xuất lộ ra và tồn tại cả trong mùa ít mưa. Ngoài ra, khu vực còn tồn tại 2 đứt gãy nhỏ (đứt gãy giả định). Trong đó, một đứt gãy chạy qua thôn Vĩnh Sơn (theo hướng Tây – Đông) và một đứt gãy cắt qua thôn Minh Sơn đến thôn Thọ Sơn (theo hướng Tây Bắc – Đông Nam) cùng với các hệ thống khe nứt kiến tạo lẫn phong hoá nhỏ. 3. Đặc điểm địa chất thủy văn Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu và dựa vào nguyên tắc "Dạng tồn tại của nước dưới đất", chúng tôi đã chia khu vực thành 4 tầng chứa nước (3 tầng chứa nước lỗ hổng, 1 tầng chứa nước khe nứt - đứt gãy) và 1 thành tạo địa chất rất nghèo nước đến cách nước (hình 1, 2). 9 3.1.Đặc điểm địa chất thuỷ văn của các tầng chứa nước: 3.1.1 Các tầng chứa nước lỗ hổng: a. Tầng chứa nước Hệ Đệ Tứ không phân chia (q) Tầng chứa nước này phân bố có dạng kéo dài hay vạt gấu ở ven rìa các thung lũng dãy núi thấp phía Tây khu vực và các chân đồi phần trung tâm, dưới dạng các nón phóng vật, với tổng diện lộ khoảng 1,453 km2, bao gồm các trầm tích có nguồn gốc aluvi – proluvi (apQ) và eluvi - deluvi (edQ). Thành phần thạch học khá hỗn tạp gồm cát có lẫn nhiều sét, bột, dăm, tảng, cuội, sạn đủ màu sắc xám trắng, xám nâu, xám vàng. Càng gần chân núi vật liệu càng thô, càng xa chân núi vật liệu càng mịn. Tổng chiều dày chung của tầng chứa nước biến đổi từ 1 m ÷ 8 m. Hình 1. Bản đồ địa chất thuỷ văn khu vực khu công nghiệp cảng biển Hòn La, tỉnh Quảng Bình 10 Hình 2. Mặt cắt địa chất thuỷ văn tuyến EF Do diện phân bố hẹp nên mùa ít mưa chỉ có một số khu vực nhỏ thuộc thành tạo edQ (thôn Vĩnh Sơn, Thọ Sơn) còn tồn tại tầng chứa nước nhưng với bề dày rất mỏng khoảng 0,5 – 1 m, nên ít có ý nghĩa trong khai thác. Do đó, không thể bố trí các công trình thí nghiệm thấm, tuy nhiên qua đặc điểm thạch học và tài liệu khảo sát các giếng nông cho thấy: Nước dưới đất tồn tại và vận động trong các lỗ hổng của đất đá thuộc các thành tạo edQ và apQ chỉ gặp trong mùa mưa. Mức độ phong phú nước đối với khu vực tồn tại các thành tạo có nguồn gốc eluvi - deluvi (edQ) lại thuộc loại nghèo nước, còn đối với khu vưc tồn tại các thành tạo có nguồn gốc aluvi – proluvi (apQ) thuộc loại trung bình. Về tính chất thuỷ lực, nước thuộc loại không áp. Mực nước tĩnh thay đổi từ 0,5 ÷ 7 m, phụ thuộc vào bề mặt địa hình, mùa trong năm và điều kiện thế nằm của đất đá. Nước vận động chủ yếu theo hướng nghiêng của địa hình và gần trùng với phương của dòng mặt. Biên độ dao động mực nước theo mùa từ 7 ÷ 8 m. Nguồn cung cấp chủ yếu cho nước dưới đất là nước mưa ngấm trực tiếp trên bề mặt diện phân bố của tầng chứa nước. Nguồn thoát chủ yếu là cung cấp cho dòng mặt, bốc hơi trên diện lộ và cung cấp cho các tầng chứa nước nằm bên dưới khi chúng có quan hệ thuỷ lực với nhau và mực nước của tầng nằm cao hơn mực nước của tầng bên dưới. Nước thuộc loại nước siêu nhạt đến nhạt, với độ tổng khoáng hoá M = 0,10 g/l - 0,20 g/l. Độ pH = 6,5 - 7. Loại hình hoá học chủ yếu là bicacbonat. Tầng chứa nước hệ Đệ Tứ không phân chia phân bố trong diện hẹp và lộ ra trên bề mặt, nhưng chiều dày không lớn, biên độ dao động rất lớn theo mùa, dễ bị nhiễm bẩn bởi các nhân tố trên mặt. Trong mùa ít mưa, hầu hết tầng chứa nước đều không tồn tại, nên không có ý nghĩa trong khai thác nước với quy mô nhỏ đến lớn. b. Tầng chứa nước Holocen (qh) Tầng chứa nước này phân bố với diện tích hẹp, kéo dài theo dải ven biển từ thôn 19/5 đến thôn Vĩnh Sơn, trung tâm thôn Minh Sơn và phần phía Đông của Thôn Vĩnh Sơn (còn vắng mặt ở khu vực phía Tây và dãy núi thấp, nơi diện lộ của tầng chứa nước 11 Pleistocen và tầng chứa nước khe nứt hệ tầng Đồng Trầu), với tổng diện lộ khoảng 6,768 km2 (trong đó phần nước nhạt chiếm diện tích khoảng 5,6497 km2 và phần nước bị nhiễm mặn chiếm diện tích khoảng 1,1183 km2). Cấu tạo nên tầng chứa nước bao gồm các trầm tích biển (mQ2 1-2, mQ2 3) và biển – gió (mvQ2 3). Trong đó, trầm tích có nguồn gốc biển (mQ2 1-2) phân bố lộ ra ở phần trung tâm thôn Vĩnh Sơn, với diện lộ khoảng 2,74 km2 và phần trung tâm thôn Minh Sơn, với diện lộ khoảng 0,5 km2. Thành phần thạch học chủ yếu là cát, bột màu xám trắng, xám xanh đen, cát hạt mịn đến trung, mức độ gắn kết yếu, rời rạc, chiều dày biến đổi phổ biến 3 ÷ 7 m, đôi nơi >10 m (giếng nước Bộ đội). Trầm tích biển gió (mvQ2 3) phân bố thành dải gần sát biển, kéo dài từ phía Nam (thôn 19/5) đến phía Bắc (thôn Vĩnh Sơn), với tổng diện lộ khoảng 2,17 km2, tại thôn Vĩnh Sơn chúng phân bố nổi cao thành các cồn cát cao từ 10 ÷19 m, thành phần thạch học chủ yếu là cát hạt mịn, màu xám trắng, xám vàng, có nhiều vãy muscovit, cát rời rạc, chiều dày biến đổi 5 -19 m. Trầm tích biển (mQ2 3) phân bố thành dải hẹp dọc bờ biển, kéo dài từ thôn 19/5 đến hết thôn Vĩnh Sơn, với tổng diện lộ khoảng 1,358 km2, thành phần thạch học chủ yếu là cát hạt nhỏ đến trung màu xám vàng, chiều dày biến đổi từ 2 ÷ 3 m. Tổng chiều dày chung của tầng chứa nước biến đổi từ 2 m ÷ 10 m. Nước dưới đất tồn tại và vận động trong các lỗ hổng của đất đá. Kết quả hút nước thí nghiệm các giếng tại khu vực cho thấy: Mức độ phong phú nước thuộc loại trung bình (đôi nơi thuộc loại tương đối giàu). Lưu lượng các lỗ khoan Q = 0,50 l/s ÷ 0,58 l/s. Tỷ lưu lượng q = 0,495 l/s.m ÷0,806 l/s.m. Hệ số thấm K = 1,80 m/ng.đ ÷ 8,79 m/ng.đ. Hệ số nhả nước µ = 0,13 ÷ 0,16 (bảng 2.1). Bảng 2.1. Giá trị mức độ thấm, chứa nước và thành phần hoá học của nước dưới đất tại một số giếng nghiên cứu tầng chứa nước Holocen. STT Số hiệu giếng Chiều dày tầng chứa nước (m) Mực nước tĩnh (m) Lưu lượng Q(l/s) Chỉ số hạ thấp mực nước S(m) Tỷ lưu lượng q(l/s.m) Hệ số thấm K(m/ng.đ) Hệ số nhả nước µ Tổng khoáng hoá M(g/l) 1 G5 3 1,65 0,52 1,05 0,495 1,80 0,13 0,1 2 G22 3 0,70 0,58 1,03 0,563 3,36 0,14 0,4 3 G26 3 1,43 0,50 0,62 0,806 8,79 0,16 0,1 4 G25 - 1,73 - - - - - 1,7 Về tính chất thuỷ lực nước thuộc loại không áp. Mực nước tĩnh thay đổi từ 0,70 m ÷ 16 m, phụ thuộc vào bề mặt địa hình và điều kiện thế nằm của đất đá. Biên độ dao 12 động mực nước theo mùa và biến đổi từ 2 m ÷ 6 m. Nguồn cung cấp chủ yếu cho nước dưới đất là nước mưa ngấm trực tiếp trên bề mặt diện phân bố của tầng chứa nước, ngoài ra, trong mùa mưa còn được cung cấp bởi nước khe Đồng Mười tại những khu vực tầng chứa nước có quan hệ thuỷ lực với khe Đồng Mười. Nguồn thoát chủ yếu là thoát ra biển và bốc hơi trên diện lộ, đôi nơi còn cung cấp cho các tầng chứa nước nằm bên dưới khi chúng có quan hệ thuỷ lực với nhau và mực nước của tầng nằm cao hơn mực nước của tầng bên dưới. Nước thuộc loại nước siêu nhạt đến nhạt, tuy nhiên, một số nơi độ khoáng hoá của nước tăng lên và chuyển sang dạng nước lợ, với độ tổng khoáng hoá M = 0,10 g/l ÷ 1,7 g/l (giếng G25). Độ pH = 7 ÷ 7,5. Loại hình hoá học chủ yếu là bicacbonat - clorua hoặc clorua – bicacbonat. Tầng chứa nước Holocen phân bố rộng và lộ ra trên bề mặt, nhưng chiều dày tầng chứa nước không lớn, biên độ dao động theo mùa, dễ bị nhiễm bẩn bởi các nhân tố trên mặt, nên hạn chế trong khai thác nước tập trung lớn. Tuy nhiên, tầng chứa nước này có ý nghĩa quan trọng trong cung cấp nước sinh hoạt cho nhân dân bởi các giếng nông. c. Tầng chứa nước Pleistocen (qp) Tầng chứa nước này được cấu tạo bởi trầm tích hệ tầng Tú Loan (amQ1 3tl), chúng phân bố lộ ra chủ yếu ở phần địa hình thấp, phần trung tâm khu vực thuộc các thôn Vĩnh Sơn, Minh Sơn, Thọ Sơn, Đông Hưng và 19/5, với tổng diện lộ khoảng 5 km2. Phần còn lại phía Đông (phía Biển) bị phủ bởi các trầm tích có tuổi trẻ hơn (chỉ bắt gặp trong các lỗ khoan), với diện tích khoảng 6,768 km2 (trong đó phần nước bị nhiễm mặn chiếm diện tích khoảng 1,1183 km2). Thành phần thạch học gồm sét, bột, cát màu xám vàng, lẫn sạn sỏi và nhiều kết von laterit (lớp laterit có chổ dày 0,5 ÷ 1 m). Tổng chiều dày chung của tầng chứa nước biến đổi từ 3 m ÷ 9 m. Bảng 2.2. Giá trị mức độ thấm, chứa nước và thành phần hoá học của nước dưới đất tại một số giếng nghiên cứu tầng chứa nước Pleistocen STT Số hiệu giếng Chiều dày tầng chứa nước (m) Mực nước tĩnh (m) Lưu lượng Q(l/s) Chỉ số hạ thấp mực nước S(m) Tỷ lưu lượng q(l/s.m) Hệ số thấm K(m/ng.đ) Hệ số nhả nước µ Tổng khoáng hoá M(g/l) 1 G24 4 4,25 0,35 1,31 0,267 1,21 0,12 0,2 2 G20 1 8,00 0,10 1,00 0,100 0,50 0,11 0,2 3 G28 4 5,60 0,30 1,36 0,220 1,14 0,12 0,2 13 Nước dưới đất tồn tại và vận động trong các lỗ hổng của đất đá. Kết quả hút nước thí nghiệm của các giếng tại khu vực cho thấy: Mức độ phong phú nước thuộc loại nghèo nước (đôi nơi thuộc loại trung bình). Lưu lượng các lỗ khoan Q = 0,10 l/s ÷ 0,35 l/s. Tỷ lưu lượng q = 0,100 l/s.m ÷ 0,267 l/s.m. Hệ số thấm K = 0,50 m/ng.đ ÷ 1,21 m/ng.đ. Hệ số nhả nước µ = 0,11 ÷ 0,12 (bảng 2.2). Về tính chất thuỷ lực nước thuộc loại không áp một số nơi có áp lực cục bộ. Mực nước tĩnh thay đổi từ 4,25 m ÷ 8 m, phụ thuộc vào bề mặt địa hình và điều kiện thế nằm của đất đá. Biên độ dao động mực nước theo mùa và biến đổi từ 2m ÷ 8m. Nguồn cung cấp chủ yếu cho nước dưới đất là nước mưa ngấm trực tiếp trên bề mặt diện phân bố của tầng chứa nước, ngoài ra còn được cung cấp bởi các tầng chứa nước nằm trên và của các hồ chứa nước Đồng Mười trên, Đồng Mười dưới. Nguồn thoát chủ yếu là thoát ra biển và bốc hơi trên diện lộ, đôi nơi còn cung cấp cho các tầng chứa nước nằm bên dưới khi chúng có quan hệ thuỷ lực với nhau và mực nước của tầng nằm cao hơn mực nước của tầng bên dưới. Nước thuộc loại nước siêu nhạt đến nhạt, tuy nhiên, một số nơi độ khoáng hoá nước tăng lên và chuyển sang dạng nước lợ, với độ tổng khoáng hoá M = 0,10 g/l ÷ 2,5 g/l. Loại hình hoá học chủ yếu là bicacbonat. Tầng chứa nước Pleistocen phân bố rộng và lộ ra trên bề mặt, nhưng chiều dày tầng chứa nước không lớn, biên độ dao động theo mùa, dễ bị nhiễm bẩn bởi các nhân tố trên mặt, nên hạn chế trong khai thác nước tập trung lớn. Tuy nhiên, tầng chứa nước có ý nghĩa quan trọng trong cung cấp nước sinh hoạt cho nhân dân bởi các giếng nông. 3.1.2. Tầng chứa nước khe nứt - đứt gãy hệ tầng Đồng Trầu (t2) Tầng chứa nước này được cấu tạo bởi các đá của hệ tầng Đồng Trầu (T2ađt1). Tại khu vực nghiên cứu, đất đá của phụ hệ tầng lộ ra khá lớn thành dải bao phủ toàn bộ phía Tây (từ thôn 19/5 đến ranh giới tỉnh Hà Tĩnh) và toàn bộ phía Bắc kéo dài ra sát biển Đông. Còn ở khu vực trung tâm, chúng tạo lộ ra thành 3 đồi cao phân bố ở ranh giới thôn Vĩnh Sơn với thôn Minh Sơn và tại thôn Thọ Sơn. Tổng diện lộ khoảng 13,63 km2. Ngoài ra, chúng còn phân bố nổi cao thành 3 đảo là Hòn Cỏ, Hòn La và Hòn Lôm (hòn Vũng Chùa), với diện lộ khoảng 0,91 km2. Phần còn lại chúng bị phủ bởi các trầm tích Kainozoi, Hệ Đệ Tứ và làm móng cho toàn bộ khu vực nghiên cứu (trong đó phần nước bị nhiễm mặn chiếm diện tích khoảng 1,1183 km2). Thành phần thạch học chủ yếu là cát kết, bột kết, ryolit porphyr. Đá rắn chắc, dạng khối, nứt nẻ vừa đến mạnh (đứt gãy kiến tạo), màu xám tro, lục nhạt, xám đen. Tổng chiều dày chung của tầng chứa nước biến đổi từ 10 m ÷ 40 m. Nước dưới đất tồn tại và vận động trong các khe nứt của đất đá. Kết quả hút nước thí nghiệm các lỗ khoan tại khu vực cho thấy: Mức độ chứa và thấm nước bất đồng nhất theo diện và theo chiều sâu, nhìn chung, mức độ phong phú nước thuộc loại 14 nghèo nước, một số khu vực thuộc loại rất nghèo nước đến cách nước, ngược lại đôi nơi có mức độ phong phú nước trung bình đến giàu. Lưu lượng các lỗ khoan Q = 0,01 l/s ÷ 2,18 l/s. Tỷ lưu lượng q = 0,0002 l/s.m ÷ 2,420 l/s.m. Hệ số thấm K = 0,00005 m/ng.đ ÷ 2,07 m/ng.đ. Hệ số nhả nước µ = 0,02 ÷ 0,13 (bảng 2.3). Bảng 2.3. Giá trị mức độ thấm, chứa nước và thành phần hoá học của nước dưới đất một số lỗ khoan nghiên cứu tầng chứa nước khe nứt - đứt gãy hệ tầng Đồng Trầu. TT Số hiệu giếng Chiều dày tầng chứa nước (m) Mực nước tĩnh (m) Lưu lượng Q(l/s) Trị số hạ thấp mực nước S(m) Tỷ lưu lượng q(l/s.m) Hệ số thấm K(m/ng.đ) Hệ số nhả nước µ Tổng khoáng hoá M(g/l) 1 LK01 27 3,60 0,78 15,41 0,050 0,05 0,08 0,2 2 LK02 24,50 3,10 2,18 0,91 2,400 2,07 0,13 0,5 3 LK03 34,50 6 0,82 11,00 0,075 0,14 0,09 2,50 4 LK04 29,50 1,80 0,092 58,11 0,0016 0,0005 0,04 0,2 5 LK05 10 0,50 0,40 21.68 0,018 0,11 0,09 0,2 6 LK06 19 3,20 0,013 57,80 0,0002 0,00005 0,03 0,2 7 LK07 40 0,0 2,05 7,10 0,288 0,33 0,10 0,2 8 LK08 40 0,0 2,01 6,70 0,300 0,25 0,10 0,2 9 LK09 32 2,80 0,01 47,15 0,0002 0,00001 0,02 0,2 Về tính chất thuỷ lực nước thuộc loại không áp một số nơi có áp lực cục bộ. Mực nước tĩnh thay đổi từ 0 m ÷ 6 m, phụ thuộc vào bề mặt địa hình và điều kiện thế nằm của đất đá. Biên độ dao động mực nước theo mùa và biến đổi từ 2 m ÷ 6 m. Nguồn cung cấp chủ yếu cho nước dưới đất là nước mưa ngấm trực tiếp trên bề mặt diện phân bố của tầng chứa nước, ngoài ra còn được cung cấp bởi các tầng chứa nước nằm trên. Nguồn thoát chủ yếu là thoát ra biển và bốc hơi trên diện lộ. Nước thuộc loại nước nhạt, một số khu vực nước chuyển sang loại nước lợ, với độ tổng khoáng hoá M = 0,20 g/l ÷ 2,50 g/l. Độ pH = 6,5 ÷ 7,63. Loại hình hoá học chủ yếu là bicacbonat – clorua hoặc clorua - bicacbonat. Tầng chứa nước khe nứt - đứt gãy hệ tầng Đồng Trầu phân bố rộng và có chiều dày lớn, mức độ phong phú thuộc loại nghèo nước, không đồng nhất theo diện và theo chiều sâu, biên độ dao động theo mùa khá lớn, nên hạn chế trong khai thác nước tập trung lớn. Tuy nhiên, tại khu vực nghiên cứu chỉ có tầng chứa nước này mới có khả 15 năng khai thác tập trung quy mô nhỏ, bởi vì các tầng chứa nước khác có mặt trong khu vực đều có chiều dày tầng chứa nước quá mỏng và biên độ dao động mực nước lớn theo mùa, không có khả năng khai thác nước tập trung. 3.2. Các thành tạo địa chất rất nghèo nước hoặc không chứa nước Trong khu vực chỉ tồn tại tầng trầm tích nguồn gốc sông - biển (amQ2 1-2) rất nghèo nước đến cách nước. Trầm tích hỗn hợp sông - biển (amQ2 1-2): Thành tạo này tại khu vực nghiên cứu không lộ ra trên mặt, chúng bị phủ hoàn toàn chủ yếu bắt gặp trong các lỗ khoan (LK01, LK02, LK03) phân bố ở phía Đông thôn Vĩnh Sơn (từ khe Đồng Mười về phía biển). Thành phần chủ yếu là sét màu xám xanh, xám đen, chứa nhiều vỏ ốc, sò, mức độ gắn kết yếu. Bề dày biến đổi từ 3 ÷ 10 m. Trong khu vực không có lỗ khoan hút nước thí nghiệm tầng, nhưng qua nghiên cứu thành phần thạch học có thể khẳng định đây là tầng trầm tích có tính chất thấm nước rất kém và mức độ phong phú nước rất nghèo đến cách nước. 4. Kết luận 4.1. Về đặc điểm địa chất Tại khu vực tồn tại các phân vi địa tầng có tuổi từ Mezozoi đến Kainozoi, trong đó: - Các phân vị địa tầng thuộc giới Kainozoi - Hệ Đệ Tứ phân bố khá rộng ở phần thấp của địa hình, nhưng bề dày trầm tích khá mỏng, chỉ có khu vực thôn Vĩnh Sơn là trầm tích có bề dày tương đối lớn. Thành phần thạch học đa nguồn gốc và có mức độ gắn kết yếu đến rời rạc. - Trầm tích phun trào giới Mezozoi lộ ra trên toàn bộ phần cao của địa hình và làm móng cho toàn bộ khu vực nghiên cứu. Thành phần chủ yếu là cát kết, bột kết, ryolit porphyr. Đá rắn chắc, dạng khối, mức độ nứt nẻ từ kém đến mạnh. Phần trên đá bị phong hoá vừa đến mạnh. 4.2. Về đặc điểm địa chất thuỷ văn Khu vực tồn tại 3 tầng chứa nước lỗ hổng và 1 tầng chứa nước khe nứt - đứt gãy. Trong đó, 3 tầng chứa nước lỗ hổng phân bố trên mặt, nhưng có chiều dày quá nhỏ không thể thiết kế các công trình khai thác nước tập trung. Chỉ có tầng chứa nước khe nứt - đứt gãy là có bề dày lớn, nhưng lại thuộc loại nghèo nước và tính chất thấm nước bất đồng nhất theo diện lẫn theo chiều sâu, nên không có khả năng khai thác nước tập trung quy mô lớn, chỉ có khả năng khai thác tập trung với quy mô nhỏ. 16 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Lại Vĩnh Cẩm, Nguyễn Xuân Tặng và nnc.... Nghiên cứu đề xuất giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên nước dưới đất ở vùng cát ven biển Bắc Quảng Bình nhằm phát triển kinh tế xã hội bền vững, 2007. 2. Ngô Quang Toàn và nnc... . Vỏ phong hoá và trầm tích Đệ Tứ Việt Nam. Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, 2000. 3. Nguyễn Quang Trung và nnc... Bản đồ Địa chất và Khoáng sản, tờ Mahaxay - Đồng Hới (tỷ lệ 1/200.000). Cục Địa chất Việt Nam, 1996. 4. Ban quản lý dự án chuyên ngành khu vực giao thông vận tải. Báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án Cảng Hòn La. Sở Giao thông Vận tải Quảng Bình, 2004. 5. Công ty TNHH tư vấn khảo sát - thiết kế Hoành Sơn. Báo cáo khoan khảo sát địa chất và hút nước thí nghiệm thuộc đề tài đánh giá tiềm năng nguồn nước cảng Hòn La, 2008. HYDROGEOLOGIC FEATURES IN HON LA INDUSTRIAL ESTATE MARITIME PORT, QUANG BINH PROVINCE Nguyen Van Canh, Nguyen Dinh Tien College of Sciences, Hue University SUMMARY Based on results from the data analysis in combination with the geological – hydrogeological mapping, exploration boring and chemical composition of the ground water, the author analysed some geologic and hydrogeologic features in Hon La industrial estate maritime port Hon La in Quang Binh province, from which to start investigating the rules of distribution, lithologic components of the geologic formations, as well as the water bearing degree, the conductivity and the potential for exploitation of aquifers.