Các phức hệ trùng lỗ trong trầm tích tầng mặt khu vực đới bờ Thừa Thiên-Huế-Đà nẵng (0 - 30m nước)

Nội dung text: Các phức hệ trùng lỗ trong trầm tích tầng mặt khu vực đới bờ Thừa Thiên-Huế-Đà nẵng (0 - 30m nước)

1. T¹p chÝ KHKT Má - §Þa chÊt, sè 51, 7-2015, tr.13-20 ĐỊA CHẤT – KHOÁNG SẢN – MÔI TRƯỜNG (trang 13÷74) CÁC PHỨC HỆ TRÙNG LỖ TRONG TRẦM TÍCH TẦNG MẶT KHU VỰC ĐỚI BỜ THỪA THIÊN - HUẾ - ĐÀ NẴNG (0 - 30M NƯỚC) NGÔ THỊ KIM CHI1, MAI VĂN LẠC2, ĐÀO VĂN NGHIÊM1 (1) Trường Đại học Mỏ - Địa chất (2) Tổng hội Địa chất Việt Nam Tóm tắt: Ở Việt Nam, việc nghiên cứu Trùng lỗ được tiến hành khi nghiên cứu địa tầng trong công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí, đo vẽ bản đồ địa chất và khoáng sản biển ở nhiều tỷ lệ khác nhau. Khu vực đới bờ Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng (0-30m nước) có đặc điểm rất đa dạng về sinh thái và nhạy cảm với sự thay đổi quá trình tương tác lục địa - đại dương. Một số năm gần đây, khu vực này thu hút nhiều quan tâm của các nhà địa chất, tuy nhiên chưa có công trình nào nghiên cứu về Trùng lỗ khu vực Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng. Trên cơ sở phân tích 95 mẫu trầm tích biển thu thập trong quá trình tham gia đề án “Điều tra đặc điểm địa chất, địa động lực, địa chất khoáng sản, địa chất môi trường và dự báo tai biến địa chất vùng biển Thừa Thiên-Huế - Bình Định (0-60m nước), tỷ lệ 1/100.000” của Trung tâm Khoáng sản biển, các tác giả đã xác định 80 loài thuộc 41 giống, 25 họ và 5 phụ bộ của bộ Trùng lỗ (Foraminifera). Dựa vào đặc điểm thành phần cũng như mức độ bảo tồn của các loài hóa thạch trong các mẫu phân tích, xác lập 2 phức hệ Trùng lỗ có trong khu vực nghiên cứu: phức hệ biển nông ven bờ và phức hệ biển nông gần bờ. Bên cạnh đó với sự xuất hiện của một số loài Foraminifera có tính chỉ thị tuổi, các tác giả xác định tuổi tương đối cho trầm tích khu vực nghiên cứu thuộc Holocen. Mở đầu những tác động mạnh đến các hoạt động sống Vùng nghiên cứu thuộc vùng biển ven bờ 0- của con người và hệ sinh thái môi trường liên 30 mét nước, từ xã Điền Hương, huyện Phong quan. Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế đến phường Hòa Hiệp, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng, có Bảng I.1. Giới hạn tọa độ vùng khảo sát diện tích: khoảng 2.520km² (xem hình I.1. Vị trí Kinh độ vùng nghiên cứu). Vùng nghiên cứu được giới STT Vĩ độ Bắc hạn bởi đường bờ biển và các điểm có tọa độ Đông theo bảng I.1. Giới hạn tọa độ vùng khảo sát. I 16o44’47” 107o23’26” Khu vực đới bờ Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng là nơi có mức độ tập trung dân số cao, các II 16o50’51” 107o29’59” hoạt động sản xuất và kinh doanh diễn ra rất o o nhộn nhịp. Với các đặc trưng về địa chất, địa III 16 43’55” 107 44’05” mạo, môi trường sinh thái, thủy động lực học IV 16o31’44” 107o58’29” đới bờ Huế - Đà Nẵng có đặc điểm rất đa dạng về sinh thái và nhạy cảm với sự thay đổi quá V 16o11’45” 108o17’23” trình tương tác lục địa - đại dương. Bất cứ sự o o thay đổi nào về tính ổn định đới ven bờ đều có VI 16 04’58” 108 09’49” 13
2. Hình I.1. Sơ đồ vị trí vùng nghiên cứu Trong địa chất học từ xưa đến nay nghiên Trong lịch sử có hai công trình nghiên cứu về cứu Trùng lỗ (Foraminifera) đã được tiến hành Trùng lỗ liên quan đến vùng nghiên cứu. Giữa để giải quyết các vấn đề về môi trường thành những năm 1990, Nguyễn Hữu Cử đã nghiên tạo trầm tích, địa tầng, cổ địa lý và tuổi tương cứu trầm tích mặt đáy khu vực đầm phá Tam đối. Trên thế giới có rất nhiều các công trình Giang Cầu Hai [2] và đã xác lập được 32 loài lớn nghiên cứu về Trùng lỗ ở nhiều khu vực Trùng lỗ. Năm 2006, công trình khoa học mang khác nhau, đặc biệt trong các vùng biển. Tổng tính khái quát rộng nhất về Trùng lỗ ở nước ta hợp từ nhiều nghiên cứu, hai nhà khoa học là “Hóa thạch Trùng lỗ Kainozoi thềm lục địa người Anh là A.R.Jr. Loeblich, H. Tappan đã và các vùng lân cận ở Việt Nam” của các nhà tổng hợp thống kê được 2.455 giống Trùng lỗ nghiên cứu Nguyễn Ngọc, Nguyễn Hữu Cử, Đỗ [3, 4]. Công trình này đã được các nhà khoa học Bạt [1] ra đời, dựa trên cơ sở tổng hợp các tài trên thế giới tham khảo trong quá trình nghiên liệu nghiên cứu của các tác giả trong nhiều năm. cứu ở nhiều vùng khác nhau. Trong công trình này, các các giả đã công bố Ở Việt Nam, việc nghiên cứu Trùng lỗ 241 loài, thuộc 90 giống, 49 họ và 6 phụ bộ của được tiến hành khi nghiên cứu địa tầng trong bộ Foraminifera. Do đó, việc nghiên cứu Trùng công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí và đo vẽ bản lỗ trong trầm tích tầng mặt khu vực Thừa Thiên đồ địa chất và khoáng sản biển ở nhiều tỷ lệ - Huế - Đà Nẵng là một vấn đề hoàn toàn mới khác nhau. Tuy nhiên, tài liệu nghiên cứu Trùng và có ý nghĩa trong nghiên cứu điều kiện cổ môi lỗ trong trầm tích biển khu vực biển của Thừa trường, cổ địa lý nói riêng cũng như địa chất nói Thiên - Huế - Đà Nẵng còn rất nghèo nàn. chung. 14
3. 1. Cơ sở và phương pháp nghiên cứu Cơ sở lý luận: Bộ Trùng lỗ (Foraminifera Eichwald, 1830) thuộc lớp Trùng chân rễ (Rhizopoda Siebold, 1848), phụ ngành Trùng thịt (Sarcodina Schmarda, 1871), ngành Động vật nguyên sinh (Protozoa Siebold, 1848). Trùng lỗ là động vật sống trong môi trường nước (dưới hai dạng bám đáy và trôi nổi). Phần lớn chúng có vỏ cứng, sống trong các môi trường khác nhau từ nước lợ đến nước mặn. Trùng lỗ có thành phần loài vô cùng phong phú khoảng 4000 loài đang sống và 20.000 loài hóa thạch [3,4]. Mỗi loài Trùng lỗ có các yếu tố sinh thái (độ sâu thủy vực, nhiệt độ, độ muối, Ảnh 1. Phân tích mẫu vi cổ sinh oxi hòa tan trong nước ) khác nhau. Đối với bằng kính hiển vi mỗi kiểu môi trường cụ thể có một tập hợp 2. Kết quả nghiên cứu quần thể Trùng lỗ tồn tại và phát triển. Khi điều Nghiên cứu được tiến hành trên 95 mẫu kiện môi trường thay đổi, làm cho quần thể đó trầm tích lấy trong khu vực Thừa Thiên-Huế - bị chết đi và chôn vùi thành quần thể hóa thạch Đà Nẵng (0-30m nước) (xem hình II.1. Sơ đồ vị cho chúng ta một phức hệ Trùng lỗ. Phức hệ trí điểm lấy mẫu khu vực Thừa Thiên-Huế - Đà Trùng lỗ là tập hợp các loài Trùng lỗ sống trong Nẵng (0-30m nước)). một môi trường sinh thái nhất định. Do đó Trên cơ sở phân tích thành phần nghiên cứu các phức hệ Trùng lỗ là cơ sở để Foraminifera của 95 mẫu lấy trong khu vực phân chia địa tầng và xác định tuổi tương đối. nghiên cứu, các tác giả đã xác định 80 loài Cơ sở tài liệu thực tế: Công trình nghiên thuộc 41 giống, 25 họ và 5 phụ bộ của bộ Trùng cứu được tiến hành trên cơ sở phân tích 95 mẫu lỗ (Foraminifera) (theo phân loại của Loeblich trầm tích tầng mặt (0-30m nước) khu vực Thừa A.R và Tappan H., 1988 [1, 2]) (xem bản ảnh 1 Thiên - Huế - Đà Nẵng. Toàn bộ các mẫu do và 2) và xác lập được 2 phức hệ Trùng lỗ trong Trung tâm Địa chất và Khoáng sản biển thu khu vực nghiên cứu là phức hệ biển nông ven thập trong quá trình thực hiện đề án “Điều tra bờ và phức hệ biển nông gần bờ gần bờ. đặc điểm địa chất, địa động lực, địa chất khoáng Môi trường của hai phức hệ này được xác sản, địa chất môi trường và dự báo tai biến địa định là môi trường biển nông. Đây là môi chất vùng biển Thừa Thiên-Huế - Bình Định (0- trường có oxi, ánh sáng thuận lợi cho quá trình 60m nước), tỷ lệ 1/100.000”. phát triển của sinh vật trong đó có Trùng lỗ. Phương pháp nghiên cứu: Trong công trình Tuy nhiên, đây lại là khu vực có điều kiện động nghiên cứu này nhóm tác giả áp dụng phương lực mạnh, khắc nghiệt, suốt ngày đêm bị sóng pháp phân tích vi cổ sinh - phân tích thành phần khấy động, các dòng chảy (thủy triều, dòng Foraminifera. Trong quá trình phân tích, các tác chảy ven bờ, dòng hoàn lưu địa phương, khu giả đã sử dụng kính hiển vi (xem ảnh 1) để xác vực, nước trồi ). định các loài có trong các mẫu thu thập được. Đặc biệt là khu vực ven bờ, nơi chịu tác Sau đó, tổng hợp kết quả phân tích mẫu để tìm động của điều kiện động lực mạnh hơn cả, do ra các phức hệ Trùng lỗ khác nhau, đặc trưng đó để tồn tại được trong khu vực này, một số cho các môi trường trầm tích, sự phân bố của loài Trùng lỗ phải bám chặt vào các nền đá các phức hệ trong vùng nghiên cứu. Dựa trên cứng, có vỏ và hình dạng phải thích hợp cho kết quả phân tích, các tác giả xác định các phức môi trường động lực cao. Điều kiện sống ở khu hệ hóa thạch Trùng lỗ và xây dựng nên sơ đồ vực ven bờ hoàn toàn không thích hợp cho các phân bố các phức Trùng lỗ trong khu vực Thừa loài Trùng lỗ sống trôi nổi tồn tại, do đó chỉ Thiên-Huế - Đà Nẵng. phát triển các loài Trùng lỗ bám đáy. 15
4. Hình II.1. Sơ đồ vị trí điểm lấy mẫu khu vực Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng (0-30m nước) Khu vực biển nông gần bờ, điều kiện oxi, 0-20 mét nước. Từ Phú Thuận (Thừa Thiên ánh sáng thích hợp cho sự phát triển của sinh Huế) đến Hòa Hiệp (Đà Nẵng), diện phân bố vật, trong đó có Trùng lỗ. Đồng thời khu vực của phức hệ lại được mở rộng, đặc biệt ở khu này có điều kiện động lực yếu hơn khu vực ven vực biển từ Vinh Xuân đến Vinh An (Thừa bờ. Do đó, các loài Trùng lỗ phát triển phong Thiên Huế) diện phân bố của phức hệ phủ khắp phú và đa dạng hơn về số lượng loài, bao gồm từ độ sâu 0-30 mét nước. Từ Vinh Hải (Thừa cả các loài bám đáy và các loài thuộc nhóm trôi Thiên Huế) đến Hòa Hiệp (Đà Nẵng), diện phân nổi. bố của phức hệ lại thu hẹp lại và nằm ở khu vực a. Phức hệ biển nông ven bờ 0-20 mét nước. Trên sơ đồ phân bố (xem hình II.2), phức hệ biển nông ven bờ phân bố hẹp ở phía tây bắc Phức hệ biển nông ven bờ có đặc điểm là số và mở rộng hơn ở đoạn trung tâm, kéo dài lượng loài khá phong phú. Hầu hết các loài đều xuống phía nam, đông nam vùng nghiên cứu. Ở có đặc điểm sống bám đáy. Hóa thạch thường phía tây bắc, ở khu vực từ Điền Hương đến bắc có chất lượng bảo tồn không cao (hay bị sứt mẻ Quảng Ngạn (Thừa Thiên Huế) diện phân bố do va chạm hoặc các tô điểm trên bề mặt hay bị phủ ở độ sâu từ 0-25 mét nước. Ở khu vực nam mài mòn). Các loài Trùng lỗ trong phức hệ chủ Quảng Ngạn đến bắc Thuận An (Thừa Thiên yếu là các loài có vỏ bằng vôi, số ít là các loài Huế), phức hệ có diện phân bố nhỏ hẹp ở độ sâu có lớp vỏ kết dính từ cát. 16
5. Hình II.2. Sơ đồ phân bố các phức hệ Trùng lỗ khu vực Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng (0-30m nước) Trên cơ sở kết quả phân tích hàng chục mẫu - Các loài sống đáy vỏ dính kết từ cát, cũng thu thập được trong khu vực nghiên cứu, tác giả có lớp vỏ dày, hình dạng vỏ thường kéo dài đã xác lập được 68 loài bao gồm: dạng que, trụ với nhiều hình cụ thể khác nhau. - Các loài sống đáy vỏ vôi (57 loài), có đặc Chúng gồm 9 loài là: Textularia candeiana, điểm chung lớp vỏ dày, hình dạng thường dẹt hoặc Tex. conica, Tex. foliacea oceanica, Bigenerina thấu kính, giúp cho việc tồn tại và chao liệng dễ sp., Reophax excentricus, Clavulina pacifica, dàng trong nước, đó là các loài: Spiroloculina sp., Ammobaculites sp., Trochammina japonica, Spi. antilarum, Spi. communis, Spi. penglaiensis, Trochammina japonica sp., Spi. lucida, Cribrolinoides curta, Adelosina sp., - Các loài sống trôi nổi mức độ bảo tồn Ade. costata, Ade. philippinensis, Ade. pulchella, kém, rất hiếm gặp (2 loài): Globigerininoides Ade. aff. philippinnensis, Ade. semireticulata, conglobatus, Globigerininoides trilobus. Schlumbergerina sp., Quinqueloculina sp., Quin. b. Phức hệ biển nông gần bờ boueana, Quin. cuvieriana, Quin. lamarckiana, Quin. reticulate, Quin. seminulum, Quin. Phức hệ biển nông gần bờ có diện phân bố akneriana, Flintina bradyana, Flintina sp., ở hai phần: phần phía bắc có diện phân bố rộng Triloculina tricarinata, Tri. trigonula, rãi (kéo dài từ Điền Hương đến Vinh Xuân, Siphonaperta agglutinans, Pyrgo vespertilio, Thừa Thiên - Huế), trong phạm vi mức nước từ Massilina secans, Edentostomina cultrata, 0-30 mét nước; phần phía nam, diện phân bố Coscinospira hemprichi, Vertebralina striata, thu hẹp trong phạm vi từ hơn 10 đến 30 mét Guttulina regina, Gut. striata, Gut. pacifica striata, nước ở khu vực từ Vinh An (Thừa Thiên - Huế) Lagenonodosaria scalaris , Bolivina sp., Cibicides đến Hòa Hiệp (Đà Nẵng). refungens, Operculina sp., Operculina ammonoides, Khác với phức hệ biển nông ven biển, phức Ammonia annectens, Am. beccarri , Am. japonica, hệ biển nông gần bờ có số lượng loài phong phú Rotalia gaimardii, Pseudorotalia indopacifica, hơn. Các loài Trùng lỗ trong phức hệ bao gồm cả Pseudorotalia schroeteriana, Amphistegina lessoni, bám đáy (vỏ vôi và vỏ dính kết) và trôi nổi. Hóa Amphistegina madagascariensis, Elphidium thạch thường có chất lượng bảo tồn cao, một số advenum, El. craticulatum, El. crispum, El. ít hóa thạch không còn nguyên vẹn do quá trình hispidulum, Elphidium sp., Nonion japonicum, va đập. Tuy nhiên phần lớn là còn nguyên vẹn Nonion sp., Trifarina bradyi , Eponides sp., hình hài, thậm chí cả những tô điểm, hoa văn Gyroidinoides sp., Cancris auriculus, trên bề mặt vỏ vẫn còn được bảo tồn. 17
6. Tổng số loài Trùng lỗ trong phức hệ biển Pseu. schroeteriana, Amphistegina lessoni, Amph. nông gần bờ là 78 loài. Trong đó: madagascariensis, Elphidium sp., El. advenum, - Các loài sống đáy vỏ vôi (61 loài): El. craticulatum, El. crispum, El. hispidulum, Spiroloculina sp., Spi. antilarum, Spi. communis, Cellanthus craticulatus, Nonion japonicum, Nonion Spi. penglaiensis, Spi. lucida, Cribrolinoides curta, sp., Trifarina bradyi , Eponides sp., Gyroidinoides Adelosina sp., Ade. costata, Ade. philippinensis, sp., Cancris auriculus. Đặc điểm chung của các hóa Ade. pulchella, Ade. aff. philippinnensis, Ade. thạch này trong các mẫu là khá nguyên vẹn, tô điểm semireticulata, Schlumbergerina sp., trên bề mặt vỏ rõ nét. Các loài này có đặc điểm chỉ Quinqueloculina sp., Quin. boueana, Quin. thích nghi ở những vùng biển nông với điều kiện cuvieriana, Quin. lamarckiana, Quin. reticulate, ánh sáng và oxi giàu. Quin. seminulum, Quin. akneriana, Flintina - Các loài sống đáy vỏ dính kết từ cát (10 bradyana, Flintina sp., Triloculina tricarinata, Tri. loài): Martinottiella communis, Textularia trigonula, Siphonaperta agglutinans, Cornuspira candeiana, Tex. conica, Tex. foliacea oceanica, involvens, Edentostomina cultrata, Peneroplis sp., Bigenerina sp., Reophax excentricus, Clavulina Pen. planatus, Coscinospira hemprichi, pacifica, Ammobaculites sp., Trochammina Vertebralina striata, Glandulina laevigata, japonica , Tro. japonica sp., Guttulina regina, Gut. striata, Gut. pacifica striata, - Các loài sống trôi nổi phong phú, bảo tồn tốt Lagenonodosaria scalaris, Bolivina sp., Cibicides (7 loài): Globigerininoides conglobatus, Glo. refungens, Operculina sp., Oper. ammonoides, trilobus, Glo. ruber, Glo. sacculifer, Globigerina Ammonia annectens, Am. beccarri, Am. japonica, calida, Globi. bulloides, Globigerininella Rotalia gaimardii, Pseudorotalia indopacifica, siphonifera. Bản ảnh 1 18
7. Bản ảnh 2 3. Thảo luận Holocen. Trong đó duy nhất có loài Trong số các Trùng lỗ sống đáy được xác Globigerina calida có tuổi Holocen. Vì những định ở vùng nghiên cứu có một số giống có lý do trên, các tác giả xếp tuổi của trầm tích khoảng phân bố địa tầng xuyên suốt từ trong khu vực nghiên cứu vào tuổi Holocen. Paleogen đến Holocen như: Textularia, 4. Kết luận Bolivina, Nonion, Quinqueloculina, Tóm lại, trong trầm tích đới ven bờ (0-30m Spiroloculina, Guttulina, Elphidium, nước) khu vực từ Thừa Thiên Huế đến Đà Amphistegina, Operculina, Cibicides. Bên cạnh Nẵng, các tác giả đã thống kê được 80 loài đó phổ biến một số giống đặc trưng cho tuổi thuộc 41 giống, 25 họ và 5 phụ bộ của bộ Trùng Holocen như: Vertebralina, Schlumbergerina, lỗ (Foraminifera) (theo phân loại của Loeblich Flintina, Siphonaperta. A.R và Tappan H., 1988 [1, 2]). Dựa vào đặc Mặt khác, các Trùng lỗ sống trôi nổi trong điểm diểm thành phần cũng như mức độ bảo vùng nghiên cứu có tuổi từ Miocen đến tồn của các loài hóa thạch trong các mẫu phân 19
8. tích, tác giả đã xác lập 2 phức hệ Trùng lỗ có hệ đầm phá Tam Giang, Cầu Hai. Tài nguyên trong khu vực nghiên cứu: phức hệ biển nông môi trường biển, tập III, Nhà xuất bản Khoa ven bờ và phức hệ biển nông gần bờ. Bên cạnh học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1996, trang 177-185. đó với sự xuất hiện của một số loài [2]. Nguyễn Ngọc, Nguyễn Hữu Cử, Đỗ Bạt, Foraminifera có tính chỉ thị tuổi, các tác giả xác 2006. Hóa thạch Trùng lỗ Kainozoi thềm lục định tuổi tương đối cho trầm tích khu vực địa và các vùng lân cận ở Việt Nam.Viện Khoa nghiên cứu thuộc Holocen. học và Công nghệ Việt Nam, Hà Nội, trang 14- Công trình nghiên cứu này được hoàn thành 53. với sự hỗ trợ của Trung tâm Địa chất và [3]. A.R.Jr. Loeblich, H. Tappan, 1964. Treatise Khoáng sản biển, đề tài nghiên cứu cơ sở mã số in invertebrate paleontology. Ptc. Portista New- T13-18, Phòng thí nghiệm Bộ môn Tìm kiếm - York Geol.Soc.Amer.Univ.Kansas. Press, 52-55 Thăm dò, Trường Đại học Mỏ - Địa chất. Các page tác giả xin chân thành cảm ơn các tổ chức và cá [4]. A.R.Jr. Loeblich, H. Tappan, 1988. nhân đã giúp đỡ để các tác giả hoàn thành công Foraminiferal general and their classification. trình nghiên cứu này. Department of Earth and Space sciences and TÀI LIỆU THAM KHẢO Center for the study of Evolution and the origin [1]. Nguyễn Hữu Cử, Mai Văn Lạc, 1996. of Life University of California, Los Angeles, Trùng lỗ (Foraminifera) trong trầm tích mặt đáy 30 page. ABSTRACT Foraminifera complexes in the sediment of surface layer in Thua Thien-Hue – Da Nang coastal zone (0 - 30M of water depth) Ngo Thi Kim Chi1, Mai Van Lac2, Dao Van Nghiem1 Hanoi university of Mining and Geology Vietnam union of geological sciences Foraminifera has been studied in Vietnam in various scales for oil and gas survey as well as geological and mineral maps establishment. Thua Thien-Hue – Da Nang coastal zone (0-30m of water depth) is characterized by the diversity of ecology and sensitivity to the change caused by collating process of continent-ocean. In this study for the first time in Vietnam in the project entitled “A survey on the geological characteristic, geological dynamic, mineral geology, environmental geology and geological hazard forecast in the Thua Thien-Hue – Binh Dinh coastal zone (0-60m of water depth), scale of 1/100.000”, the Center for Ocean mineral, we have defined 80 species of 41 genus, 25 families, 5 sub-Ordos of foraminifera ordo. Based on the obtained characteristics and the level conservation of the fossils, two important foraminifera complexes have been found namely: the shallow coastal complex and the shalow sea near coastal complex. Especially, some of the foraminifera species have chracteristic for the age definition. The authors have defined the possible age of the sediment in the studied area as Holocene. 20